Dein Körper — ein technisches Wunder
LANGE bevor menschliche Ingenieure technische Wunder schufen, gab es bereits ein Bauwerk, das sie alle bei weitem übertraf: den menschlichen Körper.
Die ungefähr sechshundert Muskeln deines Körpers verbrennen Kraftstoff, genauso wie der Motor eines Autos Kraftstoff in brauchbare Energie umwandelt. Doch der menschliche Körper ist dem Automobil weit überlegen, denn er stellt seinen eigenen Brennstoff aus Rohstoffen her, reinigt und repariert sich selbst und ersetzt täglich Millionen verbrauchte Zellen. Wäre es nicht ein großer Vorteil für Autobesitzer, wenn ihr Fahrzeug das auch könnte?
Bauliches Meisterwerk
Lange bevor Ingenieure des alten Rom das Pantheon mit der gewaltigen Kassettenkuppel errichteten, diente die Kuppel des menschlichen Schädels dem Kopf des Menschen bereits als Dach. Jahrtausende, bevor jene römischen Ingenieure die Pfeilerbögen für die Aquädukte bauten, diente das Fußgewölbe als federnde Stütze für das Gewicht des Körpers, und die bogenförmigen Rippenknochen bildeten ein kräftiges, doch biegsames Gehäuse, das die Organe in der Brust schützte. Lange bevor man auf den Gedanken kam, die großen griechischen und ägyptischen Säulen zu errichten, wurde der Mensch bereits von seinen eigenen Säulen, seinen Beinen, aufrecht gehalten.
Deine Knochen sind weit kräftiger und biegsamer als die Baustoffe, die der Mensch verwendet. Das Schienbein kann etwa das dreißigfache Gewicht des auf ihm ruhenden Körpers tragen. Selbst Stahl wäre nicht stärker. Stahl wäre außerdem viel zu starr, um die Belastungen der Körperbewegung auszuhalten, und es wäre viel zu schwer.
Das Knochengerüst des Körpers ist von Gewebe umgeben, das nicht splittert, abblättert oder verwittert wie Baumaterial, das der Mensch verwendet, z. B. Holz, Ziegel, Zement, Stuck und Anstrichfarbe. Deine Augen haben Wimpern, die sie wie ein Sonnenschirm beschatten, und Augenbrauen als Dachtraufen, und sie haben Fensterläden die sich automatisch schließen. Die inneren Organe deines Körpers sind von Flüssigkeit umgeben, die als Schockdämpfer wirkt. Je eingehender die Ingenieure, die sich mit der Biotechnik beschäftigen, den menschlichen Körper studieren, um so mehr staunen sie über die technischen Meisterleistungen, die sie dort entdecken.
Pumpen, Filter, Kreislauf
Betrachte eine Pumpe, die kein menschlicher Ingenieur je vollkommen nachbauen könnte: das Herz. Diese kleine Pumpe schlägt durchschnittlich siebzigmal in der Minute, vierzigmillionenmal im Jahr, und befördert etwa 5 000 bis 6 000 Liter Blut am Tag, rund 180 000 Tonnen während einer durchschnittlichen Lebensspanne.
Keinem Hersteller industrieller Spezialitäten gelänge es, einen Hochdruckfilter zu bauen wie die Nieren. Sie bestehen aus etwa zwei Millionen Filtergeräten komplett mit Filterplatten und Aufsaugeeinrichtung. Die Nieren können täglich etwa 160 Liter Flüssigkeit filtern, obwohl sie nur aus zwei Gebilden bestehen, von denen jedes auf deiner Handfläche Platz hätte.
Betrachten wir außerdem das Kreislaufsystem des Körpers. Man kann es mit dem Straßen- und Eisenbahnnetz und den Transportmitteln einer Stadt vergleichen, die der Beförderung der täglich benötigten Nahrungsmittel und anderer lebensnotwendiger Dinge dienen. Eine Stadt verfügt außerdem über eine Kanalisation, sanitäre Einrichtungen und eine Müllabfuhr. Der Blutkreislauf dient dem gleichen Zweck: Das umlaufende Blut befördert Nährstoffe u. a. zu den Geweben und führt die Abfallprodukte ab.
Die Vereinigten Staaten verfügen z. B. über ein Straßennetz, das Tausende von Kilometern lang ist, auf dem die Nahrungsmittel für ihre 200 000 000 Einwohner herbeigeschafft werden. Die „Straßen“ und „Pipelines“ des menschlichen Körpers — Arterien, Venen und Kapillaren —, über die die lebenerhaltenden Nährstoffe zu den rund 30 000 000 000 000 Zellen befördert werden, sind allein etwa 160 000 Kilometer lang. Wie lange dauert es, bis die 5 bis 6 Liter Blut einmal durch den Körper getrieben worden sind? Nur etwa eine Minute.
Verkehrsprobleme auf den Kreislauf-„Straßen“ des Körpers sind genial gelöst. Das Blut kann nämlich nur in eine Richtung fließen. Diese Einbahnbewegung wird durch vorzüglich konstruierte Ventile bewirkt, die in unseren Venen eingebaut sind und die man in der Technik als „Klappenventile“ bezeichnet. Das Herz pumpt das Blut unter großem Druck durch die Arterien zu den Kapillaren. Dann fließt das Blut wieder von den Beinen unter sehr niedrigem Druck zurück; durch Muskelkontraktionen massieren die Venen das Blut wieder zum Herzen hin. Außerdem verhindern die „Klappenventile“, daß das Blut in den Adern rückwärts fließt.
Wie kommt es aber, daß der ganze Körper gleichmäßig mit Blut versorgt wird, obschon der Kreislauf Tausende von Kilometern umfaßt? In jedem Rohrnetz, durch das eine Flüssigkeit für einen bestimmten Zweck zirkuliert — z. B. bei einer Warmwasserheizung —, muß man darauf achten, wieviel Wasser in jeden Heizkörper fließt. Man muß Spar- oder Ausgleichventile einbauen, damit sich das Wasser im ganzen System gleichmäßig verteilt.
Absperrvorrichtungen in den winzigen Arterien des Gewebes und der Organe sorgen dafür, daß das Blut gleichmäßig durch den menschlichen Körper fließt. Sie steuern die Menge und den Fluß des Blutes, sei es in der Nähe des Herzens, sei es weiter davon entfernt. Diese Absperrvorrichtungen wachen nicht nur darüber, daß die richtige Menge Blut nach jedem Organ gelangt, sondern sie öffnen sich und lassen mehr Blut als gewöhnlich hindurchfließen, wenn vorübergehende Umstände es erfordern. Der Körper vollbringt wahre hydraulische und verkehrstechnische Meisterleistungen.
Klimaanlagen
Moderne Ingenieure bauen jetzt Häuser, in denen das ganze Jahr über eine angenehme Temperatur herrscht, ganz gleich, wie das Wetter ist, ob es draußen sehr warm oder sehr kalt ist. Keine elektronisch gesteuerte Klimaanlage der Welt vermag jedoch die Temperatur in einem Gebäude so gut zu regeln wie der Wärmeregler des menschlichen Körpers. Die thermostatischen Kontrollen des Körpers halten die Wärme gleichmäßig auf etwa 37 °C, ungeachtet der ihn umgebenden Lufttemperatur.
Im Winter, wenn es kalt ist, verbrennen wir irgendein Heizmaterial, um unsere Wohnung warm zu halten. Während es verbrennt, wird Wärme frei. Doch wie ist es mit unserem Körper? Wie kann er Wärme erzeugen, da doch kein Feuer darin brennt?
Der Körper verbrennt ebenfalls Stoffe und erzeugt dadurch Wärme. Er stellt Glukose her und spaltet die Moleküle der Glukose; dadurch wird Energie in Form von Wärme frei. Körperwärme entsteht durch den Stoffwechsel.
Hast du schon einmal bemerkt, daß sich deine in der Haut liegenden Muskeln krampfhaft zusammenziehen, wenn du der Kälte ausgesetzt warst? Der Körper benutzt außerdem die Muskeln, um Wärme zu erzeugen. Wenn du weit genug abgekühlt bist, fängst du nämlich an zu frösteln. Professor Arthur C. Guyton, ein bekannter Physiologe, berichtet in dem Textbook of Medical Physiology (Lehrbuch für medizinische Physiologie), wie sich Muskelspannung und Frösteln auswirkt:
„Der Stoffwechsel, der dadurch in den Muskeln entsteht, steigert die Wärmeerzeugung; oft erhöht er die gesamte Wärmeerzeugung bis zu 50 Prozent, sogar, bevor man zu frösteln anfängt. Wenn das Frösteln beginnt, kann der Körper von 200 bis zu 400 Prozent mehr Körperwärme als normal erzeugen.“
Das Kühlsystem des Körpers ist genauso erstaunlich wie seine Wärmeerzeugung. Bei warmem Wetter fangen wir an zu schwitzen. Der Körper gibt überschüssige Wärme ab, indem er Schweiß absondert, der dann verdunstet. Einige moderne Kühlverfahren beruhen auf dem Prinzip der Verdunstung. Kälte entsteht, indem verdunstendes Wasser der Umgebung Wärme entzieht. Unser Körper hat diese Technik schon angewandt, lange bevor menschliche Ingenieure auf diesen Gedanken kamen.
Komplizierte Optik
Die Linse des menschlichen Auges ist ein weiteres Wunder. Durch die Linse nimmt das Sehzentrum die verschiedenen Formen in seiner Umwelt wahr; das Bild wird auf die Netzhaut projiziert. Das menschliche Auge stellt sich auf die wechselnde Entfernung ein, so ähnlich, wie man eine Kamera einstellt. Die Linse paßt sich der Entfernung an, indem sie ihre Form verändert. Die Kamera muß man mit der Hand einstellen; die Linse des Auges dagegen stellt die Brennweite automatisch auf die wechselnden Entfernungen ein.
Beim menschlichen Auge ist ein weiteres Phänomen interessant: Wenn man durch eine nach außen gewölbte, das heißt konvexe Linse schaut, wie die Linse unseres Auges, steht das Bild auf dem Kopf. Dieses Bild erscheint auf der Netzhaut und wird an das Gehirn weitergeleitet. Unser Gehirn wertet das Bild aber automatisch so aus, daß die Welt nicht auf dem Kopf zu stehen scheint, sondern aufrecht: Ein weiteres Beispiel, das uns zeigt, wie wunderbar der menschliche Körper funktioniert.
Wenn wir die technischen Meisterwerke des menschlichen Körpers kurz betrachten, erkennen wir darin die Weisheit des großen Schöpfers, der den Menschen gemacht hat. Wer ehrlich und verständig ist, wird wirklich veranlaßt, wie der Psalmist vor langer Zeit zu sagen: „Ich preise dich darüber, daß ich auf eine erstaunliche, ausgezeichnete Weise gemacht bin.“ — Ps. 139:14.