Textverständnis · Testteil 21

Die vier Texte zu diesem Testteil. Halte sie während der Bearbeitung offen; die Aufgaben kommen in der Reihenfolge der Texte.

Text 1: Wie sich das Ohr vor Lärm schützt

Das Innenohr enthält Sinneszellen, die nach ihrer Zerstörung nicht ersetzt werden. Jeder Verlust ist daher endgültig, und alle Vorkehrungen des Körpers zielen entsprechend darauf, ihn zu vermeiden. Zwei solcher Vorkehrungen bestehen — beide wirksam, beide begrenzt.

Die erste ist ein Reflex: Bei lautem Schall ziehen sich zwei kleine Muskeln im Mittelohr zusammen und versteifen die Kette der Gehörknöchelchen, sodass weniger Schall weitergeleitet wird. Dieser Reflex hat jedoch zwei Grenzen. Er setzt erst nach etwa einer Zehntelsekunde ein und schützt deshalb nicht vor einem plötzlichen Knall. Und er ermüdet nach wenigen Minuten, sodass er bei anhaltendem Lärm nachlässt. Er ist damit auf eine Belastungsart eingestellt, die im natürlichen Umfeld vorkommt — nicht auf die dauerhafte Beschallung, die erst der Mensch erzeugt hat.

Die zweite Vorkehrung liegt in den Sinneszellen selbst. Sie besitzen eine begrenzte Fähigkeit, kleine Schäden auszubessern. Deshalb erholt sich das Gehör nach einer einmaligen starken Belastung in den folgenden Stunden bis Tagen häufig wieder. Wird die Belastung jedoch wiederholt, bevor die Ausbesserung abgeschlossen ist, so bleibt jedes Mal ein Rest — und diese Reste summieren sich unbemerkt.

Die Schädigung folgt zwei Grössen, die miteinander verrechnet werden: der Lautstärke und der Dauer. Eine Erhöhung um drei Dezibel verdoppelt die eingetragene Schallenergie; die zulässige Dauer halbiert sich entsprechend. Daraus folgt, dass eine kurze sehr laute Belastung ebenso schädlich sein kann wie eine lange mässige — und dass eine geringe Absenkung der Lautstärke die zulässige Dauer erheblich verlängert.

Besonders folgenreich ist, dass der Schaden zuerst jene Bereiche trifft, die für hohe Töne zuständig sind, und dass er dort beginnt, wo er am wenigsten auffällt. Die Sprache bleibt zunächst hörbar, nur ihre feinen Unterschiede gehen verloren. Wer den Schaden erst bemerkt, wenn er sich im Gespräch bemerkbar macht, hat bereits einen erheblichen Teil eingebüsst — und zwar unwiederbringlich. Genau darin liegt der Unterschied zu den meisten anderen Belastungen des Körpers: Anders als der kleine Schaden, der sich in den Tagen danach ausbessern lässt, wird eine einmal zerstörte Sinneszelle nicht ersetzt — dieser Rückstand wird später nicht mehr aufgeholt.

Text 2: Der Gasaustausch im Gewebe

In der Lunge nimmt das Blut Sauerstoff auf, im Gewebe gibt es ihn wieder ab. Beide Vorgänge beruhen auf demselben Trägereiweiss in den roten Blutkörperchen, und beide werden durch dessen bemerkenswerte Eigenschaft möglich: Es bindet Sauerstoff nicht gleichmässig, sondern umso bereitwilliger, je mehr es davon bereits gebunden hat. Bei hohem Angebot füllt es sich deshalb rasch nahezu vollständig; bei sinkendem Angebot gibt es zunächst wenig und dann rasch viel ab.

Diese Eigenart hat eine praktische Folge, die zunächst überrascht. Ein mässiger Abfall des Sauerstoffangebots in der Lunge vermindert die Beladung kaum, weil das Trägereiweiss im oberen Bereich ohnehin fast gesättigt ist. Erst unterhalb einer bestimmten Schwelle fällt die Beladung steil ab. Ein Messwert der Beladung sagt deshalb im oberen Bereich wenig über den Zustand aus — er kann noch nahezu normal sein, während das Angebot bereits deutlich vermindert ist.

Im Gewebe wird die Abgabe zusätzlich erleichtert, und zwar durch genau die Bedingungen, die dort herrschen, wo viel verbraucht wird. Ein höherer Kohlendioxidgehalt, ein saureres Milieu und eine höhere Temperatur setzen die Bindungsbereitschaft herab. Ein arbeitender Muskel erzeugt alle drei Bedingungen selbst — er sorgt also durch seine Tätigkeit dafür, dass ihm mehr Sauerstoff überlassen wird als einem ruhenden Gewebe beim gleichen Angebot.

Das Kohlendioxid nimmt einen anderen Weg zurück. Nur ein kleiner Teil wird gelöst transportiert, ein weiterer an das Trägereiweiss gebunden; der weitaus grösste Teil wird in den roten Blutkörperchen in eine andere Form umgewandelt und in dieser im Blutplasma befördert. In der Lunge läuft derselbe Vorgang rückwärts ab. Dass für den Rücktransport überwiegend das Plasma und nicht das Trägereiweiss genutzt wird, erklärt, warum die Abgabe von Kohlendioxid auch dann noch gelingt, wenn das Trägereiweiss vermindert ist.

Aus alldem ergibt sich, dass die Versorgung eines Gewebes von drei Grössen abhängt: vom Sauerstoffgehalt des Blutes, von der Menge des Trägereiweisses und von der Durchblutung. Fällt eine davon aus, so können die anderen dies nur begrenzt ausgleichen. Ein Mensch mit normalem Sauerstoffgehalt kann deshalb ebenso unterversorgt sein wie einer mit vermindertem — wenn nämlich das Trägereiweiss fehlt oder das Blut nicht ankommt.

Text 3: Warum das Blut in den Venen nicht zurückfliesst

Im Stehen muss das Blut aus den Beinen etwa anderthalb Meter aufwärts zum Herzen gelangen. Der Druck, der es dorthin treibt, ist gering: Was vom Herzschlag übrig bleibt, nachdem das Blut die kleinen Gefässe durchlaufen hat, reicht dafür bei weitem nicht. Der eigentliche Antrieb liegt woanders.

Er besteht aus zwei Teilen, die zusammenwirken. Der erste sind Klappen in den Venen, die sich nur in Richtung Herz öffnen. Sie erzeugen keinen Antrieb, verhindern aber den Rückfluss und teilen die Blutsäule in kurze Abschnitte — statt anderthalb Metern lastet auf jeder Klappe nur die Höhe bis zur nächsten. Der zweite Teil ist die Muskulatur der Beine: Bei jeder Anspannung drückt sie die zwischen den Muskeln liegenden Venen zusammen und presst deren Inhalt nach oben, weil die Klappen die andere Richtung sperren.

Aus diesem Zusammenspiel erklärt sich eine alltägliche Beobachtung. Ruhiges Stehen ist für den Rückfluss ungünstiger als Gehen — obwohl beim Gehen mehr Blut in die Beine strömt. Der Grund liegt darin, dass beim Stehen die Pumpe stillsteht: Das Blut sackt in die Venen, diese dehnen sich, und Flüssigkeit tritt ins Gewebe aus. Wer lange still steht, bekommt deshalb eher geschwollene Beine als jemand, der geht.

Ein dritter Beitrag kommt von der Atmung. Beim Einatmen sinkt der Druck im Brustraum, was Blut aus dem Bauchraum ansaugt. Dieser Beitrag ist geringer als der der Muskelpumpe, wirkt aber ununterbrochen und auch dann, wenn die Beine ruhen.

Werden die Klappen dauerhaft undicht, so kehrt sich der Vorteil in einen Nachteil um. Die Muskelpumpe presst das Blut dann bei jeder Anspannung teils nach oben und teils nach unten; die Blutsäule ist nicht mehr geteilt, und der Druck in den unteren Abschnitten steigt. Die Venen dehnen sich weiter, wodurch die verbliebenen Klappen ebenfalls nicht mehr schliessen — ein Vorgang, der sich selbst verstärkt. Genau deshalb schreitet ein solches Leiden fort, wenn nichts geschieht, und genau deshalb helfen Massnahmen, die den Durchmesser der Venen von aussen begrenzen: Sie stellen die Schliessfähigkeit der Klappen wieder her, ohne diese selbst zu verändern.

Text 4: Was Hormone von Nervenimpulsen unterscheidet

Der Körper verfügt über zwei Systeme, um Nachrichten zu übermitteln, und sie sind einander in fast jeder Hinsicht entgegengesetzt. Das Nervensystem sendet über feste Leitungen an genau bestimmte Ziele; die Nachricht erreicht das Ziel in Millisekunden und endet, sobald die Impulse aufhören. Das Hormonsystem gibt seine Stoffe ins Blut ab, das sie überallhin trägt; die Wirkung setzt nach Minuten bis Stunden ein und hält an, solange der Stoff vorhanden ist.

Daraus folgt eine Arbeitsteilung. Alles, was rasch und genau geschehen muss — eine Bewegung, eine Abwehrreaktion —, läuft über Nerven. Alles, was langsam, weiträumig und dauerhaft wirken soll — Wachstum, Stoffwechsel, Fortpflanzung —, läuft über Hormone. Kein System könnte die Aufgaben des anderen übernehmen: Ein Hormon wäre für eine Bewegung viel zu langsam, und ein Nerv müsste zu jeder einzelnen Zelle des Körpers eine eigene Leitung unterhalten.

Bemerkenswert ist, dass die Genauigkeit auf verschiedene Weise erreicht wird. Der Nerv wird genau, weil seine Leitung nur an einen Ort führt. Das Hormon erreicht jede Zelle, wird aber dennoch genau, weil nur jene Zellen antworten, die den passenden Empfänger tragen. Zwei völlig verschiedene Wege führen also zu demselben Ergebnis — Zielgenauigkeit durch die Leitung oder durch den Empfänger.

An einer Stelle greifen beide Systeme ineinander. Das Nebennierenmark ist gewissermassen ein umgebauter Nerv: Es wird über Nerven angesteuert, gibt seinen Stoff aber ins Blut ab. Dadurch entsteht eine Wirkung, die rasch beginnt wie eine Nervenantwort und länger anhält wie eine Hormonwirkung. Ebenso werden manche Hormone von Zellen des Zwischenhirns gebildet, die im Übrigen wie Nervenzellen arbeiten.

Die Beendigung folgt ebenfalls verschiedenen Regeln. Ein Nervensignal endet mit dem letzten Impuls. Ein Hormon muss abgebaut oder ausgeschieden werden, und wie lange seine Wirkung anhält, hängt davon ab, wie rasch das geschieht. Deshalb kann ein Hormon noch wirken, wenn die Drüse längst aufgehört hat, es abzugeben — und deshalb sagt die Menge, die eine Drüse abgibt, allein noch nichts über die Wirkung im Körper aus.

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