Physiologie kompakt für Dummies. Donna Rae Siegfried

8 finden 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 9 können Sie mehr über Blutdruck erfahren, und in Kapitel 12 lesen 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 9 erfahren 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 8 finden 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.

Bewegung: Sie sind kein Baum

      Pflanzen sind recht unbewegliche Lebewesen. Die meisten unter ihnen können sich nicht unmittelbar selbst gegen Tiere verteidigen, die sie fressen wollen. Aber das kümmert sie auch wenig. Pflanzen denken nicht über Konsequenzen nach. Ihnen ist die Kampf-Flucht-Reaktion nicht bekannt, also die Entscheidung, vor einer Gefahr zu fliehen oder sie zu bekämpfen. Wir haben die Möglichkeit, vor einem Feind zu fliehen. Wir müssen auf Nahrungssuche gehen, denn wir können Nährstoffe und Wasser nicht einfach aus dem Erdboden saugen, wie es Pflanzen tun. Okay. Ich kenne die Versuchung, wie angewachsen auf der Couch liegen zu bleiben und sich mit Essen vollzustopfen, das angeliefert wird. Aber trotzdem müssen Sie zwischendurch aufstehen, um an die Eingangstür zu gehen und dem Boten Trinkgeld zu geben. Bewegung stellt für uns eine absolute Notwendigkeit dar.

Bewegung findet aber auch auf zellulärer Ebene statt. Der Körper besteht aus über 60 % Wasser, daher leben Zellen in einer meist flüssigen Umgebung, die Bewegung erleichtert. Einige Zellen können sich auch aus eigener Kraft bewegen oder sie besitzen gewisse Strukturen, die Beweglichkeit bieten. Flagellen und Zilien sind zwei Zellstrukturen, mit deren Hilfe einzelne Zellen sich selbst oder Stoffe auf ihrer Oberfläche fortbewegen können.

      

Zilien sind winzige, röhrenförmige Strukturen, die in großer Anzahl der Zellmembran entspringen. Ihre Aufgaben bestehen darin, Substanzen über die Zelloberfläche zu bewegen. Zellen mit Zilien befinden sich beispielsweise im oberen Atemtrakt. Die Zellen in Nase, Nebenhöhlen und Luftröhre sondern Schleim ab, um Schmutzpartikel einzufangen; die Zilien agieren dabei als Besen und »fegen« die Teilchen in Richtung des Mundes, sodass die Lungen sauber bleiben.

      

Die ebenfalls mikrotubulären (röhrenförmigen) kleinen Fäden, die zumeist einzeln auf der Zellmembran sitzen, heißen Flagellen. Für gewöhnlich sind Flagellen deutlich länger als Zilien und bewegen sich etwas anders. Ein typisches Beispiel sind Spermien. Erst ihre peitschenartige Geißel machen es den Spermien möglich, aktiv durch die flüssigen Sekrete des weiblichen Fortpflanzungstraktes bis zur (unbeweglichen) Eizelle zu schwimmen (siehe Kapitel 14).

Der Erhalt der Spezies: Reproduktion

      Die Notwendigkeit der Fortpflanzung (Reproduktion) sollte ziemlich offensichtlich sein. Wenn Lebewesen aufhören, sich zu vermehren, sterben sie aus. Reproduktion ist essenziell im Kreis des Lebens.

      Viele Einzeller vermehren sich durch asexuelle Reproduktion, die im Grunde der Zellteilung entspricht. Dabei teilt sich die Zelle in zwei Tochterzellen. Die meisten Tiere (der Mensch eingeschlossen) besitzen jedoch die Fähigkeit, sich auf sexuellem Wege fortzupflanzen. Geschlechtliche Reproduktion erfordert zwei Partner einer Spezies.

Wachstum: Zellersatz und Entwicklung während des Lebens

Wachstum lässt sich einfach als »Größerwerden« beschreiben, aber haben Sie je darüber nachgedacht, wie Sie eigentlich größer werden? Während Ihrer Kindheit wurden Ihre Knochen immer länger, Ihre Muskeln nahmen kontinuierlich an Länge und Umfang zu, und auch Ihre Organe vergrößerten sich mit der Zeit. Und da alle Organe, Knochen und Muskeln aus Geweben bestehen, die wiederum aus Zellen zusammengesetzt sind, müssen mehr Zellen produziert werden, um Wachstum zu ermöglichen.

      Zellen entstehen durch Teilung, wobei man zwei Arten der Zellteilung voneinander unterscheidet:

       Meiose findet in den Hoden und Ovarien statt, wenn es gilt, Spermien und Eizellen zu produzieren (siehe Kapitel 14).

       Mitose wird dagegen in jeder Zelle des Körpers durchgeführt (einschließlich der Keimzellen), zum Beispiel wenn die Endgröße der Zelle erreicht ist oder Reparaturen erforderlich sind.

      Während der Mitose teilt sich eine Zelle in zwei Zellen. Die sich teilende Zelle wird »Mutterzelle« genannt, die zwei entstehenden Zellen heißen »Tochterzellen«. Um zu verstehen, was während der Mitose geschieht, brauchen Sie etwas genetisches Hintergrundwissen. Sie müssen wissen, dass für eine Teilung das genetische Material der Mutterzelle verdoppelt werden muss, damit jede Tochterzelle einen identischen Satz genetischer Information während der Mitose erhält.

      Genetisches Material: DNA, Chromosomen und Gene

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