Physiologie lernen - den Organismus verstehen
Wie funktioniert der menschliche Körper?
Allgemeine Grundlagen, Physiologie der Zelle II.
Was ist Physiologie?
Membransysteme, Zellorganellen, Rezeptoren, Apoptose
Rezeptoren, second messenger, Kommunikation zwischen Zellen
Funktion von Proteinen; glatte Muskulatur
Energiegewinnung
und -speicherung in der Zelle
Gene, Proteinsynthese, Mitose, Wachstumsfaktoren, Wundheilung
Strukturierung
der Stoffwechselwege, Funktion von Enzymen
Homöostase,
Steuerung, Rückkopplung, Adaptation
Zelle und elektrische Potentiale
Labormedizinische Bestimmungsmethoden
Streuung, Normalwerte, Biometrie, Hypothesenverifizierung
Forschungsmethoden, Studiendesign, Modelle, wissenschaftliches Publizieren
Wie funktioniert der menschliche Körper? Physiologie
untersucht und erklärt Mechanismen, nach denen Leben funktioniert. Sie
ist eine naturwissenschaftlich betriebene Disziplin, sie
geht von rationalen Annahmen aus und überprüft deren Richtigkeit
experimentell ("Frage an die Natur"). Diese Suche nach Erkenntnis
erfolgt mit einer Werthaltung, die bereit ist, fallweise bestehende
Erklärungsmodelle zugunsten besser belegter aufzugeben (Falsifikation
bisher als gültig angenommener Vorstellungen). Dadurch erweitert sich
nicht nur der Wissensstand, sondern es erneuert sich auch das
Paradigmengebäude. Das jeweils beste verfügbare Erkenntnismuster wird genutzt, und man bleibt offen für ein besseres, sobald (experimentelle) Resultate ein solches nahelegen.
Die wissenschaftliche Methode des Erkenntnisgewinns ist eine iterative: Sie beginnt mit einer konkreten Fragestellung, stellt eine begründete Hypothese auf - basierend auf vorhandenem Wissen (Literaturstudium), stellt einen
Forschungsplan auf (Studiendesign), sammelt relevante Daten mit
aussagekräftigen Methoden (Messtechnik), organisiert (beschreibende
Statistik) und analysiert die Daten (schließende Statistik) und
versucht, sie richtig zu interpretieren (Aussagekraft, Relevanz). Das
Ergebnis wird der scientific community
vorgestellt und mit ihr diskutiert (wissenschaftliche Vorträge und
Publikationen). Aus diesem Diskurs erwächst eine nachvollziehbare
Auseinandersetzung mit den Gegebenheiten - und auch eine "Lehrmeinung",
auf deren Basis das Fach dargestellt wird.
Physiologie wird auf verschiedenen Systemebenen
betrieben (Moleküle, Organellen, Zellen, Organe, Gewebe,
Organismen, Biosphäre). Sie kann
als
interdisziplinäre Klammer dienen, die zur Verständigung zwischen
klinischen und anderen Fächern beiträgt (biomedizinische Technik,
Labormedizin,
Molekularbiologie etc). Medizinische Humanphysiologie sieht Funktionsprinzipien im klinischen Kontext.
Zellen verfügen über genetische
Information (DNS, RNS), Apparate für Transport, Bewegung und Umwandlung
(Zellskelett, kontraktile Filamente, Enzyme), Aufnahme, Modifikation
und Sekretion (Vesikel, endoplasmatisches Retikulum, Golgi-Apparat),
Energiegewinnung (Mitochiondrien), Vermehrung (Reproduktion). Sie haben eine selektive Grenzfläche
nach außen (Zellmembran), einen intrazellulären Verteilungs- und
"Begegnungsraum" (Zytoplasma) - wobei nicht jede Zelle über alle diese
Attribute gleichzeitig verfügen muss (z.B. haben Erythrozyten keinen Zellkern).
Die
Verwaltung genetischer Information ist durch das Problem der räumlichen
Anordnung der sehr zahlreichen Gene kompliziert: Über einen
Meter lange chromosomale Nukleinsäureketten liegen mehrfach verknäuelt vor, um im Zellkern (wenige µm Durchmesser) Platz
zu finden. Für die Ablesung (Transkription) müssen DNS-Sequenzen entwirrt werden, bei der Zellteilung (Mitose) gilt das
für die gesamte DNS der Zelle. Der DNS-Strang wird dazu mit hoher Frequenz
aufgeschnitten und wieder zusammengefügt; treten an einem Strang Fehler auf, können Repair-Mechanismen das Problem anhand der Information am Komplementärstrang (meist) beheben.
Zur Verständigung der Zelle mit ihrer Außenwelt (Extrazellulärraum) gibt es zahlreiche Erkennungsmechanismen; beispielsweise wirken Hormone, indem sie auf spezifische Hormonrezeptoren
treffen und mit diesen interagieren. Das löst in der Zelle komplexe
Sekundärreaktionen aus, wobei das Signal verstärkt werden
kann.
© H. Hinghofer-Szalkay