Donna Rae Siegfried - Physiologie kompakt für Dummies

Die anaerobe Atmung ist bei bestimmten Bakterien im Darm oder bei Bodenbakterien verbreitet. Bei einer anaeroben Atmung werden gibt es auch eine Elektronentransportkette, aber am Ende werden die Elektronen eben nicht auf Sauerstoff, sondern zum Beispiel auf Nitrat (Nitratatmung) oder Nitrit übertragen (Nitritatmung).

Um zu verstehen, warum Ihr Körper bestimmte Dinge täglich tut, hilft es, wenn Sie einen Sinn für die Kontinuität, also den Kreis des Lebens entwickeln. Der Kreislauf des Lebens besteht aus Energieübertragung. Und Sie, lieber Leser, sind auch ein Teil dieses Kreislaufs.

Die Welt wurde mit einem bestimmten Energiebetrag geschaffen. Diese Energie ist immer noch hier; sie zirkuliert nur schon seit mehreren Milliarden Jahren durch die Welt. Energie ist in der Erde und ihren Produkten wie beispielsweise in Öl, Kohle, Vulkangasen, Mineralien, Wasser und allen anderen Elementen. Energie fließt durch Organismen wie Bakterien, Pilze, Pflanzen und Tiere, und Energie befindet sich auch in der Atmosphäre. Sie ist im Sonnenlicht, im Sauerstoff, im Stickstoff und so weiter. Energie gelangt von der Atmosphäre in die Erde, in Organismen und von dort wieder zurück in die Erde und die Atmosphäre.

Ein Beispiel dazu: Eine Pflanze absorbiert Nährstoffe und Wasser aus dem Erdboden und Energie in Form von Sonnenlicht und wandelt beides zu Kohlehydraten um. Stellen Sie sich vor, dass diese Pflanze ein Apfelbaum ist. Dann könnte ein Reh einen heruntergefallenen Apfel essen und damit Energie von dem Baum aufnehmen. Das Reh wandelt die Kohlehydrate im Apfel zu ATP um, sodass es nun Kraft hat, vor einem Jäger zu fliehen. Unglücklicherweise wird es dann aber doch vom Jäger erschossen. Der Jäger isst das Fleisch des Rehs und nimmt damit seinerseits etwas von der Energie des Tieres in sich auf. Die Überreste des Kadavers werden vergraben (Energie kehrt ins Erdreich zurück) oder verbrannt (Energie entweicht zurück in die Atmosphäre). Der Jäger besitzt nun Energie aus der Pflanze (aus dem Apfel, den das Reh gegessen hat) und Energie vom Reh selbst. Wenn der Jäger den Rehbraten verdaut, wird die Energie der Nahrung in ATP überführt, das er für seine Zellfunktionen benötigt. Wenn der Jäger am nächsten Tag durch den Wald wandert, gibt er wieder Energie in Form von Körperwärme an die Atmosphäre ab.

Am Ende gelangt sämtliche Energie, die der Jäger in seinem Körper trägt, wieder zurück in Erde und Atmosphäre. Dies geschieht, wenn der Jäger stirbt, begraben wird und andere Organismen seine Energie verwerten: das Gänseblümchen, das auf seinem Grab sprießt, der Wurm, der durch den Erdboden kriecht, und die Bakterien, die sich von verwesendem Fleisch ernähren. Dies mag zwar hart klingen, doch so funktioniert das Rad des Lebens. Sie sind ein Organismus, der Energie erntet, während er lebt, und Sie geben diese »geliehene« Energie der Erde, Luft und dem Wasser zurück, wenn Sie sterben, sodass andere Organismen den Kreis des Lebens fortsetzen können.

Die Energie unserer Welt ist immer noch hier. Ein Teil der Energie fließt durch die Organismen, die auf der Erde leben, ein anderer Teil ist in der Atmosphäre und der Rest im Erdreich und Wasser gespeichert. Ein gesundes Ökosystem besitzt eine ausgeglichene Energiebilanz.

Der Begriff »Homöostase« beschreibt alle Feinabstimmungen, die Ihr Körper ununterbrochen selbstständig vornehmen muss, um die Balance zwischen seinen Systemen aufrechtzuerhalten.

Jeder Stressfaktor, der auf den Körper einwirkt, wie beispielsweise Schmerz, Hitze oder Kälte, Infektionen oder Sauerstoffmangel verursacht Störungen im Körpergleichgewicht. Wenn die Körpersysteme aus dem »Takt« geraten, arbeiten die Körperzellen nicht mehr optimal. Sie versuchen jedoch, den Normalzustand so schnell wie möglich wieder zu erreichen. Ein Körper kann sich also wirklich heilen.

Die vielen Kontrollen, die Ihr Körper dazu ununterbrochen ausführt, sichern den Erhalt des empfindlichen inneren Gleichgewichts. Einige dieser Überprüfungen werden vom Gehirn selbst vorgenommen, um folgende Funktionen zu überwachen:

Glucose-Konzentration im Blut

Blutdruck

Körpertemperatur

Blut-pH-Wert (der pH-Wert gibt an, wie sauer oder basisch eine Lösung ist)

All diese Kontrollen sind notwendig für den reibungslosen Ablauf der Körperfunktionen. Ist seine Temperatur zu hoch, dann schwitzt der Körper; steigt der Glucosespiegel des Blutes an, dann setzt er Insulin frei. Das innere Milieu des Körpers bleibt immer relativ konstant (in einem gewissen Normbereich), selbst wenn sich die Umwelt drastisch verändert. Normalwerte für wichtige Eigenschaften des Blutes sind:

Der Glucosespiegel des Blutes sollte etwa 0,1 % betragen. (In Kapitel 8finden Sie eingehendere Informationen zur Funktion des Hormons Insulin, das den Glucosespiegel des Blutes im Normalbereich hält.)

Der Blutdruck liegt normalerweise bei 120/80 Millimeter Quecksilbersäule (mm Hg). In Kapitel 9können Sie mehr über Blutdruck erfahren, und in Kapitel 12lesen Sie über den Zusammenhang von Blutdruck und Nierentätigkeit.

Die Bluttemperatur liegt gewöhnlich bei 37 C.

Der pH-Wert des Blutes muss auf etwa 7,4 eingestellt sein. In Kapitel 9erfahren Sie Weiteres über Probleme, die im Rahmen von pH-Wert-Schwankungen auftreten können, sprich Alkalose und Acidose.

Im Gehirn befindet sich eine Drüse, die als Hypothalamus bezeichnet wird. Sie liegt direkt über der Hypophyse (Hirnanhangsdrüse) und ist für verschiedene, sehr wichtige Funktionen verantwortlich. (In Kapitel 8finden Sie weitere Informationen über die Aufgaben des Hypothalamus und der Hypophyse.) Eine der wichtigsten Aufgaben des Hypothalamus besteht in der Aufrechthaltung der Homöostase. Überall im Organismus befinden sich Rezeptoren in den Arterien und Venen, die über Druck, Temperatur, pH-Wert und Glucosespiegel des Blutes wachen. Wenn Blut durch die Blutgefäße an den Rezeptoren vorbei fließt, senden diese Signale über das Nervensystem zum Hypothalamus. Um Korrekturen der erhaltenen Parameter durchzuführen, leitet der Hypothalamus nun die Sekretion von Hormonen ins Blut ein oder schickt ein Signal zurück über das Nervensystem und verursacht an einer anderen Stelle des Körpers eine physiologische Reaktion. Wenn zum Beispiel Ihre Thermorezeptoren signalisieren, dass Ihnen kalt ist, beginnen Sie zu zittern.

Je mehr Blut durch die Gefäße fließt, desto mehr Signale senden die Rezeptoren zum Hypothalamus, die es der Drüse ermöglichen, bestimmte Blutwerte ständig zu kontrollieren. Sobald Blutdruck, pH-Wert, Temperatur oder Glucose ein normales Maß erreichen, stellt der Hypothalamus die Signale ein, die eine Ausschüttung von Hormonen anregen. Dieser Prozess wird »negative Feedback-Hemmung« genannt, da das Fehlen eines Signals die Reaktion beendet. (Wäre dagegen ein Signal nötig, um eine Reaktion zu stoppen, würde man von »positiver Feedback-Hemmung« sprechen.)

Homöostase stellt ein extrem wichtiges Konzept in der Physiologie dar. Ohne Homöostase wäre es Ihrem Körper unmöglich, sein Gleichgewicht zu halten, das es ihm ermöglicht, normal zu funktionieren. Extreme Schwankungen der Temperatur, etwa wenn Sie an einem Wintertag aus Ihrer warmen Wohnung in die klirrende Kälte hinausgehen, würden sich katastrophal auf Ihren Organismus auswirken, wenn er nicht in der Lage wäre, sich darauf einzustellen. Wenn Sie einen fiebrigen Infekt bekommen, könnte Ihr Körper schlicht überhitzen und sterben, wenn er keine Regulationsmechanismen besäße. Wenn Ihre Körpertemperatur über 37 ° C steigt, wird Ihnen warm, und Ihr Körper beginnt zu schwitzen, um abzukühlen; wenn Ihre Temperatur unter 37 ° C fällt, beginnen Sie zu frösteln und fangen meist zu zittern an, um Ihre Körpertemperatur wieder zu erhöhen. Die Homöostase ist ein weiterer wichtiger physiologischer Mechanismus, über den Sie nicht nachdenken müssen. Er geschieht einfach. Der Körper ist wirklich faszinierend.