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Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht. Mag. Katrin EISBACHER, BRG Salzburg katrin.eisbacher@gmx.at Dr. Bernhart RUSO, TU Wien bernhart@ruso.at. Informationsdynamik. Leitmotiv: Biologische Prozesse beruhen auf dem Erkennen von Informationen aus der Umwelt,
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Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht Mag. Katrin EISBACHER, BRG Salzburg katrin.eisbacher@gmx.at Dr. Bernhart RUSO, TU Wien bernhart@ruso.at
Informationsdynamik • Leitmotiv: Biologische Prozesse beruhen auf • dem Erkennen von Informationen aus der Umwelt, • der Kommunikation von Information, • dem Entwickeln von Information. 2 Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Immunsystem Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Immunorgane • Knochenmark • Thymus • Lymphknoten • Mandeln • Peyerplaques • Milz Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Th-1 System (zellulär) • Unspezifisch • Macrophagen • Granulozyten • Nat. Killerzellen • Spezifisch • T-Lymphozyten Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Th-2 System (humoral) • Spezifisch • Antikörper • Unspezifisch • Histamin • Interferon • Lysozym Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Spezifische Immunantwort Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Phasen der Immunreaktion • Erkennung • Differenzierung • Wirkungsphase • Abschaltphase Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Antikörper • IgA: Schleimhäute • IgD: entsteht durch alternatives Splicen, Funktion? • IgE: Parasiten, Würmer, Schleimhautgebunden, Allergien • IgM: Akute Infektion • IgG: Gedächtnis Monomere, dimere und polymere Antikörper Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Immunkompetenz • Lernfähiges System • Was sind körpereigene Strukturen? • Was sind Strukturen aus der Umwelt, die keine Erreger sind? Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Natürliche Immunkompetenz • Nestschutz • Muttermilch • 2 Jahre zellulär • z.B. Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Fehlleistungen des IS • Immunschwäche • Autoimmun-erkrankungen • Allergien Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Künstliche Immunkompetenz • Passiv • Antikörper • Schnell • Keine Immunität • Aktiv • Antigen • Prophylaktisch • Immunität Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Natürlich vs. künstlich • Dosis • Vermehrung vs. Abnahme • Kindliches Immunsystem • Mehrfachimpfstoffe Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Impfstoffe • Schwache Erregerstämme • Abgeschwächte Erreger • Abgetötete Erreger • Bruchstücke von Erregern • Entgiftete Gifte • DNA Impfstoffe Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Weitere Inhaltsstoffe • Rückstände von Kulturmedien (Hühnerei, Kälber) • Rückstände von Inaktivierungsstoffen (Formaldehyd, Phenol, Thiozyanat, Äther, Propiolacton) • Konservierungsstoffe (Thiomersal [Hg], Aluminiumverbindungen) • Antibiotika • Verunreinigungen durch Viren (z.B. Verursacher von Leukämie bei Hühnern, Tumore) Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Zulassungsstudien Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Impfreaktion Rötung, Schwellung, Fieber, Apathie, Übererregbarkeit, „schrilles Schreien“, Impfabszesse, Gelenksbeschwerden, Atemstillstand, allergischer Schock Impfkrankheit Masern, Polio (Schluckimpfung) Impfschäden Nervenkrankheiten (Enzephalitis, Meningitis, MS, Autismus), Autoimmunerkrankungen (Diabetes, Rheuma, M. Crohn), makrophagische Myofaszitis, Allergien Unerwünscht Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Erfolgsstory Pocken • 1982 Pocken ausgerottet • Tausende Tote durch Impfung • Zigtausende Todesfälle pro Jahr durch Krankheit verhindert Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Erfolgsstory Polio • Fäkal-orale Übertragung • Infektion zu 95% symptomlos • 4% grippeartige Symptome • 1% Muskelsteife und Lähmungen, die bei einem Teil der Erkrankten nicht zurückgeht • Durch Impfprogramme und Hygienemaßnahmen ist nördliche Hemisphäre poliofrei Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Erfolgsstory Masern? • Ziel der WHO: Masern ausrotten • Enzephalitis 1:15.000 (1-3 jähr.) • Bei Kleinkindern mild, später bis zu 40% Dauerschäden. • 10% Impfversager Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Individuelle Überlegungen Volksgesundheitliche Überlegungen Impfentscheidung Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Spezielle Wechselwirkungen zwischen Erreger, Immunsystem und Umwelt Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Antigen-Erbsünde • Ähnliche Viren werden gleich bekämpft auch wenn dies ineffektiver ist. Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Booster Effekt • Masern, Mumps und Krebs Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Doppelpack • Diphtheriebakterien machen nur krank, wenn sie von Viren befallen sind. Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Ökosystem Immunsystem • Durch Masernimpfung sinkt Masern Enzephalitis. Die Enzephalitis Rate bleibt aber gleich. • Durch Hib-Impfung sinken Infektionen mit Haemophilus. Hirnhaut und Kehldeckelentzündungen mit anderen Erregern (Staphylo-, Strepto-, Pneumococcen) gleichen dies jedoch aus. Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Hygiene Hypothese • Kontakt mit Schmutz verringert Wahrscheinlichkeit für Allergien • M.Crohn kann mit Darmparasiten behandelt werden. Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Saubere Krankheit • Hepatitis A • Polio (erst seit Anfang 19 Jhdt. epidemisch) Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Verschleppung • Mumpskomplikationen trotz Impfungen gleich. • Impfschutz geht im Erwachsenenalter verloren • Geimpfte Mütter geben keinen Nestschutz. • Honeymoon Effekt Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Immunsystem und Evolution • Parasitentheorie • Sexuelle Selektion Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso
Immunsystem und Kultur Biologische Schnittstellen im Chemieunterricht, Eisbacher/Ruso