Homöostase – Blutzucker und Körpertemperatur
BiologieHuman- und TierphysiologieAlter 16–17
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Als Nächstes in Human- und Tierphysiologie
Nehmen Sie eine Mahlzeit ein und beobachten Sie, wie sich der Blutzucker Minute für Minute verändert. Beim gesunden Menschen lässt die ins Blut gelangende Glucose den Spiegel steigen, die Betazellen der Bauchspeicheldrüse schütten Insulin aus, sodass Glucose in die Zellen aufgenommen und als Glykogen in der Leber gespeichert wird, und der Wert kehrt innerhalb von etwa zwei Stunden in den sicheren Bereich von 3,9–6,4 mmol/L zurück; zwischen den Mahlzeiten schütten Alphazellen Glucagon aus, das Glykogen wieder abbaut und den Blutzucker erneut anhebt. Wählen Sie Diabetes Typ 1 oder Typ 2, um zu sehen, wie der Blutzucker über 11 mmol/L steigt und hoch bleibt, und spritzen Sie dann Insulin, um ihn zu senken. Wechseln Sie zur Körpertemperatur: Verändern Sie die Umgebungstemperatur und beobachten Sie, wie der Körper die Blutgefäße erweitert und schwitzt oder die Gefäße verengt und zittert, um seine Kerntemperatur nahe 37 °C zu halten.
Lektion: Homöostase: Regulation von Blutzucker und Körpertemperatur
Was sie zeigt
Homöostase hält das innere Milieu durch negative Rückkopplung stabil: Eine Abweichung wird erkannt, eine Reaktion wirkt ihr entgegen, und die Größe kehrt zum Sollwert zurück. Die Simulation modelliert zwei Beispiele. Der Blutzucker hängt von der Aufnahme aus dem Darm, der Freisetzung von Glucose aus dem Leberglykogen und der Aufnahme in die Zellen ab; Insulin aus den Betazellen senkt ihn, Glucagon aus den Alphazellen hebt ihn. Diabetes Typ 1 und Typ 2 unterbrechen diesen Regelkreis an verschiedenen Stellen. Bei der Thermoregulation vergleicht der Hypothalamus die Kerntemperatur mit etwa 37 °C und löst Wärmeabgabe oder Wärmebildung aus.
So funktioniert es
Beginnen Sie in der Blutzuckeransicht: Wählen Sie die Mahlzeit (Kohlenhydratmenge), klicken Sie auf Mahlzeit essen und verfolgen Sie die Glucose- und Insulinkurven über die folgenden Stunden. Wechseln Sie mit der Schaltfläche Zustand zu Diabetes Typ 1 oder Typ 2, wiederholen Sie dieselbe Mahlzeit und vergleichen Sie, wie lange der Blutzucker über dem sicheren Bereich bleibt; testen Sie dann Insulin spritzen. Klicken Sie zuletzt auf Körpertemperatur und ziehen Sie den Regler Umgebung von kalt nach warm, während Sie Kerntemperatur und Körperreaktion beobachten.
Einstellbare Parameter
- Regelsystem Blutzucker (Insulin–Glucagon), Körpertemperatur
- Mahlzeit (Kohlenhydratmenge) Nüchtern (0 g), Leichte Mahlzeit (30 g), Mittlere Mahlzeit (60 g), Große Mahlzeit (100 g)
- Gesundheitszustand Gesund, Diabetes Typ 1 (keine Insulinausschüttung), Diabetes Typ 2 (verminderte Zellantwort)
- Insulin spritzen, wenn der Blutzucker 10 mmol/L übersteigt
- Simulationsgeschwindigkeit 5–60 min/s
Fragen zum Erkunden
- Wie lange dauert es nach einer mittleren Mahlzeit, bis der Blutzucker eines gesunden Menschen wieder im sicheren Bereich liegt?
- Warum bleibt der Blutzucker bei Diabetes Typ 2 hoch, obwohl die Bauchspeicheldrüse noch Insulin ausschüttet?
- Welche Reaktionen treten auf, wenn die Umgebungstemperatur auf 5 °C sinkt, und wie hilft jede, etwa 37 °C zu halten?
