Lebenswichtige Funktionen des Blutes: Das Blut erfüllt unzählige, lebenswichtige Funktionen im menschlichen Körper, wobei der Transport von Sauerstoff und anderen lebenswichtigen Stoffen die Hauptfunktion des Blutes darstellt. Atmungsfunktion: In den Lungen nimmt das Blut durch Einatmen Sauerstoff auf und transportiert ihn zu den Zellen des Körpers; gleichzeitig wird das Abbauprodukt der Atmung - Kohlenstoffdioxid - vom Blut zu den Lungen transportiert, wo es den Körper durch Ausatmen wieder verlässt. Transportfunktion: Durch das Herz angetrieben, transportiert das Blut wichtige Nährstoffe wie Eiweiß, Kohlenhydrate, Vitamine und Fette zu den einzelnen Zellen. Besonders wichtig ist auch der Transport von Hormonen durch das Blut. Sie dienen als Botenstoffe, durch die wichtige Informationen im Körper übermittelt werden und z.B. eine Alarmbereitschaft auslösen. Spülfunktion: Zur Reinigung des Körpers werden Schad- und Abfallstoffe von den einzelnen Organen zu den verschiedenen Ausscheidungsorganen befördert. Pufferfunktion: Durch das Blut wird das lebensnotwendige Säure-Basen-Gleichgewicht aufrechterhalten, um eine Übersäuerung des Körpers zu verhindern. Der pH-Wert des Blutes muss zwischen 7,0 und 7,8 liegen. Wärmetransport: Um im Körper einen Wärmeausgleich zu schaffen, transportiert das Blut die Wärme durch den Körper. Durch seine große Wärmekapazität trägt es wesentlich zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur im ganzen Körper bei und hält alle lebenswichtigen Organe auf einer konstanten Temperatur von 37 Grad. Abwehrfunktion: Das Blut ist für die Abwehr von Krankheitserregern zuständig. Es produziert reichlich Antikörper um den Körper gegen den/die Erreger immun zu machen. Auch bei Verletzungen wehrt das Blut durch die Gerinnung eine Schädigung des Organismus ab Transportsystem Das menschliche Blut hat viele Aufgaben. Zwei dieser vielen Aufgaben ist der Sauer-stoff- und Kohlenstoffdioxidtransport. Man spricht hier auch von einem Gastransport im Blut. Beim Sauerstofftransport wird der Sauerstoff über die Atemorgane aus der Luft bzw. aus dem Wasser aufgenommen und an das Blut weitergegeben. Da die Löslichkeit des Sauerstoffs im Blutplasma äußerst gering ist und nicht für die Versorgung der Gewebe ausreicht, bindet sich der Sauerstoff an Hämoglobin. Hämoglobin ist der rote Blutfarbstoff der Erythrozyten und ein zusammengesetztes Protein. Es besteht aus einem Eiweißanteil, dem Globin, und einem Porphyrinring, dem Häm. Hämoglobin kann O2 locker reversibel an sich binden. Das Hämoglobin-Molekül besteht aus vier Polypeptidketten mit je einer Häm-Gruppe und das Zentrum bildet ein Eisen-(II)-Ion, an das komplexartig und ohne Änderung der Ionenladung ein Sauerstoff-Molekül gebunden werden kann. Einem Hämoglobin-Molekül ist es möglich vier Sauerstoff-Moleküle zu transportieren, jedoch ist das Bindungsvermögen der Sauerstoffkonzentration von der Umgebung abhängig Die Atmungsorgane haben eine hohe Sauerstoffkonzentration, deshalb wird Hämoglobin an Sauerstoff gebunden und dadurch der rote Blutfarbstoff gesättigt. In sauerstoffarmen Körpergeweben herrscht ein geringeres Bindungsvermögen; folglich spaltet Hämoglobin Sauerstoff leicht ab. Das besondere Bindungsverhalten des Hämoglobins ist durch seinen Aufbau zu erklären. Bindet sich ein Sauerstoff-Molekül an die erste HämoglobinGruppe, so erfährt das gesamte Molekül eine räumliche Veränderung. Somit wird weiteren Sauerstoff-Molekülen der Zutritt erleichtert. Eine Ursache der Sauerstoffabgabe des Hämoglobins, ist die vorliegende niedrige Sauerstoffkonzentration in den Körpergeweben. Die Muskelzellen haben hingegen ein besonders hohes Bindungsvermögen für Sauerstoff. Sie besitzen Myoglobin, einen roten Farbstoff, der ein Sauerstoffspeicher ist und bei Bedarf den Sauerstoff auf Enzyme der Atmungskette überträgt. Der Kohlenstoffdioxidtransport im Blut erfolgt zu 10% in physikalischer Lösung. Etwa 30% der CO2-Moleküle sind an Hämoglobin angelagert, allerdings an anderen Stellen als die O2-Moleküle. Ungefähr 60% reagieren mit Wasser unter Bildung von Kohlensäure. Die Erzeugung von Kohlensäure erfolgt fast ausschließlich innerhalb der Roten Blutkörperchen. Diese enthalten das Enzym Carboanhydrase, das die Reaktion stark beschleunigt. Kohlensäure liegt dissoziiert in H+- und HCO3 --Ionen vor. Ein großer Teil der HCO3 -- Ionen diffundiert (im Austausch gegen Cl--Ionen) ins Blutplasma. H+Ionen werden von verschiedenen Puffern des Blutes abgefangen. Dadurch wird eine Übersäuerung des Blutes verhindert. Auch das Hämoglobin bindet einen Teil der H+Ionen, wobei allerdings sein O2-Bind-ungsvermögen sinkt. Daher fördert das aus den Geweben ins Blut einströmende Kohlenstoffdioxid die Sauerstofffreisetzung. In den Lungen laufen die genannten Reaktionen in umgekehrter Richtung ab. Die CO2-Konzentration des Blutplasmas steigt, und Kohlenstoffdioxid diffundiert in die Lungenluft. Zu den weiteren Aufgaben des Blutes gehört der Transport von Stoffwechselproduk-ten, Vitaminen, Nährstoffen und Elektrolyten. Die Nährstoffe transportiert das Blut zu den verbrauchenden Zellen, z. B. in die Körpergewebe. Die Abfallprodukte des Zellstoffwechsels schafft das Blut zu den Ausscheidungsorganen. Auch für die Körperwärme ist das Blut verantwortlich. Das Blut bringt die Wärme des Körpers an die Körperoberfläche, wo sie dann abgegeben wird. So dient das Blut dem Körper als Heizung oder Kühlung. Außerdem transportiert das Blut Hormone, die der Steuerung des Organismus dien-en. Man nennt dies auch die Signalübermittlung des Körpers. Auch zu den Aufgaben des Blutes, gehören die Herstellung von Abwehrstoffen gegen Infektionserreger und die Abwehr gegen sonstige körperfremde Stoffe. Weiterhin gehört die Bildung von Gerinnungsstoffen zu den Aufgaben des Blutes. Die Pufferung zählt auch zu den vielen Aufgaben des Blutes. Im menschlichen Blut sorgt der Puffer für einen bestimmten pH-Wert (Der pH-Wert des menschlichen Blutes liegt bei 7,4. Minimalste Abweichungen sind tödlich!). Die Menschen benötigen zirkulierende Körperflüssigkeiten wie das Blut immer dann, wenn der Stofftransport durch reine Diffusion, also durch die Eigenbewegung der Teilchen, nicht schnell genug erfolgen kann. Blutdruck Der Blutdruck ist der Druck des Blutes im Gefäßsystem und wird durch die Herztätigkeit erzeugt. Der Blutdruck ist im gesamten Blutkreislauf nicht gleich hoch. Der Blutdruck ist in den Arterien erheblich höher als in den Kapillaren und den Venen. Auch innerhalb der Arterien und Venen ist der Blutdruck nicht gleich groß. Der mittlere arterielle Druck fällt z.B. von ca. 100 mmHg in der Aorta auch ca. 40 mmHg in den Arteriolen. Der Blutdruck in den Venen nimmt von ca. 25 mmHg in den Kapillaren auf bis zu 0 in den herznahen Venen ab. Der arterielle Blutdruck ist abhängig von: der Herzleistung der strömenden Blutmenge der Elastizität und dem Spannungszustand der Arterien. Aufgrund des Herzschlages gibt es den systolischen und den diastolischen Blutdruck. systolischer Blutdruck der systolische Blutdruck ist der maximale Blutdruck und gibt vor allem Auskunft über die Herzleistung diastolischer Blutdruck Der diastolische Blutdruck ist der minimale Blutdruck und kennzeichnet besonders die Beschaffenheit der Arterien. Regulation des Blutkreislaufs Regulation der Organdurchblutung Die Regulation der Organdurchblutung erfolgt in erster Linie über die Änderung der Gefäßweite. So kann die Durchblutung der Organe an unterschiedliche Erfordernisse und Belastungsbedingungen angepasst werden und die gerade aktiven Organsysteme (Muskulatur beim Sport, Magen-Darm-Trakt bei Ruhepausen) können vermehrt mit Blut versorgt werden. Die Steuerung der Organdurchblutung erfolgt hier über mehrere Mechanismen: lokale Einwirkungen nervale Signale (Sympathicus und Parasympathicus) Lokale Durchblutungsregulation Eine lokale Kreislaufsteuerung erfolgt durch Gefäßerweiterung (bzw. Verengung) oder Erhöhung (bzw. Erniedrigung) der Gefäßwanddurchlässigkeit. Zu lokalen Gefäßerweiterung und damit Mehrdurchblutung kommt es bei: Sauerstoffmangel Kohlendioxidanstieg Ionenanstieg (Übersäuerung des Blutes) Diese als Autoregulation bezeichneten Mechanismen sind außerordentlich wichtig zur Konstanthaltung der Durchblutung vieler Organe unter wechselnden Bedingungen. Nervale Durchblutungsregulation Die nervale Steuerung der Blutgefäße erfolgt hauptsächlich durch das vegetative Nervensystem und hier vor allem durch den Sympathicus. Durch die spezielle Verteilung von Rezeptoren führt die Erregung des Sympathicus (bei Sport, Stress, Aufregung) z.B. zur vermehrten Durchblutung der Skelettmuskulatur und verminderten Durchblutung der Eingeweidemuskulatur. Regulation des Gesamtkreislaufs Der arterielle Blutdruck ergibt sich aus dem zirkulierenden Blutvolumen (Herzminutenvolumen) und dem zur Verfügung stehenden Querschnitt des Gefäßsystems. Damit gibt es zwei Möglichkeiten, Blutdruck und Durchblutung zu regulieren. durch Änderung des Gefäßdurchmessers und damit des zur Verfügung stehenden Gefäßvolumens durch Änderung des im Gefäßsystem zirkulierenden Blutvolumens Blutdrucksenkung bei: Erweiterung des Gefäßdurchmessers (durch Parasympathicus) Verringerung des im Gefäßsystem zirkulierenden Blutvolumens Puffersysteme des Blutes Die fortlaufend im Stoffwechsel entstehenden Säuren hätten eine verheerende Wirkung, wenn sie nicht unverzüglich abgepuffert und anschliessend eliminiert würden. Puffersysteme Wird eine starke Säure, die praktisch vollständig in H+-Ionen und Säureanionen (A- ) dissoziiert ist, einer ungepufferten Lösung (oder Wasser) zugegeben, so nimmt erwartungsgemäss die H +-Ionenkonzentration dieser Lösung zu und damit der pH-Wert ab. Wird dieselbe Säure jedoch einer gepufferten Lösung zugegeben, so werden die H+-Ionen grösstenteils gebunden, so dass der pH-Wert unverändert bleibt oder nur gering ändert. Gleiches gilt sinngemäss natürlich auch für Laugen. Chemisch ist ein Puffer ein Gemisch aus einer schwachen Säure und einem Salz mit gleichem Anion oder ein Gemisch aus einer schwachen Base und einem Salz mit gleichem Kation. Im Blut werden vier Puffersysteme unterschieden: das Kohlensäure-Bicarbonatsystem das Hämoglobin in den Erythrozyten die Plasmaproteine und der Phosphatpuffer. Die Henderson-Hasselbalch'sche Gleichung Der pH-Wert einer Lösung wird durch das Konzentrationsverhältnis zwischen dissoziierter und undissoziierter Form einer Säure bestimmt und kann mit der Gleichung nach Henderson und Hasselbalch berechnet werden: [A-] pH = pK + log --------------------[HA] wobei: HA = undissoziierte Säure und A- = dissoziierte Säure Der pK-Wert entspricht dem negativen, dekadischen Logarithmus der Dissoziationskonstanten Ka einer Säure (d.h. pKa = -log Ka). Ein Puffer ist am wirkungsvollsten, wenn der pH-Wert der Lösunggleich dem pKa des Puffers ist, d.h. wenn [HA] = [A-] Das Kohlensäure-Bicarbonatsystem Die Carboanhydrase Sie katalysiert formal die Bildung von Kohlensäure aus Kohlendioxid (CO2)und Wasser. Die Kohlensäure dissoziiert anschliessend in Bicarbonat (HCO 3-)und ein Wasserstoffion (H+). Das Zusammenspiel von Kohlendioxid (CO2), Kohlensäure (H2CO3) und Bicarbonat (HCO3-) kann mit der Gleichung nach Henderson und Hasselbalch beschrieben werden kann (pK = 6.1). [HCO3-] pH = pK + log --------------------[H2CO3] Das Verhältnis zwischen zwischen Bicarbonat und Kohlensäure beträgt normalerweise etwa 20:1. Chemisch gesehen ist dieses Puffersystem nur wenig wirksam. Die grosse physiologische Bedeutung dieses Puffers liegt darin, dass die Konzentration der beiden Pufferkomponenten weitgehend unabhängig voneinander verändert werden können, indem CO2 durch die Lunge abgeatmet und Bicarbonat durch die Niere ausgeschieden wird. Der Anteil des Bicarbonatpuffers an der gesamten Pufferkapazität macht daher etwa 75 % aus. In der Praxis wird die Bicarbonatkonzentration nicht gemessen, sondern aus dem pH-Wert und dem pCO2 berechnet. Dazu muss der Löslichkeitskoeffizient (S) für CO 2 bekannt sein Beispiel: Die Bicarbonatkonzentration für ein pCO2 von 40 mmHg und ein pH von 7.4 soll berechnet werden. Der molare Löslichkeitskoeffizient für CO2 bei 37°C in Plasma beträgt 0.0304 (falls Angabe in mmHg). [HCO3-] pH = pK + log --------------------[H2CO3] Die Kohlensäure [H2CO3] wird durch S · pCO2 ersetzt: [HCO3-] pH = pK + log --------------------S · pCO2 Umformung der Gleichung [HCO3-] log ----------------- = pH - pK S · pCO2 Entlogarithmieren der Gleichung [HCO3-] ----------------- = 10pH - pK S · pCO2 in Zahlen: [HCO3-] = 0.0304 · 40 · 107.4-6.1 = 24.2 mmol/L Anmerkung: wird der pCO2 in kPa angegeben, so beträgt der Löslichkeitskoeffizient 0,203. Hämoglobinpuffer Rund 88 % des anfallenden CO2 werden vom Hämoglobin aufgenommen. Damit erfüllt das Hämoglobin neben dem O2- und CO2-Transport eine wichtige Funktion bei der Pufferung des Blutes. Abb. 1: Abtransport von CO2 aus den Zellen in die Lungen. CH2O steht für ein beliebiges Energiesubstrat. Die beiden Vierecke im Blut stellen Erythrozyten dar. Das in den Zellen bei der Oxidation von Energiesubstraten freiwerdende CO 2 diffundiert in das Plasma der Gewebskapillaren. Ein kleiner Teil dieses physikalisch gelösten CO 2 wird zu Kohlensäure hydratisiert, ein weiterer, ebenfalls geringer Teil bindet sich an Plasmaproteine (Carbaminoverbindungen), der grösste Teil des CO 2 diffundiert in die Erythrozyten. Dort bleibt ein geringer Teil physikalisch gelöst, ein Teil geht mit dem Hämoglobin eine Carbaminoverbindung ein. Der überwiegende Teil wird jedoch unter der katalytischen Wirkung der Carboanhydrase über Kohlensäure in Bicarbonat und H+ umgewandelt. Die Protonen werden vom Hämoglobin unter O2-Abgabe abgepuffert (Bohr-Effekt). Das Bicarbonat wird an das Plasma abgegeben, wobei zur Wahrung der Elektroneutralität Chlorid vom Erythrozyten aufgenommen wird. Von der gesamten Kohlensäure werden 95% als HCO3- und nur 5% als CO2 transportiert. Rund 75% des Bicarbonats sind dabei im Plasma und 25% in den Erythrozyten. In der Lunge wird das Bicarbonat des Plasmas wiederum im Austausch mit Chlorid von den Erythrozyten aufgenommen. Bei der Aufnahme von Sauerstoff gibt das Hämoglobin die gepufferten Protonen wieder ab (BohrEffekt). Die H+-Ionen reagieren mit Bicarbonat unter der Wirkung von Carboanhydrase zu Kohlensäure, die in H 2O und CO2 dissoziiert. Das CO2 diffundiert leicht von den Erythrozyten in das Plasma und von dort in den Alveolarraum. Plasmaproteine Die Plasmaproteine wirken wegen ihres amphoteren Charakters als Puffer. Bei normalem Blut-pH liegen die meisten Proteine als Anionen vor. [Protein-] pH = pK + log --------------------[HProtein] Phosphatpuffer Chemisch betrachtet handelt es sich um ein wirksames Puffersystem (pKa= 6.7), physiologisch spielt es aber wegen der geringen Konzentration im Plasma nur eine untergeordnete Rolle, ist jedoch intrazellulär von grosser Bedeutung. H2PO4- ---> H+ + HPO42- wobei: H2PO4- = primäres Phosphat und HPO42- = sekundäres Phosphat [HPO42-] pH = pK + log --------------------[H2PO4-] Zusammenhänge zwischen den Puffersystemen Das beim Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel freiwerdende CO 2 kann leicht über die Lungen eliminiert werden. Die vorwiegend aus dem Proteinabbau stammenden Schwefel- und Phosphorsäure werden primär durch Bicarbonat neutralisiert, wobei die entstehende Kohlensäure in Wasser und CO 2 dissoziiert, das ebenfalls abgeatmet wird. Dadurch kommt es jedoch zu einem laufenden Verlust an Bicarbonat, der vor allem durch die Nieren ergänzt werden muss. Abb. 2: Zusammenhänge zwischen den Puffersystemen. Die im Gewebe entstehenden CO 2 und H+ sind über das Kohlensäure-Bicarbonat-System austauschbar. Knochenbau und Gelenke Der Bewegungsapparat besteht aus dem Skelett und der Skelettmuskulatur mit Sehnen und Bändern. Das Zusammenspiel zwischen dem Skelett und der Muskulatur wird durch das Zentrale Nervensystem gesteuert und ermöglicht dem Menschen die Fortbewegung und das Einwirken auf die Umwelt. Die Knochen des Skeletts dienen den Muskeln als Hebelarme und lassen sich durch sie bewegen. Jede Art der Bewegung ist dabei von einem ausgeglichenen Zusammenwirken einzelner Muskelgruppen, Sehnen, Bänder und Gelenken abhängig. Einteilung, Bau und Entwicklung der Knochen Das menschliche Skelett besteht aus ca. 200 in Form und Funktion verschiedenen Knochen. Form und Typ der Knochen sind hierbei von Lage und Anforderungen an den Knochen abhängig. Knochentypen Man unterscheidet, ausgehend von Form und Aufbau, im wesentlichen drei Knochentypen. Röhrenknochen Röhrenknochen sind lange, röhrenförmige Knochen mit verdickten Enden. Sie sind hauptsächlich im Bereich der Extremitäten verwendet. In dem röhrenförmigen Schacht befindet sich die Markhöhle mit rotem bzw. gelbem Knochenmark. Im diesem Knochenmark findet die Blutbildung statt. In den verdickten Enden findet sich ein schwammartiges Maschenwerk (Spongiosa). Vorkommen: Oberschenkelknochen Oberarmknochen Schienbein Wadenbein Platte Knochen Platte Knochen sind flache, breite Knochen und ebenfalls, abgesehen vom Schädelknochen, Orte der Blutbildung. Sie bestehen aus zwei flachen, kompakten Teilen, zwischen denen sich in der Regel auch Spongiosa. Vorkommen: Schädel Schulterblatt Beckenknochen Würfelförmige Knochen Typische Vertreter der Würfelknochen sind die Wirbelkörper als Bauelemente der Wirbelsäule. Sie zeigen innen ebenfalls die schwammartig aussehende Spongiosa. Vorkommen: Wirbelkörper Handwurzelknochen Knochenbau Am Beispiel eines langen Röhrenknochens (Femur) sollen hier die typischen Bauelemente und Bestandteile des Knochens erläutert werden. Knochenrinde Die Knochenrinde ist überzogen von einer Bindegewebshaut (Periost) in der die den Knochen versorgenden Nerven und Blutgefäße liegen. Gelenkknorpel An den Gelenkteilen der Knochen befindet sich eine Knorpelschicht. Markhöhle In der Markhöhle befindet sich das Knochenmark, das Bildungsstätte des Blutes ist. Knochengewebe Der Knochen ist das vollkommenste Stützgewebe des Körpers. Die besonderen Eigenschaften des Knochens werden durch seinen Aufbau verständlich. Hierbei unterscheidet man in feinfasrige und grobfasrige Knochen. Im feinfasrigen Knochen sind die Bindegewebsfasern der knöchernen Grundmasse in Form dünner Plättchen (Lamellen) angeordnet. Diese Lamellen sind nur Bruchteile von Milimetern dick. Zwischen Ihnen liegen die verästelten Knochenzellen. Der größte Teil der Lamellen legt sich in mehreren Schichten röhrenförmig als sogenannte Havers Lamellen um die Gefäße des Knochengewebes und bilden so unendlich viele neben- und übereinander liegende kleine Säulen (Havers-Säulen) mit einem feinen Kanal für das in der Mitte liegende Gefäß. Eine Havers-Säule ist nur einige Milimeter lang. Im Inneren des Knochens bildet die Knochenmasse ein schwammartiges Baugerüst (Spongiosa), desen Hohlräume das Knochenmark enthalten. An der Außenseite des Knochens ordnen sich die Lamellen als größere Platten zu einer festen Schale um das System der inneinandergefügten Havers-Säulen an. Der grobfasrige oder geflechtartige Knochen besitzt Faserbündel, die wie bei einem derben Bindegewebe angeordnet sind. Sie stehen auch mit dem Bindegewebe der Umgebung, der Knochenhaut, in direkter Verbindung. Diese Knochenform findet man an den Ansatzstellen von Bändern und Sehnen. Diese Bezirke bilden am Knochen rauhe Stellen. Knochenverbindungen Man unterscheidet feste von beweglichen Knochenverbindungen. Feste Knochenverbindungen bezeichnet man als Haften, bewegliche Knochenverbindungen als Gelenke. Haften Bandhaft : Verbindung zweier Knochen durch Bindegewebe z.B. zwischen Elle und Speiche oder Schienbein und Wadenbein Knorpelhaft : Verbindung zweier Knochen durch Knorpel z.B. zwischen Sternum und 1. Rippe Knochenhaft : Verbindung zweier ursprünglich seperat angelegter Knochen durch Knochengewebe z.B. Verbindung der Schädelknochen Gelenke Gelenke sind im Gegensatz zu den Haften Verbindungen zwischen zwei Knochen, die eine ausgiebige Beweglichkeit der Knochen gegeneinander gestatten. Die Gelenkflächen der Knochen, sind mit Knorpel überzogen. Die Gelenkkapsel besteht aus einer bindegewebigen Haut, die das Gelenk nach außen abschließt. Die Kapsel hat zwei Schichten, die äußere feste, bindegewebige Schicht, die in die Knochenhaut übergeht, und eine innere zarte Schicht. In die Kapsel sind feste Bindegewebsfasern eingefügt, Bänder oder Ligamenta genannt, die zur Verstärkung der Kapsel, Führung und Hemmung der Bewegungen dienen. Die innere Schicht der Gelenkkapsel ist reich an Gefäßen und Nerven und sondert eine Flüssigkeit ab, die "Gelenkschmiere", die ein reibungsloses Gleiten der Gelenkflächen gewährleistet. Gelenkarten Nach der Art der ausgeführten Bewegungen werden unterschieden: Das einachsige Gelenk, auch Scharniergelenk bezeichnet. Es läßt nur Bewegungen in einer Ebene zu. z.B. Oberarmknochen-Elle, Fingergelenk. Ein weiteres einachsiges Gelenk ist das Drehgelenk . z.B. Oberes Speichen-Ellenbogengelenk, unteres Kopfgelenk zwischen 1. und 2. Halswirbel. Das zweiachsige Gelenk, Sattelgelenk oder auch Eigelenk genannt. Es läßt Bewegungen in zwei Ebenen zu; z. B. das Daumen-grundgelenk und das Handgelenk. Das vielachsige Gelenk ( Kugelgelenk >), ermöglicht das Bewegen in den verschiedensten Ebenen. z.B. Schultergelenk und Hüftgelenk. Muskulatur Die Skelettmuskulatur ist quergestreift. Sie setzt sich aus zahlreichen einzelnen Muskeln zusammen. Jeder Muskel besteht aus einer großen Anzahl Muskelfasern, die feine schlauchartige Gebilde darstellen. Die einzelnen Muskelfasern werden durch lockeres Bindegewebe, das Nerven und Blutgefäße führt, zusammengefaßt, so daß kleine Bündel entstehen. Der Muskel setzt gewöhnlich nicht selbst am Knochen an, sondern geht an seinen Enden in die Sehne über, die meistens an der Knochenhaut ansetzen; an manchen Stellen sind die Sehnenfasern im Knochen eingelassen. Daneben gibt es noch Muskeln, die an Gelenkkapseln oder an der Haut ansetzen. Sehnen , die auf längerer Strecke auf knöcherner Unterlage liegen, sind häufig von Sehnenscheiden umgeben. Es sind mit einer - der Gelenkschmiere ähnlichen - Flüssigkeit ausgefüllte Schläuche, in denen die Sehnen, ohne zu scheuern, leicht gleiten (Hand- und Fußrücken). Einen weiteren Schutz für die Sehnen stellen die Schleimbeutel dar. Sie bewahren die Sehnen beim Gleiten über Knochenvorsprünge vor Schädigungen. Die Aufgabe der Skelettmuskulatur besteht darin, Körperbewegungen durchzuführen, wobei die einzelnen Teile des Knochengerüstes in sinnvoller Weise gegeneinander bewegt werden. Die Bewegungen der Knochen werden durch die Verkürzungen der Muskeln ausgeführt, denen ein Erregungsreiz vom Zentralnervensystem zugeleitet wird. Bewegungen kommen durch das aufeinander abgestimmte Zusammenarbeiten mehrerer Muskeln zustande, die durch das Zentralnervensystem gesteuert werden. Einzelne Muskeln führen dabei vorwiegend die Bewegung, andere gleichzeitig die Haltung eines Körperteils durch Fixierung der Gelenke aus (Bewegungs- und Halteaufgabe). Auf die Verkürzung eines Muskels erfolgt eine Bewegung der Knochen gemäß den Hebelgesetzen; dabei sind Richtung, Ausmaß und Kraft der Bewegung u. a. vom Ansatzpunkt des Muskels und der jeweiligen Gelenkstellung abhängig. Ein Muskel, der vom Oberarm kommend, das Ellenbogengelenk überzieht und an der Beugeseite des Unterarmes ansetzt, ruft bei der Verkürzung eine Beugung des Ellenbogens hervor. Setzt der Muskel dagegen an der Streckseite des Unterarmes an, so bewirkt er eine Streckung (einarmiger Hebel). Knochenaufbau Die Knochenzellen, aus denen ein Knochen besteht, werden nach ihrer Funktion unterschieden. Die Knochenbildungszellen, die Osteoblasten, scheiden die Knochengrundsubstanz ab. Dies geschieht so lange, bis die Osteoblasten vollständig von der Knochengrundsubstanz eingeschlossen sind. Danach werden diese Zellen Osteozyten genannt Die Osteoblasten bilden also fortlaufend neues Knochengewebe. Damit der Knochen nicht ständig weiterwächst, verfügt er über andere Zellen, die Osteoklasten, die das Knochengewebe wieder abbauen. Auf diese Weise wird ein Knochen ständig neu aufgebaut, umgebaut und abgebaut und behält so die für ihn typische Form und Funktion. Die Knochen bestehen zu ca. 65% aus anorganischem Material (v.a. Hydroxylapatit: Ca 10(PO4)6(OH)2 => Druckkraft) und zu ca. 35% aus organischer Substanz (davon ca. 90% Kollagen I (=>Zugkraft) und ca. 10% Proteine und Lipide). Wichtigstes Mineral ist das Kalzium, dass sich zu 99 % in Form von Kalksalzen im Knochen befindet. Das sind etwa 1 Kilogramm. Im Körpergewebe befinden sich zu etwa 10 Gramm und in der Gewebsflüssigkeit und im Blut nur ca. 1 Gramm. Kalzium ist für den Aufbau der Knochen von entscheidender Bedeutung. Deshalb muss der Mensch über nie Nahrung, im wesentlichen Milch und Milchprodukte, immer genügend Kalzium zu sich nehmen. Der Einbau des Kalziums in das Knochengewebe erfolgt mit Hilfe des Vitamin D. Während des gesamten Lebens wird Knochensubstanz auf- und abgebaut. Bis zum 35. Lebensjahr überwiegen die Aufbauprozesse und die Knochenmasse nimmt ständig zu. Danach vermindert sich die Knochenmasse normalerweise jährlich um etwa 1,5 %. Wie bei vielen anderen Vorgängen im Körper wird auch dieser Prozess von Hormonen in Form eines Regelkreises gesteuert. Eines dieser Hormone ist das Parathormon, das in der Nebenschilddrüse hergestellt wird. Es wird aktiviert, wenn der Kalziumspiegel im Blut unter einen bestimmten Wert sinkt. Dann regt es die Osteoklasten an, Kalzium aus den Knochen zu lösen und ins Blut abzugeben, damit der Kalziumblutspiegel wieder steigt. Auf diese Weise werden die Osteoklasten angeregt, Knochensubstanz abzubauen. Zur gleichen Zeit bemüht sich der Körper, aus dem Darm mehr Kalzium aufzunehmen. Bei der Aufnahme von Kalzium spielt das Vitamin D eine entscheidende Rolle. Dieses Vitamin wird ebenfalls mit der Nahrung aufgenommen. Es kann aber auch im Freien bei Sonneneinwirkung in der Haut gebildet werden. Darum wird Patienten mit Osteoporose geraten, sich viel im Freien zu bewegen. Ein weiteres Hormon, das Kalzitonin aus der Schilddrüse, bremst schließlich die Tätigkeit der Osteoklasten wieder ab. Es soll einen übermäßigen Abbau von Kalziumsubstanz vermeiden und dient so dem Knochenaufbau. Der hormonellen Regelkreis von Parathormon und Kalzitonin finden Sie hier in Wort und Bild. Eine wichtige Rolle im Stoffwechsel der Knochen spielen das Östrogen bei den Frauen und das Testosteron beim Mann. Diese Sexualhormone beeinflussen die Bildung und die Wirkung der für den Knochenstoffwechsel notwendigen Hormone Die Muskelzelle Der Mensch verfügt über mehr als 400 voneinander abgrenzbare Einzelmuskeln. Sie machen zusammen ungefähr 40 Prozent der Körpermasse aus. Im Allgemeinen lässt sich die Muskulatur in 3 verschiedenen Arten einteilen. Die Glatte Muskulatur: innerer Organe, Fortpflanzungsapparat, grosse Blutgefässe, Ausscheidungsorgane (z.B. Darmwand). Der Herzmuskel Die Skelettmuskulatur: Die Skelettmuskeln sind grob gesagt, dass was wir als „Fleisch“ bezeichnen. Wir können ihre Kontraktionen meist bewusst steuern (im Gegensatz zur glatten Muskulatur und zum Herzmuskel, welche nicht unserem Kommando unterstehen). Sie dienen hauptsächlich zur Bewegung von Knochen- und Knorpelteilen und sind über Sehnen mit diesen verbunden. Ausserdem entsteht als Nebenprodukt der Kontraktion Wärme. So liefert uns die Skelettmuskulatur bis zu 85% unserer Körperwärme. Der Energiestoffwechsel des Muskels und seine Energieträger Bei jeder Art von Bewegung benötigen die Muskelzellen Energie. Beim Vorgang der Muskelkontraktion wird chemische Energie in mechanische Energie (und Wärmeenergie) umgesetzt. Woher beziehen die Muskeln jedoch diese Energie und welche chemischen Prozesse laufen bei der Energieumsetzung ab? 1. Energieträger des Energiestoffwechsels 1.1 Energiereiche Phosphate ATP (Adenosintriphosphat) ATP wird direkt zur Kontraktion der Muskelfaser benötigt und stellt den einzigen unmittelbaren Energielieferanten des Muskels dar. Alle weiteren energieliefernden Prozesse (Abbau von KP, Glykogen, Fettsäuren) dienen nicht direkt der Muskelkontraktion, sondern werden für die ständig laufende Resynthese (Wiederaufbau) von ATP (aus ADP und P) eingesetzt. Diese ist wegen der geringen Speicherkapazität der Muskulatur an ATP notwendig. Weitere Funktion des ATPs: „Weichmacherfunktion“: Ermöglicht das Wiederloslassen des Myosinköpfchens nach der Ruderbewegung. Somit ist eine Fortsetzung des Kontraktionsvorgangs möglich. KP (Kreatinphosphat) KP stellt die direkte Quelle für die ATP-Resynthese dar. Der Vorrat an Kreatinphosphat wird angelegt, indem Phosphat von ATP auf Kreatin übertragen wird. Bei der Resynthese zu ATP wird das Phosphat wieder vom Kreatinphosphat aufs ADP übertragen. Bei maximaler Belastung reicht der Vorrat an KP für ca. 30 Sekunden. 1.2 Kohlenhydrate Kohlenhydrate sind als Glykogen (Speicherform von Glukose = Traubenzucker) in der Muskulatur und zu einem kleinen Teil auch in der Leber (max. 100g) gespeichert. Viele Glukose-Moleküle bilden zusammen Glykogen (etwa wie Perlen, die zusammen eine Perlenkette bilden). In Abhängigkeit von Trainingszustand und Ernährung können bis zu 500 Gramm Glykogen in die Muskelzellen eingelagert werden. Diese Energiequelle ermöglicht intensive Ausdauerbelastungen bis zu etwa eineinhalb Stunden. Ist der Blutzuckerspiegel zu niedrig oder sinkt er ab (bei körperlicher Belastung), können Glukose-Moleküle aus dem Glykogen abgespalten und ins Blut abgegeben werden (durch das Hormon Glukagon). Ist umgekehrt der Blutzuckerspiegel zu hoch, wird aus der überschüssigen Glukose wieder Glykogen aufgebaut (durch das Hormon Insulin). 1.3 Fette (Triglyceride) Fette haben ihr Hauptdepot im Unterhautfettgewebe (Reservoir ist praktisch unerschöpflich) aber auch im Bauchraum um die inneren Organe. Bei schlanken Menschen beträgt die in den Fettdepots enthaltene Energie ca. das 50-fache der in Form von Glykogen gespeicherten Energie. Damit sind stundenlange bzw. sogar tagelange Ausdauerleistungen (mit allerdings geringerer Intensität) möglich. Auch in Ruhe verbrennen unsere Muskeln so gut wie ausschließlich Fett bzw. Fettsäuren. Bei Belastung werden das Hormon Adrenalin und sein Gegenspieler Noradrenalin ausgeschüttet. Diese bewirken eine Fettmobilisation, wobei die freigesetzten Fettsäuren über das Blut in die Muskelzellen gelangen. Die Bedeutung der Fettverbrennung hängt jedoch vom Arbeitstyp, von der Arbeitsdauer, von der Arbeitsintensität, vom Umfang der eingesetzten Muskelmasse und von der Art der Muskelfasern ab. 1.4 Eiweiße Eiweiße spielen im Energiestoffwechsel kaum eine Rolle. Lediglich bei lang andauernden Belastungen (wie beispielsweise bei Ultradistanzen im Triathlon bzw. Lauf) wird mehr Energie aus Eiweißen durch die Gluconeogenese (Neubildung von Glucose aus Fetten und Aminosäuren) gewonnen. Eiweiße dienen in erster Linie dem Baustoffwechsel (Aufbau von Muskelproteinen). 2. Energiespeicher der Muskelzelle Substrat Energiegewinnung ATP KP Glykogen Triglyceride 3. Der Energiestoffwechsel Maximale Einsatzdauer anaerob-alaktazid anaerob-alaktazid anaerob-laktazid Menge in Phosphatresten pro kg Muskel ca. 6 mmol ca. 20-25 mmol ca. 270 mmol aerob aerob ca. 3000 mmol ca. 50 000 mmol (aerob) 45-90min mehrere Stunden (theoretisch) 2-3s (anaerob) 45-90s In welchem Ausmaß die Energiequellen "angezapft" werden, hängt davon ab, wie schnell, wie viel und wie lange im Muskel Energie bereitgestellt werden soll bzw. kann, d.h. wie intensiv und wie lange die körperliche Belastung erfolgt. Je höher die Energieflussrate (ATP-Gewinnung pro Zeit), also je schneller dem Muskel Energie (ATP) geliefert werden kann, desto höher ist die Leistung. Man unterscheidet zwei Hauptmechanismen der Energiebereitstellung: 1. Die anaerobe Energiebereitstellung: Bildung von ATP ohne Verbrauch von Sauerstoff 2. Die aerobe (oxidative) Energiebereitstellung: Bildung von ATP unter Verbrauch von Sauerstoff Die verschiedenen Arten der Energiebereitstellung werden im Folgenden näher erläutert. 3.1 Anaerobe Energiegewinnung 3.1.1 Anaerob-alaktazide Energiegewinnung (anaerob: ohne Beteiligung von Sauerstoff; alaktazid: ohne Laktatbildung) Unter der Anaerob-alaktaziden Energiegewinnung versteht man die Art von Energiegewinnung, die ohne Beteiligung von Sauerstoff und ohne Laktatbildung einhergeht. Sie ist zu Beginn einer Belastung von Bedeutung, da anfangs alle Stoffwechselvorgänge noch nicht „warmgelaufen“ sind und somit dem Körper noch zu wenig Sauerstoff für eine ökonomischere Energieversorgung zur Verfügung steht. Von besonderer Bedeutung ist die anaerob-alaktazide Energiegewinnung auch bei kurzen maximalen Kontraktionsintensitäten, da der Abbau der energiereichen Phosphate die höchste Energieflussrate (Energiemenge pro Zeiteinheit) hat. Das ATP (Adenosintriphosphat) wird unter Energiefreisetzung in ADP (Adenosindiphosphat) und P (Phosphat) gespalten: ATP ADP + P + Energie Der Vorrat an ATP in der Muskelzelle ist sehr gering und würde bei Belastungen sehr hoher Intensität nur für wenige Sekunden bzw. Sekundenbruchteile reichen. Deswegen kommt es zu einer sofortigen ATP-Resynthese durch Spaltung von KP (Kreatinphosphat) in K (Kreatin) durch das Enzym Kreatinkinase, wobei das vom KP abgespaltene P für den Wiederaufbau des ATP zur Verfügung steht: ADP + KP ATP + K Wegen der sofortigen ATP-Resynthese durch das KP gibt es keine völlige ATP-Speicherentleerung. Die ATP-Konzentration kann nur auf bis zu 40% des Ausgangswertes (in Ruhe) absinken. Bei maximaler Belastung reicht der Vorrat an KP für ca. 30 Sekunden. Noch bevor die Vorräte an KP erschöpft sind, übernimmt der anaerobe Glukoseabbau die führende Rolle bei der Energiegewinnung. 3.1.2 Anaerob-laktazide Energiegewinnung (anaerobe Glykolyse) (anaerob: ohne Beteiligung von Sauerstoff; laktazid: mit Laktatbildung) Unter der Anaerob-laktaziden Energiegewinnung versteht man die Art von Energiegewinnung, die ohne Beteiligung von Sauerstoff, jedoch mit Laktatbildung einhergeht. Ort der anaeroben Glykolyse ist das Sarkoplasma. Sie setzt bei maximalen Belastungen bereits nach ca. 5 Sekunden ein, bei submaximalen Belastungen nach 8-9 Sekunden (nach Erschöpfung des KPSpeichers) und ist daher sogar schon bei Sprintern von großer Bedeutung, da es den entscheidenden Mechanismus für Kraftund Schnelligkeitsausdauer darstellt. Da jedoch bei dieser Art der Energiegewinnung das Stoffwechselendprodukt Laktat (Salz der Milchsäure) in der Muskulatur entsteht, freigesetzt wird und auch schnell ins Blut diffundiert, steht auch die anaerobe Glykolyse nicht für eine dauerhafte Energiebereitstellung zur Verfügung. Ein weiterer Grund für die begrenzte Energieverfügbarkeit durch die anaerobe Glykolyse ist die geringe Energieausbeute. Die Energie steht zwar schnell zur Verfügung, das Zuckermolekül wird jedoch nicht vollständig zerlegt. Die Milchsäureentstehung ist des weiteren für das Absinken des pH-Wertes (von 7,0 – 6,6/6,4) des Blutes verantwortlich, das Blut „übersäuert“ (metabolische Azidose). Aufgrund dieser Übersäuerung sowohl der Muskulatur als auch des Blutes kommt es zu einer Hemmung der glukoseabbauenden Enzyme und somit zum Erliegen der Glykolyse (Eigenhemmung). Man wird „blau“. Das ist eine Art Selbstschutz des Organismus, der so sowohl einer absoluten Erschöpfung als auch der Zerstörung körpereigener Eiweißstrukturen vorbeugt. Je nach Trainingsstand eines Menschen „duldet“ sein Körper mehr (beim Trainierten) oder weniger (beim Untrainierten) Übersäuerung. Man spricht von der sogenannten Laktatressistenz. Bei Trainierten sind demnach höhere Laktatwerte nachweisbar, da der Körper an die Übersäuerung gewöhnt ist. Glykogen Laktat + 2ATP Das bei Belastung angefallene Laktat wird nach Belastungsende entweder in der Zelle durch Wiederaufbau zu Glykogen bzw. durch Weiterverarbeitung mit Energiegewinn im aeroben Stoffwechsel beseitigt oder durch eine oxydative Verbrennung über den Herzmuskel. Aufgrund der geringen Energieausbeute (nur 2 mol ATP) ist die anaerobe Glykolyse eine unökonomische Art der Energiebereitstellung. 3.2 Aerobe Energiegewinnung Die aerobe Energiegewinnung verläuft immer im Sauerstoffüberschuss. Ort der aeroben Energiegewinnung sind die Mitochondrien („Kraftwerke der Zelle“). Dauert die körperliche Belastung einer größeren Muskelgruppe länger als 90 Sekunden, beginnt die aerobe (=oxidative) Energiegewinnung die entscheidende Rolle zu spielen. Es werden immer die beiden Nährstoffe Kohlenhydrate (Glykogen) und Fette (freie Fettsäuren) als Energielieferanten herangezogen. Je nach Belastungsintensität besteht ein fließender Übergang in der anteilsmäßigen Energiebereitstellung (Abhängigkeit vom Trainingszustand). Die Glukose wird bei der aeroben Energiegewinnung vollständig abgebaut, da genügend Sauerstoff zur Verfügung steht. Es handelt sich also um eine sehr ökonomische, aber langsame Art der Energiebereitstellung. Die Intensität der Belastung muss also gering sein, damit der Muskel keine Sauerstoffschuld eingehen muss. Ab einer Belastungsdauer von ca. einer Minute spielt die aerobe Kapazität eine immer wichtigere Rolle. Bei der oxidativen Verbrennung entstehen: Glukose (Glykogen) 38ATP + CO2 + H2O Bei intensiven Ausdauerbelastungen wird die Glukose zum Teil unvollständig verbrannt. Es ist also auch die anaerobe Glykolyse zu einem gewissen Prozentsatz an der ansonst aeroben Energiebereitstellung mitbeteiligt. In diesem Fall müssen sich aber Laktatbildung (anaerob) und Laktatabbau (aerob) die Waage halten, um eine Übersäuerung zu vermeiden. Dies entspricht dann der individuell maximal möglichen Intensität, die über einen längeren Zeitraum aufrecht erhalten werden kann, also der "Schwellenleistung" an der sog. Anaeroben Schwelle, dem entscheidenden Kriterium im Ausdauersport. Die anaerobe Schwelle wird oft mit 4 mmol/l Laktat angegeben, dies ist jedoch nur ein Durchschnittswert. Im Leistungssport wird sie individuell ermittelt (bei z.B. Marathonläufern liegt die Dauerleistungsgrenze deutlich unter 4 mmol/l, bei Untrainierten meist darüber). Bei zu hoch gewählter Belastungsintensität (oberhalb der anaeroben Schwelle) würde die zunehmende muskuläre Übersäuerung zum vorzeitigen Abbruch der Belastung zwingen. Die Glykogenreserven sind bei intensiver Dauerbelastung je nach Trainingszustand nach 60 bis 90 Minuten weitgehend erschöpft. Bei Fortsetzung der Ausdauerbelastung ist der Muskelstoffwechsel nun auf eine vermehrte Spaltung der freien Fettsäuren (Lipolyse) angewiesen, wobei diese Energiebereitstellung mehr Sauerstoff benötigt und nur halb so schnell wie bei der oxidativen Glukoseverbrennung erfolgt. Das hat zur Folge, dass in der Regel eine Verminderung der Belastungsintensität (z.B. der Laufgeschwindigkeit) notwendig ist (der berüchtigte “Hungerast“ oder “Mann mit dem Hammer“ bei einem Marathonlauf, den man sich nicht gut eingeteilt hat bzw. bei unzureichender Kohlenhydratzufuhr). In besonderen Notfällen (Hunger, extreme Dauerbelastungen) können auch Eiweiße (in Form von Aminosäuren) als Energieträger verbrannt werden. Bei der anaeroben Energiebereitstellung ist das nicht möglich. 1. Erläutern Sie die Aufgaben der Nieren. - Regelung der Wasser- und Elektrolytausscheidung: Je nach Bedarf des Organismus kann die Wasserausscheidung vermindert oder verstärkt werden, indem die Nieren bei der Urinbildung konzentrieren oder verdünnen. Die Nieren können auch Na- und K-Ionen in unterschiedlicher Menge ausscheiden, - Aufrechterhaltung des normalen pH-Wertes im Blut: je nach Bedarf mehr oder weniger H+- Ionen ausscheiden und Bikarbonat rückresorbieren. Schutz vor Azidose und Alkalose, - Ausscheidung von Endprodukten aus dem Eiweißstoffwechsel: Die stickstoffhaltigen Substanzen Harnstoff, Harnsäure und Kreatinin werden ausgeschieden, - Ausscheidung körperfremder Stoffe: z.B.: Arzneimittel und Farbstoffe. 2. Welche Hormone werden in der Niere gebildet? Es wird Renin, Erythropoetin und das D-Hormon in der Niere gebildet. Das Renin wird in besonderen Zellen in der Nähe der Glomeruli gebildet. Es bewirkt die Entstehung von Angiotensin 1 und 2 zur Blutdruckerhöhung. 3. In welchen Schritten entsteht der Urin? (Harnbereitung) Für welchen Schritt hat der Blutdruck große Bedeutung? Schritt 1: Filtration, aus den Kapillarschlingen der Glomeruli wird durch die Treibkraft des arteriellen Blutdrucks eine blutplasmaähnliche Flüssigkeit abgefiltert, der Primärharn. Dieser enthält Bestandteile des Blutplasmas mit Ausnahme der großmolekularen, Schritt 2: Rückresorption, Schritt 3: Sekretion, Schritt 4: Konzentration. 4. Erklären Sie was bei Filtration und Rückresorption geschieht. Filtration: aus den Kapillarschlingen der Glomeruli wird durch die Treibkraft des arteriellen Blutdrucks eine blutplasmaähnliche Flüssigkeit abgefiltert, der Primärharn. Dieser enthält Bestandteile des Blutplasmas mit Ausnahme der großmolekularen, Rückresorption: Bestandteile des Primärharns, die für den Körper physiologisch notwendig sind, werden in das Kapillarnetz, das die Tubuli umgibt, zurückgenommen: Wasser, Glukose, Bikarbonat, Vitamine und weitere Stoffe. Die Rückresorption geschieht teils passiv, teils aktiv d.h. durch Energieaufwendung der Zellen. Die meisten Rückresorptionsvorgänge finden im ersten Abschnitt des Tubulus statt. 5. Wieviel Primärharn wird in 24 Std. gebildet? Wieviel entgültiger Harn wird ausgeschieden? In 24 Stunden werden ca. 170 Liter Primärharn abgefiltert und etwa 1,5 - 2 Liter Endharn ausgeschieden 6. Nennen Sie die Unterschiede zwischen Primärharn und Urin. Der Primärharn enthält im Gegensatz zum Urin alle Bestandteile des Blutplasmas mit Ausnahme der großmolekularen Eiweiße. 7. Nennen Sie die Bestandteile des Urins. Wasser: 95-98 %, Stickstoffhaltige Substanzen: ca. 30g Harnstoff, ca. 1-2 g Kreatinin und ca. 1-2 g Harnsäure, Farbstoffe: Urochrom, Urobilinogen, Salze: ca. 15g Kochsalz, phosphorsaure Salze, Ammoniumsalze, Schwefelsalze, Organische Säuren: Milchsäure, Zitronensäure, Oxalsäure.