Was ist am Sterben/Tod unumkehrbar?
Mir ist klar, dass es ziemlich schwer ist, ein zermatschtes Gehirn wieder zum Laufen zu bekommen, aber die meisten Hirntode sind (das behaupte ich jetzt einfach mal) die Folge von Sauerstoffmangel, herbeigeführt durch Organ- oder Herzversagen usw.
Aber wieso stirbt das Gehirn, nur weil es den Treibstoff nicht bekommt? Es gibt ja das Konzept vom "Einfrieren", da bekommt das Gehirn ja auch nicht durchgehend Sauerstoff. Meinen PC kann ich auch vom Strom nehmen und nach dem Anschließen wieder benutzen.
Ich bin bei etwas weiterer Recherche auf den "Zelltod" gekommen. Aber da stellt sich die Frage eigentlich genau so wieder.
7 Antworten
Du kennst wahrscheinlich den Begriff Elektrolyte. Weißt du auch wofür wir diese benötigen?
Im Inneren der Zelle ist die Ionenverteilung und die Konzentration der verschiedenen Ionen anders als im Äußeren. Das ist nicht nur von Bedeutung für die Wasseraufnahme - über Osmose hast du wahrscheinlich etwas in der Schule gelernt, sondern dadurch entsteht auch ein Membranpotential.
Alle Zellen unseres Körpers haben ein Membranpotential, es herrscht eine Spannung zwischen dem Inneren und dem Äußeren. Zustande kommt diese Spannung durch eine unterschiedliche Ionenverteilung, besonders bedeutsam sind dabei Natrium und Kalium. Diese Membranspannung ist u.a. notwendig für die Aufnahme und die Abgabe von Stoffen und muss daher unbedingt aufrechterhalten werden.
In der Natur strebt alles zum Ausgleich, um unterschiedliche Konzentrationen aufrechtzuerhalten muss Arbeit verrichtet werden. Eine Pumpe, genauer die Natrium-Kalium-Pumpe pumpt ständig Kalium aus der Zelle und im Gegenzug Kalium hinein. Da diese Pumpe gegen das Konzentationegefälle arbeitet, benötigt sie Energie. Diese Energie wird durch die Zellatmung (ATP-Gewinnung aus Glucose und Sauerstoff) bereitgestellt.
Nervenzellen können ihr Membranpotential ändern, dabei strömen Ionen durch spannungsgesteuerte Kanäle. Vielleicht hast du die Begriffe Ruhe- und Aktionspotential schon mal gehört. An Nervenzellen muss die Na-K-Pumpe mehr arbeiten um das Membran- bzw Ruhepotial aufrecht zu erhalten.
Wenn durch Sauerstoffmangel keine Energie in Form von ATP bereitgestellt werden kann, wird die Ionenverteilung zwischen den Inneren und dem Äußeren der Zellen ausgeglichen und die Spannung geht auf Null. An Nervenzellen können keine Aktionspotentiale mehr ausgebildet werden, die Reizweiterleitung findet nicht statt. Ohne Membranpotential stirbt die Zelle.
Einfrieren kann man die wenigsten Organismen, Menschen jedenfalls nicht. Bei sehr kalten Temperaturen sinkt die Stoffwechselrate. Deshalb können Menschen, im kalten Wasser u.U. eine Zeitlang ohne Sauerstoff überstehen.
Es ist nicht dasselbe wie einen PC vom Strom nehmen, weil die Zellen bei Sauerstoffunterversorgung weiterhin chemischen Prozessen unterliegen - also nicht stabil sind (außer sie werden ohne Beschädigung und Informationsverlust eingefroren), sondern weiterhin Wirkungspunkte - nur anders, nämlich nicht mehr sich erhaltend, sondern zerfallend.
Also nimm nicht den PC, den Du vom Strom nimmst, sondern den Joghurt, den Du aus dem Kühlschrank nimmst. Da das Gehirn eine gewisse Struktur braucht zum Funktionieren, gehen die Funktionen nach den Zerfall- bzw. Umwandlungsprozessen nicht mehr (ein extremes Problem des Zentralnervensystems, nicht regenerativ, Problem insbes. bei Querschnittslähmung).
Oh je, so genau weiß ich das nicht. Der Zelldruck wird wohl gestört (Osmose), die Voluminenrelationen verändern sich (Zellmembran funktioniert dann nicht mehr), Membran löst sich auf, Zellkern wird stofflich destabilisiert und zerfällt - jetzt aber nur Vermutungen. Sauerstoffmangel verändert die chemischen Reaktionen, wirkt also ähnlich wie toxische Einflüsse.
Aber hier wahrscheinlich fachlicher:
Der Tod ist die Folge des Fundamentalsten Grundgesetzes unserer Natur. Der Entropie.
Das heißt unser gesamtes Universum geht in einen Zustand immer größerer Unordnung über. Aufhalten kannst du das nur lokal begrenzt wenn du einem System von außen Energie zuführst (Essen). Also auf Kosten eines andern Systems.
Bei deinem Computer passiert übrigens das selbe aber zum Glück ist der nicht so leicht verderblich wie eine Leiche.
Danke, allerdings wollte ich da mehr auf chemischer Ebene eine Antwort.
Ist eigentlich recht selbsterklärend.. Stell dir deine Zellen als kleine Lebewesen vor... Wenn die keine Nahrung mehr bekommen, sterben sie. Und das ist der Grund warum dein Gehirn abstirbt, wenn es keinen Sauerstoff mehr bekommt.
Das verschiebt nur das Problem bzw. die Frage. Warum "sterben" die Zellen und legen sich nicht eher "schlafen.
Gewebe bedarf bestimmter Reaktionen, damit es sich erhält und sich weiter konstruktiv organisiert. Werden andere Reaktionen im Gewebe veranlasst, sind diese Reaktionen möglicherweise destruktiv, also z.B. zersetzend, die Selbsterhaltungsmechanismen hemmend, diesen entgegenwirkend. Es gibt aber z.B. Veranlassungen von Reaktionen, die das Gewebe in seiner Funktionalität / die inneren Zellmechanismen optimieren (z.B. bestimmte Medikamente etc.).
Mit dem Begriff der Selbsterhaltung hab ich dazu jetzt schon mehr gefunden, vielen Dank.
Vereinfach gesagt ist alles in der Zelle ein Bauarbeiter, der ein Haus bei Bestand halten soll. Das Haus zerfällt aber ständig und wenn der Bauarbeiter keine Energie mehr hat, ist es Schutt, aus dem man nichts mehr machen kann.
Anscheinend gibt es keinen bestimmten Teil in der Zelle, der dabei abstirbt, es ist die gesamte Zelle. Hätte ich so nicht gedacht, aber klingt auch logisch.
Eine Zelle braucht Sauerstoff um zu funktionieren. Erhält sie zu lange keinen Sauerstoff, stirbt sie ab und muss durch andere Zellen ersetzt werden. Diese können sie aber nicht ersetzen, wenn sie ebenfalls unter Sauerstoffmangel leiden. Das Ergebnis ist ein Massenzelltod der nicht mehr umgekehrt werden kann.
Im größeren Stil verständlich, aber wieso "stirbt" die Zelle, sobald sie keinen Sauerstoff mehr hat?
Weil die Zelle dann keine Energie mehr freisetzen kann. Durch die Zellatmung werden Sauerstoff und Zucker "verbrannt" und zu Energie umgewandelt. Energie die sowohl die Zelle als auch der restliche Organismus brauchen, denn ohne Energie keine Arbeit.
Aber was genau geht bei den Zellen kaputt?
Platzen die Mitochondrien, wenn man keinen Sauerstoff mehr hat, wird anstatt Sauerstoff etwas anderes in der Zelle "oxidiert", was eigentlich notwendig ist?
Beim Joghurt ist es irgendwie genau andersherum. Der Zerfallsprozess beginnt erst, wenn man es aus dem Kühlschrank nimmt. Es "lebt" also erst ab dann.