Textverständnis · Testteil 22

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

Text 1: Wie ein Arzneimittel geprüft wird

Bevor ein Arzneimittel zugelassen wird, durchläuft es mehrere Prüfabschnitte, die verschiedene Fragen beantworten. Der erste wird an wenigen gesunden Freiwilligen durchgeführt und fragt allein nach der Verträglichkeit und nach dem Verhalten des Stoffes im Körper — nicht nach der Wirksamkeit. Der zweite prüft an einer kleinen Zahl Erkrankter, ob überhaupt eine Wirkung erkennbar ist und welche Menge geeignet erscheint. Der dritte vergleicht an einer grossen Zahl von Erkrankten mit dem bisherigen Vorgehen.

Der entscheidende Gedanke des dritten Abschnitts ist der Vergleich. Ohne Vergleichsgruppe liesse sich nicht unterscheiden, ob eine Besserung dem Mittel zuzuschreiben ist oder dem Verlauf der Erkrankung, der Zuwendung oder der Erwartung. Deshalb erhält eine Gruppe das neue Mittel, die andere das bisherige oder ein wirkstofffreies. Wer welcher Gruppe zugeteilt wird, wird dem Zufall überlassen — nur so ist gewährleistet, dass sich die Gruppen nicht schon zu Beginn unterscheiden.

Zwei weitere Vorkehrungen betreffen das Wissen der Beteiligten. Weiss der Behandelte nicht, was er erhält, so kann seine Erwartung das Ergebnis nicht verzerren. Weiss auch der Untersuchende es nicht, so kann er weder unbewusst anders behandeln noch anders bewerten. Gerade die zweite Vorkehrung wird häufig unterschätzt, ist aber bei Zielgrössen, deren Bewertung ein Urteil erfordert, oft wichtiger als die erste.

Auch die Wahl dessen, was gemessen wird, entscheidet über die Aussagekraft. Wird eine leicht messbare Zwischengrösse erhoben — ein Laborwert, ein Bildbefund —, so lässt sich rascher zu einem Ergebnis kommen. Ob sich damit aber auch das ändert, worauf es dem Kranken ankommt, ist eine andere Frage. Zwischengrössen haben sich wiederholt als trügerisch erwiesen: Mittel, die den Laborwert verbesserten, verschlechterten in mehreren Fällen den tatsächlichen Verlauf.

Nach der Zulassung endet die Prüfung nicht. Seltene Nebenwirkungen, die nur einen von mehreren Tausend betreffen, können in Untersuchungen mit einigen hundert bis wenigen tausend Teilnehmern nicht auffallen — sie zeigen sich erst in der breiten Anwendung. Ein neu zugelassenes Mittel ist deshalb nicht besser geprüft als ein lange gebräuchliches, sondern in einer wichtigen Hinsicht schlechter: Über seine seltenen Wirkungen ist naturgemäss noch wenig bekannt.

Text 2: Der Kreislauf des Phosphors

Der Kreislauf des Phosphors unterscheidet sich in einem entscheidenden Punkt von dem des Kohlenstoffs oder des Stickstoffs: Er hat keinen Abschnitt in der Luft. Phosphor kommt in keiner gasförmigen Verbindung vor, die von Bedeutung wäre. Sein Vorrat liegt im Gestein, und von dort gelangt er durch Verwitterung langsam in Böden und Gewässer. Was einmal ins Meer gespült und dort abgelagert ist, kehrt erst über geologische Zeiträume zurück.

Daraus folgt, dass dieser Kreislauf ausgesprochen langsam und in eine Richtung geneigt ist. Es gibt keinen raschen Rückweg, der Verluste ausgleichen würde. In vielen Landschaften ist Phosphor der Stoff, der das Wachstum begrenzt, und zwar nicht, weil er selten wäre, sondern weil er schlecht verfügbar ist: Im Boden bindet er sich fest an Bodenteilchen und wird dadurch für Pflanzen schwer erreichbar.

Pflanzen begegnen dem auf zwei Wegen. Sie geben über die Wurzeln Säuren ab, die den Phosphor lösen, und sie gehen Verbindungen mit bestimmten Pilzen ein, deren feine Fäden den Boden weit gründlicher durchziehen als die Wurzel selbst. Der Pilz liefert Phosphor, die Pflanze liefert Zucker. Diese Zusammenarbeit ist so verbreitet, dass die meisten Landpflanzen ohne sie deutlich schlechter versorgt wären.

Im Gewässer wirkt Phosphor anders als an Land. Dort ist er häufig der einzige begrenzende Stoff, weil Stickstoff von manchen Bakterien aus der Luft gewonnen werden kann, Phosphor aber nicht. Wird zusätzlicher Phosphor eingetragen — aus Dünger oder aus Abwasser —, so entfällt die Begrenzung, und die Algen vermehren sich stark. Genau deshalb hat die Verringerung des Phosphors in Waschmitteln und Abwässern die Gewässer messbar entlastet, während eine Verringerung des Stickstoffs allein weit weniger bewirkt hätte.

Eine zusätzliche Schwierigkeit liegt darin, dass eingetragener Phosphor im Sediment gespeichert wird und von dort unter bestimmten Bedingungen wieder freigesetzt werden kann. Ein Gewässer, dem seit Jahren kein Phosphor mehr zugeführt wird, kann sich deshalb noch lange nicht erholen: Es düngt sich aus seinem eigenen Vorrat weiter. Wer allein den Zufluss betrachtet, unterschätzt daher, wie lange die Belastung nachwirkt.

Text 3: Wie das Gehirn mit Zucker versorgt wird

Das Gehirn macht etwa ein Fünfzigstel des Körpergewichts aus und verbraucht dennoch rund ein Fünftel der gesamten Energie. Dieser Verbrauch ist zudem ausserordentlich gleichmässig: Er ändert sich zwischen angestrengtem Nachdenken und Ruhe nur wenig. Der weitaus grösste Teil wird nicht für das Denken benötigt, sondern dafür, die Ladungsverhältnisse an den Zellhüllen aufrechtzuerhalten.

Versorgt wird das Gehirn nahezu ausschliesslich mit Zucker. Fettbausteine kann es nicht nutzen, weil sie die Schranke zwischen Blut und Gehirn nicht in ausreichender Menge durchdringen. Einen eigenen Vorrat legt es nicht an. Beides zusammen erklärt, warum ein Abfall des Blutzuckers binnen weniger Minuten zu Ausfällen führt, während andere Organe stundenlang zehren können.

Bei längerem Fasten tritt allerdings eine Umstellung ein. Die Leber bildet aus Fett Stoffe, die die Schranke passieren können, und das Gehirn deckt nach einigen Tagen einen erheblichen Teil seines Bedarfs damit. Vollständig ersetzen lässt sich der Zucker jedoch nicht; ein Rest bleibt unentbehrlich. Diese Umstellung ist gleichwohl folgenreich, denn sie vermindert den Bedarf an neu gebildetem Zucker — und damit den Abbau von Muskeleiweiss, aus dem dieser sonst gewonnen werden müsste.

Die Aufnahme in die Nervenzellen erfolgt über Träger, die nicht auf ein Hormon angewiesen sind. Das Gehirn nimmt Zucker also in dem Mass auf, in dem er angeboten wird. Diese Unabhängigkeit ist ein Vorteil, solange genug vorhanden ist; sie bedeutet aber zugleich, dass das Gehirn sich gegen einen Mangel nicht wehren kann. Es hat keine Möglichkeit, seinen Anteil zu sichern.

Aus alldem erklärt sich, warum die Regelung des Blutzuckers so eng geführt wird und warum sie gegen einen Abfall weit nachdrücklicher arbeitet als gegen einen Anstieg. Ein zu hoher Wert schadet über Jahre, ein zu niedriger binnen Minuten. Mehrere Hormone heben den Blutzucker an, aber nur ein einziges senkt ihn — diese Ungleichheit ist kein Mangel des Bauplans, sondern folgt unmittelbar daraus, welcher der beiden Fehler rascher gefährlich wird.

Text 4: Der Bau eines Gelenks

Ein Gelenk muss zwei Anforderungen zugleich erfüllen, die einander widersprechen: Es soll beweglich sein und zugleich fest. Je grösser die Beweglichkeit, desto geringer die Stabilität — und umgekehrt. Der Körper löst diesen Widerspruch nicht ein für alle Mal, sondern an jedem Gelenk anders, je nachdem, worauf es dort ankommt.

Das Schultergelenk steht für das eine Ende dieser Reihe. Seine Pfanne ist flach und der Kopf gross, sodass Bewegungen in alle Richtungen möglich sind. Der Preis ist eine geringe knöcherne Führung: Gehalten wird die Schulter überwiegend von Muskeln und Sehnen, und sie ist das Gelenk, das am häufigsten auskugelt. Das Hüftgelenk steht für das andere Ende: Seine tiefe Pfanne umfasst den Kopf weit, was die Beweglichkeit einschränkt, aber eine Auskugelung sehr selten macht.

Drei Einrichtungen sichern jedes Gelenk, und sie greifen nacheinander. Zuerst die Form der Knochen selbst; dann Bänder, die straff sind und bei zu weiter Bewegung anspannen; schliesslich die Muskulatur, die als einzige willkürlich und vorausschauend arbeiten kann. Diese Reihenfolge erklärt, warum ein Training der Muskulatur ein Gelenk auch dann noch sichern kann, wenn Bänder gerissen sind — die dritte Sicherung übernimmt dann, was die zweite nicht mehr leistet.

Die Innenhaut des Gelenks bildet eine zähe Flüssigkeit, die zwei Aufgaben hat: Sie verringert die Reibung und ernährt den Knorpel. Ihre Zähigkeit ist nicht gleichbleibend, sondern nimmt bei rascher Bewegung ab und bei langsamer zu. Dadurch verhält sie sich bei schnellen Bewegungen wie ein dünnes Schmiermittel und bei langsamer Belastung wie ein zähes Polster — eine Eigenschaft, die kein technisches Schmiermittel in dieser Weise vereint.

Schliesslich melden zahlreiche Fühler in Bändern und Gelenkkapsel fortlaufend die Stellung und die Bewegungsrichtung. Diese Meldungen sind die Grundlage dafür, dass die Muskulatur vorausschauend arbeiten kann. Gehen sie nach einer Verletzung verloren, so bleibt das Gelenk auch nach vollständiger Heilung der Bänder unsicher, weil die dritte Sicherung ihre Grundlage verloren hat. Genau deshalb gehört zu einer Behandlung nicht nur der Aufbau von Kraft, sondern ebenso das Wiedererlernen dieser Meldungen.

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