Die überraschend komplexe Reise des Sauerstoffs durch deinen Körper - Enda Butler

Ganze Lektion: http://ed.ted.com/lessons/oxygen-s-surprisingly-complex-journey-through-your-body-enda-butler

Sauerstoff bildet etwa 21% der Luft um uns herum. In deinem Körper spielt Sauerstoff in den meißten Zellen eine unverzichtbare Rolle bei der Produktion von Energie. Wenn sich Gase aber nur über winzige Distanzen effizient ausbreiten können, wie erreicht der Sauerstoff dann die Zellen tief im Inneren deines Körpers? Enda Butler verfolgt die überraschend komplexe Reise des Sauerstoffs durch unsere Körper.

Lektion von Enda Butler, Animation von Compote Collective.

Du atmest etwa 17 000 Mal am Tag ein.

Über diesen Prozess denkst du kaum nach,

hinter den Kulissen aber geschieht
ein riesiger abgestimmter Aufwand.

Deine lebenswichtigen Organe,

Darm,

Gehirn,

Knochen,

Lungen,

Blut

und Herz

wirken beim Erhalt deines Lebens zusammen,

indem sie Sauerstoff an Gewebe
im ganzen Körper liefern.

Die meisten unserer Zellen benötigen

Sauerstoff als eine Schlüsselzutat
zur aerobischen Atmung.

Dieser Prozess produziert
ein Molekül namens ATP,

das Zellen zum Antrieb ihrer
vielen fantastischen Aufgaben nutzen.

Dabei ist der Transport von Sauerstoff
durch den Körper erstaunlich schwierig.

Gas dringt durch Diffusion
aus der Umgebung in Zellen ein.

Effizient ist dies nur
bei winzigen Entfernungen.

Damit der Sauerstoff
unsere Körperzellen erreichen kann,

wird ein Transportnetz benötigt.

Hier kommen unsere 20 Billionen
roten Blutzellen ins Spiel.

Jede enthält etwa 270 Millionen
Hämoglobinmoleküle zur Sauerstoffbindung,

die dem Blut seine rote Färbung verleihen.

Zur Herstellung der Zellen
nutzt der Körper Rohmaterialien,

die über unser Essen verfügbar werden.

Gewissermaßen beginnt damit die Reise
des Sauerstoffs durch unseren Körper

eigentlich im Darm.

In einer beeindruckenden Parade
mechanischer und chemischer Verdauung

wird Nahrung dabei
in kleinste Bestandteile zerlegt,

wie etwa Eisen, der Baustein
von Hämoglobin.

Eisen wird über
das kardiovaskulare System

zum hämatopoetischen Gewebe gebracht.

Dieses Gewebe bildet den Geburtsort
der roten Blutzellen

und ist in den Höhlungen
unseres Knochenmarks eingeschlossen.

Die Nieren regulieren
die Pegel der roten Blutzellen

durch Freisetzung von Erythropoietin,

ein Hormon zur Steigerung
der Markproduktion.

Unser Körper produziert etwa 2.5 Millionen
rote Blutzellen pro Sekunde,

eine Anzahl, die der Gesamtbevölkerung
von Paris entspricht,

damit Sauerstoff, der die Lungen erreicht,
genügend Transportmöglichkeiten hat.

Aber noch bevor er nur
die Lungen erreichen kann,

muss sich das Gehirn einschalten.

Der Gehirnstamm leitet die Atmung ein,

indem er eine Nachricht
über dein Nervensystem

bis zu den Muskeln des Diaphragma
und den Rippen sendet.

Dadurch ziehen sie sich zusammen,

womit sich der Raum
im Brustkorb vergrößert

und sich die Lungen ausdehnen können.

Diese Ausdehnung verringert
den inneren Luftdruck deiner Lungen,

wodurch Luft einströmt.

Man könnte sich die Lungen nun
als zwei große Ballons vorstellen,

aber in Wahrheit sind sie
sehr viel komplizierter.

Warum?

Die roten Blutzellen
in deinen Lungengefäßen

können Sauerstoffmoleküle nur
aus nächster Nähe aufnehmen.

Wären unsere Lungen ballonförmig,

könnte Luft ohne direkten Kontakt
zur Innenfläche des Ballons

nicht durchdringen.

Zum Glück lässt unsere Lungenstruktur
nur wenig Sauerstoffverschwendung zu.

Ihr Inneres setzt sich aus
Hunderten von Millionen

ballonartigen Miniaturgebilden
namens Alveolen zusammen,

die die Kontaktfläche
drastisch vergrößern,

auf etwa 100 Quadratmeter.

Die Alveolenwände bestehen aus
sehr dünnen Flachzellen,

die von Kapillaren umgeben sind.

Zusammen bilden Alveolenwand und
Kapillare eine zweizellendicke Membran,

die Blut und Sauerstoff einander
nah genug zur Diffusion bringt.

Diese mit Sauerstoff angereicherten Zellen
verlassen dann die Lungen

über das kardiovasulare Netzerk

als gewaltige Ansammlung von Blutgefäßen,
die jede Zelle deines Körper erreichen.

Würde man dieses System
in gerader Linie ausbreiten,

könnte man die Gefäße
mehrfach um die Erde wickeln.

Um die roten Blutzellen durch dieses
ausgedehnte Netzwerk zu treiben,

wird eine ziemlich starke Pumpe benötigt;

hier kommt unser Herz ins Spiel.

Das menschliche Herz schlägt
im Schnitt etwa 100.000 Mal pro Tag

und ist damit das Kraftwerk,
das den Sauerstoff ans Ziel bringt

und die Teamleistung des Körpers schließt.

Stell dir vor: Dieses komplexe System
in seiner Gesamtheit wurde zur Lieferung

winziger Sauerstoffmoleküle gebaut.

Fällt nur ein Teil davon aus,
fallen wir aus.

Einatmen.

Darm, Hirn, Knochen,
Lungen, Blut und Herz

setzen den riesigen Koordinationsaufwand,
der dich am Leben erhält, fort.

Ausatmen!