Nerven- und Hormonsystem vergleichen, Stressachsen ordnen, Halbwertszeiten rechnen — und durchschauen, warum man Cortison-Tabletten nie plötzlich absetzen darf.
Dein Fortschritt:
0 / 0 Aufgaben
1
Übungsaufgaben
Zehn Übungen zum Klicken, Zuordnen, Rechnen und Knobeln — von AFB I bis AFB III, mit einer Mix-Aufgabe aus früheren Unterkapiteln und einer Trickaufgabe. Jede Übung gibt sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen die gestuften Tipps.
A1
Nervensystem, Hormonsystem oder beide?
AFB I
Ordnen Sie jedes Merkmal der neuronalen Übertragung, der hormonellen Übertragung oder beiden zu.
Ordnen Sie jedes Merkmal einem der drei Bereiche zu. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, dann 1–3 für den Bereich, 0 zurück.
1 nur neuronal
2 beide
3 nur hormonell
Beide Systeme nutzen chemische Botenstoffe und Rezeptoren — an der Synapse der Transmitter, im Blut das Hormon. Das Nervensystem arbeitet schnell und adressiert über Synapsen einzelne Zellen, das Hormonsystem verteilt seine Signale langsam und breit und wirkt anhaltend.
Denken Sie daran, dass auch an jeder Synapse ein chemischer Botenstoff an Rezeptoren bindet.
Zwei Merkmale gehören in die Mitte, je drei nach links und nach rechts.
A2
Die langsame Stressachse
AFB I
Geben Sie die Stationen der langsamen Stressachse vom Gehirn bis zum Endhormon in der richtigen Reihenfolge an. Drei Bausteine gehören nicht dazu.
Klicken Sie die Bausteine in der richtigen Reihenfolge an — sie wandern nacheinander in die Plätze. Ein Klick auf einen belegten Platz gibt den Baustein zurück.
Drüse und Hormon wechseln sich ab: Hypothalamus → CRH → Hypophysenvorderlappen → ACTH → Nebennierenrinde → Cortisol. Nebennierenmark und Adrenalin gehören zur schnellen, nerval gesteuerten Achse; der Hinterlappen gibt Oxytocin und ADH ab.
Auf jede Drüse folgt das Hormon, das sie ausschüttet.
ACTH wirkt auf die Rinde, nicht auf das Mark der Nebenniere.
A3
Schnelle oder langsame Achse?
AFB I
Nennen Sie für jedes Merkmal die Stressachse, zu der es gehört.
Setzen Sie in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.
Merkmal
schnelle Achse
langsame Achse
beide
Nervenfasern des Sympathikus sind beteiligt.
CRH und ACTH geben das Signal weiter.
Die Wirkung setzt nach wenigen Sekunden ein.
Das Endhormon bindet an einen Rezeptor im Cytoplasma.
Das Endhormon hemmt die Hypophyse durch negative Rückkopplung.
Der Blutzuckerspiegel steigt.
Die Achse wird vom Hypothalamus gestartet.
Die schnelle Achse läuft über Sympathikus und Nebennierenmark (Adrenalin), die langsame über CRH, ACTH und die Nebennierenrinde (Cortisol, ein Steroidhormon mit intrazellulärem Rezeptor). Beide beginnen im Hypothalamus und erhöhen den Blutzucker — Adrenalin über Glykogenabbau, Cortisol über Glucoseneubildung.
Ordnen Sie zuerst die Hormone zu: Adrenalin schnell, Cortisol langsam.
Zwei Merkmale treffen auf beide Achsen zu.
A4
Schreck auf dem Gehweg
AFB II
Ein Radfahrer schießt unerwartet vor Ihnen auf den Gehweg. Beschreiben Sie Schritt für Schritt, was in Ihrem Körper abläuft, indem Sie jeweils die zutreffende Karte wählen.
Spielen Sie den Weg Schritt für Schritt durch: Was ist jetzt richtig? Nur die richtige Karte bringt Sie weiter.
Der Hypothalamus startet zuerst die schnelle nervale Achse (Sympathikus → Nebennierenmark → Adrenalin im Blut) und parallel die langsame Hormonkaskade (CRH → ACTH → Cortisol), die sich über negative Rückkopplung selbst begrenzt.
Überlegen Sie bei jedem Schritt: Nerv oder Blut — und wie schnell?
Releasing-Hormone wirken immer auf die Hypophyse.
A5
Wie lange bleibt Cortisol im Blut?
AFB II
Nach einer Stresssituation liegt der Cortisolspiegel eines Menschen bei 640 nmol/L, der Grundwert bei 80 nmol/L. Die Halbwertszeit von Cortisol im Blut beträgt etwa 80 min (Modellwert). Nehmen Sie an, dass ab jetzt kein Cortisol mehr nachgebildet wird. Berechnen Sie den Abbau.
Rechnen Sie die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
Konzentration nach 80 min:nmol/L
Konzentration nach 160 min:nmol/L
Anzahl der Halbwertszeiten bis zum Grundwert:
Zeit bis zum Grundwert:min
Je Halbwertszeit halbiert sich die Konzentration: 640 → 320 → 160 → 80 nmol/L, also drei Halbwertszeiten = 240 min. Cortisol wirkt damit noch Stunden nach, während Adrenalin (Halbwertszeit wenige Minuten) längst abgebaut ist. In Wirklichkeit fällt der Spiegel etwas langsamer, weil die Nebennierenrinde weiter Grundmengen bildet.
Eine Halbwertszeit ist die Zeit, in der sich die Konzentration halbiert.
640 : 80 = 8 = 2 · 2 · 2.
A6
Wirkungen der Stresshormone
AFB II
Ordnen Sie jede Wirkung dem Stresshormon zu, das sie hervorruft — oder beiden.
Ziehen Sie jede Karte in den passenden Korb — oder wählen Sie sie mit Enter aus und drücken Sie dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1nur Adrenalin
2nur Cortisol
3beide
Adrenalin ist hydrophil und wirkt über Membranrezeptoren und cAMP schnell auf Herz, Kreislauf, Bronchien und Glykogenabbau. Cortisol ist ein Steroidhormon, wirkt über die Genexpression langsamer und anhaltend: Glucoseneubildung und Dämpfung des Immunsystems. Den Blutzucker erhöhen beide.
Hydrophile Hormone wirken über Membranrezeptoren, lipophile über intrazelluläre Rezeptoren (6.3.4).
Nur eine Karte gehört zu „beide“.
A7
Adrenalin an der Leberzelle
MixAFB II
Erklären Sie, wie wenige Adrenalin-Moleküle in der Leber die Freisetzung sehr vieler Glucose-Moleküle bewirken. Zwei Wörter bleiben übrig.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Adrenalin ist ein Hormon und bindet an einen der Leberzelle. Über ein wird das Enzym Adenylatcyclase aktiviert, das aus ATP den second messenger bildet. Dieser aktiviert eine , die über weitere Enzyme den Abbau von zu Glucose anstößt. Weil jedes aktivierte Enzym viele Substratmoleküle umsetzt, wird das Signal auf jeder Stufe .
Die Signalkaskade (6.3.4) ist eine Folge von Enzymreaktionen: Jedes aktive Enzymmolekül setzt als Biokatalysator viele Substratmoleküle um. So löst ein Adrenalin-Molekül die Freisetzung von Millionen Glucose-Molekülen aus — schnell genug für Flucht oder Kampf.
Die Kaskade beginnt an der Membran und endet beim Speicherstoff der Leber.
Enzyme sind Katalysatoren: Sie werden bei der Reaktion nicht verbraucht.
A8
Trickaufgabe: Nie plötzlich absetzen
TrickAFB III
Frau K. nimmt wegen einer chronischen Entzündung seit Monaten täglich ein Cortisol-ähnliches Medikament (Glucocorticoid) in hoher Dosis ein. Ihr Arzt warnt: „Setzen Sie es nie plötzlich ab!“ Legen Sie sich bei jeder Frage auf die zutreffende Antwort fest.
Wählen Sie in jedem Menü den passenden Eintrag. Alle Felder müssen stimmen.
Frage
Antwort
Wie verändert sich ihre körpereigene ACTH-Ausschüttung?
Was geschieht über die Monate mit ihrer Nebennierenrinde?
Was droht bei plötzlichem Absetzen?
Die Falle: zu glauben, die Nebennierenrinde arbeite unbeeinflusst weiter. Das Medikament hemmt wie Cortisol über negative Rückkopplung CRH und ACTH. Ohne ACTH-Reiz bildet sich die Nebennierenrinde zurück. Fällt das Medikament plötzlich weg, kann sie nicht schnell genug Cortisol liefern — deshalb wird die Dosis langsam verringert („ausgeschlichen“).
Für Hypothalamus und Hypophyse sieht das Medikament aus wie Cortisol.
Eine Drüse, die lange keinen Reiz bekommt, verkümmert.
A9
Wenn der Stress nicht aufhört
AFB III
Beurteilen Sie die Aussagen über akuten Stress und Dauerstress.
5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann starten Sie die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Akuter Stress ist eine nützliche Anpassung, die sich über negative Rückkopplung selbst beendet. Hält der Stressor an oder stumpft die Rückkopplung ab, wird das hilfreiche Programm zum Risiko: Immunabwehr gedämpft, Blutzucker und Blutdruck dauerhaft erhöht.
Unterscheiden Sie zwischen kurzfristigem Nutzen und langfristigen Folgen.
Zwei Aussagen stimmen nicht.
A10
Ein Test für die Nebennierenrinde
AFB III
Zur Diagnose einer Überfunktion der Nebennierenrinde (Cushing-Syndrom) nimmt ein Patient um 23 Uhr 1 mg Dexamethason ein, ein künstliches Glucocorticoid, das bei der Cortisolmessung nicht miterfasst wird. Am Morgen wird sein Cortisol bestimmt. Ein Medizinstudent erklärt den Test. Überprüfen Sie seine Aussagen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicken Sie genau die falschen Zeilen an — die richtigen müssen stehen bleiben.
Der Test prüft die negative Rückkopplung: Dexamethason senkt bei Gesunden über Hypothalamus und Hypophyse das ACTH und damit das eigene Cortisol. Bleibt das Cortisol hoch, entzieht sich die Cortisolbildung dieser Bremse — etwa durch einen selbstständig arbeitenden Tumor.
Verfolgen Sie die Rückkopplungskette: Dexamethason → Hypophyse → ACTH → Nebennierenrinde.
