Humanbiologi

Den menneskelige biologi er en videnskabelig disciplin , der er

• i snæver forstand af biologi af menneskelige og det biologiske grundlag for humanmedicin og
• i bredere forstand beskæftiger sig med de underområder af biologi, der også er relevante for mennesker.

Udtrykket " biomedicin " bruges undertiden synonymt , men ifølge ordets bogstavelige forstand inkluderer det kun de medicinsk relevante områder af menneskelig biologi, dvs. det er kun et underområde deraf.
Humanbiologi tælles blandt menneskelige såvel som neurovidenskaber .

Humanbiologi opstod fra de videnskabelige underdiscipliner inden for antropologi (jf. Ibid., Scientific Approach ) og har først for nylig etableret sig som et selvstændigt subjekt . Som en særlig tværfaglig videnskab står den mellem medicin og apotek samt biologi og antropologi og er i øjeblikket primært et undervisnings- og studiefag til videnskabelig uddannelse ved universiteter . Dette betyder, at indholdet af humanbiologi og hvordan den adskiller sig fra andre fag primært defineres af læseplanerne for tilsvarende uafhængige studier - i modsætning til de meget ældre, traditionelle naturvidenskaber som fysik , kemi og biologi, som historisk set har vokset i deres indhold .

Forskningsemne

Humanbiologi

Humanbiologi forsøger at forstå og undersøge mennesker som levende væsener på et videnskabeligt niveau. Hun bruger forskellige videnskabelige metoder , såsom eksperimenter og observationer , til at beskrive det biokemiske og biofysiske fundament i menneskeliv i detaljer og være i stand til at formulere de underliggende processer ved hjælp af modeller . Som en grundlæggende videnskab giver den således vidensbasen for medicin. Strømmen af ​​information mellem disciplinerne er på ingen måde ensidig, da medicinsk viden om patologiske fænomener hjælper menneskelige biologer til at forstå menneskers fysiologi. En række underdiscipliner er opstået på baggrund af historisk voksede observationsniveauer. De vigtigste af disse er:

Anatomi og fysiologi: placeringen af nogle af de fordøjelses relevante organer

anatomi

Den anatomi (herunder cytologi , histologi og morfologi ) er studiet af form og struktur af det menneskelige legeme , dets organsystemer , organer og væv . Frem for alt er det en beskrivende disciplin og en af ​​de ældste videnskabelige discipliner, der beskæftiger sig med menneskelig biologi.

fysiologi

De Fysiologi udforsker og beskriver funktionen af det menneskelige legeme og dens organer, især fra fysisk og kemisk synspunkt. En af fysiologiens vigtigste bekymringer er at forstå udvekslingen af ​​information mellem forskellige organer og deres gensidige kontrol.

Human genetik

Den Human Genetik sætter fokus på den genetiske grundlag af menneskeliv. Hun studerer arven af fænotypiske træk og indflydelsen af gener på en persons udseende, egenskaber og evner .

Immunologi: Skematisk gengivelse af immunresponset

immunologi

Den Immunologi er studiet af den fysiske forsvar mod patogener ( bakterier , vira , svampe ) og andre fremmede stoffer (såsom toksiner , miljøforurenende stoffer ), samt fejl og fejlfunktioner i disse forsvarsmekanismer. Disse funktionsfejl inkluderer for eksempel overdreven immunreaktioner (se også: allergier ), immunreaktioner mod kroppens egne komponenter (se også: autoimmune sygdomme ) og manglen eller svigt af et passende immunrespons (se også: SCID , AIDS , sepsis ).

Biokemi og molekylærbiologi

De tæt forbundne discipliner inden for biokemi og molekylærbiologi undersøger det kemiske og molekylære grundlag for menneskekroppens livsprocesser. Vigtige mål er for eksempel undersøgelsen af ​​kemiske reaktioner i celler og forholdet mellem disse reaktioner samt belysning af strukturen og funktionen af biomolekyler såsom proteiner , kulhydrater , lipider og nukleinsyrer .

Biologiske fundamenter for medicin

De discipliner human biologi ovenfor give en samlet forståelse af menneskeliv fra et videnskabeligt synspunkt og dermed grundlaget for en videnskabelig lyd diagnose , terapi og forebyggelse af sygdomme i mennesker . Målet er at videnskabelig undersøge og forstå årsagerne til sygdomme for at være i stand til at behandle sygdomme kausalt eller effektivt forebygge dem. Dette område af human biologi omtales ofte som biomedicin . Vigtige underdiscipliner, der bygger på de allerede nævnte, er:

patologi

Den patologi beskriver sygdom og sygdomsfremkaldende anatomiske og morfologiske ændringer i den menneskelige krop og dens organer, navnlig på det cellulære niveau. Det er især vigtigt for diagnosen sygdomme. Dens basis er anatomi. Et af de vigtigste værktøjer i patologi er mikroskopi .

Patofysiologi

Den patofysiologi udforskede sygdom og sygdomsfremkaldende forstyrrelser i funktionen af det menneskelige legeme leverer samtidig både indsigt i årsagerne til sygdomme og til diagnosen. Det er baseret på kendskab til fysiologi.

Farmakologi og toksikologi

Den farmakologi og toksikologi studere virkningen af medicin eller toksiner til mennesker. De undersøger, hvordan et lægemiddel eller et toksin opfører sig i kroppen fra dets absorption til dets udskillelse (se også: LADME ), hvordan kroppen påvirker stoffet (se også: farmakokinetik ), og hvor i kroppen stoffet forårsager hvilke virkninger (se også : farmakodynamik ). Farmakologi er derfor af stor betydning for behandling af sygdomme.

Medicinsk genetik

Medicinsk genetik beskæftiger sig med genernes indflydelse og deres arv på menneskers sundhed. Hun forsøger at finde sygdomsfremkaldende genetiske defekter og arvefejl. Medicinsk genetik bidrager således også til forståelsen af ​​årsagen til sygdomme, men frem for alt giver viden til diagnostik (klinisk genetik).

Patobiokemi

Den Pathobiochemistry undersøgte, baseret på resultaterne af biokemi og molekylær biologi, sygdomsrelaterede og sygdomsfremkaldende ændringer i kemiske og molekylære niveau. Det yder således et afgørende bidrag til forståelsen af ​​årsagen til sygdomme, men giver også vigtige fund til diagnostik.

Epidemiologi

Den epidemiologi omhandler hyppigheden og den rumlige og geografisk og tidsmæssig fordeling af sygdomme relateret til bestemte miljømæssige betingelser eller faktorer som alder, køn, højde, vægt eller arvelighed. For eksempel arbejder hun med human genetik, mikrobiologi og human økologi og, med hensyn til dens metoder, med matematik, statistik og biometri. Hovedformålet er at afklare årsagerne til sygdomme og deres profylakse gennem forudsigende diagnostik (forudsigelse) eller risikovurdering.

Andre medicinske specialiteter

relateret til menneskelig biologi er for eksempel

• de neurovidenskab
• den Retsmedicinsk
• den kliniske kemi og laboratoriemedicin

Underområder af biologi, der er relevante for mennesker

Om menneskets biologi i streng forstand af ordet som videnskaben om menneskets liv, tilføjes de underområder af biologi, der er af afgørende betydning for menneskelivet , til dette udtryk i bredere forstand . Dette gælder blandt andet følgende discipliner:

Mikrobiologi: den miltbrand patogen Bacillus anthracis

mikrobiologi

Den Mikrobiologi som videnskaben om livet af mikroorganismer omfatter delområderne bakteriologi , virologi og mykologi . Det er særlig vigtigt for humanbiologi med hensyn til bakterier, vira og svampe som patogener (medicinsk mikrobiologi). Derudover spiller såkaldt anvendt mikrobiologi en vigtig rolle i bioteknologi, for eksempel til teknisk produktion af proteiner til medicinske produkter (for eksempel lægemidler såsom insulin ) og industrielle formål (f.eks. Enzymer til vaskemidler) ved hjælp af genetisk modificerede mikroorganismer.

bioteknologi

Den bioteknologiske end oversættelsen af viden fra biologi til tekniske produkter og processer til livet for mennesker både direkte og indirekte på mange måder af stor betydning, fra udvikling og produktion af lægemidler og diagnostik til produktion af mad til op miljømæssigt relevante ansøgninger.

Menneskelig økologi

Den menneskelige økologi er studiet af forholdet mellem folket (både som et enkelt individ såvel som befolkning og som en biologisk art ) og dets livlige og livløse naturlige miljø . F.eks. Er vigtige specialiserede områder for human økologi økotoksikologi og hygiejne .

Yderligere områder inden for biologi

med relevans for menneskelig biologi er blandt andre

• de biofysik
• den Developmental Biology
• de bionik

Forholdet til andre videnskaber

Ud over de tidligere nævnte fagområder inden for humanbiologi er der forhold til en række andre videnskaber med hensyn til indhold og metoder. Disse inkluderer for eksempel antropologi, anden naturvidenskab, matematik og datalogi og psykologi.

antropologi

Ud over de videnskabelige fundamenter i menneskelivet betragter antropologi som videnskab om mennesker andre niveauer for den videnskabelige forklaring på, hvad mennesker er. Dette inkluderer humaniora som filosofi , teologi og historie samt samfundsvidenskabelige discipliner såsom pædagogik , demografi , etnologi eller sociologi . De biologiske tilgange inden for antropologi er en gren af ​​menneskelig biologi under navnet biologisk antropologi . Emner for forskning på dette område er for eksempel paleoanthropologi og menneskelig udvikling , det biologiske fundament for menneskelig reproduktion eller menneskelig befolkningsgenetik .

Naturvidenskab

Kemi: tertiære struktur af det hormon insulin

kemi

Inden for kemi eksisterer relationer med humanbiologi primært med organisk kemi , for eksempel ved at undersøge de syntetiske veje for biomolekyler og kemisk syntese af lægemidler og med analytisk kemi , især i udviklingen af ​​bioanalytiske metoder og belysning af biomolekylers struktur.

Fysik: MR- billede af det menneskelige hoved

fysik

Ud over biofysik, der er klassificeret som en underdisciplin for biologi, er der overlapninger mellem humanbiologi og fysik, for eksempel inden for medicinsk fysik . Dette vedrører især diagnostisk og terapeutisk radiologi , forskellige billeddannelsesprocesser ( fx sonografi ), diagnostiske metoder i oftalmisk optik eller terapeutisk anvendelse af UV- eller laserstråling (fx inden for tandpleje ).

Flere naturvidenskaber

med indhold overlapninger med menneskelig biologi er for eksempel

• den levnedsmiddelkemi
• den fødevarevidenskab

Matematik og datalogi

De matematik spiller i biologi og dermed af human biologi, en vigtig rolle i formuleringen af matematiske modeller af biologiske processer. Dette underområde af biologi eller humanbiologi er også kendt som teoretisk biologi eller biomatematik . Desuden er matematik en vigtig søjle inden for biometri og biostatistik . Anvendelser af datalogi til undersøgelse af datalogiske grundlæggende biologiske processer såvel som til lagring, organisering og analyse af biologiske data er som bioinformatik en gren af ​​biologi og dermed også af menneskelig biologi.

psykologi

Den psykologi , der er dedikeret til den beskrivelse, forklaring og forudsigelse af erfaringer og opførsel af mennesker, der bruger til at forske deres problemer blandt andet metoder og viden om menneskets biologi, især neurovidenskab. Denne tværfaglige tilgang er også kendt som psykobiologi .

Historisk udvikling

Humanbiologi opstod som en uafhængig videnskabelig disciplin først for nylig, hovedsageligt i anden halvdel af det 20. århundrede. Det udviklede sig ud fra videnskabeligt orienteret forskning inden for antropologi, som primært var afsat til spørgsmål om menneskelig udvikling gennem sammenlignende biologiske studier. Biomedicin blev også tilsat. Fra begyndelsen af ​​det 20. århundrede brugte dette i stigende grad viden og metoder fra moderne discipliner inden for biologi, først og fremmest primært biokemi og senere molekylærbiologi, til videnskabelig forskning i årsagerne til sygdomme og måder at behandle og helbrede dem på. Fra disse to retninger blev menneskets biologi i stigende grad et separat tværfagligt emne.

Segl fra universitetet i Marburg

Philipps University of Marburg spillede en banebrydende rolle i etableringen af ​​menneskelig biologi som et undervisnings- og studiefag i tysktalende lande, da det var det første universitet i Tyskland, der oprettede et tilsvarende bachelor-kursus i 1979. Dermed implementerede den en anbefaling fra Science Council i 1966. For at eliminere manglen på videnskabeligt personale inden for de grundlæggende fag inden for medicin, såsom anatomi, biokemi og fysiologi, havde dette krævet oprettelse af passende kurser inden for teoretisk medicin. Ved Philipps University of Marburg blev dette oprindeligt implementeret i form af et treårigt supplerende kursus for kandidater i naturvidenskab og andre kurser som matematik og datalogi. Dette blev efterfulgt af et studieforløb fra 1974 til 1979, som var baseret på et mellemliggende eksamensbevis i et naturvidenskabeligt fag og førte til en grad med titlen Dr. rer. fysiol. led. Denne variant måtte dog opgives af tekniske og juridiske årsager. Begyndende med vintersemesteret 1979/1980 blev de studerende derefter tilmeldt diplomkurset i humanbiologi. For vintersemestret 2000/2001 blev dette kursus grundlæggende reformeret af nye studiebestemmelser, især med hensyn til gennemførelsen af ​​hovedkurset.

Forsegling af universitetet i Greifswald

Det andet kursus i humanbiologi blev lanceret i 1996 på Ernst-Moritz-Arndt University of Greifswald . Som forløber var der biofarmakologiforløbet fra 1988, der opstod fra specialiseringen "Eksperimentel farmakologi og toksikologi", der havde eksisteret i Greifswald siden 1971 og blev afbrudt med etableringen af ​​det humanbiologiske emne. Tilsvarende overgangsregler for de berørte studerende, såsom den problemfri frivillige genindskrivning i det nye kursus med ubegrænset anerkendelse af kursusresultater samt muligheden for at afslutte kurset i henhold til de gamle eksamens- og studiebestemmelser, sikrede en jævn overgang. Indholdet af emnet biofarmakologi er en af ​​flere mulige specialiseringer i humanbiologisk kursus i dag. Kurset i biofarmakologi opstod fra specialiseringen "Eksperimentel farmakologi og toksikologi" inden for det farmaceutiske kursus, der havde eksisteret ved Ernst-Moritz-Arndt Universitet i Greifswald siden slutningen af ​​1970'erne. Ernst Moritz Arndt-universitetet i Greifswald havde således tilsvarende lang erfaring og traditioner i uddannelse inden for teoretisk medicin som Philipps Universitet i Marburg, da det oprettede det menneskelige biologikursus.

I begyndelsen af ​​1990'erne besluttede Saarland Universitet at opgive det klassiske diplomkursus i biologi i sin helhed til fordel for en fuldstændig koncentration og orientering om human- og molekylærbiologi. Dette skete i 1999 med vedtagelsen af ​​nye undersøgelses- og eksamensbestemmelser. En tilsvarende omdøbning af programmet fandt imidlertid ikke sted, så kandidaterne ved Saarlands Universitet fortsætter sine studier som biolog eller kandidatbiolog . Studiet af humanbiologi som et selvvalgt fokus, dvs. større eller mindre, i et biologi- eller biokemi-kursus er også muligt på andre universiteter.

Med introduktionen af Molecular Medicine- studiet ved universitetet i Erlangen-Nürnberg i 1999 har der været en kraftig stigning i antallet af tilsvarende studieprogrammer ved andre universiteter, især under udtrykkene "Molecular Medicine" eller "(Molecular) Biomedicine ”. Især er der i år for første gang tilbudt en tilsvarende vifte af kurser ved et universitet for anvendt videnskab og i Østrig og siden 2004 også i Schweiz. Disse nye kurser er i stigende grad baseret på bachelor / kandidatuddannelsen i stedet for den tidligere eksamensbevis. Generelt er der god permeabilitet mellem disse kurser og med de tidligere eksisterende kurser i gensidig anerkendelse af akademiske præstationer ved skift af universitet. Denne permeabilitet vil sandsynligvis stige yderligere med den stigende spredning af bachelor- og kandidatuddannelser og indførelsen af ECTS-systemet . Et skifte til de nye grader kan også forventes i den nærmeste fremtid for de stadig eksisterende eksamensbeviser. Humanbiologisk kursus i Marburg har for eksempel kørt siden vintersemesteret 2007/2008 under navnet "Bachelor of Science in Human Biology (Biomedical Science)". Et tilsvarende kandidatkursus er planlagt til vintersemestret 2010/2011.

Studiemuligheder

Tiltrækningskraften inden for områderne humanbiologi og biomedicin som studiefag er steget markant i nyere tid. En række universiteter har reageret på denne tendens ved at oprette nye kurser. Antallet af studiepladser er normalt lille sammenlignet med andre fag, så tildelingen finder sted på baggrund af en lokal udvælgelsesproces ( numerus clausus ), for hvilken ikke kun en meget god Abitur, men også udvælgelsesinterviews på universitetet er afgørende. Ud over bachelor-kurser og postgraduate eller ph.d.-kurser tilbydes biomedicin også som en mindreårig for kurser som industriel ingeniør eller mekatronik.

litteratur

• Detlev Ganten , Klaus Ruckpaul (hr.): Manual of molecular medicine. 8 bind. Springer, Berlin / Heidelberg 1997-2000.
• Gerhard Thews , Ernst Mutschler, Peter Vaupel: Human anatomi, fysiologi, patofysiologi. 5. udgave. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart 1999, ISBN 3-8047-1616-4
• Georg Löffler, Petro E. Petrides: Biokemi og patobiokemi. 7. udgave. Springer, Berlin 2003, ISBN 3-540-42295-1
• Gholamali Tariverdian, Werner Buselmaier: Human Genetics. 3. Udgave. Springer, Berlin 2004, ISBN 3-540-00873-X
• Charles A. Janeway, Paul Travers, Mark Walport: Immunologi. 5. udgave. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2002, ISBN 3-8274-1079-7
• Ernst Mutschler, Gerd Geisslinger, Heyo K. Kroemer, Monika Schäfer-Korting: lægemiddeleffekter. Lærebog i farmakologi og toksikologi. 8. udgave. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart 2001, ISBN 3-8047-1763-2
• Peter Reuter: Ordbog for humanbiologi: tysk - engelsk / engelsk - tysk. Birkhäuser Verlag, Basel, Boston og Berlin 2000, ISBN 3-7643-6198-0