Der menschliche Körper â verstehen und vernetzen
Neun Organsysteme, wie sie die Schweizerische MaturitĂ€tsprĂŒfung verlangt. Im Mittelpunkt stehen Bau und Funktion gesunder Organe; Krankheiten kommen dort vor, wo sie die normale Funktion erklĂ€ren oder im Programm genannt sind. Achte auf die Querverbindungen: Kreislauf, Atmung, Hormone und Nerven arbeiten immer zusammen.
đ„ Verdauungssystem
1 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- die Bestandteile der Nahrung nennen
- Bau und Arbeitsweise der Organe des Verdauungssystems schildern
đ Woraus besteht unsere Nahrung?
Unsere Nahrung liefert zwei Dinge: Energie fĂŒr alle LebensvorgĂ€nge und Baustoffe fĂŒr Wachstum und Erneuerung der Zellen. Die grossen NĂ€hrstoffe â Kohlenhydrate, Fette und Proteine â sind MakromolekĂŒle, die nicht durch die Darmwand passen. Sie mĂŒssen erst in ihre Bausteine zerlegt werden: Das ist die Aufgabe der Verdauung. Vitamine, Mineralstoffe und Wasser werden dagegen ohne Spaltung aufgenommen.
| Bestandteil | Aufgabe im Körper | Endprodukt der Verdauung | Beispiele |
|---|---|---|---|
| Kohlenhydrate | wichtigster Energielieferant | Einfachzucker (v. a. Glucose) | Brot, Kartoffeln, Reis, Teigwaren |
| Fette (Lipide) | Energiespeicher, Zellmembranen, WĂ€rmeisolation | FettsĂ€uren und Glycerin | Ăl, Butter, NĂŒsse, KĂ€se |
| Proteine | Baustoff (Muskeln, Enzyme, Antikörper) | AminosĂ€uren | Fleisch, Fisch, Eier, HĂŒlsenfrĂŒchte, Milch |
| Vitamine | Hilfsstoffe fĂŒr Enzyme, Stoffwechsel | werden unverĂ€ndert aufgenommen | FrĂŒchte, GemĂŒse, Vollkorn |
| Mineralstoffe | Knochen (Calcium), Blut (Eisen), Nerven (Natrium, Kalium) | werden als Ionen aufgenommen | Milch, GemĂŒse, Fleisch, Mineralwasser |
| Wasser | Lösungs- und Transportmittel, Temperaturregulation | wird unverĂ€ndert aufgenommen | GetrĂ€nke, FrĂŒchte, Suppen |
| Ballaststoffe | unverdaulich; fördern Darmbewegung und Darmflora | â (bleiben grösstenteils unverdaut) | Vollkornprodukte, GemĂŒse, HĂŒlsenfrĂŒchte |
đ§ Der Weg der Nahrung
Die Verdauung geschieht mechanisch (Zerkleinern, Durchmischen) und chemisch durch Enzyme, die MakromolekĂŒle hydrolytisch spalten. Jedes Enzym ist auf ein bestimmtes Substrat spezialisiert und arbeitet bei einem bestimmten pH-Wert optimal (vgl. Enzyme in Bereich 1).
- Mund: Die ZĂ€hne zerkleinern die Nahrung und vergrössern so ihre OberflĂ€che. Drei Paar SpeicheldrĂŒsen bilden tĂ€glich rund 1â1,5 Liter Speichel; er macht den Bissen gleitfĂ€hig, und die Amylase beginnt, StĂ€rke zu spalten (Brot wird beim langen Kauen sĂŒss).
- Speiseröhre: Wellenförmige Muskelkontraktionen (Peristaltik) schieben den Bissen in etwa 5â10 Sekunden in den Magen â auch im Kopfstand.
- Magen: Der Magen speichert die Nahrung und durchmischt sie mit Magensaft. Die SalzsĂ€ure (pH 1â2) tötet Keime ab, lĂ€sst Proteine denaturieren und aktiviert das Enzym Pepsin, das Proteine in Peptide spaltet. Eine Schleimschicht schĂŒtzt die Magenwand vor Selbstverdauung. Portionsweise gibt der Pförtner den Speisebrei an den DĂŒnndarm weiter.
- Zwölffingerdarm: Hier mĂŒnden zwei DrĂŒsen: Die Leber bildet Galle (gespeichert in der Gallenblase), die Fette in feine Tröpfchen zerteilt (Emulgieren) â Galle ist kein Enzym. Die BauchspeicheldrĂŒse liefert Hydrogencarbonat, das die MagensĂ€ure neutralisiert, und die Enzyme Amylase, Lipase und Trypsin.
- DĂŒnndarm: Im mehrere Meter langen DĂŒnndarm werden die NĂ€hrstoffe vollstĂ€ndig zu Bausteinen zerlegt und resorbiert. Ringfalten, Darmzotten und Mikrovilli vergrössern die OberflĂ€che um ein Vielfaches (Prinzip der OberflĂ€chenvergrösserung). Zucker und AminosĂ€uren gelangen ins Blut und ĂŒber die Pfortader zuerst zur Leber; Fettbausteine gehen ĂŒber die Lymphe.
- Dickdarm: Er entzieht dem Darminhalt Wasser und Salze und dickt ihn ein. UnzÀhlige Bakterien der Darmflora bauen Ballaststoffe teilweise ab und bilden Vitamin K. Im Enddarm wird der Kot bis zur Ausscheidung gesammelt.
đ Verdauungsenzyme im Ăberblick
| Enzym / Stoff | gebildet in | wirkt in | spaltet | zu |
|---|---|---|---|---|
| Amylase | SpeicheldrĂŒsen, BauchspeicheldrĂŒse | Mund, DĂŒnndarm | StĂ€rke | Malzzucker (Maltose) |
| Maltase u. a. | DĂŒnndarmwand | DĂŒnndarm | Zweifachzucker | Einfachzucker (Glucose) |
| Pepsin | Magenwand | Magen (sauer) | Proteine | Peptide |
| Trypsin | BauchspeicheldrĂŒse | DĂŒnndarm | Proteine, Peptide | kleinere Peptide |
| Peptidasen | DĂŒnndarmwand | DĂŒnndarm | Peptide | AminosĂ€uren |
| Lipase | BauchspeicheldrĂŒse | DĂŒnndarm | Fette | FettsĂ€uren und Glycerin |
| Galle (kein Enzym) | Leber (gespeichert in der Gallenblase) | DĂŒnndarm | â emulgiert Fett | feine Fetttröpfchen |
đ Wichtige Begriffe
- Verdauung
- Zerlegung der Nahrung in resorbierbare Bausteine (mechanisch und enzymatisch).
- Resorption
- Aufnahme der Bausteine durch die Darmwand ins Blut oder in die Lymphe.
- Peristaltik
- wellenförmige Muskelbewegung, die den Inhalt durch den Verdauungstrakt schiebt.
- Emulgieren
- Zerteilen von Fett in feine Tröpfchen; vergrössert die AngriffsflĂ€che fĂŒr die Lipase.
- Darmzotten / Mikrovilli
- fingerförmige AusstĂŒlpungen der Darmwand bzw. der Zellmembran zur OberflĂ€chenvergrösserung.
- Pfortader
- Vene, die nĂ€hrstoffreiches Blut vom Darm zur Leber fĂŒhrt.
- Ballaststoffe
- unverdauliche Nahrungsbestandteile (v. a. Cellulose), wichtig fĂŒr die DarmtĂ€tigkeit.
đ Zusammenfassung
- Nahrung: Kohlenhydrate, Fette, Proteine, Vitamine, Mineralstoffe, Wasser, Ballaststoffe.
- Kohlenhydrate â Glucose, Fette â FettsĂ€uren + Glycerin, Proteine â AminosĂ€uren.
- Mund: Amylase; Magen: SalzsĂ€ure und Pepsin; DĂŒnndarm: Galle, Lipase, Trypsin, Amylase.
- Galle emulgiert Fett, ist aber kein Enzym.
- Resorption im DĂŒnndarm; Zotten und Mikrovilli vergrössern die OberflĂ€che.
- Der Dickdarm entzieht Wasser; die Darmflora bildet Vitamin K.
â PrĂŒfungsfragen
- Verfolgen Sie ein StĂŒck KĂ€se-Sandwich (Brot, Butter, KĂ€se) durch den Verdauungstrakt: Wo wird welcher NĂ€hrstoff verdaut?
â Lösung anzeigen
StĂ€rke (Brot): Beginn im Mund durch Speichel-Amylase, Fortsetzung im DĂŒnndarm durch Amylase der BauchspeicheldrĂŒse und Maltase bis zu Glucose. Proteine (KĂ€se): Beginn im Magen durch Pepsin, Fortsetzung im DĂŒnndarm durch Trypsin und Peptidasen bis zu AminosĂ€uren. Fett (Butter, KĂ€se): im DĂŒnndarm â Galle emulgiert, Lipase spaltet in FettsĂ€uren und Glycerin.
- Nennen Sie drei Aufgaben der MagensÀure.
â Lösung anzeigen
Sie tötet Krankheitserreger ab, lÀsst Proteine denaturieren (leichter spaltbar) und schafft den sauren pH-Wert, bei dem Pepsin aktiv ist.
- Warum verdaut sich der Magen nicht selbst?
â Lösung anzeigen
Eine dicke Schleimschicht schĂŒtzt die Magenwand vor SalzsĂ€ure und Pepsin. Zudem wird Pepsin als inaktive Vorstufe gebildet und erst im Mageninneren durch die SĂ€ure aktiviert.
- ErklĂ€ren Sie, warum die Gallenblase fĂŒr die Fettverdauung wichtig ist, obwohl Galle keine Enzyme enthĂ€lt.
â Lösung anzeigen
Galle zerteilt Fett in feine Tröpfchen. Dadurch wird die OberflĂ€che stark vergrössert, an der die wasserlösliche Lipase angreifen kann â die Fettverdauung wird viel schneller.
- Welche Folgen hÀtte es, wenn die Darmzotten durch eine Krankheit abgeflacht wÀren?
â Lösung anzeigen
Die resorbierende OberflĂ€che wĂ€re stark verkleinert. NĂ€hrstoffe, Vitamine und Mineralstoffe wĂŒrden schlechter aufgenommen; es kĂ€me zu Mangelerscheinungen und Gewichtsverlust, unverdaute Stoffe wĂŒrden zudem Durchfall verursachen (z. B. bei Zöliakie).
Transfer: Versuch mit StÀrke
In zwei ReagenzglĂ€ser wird StĂ€rkelösung gegeben. In Glas A kommt etwas Speichel, in Glas B Wasser. Beide stehen 10 Minuten bei 37 °C, dann wird Iodlösung zugegeben (Iod fĂ€rbt StĂ€rke blauschwarz). Sagen Sie das Ergebnis voraus und begrĂŒnden Sie. Was Ă€ndert sich, wenn Glas A vorher gekocht wird?
â Lösung anzeigen
Glas A bleibt gelblich (keine BlaufĂ€rbung), weil die Amylase des Speichels die StĂ€rke in Maltose gespalten hat. Glas B fĂ€rbt sich blauschwarz, weil die StĂ€rke unverĂ€ndert ist. Wird der Speichel vorher gekocht, denaturiert die Amylase (Protein), die StĂ€rke bleibt erhalten â auch Glas A fĂ€rbt sich blauschwarz.
â€ïž Kreislaufsystem
2 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- Morphologie, Aufgaben und Funktionsprinzip des Blutkreislaufs beschreiben (inkl. Blutzellen, Lymphsystem und Blutdruck)
đ Aufgaben des Kreislaufs
Jede Körperzelle braucht stĂ€ndig Sauerstoff und NĂ€hrstoffe und muss Kohlendioxid und Abfallstoffe loswerden. Bei einem Körper aus Billionen Zellen reicht Diffusion dafĂŒr nicht aus. Das Herz-Kreislauf-System löst dieses Transportproblem: Das Blut transportiert Atemgase, NĂ€hrstoffe, Abbauprodukte, Hormone, Abwehrzellen und WĂ€rme und hĂ€lt so die Bedingungen im ganzen Körper konstant.
đ« Das Herz
Das Herz ist ein faustgrosser Hohlmuskel, der durch eine Scheidewand in eine rechte und eine linke HĂ€lfte geteilt ist. Jede HĂ€lfte besteht aus einem Vorhof und einer Kammer. Die rechte HĂ€lfte pumpt sauerstoffarmes Blut in die Lunge, die linke sauerstoffreiches Blut in den Körper. Weil die linke Kammer Blut durch den ganzen Körper drĂŒcken muss, ist ihre Wand viel dicker.
Vier Herzklappen wirken als Ventile und sorgen dafĂŒr, dass das Blut nur in eine Richtung fliesst: Zwischen Vorhof und Kammer liegen die Segelklappen (rechts Trikuspidalklappe, links Mitralklappe), am Ausgang der Kammern die Taschenklappen (Pulmonal- und Aortenklappe).
Ein Herzschlag lĂ€uft in zwei Phasen ab: In der Systole ziehen sich die Kammern zusammen, die Segelklappen schliessen sich (erster Herzton), die Taschenklappen öffnen sich und Blut strömt in Aorta und Lungenarterie. In der Diastole erschlaffen die Kammern, die Taschenklappen schliessen sich (zweiter Herzton) und Blut aus den Vorhöfen fĂŒllt die Kammern. Den Takt gibt der Sinusknoten im rechten Vorhof vor â das Herz erregt sich selbst. In Ruhe schlĂ€gt es etwa 60â80-mal pro Minute und pumpt rund 5 Liter Blut pro Minute.

đ Doppelter Kreislauf
- Körperkreislauf (gross): linke Kammer â Aorta â Arterien â Kapillaren in den Organen (Abgabe von O2 und NĂ€hrstoffen, Aufnahme von CO2) â Venen â Hohlvenen â rechter Vorhof.
- Lungenkreislauf (klein): rechter Vorhof â rechte Kammer â Lungenarterien â Lungenkapillaren (Abgabe von CO2, Aufnahme von O2) â Lungenvenen â linker Vorhof â linke Kammer.

đ BlutgefĂ€sse
| GefÀss | Richtung | Wand | Blutdruck | Besonderheit |
|---|---|---|---|---|
| Arterie | vom Herzen weg | dick, elastisch, muskulös | hoch, pulsierend | Puls fĂŒhlbar; Windkesselfunktion der Aorta |
| Kapillare | verbindet Arterien und Venen | nur eine Zellschicht | niedrig | Ort des Stoffaustauschs; sehr langsamer Blutfluss |
| Vene | zum Herzen hin | dĂŒnn, wenig Muskeln | sehr niedrig | Venenklappen; Muskelpumpe der Beine hilft beim RĂŒckfluss |
Der eigentliche Zweck des Kreislaufs erfĂŒllt sich in den Kapillaren: Am arteriellen Ende presst der Blutdruck FlĂŒssigkeit mit NĂ€hrstoffen und Sauerstoff ins Gewebe; am venösen Ende strömt der grösste Teil wieder zurĂŒck und nimmt CO2 und Abfallstoffe mit. Ein kleiner Rest bleibt im Gewebe und wird vom Lymphsystem abgefĂŒhrt.
𩞠Das Blut
Ein Erwachsener hat etwa 5â6 Liter Blut. Rund 55 % davon ist Blutplasma (Wasser mit Salzen, NĂ€hrstoffen, Hormonen, Bluteiweissen), 45 % sind Blutzellen. Alle Blutzellen entstehen im roten Knochenmark.
| Blutzellen | Anzahl pro ”l Blut | Bau | Aufgabe |
|---|---|---|---|
| Rote Blutkörperchen (Erythrozyten) | ca. 4,5â5,5 Mio. | scheibenförmig, beidseitig eingedellt, ohne Zellkern, voller HĂ€moglobin; leben ca. 120 Tage | Transport von O2 (und teilweise CO2) |
| Weisse Blutkörperchen (Leukozyten) | ca. 4000â10 000 | mit Zellkern, verschiedene Typen (Fresszellen, Lymphozyten) | Abwehr von Krankheitserregern |
| BlutplĂ€ttchen (Thrombozyten) | ca. 150 000â400 000 | kleine, kernlose ZellbruchstĂŒcke | Blutstillung und Blutgerinnung |
Blutgerinnung: Bei einer Verletzung ziehen sich die GefĂ€sse zusammen, BlutplĂ€ttchen lagern sich an der Wunde an und bilden einen ersten Pfropf. Danach wird das gelöste Bluteiweiss Fibrinogen in einer Kette von Reaktionen zu Fibrin umgewandelt, das ein festes Netz bildet, in dem sich Blutzellen verfangen â die Wunde ist verschlossen.


đ Blutdruck
Der Blutdruck ist der Druck des Blutes auf die GefĂ€sswĂ€nde der Arterien. Er wird mit zwei Werten in mmHg angegeben: Der systolische Wert (z. B. 120) ist der Höchstdruck wĂ€hrend der Systole, der diastolische (z. B. 80) der Druck in der Erschlaffungsphase. Ein normaler Ruhewert fĂŒr Erwachsene liegt bei etwa 120/80 mmHg; ab etwa 140/90 mmHg spricht man von Bluthochdruck, der die GefĂ€sse schĂ€digt und das Risiko fĂŒr Herzinfarkt und Hirnschlag erhöht. Bei Anstrengung steigt der Blutdruck vorĂŒbergehend an.
đ§ Das Lymphsystem
Das Lymphsystem ist ein zweites GefĂ€sssystem, das in den Geweben blind beginnt. Es sammelt die GewebsflĂŒssigkeit, die nicht in die Kapillaren zurĂŒckfliesst (tĂ€glich etwa 2â3 Liter) â nun heisst sie Lymphe â und leitet sie in die grossen Venen nahe dem Herzen zurĂŒck. Ein eigenes Herz hat es nicht: Muskelbewegungen und Klappen treiben die Lymphe an. Unterwegs passiert sie die Lymphknoten, Filterstationen voller Abwehrzellen (sie schwellen bei Infekten an). Zudem transportiert das Lymphsystem die im Darm aufgenommenen Fette.
đ Wichtige Begriffe
- Systole / Diastole
- Anspannungs- und Austreibungsphase bzw. Erschlaffungs- und FĂŒllungsphase des Herzens.
- Segelklappen / Taschenklappen
- Herzklappen zwischen Vorhof und Kammer bzw. am Ausgang der Kammern.
- Sinusknoten
- Taktgeber des Herzens im rechten Vorhof.
- Kapillare
- feinstes BlutgefÀss mit einschichtiger Wand; Ort des Stoffaustauschs.
- HĂ€moglobin
- eisenhaltiger roter Blutfarbstoff in den Erythrozyten, bindet Sauerstoff.
- Fibrin
- Faserprotein, das bei der Blutgerinnung ein Netz bildet.
- Lymphe
- GewebsflĂŒssigkeit im Lymphsystem; fliesst ĂŒber Lymphknoten zurĂŒck ins Blut.
đ Zusammenfassung
- Das Herz hat zwei HĂ€lften mit je Vorhof und Kammer; Klappen sichern die Flussrichtung.
- Systole = Auswurf, Diastole = FĂŒllung; der Sinusknoten gibt den Takt.
- Doppelkreislauf: Lungenkreislauf (rechtes Herz) und Körperkreislauf (linkes Herz).
- Arterien vom Herzen weg, Venen zum Herzen hin, Austausch in den Kapillaren.
- Blut: Plasma + Erythrozyten (O2), Leukozyten (Abwehr), Thrombozyten (Gerinnung).
- Normaler Blutdruck ca. 120/80 mmHg; das Lymphsystem fĂŒhrt GewebsflĂŒssigkeit und Fette zurĂŒck.
â PrĂŒfungsfragen
- Beschreiben Sie den Weg eines Erythrozyten vom rechten Vorhof bis in die Aorta mit allen Klappen.
â Lösung anzeigen
Rechter Vorhof â Trikuspidalklappe â rechte Kammer â Pulmonalklappe â Lungenarterie â Lungenkapillaren â Lungenvene â linker Vorhof â Mitralklappe â linke Kammer â Aortenklappe â Aorta.
- Warum fĂŒhrt die Lungenarterie sauerstoffarmes Blut, obwohl Arterien «rotes» Blut fĂŒhren sollen?
â Lösung anzeigen
Arterien sind ĂŒber die Richtung definiert (vom Herzen weg), nicht ĂŒber den Sauerstoffgehalt. Die Lungenarterie fĂŒhrt das sauerstoffarme Blut aus der rechten Kammer zur Lunge.
- ErklÀren Sie, wie der Bau der Kapillaren ihrer Funktion angepasst ist.
â Lösung anzeigen
Ihre Wand besteht aus nur einer dĂŒnnen Zellschicht (kurze Diffusionsstrecke); sie sind extrem zahlreich und verzweigt (grosse AustauschflĂ€che), und das Blut fliesst langsam (viel Zeit fĂŒr den Austausch).
- Welche Folgen hat es fĂŒr das Blut, wenn bei einer Person zu wenige Thrombozyten gebildet werden?
â Lösung anzeigen
Die Blutstillung und Gerinnung sind gestört: Schon kleine Verletzungen bluten lange, es können spontane Blutungen und BlutergĂŒsse auftreten.
- Warum schwellen bei einer HalsentzĂŒndung oft die Lymphknoten am Hals an?
â Lösung anzeigen
Die Lymphe aus dem entzĂŒndeten Gebiet fliesst durch die Halslymphknoten. Dort werden Krankheitserreger abgefangen, und Abwehrzellen vermehren sich stark â der Lymphknoten schwillt an.
Transfer: Blutdruckmessung
Bei einer Sportlerin wird in Ruhe 115/75 mmHg gemessen, direkt nach einem Sprint 165/80 mmHg. ErklÀren Sie, welcher Wert sich stÀrker verÀndert hat und warum. Warum steigt gleichzeitig die Herzfrequenz?
â Lösung anzeigen
Vor allem der systolische Wert steigt, weil das Herz bei Belastung krÀftiger kontrahiert und mehr Blut pro Schlag auswirft. Der diastolische Wert bleibt fast gleich, weil sich gleichzeitig die GefÀsse in den Muskeln erweitern. Die Herzfrequenz steigt, damit mehr Blut pro Minute und damit mehr Sauerstoff und NÀhrstoffe zu den arbeitenden Muskeln gelangen.
đ Quellen
đŹïž Atmungssystem
3 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- Bau und Arbeitsweise des Atmungssystems schildern
đ Ăussere und innere Atmung
Unter «Atmung» versteht man zwei verschiedene Dinge: Die Ă€ussere Atmung ist der Gasaustausch zwischen Luft und Blut in der Lunge â darum geht es hier. Die innere Atmung ist die Zellatmung in den Mitochondrien, bei der Sauerstoff verbraucht und Kohlendioxid gebildet wird (vgl. Bereich 1). Die Lunge sorgt dafĂŒr, dass der Sauerstoff fĂŒr die Zellatmung ins Blut kommt und das Kohlendioxid hinaus.
đ§ Der Weg der Luft
- Nasenhöhle: Schleimhaut und HÀrchen reinigen, gut durchblutete Muscheln erwÀrmen und befeuchten die Luft. Hier sitzt auch der Geruchssinn.
- Rachen und Kehlkopf: Im Rachen kreuzen sich Luft- und Speiseweg. Beim Schlucken verschliesst der Kehldeckel die Luftröhre. Im Kehlkopf liegen die StimmbÀnder.
- Luftröhre und Bronchien: Knorpelspangen halten sie offen. Ihre Schleimhaut trÀgt FlimmerhÀrchen, die Schleim mit Staub und Keimen Richtung Rachen befördern.
- Bronchiolen: Die Bronchien verzweigen sich wie ein umgekehrter Baum in immer feinere Ăstchen.
- LungenblĂ€schen (Alveolen): An den Enden liegen rund 300 Millionen Alveolen mit einer GesamtoberflĂ€che von etwa 70â100 mÂČ â so viel wie ein halber Tennisplatz. Jede ist von einem dichten Kapillarnetz umsponnen.
đš Wie atmen wir? â Die Atemmechanik
Die Lunge hat keine eigenen Muskeln. Sie liegt im luftdicht abgeschlossenen Brustraum und ist ĂŒber einen dĂŒnnen FlĂŒssigkeitsfilm (Pleuraspalt) mit der Brustwand verbunden â sie muss deren Bewegungen folgen. Atmen funktioniert deshalb ĂŒber Volumen- und DruckĂ€nderungen:
Einatmung (aktiv)
- Das Zwerchfell kontrahiert und flacht sich ab (Bauchatmung).
- Die Àusseren Zwischenrippenmuskeln heben die Rippen (Brustatmung).
- Der Brustraum und damit die Lunge werden grösser.
- Der Druck in der Lunge sinkt unter den Luftdruck â Luft strömt ein.
Ausatmung (in Ruhe passiv)
- Zwerchfell und Zwischenrippenmuskeln erschlaffen.
- Die elastische Lunge zieht sich zusammen, die Rippen senken sich.
- Das Volumen nimmt ab, der Druck steigt ĂŒber den Luftdruck.
- Luft strömt aus. Bei Anstrengung helfen Bauch- und innere Zwischenrippenmuskeln.
In Ruhe atmen wir etwa 12â16-mal pro Minute je rund 0,5 Liter Luft ein. Die VitalkapazitĂ€t â die Luftmenge, die man nach tiefster Einatmung maximal ausatmen kann â betrĂ€gt bei Erwachsenen etwa 3,5â5 Liter, bei trainierten Ausdauersportlern mehr.
đ Gasaustausch und Transport im Blut
In den Alveolen ist die Sauerstoffkonzentration (genauer: der Partialdruck) höher als im ankommenden Blut, die CO2-Konzentration tiefer. Deshalb diffundiert O2 ins Blut und CO2 in die Alveolen â ganz ohne Energieaufwand. Möglich wird das durch die riesige OberflĂ€che, die extrem kurze Diffusionsstrecke (unter 1 ”m zwischen Luft und Blut) und den stĂ€ndigen Abtransport durch das strömende Blut.
- Sauerstoff wird fast vollstĂ€ndig (ca. 98 %) an das HĂ€moglobin der roten Blutkörperchen gebunden. Jedes HĂ€moglobinmolekĂŒl enthĂ€lt vier eisenhaltige HĂ€m-Gruppen und kann vier O2 tragen. Nur ein kleiner Rest ist im Plasma gelöst.
- Kohlendioxid wird ĂŒberwiegend (ca. 70 %) als Hydrogencarbonat (HCO3â) im Plasma transportiert, ein kleinerer Teil an HĂ€moglobin gebunden oder gelöst.
Steuerung: Das Atemzentrum im verlĂ€ngerten Mark (Hirnstamm) misst vor allem den CO2-Gehalt bzw. den pH-Wert des Blutes. Steigt das CO2 â etwa beim Sport â, wird die Atmung tiefer und schneller. Deshalb kann man die Luft nicht beliebig lange anhalten.

đ Wichtige Begriffe
- Àussere / innere Atmung
- Gasaustausch in der Lunge bzw. Zellatmung in den Mitochondrien.
- Alveole
- LungenblÀschen, Ort des Gasaustauschs.
- FlimmerhÀrchen
- bewegliche ZellfortsÀtze in den Atemwegen, die Schleim und Partikel abtransportieren.
- Zwerchfell
- kuppelförmiger Muskel zwischen Brust- und Bauchraum; wichtigster Atemmuskel.
- VitalkapazitÀt
- maximal ein- und ausatembares Luftvolumen.
- Diffusion
- passive Bewegung von Teilchen vom Ort höherer zur tieferen Konzentration.
- Hydrogencarbonat
- HCO3â; Haupttransportform von CO2 im Blut.
đ Zusammenfassung
- Luftweg: Nase â Rachen â Kehlkopf â Luftröhre â Bronchien â Bronchiolen â Alveolen.
- Die Atemwege reinigen, wÀrmen und befeuchten die Luft.
- Einatmen: Zwerchfell und Zwischenrippenmuskeln vergrössern den Brustraum, Unterdruck saugt Luft ein.
- Gasaustausch durch Diffusion: grosse FlÀche, kurze Strecke, KonzentrationsgefÀlle.
- O2 wird an HĂ€moglobin, CO2 vor allem als Hydrogencarbonat transportiert.
- Das Atemzentrum reagiert vor allem auf den CO2-Gehalt des Blutes.
â PrĂŒfungsfragen
- ErklĂ€ren Sie, warum Atmen durch die Nase gesĂŒnder ist als durch den Mund.
â Lösung anzeigen
In der Nase wird die Luft durch HĂ€rchen und Schleim gefiltert und ĂŒber die gut durchbluteten Nasenmuscheln erwĂ€rmt und befeuchtet. Beim Mundatmen gelangt kalte, trockene und ungefilterte Luft in die Atemwege.
- Beschreiben Sie die VorgÀnge bei der Einatmung.
â Lösung anzeigen
Das Zwerchfell kontrahiert und flacht ab, die Àusseren Zwischenrippenmuskeln heben die Rippen. Der Brustraum wird grösser, die Lunge folgt, der Druck in der Lunge sinkt unter den Àusseren Luftdruck, und Luft strömt ein.
- Nennen Sie drei Eigenschaften der Lunge, die den Gasaustausch effizient machen.
â Lösung anzeigen
Sehr grosse OberflĂ€che (Millionen Alveolen), sehr kurze Diffusionsstrecke (dĂŒnne WĂ€nde von Alveole und Kapillare) und ein stĂ€ndiges KonzentrationsgefĂ€lle durch Ventilation und Blutfluss.
- Warum fĂŒhrt ein Stich in den Brustkorb, durch den Luft in den Pleuraspalt gelangt, zum Zusammenfallen der Lunge?
â Lösung anzeigen
Die Lunge haftet nur ĂŒber den luftdichten Pleuraspalt an der Brustwand. Dringt Luft ein, geht diese Haftung verloren; die elastische Lunge zieht sich zusammen und kann den Bewegungen des Brustkorbs nicht mehr folgen (Pneumothorax).
- Warum ist Kohlenmonoxid so gefÀhrlich?
â Lösung anzeigen
CO bindet viel stÀrker an HÀmoglobin als Sauerstoff und blockiert die Bindungsstellen. Das Blut kann dadurch weniger Sauerstoff transportieren; Organe wie Gehirn und Herz erhalten zu wenig Sauerstoff.
Transfer: Training in der Höhe
Ausdauersportler trainieren oft einige Wochen in St. Moritz (1800 m ĂŒ. M.), wo der Luftdruck und damit der Sauerstoffpartialdruck tiefer sind. ErklĂ€ren Sie, warum dies anfangs anstrengend ist und warum es die Leistung spĂ€ter verbessern kann.
â Lösung anzeigen
Wegen des tieferen Sauerstoffpartialdrucks ist das DiffusionsgefĂ€lle zwischen Alveolen und Blut kleiner; es wird weniger O2 pro Atemzug aufgenommen, das Herz und die Atmung mĂŒssen mehr arbeiten. Der Körper reagiert darauf mit der Bildung zusĂ€tzlicher roter Blutkörperchen (Hormon EPO aus der Niere). ZurĂŒck im Tiefland kann das Blut mehr Sauerstoff transportieren â die Ausdauerleistung steigt.
đ Quellen
đĄïž Abwehrsystem
4 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- spezifische und nicht spezifische Abwehrmechanismen beschreiben (ohne Details zur Reifung der Lymphozyten)
- aktive und passive ImmunitÀt unterscheiden
- das Blutgruppensystem AB0 und den Rhesusfaktor erlÀutern
đ§± Erste Verteidigungslinie: Barrieren
Bevor Krankheitserreger ĂŒberhaupt in den Körper gelangen, mĂŒssen sie mechanische und chemische Barrieren ĂŒberwinden: die intakte Haut mit ihrem sauren SĂ€ureschutzmantel, die SchleimhĂ€ute mit Schleim und FlimmerhĂ€rchen, das Enzym Lysozym in TrĂ€nen und Speichel, das BakterienwĂ€nde auflöst, die MagensĂ€ure und die harmlosen Bakterien der Haut- und Darmflora, die Erregern den Platz streitig machen.
âïž Unspezifische Abwehr
Gelangen Erreger trotzdem ins Gewebe, greift die unspezifische (angeborene) Abwehr. Sie ist von Geburt an vorhanden, reagiert sofort, aber gegen alle Eindringlinge gleich. Hauptakteure sind Fresszellen (Makrophagen und neutrophile Granulozyten): Sie umschliessen Bakterien und Fremdkörper und verdauen sie (Phagocytose). GeschĂ€digtes Gewebe setzt Botenstoffe frei, die eine EntzĂŒndung auslösen: Die GefĂ€sse erweitern sich und werden durchlĂ€ssiger â Rötung, WĂ€rme, Schwellung und Schmerz entstehen, und mehr Abwehrzellen gelangen an den Ort. Fieber hemmt die Vermehrung vieler Erreger und beschleunigt die Abwehrreaktionen.
đŻ Spezifische Abwehr
Die spezifische (erworbene) Abwehr erkennt ganz bestimmte Strukturen auf Erregern, die Antigene. Sie braucht beim ersten Kontakt einige Tage bis zu zwei Wochen, ist dann aber gezielt und bildet ein GedÀchtnis. Ihre Zellen sind die Lymphozyten; jeder Lymphozyt erkennt nur ein einziges Antigen. Man unterscheidet zwei Arme:
- Erkennen: Fresszellen nehmen Erreger auf und prĂ€sentieren deren Antigene auf ihrer OberflĂ€che. Passende T-Helferzellen erkennen das Antigen und werden aktiviert â sie sind die «Dirigenten» der Abwehr.
- Humorale Abwehr: Die T-Helferzellen aktivieren passende B-Lymphozyten. Diese vermehren sich stark und werden zu Plasmazellen, die Tausende Antikörper pro Sekunde ins Blut abgeben. Antikörper binden an die Antigene, verklumpen die Erreger (Agglutination), neutralisieren Gifte und Viren und markieren sie fĂŒr die Fresszellen.
- ZellulĂ€re Abwehr: Die T-Helferzellen aktivieren auch zytotoxische T-Zellen (T-Killerzellen). Diese erkennen körpereigene Zellen, die von Viren befallen sind (oder Krebszellen), und töten sie ab â das Virus verliert seine «Fabrik».
- GedĂ€chtnis: Ein Teil der aktivierten B- und T-Zellen wird zu langlebigen GedĂ€chtniszellen. Bei einem zweiten Kontakt mit demselben Erreger startet die Abwehr viel schneller und stĂ€rker (SekundĂ€rantwort) â man erkrankt meist gar nicht: Man ist immun.


đ Unspezifische und spezifische Abwehr
| Merkmal | Unspezifische Abwehr | Spezifische Abwehr |
|---|---|---|
| vorhanden | von Geburt an | wird nach Kontakt erworben |
| Geschwindigkeit | sofort (Minuten bis Stunden) | beim Erstkontakt Tage bis ca. 2 Wochen |
| Ziel | alle Eindringlinge gleich | ein bestimmtes Antigen |
| Zellen und Stoffe | Fresszellen, EntzĂŒndung, Fieber, Lysozym | B-Zellen/Antikörper (humoral), T-Helfer- und T-Killerzellen (zellulĂ€r) |
| GedÀchtnis | nein | ja (GedÀchtniszellen) |
đ Aktive und passive ImmunitĂ€t
| Merkmal | Aktive Immunisierung | Passive Immunisierung |
|---|---|---|
| Prinzip | Der Körper bildet selbst Antikörper und GedĂ€chtniszellen. | Fertige Antikörper werden von aussen zugefĂŒhrt. |
| Beispiele | Impfung (abgeschwĂ€chte oder tote Erreger, Erregerbestandteile, mRNA); durchgemachte Krankheit | Antikörperserum (z. B. nach Schlangenbiss, Tetanus-Verdacht); Antikörper der Mutter ĂŒber Plazenta und Muttermilch |
| Wirkung beginnt | nach 1â2 Wochen | sofort |
| Dauer | lange, teils lebenslang (evtl. Auffrischung) | kurz, wenige Wochen bis Monate |
| Einsatz | Vorbeugung | Notfall, bereits erfolgte Ansteckung; Schutz von Neugeborenen |
𩞠Das AB0-Blutgruppensystem
Auf der OberflĂ€che der roten Blutkörperchen sitzen bei vielen Menschen bestimmte Zuckerketten, die Blutgruppen-Antigene A und/oder B. Im Blutplasma findet man â schon ohne vorherigen Kontakt â Antikörper gegen die Antigene, die man selbst nicht hat. Treffen Antikörper auf das passende Antigen, verklumpen die roten Blutkörperchen (Agglutination) und zerfallen. Bei einer falschen Bluttransfusion ist das lebensgefĂ€hrlich.
| Blutgruppe | Antigene auf Erythrozyten | Antikörper im Plasma | mögliche Genotypen | darf Erythrozyten erhalten von |
|---|---|---|---|---|
| A | A | Anti-B | AA, A0 | A, 0 |
| B | B | Anti-A | BB, B0 | B, 0 |
| AB | A und B | keine | AB | A, B, AB, 0 («UniversalempfÀnger») |
| 0 | keine | Anti-A und Anti-B | 00 | nur 0 (Blutgruppe 0 = «Universalspender») |
Vererbung: Das Blutgruppen-Gen hat drei Allele: A, B und 0. A und B sind kodominant (beide werden ausgeprĂ€gt: AB), 0 ist gegenĂŒber A und B rezessiv. Eltern mit den Blutgruppen A (A0) und B (B0) können deshalb Kinder aller vier Blutgruppen haben.
ââ Der Rhesusfaktor
UnabhĂ€ngig vom AB0-System tragen etwa 85 % der Menschen in Europa ein weiteres Antigen auf den Erythrozyten, das Antigen D: Sie sind Rhesus-positiv (Rh+), die ĂŒbrigen Rhesus-negativ (Rhâ). Wichtig: Anti-D-Antikörper sind nicht von Natur aus vorhanden â ein Rhâ-Mensch bildet sie erst, wenn Rh+-Blut in seinen Körper gelangt.
- Eine Rhâ-Frau ist mit einem Rh+-Kind schwanger. Bei der Geburt gelangen kindliche Rh+-Erythrozyten in ihr Blut.
- Ihr Immunsystem bildet Anti-D-Antikörper und GedÀchtniszellen (Sensibilisierung). Dem ersten Kind schadet das nicht mehr.
- Bei einer zweiten Schwangerschaft mit einem Rh+-Kind passieren die Anti-D-Antikörper die Plazenta und zerstören die roten Blutkörperchen des Kindes â es droht eine schwere Blutarmut.
- Vorbeugung: Die Mutter erhĂ€lt wĂ€hrend der Schwangerschaft und nach der Geburt eine Spritze mit Anti-D-Antikörpern (passive Immunisierung). Sie fangen die kindlichen Rh+-Zellen ab, bevor das mĂŒtterliche Immunsystem selbst Antikörper und GedĂ€chtniszellen bildet.
đ Wichtige Begriffe
- Antigen
- Struktur (meist Protein oder Zucker), die vom spezifischen Immunsystem erkannt wird.
- Antikörper
- Y-förmiges Protein aus Plasmazellen, das spezifisch an ein Antigen bindet.
- Phagocytose
- Aufnahme und Verdauung von Partikeln durch Fresszellen.
- T-Helferzelle
- Lymphozyt, der B-Zellen und T-Killerzellen aktiviert; Ziel von HIV.
- Plasmazelle
- aus einem B-Lymphozyten entstandene Zelle, die Antikörper produziert.
- GedÀchtniszelle
- langlebiger Lymphozyt, der eine schnelle SekundÀrantwort ermöglicht.
- Agglutination
- Verklumpung von Zellen durch Antikörper.
- kodominant
- beide Allele werden im PhÀnotyp ausgeprÀgt (Blutgruppe AB).
đ Zusammenfassung
- Barrieren: Haut, SchleimhÀute, Lysozym, MagensÀure.
- Unspezifisch: Fresszellen, EntzĂŒndung, Fieber â schnell, aber ungezielt und ohne GedĂ€chtnis.
- Spezifisch: T-Helferzellen koordinieren; B-Zellen/Plasmazellen bilden Antikörper (humoral), T-Killerzellen töten befallene Zellen (zellulÀr).
- GedÀchtniszellen ermöglichen ImmunitÀt; Impfung = aktive, Serum = passive Immunisierung.
- AB0: Antikörper gegen fremde Antigene sind schon vorhanden; A und B kodominant, 0 rezessiv.
- Rhesus: Anti-D entsteht erst nach Kontakt; Gefahr bei der zweiten Schwangerschaft, Vorbeugung mit Anti-D-Spritze.
â PrĂŒfungsfragen
- Warum erkrankt man an den Masern meist nur einmal im Leben?
â Lösung anzeigen
Bei der ersten Infektion entstehen GedÀchtniszellen gegen das Masernvirus. Bei erneutem Kontakt erkennen sie das Antigen sofort; die SekundÀrantwort ist so schnell und stark, dass das Virus beseitigt wird, bevor Krankheitssymptome auftreten.
- Vergleichen Sie humorale und zellulÀre Abwehr.
â Lösung anzeigen
Humorale Abwehr: B-Zellen werden zu Plasmazellen und bilden Antikörper, die frei im Blut Erreger und Gifte binden. ZellulÀre Abwehr: T-Killerzellen erkennen und töten körpereigene Zellen, die von Viren befallen sind. Beide werden von T-Helferzellen aktiviert.
- Eine Person mit Blutgruppe 0 erhÀlt versehentlich Blut der Gruppe A. Was geschieht?
â Lösung anzeigen
Im Plasma der Person befinden sich Anti-A-Antikörper. Sie binden an die A-Antigene der Spendererythrozyten, diese verklumpen und zerfallen. Es kommt zu einer lebensgefÀhrlichen Transfusionsreaktion.
- Warum bekommen Neugeborene in den ersten Monaten kaum Infektionskrankheiten, gegen die ihre Mutter immun ist?
â Lösung anzeigen
Sie haben ĂŒber die Plazenta und die Muttermilch Antikörper der Mutter erhalten (passive ImmunitĂ€t). Da sie diese nicht selbst bilden und keine GedĂ€chtniszellen haben, lĂ€sst der Schutz nach einigen Monaten nach.
- Warum ist das erste Rh+-Kind einer Rhâ-Mutter in der Regel nicht gefĂ€hrdet?
â Lösung anzeigen
Anti-D-Antikörper sind nicht von Natur aus vorhanden. Die Mutter bildet sie erst, nachdem bei der Geburt kindliches Blut in ihren Kreislauf gelangt ist â dann ist das erste Kind bereits geboren.
Transfer: Ein Vaterschaftsfall
Ein Kind hat die Blutgruppe 0, die Mutter die Blutgruppe A. Zwei MĂ€nner kommen als Vater in Frage: Herr X hat Blutgruppe AB, Herr Y Blutgruppe B. Wer kann als Vater ausgeschlossen werden? BegrĂŒnden Sie mit Genotypen.
â Lösung anzeigen
Das Kind mit Blutgruppe 0 hat den Genotyp 00 und muss von jedem Elternteil ein 0-Allel erhalten haben. Die Mutter ist also A0. Herr X (AB) besitzt kein 0-Allel und kann nicht der Vater sein. Herr Y (B) kann den Genotyp B0 haben und kommt als Vater in Frage.
đ± Fortpflanzungssystem
5 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- Bau und Funktionsweise der Geschlechtsorgane, die Befruchtung, die Embryonalentwicklung bis zur Blastocyste, die Einnistung sowie die Bildung und die Aufgaben der Plazenta erklÀren (ohne Spermatogenese und Ovogenese)
- VerhĂŒtungsmassnahmen erlĂ€utern
âïž MĂ€nnliche Geschlechtsorgane
- Hoden: bilden ab der PubertĂ€t laufend Spermien und das Hormon Testosteron. Sie liegen im Hodensack ausserhalb des Bauchraums, weil die Spermienbildung etwa 2â3 °C unter der Körpertemperatur am besten funktioniert.
- Nebenhoden: Hier reifen die Spermien und werden gespeichert.
- Samenleiter: leiten die Spermien beim Samenerguss Richtung Harnröhre.
- BlĂ€schendrĂŒsen und Prostata: geben Sekrete dazu, die die Spermien ernĂ€hren (Fruchtzucker) und beweglich machen. Spermien und Sekrete bilden zusammen das Sperma (pro Erguss einige Milliliter mit vielen Millionen Spermien).
- Penis mit Harn-Samen-Röhre: Schwellkörper fĂŒllen sich bei Erregung mit Blut (Erektion).
âïž Weibliche Geschlechtsorgane
- Eierstöcke: enthalten seit der Geburt einen Vorrat an unreifen Eizellen in Follikeln. Ab der PubertĂ€t reift etwa jeden Monat ein Follikel heran und gibt beim Eisprung eine Eizelle frei. Die Eierstöcke bilden die Hormone Ăstrogen und Progesteron.
- Eileiter: Der trichterförmige Anfang fÀngt die Eizelle auf; FlimmerhÀrchen und Muskelbewegungen transportieren sie in einigen Tagen zur GebÀrmutter. Im Eileiter findet die Befruchtung statt.
- GebĂ€rmutter (Uterus): muskulöses Hohlorgan; ihre Schleimhaut wird jeden Monat fĂŒr die Einnistung aufgebaut und bei der Menstruation abgestossen.
- Scheide (Vagina): verbindet GebÀrmutter und KörperoberflÀche; Geburtskanal.

đ§Ź Befruchtung
Beim Geschlechtsverkehr gelangen Millionen Spermien in die Scheide; nur wenige Hundert erreichen den Eileiter. Die Eizelle ist nach dem Eisprung nur etwa 12â24 Stunden befruchtungsfĂ€hig, Spermien ĂŒberleben im weiblichen Körper bis zu etwa 5 Tage. Die Spermien setzen aus ihrer Kopfkappe (Akrosom) Enzyme frei, die die HĂŒlle der Eizelle auflösen. Sobald ein Spermium eingedrungen ist, verĂ€ndert sich die EihĂŒlle so, dass keine weiteren mehr eindringen können. Die Kerne von Ei- und Samenzelle (je haploid) verschmelzen: Es entsteht die diploide Zygote. Mit dem Spermium entscheidet sich auch das Geschlecht (X oder Y).
đ Von der Zygote bis zur Einnistung
- Furchung (Tag 1â3): Auf dem Weg durch den Eileiter teilt sich die Zygote mehrmals durch Mitose. Die Zellen werden dabei kleiner, der Keim wĂ€chst nicht.
- Morula (Tag 3â4): eine kompakte Zellkugel aus etwa 16â32 Zellen, die an eine Maulbeere erinnert.
- Blastocyste (ab Tag 4â5): Im Inneren bildet sich ein flĂŒssigkeitsgefĂŒllter Hohlraum. Die Ă€ussere Zellschicht heisst Trophoblast (wird zum kindlichen Teil der Plazenta), die innere Zellmasse Embryoblast (daraus entsteht der Embryo).
- Einnistung (ab Tag 6â7): Die Blastocyste erreicht die GebĂ€rmutter und grĂ€bt sich in die vorbereitete Schleimhaut ein (Nidation); nach etwa einer weiteren Woche ist sie vollstĂ€ndig eingebettet.
- Hormonsignal: Der Trophoblast bildet das Hormon hCG. Es erhĂ€lt den Gelbkörper im Eierstock, der weiter Progesteron bildet â die Schleimhaut bleibt erhalten, die Menstruation bleibt aus. Schwangerschaftstests weisen hCG im Urin nach.
đ« Die Plazenta
Die Plazenta (Mutterkuchen) entsteht aus den Zotten des Trophoblasten, die in die GebĂ€rmutterschleimhaut hineinwachsen, und aus mĂŒtterlichem Gewebe. Die kindlichen Zotten tauchen in RĂ€ume voller mĂŒtterlichem Blut ein. Die beiden BlutkreislĂ€ufe bleiben getrennt: Stoffe werden ĂŒber eine dĂŒnne Gewebeschicht ausgetauscht. Mit dem Embryo ist die Plazenta ĂŒber die Nabelschnur verbunden (zwei Arterien, eine Vene). Aufgaben:
- Versorgung: Sauerstoff, NĂ€hrstoffe, Wasser und Mineralstoffe gelangen von der Mutter zum Kind.
- Entsorgung: CO2 und Abfallstoffe wie Harnstoff gelangen vom Kind zur Mutter.
- Schutz: Antikörper der Mutter gehen auf das Kind ĂŒber (Nestschutz); viele Erreger werden zurĂŒckgehalten. Aber: Alkohol, Nikotin, viele Medikamente, Drogen und einige Viren passieren die Plazenta und können das Kind schwer schĂ€digen.
- Hormone: Die Plazenta bildet hCG, spĂ€ter auch Progesteron und Ăstrogen, die die Schwangerschaft erhalten.
đĄïž VerhĂŒtung
VerhĂŒtungsmethoden verhindern entweder, dass Ei- und Samenzelle zusammentreffen, dass ein Eisprung stattfindet oder dass sich ein Keim einnisten kann. Ihre Sicherheit wird mit dem Pearl-Index angegeben: Anzahl Schwangerschaften pro 100 Frauen, die die Methode ein Jahr lang anwenden. Je kleiner, desto sicherer. Werte bei «typischer» Anwendung (mit Fehlern) sind deutlich höher als bei perfekter Anwendung.
| Methode | Wirkprinzip | Pearl-Index (ca.) | Schutz vor sexuell ĂŒbertragbaren Infektionen |
|---|---|---|---|
| Kondom | Barriere: Spermien gelangen nicht in die Scheide | 2â12 | ja |
| Kombinierte Pille | Ăstrogen und Gestagen hemmen ĂŒber negative RĂŒckkopplung FSH und LH â kein Eisprung; zĂ€her Schleim | 0,1â0,9 (typisch höher) | nein |
| Hormonspirale | Gestagen in der GebÀrmutter: zÀher Schleim, Schleimhaut baut sich kaum auf | ca. 0,2 | nein |
| Kupferspirale | Kupferionen hemmen die Spermien; erschwert die Einnistung | ca. 0,3â0,8 | nein |
| Symptothermale Methode | Bestimmung der fruchtbaren Tage ĂŒber Temperatur und Zervixschleim | ca. 0,4â2 bei korrekter Anwendung | nein |
| Sterilisation | Durchtrennen von Eileitern bzw. Samenleitern | ca. 0,1â0,5 | nein |
| NotfallverhĂŒtung («Pille danach») | verzögert den Eisprung; nur im Notfall, möglichst rasch | â (keine Dauermethode) | nein |
Die Werte variieren je nach Studie. Beratung bieten in der Schweiz Ărztinnen, Apotheken und die Fachstellen fĂŒr sexuelle Gesundheit.
đ Wichtige Begriffe
- Follikel
- BlÀschen im Eierstock, in dem eine Eizelle heranreift.
- Zygote
- befruchtete, diploide Eizelle.
- Furchung
- schnelle Zellteilungen nach der Befruchtung ohne Wachstum.
- Blastocyste
- KeimblÀschen mit Trophoblast, Embryoblast und Hohlraum.
- Nidation
- Einnistung der Blastocyste in die GebÀrmutterschleimhaut.
- hCG
- Schwangerschaftshormon des Trophoblasten; erhÀlt den Gelbkörper.
- Plazenta
- Organ fĂŒr Stoffaustausch und Hormonbildung zwischen Mutter und Kind.
- Pearl-Index
- Zahl der Schwangerschaften pro 100 Frauenjahre bei einer VerhĂŒtungsmethode.
đ Zusammenfassung
- Hoden bilden Spermien und Testosteron, Eierstöcke Eizellen, Ăstrogen und Progesteron.
- Befruchtung im Eileiter; nur ein Spermium dringt ein, es entsteht die Zygote.
- Furchung â Morula â Blastocyste (Trophoblast, Embryoblast) â Einnistung ab Tag 6â7.
- hCG erhÀlt den Gelbkörper und damit die Schleimhaut.
- Plazenta: Austausch ohne Blutvermischung, Nestschutz, Hormone â aber durchlĂ€ssig fĂŒr Alkohol und Nikotin.
- VerhĂŒtung: Barriere, Hormone, Spirale, natĂŒrliche Methoden; nur das Kondom schĂŒtzt vor Infektionen.
â PrĂŒfungsfragen
- Warum liegen die Hoden ausserhalb der Bauchhöhle?
â Lösung anzeigen
Die Spermienbildung funktioniert bei einer Temperatur etwa 2â3 °C unter der Körperkerntemperatur am besten.
- Ordnen Sie die Begriffe Zygote, Blastocyste, Morula und Einnistung zeitlich und örtlich.
â Lösung anzeigen
Zygote (Tag 0, Eileiter) â Morula (Tag 3â4, Eileiter) â Blastocyste (ab Tag 4â5, GebĂ€rmutter) â Einnistung (ab Tag 6â7, GebĂ€rmutterschleimhaut).
- Warum funktioniert ein Schwangerschaftstest schon kurz nach Ausbleiben der Menstruation?
â Lösung anzeigen
Nach der Einnistung bildet der Trophoblast das Hormon hCG, das im Urin nachweisbar ist. Es verhindert ĂŒber den Gelbkörper die Menstruation â zum Zeitpunkt der ausbleibenden Blutung ist also schon genĂŒgend hCG vorhanden.
- ErklÀren Sie, warum Alkohol in der Schwangerschaft gefÀhrlich ist, obwohl sich die BlutkreislÀufe nicht mischen.
â Lösung anzeigen
Alkohol ist ein kleines, gut fettlösliches MolekĂŒl und gelangt durch die dĂŒnne Gewebeschicht der Plazenta ungehindert ins kindliche Blut. Der Embryo kann ihn kaum abbauen; Alkohol schĂ€digt vor allem die Entwicklung des Gehirns.
- Wie verhindert die kombinierte Pille einen Eisprung?
â Lösung anzeigen
Die zugefĂŒhrten Hormone Ăstrogen und Gestagen hemmen ĂŒber negative RĂŒckkopplung die AusschĂŒttung von FSH und LH aus der Hypophyse. Ohne FSH reift kein Follikel heran, ohne LH-Gipfel findet kein Eisprung statt.
Transfer: Eineiige Zwillinge
Eineiige Zwillinge haben identisches Erbgut, zweieiige nicht. ErklĂ€ren Sie mit Ihrem Wissen ĂŒber die frĂŒhe Entwicklung, wie beide Zwillingsarten entstehen.
â Lösung anzeigen
Zweieiige Zwillinge entstehen, wenn in einem Zyklus zwei Eizellen springen und von zwei verschiedenen Spermien befruchtet werden â genetisch wie normale Geschwister. Eineiige Zwillinge entstehen aus einer einzigen Zygote: WĂ€hrend der Furchung oder im Blastocystenstadium trennt sich der Keim bzw. der Embryoblast in zwei Teile, die sich unabhĂ€ngig entwickeln. Da alle Zellen durch Mitose entstanden sind, ist ihr Erbgut identisch.
đ Quellen
đ§Ș Hormonsystem
6 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- Funktionsprinzipien von Hormonen an den Beispielen des Blutzuckerspiegels und des weiblichen Zyklus erlÀutern
đ Was sind Hormone?
Hormone sind chemische Botenstoffe, die von HormondrĂŒsen (endokrinen DrĂŒsen) direkt ins Blut abgegeben werden. Das Blut verteilt sie im ganzen Körper, doch wirken können sie nur an Zielzellen, die den passenden Rezeptor besitzen â wie ein SchlĂŒssel, der nur in bestimmte Schlösser passt. Schon winzige Mengen genĂŒgen. Wichtige HormondrĂŒsen sind Hypothalamus und HirnanhangsdrĂŒse (Hypophyse) als ĂŒbergeordnete Steuerzentrale, SchilddrĂŒse, BauchspeicheldrĂŒse, Nebennieren sowie Eierstöcke und Hoden.
| Merkmal | Hormonsystem | Nervensystem |
|---|---|---|
| Signal | chemisch (Hormon im Blut) | elektrisch (Aktionspotential) und chemisch an Synapsen |
| Weg | ĂŒber das Blut in den ganzen Körper | ĂŒber Nervenbahnen zu bestimmten Zellen |
| Geschwindigkeit | langsam (Sekunden bis Tage) | sehr schnell (Millisekunden) |
| Wirkungsdauer | lang anhaltend | kurz |
| Beispiele | Wachstum, Zyklus, Blutzucker, Stoffwechsel | Reflexe, Bewegungen, Sinneswahrnehmung |
đ Das Prinzip: Regelkreis mit negativer RĂŒckkopplung
Viele Grössen im Körper mĂŒssen in einem engen Bereich bleiben â Blutzucker, Körpertemperatur, Hormonspiegel. Das gelingt mit Regelkreisen: Ein FĂŒhler misst den Istwert und vergleicht ihn mit dem Sollwert. Weicht er ab, gibt eine DrĂŒse ein Hormon ab, das die Abweichung korrigiert. Sobald der Sollwert wieder erreicht ist, wird die Hormonabgabe gedrosselt. Weil die Wirkung der Ursache entgegenwirkt, spricht man von negativer RĂŒckkopplung.
đŹ Beispiel 1: Der Blutzuckerspiegel
Das Gehirn ist auf eine stĂ€ndige Glucoseversorgung angewiesen. Der Blutzuckerspiegel wird deshalb nĂŒchtern bei etwa 4â6 mmol/l (ca. 70â110 mg/dl) gehalten. Gesteuert wird er von den Langerhans-Inseln der BauchspeicheldrĂŒse mit zwei Gegenspielern (Antagonisten):
Insulin â senkt den Blutzucker
- gebildet von den Betazellen
- ausgeschĂŒttet bei hohem Blutzucker (nach dem Essen)
- Muskel- und Fettzellen nehmen mehr Glucose auf
- Leber und Muskeln bauen Glucose zu Glykogen auf
- Glucose wird vermehrt veratmet bzw. in Fett umgewandelt
Glucagon â erhöht den Blutzucker
- gebildet von den Alphazellen
- ausgeschĂŒttet bei tiefem Blutzucker (Fasten, Sport)
- die Leber baut Glykogen zu Glucose ab und gibt sie ins Blut
- die Leber bildet neue Glucose aus AminosÀuren
- unterstĂŒtzt durch Adrenalin in Stresssituationen
đ Beispiel 2: Der weibliche Zyklus
Der weibliche Zyklus dauert durchschnittlich etwa 28 Tage (individuell 21â35 Tage). Er wird von einer Hormonkaskade gesteuert: Der Hypothalamus regt die Hypophyse an, die Hormone FSH (follikelstimulierendes Hormon) und LH (luteinisierendes Hormon) auszuschĂŒtten. Diese wirken auf den Eierstock, der seinerseits Ăstrogen und Progesteron bildet. Die Eierstockhormone wirken auf die GebĂ€rmutterschleimhaut â und zurĂŒck auf Hypothalamus und Hypophyse.
- Menstruation (Tag 1â4): Die Schleimhaut des letzten Zyklus wird abgestossen. Die Hypophyse schĂŒttet vermehrt FSH aus.
- Follikelphase: FSH lĂ€sst im Eierstock einen Follikel heranreifen. Der Follikel bildet zunehmend Ăstrogen, das die GebĂ€rmutterschleimhaut wieder aufbaut.
- Eisprung (um Tag 14): Hohe Ăstrogenwerte lösen ausnahmsweise eine positive RĂŒckkopplung aus: Die Hypophyse schĂŒttet schlagartig viel LH aus. Dieser LH-Gipfel löst den Eisprung aus.
- Gelbkörperphase: Aus dem leeren Follikel entsteht der Gelbkörper. Er bildet Progesteron (und Ăstrogen): Die Schleimhaut wird dick, gut durchblutet und fĂŒr eine Einnistung vorbereitet. Progesteron und Ăstrogen hemmen gleichzeitig FSH und LH (negative RĂŒckkopplung) â es reift kein neuer Follikel.
- Ohne Befruchtung: Der Gelbkörper geht nach etwa 10â14 Tagen zugrunde, Progesteron fĂ€llt ab, die Schleimhaut wird abgestossen â die nĂ€chste Menstruation beginnt, FSH steigt wieder. Mit Befruchtung: hCG aus dem Keim erhĂ€lt den Gelbkörper.
| Hormon | gebildet in | Hauptwirkung | Höchstwert |
|---|---|---|---|
| FSH | Hypophyse | Follikelreifung | Anfang des Zyklus und kleiner Gipfel beim Eisprung |
| LH | Hypophyse | löst den Eisprung aus, bildet den Gelbkörper | steiler Gipfel kurz vor dem Eisprung |
| Ăstrogen | Follikel | Aufbau der Schleimhaut; hoher Spiegel löst LH-Gipfel aus | kurz vor dem Eisprung |
| Progesteron | Gelbkörper | bereitet die Schleimhaut auf die Einnistung vor und erhĂ€lt sie; hemmt FSH und LH | Gelbkörperphase (ca. Tag 20â22) |
đ Wichtige Begriffe
- Hormon
- Botenstoff, der ĂŒber das Blut transportiert wird und an Zielzellen mit passendem Rezeptor wirkt.
- endokrine DrĂŒse
- DrĂŒse, die ihre Produkte direkt ins Blut abgibt.
- Regelkreis
- System, das eine Grösse durch Messen, Vergleichen und Gegensteuern konstant hÀlt.
- negative RĂŒckkopplung
- die Wirkung schwÀcht ihre eigene Ursache ab.
- Antagonisten
- Gegenspieler mit entgegengesetzter Wirkung (Insulin â Glucagon).
- Langerhans-Inseln
- Zellgruppen in der BauchspeicheldrĂŒse, die Insulin (Betazellen) und Glucagon (Alphazellen) bilden.
- Gelbkörper
- aus dem Follikel nach dem Eisprung entstandene HormondrĂŒse; bildet Progesteron.
đ Zusammenfassung
- Hormone wirken ĂŒber das Blut auf Zielzellen mit passenden Rezeptoren; langsamer, aber lĂ€nger als Nervensignale.
- Regelkreise mit negativer RĂŒckkopplung halten Körpergrössen konstant.
- Insulin (Betazellen) senkt, Glucagon (Alphazellen) erhöht den Blutzucker.
- Zyklus: FSH â Follikel â Ăstrogen â LH-Gipfel â Eisprung â Gelbkörper â Progesteron.
- Progesteron und Ăstrogen hemmen FSH und LH; ohne Befruchtung folgt die Menstruation.
â PrĂŒfungsfragen
- Warum wirkt Insulin nur auf bestimmte Zellen, obwohl es im ganzen Blut verteilt wird?
â Lösung anzeigen
Nur Zellen mit Insulinrezeptoren auf ihrer OberflĂ€che können das Signal empfangen (SchlĂŒssel-Schloss-Prinzip). Zellen ohne passenden Rezeptor reagieren nicht.
- Beschreiben Sie den Verlauf des Blutzuckerspiegels und der Hormone nach einem kohlenhydratreichen FrĂŒhstĂŒck.
â Lösung anzeigen
Der Blutzucker steigt. Die Betazellen messen den Anstieg und schĂŒtten Insulin aus; Glucose wird in Muskel-, Fett- und Leberzellen aufgenommen und als Glykogen gespeichert. Der Blutzucker sinkt zurĂŒck zum Sollwert, die InsulinausschĂŒttung geht zurĂŒck. Glucagon bleibt in dieser Phase tief.
- Welche Funktion hat der Gelbkörper, und was geschieht, wenn er abstirbt?
â Lösung anzeigen
Er bildet Progesteron, das die GebĂ€rmutterschleimhaut fĂŒr eine Einnistung vorbereitet und erhĂ€lt. Stirbt er ab, sinkt der Progesteronspiegel, die Schleimhaut wird abgestossen (Menstruation) und FSH kann wieder ansteigen.
- Was löst den Eisprung aus? Warum ist das eine Ausnahme vom ĂŒblichen Prinzip?
â Lösung anzeigen
Ein hoher Ăstrogenspiegel bewirkt einen steilen Anstieg von LH (LH-Gipfel), der den Eisprung auslöst. Das ist eine positive RĂŒckkopplung: Das Hormon verstĂ€rkt die AusschĂŒttung des steuernden Hormons, statt sie zu bremsen.
- ErklÀren Sie mit dem Regelkreis, warum ein Mensch beim Sport nicht unterzuckert.
â Lösung anzeigen
Die Muskeln verbrauchen viel Glucose, der Blutzucker sinkt. Die Alphazellen messen den Abfall und schĂŒtten Glucagon aus (unterstĂŒtzt durch Adrenalin); die Leber baut Glykogen ab und gibt Glucose ins Blut. Der Blutzucker bleibt im Normalbereich.
Transfer: Hormondiagramm deuten
In einem Zyklusdiagramm bleibt der Progesteronspiegel nach Tag 21 hoch und sinkt nicht ab; die Menstruation bleibt aus. Welche ErklĂ€rung ist am wahrscheinlichsten, und welches Hormon wĂŒrden Sie zur BestĂ€tigung messen?
â Lösung anzeigen
Wahrscheinlich ist eine Schwangerschaft: Nach der Einnistung bildet der Keim hCG, das den Gelbkörper erhÀlt, sodass Progesteron hoch bleibt und die Schleimhaut nicht abgestossen wird. Zur BestÀtigung misst man hCG (Schwangerschaftstest).
⥠Nervensystem
7 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- die Teile des zentralen Nervensystems nennen, lokalisieren und ihre Funktion beschreiben
- die Organisation des peripheren Nervensystems angeben (sensorische Nerven, motorische Nerven)
- das Funktionsprinzip des vegetativen Nervensystems skizzieren
- ein Motoneuron zeichnen
- Entstehung und Weiterleitung von Nervenimpulsen (mit Ionenverschiebungen) erklÀren
- das Funktionsprinzip der Synapsen (Neurotransmitter) erklÀren
- Reflexe und willkĂŒrliche Bewegungen erklĂ€ren
đșïž Gliederung des Nervensystems
Das Nervensystem nimmt Reize auf, verarbeitet sie und steuert die Reaktionen des Körpers. Man gliedert es in das zentrale Nervensystem (ZNS) â Gehirn und RĂŒckenmark â und das periphere Nervensystem (PNS), alle Nerven ausserhalb davon. Im PNS leiten sensorische (afferente) Nerven Informationen von den Sinnesorganen zum ZNS, motorische (efferente) Nerven Befehle vom ZNS zu den Muskeln und DrĂŒsen. Funktionell unterscheidet man das somatische Nervensystem (bewusste Wahrnehmung, Skelettmuskeln) und das vegetative Nervensystem (unbewusste Steuerung der Organe).
đ§ Das zentrale Nervensystem
| Teil | Lage | Funktion |
|---|---|---|
| Grosshirn | grösster Teil, zwei HĂ€lften mit gefurchter Rinde | Bewusstsein, Denken, GedĂ€chtnis, Sprache; Rindenfelder fĂŒr Wahrnehmung (z. B. Sehrinde am Hinterkopf) und willkĂŒrliche Bewegung (motorische Rinde) |
| Zwischenhirn | unter dem Grosshirn, in der Mitte | Thalamus: Umschaltstelle der Sinnesinformationen («Tor zum Bewusstsein»); Hypothalamus: Körpertemperatur, Hunger, Durst, Schlaf, Steuerung der Hypophyse |
| Kleinhirn | hinten unter dem Grosshirn | Gleichgewicht, Koordination und Feinabstimmung von Bewegungen, Bewegungslernen |
| Hirnstamm (Mittelhirn, BrĂŒcke, verlĂ€ngertes Mark) | Ăbergang zum RĂŒckenmark | lebenswichtige Zentren fĂŒr Atmung, Herzschlag und Blutdruck; Reflexe wie Schlucken, Husten, Pupillenreflex |
| RĂŒckenmark | im Wirbelkanal | Leitungsbahnen zwischen Gehirn und Körper; Schaltzentrale fĂŒr Reflexe. Innen graue Substanz (Zellkörper), aussen weisse Substanz (Nervenfasern) |
đż Das vegetative Nervensystem
Das vegetative Nervensystem steuert ohne unseren Willen Herz, Atmung, Verdauung, BlutgefĂ€sse und DrĂŒsen. Es besteht aus zwei Gegenspielern, die fast alle Organe gemeinsam versorgen:
| Organ | Sympathikus â «Kampf oder Flucht» | Parasympathikus â «Ruhe und Verdauung» |
|---|---|---|
| Herz | schneller, krÀftiger | langsamer |
| Bronchien | erweitert | verengt |
| Pupillen | weit | eng |
| Verdauung | gehemmt | gefördert (Speichel, Darmbewegung) |
| Blutzucker | steigt (Glykogenabbau) | â |
| Harnblase | Entleerung gehemmt | Entleerung gefördert |

đ Das Motoneuron
Die Bausteine des Nervensystems sind die Nervenzellen (Neuronen). Ein Motoneuron â eine Nervenzelle, die einen Skelettmuskel steuert â ist so gebaut (diese Teile solltest du zeichnen und beschriften können):
- Dendriten: kurze, verzweigte FortsÀtze, die Signale von anderen Neuronen empfangen.
- Zellkörper (Soma) mit Zellkern: Stoffwechselzentrum; liegt beim Motoneuron im RĂŒckenmark (Vorderhorn).
- AxonhĂŒgel: Ursprung des Axons; hier entsteht das Aktionspotential.
- Axon (Neurit): langer Fortsatz (bis ĂŒber 1 m), der das Signal weiterleitet.
- Myelinscheide aus Schwann-Zellen: isolierende HĂŒlle, unterbrochen von den Ranvier-SchnĂŒrringen.
- Endknöpfchen bzw. motorische Endplatte: Synapse am Muskel.
⥠Ruhepotential und Aktionspotential
Ruhepotential: Zwischen der Innen- und Aussenseite der Membran eines ruhenden Neurons besteht eine Spannung von etwa â70 mV (innen negativ). Ursache ist die ungleiche Verteilung der Ionen: Innen sind viele K+-Ionen und negativ geladene Proteine, aussen viele Na+- und Clâ-Ionen. In Ruhe ist die Membran vor allem fĂŒr K+ durchlĂ€ssig: K+ strömt etwas nach aussen und hinterlĂ€sst einen negativen Ăberschuss im Inneren. Die Natrium-Kalium-Pumpe hĂ€lt die Konzentrationsunterschiede unter ATP-Verbrauch aufrecht (3 Na+ hinaus, 2 K+ hinein).
- Reiz und Schwelle: Ein Reiz macht die Membran am AxonhĂŒgel etwas weniger negativ. Wird der Schwellenwert (ca. â50 mV) erreicht, startet ein Aktionspotential â sonst nicht (Alles-oder-Nichts-Prinzip).
- Depolarisation: SpannungsabhÀngige Na+-KanÀle öffnen sich, Na+ strömt schlagartig ein. Das Innere wird kurz positiv (ca. +30 mV).
- Repolarisation: Die Na+-KanĂ€le schliessen sich, spannungsabhĂ€ngige K+-KanĂ€le öffnen sich, K+ strömt aus â das Innere wird wieder negativ.
- Hyperpolarisation und RefraktĂ€rzeit: Kurz wird die Spannung sogar negativer als â70 mV. In dieser Zeit kann kein neues Aktionspotential entstehen â deshalb lĂ€uft die Erregung nur in eine Richtung. Das Ganze dauert nur 1â2 Millisekunden.
Die StÀrke eines Reizes wird nicht durch die Höhe des Aktionspotentials codiert (die ist immer gleich), sondern durch die Frequenz: Ein starker Reiz löst mehr Aktionspotentiale pro Sekunde aus.
Weiterleitung: Das Aktionspotential depolarisiert jeweils den benachbarten Membranabschnitt, wo ein neues entsteht. Bei Axonen ohne Myelin geschieht das StĂŒck fĂŒr StĂŒck (kontinuierlich, ca. 1â2 m/s). Bei myelinisierten Axonen springt die Erregung von SchnĂŒrring zu SchnĂŒrring (saltatorisch) â bis etwa 100 m/s schnell und energiesparend.
đ Die Synapse
An der Synapse wird das Signal von einer Nervenzelle auf die nĂ€chste Zelle (Nervenzelle, Muskelfaser, DrĂŒse) ĂŒbertragen. Zwischen beiden liegt ein schmaler synaptischer Spalt â das elektrische Signal wird deshalb in ein chemisches umgewandelt:
- Ein Aktionspotential erreicht das Endknöpfchen.
- SpannungsabhÀngige Ca2+-KanÀle öffnen sich, Ca2+ strömt ein.
- Ca2+ bewirkt, dass Vesikel mit dem Neurotransmitter (an der motorischen Endplatte: Acetylcholin) mit der Membran verschmelzen und ihn in den Spalt freisetzen.
- Der Transmitter diffundiert durch den Spalt und bindet an Rezeptoren der Folgezelle. Diese öffnen IonenkanĂ€le (Na+ strömt ein), die Folgezelle wird depolarisiert und bildet ein neues Aktionspotential â der Muskel kontrahiert.
- Ein Enzym (Acetylcholinesterase) spaltet den Transmitter sofort; die Bausteine werden wieder aufgenommen. So ist das Signal kurz und die Synapse fĂŒr das nĂ€chste Signal bereit.
Synapsen arbeiten nur in eine Richtung (Ventilfunktion). Viele Gifte und Medikamente wirken an Synapsen: Das Pfeilgift Curare blockiert die Acetylcholin-Rezeptoren (LÀhmung), manche Insektizide hemmen die Acetylcholinesterase (Dauererregung, KrÀmpfe).
đŠ” Reflexe und willkĂŒrliche Bewegungen
Ein Reflex ist eine schnelle, unwillkĂŒrliche und immer gleich ablaufende Reaktion auf einen Reiz. Er lĂ€uft ĂŒber einen Reflexbogen: Rezeptor â sensorischer Nerv â RĂŒckenmark (Umschaltung) â motorischer Nerv â Muskel. Da das Gehirn nicht beteiligt ist, ist er sehr schnell. Beim Kniesehnenreflex dehnt der Schlag auf die Sehne den Oberschenkelmuskel; Dehnungsrezeptoren (Muskelspindeln) melden dies ans RĂŒckenmark, wo das sensorische direkt auf das motorische Neuron umschaltet (nur eine Synapse) â der Muskel zieht sich zusammen, der Unterschenkel schnellt vor. Schutzreflexe wie das Wegziehen der Hand von einer heissen Herdplatte verlaufen ĂŒber mehrere Synapsen; die Schmerzempfindung erreicht das Gehirn erst nach der Reaktion.
Eine willkĂŒrliche Bewegung wird dagegen im Gehirn geplant und bewusst ausgelöst: Die motorische Grosshirnrinde sendet den Befehl ĂŒber lange Bahnen ins RĂŒckenmark zu den Motoneuronen, die die Muskeln aktivieren. Das Kleinhirn stimmt die Bewegung fein ab und korrigiert sie laufend anhand der RĂŒckmeldungen aus Muskeln und Gleichgewichtsorgan.
Reflex
- unwillkĂŒrlich, nicht bewusst geplant
- sehr schnell
- immer gleich ablaufend
- Umschaltung im RĂŒckenmark (oder Hirnstamm)
WillkĂŒrliche Bewegung
- bewusst geplant
- langsamer
- flexibel, lernbar
- ausgelöst in der motorischen Grosshirnrinde, koordiniert vom Kleinhirn
đ Wichtige Begriffe
- ZNS / PNS
- zentrales (Gehirn, RĂŒckenmark) bzw. peripheres Nervensystem.
- sensorisch / motorisch
- Nerven zum ZNS hin (afferent) bzw. vom ZNS weg zu Muskeln und DrĂŒsen (efferent).
- Sympathikus / Parasympathikus
- Gegenspieler des vegetativen Nervensystems fĂŒr AktivitĂ€t bzw. Erholung.
- Ruhepotential
- Spannung von ca. â70 mV an der Membran eines nicht erregten Neurons.
- Aktionspotential
- kurze Umpolung der Membran durch Na+-Einstrom und K+-Ausstrom.
- saltatorische Erregungsleitung
- sprunghafte Weiterleitung von SchnĂŒrring zu SchnĂŒrring an myelinisierten Axonen.
- Neurotransmitter
- chemischer ĂbertrĂ€gerstoff an der Synapse (z. B. Acetylcholin).
- Reflexbogen
- Weg vom Rezeptor ĂŒber RĂŒckenmark zum Effektor bei einem Reflex.
đ Zusammenfassung
- ZNS = Gehirn (Gross-, Zwischen-, Kleinhirn, Hirnstamm) + RĂŒckenmark; PNS = sensorische und motorische Nerven.
- Sympathikus aktiviert, Parasympathikus beruhigt und fördert die Verdauung.
- Motoneuron: Dendriten, Zellkörper, AxonhĂŒgel, Axon mit Myelinscheide und SchnĂŒrringen, Endplatte.
- Ruhepotential â70 mV; Aktionspotential: Na+ ein (Depolarisation), K+ aus (Repolarisation); Alles-oder-Nichts.
- Synapse: Ca2+ â Transmitterfreisetzung â Rezeptoren â Abbau durch Enzym.
- Reflexe laufen ĂŒber das RĂŒckenmark, willkĂŒrliche Bewegungen starten in der Grosshirnrinde.
â PrĂŒfungsfragen
- Wie entsteht das Ruhepotential?
â Lösung anzeigen
Innen sind viele K+-Ionen und negativ geladene Proteine, aussen viele Na+-Ionen. Die Membran ist in Ruhe vor allem fĂŒr K+ durchlĂ€ssig; K+ strömt etwas aus, die negativen Proteine bleiben zurĂŒck â innen entsteht ein Ăberschuss negativer Ladung (ca. â70 mV). Die Na-K-Pumpe hĂ€lt die Konzentrationsunterschiede aufrecht.
- Beschreiben Sie die Ionenbewegungen wÀhrend eines Aktionspotentials.
â Lösung anzeigen
Bei Erreichen der Schwelle öffnen sich Na+-KanÀle, Na+ strömt ein (Depolarisation bis ca. +30 mV). Danach schliessen sie, K+-KanÀle öffnen sich, K+ strömt aus (Repolarisation), kurz sogar unter das Ruhepotential (Hyperpolarisation).
- Warum leiten myelinisierte Nervenfasern schneller?
â Lösung anzeigen
Die Myelinscheide isoliert das Axon; Aktionspotentiale entstehen nur an den Ranvier-SchnĂŒrringen. Die Erregung springt von SchnĂŒrring zu SchnĂŒrring (saltatorisch) statt jeden Membranabschnitt einzeln zu erregen.
- Das Pfeilgift Curare blockiert die Acetylcholin-Rezeptoren an der motorischen Endplatte. Welche Folge hat das?
â Lösung anzeigen
Acetylcholin wird zwar ausgeschĂŒttet, kann aber nicht an die Rezeptoren binden. Die Muskelfaser wird nicht erregt â die Skelettmuskeln einschliesslich der Atemmuskulatur sind gelĂ€hmt; ohne Beatmung tritt der Tod durch AtemlĂ€hmung ein.
- Wie reagiert das vegetative Nervensystem, wenn Sie nachts im Wald plötzlich ein GerÀusch hören?
â Lösung anzeigen
Der Sympathikus wird aktiviert: Herzschlag und Atmung werden schneller, die Bronchien und Pupillen weiten sich, der Blutzucker steigt, die Verdauung wird gehemmt â der Körper ist bereit fĂŒr Kampf oder Flucht.
- Warum zieht man die Hand von der heissen Herdplatte weg, bevor man den Schmerz spĂŒrt?
â Lösung anzeigen
Der Schutzreflex wird im RĂŒckenmark umgeschaltet und erreicht die Muskeln ĂŒber einen kurzen Weg. Die Schmerzmeldung muss erst ĂŒber das RĂŒckenmark bis zur Grosshirnrinde laufen, um bewusst zu werden â das dauert lĂ€nger.
Transfer: Messwerte am Axon
An einem Axon misst man nach drei Reizen unterschiedlicher StĂ€rke: Reiz 1 â keine SpannungsĂ€nderung ĂŒber â55 mV; Reiz 2 â Aktionspotentiale mit +30 mV in niedriger Frequenz; Reiz 3 â Aktionspotentiale mit +30 mV in hoher Frequenz. Deuten Sie die Messungen.
â Lösung anzeigen
Reiz 1 war unterschwellig, der Schwellenwert wurde nicht erreicht â kein Aktionspotential (Alles-oder-Nichts). Reiz 2 und 3 waren ĂŒberschwellig; die Aktionspotentiale sind immer gleich hoch. Reiz 3 war stĂ€rker: Die ReizstĂ€rke wird ĂŒber die Frequenz der Aktionspotentiale codiert, nicht ĂŒber ihre Höhe.
đïž Sinnesorgane: Das Auge
8 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- Bau und Funktionsweise des Auges erklÀren, inkl. Fehlerkorrektur und FarbsehschwÀche
đ Bau des Auges
Das Auge funktioniert Àhnlich wie eine Kamera: Ein optischer Apparat (Hornhaut und Linse) erzeugt ein scharfes Bild auf einer lichtempfindlichen Schicht (Netzhaut). Das Bild ist umgekehrt und verkleinert; erst das Gehirn verarbeitet es zu dem, was wir «sehen».
| Struktur | Funktion |
|---|---|
| Lederhaut | feste, weisse AussenhĂŒlle; schĂŒtzt und gibt Form |
| Hornhaut | durchsichtiger vorderer Teil der Lederhaut; bricht das Licht am stÀrksten |
| Aderhaut | versorgt das Auge mit Blut |
| Iris (Regenbogenhaut) und Pupille | Blende: Die Iris verengt bzw. erweitert die Pupille und regelt so den Lichteinfall (Pupillenreflex) |
| Linse | elastisch, verĂ€nderliche Brechkraft fĂŒr die Scharfstellung |
| Ziliarmuskel und LinsenbÀnder | verÀndern die Linsenform (Akkommodation) |
| Glaskörper | durchsichtige Gallerte; hÀlt das Auge in Form |
| Netzhaut (Retina) | enthÀlt die Lichtsinneszellen (StÀbchen, Zapfen) und Nervenzellen |
| Gelber Fleck | Stelle des schÀrfsten Sehens; nur Zapfen, dicht gepackt |
| Blinder Fleck | Austritt des Sehnervs; keine Sinneszellen |
| Sehnerv | leitet die Signale zum Gehirn (Sehrinde im Hinterhauptslappen) |
đ Akkommodation: Scharfstellen
Damit nahe und ferne GegenstĂ€nde scharf auf der Netzhaut abgebildet werden, verĂ€ndert das Auge die Brechkraft der Linse. Das heisst Akkommodation. Die Linse ist ĂŒber die LinsenbĂ€nder (Zonulafasern) am ringförmigen Ziliarmuskel aufgehĂ€ngt.
Sehen in die NĂ€he
- Ziliarmuskel kontrahiert (der Ring wird enger)
- LinsenbÀnder entspannen sich
- die elastische Linse wird runder
- Brechkraft gross
Sehen in die Ferne
- Ziliarmuskel entspannt (der Ring wird weiter)
- LinsenbÀnder werden gespannt
- die Linse wird flach gezogen
- Brechkraft klein
đ Netzhaut: StĂ€bchen und Zapfen
Die Netzhaut enthĂ€lt zwei Arten von Lichtsinneszellen: Rund 120 Millionen StĂ€bchen sind sehr lichtempfindlich und ermöglichen das Hell-Dunkel-Sehen in der DĂ€mmerung, unterscheiden aber keine Farben («Nachts sind alle Katzen grau»). Rund 6 Millionen Zapfen brauchen mehr Licht, ermöglichen aber Farbsehen und scharfes Sehen; sie sind im Gelben Fleck konzentriert. Es gibt drei Zapfentypen, die am stĂ€rksten auf blaues, grĂŒnes bzw. rotes Licht ansprechen â aus dem VerhĂ€ltnis ihrer Erregung errechnet das Gehirn alle Farben. Kurios: Das Licht muss zuerst durch die Schichten der Nervenzellen, bevor es die Sinneszellen erreicht.
đ Fehlsichtigkeit und Korrektur
| Fehlsichtigkeit | Ursache | Folge | Korrektur |
|---|---|---|---|
| Kurzsichtigkeit (Myopie) | Augapfel zu lang (oder Brechkraft zu gross) | Bild ferner GegenstÀnde entsteht vor der Netzhaut; Ferne unscharf | Zerstreuungslinse (konkav, «Minus-Dioptrien») |
| Weitsichtigkeit (Hyperopie) | Augapfel zu kurz (oder Brechkraft zu klein) | Bild naher GegenstĂ€nde entstĂŒnde hinter der Netzhaut; NĂ€he unscharf | Sammellinse (konvex, «Plus-Dioptrien») |
| Alterssichtigkeit (Presbyopie) | Linse verliert mit dem Alter (ab ca. 45) ElastizitĂ€t | Akkommodation fĂŒr die NĂ€he gelingt nicht mehr | Lesebrille (Sammellinse) |
đŽđą Rot-GrĂŒn-SehschwĂ€che
Bei der hĂ€ufigsten FarbsehschwĂ€che arbeitet der Rot- oder der GrĂŒnzapfen nicht richtig; Rot- und GrĂŒntöne werden schlecht unterschieden. In Europa sind etwa 8 % der MĂ€nner, aber nur etwa 0,5 % der Frauen betroffen. Grund: Die Gene fĂŒr die Rot- und GrĂŒn-Sehpigmente liegen auf dem X-Chromosom, und die SchwĂ€che wird X-chromosomal-rezessiv vererbt. MĂ€nner haben nur ein X â ein defektes Allel genĂŒgt. Frauen mĂŒssen zwei defekte Allele haben; mit einem sind sie gesunde ĂbertrĂ€gerinnen (Konduktorinnen). Getestet wird mit Farbtafeln (Ishihara-Test).
Kreuzung: Mutter Konduktorin (XAXa) Ă Vater normalsichtig (XAY):
| Ă | XA (Vater) | Y (Vater) |
|---|---|---|
| XA (Mutter) | XAXA Tochter, normal | XAY Sohn, normal |
| Xa (Mutter) | XAXa Tochter, Konduktorin | XaY Sohn, farbsehschwach |
Ergebnis: Alle Töchter sehen normal (50 % davon Konduktorinnen); 50 % der Söhne sind rot-grĂŒn-schwach.

đ Wichtige Begriffe
- Akkommodation
- Anpassung der Brechkraft der Linse an die Entfernung.
- Ziliarmuskel
- ringförmiger Muskel, der ĂŒber die LinsenbĂ€nder die Linsenform verĂ€ndert.
- StÀbchen
- lichtempfindliche Sinneszellen fĂŒr das DĂ€mmerungssehen, ohne Farbunterscheidung.
- Zapfen
- Sinneszellen fĂŒr Farb- und Scharfsehen; drei Typen (Blau, GrĂŒn, Rot).
- Gelber Fleck
- Netzhautstelle des schÀrfsten Sehens mit dicht gepackten Zapfen.
- Blinder Fleck
- Austrittsstelle des Sehnervs ohne Sinneszellen.
- Konduktorin
- Frau, die ein rezessives X-chromosomales Allel trÀgt und weitergeben kann, selbst aber nicht betroffen ist.
đ Zusammenfassung
- Hornhaut und Linse erzeugen ein umgekehrtes, verkleinertes Bild auf der Netzhaut.
- Iris regelt den Lichteinfall; Ziliarmuskel und Linse stellen scharf (Akkommodation).
- NĂ€he: Ziliarmuskel kontrahiert, Linse rund; Ferne: Ziliarmuskel entspannt, Linse flach.
- StÀbchen: DÀmmerung; Zapfen (3 Typen): Farben und SchÀrfe, konzentriert im Gelben Fleck.
- Kurzsichtig â Zerstreuungslinse, weitsichtig und alterssichtig â Sammellinse.
- Rot-GrĂŒn-SchwĂ€che: X-chromosomal-rezessiv, deshalb viel hĂ€ufiger bei MĂ€nnern.
â PrĂŒfungsfragen
- Beschreiben Sie die VorgÀnge im Auge, wenn Sie vom Horizont auf Ihr Handy blicken.
â Lösung anzeigen
Der Ziliarmuskel kontrahiert, die LinsenbĂ€nder entspannen sich, die elastische Linse wird runder und ihre Brechkraft grösser â das nahe Bild wird scharf auf der Netzhaut abgebildet. ZusĂ€tzlich verengen sich die Pupillen leicht.
- Warum sieht man in der DĂ€mmerung kaum Farben?
â Lösung anzeigen
Bei wenig Licht werden nur die sehr empfindlichen StĂ€bchen erregt; die Zapfen, die fĂŒr das Farbsehen nötig sind, brauchen mehr Licht.
- Warum muss man einen Gegenstand direkt anschauen, um ihn ganz scharf zu sehen?
â Lösung anzeigen
Nur im Gelben Fleck sind die Zapfen so dicht gepackt, dass sehr scharfes Sehen möglich ist. Beim direkten Anblicken wird das Bild genau dort abgebildet.
- Eine 50-jÀhrige Person sieht in der Ferne gut, muss die Zeitung aber weit weg halten. ErklÀren Sie Ursache und Korrektur.
â Lösung anzeigen
Alterssichtigkeit: Die Linse ist weniger elastisch und kann sich fĂŒr die NĂ€he nicht mehr genĂŒgend abrunden. Eine Lesebrille mit Sammellinsen ergĂ€nzt die fehlende Brechkraft.
- Kann ein rot-grĂŒn-schwacher Vater die SchwĂ€che an seinen Sohn vererben? BegrĂŒnden Sie.
â Lösung anzeigen
Nein. Der Vater gibt seinem Sohn das Y-Chromosom weiter, nicht sein X-Chromosom mit dem defekten Allel. Alle seine Töchter erhalten jedoch sein X und sind mindestens Konduktorinnen.
Transfer: FarbsehschwÀche in der Familie
Eine normalsichtige Frau, deren Vater rot-grĂŒn-schwach war, bekommt mit einem rot-grĂŒn-schwachen Mann Kinder. Mit welcher Wahrscheinlichkeit ist eine Tochter rot-grĂŒn-schwach?
â Lösung anzeigen
Die Frau hat von ihrem Vater ein Xa erhalten und ist normalsichtig, also Konduktorin (XAXa). Der Mann ist XaY. Töchter erhalten vom Vater sicher Xa und von der Mutter mit 50 % Xa. Die Wahrscheinlichkeit, dass eine Tochter rot-grĂŒn-schwach ist (XaXa), betrĂ€gt 50 %.
đż Gesundheit
9 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- ZusammenhÀnge zwischen den besprochenen Systemen und der Gesundheit beschreiben (ausgewogene ErnÀhrung, Gesundheitsvorsorge, Diabetes, Rauchen, AIDS)
đ„Š Ausgewogene ErnĂ€hrung
Eine ausgewogene ErnĂ€hrung liefert genĂŒgend Energie und alle NĂ€hrstoffe, ohne zu viel. Die Schweizer Gesellschaft fĂŒr ErnĂ€hrung (SGE) fasst die Empfehlungen in der Lebensmittelpyramide zusammen: Die Basis bilden ungesĂŒsste GetrĂ€nke (1â2 Liter pro Tag), darĂŒber reichlich GemĂŒse und FrĂŒchte (5 Portionen pro Tag), dann Getreideprodukte und Kartoffeln (bevorzugt Vollkorn), Milchprodukte und eine Portion eines proteinreichen Lebensmittels, wenig Ăle und NĂŒsse â und an der Spitze SĂŒsses und Salziges nur in kleinen Mengen.
Entscheidend ist auch die Energiebilanz: Wer dauerhaft mehr Energie aufnimmt, als er verbraucht, speichert den Ăberschuss als Fett. Ăbergewicht erhöht das Risiko fĂŒr Diabetes Typ 2, Bluthochdruck und Herz-Kreislauf-Krankheiten (vgl. Verdauung, Kreislauf, Hormone).
đ©ș Gesundheitsvorsorge
- Bewegung: Empfohlen werden fĂŒr Erwachsene mindestens 150 Minuten pro Woche mit mittlerer IntensitĂ€t; sie stĂ€rkt Herz, Kreislauf, Muskeln und verbessert die Insulinwirkung.
- Impfungen: nach dem Schweizerischen Impfplan des BAG schĂŒtzen sie vor Infektionskrankheiten (aktive Immunisierung, vgl. Abwehrsystem).
- Vorsorgeuntersuchungen: Blutdruck- und Blutzuckermessungen oder Krebsvorsorge erkennen Krankheiten frĂŒh.
- Verzicht auf Tabak, massvoller Umgang mit Alkohol, genĂŒgend Schlaf und Safer Sex.
đŹ Diabetes mellitus
Bei Diabetes ist die Blutzuckerregulation gestört (vgl. Hormonsystem): Der Blutzucker ist dauerhaft erhöht. Typische Zeichen sind starker Durst, hĂ€ufiges Wasserlassen (die Niere scheidet Zucker und damit viel Wasser aus), MĂŒdigkeit und Gewichtsverlust. Langfristig schĂ€digt der hohe Blutzucker die BlutgefĂ€sse â Folgen sind Herzinfarkt, Hirnschlag, Nieren- und NetzhautschĂ€den sowie NervenschĂ€den, besonders an den FĂŒssen.
| Merkmal | Diabetes Typ 1 | Diabetes Typ 2 |
|---|---|---|
| Anteil der FĂ€lle | ca. 5â10 % | ca. 90 % |
| Beginn | meist im Kindes- und Jugendalter, plötzlich | meist im Erwachsenenalter, schleichend |
| Ursache | Autoimmunkrankheit: Das Immunsystem zerstört die Betazellen | Insulinresistenz: Zellen reagieren schlecht auf Insulin; spÀter erschöpfen die Betazellen |
| Insulin | absoluter Mangel | anfangs vorhanden, aber zu wenig wirksam |
| Risikofaktoren | genetische Veranlagung | Ăbergewicht, Bewegungsmangel, Alter, Veranlagung |
| Behandlung | lebenslang Insulin (Spritze, Pumpe) | ErnÀhrung, Bewegung, Gewichtsabnahme; Medikamente, spÀter evtl. Insulin |
đŹ Rauchen
Tabakrauch enthÀlt mehrere Tausend chemische Stoffe, davon viele giftig und rund 70 krebserregend. In der Schweiz sterben jedes Jahr rund 9500 Menschen an den Folgen des Tabakkonsums. Die wichtigsten Bestandteile und ihre Wirkungen:
| Stoff | Wirkung | betroffenes System |
|---|---|---|
| Nikotin | macht stark abhÀngig; verengt BlutgefÀsse, erhöht Puls und Blutdruck | Nervensystem, Kreislauf |
| Kohlenmonoxid | blockiert HĂ€moglobin; weniger Sauerstofftransport | Atmung, Blut |
| Teer und Feinstaub | lÀhmen und zerstören die FlimmerhÀrchen («Raucherhusten»); viele krebserregende Stoffe | Atemwege, Lunge |
| Reizstoffe | chronische EntzĂŒndung der Bronchien, Zerstörung von Alveolen | Lunge |
Folgen sind unter anderem Lungenkrebs, die chronisch obstruktive Lungenkrankheit (COPD) mit zerstörten Alveolen und Atemnot, Arteriosklerose (GefĂ€ssverkalkung) mit Herzinfarkt, Hirnschlag und «Raucherbein» sowie SchĂ€den am ungeborenen Kind. Nach einem Rauchstopp sinkt das Risiko fĂŒr Herz-Kreislauf-Krankheiten schon innerhalb weniger Jahre deutlich.
đïž HIV und AIDS
HIV (humanes ImmunschwÀchevirus) ist ein Retrovirus. Es befÀllt vor allem die T-Helferzellen, schreibt seine RNA mit der Reversen Transkriptase in DNA um, baut sie ins Erbgut der Zelle ein und lÀsst dort neue Viren herstellen (vgl. Viren, Bereich 4). Weil die T-Helferzellen die ganze spezifische Abwehr steuern, wird das Immunsystem allmÀhlich geschwÀcht.
- Akute Infektion: Einige Wochen nach der Ansteckung treten oft grippeÀhnliche Symptome auf; das Virus vermehrt sich stark.
- Symptomfreie Phase: Jahrelang fĂŒhlt sich die Person gesund, das Virus vermehrt sich aber weiter, und die Zahl der T-Helferzellen sinkt langsam. Sie ist ansteckend.
- AIDS: Ohne Behandlung ist das Immunsystem nach durchschnittlich etwa 10 Jahren so geschwÀcht, dass sonst harmlose Erreger schwere Infektionen auslösen (opportunistische Infektionen) und bestimmte Krebsarten auftreten.
Ăbertragung ĂŒber Blut, Sperma, ScheidenflĂŒssigkeit und Muttermilch: ungeschĂŒtzter Geschlechtsverkehr, gemeinsam benutzte Spritzen, von der Mutter auf das Kind. Keine Ăbertragung durch HĂ€ndeschĂŒtteln, KĂŒssen, Husten, Insekten oder gemeinsames Geschirr. Schutz bieten Kondome und sterile Spritzen; die vorsorgliche Einnahme von Medikamenten (PrEP) schĂŒtzt HIV-negative Menschen mit hohem Risiko.
Behandlung: Heilbar ist HIV bisher nicht. Eine lebenslange antiretrovirale Therapie unterdrĂŒckt die Virusvermehrung aber so stark, dass Betroffene eine fast normale Lebenserwartung haben. Ist das Virus im Blut dauerhaft nicht mehr nachweisbar, wird HIV sexuell nicht ĂŒbertragen («nicht nachweisbar = nicht ĂŒbertragbar»).
đ Wichtige Begriffe
- Energiebilanz
- VerhÀltnis von aufgenommener und verbrauchter Energie.
- Diabetes mellitus
- Stoffwechselkrankheit mit dauerhaft erhöhtem Blutzucker.
- Insulinresistenz
- verminderte Reaktion der Zielzellen auf Insulin (Typ 2).
- Autoimmunkrankheit
- Krankheit, bei der das Immunsystem körpereigene Zellen angreift (Typ 1).
- Arteriosklerose
- Verengung und VerhÀrtung der Arterien durch Ablagerungen.
- COPD
- chronische Lungenkrankheit mit verengten Atemwegen und zerstörten Alveolen, meist durch Rauchen.
- opportunistische Infektion
- Infektion durch sonst harmlose Erreger bei geschwÀchtem Immunsystem.
đ Zusammenfassung
- Ausgewogen essen nach der Lebensmittelpyramide und auf die Energiebilanz achten.
- Vorsorge: Bewegung, Impfungen, Vorsorgeuntersuchungen, kein Tabak.
- Diabetes Typ 1: Betazellen zerstört, Insulin nötig; Typ 2: Insulinresistenz, Lebensstil entscheidend.
- Rauchen: Nikotin (Sucht, GefÀsse), CO (Sauerstofftransport), Teer (Krebs, FlimmerhÀrchen).
- HIV zerstört T-Helferzellen; ohne Therapie folgt AIDS mit opportunistischen Infektionen.
- Schutz vor HIV: Kondome, sterile Spritzen, PrEP; die Therapie macht HIV nicht mehr ĂŒbertragbar.
â PrĂŒfungsfragen
- Warum haben Menschen mit unbehandeltem Diabetes oft starken Durst?
â Lösung anzeigen
Bei sehr hohem Blutzucker scheidet die Niere Zucker im Urin aus. Zucker bindet osmotisch Wasser, es wird viel Urin gebildet; der Körper verliert Wasser, und es entsteht starker Durst.
- Vergleichen Sie die Ursache von Diabetes Typ 1 und Typ 2.
â Lösung anzeigen
Typ 1: Das eigene Immunsystem zerstört die insulinbildenden Betazellen â es fehlt Insulin. Typ 2: Die Körperzellen reagieren schlecht auf Insulin (Insulinresistenz), meist begĂŒnstigt durch Ăbergewicht und Bewegungsmangel; erst spĂ€ter lĂ€sst auch die Insulinproduktion nach.
- ErklÀren Sie, warum Raucher bei Anstrengung schneller ausser Atem sind.
â Lösung anzeigen
Kohlenmonoxid blockiert einen Teil des HĂ€moglobins, sodass weniger Sauerstoff transportiert wird. Zudem verengt Nikotin die GefĂ€sse, und chronische EntzĂŒndungen sowie zerstörte Alveolen verschlechtern den Gasaustausch.
- Warum ist eine HIV-Infektion so gefĂ€hrlich fĂŒr das gesamte Immunsystem?
â Lösung anzeigen
HIV zerstört die T-Helferzellen, welche die Aktivierung von B-Zellen und T-Killerzellen steuern. Ohne sie funktioniert die spezifische Abwehr gegen alle Erreger schlechter â auch harmlose Keime können lebensbedrohlich werden.
- Nennen Sie drei Massnahmen der Gesundheitsvorsorge und begrĂŒnden Sie je mit einem Organsystem.
â Lösung anzeigen
Zum Beispiel: RegelmĂ€ssige Bewegung stĂ€rkt Herz und Kreislauf und verbessert die Insulinwirkung (Hormonsystem). Impfungen bauen GedĂ€chtniszellen auf (Abwehrsystem). Verzicht auf Rauchen schĂŒtzt Atemwege und GefĂ€sse (Atmungs- und Kreislaufsystem).
Transfer: Ein Fall aus der Hausarztpraxis
Ein 55-jĂ€hriger, ĂŒbergewichtiger Mann raucht seit 30 Jahren und bewegt sich kaum. Seine Werte: Blutdruck 155/95 mmHg, NĂŒchternblutzucker 8 mmol/l. Beurteilen Sie die Werte, nennen Sie die wahrscheinliche Diagnose und begrĂŒnden Sie, warum er besonders gefĂ€hrdet fĂŒr einen Herzinfarkt ist.
â Lösung anzeigen
Der Blutdruck ist erhöht (ĂŒber 140/90), der NĂŒchternblutzucker ebenfalls (normal ca. 4â6 mmol/l). Wahrscheinlich liegt ein Diabetes Typ 2 bei Ăbergewicht und Bewegungsmangel vor. Bluthochdruck, hoher Blutzucker und Rauchen schĂ€digen alle die GefĂ€sswĂ€nde und fördern Arteriosklerose; verengte HerzkranzgefĂ€sse können einen Herzinfarkt auslösen. Empfohlen wĂ€ren Rauchstopp, Bewegung, Gewichtsabnahme und Ă€rztliche Behandlung.