Människans biologi

Den mänskliga biologin är en vetenskaplig disciplin som är

• i snäv bemärkelse biologin hos human och den biologiska grunden för humanmedicin och
• i bredare bemärkelse behandlar de biologiska delområdena som också är relevanta för människor.

Uttrycket ” biomedicin ” används ibland synonymt , men enligt ordets bokstavliga mening innefattar det endast de medicinskt relevanta områdena för mänsklig biologi, dvs det är bara ett delområde därav.
Mänsklig biologi räknas bland mänskliga såväl som neurovetenskaper .

Mänsklig biologi framkom ur antropologins vetenskapliga underdiscipliner (se ibid., Scientific Approach ) och har nyligen nyligen etablerat sig som ett självständigt ämne . Som en särskild tvärvetenskaplig vetenskap står den mellan medicin och farmaci samt biologi och antropologi och är för närvarande främst ett undervisnings- och studieämne för vetenskaplig utbildning vid universitet . Detta innebär att innehållet i mänsklig biologi och dess avgränsning från andra ämnen i första hand definieras av läroplanerna för motsvarande oberoende studieprogram - i motsats till de mycket äldre och historiskt vuxna klassiska naturvetenskapen som fysik , kemi och biologi .

Forskningsämne

Människans biologi

Mänsklig biologi försöker förstå och undersöka människor som levande varelser på vetenskaplig nivå. Hon använder olika vetenskapliga metoder , såsom experiment och observationer , för att beskriva de biokemiska och biofysiska grundvalarna i människans liv i detalj och för att kunna formulera de underliggande processerna med hjälp av modeller . Som grundvetenskap ger den således kunskapsbasen för medicin. Informationsflödet mellan disciplinerna är inte ensidig, eftersom medicinsk kunskap om patologiska fenomen hjälper mänskliga biologer att förstå mänsklig fysiologi. Ett antal underdiscipliner har dykt upp på grund av de historiskt vuxna observationsnivåerna. De viktigaste av dessa är:

Anatomi och fysiologi: placeringen av några av de matsmältnings relevanta organ

anatomi

Den anatomi (inklusive cytologi , histologi och morfologi ) är läran om form och struktur av den mänskliga kroppen , dess organsystem , organ och vävnader . Framför allt är det en beskrivande disciplin och en av de äldsta vetenskapliga discipliner som handlar om mänsklig biologi.

fysiologi

De Physiology utforskar och beskriver funktionen av människokroppen och dess organ, i synnerhet från fysikalisk och kemisk synpunkt. En av de viktigaste frågorna för fysiologi är att förstå informationsutbytet mellan olika organ och deras ömsesidiga kontroll.

Mänsklig genetik

Den Human Genetics fokuserar på genetiska grunden för mänskligt liv. Hon studerar arv av fenotypiska egenskaper och genernas inverkan på en persons utseende, egenskaper och förmågor .

Immunologi: Schematisk representation av immunsvaret

immunologi

Den Immunology är studiet av den fysiska försvar mot patogener ( bakterier , virus , svampar ) och andra främmande substanser (såsom toxiner , miljöföroreningar ), såväl som fel och brister i dessa försvarsmekanismer. Dessa funktionsstörningar inkluderar till exempel överdrivna immunreaktioner (se även: allergier ), immunreaktioner mot kroppens egna komponenter (se även: autoimmuna sjukdomar ) och bristen eller misslyckandet med ett lämpligt immunsvar (se även: SCID , AIDS , sepsis ).

Biokemi och molekylärbiologi

De nära kopplade disciplinerna biokemi och molekylärbiologi undersöker den kemiska och molekylära grunden för människokroppens livsprocesser. Viktiga mål är till exempel undersökning av kemiska reaktioner i celler och sambandet mellan dessa reaktioner samt klargörande av strukturen och funktionen hos biomolekyler som proteiner , kolhydrater , lipider och nukleinsyror .

Biologiska grundvalar för medicin

Ovanstående discipliner för mänsklig biologi ger en omfattande förståelse för människors liv ur vetenskaplig synvinkel och därmed grunden för en vetenskaplig sund diagnos , terapi och förebyggande av sjukdomar hos människor . Syftet är att forska vetenskapligt och förstå orsakerna till sjukdomar för att kunna behandla sjukdomar kausalt , dvs. för att effektivt kunna förebygga dem. Detta område av mänsklig biologi kallas ofta biomedicin . Viktiga underdiscipliner, som bygger på de redan nämnda, är:

patologi

Den patologi beskriver sjuk och sjukdomsalstrande anatomiska och morfologiska förändringar i människokroppen och dess organ, särskilt på cellnivå. Det är särskilt viktigt för diagnos av sjukdomar. Dess grund är anatomi. Ett av de viktigaste verktygen i patologi är mikroskopi .

Patofysiologi

Den patofysiologi utforskas sjukdom och sjukdomsframkallande störningar i funktionen av den mänskliga kroppen samtidigt som den levererar både insikt i orsakerna till sjukdomar och för diagnos. Det är baserat på kunskapen om fysiologi.

Farmakologi och toxikologi

Den farmakologi och toxikologi studera effekten av droger eller gifter till människor. De undersöker hur ett läkemedel eller ett toxin beter sig i kroppen från dess absorption till dess utsöndring (se även: LADME ), hur kroppen påverkar ämnet (se även: farmakokinetik ) och var i kroppen ämnet orsakar vilka effekter (se även : farmakodynamik ). Farmakologi är därför av stor betydelse för terapi av sjukdomar.

Medicinsk genetik

Medicinsk genetik handlar om påverkan av gener och deras arv på människors hälsa. Hon försöker hitta sjukdomsframkallande genetiska defekter och arvfel. Medicinsk genetik bidrar således också till förståelsen för orsaken till sjukdomar, men framför allt ger kunskap för diagnostik (klinisk genetik).

Patobiokemi

De pathobiochemistry granskar, baserade på kunskap om biokemi och molekylärbiologi, sjukdomsrelaterade och sjukdomsframkallande förändringar på kemikalie molekylär nivå. Det ger således ett avgörande bidrag till förståelsen av orsaken till sjukdomar, men det ger också viktiga resultat för diagnostik.

Epidemiologi

Den epidemiologi behandlar frekvensen och den spatiala och geografiska och tidsmässiga fördelningen av sjukdomar relaterade till vissa miljöförhållanden eller faktorer såsom ålder, kön, längd, vikt eller ärftlighet. Till exempel arbetar hon med human genetik, mikrobiologi och human ekologi och, med avseende på dess metoder, med matematik, statistik och biometri. Huvudsyftet är att klargöra orsakerna till sjukdomar och deras profylax genom prediktiv diagnostik (förutsägelse) eller riskbedömning.

Andra medicinska specialiteter

relaterade till mänsklig biologi är till exempel

• de neurovetenskap
• den rättsmedicin
• den Klinisk kemi och laboratoriemedicin

Delområden av biologi som är relevanta för människor

Om mänsklig biologi i strikt bemärkelse av ordet som vetenskapen om mänskligt liv läggs de delområdena av biologi som är av avgörande betydelse för människolivet till denna term i vidare bemärkelse . Detta gäller bland annat följande discipliner:

Microbiology: den mjältbrand patogenen Bacillus anthracis

mikrobiologi

Den mikrobiologi som vetenskapen om livet av mikroorganismer omfattar delområden bakteriologi , virologi och mykologi . Det är särskilt viktigt för mänsklig biologi med avseende på bakterier, virus och svampar som patogener (medicinsk mikrobiologi). Dessutom spelar så kallad tillämpad mikrobiologi en viktig roll inom bioteknik, till exempel för teknisk produktion av proteiner för medicinska produkter (till exempel läkemedel som insulin ) och industriella ändamål (till exempel enzymer för rengöringsmedel) med genetiskt modifierade mikroorganismer.

bioteknik

Den bioteknik än översättning av kunskap från biologi till tekniska produkter och processer för människors liv både direkt och indirekt på många sätt av stor betydelse, från utveckling och produktion av läkemedel och diagnostik för produktion av livsmedel till upp miljömässigt relevanta applikationer.

Mänsklig ekologi

Den mänskliga ekologin är studien av förhållandena mellan folket (både som enskild individ och som befolkning och som en biologisk art ) och dess livliga och livlösa natur . Till exempel är viktiga specialområden för mänsklig ekologi ekotoxikologi och hygien .

Ytterligare biologiska områden

med relevans för mänsklig biologi är bland andra

• de biophysics
• den utvecklingsbiologi
• de bionics

Relationer med andra vetenskaper

Förutom de tidigare nämnda ämnesområdena inom mänsklig biologi finns det relationer med ett antal andra vetenskaper när det gäller innehåll och metoder. Dessa inkluderar till exempel antropologi, annan naturvetenskap, matematik och datavetenskap och psykologi.

antropologi

Förutom de vetenskapliga grunderna för människolivet, anser antropologi som människovetenskap andra nivåer för den vetenskapliga förklaringen av vad människor är. Dessa inkluderar humaniora som filosofi , teologi och historia samt samhällsvetenskapliga discipliner som pedagogik , demografi , etnologi eller sociologi . Antropologins biologiska tillvägagångssätt är en gren av mänsklig biologi under namnet biologisk antropologi . Forskningsämnen inom detta område är till exempel paleoantropologi och mänsklig utveckling , den biologiska grunden för mänsklig reproduktion eller mänsklig befolkningsgenetik .

Naturvetenskap

Kemi: tertiära strukturen hos den hormonet insulin

kemi

Inom kemi finns relationer med mänsklig biologi främst med organisk kemi , till exempel när det gäller att undersöka de syntetiska vägarna för biomolekyler och kemisk syntes av läkemedel, och med analytisk kemi , särskilt i utvecklingen av bioanalytiska metoder och förklaringen av strukturen av biomolekyler.

Fysik: MR- bild av det mänskliga huvudet

fysik

Förutom biofysik, som klassificeras som en subdisciplin för biologi, finns det överlappningar mellan mänsklig biologi och fysik, till exempel inom medicinsk fysik . Detta gäller särskilt diagnostisk och terapeutisk radiologi , olika avbildningsförfaranden ( t.ex. sonografi ), diagnostiska metoder inom oftalmisk optik eller terapeutisk användning av UV- eller laserstrålning (t.ex. inom tandvård ).

Mer naturvetenskap

med innehåll överlappar mänsklig biologi är till exempel

• den livsmedelskemi
• den livsmedelsvetenskap

Matematik och datavetenskap

De matematik spelar i biologi, och därmed människans biologi, en viktig roll i utformningen av matematiska modeller av biologiska processer. Detta delområde av biologi eller mänsklig biologi är också känt som teoretisk biologi eller biomatematik . Dessutom är matematik en viktig pelare i biometri och biostatistik . Datavetenskapliga tillämpningar för undersökning av informatikgrunden för biologiska processer samt för lagring, organisering och analys av biologiska data är som bioinformatik en gren av biologi och därmed också av mänsklig biologi.

psykologi

Den psykologi som är tillägnad beskrivning, förklaring och prediktion av erfarenhet och beteendet hos de människor som använder för att forska sina problem bland annat, metoder och kunskap om människans biologi, särskilt neurovetenskap. Detta tvärvetenskapliga synsätt är också känt som psykobiologi .

Historisk utveckling

Mänsklig biologi framkom som en självständig vetenskaplig disciplin först nyligen, främst under andra hälften av 1900-talet. Det utvecklades ur vetenskapligt orienterad forskning inom antropologi, som främst ägnas åt frågor om mänsklig utveckling genom jämförande biologiska studier. Biomedicin tillsattes också. Från början av 1900-talet använde detta alltmer kunskapen och metoderna för moderna biologiska discipliner, initialt främst biokemi och senare molekylärbiologi, för vetenskaplig forskning om orsakerna till sjukdomar och sätt att behandla och bota dem. Från dessa två riktningar blev mänsklig biologi alltmer ett separat tvärvetenskapligt ämne.

Sigill vid universitetet i Marburg

Philipps University of Marburg spelade en banbrytande roll när det gäller att etablera mänsklig biologi som undervisnings- och studieämne i tysktalande länder när det var det första universitetet i Tyskland som startade en motsvarande grundkurs 1979. Därigenom implementerade den en rekommendation från vetenskapsrådet 1966. För att eliminera bristen på vetenskaplig personal inom de grundläggande ämnena medicin, såsom anatomi, biokemi och fysiologi, hade detta krävt inrättande av lämpliga kurser inom teoretisk medicin. Vid Philipps University of Marburg genomfördes detta ursprungligen i form av en treårig kompletterande kurs för akademiker inom naturvetenskap och andra kurser som matematik och datavetenskap. Detta följdes av en kurs från 1974 till 1979 som baserades på ett preliminärt examen i ett naturvetenskapligt ämne och ledde till en examen med titeln Dr. rer. fysiol. led. Denna variant måste dock överges av tekniska och juridiska skäl. Från och med vinterterminen 1979/1980 var studenterna sedan inskrivna på diplomkursen i humanbiologi. Under vintersemestern 2000/2001 reformerades denna kurs i grunden av nya studiebestämmelser, särskilt med avseende på genomförandet av huvudkursen.

Sigill vid universitetet i Greifswald

Den andra kursen i humanbiologi lanserades 1996 vid Ernst-Moritz-Arndt University of Greifswald . Som föregångare fanns biofarmakologikursen från 1988, som härrörde från specialiseringen "Experimentell farmakologi och toxikologi" som funnits i Greifswald sedan 1971 och upphörde med upprättandet av ämnet humanbiologi. Motsvarande övergångsbestämmelser för de berörda studenterna, till exempel problemfri frivillig omskrivning till den nya kursen med obegränsat erkännande av kursprestationer, samt möjligheten att genomföra kursen enligt de gamla examens- och studiebestämmelserna, säkerställde en smidig övergång. Innehållet i ämnet biofarmakologi är en av flera möjliga specialiseringar i den mänskliga biologikursen idag. Kursen i biofarmakologi framkom från specialiseringen "Experimentell farmakologi och toxikologi" inom den farmaceutiska kursen som funnits vid Ernst-Moritz-Arndt-universitetet i Greifswald sedan slutet av 1970-talet. Ernst Moritz Arndt-universitetet i Greifswald hade alltså lika lång erfarenhet och traditioner inom utbildning inom teoretisk medicin som Philipps universitet i Marburg när det inrättade en humanbiologisk kurs.

I början av 1990-talet beslutade Saarlands universitet att överge den klassiska diplomkursen i biologi i sin helhet till förmån för en fullständig koncentration och orientering om mänsklig och molekylär biologi. Detta hände 1999 med antagandet av nya studie- och undersökningsregler. En motsvarande byte av namn på programmet skedde dock inte så att akademikerna vid Saarlands universitet fortsätter sina studier som biolog eller doktorsexamen avslutar. Studiet av mänsklig biologi som ett självvalet fokus, dvs. major eller mindre, i en biologi eller biokemi examen är också möjlig vid andra universitet.

Med introduktionen av utbildningsprogrammet för molekylär medicin vid universitetet i Erlangen-Nürnberg 1999 har antalet motsvarande studieprogram ökat kraftigt vid andra universitet, särskilt under termerna ”Molekylär medicin” eller “(Molekylär) biomedicin ”. I år har för första gången ett motsvarande utbud av kurser erbjudits vid ett universitet för tillämpad vetenskap och i Österrike och sedan 2004 även i Schweiz. Dessa nya kurser i allt högre grad bygger på Bachelor / Masterexamen i stället för den tidigare diplom examen. I allmänhet finns det god permeabilitet mellan dessa kurser och med de tidigare befintliga kurserna i ömsesidigt erkännande av akademiska prestationer vid byte av universitet. Denna permeabilitet kommer sannolikt att öka ytterligare med den ökande spridningen av kandidatexamen och magisterexamen och införandet av ECTS-systemet . En övergång till de nya examina kan också förväntas inom en snar framtid för de fortfarande existerande diplomkurserna. Kursen för humanbiologi i Marburg har till exempel pågått sedan vinterterminen 2007/2008 under namnet ”Bachelor of Science in Human Biology (Biomedical Science)”. En motsvarande magisterkurs planeras för vinterterminen 2010/2011.

Studiemöjligheter

Attraktionskraften inom områdena humanbiologi och biomedicin som ämnen för studier har ökat betydligt under senare tid. Ett antal universitet har svarat på denna trend genom att skapa nya kurser. Antalet studieplatser är vanligtvis litet jämfört med andra ämnen, så att fördelningen sker på grundval av en lokal urvalsprocess ( numerus clausus ), för vilken inte bara en mycket bra Abitur utan också urvalsintervjuer vid universitetet är avgörande. Förutom grundutbildningskurser och avancerade eller doktorandkurser erbjuds biomedicin också som ett underämne för kurser som industriteknik eller mekatronik.

litteratur

• Detlev Ganten , Klaus Ruckpaul (Hrsg.): Manual of molecular medicine. 8 volymer. Springer, Berlin / Heidelberg 1997-2000.
• Gerhard Thews , Ernst Mutschler, Peter Vaupel: Human anatomy, physiology, patophysiology. 5: e upplagan. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart 1999, ISBN 3-8047-1616-4
• Georg Löffler, Petro E. Petrides: Biochemistry and Pathobiochemistry. 7: e upplagan. Springer, Berlin 2003, ISBN 3-540-42295-1
• Gholamali Tariverdian, Werner Buselmaier: Human Genetics. 3. Upplaga. Springer, Berlin 2004, ISBN 3-540-00873-X
• Charles A. Janeway, Paul Travers, Mark Walport: Immunologi. 5: e upplagan. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2002, ISBN 3-8274-1079-7
• Ernst Mutschler, Gerd Geisslinger, Heyo K. Kroemer, Monika Schäfer-Korting: läkemedelseffekter. Lärobok för farmakologi och toxikologi. 8: e upplagan. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart 2001, ISBN 3-8047-1763-2
• Peter Reuter: Dictionary of Human Biology: Tyska - Engelska / Engelska - Tyska. Birkhäuser Verlag, Basel, Boston och Berlin 2000, ISBN 3-7643-6198-0