am Puls Biologie 5, Schulbuch

97 Tierphysiologie Die Konstanz des inneren Milieus ist lebenswichtig Der Begriff „Milieu“ bezeichnet im Alltag unsere soziale Umwelt, in der Biologie hat der Begriff eine andere Bedeutung: Das äußere Milieu, die Umwelt, unterscheidet sich vom inneren Milieu , also der Zusammensetzung des Körperinneren. Das innere Milieu ist von großer Bedeutung: Alle Zellen von Tieren leben in einer wässrigen Welt, der so genannten Gewebsflüssigkeit , die alle Hohlräume des Körpers erfüllt. Die Zusammen- setzung der Gewebsflüssigkeit ist entscheidend für das Überleben der Zellen. Faktoren wie Was- seranteil, Gehalt an Salzen und anderen Inhalts- stoffen, pH-Wert etc. müssen sehr genau regu- liert werden. Diese Aufrechterhaltung des inneren Milieus wird als Homöostase 1 bezeichnet. An der Ho- möostase sind sämtliche Organsysteme des Stoffwechsels beteiligt ( k Abb. 3), die Regulation und Steuerung erfolgt über das Hormonsystem und das vegetative Nervensystem. Wahrscheinlich erscheint dir dieser Prozess we- nig aufregend und selbstverständlich, doch ist die Homöostase die Grundlage für das Überle- ben und Funktionieren unseres Körpers. Hast du schon einmal nach einer schweren Mahlzeit ver- sucht, intensiv Sport zu betreiben? Wenn ja, ist es dir wahrscheinlich nicht gut dabei ergangen. Das liegt daran, dass du die Regulation der Homöostase gestört hast! Die Aufrechterhal- tung des inneren Milieus, die Homöo­ stase, ist ein lebens- wichtiger Vorgang Struktur und Funktion Steuerung und Regelung Nährstoffe Magen Herz Gewebeflüssigkeit Mund Darm Wärmeenergie After Unverdautes (Kot) Stoffwechselabfälle (Harn) Nahrung CO 2 CO 2 CO 2 O 2 O 2 O 2 Kreislaufsystem Abfallstoffe Abfallstoffe Nährstoffe Lunge Niere Blut Zellen Atmungssystem Das schwammartige Gewebe der Lunge liefert ene feuchte Oberfläche von etwa 100m 2 für den Gasuastausch. Haut Die Austauschfläche der Haut beträgt beim Menschen etwa 2m 2 . Verdauungssystem Die Auskleidung des Dünn- darms hat zur Oberflächenver- größerung Zotten (siehe S. 88), die zusammen mit Falten und Mikrovilli für eine Austausch- fläche von 30 bis 40m 2 sorgen. Exkretionssystem In der Niere bewerkstelligen eine Millionen Gefäßknäuel (siehe REM-Aufnahme) die Rei- nigung des Blutes und stellen dafür 0,3m 2 Filtrationsfläche bereit. Abb. 3: Organsysteme im Stoffwechsel. Haut, Lunge, Darm und Niere tauschen Stoffe zwischen Organismus und Umwelt aus. Das Kreislaufsystem verbindet alle Organe und hat damit eine zentrale Rolle. Glossar 1 Homöostase: vom Griechischen homoiostásis (= Gleichstand), ganz allgemein die Aufrecht- erhaltung eines Gleichgewichtszustandes in einem offenen System. Dieser Begriff wird auch in anderen naturwissenschaftlichen Fächern, aber auch zB in der Psychologie oder Rechtswissenschaft angewandt. Basiskonzept Struktur und Funktion: Der Austausch von Stoffen ist durch große Oberflä- chen möglich. In den Nieren wie im Verdau- ungs- und Atmungssystem erfolgt Oberflä- chenvergrößerung durch bestimmte Strukturen (vgl. S. 100, 106). Steuerung und Regelung: Homöostase ist der Regulationsmechanismus, der nötig ist, damit alle anderen Steuerungs- und Regulationsprozesse überhaupt ablaufen können. So muss für ein ausgeglichenes inne- res Milieu gesorgt sein, damit zB die Reizlei- tung an Nerven funktioniert, damit Hormone funktionstüchtig bleiben, damit die Proteine in den Zellmembranen ihre Form behalten etc. Der Energiebedarf dafür ist unser Grund- umsatz, also die Energie, die wir auch in völli- ger Ruhe verbrauchen. Aufgabe W 1 Grundumsatz und Energiebedarf : Bei einem durchschnittlichen Erwachsenen liegt der Grundumsatz bei ca. 10 000 kJ pro Tag. Suche im Internet nach einem Grund- umsatz-Rechner, der dir erlaubt Grundumsatz eines Menschen in Abhängigkeit von Körper- gewicht, Körpergröße, Alter und Geschlecht zu berechnen. Berechne deinen eigenen Energie- bedarf. Variiere die Parameter und vergleiche die Werte. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv