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Die Aufgaben der Zelle
ОглавлениеEine Membran, etwas Gelee darin – und fertig ist die Zelle … noch lange nicht. Denn so wie in einem Planschbecken im Sommer jede Menge Gummitiere, Schwimmreifen und andere Dinge herumdümpeln, so werden unsere Zellen nicht nur von den Mitochondrien, sondern auch noch von allerlei anderem »Getier« bevölkert.
Wenn wir uns die Zelle und ihre Bewohner näher ansehen, entdecken wir etwas Großes, Ovales. Das ist der Zellkern. Wir sehen kleinere Elemente. Das sind die Zellorganellen: Sie alle tragen wahnsinnig kompliziert klingende Namen und sind alle sehr interessant. Ich stelle Ihnen die wichtigsten Bestandteile der Zelle später vor (siehe Seite 25 ff.). Jetzt folgt erst einmal etwas Spannendes – ein Blick auf das, was sich ständig in unseren Zellen abspielt.
Die Arbeit der Zellen ist unglaublich vielfältig. Hätten sie eine Arbeitsplatzbeschreibung, käme man aus dem Staunen gar nicht mehr heraus. Es gibt nicht nur die unterschiedlichsten Zelltypen – so sind manche für den Herzschlag zuständig, andere für den Haarwuchs –, sie alle haben eine Menge zu tun. Lassen Sie uns zunächst nur eine Aufgabe herauspicken, mit der fast alle beschäftigt sind.
Hauptaufgabe: stete Erneuerung
Keine Angst, Sie müssen nun kein Studium der Chemie, Biologie oder Medizin beginnen und den komplexen Vorgang der Zellerneuerung begreifen! Sie sollten an dieser Stelle nur wissen, dass einer der wichtigsten Baustoffe für die Zellerneuerung Eiweiß ist.
Dass unsere Zellen sich erneuern können, wissen wir alle aus dem eigenen Leben: Kaum hat man sich verletzt, macht sich der Körper an die Arbeit, die kaputte Stelle zu reparieren. Das heißt, die Zellen fahren sofort das zuständige Programm hoch. Die sogenannte Hämostase besteht aus drei Stufen, und wer dieses Wunder der Selbstheilung des Körpers in Ruhe nachvollziehen möchte, kann im Kasten nachlesen, wie Zellen arbeiten, wenn es darauf ankommt.
Doch auch im normalen Zellalltag wird beständig erneuert: So ersetzen etwa Haut, Schleimhaut- oder Blutzellen sich unablässig selbst. Man hat ausgerechnet, dass auf diese Weise viele unserer Zellen jünger sind als wir selbst. Zum Teil sind die Zellen einer 50-Jährigen gerade erst zehn Jahre alt und manche noch viel jünger. Das heißt: Wo wir gehen und stehen, rieseln alte Hautzellen an uns herab.
Diese Hautzellen arbeiten im Akkord: Ständig schieben von unten neue, frische, junge Hautzellen nach, sodass wir im Durchschnitt alle zwei Monate in einer komplett neuen Haut stecken.
Zu unserem größten Organ, der Haut, gehört übrigens auch der Darm samt seinen Zotten und Schleimhäuten. Die Zellen, die den Darm von innen auskleiden, werden ebenfalls innerhalb weniger Tage vollständig ausgetauscht.
Die Oberfläche der Lunge hat sich nach etwa acht Tagen erneuert – es sei denn, man raucht. Dann bleibt der Teer, der sich an der Oberfläche absetzt, deutlich länger haften.
Das Knochenmark bildet die roten Blutkörperchen, die etwa 120 Tage leben, bevor sie ersetzt werden.
Bei den meisten weißen Blutkörperchen leben Zellen bis zur Erneuerung nur wenige Tage.
Die Zellen in der Leber werden rund acht Monate alt – solche in den Knochen bis zu 30 Jahre.
Skelettmuskel, Herzmuskel und Nerven besitzen Zellen, die sich nicht durch Teilung regenerieren bzw. ersetzen können. Diese müssen sozusagen im laufenden Betrieb immer wieder instand gehalten werden. Diese Zellen regenerieren sich, indem sie ständig ihre Mitochondrien überwachen und durch sogenannte mitochondriale Biogenesis ersetzen. Wenn ein Sportler für den Muskelaufbau trainiert, erhöht er durch die Signalisierung des Bedarfs die Zahl der Mitochondrien in seinen Muskeln. Sobald ein Muskel nicht belastet wird, baut er die erhöhte Mitochondrienzahl wieder ab. Wer einmal einen Arm im Gips hatte, wird erstaunt festgestellt haben, wie dünn dieser war, als der Gips abgenommen wurde.
Nervenzellen regenerieren ihre Mitochondrien nach neuesten Theorien in der Zeit der Traumphase. Vorausgesetzt, wir haben einen stressfreien Schlaf, ist unter anderem der Traum die Zeit, in der sich die Mitochondrien neu vernetzen.
Wundheilung
Unmittelbar nach der Verletzung zieht sich das zerstörte Gewebe zusammen – das ist der Schmerz, den wir spüren. Dann kommen, schnell wie die Feuerwehr, die Blutplättchen zum Ort des Geschehens. Sie heißen Thrombozyten und sind immer dann im Einsatz, wenn Blut gerinnt. Wenn es gerinnt, wo es nicht gerinnen soll, entsteht eine Thrombose – aber das nur nebenbei und damit man sich den Namen besser merken kann … Die Thrombozyten hetzen also in null Komma nichts in so großer Zahl zum Riss oder Schnitt, dass sich das beschädigte Gefäß verengt und der Blutfluss direkt an der Wunde langsamer wird und schließlich ganz versiegt.
Dann kommt Stufe zwei in Gang, die Reinigungs- und Entzündungsphase. Dazu wird die Unfallstelle im Gewebe von entsprechend spezialisierten Zellen geräumt und alle verletzten Gewebebestandteile abtransportiert. Gleichzeitig schwemmt das Wundsekret Keime und Fremdkörper aus der Wunde aus, und das Immunsystem arbeitet daran, eingedrungene Bakterien unschädlich zu machen. Schließlich legt sich ein Netz aus dem Gerinnungseiweiß Fibrin wie Klebstoff über die Verletzung, der Schorf.
Etwa am dritten Tag nach der Verletzung beginnt die Granulationsphase. Die Wunde füllt sich mit neuem Gewebe. Es bilden sich sehr feine Gefäße, die das gekörnte Granulationsgewebe durchziehen und es mit Blut versorgen.
Anschließend setzt die reparative Phase ein. Es bilden sich Kollagenfasern. Die Wunde wird stabiler. Man kann das daran erkennen, dass die Narbe immer weniger rot erscheint und schließlich zu einem weißen Strich wird.