Humanbiologie
Die Humanbiologie ist eine naturwissenschaftliche Disziplin, welche sich im engeren Sinn mit
- der Biologie des Menschen
- den biologischen Grundlagen der Humanmedizin
und im weiteren Sinn mit
befasst. Sie steht als spezielle interdisziplinäre Wissenschaft zwischen Medizin, Biologie und Pharmazie und ist gegenwärtig vor allem ein Lehr- und Studienfach zur wissenschaftlichen Ausbildung an Hochschulen. Das bedeutet, daß die Inhalte der Humanbiologie und ihre Abgrenzung zu anderen Fächern vor allem durch die Curricula von entsprechenden eigenständigen Studiengängen definiert sind, im Gegensatz zu den hinsichtlich ihrer Inhalte historisch gewachsenen klassischen Naturwissenschaften wie Physik, Chemie oder Biologie.
Überblick über wichtige Fachgebiete innerhalb der Humanbiologie
Humanbiologie als Biologie des Menschen
Die Humanbiologie als Biologie des Menschen versucht, entsprechend der Bedeutung des Begriffs "Biologie", den Menschen als Lebewesen auf naturwissenschaftlicher Ebene zu verstehen und zu erforschen. Sie bedient sich dazu verschiedener wissenschaftlicher Methoden, wie z.B. Experimenten und Beobachtungen, um die Grundlagen des menschlichen Lebens detailliert zu beschreiben und die zugrundeliegenden Prozesse durch Modelle formulieren zu können. Sie liefert damit als Grundlagenwissenschaft die Wissensbasis für die Medizin (siehe weiter unten). Aufgrund verschiedener Betrachtungsebenen haben sich dabei eine Reihe von Teildisziplinen herausgebildet. Die wichtigsten davon sind:
[[Bild:BauchOrgane.png|thumb|Anatomie und Physiologie: Lage einiger für die Verdauung relevanter Organe]]
Anatomie
Die Anatomie (inklusive Zytologie, Histologie und Morphologie) ist die Lehre von Form und Bau des menschlichen Körpers, seiner Organsysteme, Organe und Gewebe. Sie ist vor allem eine beschreibende Disziplin und eine der ältesten wissenschaftlichen Disziplinen, die sich mit der Biologie des Menschen beschäftigen.
Physiologie
Die Physiologie erforscht und beschreibt die Funktion des menschlichen Körpers und seiner Organe, insbesondere aus physikalischer und chemischer Sicht. Eines der wichtigsten Anliegen der Physiologie ist es, den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Organen und ihre gegenseitige Steuerung zu verstehen.
Humangenetik
Die Humangenetik beschäftigt sich mit den genetischen Grundlagen des menschlichen Lebens. Sie untersucht die Vererbung von phänotypischen Merkmalen und den Einfluss der Gene auf das Aussehen, die Eigenschaften und die Fähigkeiten eines Menschen. [[Bild:Spezifische_Immunantwort.png|thumb|Immunologie: Schematische Darstellung der ]]
Immunologie
Die Immunologie ist die Lehre von der körperlichen Abwehr von Krankheitserregern (Bakterien, Viren, Pilzen) und anderen körperfremden Substanzen (z.B. Toxinen, Umweltgiften) sowie Störungen und Fehlfunktionen dieser Abwehrmechanismen. Zu diesen Fehlfunktionen gehören z.B. überschießende Immunreaktionen (siehe auch: Allergien), Immunreaktionen gegen körpereigene Bestandteile (siehe auch: Autoimmunerkrankungen) und das Fehlen bzw. Versagen einer angemessenen Immunantwort (siehe z.B.: SCID, AIDS, Sepsis).
Biochemie und Molekularbiologie
Die eng miteinander verknüpften Disziplinen Biochemie und Molekularbiologie untersuchen die chemischen und molekularen Grundlagen der Lebensprozesse des menschlichen Körpers. Wichtige Ziele sind z.B. die Untersuchung der chemischen Reaktionen innerhalb der Zellen und der Beziehungen zwischen diesen Reaktionen sowie die Aufklärung von Struktur und Funktion von Biomolekülen wie z.B. Proteinen, Kohlenhydraten, Lipiden und Nukleinsäuren.
Humanbiologie als biologische Grundlage der Medizin
Die oben genannten Disziplinen der Humanbiologie liefern ein umfassendes Verständnis des menschlichen Lebens aus naturwissenschaftlicher Sicht und damit die Basis für eine wissenschaftliche fundierte Diagnose, Therapie und Prophylaxe von Erkrankungen des Menschen. Ziel dabei ist es, die Ursachen von Krankheiten wissenschaftlich zu erforschen und zu verstehen, um Krankheiten kausal (ursächlich) behandeln bzw. ihnen effektiv vorbeugen zu können. Dieser Bereich der Humanbiologie wird oft auch als Biomedizin bezeichnet. Wichtige Teildisziplinen, zusätzlich zu den bereits oben genannten, sind:
[[Bild:pBLymphozyt.jpg|thumb|Pathologie: mikroskopische Ansicht eines Lymphozyten zwischen Erythrozyten in einem ]]
Pathologie
Die Pathologie beschreibt krankheitsbedingte und krankheitsauslösende anatomisch-morphologische Veränderungen des menschlichen Körpers und seiner Organe, insbesondere auf zellulärer Ebene. Sie ist vor allem für die Diagnostik von Erkrankungen von Bedeutung. Ihre Grundlage ist die Anatomie (siehe oben). Eines der wichtigsten Hilfsmittel der Pathologie ist die Mikroskopie.
Pathophysiologie
Die Pathophysiologie erforscht krankheitsbedingte und krankheitsauslösende Störungen der Funktion des menschlichen Körpers und liefert dabei sowohl Erkenntnisse über die Ursachen von Erkrankungen als auch für die Diagnostik. Ihre Grundlage sind die Erkenntnisse der Physiologie (siehe oben).
Pharmakologie und Toxikologie
Die Pharmakologie und die Toxikologie untersuchen die Wirkung von Arzneimitteln bzw. Giften auf den Menschen. Sie erforschen dabei, wie sich ein Arzneimittel bzw. Gift von seiner Aufnahme bis zu seiner Ausscheidung im Körper verhält (siehe auch: ADME), wie der Körper auf den Stoff einwirkt (siehe auch: Pharmakokinetik) und wo im Körper der Stoff welche Effekte bewirkt (siehe auch: Pharmakodynamik). Die Pharmakologie ist somit von großer Bedeutung für die Therapie von Erkrankungen.
Medizinische Genetik
Die Medizinische Genetik beschäftigt sich mit dem Einfluss der Gene und ihrer Vererbung auf die Gesundheit des Menschen. Sie versucht, krankheitsauslösende Gendefekte und Fehler in der Vererbung zu finden. Die Medizinische Genetik trägt somit ebenfalls zum Verständnis der Ursache von Krankheiten bei, liefert jedoch vor allem Erkenntnisse für die Diagnostik (Klinische Genetik).
Pathobiochemie
Die Pathobiochemie untersucht, basierend auf den Erkenntnissen der Biochemie und der Molekularbiologie, krankheitsbedingte und krankheitsauslösende Veränderungen auf chemisch-molekularer Ebene. Sie trägt somit entscheidend zum Verständnis der Ursache von Krankheiten bei, liefert jedoch ebenso wichtige Erkenntnisse für die Diagnostik.
Epidemiologie
Die Epidemiologie beschäftigt sich mit der Häufigkeit sowie der räumlich-geographischen und zeitlichen Verteilung von Erkrankungen in Beziehung zu bestimmten Umwelteinflüssen oder Faktoren wie z.B. Alter, Geschlecht, Größe, Gewicht oder Erbanlagen. Sie arbeitet dabei z.B. mit der Humangenetik (siehe weiter oben), der Mikrobiologie und der Humanökologie (siehe jeweils weiter unten) sowie hinsichtlich ihrer Methoden mit der Mathematik, der Statistik und der Biometrie zusammen. Ziel ist vor allem die Aufklärung der Ursachen von Erkrankungen und ihre Prophylaxe durch prädiktive Diagnostik (Vorhersage) bzw. Risikoabschätzung.
Weitere medizinische Fachrichtungen
mit Bezug zur Humanbiologie sind z.B.
- die Neurowissenschaften
- die Rechtsmedizin
- die Klinische Chemie und die Laboratoriumsmedizin
Humanbiologie als für den Menschen relevante Teilbereiche der Biologie
Über die Humanbiologie im strengeren Wortsinn als Wissenschaft vom menschlichen Leben werden zu diesem Begriff im weiteren Sinn auch diejenigen Teilbereiche der Biologie hinzugerechnet, welche von wesentlicher Bedeutung für das menschliche Leben sind. Dies betrifft unter anderem die folgenden Disziplinen:
[[bild:BacillusAnthracis.jpg|thumb|Mikrobiologie: der Milzbrand-Erreger ]]
Mikrobiologie
Die Mikrobiologie als die Wissenschaft vom Leben der Mikroorganismen umfasst die Teilbereiche Bakteriologie, Virologie und Mykologie. Sie ist für die Humanbiologie insbesondere von Bedeutung im Hinblick auf Bakterien, Viren und Pilze als Krankheitserreger (Medizinische Mikrobiologie). Darüber hinaus spielt die sogenannte Angewandte Mikrobiologie eine große Rolle für die Biotechnologie, z.B. zur technischen Herstellung von Proteinen (Eiweißen) für medizinische Produkte (z.B. Medikamente wie Insulin) und industrielle Zwecke (z.B. Enzyme für Waschmittel) durch gentechnisch veränderte Mikroorganismen.
Biotechnologie
Die Biotechnologie als die Umsetzung von Erkenntnissen aus der Biologie in technische Produkte und Prozesse ist für das Leben der Menschen sowohl direkt als auch indirekt in vielfältiger Hinsicht von großer Bedeutung, von der Entwicklung und Produktion von Medikamenten und Diagnostika über die Herstellung von Lebensmitteln bis hin zu umweltrelevanten Anwendungen.
Humanökologie
Die Humanökologie ist die Lehre von den Beziehungen zwischen dem Menschen (sowohl als einzelnes Individuum als auch als Population und als biologische Art) und seiner belebten und unbelebten natürlichen Umwelt. Für die Humanökologie wichtige Fachgebiete sind z.B. die Ökotoxikologie und die Hygiene.
Weitere Fachgebiete der Biologie
mit Relevanz für die Humanbiologie sind unter anderem
- die Biophysik
- die Bioinformatik
- die Entwicklungsbiologie
Beziehungen zu anderen Natur- und sonstigen Wissenschaften
Neben den bisher genannten Fachgebieten innerhalb der Humanbiologie bestehen hinsichtlich der Inhalte Beziehungen zu anderen Naturwissenschaften, zur Mathematik und zu anderen Fächern:
Naturwissenschaften
[[bild:Insulin_ses_ss.png|thumb|Chemie: Sekundärstruktur des Hormons ]]
Chemie
Innerhalb der Chemie bestehen Beziehungen zur Humanbiologie vor allem mit der Organischen Chemie, z.B. bei der Erforschung der Synthesewege von Biomolekülen und der chemischen Synthese von Arzneistoffen, und mit der Analytischen Chemie, vor allem bei der Entwicklung von bioanalytischen Methoden und der Strukturaufklärung von Biomolekülen.
[[bild:Mri.jpg|thumb|Physik: MRT-Aufnahme des menschlichen Kopfes]]
Physik
Neben der Biophysik, welche als Teildisziplin der Biologie zugerechnet wird, ergeben sich Überschneidungen zwischen der Humanbiologie und der Physik beispielsweise in der Medizinischen Physik. Diese beschäftigt sich insbesondere mit der diagnostischen und therapeutischen Radiologie, verschiedenen bildgebenden Verfahren (z. B. der Sonographie), Diagnosemethoden in der Augenoptik oder der therapeutischen Anwendung von UV- oder Laser-Strahlung (z. B. in der Zahnmedizin).
Weitere Naturwissenschaften
mit inhaltlichen Überschneidungen mit der Humanbiologie sind z.B.
Andere Wissenschaften
Mathematik
Die Mathematik spielt innerhalb der Biologie, und damit auch der Humanbiologie, eine große Rolle bei der Formulierung von mathematischen Modellen biologischer Prozesse. Dieser Teilbereich der Biologie bzw. Humanbiologie wird auch als Theoretische Biologie oder Biomathematik bezeichnet. Des Weiteren ist die Mathematik eine wichtige Stütze der Biometrie und der Biostatistik.
Weitere Fächer
mit Relevanz für die Humanbiologie sind z. B.
- die Anthropologie
- die Psychologie
Studium der Humanbiologie/ Biomedizin
An dieser Stelle kann nur ein allgemeiner Überblick gegeben werden, vor allem zur chronologischen Entwicklung der Humanbiologie bzw. Biomedizin als eigenständiges Studienfach und zu den derzeit verfügbaren Studienangeboten. Weitere Informationen, wie z. B. zur Zulassung, zum Studienbeginn, zu Bewerbungsfristen oder zum jeweiligen Curriculum, sind auf den Webseiten der Hochschulen zu finden (siehe Weblinks).
Historische Entwicklung
150px|right|Logo der Universität Marburg
Bei der Etablierung der Humanbiologie/ Biomedizin als Studienfach nahm die Universität Marburg eine Vorreiterrolle ein, als sie 1979 als erste Hochschule in Deutschland einen entsprechenden grundständigen Studiengang einrichtete. Sie setzte dabei eine Empfehlung des Wissenschaftsrates aus dem Jahr 1966 um. Dieser hatte zur Beseitigung des Mangels an wissenschaftlichem Personal in den Grundlagenfächern der Medizin wie z.B. Anatomie, Biochemie und Physiologie die Einrichtung entsprechender Studienangebote im Bereich der theoretischen Medizin gefordert. An der Universität Marburg wurde dies zunächst in Form eines dreijährigen Ergänzungsstudiengangs für Absolventen der Naturwissenschaften und anderer Studiengänge wie der Mathematik und der Informatik realisiert. Dem folgte von 1974 bis 1979 ein Studiengang, welcher auf einem Vordiplom in einem naturwissenschaftlichen Fach aufbaute und zu einem Abschluss mit dem Titel Dr. rer. physiol. führte. Diese Variante musste jedoch aus fachlichen und juristischen Gründen aufgegeben werden. Beginnend mit Wintersemester 1979/1980 wurden dann Studenten für den Diplomstudiengang Humanbiologie immatrikuliert. Zum Wintersemester 2000/2001 wurde dieser Studiengang durch eine neue Studienordnung grundlegend reformiert, insbesondere hinsichtlich der Durchführung des Hauptstudiums.
150px|right|Logo der Universität Greifswald
Der zweite Studiengang Humanbiologie entstand 1995 an der Universität Greifswald. Als Vorläufer hatte es hier seit 1988/1989 den Studiengang Biopharmakologie gegeben, welcher mit der Neueinrichtung des Faches Humanbiologie eingestellt wurde. Entsprechende Übergangsregelungen für die betroffenen Studenten wie die problemlose freiwillige Umimmatrikulierung in den neuen Studiengang mit uneingeschränkter Anerkennung bereits erbrachter Studienleistungen, ebenso wie die Möglichkeit, das Studium auf Wunsch auch nach alter Prüfungs- und Studienordnung zu beenden, sorgten für einen reibungslosen Übergang. Die Inhalte des Faches Biopharmakologie sind heute eine von mehreren möglichen Spezialisierungen im Studiengang Humanbiologie. Der Studiengang Bioharmakologie war wiederum hervorgegangen aus der Spezialisierungsrichtung "Experimentelle Pharmakologie und Toxikologie" innerhalb des Pharmazie-Studiums, welche seit dem Ende der 70er Jahre an der Universität Greifswald bestanden hatte. Die Universität Greifswald verfügte somit bei der Einrichtung des Studiengangs Humanbiologie über ähnlich lange Erfahrungen und Traditionen in der Ausbildung im Bereich der theoretischen Medizin wie die Universität Marburg.
An der Universität des Saarlandes entschied man sich Anfang der 90er Jahre für die Aufgabe des klassischen Diplomstudiengangs Biologie in seiner gesamten Breite zugunsten einer vollständigen Konzentrierung und Ausrichtung auf die Humanbiologie und Molekularbiologie. Dies geschah 1999 durch Verabschiedung einer neuen Studien- und Prüfungsordnung. Eine entsprechende Umbenennung des Studiengangs erfolgte allerdings nicht, so daß die Absolventen an der Universität des Saarlandes ihr Studium weiterhin als Diplom-Biologen bzw. Diplom-Biologinnen abschließen.
Seit dem Jahr 2000 ist eine starke Zunahme entsprechender Studiengänge an weiteren Hochschulen zu verzeichnen, vor allem unter den Bezeichnungen "Molekulare Medizin" bzw. "(Molekulare) Biomedizin". Insbesondere gibt es seit diesem Jahr auch erstmals ein entsprechendes Studienangebot an einer Fachhochschule. Diese neuen Studiengänge basieren zunehmend auf den Abschlüssen Bachelor / Master anstelle des bisherigen Diplomgrades. Es besteht im allgemeinen eine gute Durchlässigkeit zwischen diesen Studienangeboten sowie mit den bereits vorher bestehenden Studiengängen bei der gegenseitigen Anerkennung von Studienleistungen bei einem Hochschulwechsel. Diese Durchlässigkeit dürfte mit der zunehmenden Verbreitung der Abschlüsse Bachelor / Master und der Einführung des ECTS-Systems weiter zunehmen. Auch für die noch bestehenden Diplomstudiengänge ist in naher Zukunft eine Umstellung auf die neuen Abschlüsse zu erwarten.
Zusammenstellung von Studiengängen im Bereich Humanbiologie/ Biomedizin
| Studiengang | besteht seit | Abschluss | Hochschule |
|---|---|---|---|
| Humanbiologie | 1979 | Diplom | Marburg (U) |
| Humanbiologie | 1995 | Diplom | Greifswald (U) |
| Biologie mit Schwerpunkt Humanbiologie und Molekularbiologie | 1999 | Diplom | Saarland (U) |
| Molekulare Medizin | 1999 | Diplom | Erlangen-Nürnberg (U) |
| Applied Biology (B) / Biology with Biomedical Sciences (M) | 2000 | Bachelor / Master | Bonn-Rhein-Sieg (FH) |
| Biomedizin | 2001 | Bachelor / Master | Würzburg (U) |
| Molekulare Medizin | 2001 | Diplom | Freiburg im Breisgau (U) |
| Biomedizin und Biotechnologie | 2002 | Bachelor / Master | Wien (U) |
| Molekulare Biologie (B) / Biomedizin (M) | 2002 | Bachelor / Master | Mainz (U) |
| Molekulare Biomedizin | 2003 | Diplom | Bonn (U) |
| Molekulare Medizin | 2003 | Bachelor / Master | Göttingen (U) |
| Molekulare Medizin | 2003 | Bachelor / Master | Ulm (U) |
| Medizinische Biologie | 2004 | Bachelor / Master | Essen-Duisburg (U) |
| Molecular Life Science | 2004 | Bachelor / Master | Lübeck (U) |
Literatur
- Gerhard Thews, Ernst Mutschler, Peter Vaupel: Anatomie, Physiologie, Pathophysiologie des Menschen. 5. Auflage. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart 1999, ISBN 3-80-471616-4
- Hans Frick, Helmut Leonhardt, Dietrich Starck: Allgemeine Anatomie. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1992, ISBN 3-13-356804-3
- Frank H. Netter: Atlas der Anatomie des Menschen. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-13-109023-5
- Rainer Klinke, Stefan Silbernagl (Hrsg.): Lehrbuch der Physiologie. Georg Thieme Verlag Stuttgart 2003, ISBN 3-13-796004-5
- Robert F. Schmidt, Florian Lang, Gerhard Thews: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie. 29. Auflage. Springer, Berlin 2004, ISBN 3-54-021882-3
- Gholamali Tariverdian, Werner Buselmaier: Humangenetik. 3. Auflage. Springer, Berlin 2004, ISBN 3-54-000873-X
- Charles A. Janeway, Paul Travers, Mark Walport: Immunologie. 5. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2002, ISBN 3-82-741079-7
- Albert L. Lehninger, David L. Nelson, Michael M. Cox: Lehninger Biochemie. 3. Auflage. Springer, Berlin 2001, ISBN 3-54-041813-X
- Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer: Biochemie. 5. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2003, ISBN 3-82-741303-6
- Benjamin Lewin: Molekularbiologie der Gene. 7. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2002, ISBN 3-82-741349-4
- Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis: Molekularbiologie der Zelle. 4. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2003, ISBN 3-52-730492-4
- Ursus-Nikolaus Riede, Martin Werner, Hans-Eckart Schaefer: Allgemeine und spezielle Pathologie. 5. Auflage. Thieme, Stuttgart 2003, ISBN 3-13-683305-8
- Ernst Mutschler, Gerd Geisslinger, Heyo K. Kroemer, Monika Schäfer-Korting, Monika Schäfer- Korting: Arzneimittelwirkungen. Lehrbuch der Pharmakologie und Toxikologie. 8. Auflage. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart 2001, ISBN 3-80-471763-2
- Georg Löffler, Petro E. Petrides: Biochemie und Pathobiochemie. 7. Auflage. Springer, Berlin 2002, ISBN 3-54-042295-1
- Leon Gordis: Epidemiologie. Verlag im Kilian, Marburg 2001, ISBN 3-93-209163-9
- Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker, Thomas D. Brock: Mikrobiologie. 8. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2000, ISBN 3-82-740566-1
- Wolfgang Nentwig: Humanökologie. 2. Auflage. Springer, Berlin 2004, ISBN 3-54-021160-8
- Michael Wink: Molekulare Biotechnologie. Wiley-VCH, Weinheim 2004, ISBN 3-52-730992-6
- Theodor Dingermann, Ilse Zündorf: Gentechnik, Biotechnik. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart 1999, ISBN 3-80-471597-4
Weblinks
- Studiengang Humanbiologie an der Philipps-Universität Marburg
- Studiengang Humanbiologie an der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald
- Studiengang Biologie mit Schwerpunkt Humanbiologie und Molekularbiologie an der Universität des Saarlandes
- Studiengang Molekulare Medizin an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
- Studiengänge Applied Biology und Biology with Biomedical Sciences an der Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg
- Studiengang Biomedizin an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg
- Studiengang Molekulare Medizin an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
- Studiengang Biomedizin und Biotechnologie an der Veterinärmedizinischen Universität Wien
- Studiengänge Molekulare Biologie und Biomedizin an der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz
- Studiengang Molekulare Biomedizin an der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
- Studiengang Molekulare Medizin an der Georg-August-Universität Göttingen
- Studiengang Molekulare Medizin an der Universität Ulm
- Studiengang Medizinische Biologie an der Universität Essen-Duisburg
- Studiengang Molecular Life Science an der Universität zu Lübeck
Siehe auch:
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