Reproduktion
Atmung
Sinneswahrnehmung
Das bedeutet, dass jeder noch so winzige Einzeller wie beispielsweise ein Bakterium uneingeschränkt lebens- und vermehrungsfähig ist. Ihr Körper besteht zwar auch aus einzelnen Zellen, doch haben diese Zellen die Fähigkeit verloren, sämtliche dieser wichtigen Funktionen ausführen zu können. Stattdessen haben sie sich spezialisiert; so gibt es zum Beispiel besondere Zellen für die Fortpflanzung (Eizellen und Spermien) oder Zellen, die einzig der Lichtwahrnehmung im Auge dienen. Die grundlegenden Fähigkeiten der Atmung sowie der Energie- und Stoffumwandlung sind in allen Zellen erhalten geblieben. Dennoch sind Ihre Körperzellen von spezialisierten »Kollegen« abhängig, die Sauerstoff aus den Lungen herbeischaffen oder die aufgenommene Nahrung an einem zentralen Ort, dem Darm, in verwertbare Bausteine zerlegen und über das Blut im ganzen Körper verteilen. Diese Spezialisierung war der Preis, den die Einzeller zahlten, als sie begannen, ihre Individualität zugunsten eines Zellverbandes aufzugeben und sich schließlich zu einem Organismus entwickelten, sei es nun der eines Menschen, eines Pferdes oder eines Maiglöckchens (siehe Kapitel 3 für eingehendere Informationen über den Aufbau und die Funktion von Zellen).
Gewebe – Gemeinschaft macht stark
Der Körper enthält viele verschiedene Zelltypen. Wenn mehrere Zellen derselben Art »gemeinsam abhängen«, um zu kommunizieren und die gleiche Funktion auszuführen, so ist ein Gewebe entstanden. Wenn Sie an ein Gewebe denken sollen, stellen Sie sich vermutlich als Erstes Ihre Haut vor. Doch Ihr Körper besteht insgesamt aus vier Arten von Grundgeweben:
Bindegewebe – das findet man zum Beispiel in Knochen, also in solchen Strukturen, die Körperteile stützen oder sie miteinander verbinden.
Deckgewebe (Epithel) – eine Gewebeform, die die gesamte Körperoberfläche bedeckt; dazu rechnet man auch eingestülpte, also im Körper liegende Strukturen wie die Verdauungsorgane, die dennoch in Kontakt mit der Außenwelt stehen.
Muskelgewebe – Überraschung! – bildet die Muskulatur, die Ihre Körperteile durch Kontraktion und Relaxation (An- und Entspannung) bewegt.
Nervengewebe – überträgt elektrische Impulse und bildet die Nerven.
Die einzelnen Gewebetypen und ihre Aufgaben werden in Kapitel 3 noch im Detail vorgestellt.
Organe und Organsysteme – Teamwork ist alles
Zellen bilden Gewebe, und zwei oder noch mehr zusammenarbeitende Gewebe bilden ein Organ. Ein Organ ist ein Teil des Körpers, der eine spezielle physiologische Funktion übernimmt. Der Magen besteht zum Beispiel aus Epithel-, Muskel-, Nerven- und Bindegewebe und hat die Funktion, Nahrungspartikel zu zerkleinern. Ein Organsystem wird von einer Gruppe spezialisierter Organe gebildet. Die Arbeit jedes dieser Organe spielt eine wichtige Rolle in der Ausübung der übergeordneten Funktion des gesamten Organsystems. Im Verdauungssystem arbeiten beispielsweise die Organe Mund, Speiseröhre, Magen, Dünn- und Dickdarm zusammen, um die aufgenommenen Nahrungsbrocken zu immer kleineren Partikeln und schließlich zu Molekülen zu verarbeiten, die klein genug sind, um mit dem Blutstrom transportiert zu werden. Jedes Organ trägt seinen Teil zu diesem Ziel bei. (Mehr über das Verdauungssystem erfahren Sie in Kapitel 11.)
Was wäre die Physiologie ohne ein bisschen Chemie?
Leider ist die Chemie für die meisten naturwissenschaftlichen Disziplinen ein zentrales Thema. Wie mein Chemie-Professor immer zu sagen pflegte: »Chemie ist die vermittelnde Wissenschaft. Daher befinden sich Chemielabore im zweiten Geschoss, stets zwischen den Etagen der Physik und der Biologie«. Das gilt wohl ganz besonders für die Physiologie, die sich ja oft mit den Vorgängen auf molekularer Ebene beschäftigt.
Lebende Zellen bestehen aus chemischen Stoffen. Tiere und Pflanzen sind nüchtern betrachtet nichts anderes als wundervolle Behälter für Millionen chemischer Reaktionen. Vermutlich denken Sie bei dem Ausdruck »chemische Stoff« zuerst an das Periodensystem (das ist diese große Tabelle, in der jedes Element aufgeführt ist, die jemals auf unserem Planeten gefunden wurde – egal ob in der Luft, dem Wasser, dem Boden oder im Erdinneren). Nicht ganz falsch gedacht!
Vor Milliarden von Jahren war die Erde von zahlreichen Vulkanen bedeckt, deren Aktivität über die Abkühlung von Lava zur Formung der Landmassen führte. Die Gase, die zusammen mit der Lava bei den vulkanischen Eruptionen ausströmten, wurden zu anorganischen Bestandteilen des Festlands. In dieser Zeit bildete sich auch Wasser, als sich der Wasserstoff, der bei den Vulkanausbrüchen freigesetzt wurde, mit atmosphärischem Sauerstoff verband. Es wird angenommen, dass sich die ersten Zellen aus Wasser, Erde und Energie formten. Über Milliarden von Jahren entwickelten sich aus diesen Einzellern mehrzellige Organismen. Jene Ausgangsstoffe, aus denen einst das Urleben entstand, sind immer noch in jedem lebenden Wesen der Erde vorhanden. Diese Stoffe sind die chemischen Elemente.
Die Zeichensprache Ihres Körpers
Tabelle 1.2: Lateinische Wortstämme für gebräuchliche Begriffe in der Physiologie
| Lateinischer Wortstamm | Bedeutung | Beispiel |
|---|---|---|
| Aden- | Drüse | Adenopathie (Drüsenkrankheit) |
| Angi- | Gefäß | Angiogenese (Gefäßbildung) |
| Arthr- | Gelenk | Arthritis (Gelenkentzündung) |
| Bronch- | Lungenast | Bronchitis (Entzündung der oberen Lungenäste) |
| Chol- | Galle | Cholesterol (in der Galle produzierte Substanz) |
| Derm- | Haut | Dermatitis (Hautentzündung) |
| Erythro- | Rot | Erythrozyt (rotes Blutkörperchen) |
| Gastr- | Magen | Gastritis (Magenschleimhautentzündung) |
| Hämat- | Blut |
|