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Tetanus

Tetanus

Tetanus, auch Wundstarrkrampf genannt, ist eine Erkrankung des Nervensystems, die durch Bakterien ausgelöst wird. Die Infektion erfolgt durch das Eindringen von Clostridium tetani in offene Wunden oder Schnitte. Das Bakterium vermehrt sich und sondert Toxine (Tetanospasmin) ab, die über den Blutweg oder periphere Nervenbahnen in das Gehirn gelangen. Dort hemmt es im Vorderhirn muskelrelaxierende Synapsen, was Lähmungen und Muskelkrämpfe verursacht.

Symptome

Die Inkubationszeit beträgt zwischen drei Tagen und drei Wochen; in seltenen Fällen kann die Inkubationszeit mehrere Monate betragen. Danach treten grippeähnliche Symptome wie Kopfschmerz, Schwindel, Ermüdungserscheinungen, Muskelschmerzen und Schweißausbrüche auf. Anschließend kann der Kiefer nicht mehr bewegt werden (Kieferklemme) und es entsteht ein durch Krämpfe verursachter grinsender Gesichtsausdruck (sog. Sardonisches Lachen / Risus Sardonicus). Unbehandelt kommt es zu einer Muskelstarre (Rigor) der langen Rücken- und Bauchmuskeln, die von Kopf und Nacken absteigend verläuft. Danach folgen Krämpfe in Armen, Beinen, Kehlkopf und Zwerchfell. Die Krämpfe selbst dauern 1 - 2 Minuten und werden von den kleinsten äußeren Reizen (akustisch, optisch, mechanisch) ausgelöst. Eine direkte Ansteckung von Mensch zu Mensch ist nicht möglich.

Prophylaxe

Da die Keime sog. Anaerobier sind, also nur unter Sauerstoffabschluss wachsen, ist die Reinigung einer Wunde und evtl. Wundtaschen (Hautüberlappungen) oberste Behandlungspflicht besonders bei Schürfwunden. Nach einer Verletzung der Haut wird (sofern kein ausreichender Impfschutz nachgewiesen werden kann) eine sog. kombinierte Impfung (sowohl aktive als auch passive Immunisierung) durchgeführt. Diese besteht aus der Injektion von menschlichen Antikörpern gegen den Tetanuserreger und einer Injektion von abgetöteten Tetanuserregern. Nach ca. 4 Wochen und ca. 1 Jahr sollten weitere Impfungen erfolgen, um einen sicheren aktiven Schutz gegen Tetanus aufzubauen. Gegen Tetanus kann und sollte man sich impfen lassen, bevor es zu Verletzungen kommt. Die Impfung ist eine aktive Immunisierung und sollte nach den Empfehlungen der Ständigen Impfkommission (STIKO) bei allen Säuglingen nach Vollendung des 2. Lebensmonats durchgeführt werden. Vollständiger Schutz ist erst nach 3 Impfungen vorhanden. Der Impfschutz hält etwa 10 Jahre lang an. Danach ist eine einmalige Auffrischimpfung erforderlich. Diese genügt in der Regel auch bei Überschreitung des Abstandes von 10 Jahren. Meist wird eine Kombinationsimpfung gegen Tetanus und Diphtherie durchgeführt.

Behandlung

Da es keine Behandlung gegen das bereits wirksame Tetanustoxin gibt, erfolgt die Behandlung symptomatisch. Die Wunde wird gesäubert, gegen den Erreger werden Antibiotika gegeben, das Immunsystem des Patienten wird gestärkt, damit der Körper körpereigene Antikörper entwickelt, die Muskeln werden entspannt, und der Patient wird in einem abgedunkelten und schallgeschützten Raum untergebracht.

Letalität

Tetanus ist eine hoch gefährliche Krankheit. Bei weniger als zehn Fällen, die im Durchschnitt in Deutschland jedes Jahr auftreten, führt sie in ca. einem Viertel der Fälle zum Tod. In Ländern mit feuchtwarmem Klima und geringerer Impfquote treten hingegen jährlich bis zu 50 Erkrankungen pro 100.000 Einwohner auf. Nach WHO-Schätzungen sterben weltweit jährlich über eine Million Menschen an der Krankheit.

Meldepflicht

Tetanus ist nach dem Infektionsschutzgesetz nicht meldepflichtig. Einige Bundesländer in Deutschland haben jedoch vor, eine Meldepflicht einzuführen bzw. haben diese bereits eingeführt. Auskünfte erteilen dazu die obersten Gesundheitsbehörden der jeweiligen Bundesländer.

Weblinks


- [http://www.rki.de/cln_006/nn_225576/DE/Content/InfAZ/T/Tetanus/Tetanus.html Tetanus-Informationen des Robert-Koch-Instituts]
- [http://www.medizin.de/gesundheit/deutsch/1236.htm Wundstarrkrampf weltweit immer noch von Bedeutung]
- [http://www.dgk.de/web/dgk_content/de/7b9094e1631a4ce5c1256cfa00466d5f.htm Deutsches Grünes Kreuz für Gesundheit-> Tetanus] Kategorie: Veterinärmedizin Kategorie: Infektionskrankheit ja:破傷風 ms:Kancing gigi

Nervensystem

Nervensysteme sind das Gewebe lebender Organismen, das der Regelung ihres Verhaltens zur aktiven Reaktion auf äußere Reize dient. Sie bestehen aus vernetzten Neuronen (Nervenzellen) und - bei höheren Lebewesen - aus Gliazellen. Im Verlauf der Evolution und mit der Höherentwicklung einzelner Abteilungen des Tierreiches ist eine deutliche Tendenz zur Konzentration und damit einhergehender Spezialisierung von Teilen der Nervensysteme festzustellen.

Nervensystemtypen

Als primitivste Nervensysteme gelten die relativ homogenen Nervennetze von Schwämmen und Nesseltieren.

Markstränge

Markstränge findet man bei Nesseltieren.

Strickleiternervensysteme und Ganglien

Das Zentralnervensystem der Gliederfüßer (u.a. Insekten, Krebse, Spinnentiere), der Bärtierchen, Stummelfüßer sowie der Ringelwürmer besteht aus mehreren Nervenknoten (Ganglien), die durch zwei Nervenstränge strickleiterartig miteinander verbunden sind. Bei den meisten dieser Tiere ist das Oberschlundganglion besonders groß ausgebildet. Es übernimmt Funktionen eines Gehirns, insbesondere die Verarbeitung von Sinnesreizen. Die Ganglien der Körpersegmente steuern häufig die Bewegungen der Bein- und Flügelmuskulatur weitestgehend autonom. Die Strickleiternervensysteme liegen (mit Ausnahme des Oberschlundganglions) unterhalb des Verdauungsapparates. Daher spricht man auch vom Bauchmark.

Zentralnervensysteme, Gehirne

Besonders stark zentralisiert sind die Nervensysteme von Kopffüßern und Wirbeltieren. Bei ihnen werden sehr viele Funktionen des Nervensystems und der Muskeln zentral vom Gehirn aus gesteuert (Zentralnervensystem). Bei Wirbeltieren besteht das Zentralnervensystem aus einer Reihe von verschmolzenen Ganglien und Nervenfasern, die oberhalb des Verdauungstraktes, aber unterhalb der Chorda dorsalis liegen und daher als Rückenmark bezeichnet werden. Die Gesamtsteuerung erfolgt vom Gehirn aus.

Struktur des Nervensystems beim Menschen


- Peripheres Nervensystem
  - Rezeptoren
  - Effektoren
  - Vegetatives Nervensystem
    - Sympathikus
    - Parasympathikus
- Zentralnervensystem
  - Rückenmark
  - Gehirn
    - Telencephalon
    - Diencephalon
    - Mesencephalon
    - Metencephalon
    - Myelencephalon Das Diencephalon zusammen mit dem Sympathikus und Parasympathikus bilden das Endokrine System.

Lokalisierung der Funktionen

Während bei primitiven Tieren noch manchen Einzelneuronen spezielle Einzelfunktionen zufallen (z.B. Schrittmacherneuronen, die den Takt für elementare Körperbewegungen von Würmern vorgeben), verrichten in hochkomplexen Nervensystemen bis zu mehreren Milliarden Neuronen im Verbund spezielle Aufgaben; ein bekanntes Beispiel ist die Unterscheidung zwischen dem autonomen oder vegetativen und dem willkürlichen Nervensystem beim Menschen. Als weiteres Beispiel mag die Untergliederung unseres Cortex in motorische und sensorische Bereiche dienen. Die Teilnetze sind nicht immer klar zu trennen, einzelne Neuronen können multiple Funktionen in verschiedenen Teilnetzen innehaben, so dass die Gesamtfunktion nur als Resultat einer Summenaktivität von vielen (>10000) Neuronen zustande kommt.

Erregungsleitung

In Nervensystemen mit Zentralganglien kann die Erregungsleitung der Neurone in Afferenzen (von den Sensoren zum Gehirn) und Efferenzen (vom Gehirn zu den Effektoren, z.B. Muskeln) unterteilt werden.

Fehlbildungen des Nervensystems

Unter diesen Fehlbildungen sind vor der Geburt entstandene Strukturabweichungen, die mit der üblichen Variationsbreite einer Art nicht zu erklären sind, zu verstehen. Ursache für Besonderheiten des Nervensystems bzw. dessen Entwicklung sind entweder genetische Faktoren, z.B. nervale Mutationen, oder Umweltfaktoren ( peristatische Faktoren) wie #Mangelerkrankungen #ionisierende Strahlen #Schadstoffe und / oder Gifte #Viruserkrankungen #Hypoxie. Die Besonderheiten manifestieren sich während der Morphogenese des Nervensystems meist schon im embryonalen bzw. fetalen Entwicklungsstadium (= angeborene Besonderheiten). Angeborene Besonderheiten des zentralen Nervensystems des Menschen und der Wirbeltiere treten häufig bei Spaltbildungen der Wirbelsäule infolge einer mangelnden Verschmelzung der rückwärtigen Teile des Wirbelkanals auf, die zu den verschiedenen Formen von Spina bifida führt. Bei der häufigsten Form, Spina bifida occulta, ist nur ein Wirbel nicht vollständig geschlossen. Diese Besonderheit ist folgenlos und kommt bei bis zu zehn Prozent der Bevölkerung vor. Sind mehrere Wirbelkörper nicht verschlossen, kann es zu schwereren Formen kommen, die man als Spina bifida cystica zusammenfasst. Folge ist eine Meningozele, die durch ein Herausstülpen der Rückenmarkhäute charakterisiert ist, oder eine Meningomyelozele. Dabei tritt das Rückenmark zusätzlich in die von Rückenmarkhäuten und Haut gebildete Blase ein, was zu neurologischen Schädigungen führen kann. Analoge Besonderheiten trifft man bei unvollständigem Schluss des Schädels an, vor allem des Hinterhauptbeins: Bei einem kleinen Defekt ist die Folge eine Meningozele, tritt auch ein Teil des Gehirns aus, spricht man von Meningoenzephalozele oder sogar von einer Meningohydroenzephalozele, falls ein Teil eines Ventrikels mit austritt. Eine andere Gruppe von - immer mit sehr schwerwiegenden Krankheitsbildern verbundenen - Besonderheiten ist die Folge eines unvollständigen Schlusses des Neuralrohrs selbst während der Neurulation. Dabei liegt das Nervengewebe unmittelbar frei und ist nicht von Haut oder Bindegewebe bedeckt, da sich das Ektoderm nicht wieder über der Neuralanlage geschlossen hat. Im Bereich des Rückenmark spricht man von Rachischisis oder auch Myeloschisis. Schließt sich das vordere Ende des Neuralrohrs nicht, ist die Folge eine Anenzephalie. Ist vor der Geburt der Fluss des Liquor gestört - meistens durch einen Verschluss des Aquaeductus cerebri im Mesencephalon - staut sich die Flüssigkeit im Gehirn. Folge ist ein Hydrozephalus mit einer Erweiterung der Schädelnähte, dünn ausgezogenen Schädelknochen und einem bis zu dreifach vergößerten Schädel.

Siehe auch

Ergotrop, Peripheres Nervensystem, Vegetatives Nervensystem

Weblinks


- http://www.bio2.rwth-aachen.de/teaching/WS99/neurows9900.html Kategorie:Neurologie Kategorie:Neurophysiologie Kategorie:Anatomie ja:神経系 th:ระบบประสาท

Bakterien

Die Bakterien (Bacteria) (altgriechisch bakterion – Stäbchen) bilden neben den Eukaryoten und Archaeen eine der drei grundlegenden Domänen, in die heute alle Lebewesen eingeteilt werden. Traditionell wird die Bezeichnung „Bakterien“ in der Mikrobiologie für alle mikroskopisch kleinen, meistens einzelligen Organismen gebraucht, die keinen echten Zellkern besitzen und deshalb zu den Prokaryoten gehören. Hierzu zählen auch die Archaeen. Heute werden dagegen die Archaeen einer separaten Domäne zugeordnet. Zur Abgrenzung von dieser Gruppe spricht man manchmal auch von Eigentlichen Bakterien oder Echten Bakterien. Früher wurden sie zur Unterscheidung von den dann Archaebacteria genannten Archaeen mit wissenschaftlichem Namen auch Eubacteria genannt. Dies war eine unglückliche Benennung, weil es auch eine Bakteriengattung Eubacterium gab Da Bakterien Prokaryoten sind, ist ihre DNA nicht in einem vom Cytoplasma durch eine Doppelmembran abgegrenzten Zellkern enthalten wie bei Eukaryoten, sondern bei ihnen liegt die DNA wie bei allen Prokaryoten frei im Cytoplasma, und zwar in einem engen Raum zusammengedrängt (Kernäquivalent), auch Nucleoid genannt. Bakterien wurden erstmalig 1676 von Antoni van Leeuwenhoek mit Hilfe eines selbstgebauten Mikroskops in Gewässern und im menschlichen Speichel beobachtet und von ihm in Berichten an die Royal Society of London beschrieben. Im Jahr 1999 wurde das größte bislang bekannte Bakterium entdeckt: Die so genannte Schwefelperle von Namibia, Thiomargarita namibiensis, ist mit einem Durchmesser von bis zu einem dreiviertel Millimeter ein bereits mit bloßem Auge sichtbares Schwefelbakterium und gilt somit als Blauwal unter den Bakterien.

Aufbau der Bakterien

Blauwal Bakterien besitzen zumeist eine Zellwand, alle besitzen Cytoplasma mit Cytoplasmamembran und Ribosomen. Die DNA liegt als strangförmiges, in sich geschlossenes Molekül, als so genanntes Bakterienchromosom, frei im Cytoplasma vor. Häufig befindet sich im Cytoplasma weitere DNA in Form von ebenfalls strangförmigen, in sich geschlossenen Molekülen Plasmiden, die unabhängig vom Bakterienchromosom vervielfältigt und bei der Fortpflanzung weitergegeben werden oder von einem Individuum auf ein anderes übertragen werden können. Das Genom des Darmbakteriums Escherichia coli besteht aus knapp 4,7 Millionen Basenpaaren, deren Sequenz vollständig bekannt ist. Das DNA-Molekül ist etwa 1,4 Millimeter lang, aber nur 2 Nanometer breit und enthält rund 4400 Gene. Trotz seiner Länge von mehr als dem Tausendfachen des Zelldurchmessers ist es auf einen Bereich von etwa der Hälfte des Zelldurchmessers (vermutlich hochgeordnet) zusammengeknäult (Nucleoid). Neben dem Genom von E. coli sind auch von einer großen Anzahl weiterer Bakteriengenome die Nukleinsäurebasen-Sequenzen vollständig bekannt (siehe Sequenzierte Organismen).

Lebensweise der Bakterien

Lebensweise und Stoffwechsel der Bakterien können sehr verschieden sein. So gibt es Bakterien, die Sauerstoff benötigen (aerobe Bakterien oder Aerobier), Bakterien, für die Sauerstoff Gift ist (obligat anaerobe Bakterien oder obligate Anaerobier), und Bakterien, die sowohl Sauerstoff als auch Sauerstoffmangel aushalten (fakultative Anaerobier). Einige Bakterien sind zur Photosynthese fähig, also phototroph, zum Beispiel die früher auch Blaualgen genannten Cyanobakterien, die meisten sind dagegen chemotroph. Von den Chemotrophen sind die meisten heterotroph, einige jedoch chemoautotroph, und zwar lithoautotroph. Manche Bakterien bilden Dauerstadien (Sporen), die extreme Umweltbedingungen aushalten. Bakterien, die sich extremen Umweltbedingungen angepasst haben, nennt man Extremophile. Die Vermehrung der Bakterien erfolgt meistens asexuell durch Zellteilung, bei einigen durch Knospung. Auch Sexualvorgänge (Konjugation) kommen bei Bakterien vor und sie können so ihr Erbgut austauschen. Dazu produzieren sie so genannte Sexualpili (Proteinröhren), durch die DNA von einer Zelle zur anderen übertragen werden kann. Die DNA-Übertragung kann allerdings auch ohne diese Pili erfolgen, wenn sich zwei Bakterienzellen eng aneinander legen. Die weitaus meisten Bakterien leben in der Natur in Form von Biofilmen.

Bewegung

Bakterien bewegen sich meist frei im Flüssigmedium schwimmend durch Geißeln. Einige Bakterien bewegen sich durch Kriechen, zum Beispiel Myxobakterien und einige Cyanobakterien. Verschiedene Umweltfaktoren können die Bewegungsrichtung der Bakterien beeinflussen. Diese Reaktionen werden als Phototaxis, Chemotaxis, Mechanotaxis und Magnetotaxis bezeichnet.

Endosymbiontenhypothese

Man nimmt heute an, dass einige Organellen, die in den Zellen vieler Eukaryoten vorkommen, ursprünglich eigenständige Bakterien waren (Endosymbiontentheorie); dies betrifft die Chloroplasten und die Mitochondrien. Diese Organellen zeichnen sich durch eine doppelte Hüllmembran aus und enthalten eine eigene DNA.

Ökologische Bedeutung der Bakterien

Unverzichtbar für bedeutende geochemische Stoffkreisläufe sind viele Bodenbakterien, die als Destruenten wirken beziehungsweise Nährsalze für die Pflanzen verfügbar machen. Eine große Gruppe von Bakterien bilden die so genannten Cyanobakterien, die früher etwas irreführend auch als Blaualgen bezeichnet wurden. Da sie Prokaryonten sind, gehören sie nicht zu den Algen. Sie betreiben Photosynthese und sind entsprechend unabhängig von organischer Nahrung, brauchen jedoch Licht zur Energieversorgung. Gemeinsam mit den Grünalgen (Chlorophyta) und anderen Algengruppen bilden sie das Phytoplankton der Meere und Süßgewässer und so die Nahrungsgrundlage vieler Ökosysteme. Spezielle Bakterien kommen als Symbionten im Darm oder in anderen Organen vieler Lebewesen vor und wirken bei der Verdauung und weiteren physiologischen Vorgängen mit. Escherichia coli und Enterokokken sind die bekanntesten Vertreter dieser Gruppe. Aber auch anaerobe Bifidobakterien gehören dazu. Unter die Bakterien fallen auch viele Krankheitserreger. Gegen Bakterien wirken Antibiotika wie Penicilline, die durch Pilze der Gattung Penicillium gebildet werden. Penicillin stört die Synthese der Bakterien-Zellwand, daher wirkt es nur gegen wachsende Bakterien. Hierbei muss beachtet werden, dass auch körpereigene Bakterien durch das Penicillin gestört, bzw. getötet werden. Die Fähigkeit einer großen Anzahl von Bakterien, für den Menschen wichtige Stoffe wie Antibiotika und Enzyme zu produzieren, wird in der Biotechnik genutzt. Neben klassischen Verfahren in der Nahrungsmittelproduktion gehört auch die Nutzung ihrer Fähigkeiten zur Beseitigung problematischer Abfälle sowie zur Produktion von Medikamenten hierher. Häufig werden zu diesem Zweck nützliche Teile des Genoms bestimmter Bakterien in das Genom einfach zu haltender, einfach zu kultivierender und weitgehend ungefährlicher Bakterien wie Escherichia coli eingepflanzt (Gentechnik).

Klassifikation der Bakterien

Phylogenetisches System

Gentechnik Eine phylogenetische Klassifikation anhand morphologischer und stoffwechselphysiologischer Merkmale ist bei den Bakterien in der Regel nicht möglich, sie muss auf der Basis der molekularen Struktur dieser Organismen aufgebaut werden. Die Klassifizierung erfolgt hauptsächlich mit Hilfe phylogenetischer Marker. Solche Marker sind zelluläre Makromoleküle, deren Zusammensetzung sich mit abnehmendem Verwandtschaftsgrad verschiedener Organismen immer mehr unterscheidet. Zu den wichtigsten Molekülen dieser Art zählt derzeit die 16S-Untereinheit der ribosomalen RNA. Die Basensequenz dieser RNA soll die tatsächlichen evolutionären Beziehungen unter den Organismen widerspiegeln. Das derzeit "gültige" phylogenetische System der Bakterien ist das nach Garrity, G. M.; J. A. Bell und T. G. Lilburn: "Taxonomic Outline of the Prokaryotes. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology", Second Edition, Release 5.0, Springer-Verlag, New York, 2004 (DOI: 10.1007/bergeysoutline200405), das gleichzeitig eine Klassifikation der Archaeen vornimmt. Nachstehend wird dieses System, beschränkt auf die Bakterien im eigentlichen Sinne (Domäne Bacteria) bis auf Ordnungsebene wiedergegeben.

Klassisches System

Aus praktischen Gründen werden Bakterien dennoch nach ihrer Form und ihrer Organisation unterteilt. Dabei werden kugelige Bakterien als Kokken, längliche, zylindrische Bakterien als Stäbchen und spiralige, wendelförmige Bakterien als Spirillen bezeichnet. Diese Grundformen können einzeln auftreten oder sich zu typischen Formen zusammenfinden (Haufenkokken = Staphylokokken, Kettenkokken = Streptokokken, Doppelkokken = Diplokokken). Des Weiteren bilden vor allem Stäbchenbakterien häufig, Spirillen immer eine oder mehrere Geißeln, so genannte Flagellen, aus, mit deren Hilfe sie sich fortbewegen können. Anzahl und Anordnung der Geißeln sind Unterscheidungsmerkmale. Einige Bakterien bilden Schleimhüllen, "Kapseln", aus, einige verschiedenartige Sporen. Weiterhin wichtig für die Klassifikation ist die Lebensweise, besonders der Stoffwechseltyp, sowie die Möglichkeit, die Bakterien auf bestimmte Weise zu färben. Die so genannte Gramfärbung (eingeführt vom dänischen Bakteriologen Gram) lässt Rückschlüsse auf die Zusammensetzung und Struktur der Zellwand zu; die so genannten grampositiven Bakterien bilden wahrscheinlich sogar eine natürliche Verwandtschaftsgruppe, ein monophyletisches Taxon. Serologisch unterscheidbare Variationen von Bakterien nennt man Serotypen.

Taxonomie medizinisch relevanter Bakterien

In der folgenden Übersicht werden die medizinisch relevanten Bakterien und ihre taxonomische Zuordnung dargestellt: Bakterien mit dünner Zellwand (meist gramnegativ)
- Spirochaetales - Spirochäten
  - Spirochaetaceae
    - Borrelia
    - Treponema
    - Cristispira
    - Spirochaeta
    - Brachyspira
  - Leptospiraceae
    - Leptospira
    - Leptonema
    - Turneria
- Gekrümmte und wendelförmige Bakterien
  - Aquaspirillum
  - Bdellovibrio
  - Campylobacter
  - Spirillum
- Aerobe Stäbchen und Kokken
  - Pseudomonadaceae
    - Pseudomonas
    - Xanthomonas
  - Legionellaceae
    - Legionella
  - Neisseriaceae
    - Acinetobacter
    - Branhanella
    - Kingella
    - Moraxella
    - Neisseria
  - N.N.
    - Bordetella
  - N.N.
    - Brucella
  - N.N.
    - Flavobacterium
  - N.N.
    - Francisella
- Fakultativ anaerobe Stäbchen
  - Enterobakterien (Enterobacteriaceae)
    - Citrobacter
    - Edwardsiella
    - Enterobacter
    - Erwinia
    - Escherichia
    - Hafnia
    - Klebsiella
    - Morganella
    - Proteus
    - Providencia
    - Salmonella
    - Serratia
    - Shigella
    - Yersinia
  - Vibrionaceae
    - Aeromonas
    - Photobacterium
    - Plesiomonas
    - Vibrio
  - Pasteurellaceae
    - Actinobacillus
    - Haemophilus
    - Pasteurella
  - N.N.
    - Calymmatobacterium
  - N.N.
    - Cardiobacterium
  - N.N.
    - Chromobacterium
  - N.N.
    - Eikenella
  - N.N.
    - Gardnerella
  - N.N.
    - Streptobacillus
  - N.N.
    - Zymomonas, beispielsweise Zymomonas mobilis
- Anaerobe Stäbchen
  - Bacteroidaceae
    - Bacteroides
    - Fusobacterium
    - Leptotrichia
- Anaerobe Kokken
  - Veillonellaceae
    - Veillonella
  - Peptococcaceae
    - Peptococcus
    - Peptostreptococcus
- Rickettsiales
  - Rickettsiaceae
    - Coxiella
    - Rickettsia
    - Rochalimeae
  - Bartonellaceae
    - Bartonella
      - Bartonella baciliformis
      - Bartonella quintana
      - Bartonella schoenbuchensis
- Chlamydiales
  - Chlamydiaceae
    - Chlamydia Bakterien mit mehrlagiger Mureinschicht (Firmicutes, meist grampositiv)
- Aerobe und fakultativ anaerobe Kokken
  - "Staphylococcaceae"
    - Staphylococcus
    - Gemella
    - Macrococcus
  - Streptococcaceae
    - Streptococcus
    - Lactococcus
  - "Enterococcaceae"
    - Enterococcus
- Endosporenbildende Stäbchen und Kokken
  - Bacillaceae
    - Bacillus
    - Clostridium
- Aerobe Stäbchenbakterien
  - Milchsäurebakterien - Lactobacillaceae
    - Lactobacillus
  - N.N.
    - Listeria
  - N.N.
    - Erysipelothrix
- Unregelmäßig geformte Stäbchen
    - Corynebacterium
    - Eubacterium
    - Propionibacterium
- Bakterien mit Neigung zu Verzweigungen beziehungsweise Fadenbildung (Actinomycetales)
  - Actinomycetaceae
    - Actinomyces
    - Arachnia
    - Bacterionema
    - Bifidobacterium
  - Micrococcaceae
    - Micrococcus
    - Kocuria
    - Nesterenkonia
    - Arthrobacter
    - Rothia
  - Dermatophilaceae
    - Dermatophilus
    - Kytococcus
  - Mycobacteriaceae
    - Mycobacterium
  - Nocardiaceae
    - Nocardia
    - Pseudonocardia
  - Streptomycetaceae
    - Streptomyces Bakterien ohne feste Zellwand
- Mycoplasmatales
  - Mycoplasmataceae
    - Mycoplasma
    - Ureaplasma
  - Acholeplasmataceae
    - Acholeplasma

Literatur

Bücher


- Albert Balows (Ed.): The Prokaryotes; a handbook on the biology of bacteria: ecophysiology, isolation, identification, applications, 4 Bände (Vol. 1 - 4), New York u. a., Springer-Verlag, 1992, ISBN 0-387-97258-7, ISBN 3-540-97258-7
- Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: BROCK - Mikrobiologie, Heidelberg, Spektrum Akademischer Verlag, 2000, ISBN 3-8274-0566-1

Aufsätze


- Herbert Zuber: Thermophile Bakterien. Chemie in unserer Zeit 13(6), S. 165 - 175 (1979),
- Birgit Sattler, Hans Puxbaum, Roland Psenner: Bakterien der Lüfte: Vom Winde verweht. Biologie in unserer Zeit 32(1), S. 42 - 49 (2002),
- Silke Wendler: Das Cytosklett der Bakterien. Biologie in unserer Zeit 32(1), S. 6 (2002),
- Hans-Curt Fleming, Jost Wingender: Biofilme - die bevorzugte Lebensform der Bakterien: Flocken, Filme und Schlämme. Biologie in unserer Zeit 31(3), S. 169 - 180 (2001),

Weblinks


- [http://141.150.157.117:8080/prokPUB/index.htm The Prokaryotes; an evolving electronic resource for the microbiological community ]
- [http://141.150.157.80/bergeysoutline/main.htm Bergey's phylogenetisches System der Prokaryoten ]
- [http://www.dsmz.de/bactnom/bactname.htm Liste aller Bakteriennamen, bei der "Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH" ]
- [http://www.intestinal.de/html/bakterien_im_darm.html Bakterien im Darm ]
- [http://www.bakteriologieatlas.de Atlas mit Bildern von Bakterienkulturen] Kategorie:Mikrobiologie Kategorie:Archaeen und Bakterien ja:真正細菌 ko:세균 th:แบคทีเรีย

Inkubationszeit

Die Inkubationszeit (lat.: incubare: ausbrüten) ist ein Begriff aus der Medizin und beschreibt die Zeit, die zwischen der Infektion mit einem Krankheitserreger und dem Auftreten der ersten Symptome vergeht. Die Inkubationszeit kann, abhängig von der Krankheit, zwischen wenigen Stunden bis zu Jahrzehnten liegen. Sie kommt dadurch zustande, dass die Erreger sich zuerst an der Eintrittspforte vermehren, um dann über das Blut an ihr Zielorgan zu gelangen (zyklische Allgemeininfektion). So vermehrt sich z.B. das Poliovirus in den lymphatischen Geweben des Verdauungstrakts (Enterovirus). Nach 1-2 Wochen kann es dann zu unspezifischen Symptomen wie Fieber und Gliederschmerzen kommen. Etwa eine halbe Woche später kann dann das Krankheitsbild der Kinderlähmung folgen. Bei der Tollwut hängt die Dauer der Inkubationszeit von der Lokalisation des Bisses ab, mit dem das Virus übertragen wurde. Je länger sein Weg entlang der peripheren Nerven ins Gehirn, desto länger die Inkubationszeit. Bei Lokalinfektionen ist die Inkubationszeit entsprechend kurz. Siehe auch: Inkubation Kategorie:Infektionskrankheit

Rigor

Rigor (lateinisch für "Starrheit") ist der medizinische Ausdruck für Muskelstarre. Rigor beschreibt eine gesteigerte Grundspannung der Skelettmuskulatur (Muskeltonus) mit charakteristischer Steifigkeit bzw. Starre bei passiven Bewegungen. Man bezeichnet sie auch als Zahnradphänomen. Sie tritt vor allem bei Krankheiten des extrapyramidal-motorischen Systems, wie z.B. bei der Parkinson-Krankheit, auf. Kategorie:Neurologie

Akustik

Die Akustik (griech.: akuein ακουειν = hören) ist die Lehre vom Schall und seinen Wirkungen. Sie ist ein Teilbereich der Physik und beschäftigt sich mit der Erzeugung, der Ausbreitung, der Reflexion und der Absorption von Schallwellen. Schallwellen sind mechanische Schwingungen in einem Medium, im Regelfall in Luft. Da die Akustik auf der Ausbreitung von Wellen und Schwingungen im Raum beschreibt, kann sie auch als Teilgebiet der Mechanik gesehen werden. Das Spezialgebiet der Hydroakustik befasst sich mit der Akustik in flüssigen Medien.

Arbeitsgebiete der Akustik

Innerhalb der Akustik werden eine Vielzahl unterschiedliche Arbeitsgebiete behandelt:
- Die Technische Akustik behandelt Geräusche von Maschinen und Anlagen.
- In der Bau- und Raumakustik werden die Fragestellungen der Schallübertragung in Gebäuden und der Beschallung von Zuhörerräumen behandelt.
- In der Fahrzeugakustik werden alle Fragestellungen zum Thema Innen- und Außengeräusch von Fahrzeugen behandelt.
- Die Hörakustik untersucht alle Aspekte der akustischen Wahrnehmung.
- Die Elektroakustik beschäftigt sich mit der Aufnahme, Verarbeitung und Wiedergabe von Schall.
- Die Lärmforschung beschäftigt sich mit allen Aspekten der Lärmerzeugung, -minderung und -wahrnehmung.
- Die Psychoakustik behandelt Themen zur subjektiven Beurteilung von Schall und zur Objektivierung der subjektiven Wahrnehmung, in der Musikwissenschaft auch mit Hilfe der Musikpsychologie.
- Die Musikalische Akustik befasst sich mit der Erzeugung und Wahrnehmung von Musik.
- In der Physikalischen Akustik werden die physikalischen Grundlagen der Akustik behandelt.
- Die Sprachakustik beschäftigt sich mit der Sprachverarbeitung und -kommunikation.

Methoden der Schallerzeugung

Zur Schallerzeugung werden Lautsprecher, messtechnische Schallerzeuger wie z.B. Referenzschallquellen und verschiedene Klangerzeugungsinstrumente wie Musikinstrumente verwendet.

Methoden der Schallaufzeichnung und -messung

Zur Schallaufzeichnung und -messung werden Mikrofone und Kunstköpfe verwendet. Kunstkopfaufnahmen reproduzieren hierbei, wenn sie über Kopfhörer wieder abgespielt werden, sehr gut den Geräuschcharakter des aufgezeichneten Schalles und werden daher häufig für die binaurale Beurteilung verschiedener Schallereignisse herangezogen.

Laborräume


- Ein Reflexionsarmer Raum, manchmal physikalisch unrichtig auch "schalltoter" Raum genannt, besitzt Absorptionsmaterial an Decke und Wänden, so dass nur minimale Reflexionen auftreten und Bedingungen wie in einem Direktfeld D (Freifeld oder freiem Schallfeld) herrschen, der Schalldruck also mit 1/r nach dem Abstandsgesetz von einer Punktschallquelle abnimmt. Solche Räume eignen sich für Sprachaufzeichnungen und für die Lokalisation von Schallquellen. Wird auf einer gedachten Hüllfläche um die Schallquelle die senkrecht durch diese Fläche tretende Schallintensität gemessen, so kann die Schallleistung der Quelle bestimmt werden.
- Ein Hallraum dagegen wird so konstruiert, dass an jedem beliebigen Punkt im Schallfeld Reflexionen gleicher Größe aus allen Richtungen zusammentreffen. In einem idealen Hallraum herrscht daher mit Ausnahme des Bereiches direkt um die Schallquelle (s. Hallradius) an jedem Ort derselbe Schalldruck. Ein solches Schallfeld wird Diffusfeld oder Raumfeld genannt. Da die Schallstrahlen aus allen Richtungen gleichzeitig einfallen, ist in einem Hallraum keine Schallintensität vorhanden. Um Resonanzen in Hallraum zu vermeiden wird er im Allgemeinen ohne parallel zueinander stehende Wände und Decken gebaut. Über Nachhallzeit-Messungen oder durch Referenzschallquellen kann der Raum kalibriert werden. Hierbei wird die Differenz zwischen dem an einem beliebigen Ort im Raum, weit genug außerhalb des Hallradius gemessenen Schalldruckpegel und dem Schallleistungspegel einer Schallquelle bestimmt. Diese Differenz ist frequenzabhängig und bleibt unverändert, solange sich der Aufbau des Raumes und der Absorptionsgrad der Wände nicht ändern. In einem Hallraum kann daher die Schallleistung einer Quelle theoretisch mit einer einzigen Schalldruckmessung bestimmt werden. Dies ist z.B. für Fragestellungen im Bereich des Schallschutzes sehr nützlich.
- Ein Freifeldraum ist die spezielle Ausführung eines reflexionsarmen Raumes. Hier ist jedoch zusätzlich auch der Boden mit absorbierendem Material bedeckt. Da der Boden durch diese Maßnahme nicht mehr begehbar ist, wird meist ein schalldurchlässiges Gitter darüber angeordnet, welches den Zugang zum Messobjekt ermöglicht. Derartige Räume werden in der akustischen Messtechnik eingesetzt, um gezielte Schallquellenanalysen - auch unter dem Messobjekt - durchführen zu können.

Akustische Analysemethoden

Da akustische Zeitsignale als Diagramme häufig wenig aussagefähig sind, werden zur Analyse meist Methoden der modernen Signalanalyse eingesetzt. Dabei sind vor allem die Frequenzanalyse durch FFT (Schnelle Fouriertransformation) und die Oktav- und Terzbandanalyse zu nennen. Außerdem kann durch geeignete Software oder Signalprozessoren die Impulshaltigkeit von akustischen Signalen erfasst werden. Eine wichtige Rolle spielen auch die Frequenzbewertungen, von denen wohl die A-Bewertung am bekanntesten ist. Dies ist eine Frequenzbewertungskurve, mit der die unbewertet ermittelten Schalldruckpegel bewertet werden und aus der sich der A-bewertete Pegel in dB(A) ergibt. Hiermit wird versucht, die unterschiedliche Empfindlichkeit des menschlichen Ohres bei verschiedenen Frequenzen zu berücksichtigen. Daher werden die meisten Grenzwerte für Schalldruckpegel in der Lärmbeurteilung als A-bewertete Pegel festgelegt.

Physiologie und Psychologie

Die meisten höheren Tiere sind zur akustischen Wahrnehmung befähigt, besitzen also einen Hörsinn. Schall ist einer der wichtigsten Kommunikationskanäle, da er praktisch unmittelbare Fernwirkung besitzt. Mit Lautäußerungen ist den Tieren ein Mittel zur Reviermarkierung, zur Partner- oder Rudelsuche, zum Auffinden von Beute und zur Mitteilung von Stimmungen, Warnsignalen, etc. gegeben. Selbst wenn Schall keine Rolle bei der Kommunikation innerhalb der Art spielt, Lautorgane also nicht oder nur rudimentär ausgebildet sind, spielt die akustische Orientierung, z.B. beim Aufspüren von Beutetieren, häufig eine elementare Rolle bei den Sinneswahrnehmungen. Das akustische Empfangsorgan des Menschen ist das Ohr, auch für die Richtungslokalisation. Im Innenohr werden Schallinformation in Nervenimpulse umgewandelt. Für die Anregung Trommelfelle ist allein der Schallwechseldruck ausschlaggebend. Der menschliche Hörbereich liegt zwischen der Hörschwelle und der Schmerzschwelle. Reine Sinusschwingungen werden als Ton empfunden, Sinusschwingungen mit Oberschwingungen als Klang. Nicht zweckgebundene werden als Geräusch bezeichnet. Schallsignale mit zeitlich zufälliger Amplitude werden als Rauschen bezeichnet. Bei der Erzeugung von Lauten unterscheidet man im Allgemeinen zwischen stimmhaften und stimmlosen Phonemen. Bei den stimmhaften Phonemen, die als Vokale bezeichnet werden, werden beim Kehlkopf durch Vibration der Stimmbänder die "Roh"klänge erzeugt, die dann im Rachen- und Nasenraum durch verschiedene willkürlich beeinflussbare oder unveränderliche individualspezifische Resonanzräume moduliert werden. Bei stimmlosen Phonemen, den Konsonanten, ruhen die Stimmbänder, wobei der Laut durch Modulation des Luftstromes zustande kommt. Beim Flüstern werden selbst die Vokale nur durch Modulation des Spektrums des Rauschens eines hervorgepressten Luftstromes gebildet, wobei die Stimmbänder ruhen.

Zitate

Literatur


- Breuer, Hans: dtv-Atlas Physik, Band 1. Mechanik, Akustik, Thermodynamik, Optik. München: dtv-Verlag, 1996, ISBN: 342303226X
- Kuttruff, Heinrich: Akustik. Stuttgart: Hirzel, 2004, ISBN: 3777612448
- Müller, Gerhard; Möser, Michael: Taschenbuch der Technischen Akustik. Berlin: Springer, 3., erw. u. überarb. Aufl. 2003, ISBN: 3540412425
- Veit, Ivar: Technische Akustik. Würzburg: Vogel-Verlag, 2005, ISBN: 3834330132

Weblinks


- [http://www.dega-akustik.de Deutsche Gesellschaft für Akustik (DEGA)]
- [http://kunstbank.waidhofen.at/mitglied/junker/publikationen/skripten/raumakustik.htm Einführung in die Raumakustik und Beschallungstechnik]
- [http://www.mdw.ac.at/I101/iea/tm/scripts/jecklin/special/ttsmusikakustik.pdf Musikalische Akustik] Kategorie:Akustik Kategorie:Ohr ja:音響学 ko:음향학

Optik

Optik (griech. optike ”Lehre vom Sichtbaren“, optikos ”zum Sehen gehörig“, zu opsis ”das Sehen“) ist ein Bereich der Physik, der sich mit der Ausbreitung von Licht und dessen Wechselwirkung mit Materie beschäftigt. Unter Licht versteht man in der Regel den sichtbaren Teil des elektromagnetischen Spektrums. Viele Gesetzmäßigkeiten und Methoden der klassischen Optik gelten allerdings auch außerhalb des Bereichs sichtbaren Lichts. Dies erlaubt eine Übertragung der Erkenntnisse der Optik auf andere Spektralbereiche (z.B. Röntgenoptik), oder auf ganz andere Strahlungsarten (z.B. Elektronenoptik).

Teilbereiche der Optik

Man unterscheidet zwei grundsätzliche Zugänge zur Lichtausbreitung, die sich allerdings in vielen Bereichen überschneiden: Die geometrische Optik und die Wellenoptik. Die Tatsache, dass Licht zwei in der Anschauung einander widersprechende Eigenschaften besitzt, wird auch als Welle-Teilchen-Dualismus bezeichnet. Daneben sind die nichtlineare Optik sowie die Quantenoptik von theoretischem und technischem Interesse. Ein interdisziplinärer Teilbereich ist die atmosphärische Optik, in der Leuchterscheinungen in der Erdatmosphäre untersucht werden.

Geometrische Optik

In der geometrischen Optik wird Licht durch idealisierte Strahlen approximiert. Der Weg des Lichtes, etwa durch ein optisches Instrument, wird durch Verfolgen des Strahlenverlaufs konstruiert. Das Snelliussche Brechungsgesetz beschreibt die Brechung des Lichtes an transparenten Grenzflächen (Linsen, Prismen). An Spiegeln gilt die Regel, dass der Einfallswinkel dem Ausfallswinkel gleich ist. Mittels dieser Methode lassen sich Abbildungen, beispielsweise durch Linsen, oder Linsensysteme (Mikroskop, Teleskop) bestimmen. Im Rahmen der geometrischen Optik kann auch die teilweise Reflexion an transparenten Objekten behandelt werden. Ein Beispiel ist, dass die eigene Reflexion unter geeigneten Bedingungen in einer Fensterscheibe sichtbar ist. Der Extremfall tritt ein, wenn unter sehr flachem Einfallswinkel Totalreflexion an einer transparenten Grenzfläche auftritt.

Wellenoptik

Als Wellenoptik wird der Bereich der Optik bezeichnet, der von der Wellennatur des Lichts handelt. Sie erklärt Phänomene, die die geometrische Optik nicht erklären kann, da bei ihnen die Welleneigenschaft des Lichtes relevant ist. Wichtige Elemente der Wellenoptik sind:
- Interferenz zwischen einander überlagernden Wellenfronten.
- Beugung, die sich zeigt, wenn Licht sich durch kleine Spalten oder an Kanten entlang ausbreitet. (Beugungsintegral)
- Polarisation des Lichts. Auf die Wellenoptik bauen die Kristalloptik und die Magnetooptik auf.

Oberflächenphänomene

Die Wechselwirkung von Licht mit wirklichen (d. h. nicht idealisierten) Oberflächen ist für die optische Wahrnehmung des Menschen bedeutsam, ist aber bislang nur unvollständig verstanden. Bedeutsam ist die Remission, also die Absorption eines Teil des Lichts sowie die Reflexion, Transmission bzw. Streuung des restlichen Spektralanteils. Manche Oberflächen, wie etwa die menschliche Haut, sind in den obersten Hautschichten teilweise transparent, so dass optisch keine reflektierende Fläche, sondern eine reflektierende Schicht vorliegt. Eine abstrakte Beschreibung der optischen Vorgänge an derartigen Oberflächen ist kompliziert, und einer der Gründe, dass computergenerierte Bilder künstlich wirken können.

Das menschliche Auge

Das optische Sinnesorgan des Menschen ist das Auge. Dieses wandelt Lichtinformation in Nervenimpulse um. Die physiologische Optik befasst sich mit der Optik und dem Aufbau des Auges. In der Medizin spricht man bei der das Auge betreffenden Medizin von der Augenoptik bzw. Optometrie als der Messung der Sehweite.

Technische Optik

Das Design, die Auslegung und der Fertigung optischer Systeme wird als Technische Optik bezeichnet und zählt im Unterschied zur physikalischen Optik zu den Ingenieurwissenschaften, da hier die konkrete Konstruktion und Herstellung optischer Geräte sowie die Konzeption spezifischer Strahlengänge im Vordergrund stehen. Im Folgenden sind deshalb nur exemplarisch die wichtigsten Bauelemente, Komponenten und Geräte aufgelistet:

Optische Bauelemente


- Strahlungsquelle,
- Linsen,
- Fresnel-Zonenplatte,
- Filter,
- Planplatten,
- Wellenplatte
  - λ/4-Plättchen
  - λ/2-Plättchen
- Spiegel: ebene und gewölbte Spiegel
- Prismen
- Beugungsgitter
- Blenden
  - Schlitzblenden
- Empfänger: Projektionsfläche, Filmebene

Optische Komponenten

Passive Elemente


- Kondensor
- Fresnellinse
- Doppelprismen
- Ulbrichtkugel

Aktive Elemente

verschiedene Modulatoren und spezielle Lichtquellen, optische Detektoren

Optische Geräte


- Fernrohre
- Mikroskope
- Lupen
- Brillen
- Spektroskope
- Laser
- Polarimeter
- Stereoskop
- Laserlink
- Polarisator
- Anomaloskop
- Lidar

Anwendungen und Methoden


- Stereoskopie
- Holographie
- Fotografie Siehe auch: Brillouin-Streuung, Dispersion, Opazität, Optische Täuschung, Portal:Physik

Weitere Bedeutung

Als Optik bezeichnet man auch die Summe aller optischen Bauteile eines optischen Gerätes.

Literatur


- Hecht: Optics. Verlag Addison Wesley, 2003, ISBN 0-321-18878-0
- Kühlke: Optik: Grundlagen und Anwendungen. Verlag Harri Deutsch, 2.Auflage 2004, ISBN 3-8171-1741-8

Weblinks


- [http://www.phynet.de PhyNet.de Kompetente Hilfe bei Fragen der Optik und Schulphysik. Viele illustrierte Artikel, Forum und Fragenservice] ! ja:光学 ko:광학 ms:Optik

Anaerobier

Anaerobie (v. lat. aer „Luft“) bezeichnet Reaktionsbedingungen, die in Abwesenheit von Sauerstoff ablaufen. Lebewesen, die für ihren Stoffwechsel nicht auf Sauerstoff angewiesen sind, werden entsprechend als Anaerobier bezeichnet. Der Begriff ist unter anderem bei der Kultivierung von Mikroorganismen von Bedeutung. Die Empfindlichkeit der Mikroorganismen gegenüber Sauerstoff macht es nötig, diese unter sauerstofffreien Bedingungen zu kultivieren. Hierbei wird die sogenannte Anaerobentechnik verwendet. Eine Anaerobenkammer mit einer 10:10:80 %igen H2:CO2:N2-Mischung simuliert anaerobe Bedingungen und ermöglicht es, anaerobe Mikroorganismen zu kultivieren. Anaerobe Reaktionen sind Redoxreaktionen, bei denen kein molekularer Sauerstoff beteiligt ist. Anstelle von Sauerstoff als Elektronenakzeptor dienen hierbei Verbindungen mit ähnlich hohem Redoxpotential als Elektronenakzeptoren. Die Vorgänge werden bei externen Elektronenakzeptoren als anaerobe Atmung bezeichnet. Hierbei dienen vor allem Nitrat, Sulfat, Fe(3)+, Schwefel und Fumarat als Elektronenakzeptoren. Wenn keine externen Elektronenakzeptoren vorhanden sind, werden interne Elektronenakzeptoren verwendet. In diesem Fall spricht man dann von Gärung. Es gibt Organismen, die sowohl unter anaeroben als auch unter aeroben Bedingungen wachsen können. Diese Mikroorganismen werden als fakultativ Anaerobe bezeichnet. Falls ein Mikroorganismus nur unter anaeroben Bedingungen wachsen kann, wird er als strikt anaerob bezeichnet. Beispiele für anaerob wachsende Lebewesen:
- Methanbildner (Methanogenese)
- Milchsäurebakterien (Milchsäuregärung)
- Hefen (alkoholische Gärung)
- manche Turbellarien und Ringelwürmer beherbergen anaerobe Bakterien und können durch diese Symbiose auch unter anaeroben Bedingungen leben.

Anaerobier

Als Anaerobier werden Lebewesen bezeichnet, die ohne Sauerstoff (anaerob) aktiv sein können. Man unterscheidet fakultative Anaerobier, die sowohl ohne Sauerstoff als auch in Gegenwart von Sauerstoff leben können, und obligate Anaerobier, die durch Sauerstoff gehemmt oder sogar abgetötet werden. Beispiele für fakultative Anaerobier sind Backhefe (Saccharomyces cerevisiae, ein Ascomycet), Milchsäurebakterien und das Darmbakterium Escherichia coli. Beispiele für obligate Anaerobier sind die Bakterien-Gattungen Clostridium, Desulfovibrio und Bacteroides. Viele Anaerobier können auch ohne Sauerstoff einen oxidativen Energiestoffwechsel betreiben. Sie nutzen dabei als Oxidans statt Sauerstoff andere Stoffe wie zum Beispiel Nitrat (NO3-, wird von einigen Bakterien dabei zu Nitrit, von anderen zu elementarem Stickstoff N2 reduziert), Sulfat, elementarer Schwefel, dreiwertige Eisen-Ionen, Kohlenstoffdioxid, Fumarat. Der Gegensatz zu Anaerobie ist Aerobie Kategorie:Biochemie Kategorie:Ökologie Kategorie:Mikrobiologie ja:嫌気的

Impfung

Die Impfung ist eine vorbeugende Maßnahme gegen Infektionskrankheiten und wird auch Schutzimpfung, Vakzination, oder Immunisierung genannt. Hierbei wird ein Impfstoff in den Körper eingebracht, um einen Impfschutz zu erreichen. Je nach Impfstoff und Immunisierungsart (passive oder aktive Immunisierung, siehe unten) werden unterschiedliche Applikationsformen angewandt: Die meisten Impfungen erfolgen parenteral ("unter Umgehung des Darms"), also intradermal ("in die Haut"), subkutan ("unter die Haut") oder intramuskulär ("in den Muskel") mit einer Spritze. Die intradermale Impfung kann auch mit einer Lanzette oder einer Impfpistole erfolgen. Für einige Immunisierungen wird der Impfstoff oral (in den Mund, "Schluckimpfung") oder nasal (in die Nase) verabreicht. Eine Impfung kann entweder mit vorgebildeten Antikörpern (passive Impfung) oder mit abgeschwächten lebenden oder toten Erregern oder Bruchstücken von Erregern (aktive Impfung) erfolgen. Geimpft werden kann vor allem gegen Viren, aber auch gegen manche Arten von Bakterien.

Geschichte

Bis in das 19. Jahrhundert waren Ärzte in der Regel machtlos gegen die weitverbreiteten und immer wiederkehrenden großen Seuchen und Epidemien. Eine weitverbreitete Krankheit der Menschheit waren beispielsweise die Pocken, die 30% der Erkrankten töteten und Überlebende durch Narben entstellten. Das einmalige Durchstehen der Pockenkrankheit ebenso wie das Durchstehen der Kuhpocken (eine beim Menschen leicht verlaufende Rinderkrankheit) machte jedoch gegen weitere Ansteckungen durch die Pocken immun. Der englische Arzt Edward Jenner (1749 - 1823) experimentierte mit diesem Wissen und infizierte im Jahr 1796 einen Jungen mit den Kuhpocken. Im Anschluss war dieser Junge gegen die gefährlicheren Pocken immun. Jenner beschrieb diese Technik mit dem Wort „Vaccination“. Es stammt von dem lateinischen Wort „vaccinia“ für Kuhpocken, welches wiederum vom lateinischen Wort für Kuh „vacca“ abgeleitet ist. Diese erste Impfung wurde rasch in Europa aufgegriffen, die Ursache der Infektionskrankheiten war jedoch nach wie vor unbekannt. Dies änderte sich gegen Ende des 19. Jahrhundert. Louis Pasteur formulierte 1864 die Keimtheorie, Robert Koch erbrachte 1876 den Nachweis der Krankheitserreger von Milzbrand und 1881 den Nachweis des Tuberkulose-Bakteriums. Diese Entdeckung gilt als der endgültige Beweis der Existenz bakterieller Krankheitserreger. Schüler von Koch und Pasteur bauten das Konzept weiter aus. Pasteur entwickelte gemeinsam mit Emile Roux Impfstoffe gegen Milzbrand (1881) und Tollwut (1885). Paul Ehrlich, Emil von Behring und Shibasaburo Kitasato nutzten das Wissen zur passiven Impfung gegen Diphtherie und Wundstarrkrampf (1890). Seit Mitte des 20. Jahrhunderts wurden zahlreiche weitere Impfstoffe gegen Infektionskrankheiten entwickelt, beispielsweise von Jonas Salk und Albert Sabin gegen die Kinderlähmung oder ein Impfstoff gegen Gelbfieber durch Max Theiler. Seit 1967 werden unter der Schirmherrschaft der Weltgesundheitsorganisation (WHO) weltweite Impfprogramme aufgelegt. Das Programm ist äußerst erfolgreich, beispielsweise gelten die Pocken offiziell seit 1980 als ausgerottet (mehr dazu unter Abschnitt Beispiele erfolgreicher Impfprogramme). . Versionen der alten Impfstoffe werden beständig weiterentwickelt, um die Reinheit der Produkte zu verbessern und die Ansprechraten zu erhöhen. Bald marktreif sind Impfstoffe gegen Rotaviren oder gegen das Papillomavirus, den Auslöser von Gebärmutterhalskrebs. Aussichtsreich sind auch neue Impfstoffe gegen Helicobacter pylori, den Haupterreger von Magengeschwüren, und gegen Herpes simplex, einen Verursacher von Herpes. Auch ein Impfstoff gegen die Tropenkrankheit Malaria hat kürzlich in einer ersten klinischen Studie sehr vielversprechend abgeschnitten. Impfstoffe gegen HIV, Krebs, die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit oder Borreliose befinden sich noch im frühen Forschungsstadium.

Wirkungsweise und Wirksamkeit

Aktive Immunisierung

Die aktive Impfung ist die häufigere Form der Impfung. Bei einer aktiven Impfung werden Lebendimpfstoffe oder Totimpfstoffe eingesetzt. Der Lebendimpfstoff enthält abgeschwächte, noch vermehrungsfähige Erreger, welche aber die Krankheit nicht auslösen können. Bei einem Totimpfstoff wurden diese Erreger dagegen abgetötet oder enthält nur noch Bruchstücke des Erregers (Antigene). Es gibt auch Toxoidimpfstoffe, die nur das biologisch inaktive Toxin (Toxoid) eines Erregers enthalten (z.B. das Tetanus-Toxoid), die ebenfalls zu den Totimpfstoffen gezählt werden. Sie können in einen Muskel vornehmlich des Oberarms oder bei Säuglingen des Oberschenkels oder unter die Haut injiziert, geschluckt oder in die Nase gesprüht werden. Bei der aktiven Impfung wird das Immunsystem zur Bildung einer Immunkompetenz angeregt, ohne dadurch die Erkrankung selbst auszulösen. Eiweißstoffe (Proteine) und Zuckermoleküle oder Kombinationen von beiden der Erreger, sogenannte Antigene, werden von Zellen des Immunsystems als körperfremd erkannt. Die Reaktion des Organismus auf ein unbekanntes Antigen führt zur Bildung von Lymphozyten, welche spezifische Antikörper gegen dieses Antigen produzieren. Nach dieser primären Immunantwort differenzieren diese Lymphozyten zu Gedächtniszellen. Durch die Gedächtniszellen, die weiterhin im Blut und den Lymphbahnen zirkulieren, bleibt der Schutz gegen diese Antigene lange erhalten und somit auch der Impfschutz. Falls der Körper erneut mit dem Erreger in Kontakt kommt, hat er durch die Gedächtniszellen eine sehr viel effizientere und schnellere Immunantwort zur Verfügung, die die Erreger bekämpft, bevor es zu einer Erkrankung kommt.

Passive Immunisierung

Eingeführt wurde die passive Impfung 1890 von Emil von Behring, als er ein Heilverfahren gegen Diphtherie entwickelte. Bei der passiven Impfung wird der Antikörper direkt gespritzt. Das hat den Vorteil, dass der Organismus nicht erst selbst Antikörper ausbilden muss, was bis zu einer Woche dauern kann, sondern die gespritzen Antikörper die Erreger sofort erkennen und markieren, so dass das Immunsystem des Patienten anschließend auf die Signale der Antikörper reagieren und die Erreger unschädlich machen kann. In der Regel hält eine solche passive Impfung nur wenige Wochen bis Monate an, dann sind die "geliehenen" Antikörper ausgeschieden oder abgebaut und der Organismus ist durch eine neuerliche Infektion durch denselben Erreger wieder gefährdet, da das Immunsystem durch diese Form der schnellen - und notwendigen - Behandlung nicht stimuliert wurde, ein eigenes Immungedächtnis auszubilden. Die passive Impfung ist daher nur eine Notfallmaßnahme, falls schon ein Kontakt mit dem fraglichen Erreger stattgefunden hat (Postexpositionsprophylaxe). Beispielhaft hierfür ist ein Verdacht auf eine Infektion mit Wundstarrkrampf (Tetanus). Wenn ein Patient mit unklarem Impfstatus eine verunreinigte Wunde aufweist, wird er neben der aktiven eine passive Impfung erhalten, um eine Infektion auszuschließen. Gleiches gilt für die Tollwut bei Hundebissen. Die verabreichten Antikörper werden in der Regel aus menschlichem Blut hergestellt. Aus bis zu 20.000 gepoolten (zusammengegossenen) Blutkonserven werden die Antikörper extrahiert. Das birgt eine gewisse Gefahr für die Übertragung von Krankheiten, insbesondere solcher, dessen Übertragungsmodus nicht bekannt ist (z.B. BSE). Auch bekannte Krankheiten (HIV) könnten bei unsachgemäßer Bearbeitung übertragen werden. Neuerdings gibt es auch passive Impfstoffe, bei denen die Antikörper auf gentechnologischem Weg speziell auf einen bestimmten Erreger zugeschnitten in Reinform hergestellt werden (sogenannte monoklonale Antikörper). Hierfür ist beispielhaft die passive Impfung gegen das Respiratory-Syncytial-Virus (RSV) für gefährdete extreme Frühgeborene mit Lungenerkrankungen zu nennen. Auch das Gegengift bei Schlangenbissen beruht in der Regel auf dem Prinzip einer passiven Impfung. Dieses sogenannte Antivenin wird hergestellt, in dem kleine Mengen eines Schlangengifts in Pferde, Schafe, Ziegen oder Kaninchen injeziert werden. Gegen Proteine im Gift bildet das Immunsystem dieser Tiere spezifische Antikörper, welche aus dem Blut extrahiert werden. Diese Antikörper werden dann Patienten verabreicht. In ähnlicher Weise wie bei einer passiven Impfung sind Neugeborene durch die Mutter-Kind-Immunisierung befristete Zeit gegen einige Infektionskrankheiten geschützt. Unmittelbar nach der Geburt wirken Antikörper, die noch im Mutterleib über die Plazenta aus dem Blut der Mutter übernommen worden sind. Diese "Leih-Immunität" der Neugeborenen lässt im Laufe der ersten Monate nach der Geburt allmählich nach. Einige Wochen lang nach der Geburt sind Säuglinge auch durch in der Muttermilch vorhandene Antikörper geschützt, sofern die Mutter stillt und diese Antikörper selbst besitzt. Dieser "Nestschutz" schützt nicht gegen alle Erkrankungen, in erster Linie bietet das Stillen einen Schutz gegen Magen-Darm-Erkrankungen. Die allgemein (in Deutschland durch die STIKO = Ständige Impfkommission) empfohlenen Kinder-Impfungen sollen daher so frühzeitig erfolgen, dass eine Lücke in der Erreger-Abwehr nicht entsteht.

Wirksamkeit

Jeder in Europa zugelassener Impfstoff wird vor der Zulassung nach den Richtlinien der Europäischen Arzneimittelagentur präklinisch und auch klinisch geprüft und auch weiterhin überwacht. Die jeweilige Wirksamkeit der Impfung selber wird dabei in größeren Studien dokumentiert. Bei Impfungen, die schon sehr lange eingeführt wurden und die vor lebensbedrohlichen Erkrankungen schützen, lässt sich ein wissenschaftlich fundierter Nachweis über die Wirksamkeit einer Schutzimpfung im Sinne einer randomisierten, kontrollierten Studie kaum erbringen. Die vorhandene Datenlage verbietet in dieser Situation aus ethischen Gründen eine Doppelblindstudie: Die Teilnehmer in der Placebogruppe würden einem unerlaubten Risiko ausgesetzt. Als Ersatz für solche Doppel-Blind-Versuche dienen daher zwangsläufig andere Verfahren, zum Beispiel der historische Vergleich der Häufigkeit von Infektionskrankheiten in Bevölkerungen, in denen (schon) geimpft wurde im Vergleich zu Bevölkerungen, in denen (noch) nicht geimpft wurde. Nach den Angaben der World Health Organization (WHO) und der Global Alliance for Vaccines and Immunization (GAVI) starben allein im Jahr 2002 über zwei Millionen Menschen an Infektionskrankheiten, die durch eine Impfung hätten verhindert werden können. Die Bekämpfung dieser Todesursachen durch Impfprogramme ist daher auch ein primäres Ziel der WHO, deren Erfolge ebenfalls die Wirksamkeit des Impfens belegt (mehr dazu unter Abschnitt Beispiele erfolgreicher Impfprogramme). Die meisten verfügbaren Impfstoffe sind im Abschnitt Empfohlene Impfungen in der Tabelle aufgelistet.

Nebenwirkungen und zirkulierende Impfkritik

Die Nebenwirkungen von Impfungen sind in der Regel so gering, dass sie nicht bzw. nicht als wesentlich wahrgenommen werden. Als sogenannte "Impfreaktion" (im Gegensatz zu einer Impfkomplikation) können temporäre, leichtere Nebenwirkung Schmerzen, Spannung und Schwellung an der Injektionsstelle, Abgeschlagenheit oder Kopf- und Gliederschmerzen auftreten. In Doppelblind-Versuchen ohne Einwirkung von Erregern, bei denen die eine Hälfte der Freiwilligen den Impfstoff, die andere Hälfte eine Kochsalzlösung injiziert bekommt, berichten beide Gruppen bei den meisten amtlich empfohlenen Impfstoffen über quantitativ und qualitativ ähnliche Nebenwirkungen: z.B. Schwindel, Kopfschmerzen, Schwächegefühl, Muskelschmerzen. Lebendimpfstoffe können in seltenen Fällen zu einem Ausbruch der Krankheit führen, gegen welche geimpft wurde (z.B. Impfmasern in 3-5% der Impfungen gegen Masern). Die Nebenwirkung der Impfung beinhalten dann die Symptome der Krankheit (z.B. leichter Ausschlag, Fieber, u.a. bei Impfmasern), jedoch verläuft diese in der Regel leichter als die "natürliche" Infektion. In sehr seltenen Fällen kann es auch zu einem allergisch-anaphylaktischen Schock die Inhaltstoffe einer Impfdosis kommen. Neben dem Wirkstoff selber ist diese Reaktion auch gegen enthaltene Konservierungsmittel (z.B. Antibiotika) oder Stoffe aus der Herstellung des Wirkstoffs (z.B. Hühnereiweiss) möglich. Darüber haben die Ärzte vor der Impfung ausreichend aufzuklären. Wer impft, muss daher durch Ausrüstung und Übung darauf vorbereitet sein, lebensbedrohliche allergische Reaktionen einer Impfung zu behandeln. Seit dem 1. Januar 2001 gilt für Ärzte in Deutschland die im Infektionsschutzgesetz (IfSG) verankerte [http://www.pei.de/uaw/ifsg.htm "Meldeverpflichtung eines Verdachtes einer über das übliche Ausmaß einer Impfreaktion hinausgehenden gesundheitlichen Schädigung"]. Gemeldet wird jeder Verdacht, unabhängig davon ob ein Zusammenhang zwischen Impfung und mutmaßlicher Reaktion besteht. Bis zum 31. Dezember 2003 wurden in allen Altersgruppen 3328 Fälle von möglichen Impffolgen registriert (in 3 Jahren, bei ca. 30 Millionen Impfdosen/Jahr). Von diesen hatten 4% einen bleibenden Schaden und 1,6% verstarben (hauptsächlich belegte Koinzidenzen). In der Mehrzahl der dem Paul-Ehrlich-Institut gemeldeten Verdachtsfälle wurde der Kausalzusammenhang zwischen Impfung und Erkrankung als unwahrscheinlich bewertet. In den anderen Fällen war der kausale Zusammenhang mit der Impfung wegen fehlender valider wissenschaftlicher Daten nicht beurteilbar. Ein Zusammenhang zwischen Impfung und Reaktion gilt nur bei 0,2% aller IfSG-Meldungen als gesichert. Ein Vergleich der Zahlen der möglichen Impfreaktionen mit den erfolgten Impfungen im selben Zeitraum, ergibt sich ein minimales Risiko (selbst bei Annahme einer höheren Dunkelziffer), beispielsweise 250 IfSG-Meldungen zu möglichen Reaktionen von ca. 6-8 Millionen Impfdosen auf den Masern/Mumps/Röteln-Impfstoff (< 0,004%) im selben Zeitraum. Immer wieder werden kritische Berichte über Impfschäden und Vorwürfe an den Impfungsprogrammen oder am Prinzip des Impfens selber in entsprechenden Foren im Internet und auch in Büchern publiziert. Diese führen zu starker Verunsicherung mancher Menschen, insbesondere von jungen Eltern. Die aufgeführten Vorwürfe reichen von der Anzweifelung der Wirksamkeit einer Impfung, dem Verharmlosen von „Kinderkrankheiten“ bis zu Vorwürfen von Nebenwirkungen, die von Allergien, Asthma, plötzlicher Kindstod bis hin zu Kriminalität, Homosexualität oder HIV reichen. Diese Fehlinformationen entbehren in der Regel entweder jeglicher wissenschaftlicher Basis, oder aber wurden in Studien entkräftet (z.B. , sowie Studien zur MMR-Impfung). Dies zeigen auch die Zahlen aus Ländern mit einer Impfpflicht, z.B. ehemalige Ostblockstaaten wie die DDR, bei der die Allergie- und Asthma-Raten in der Bevölkerung sehr gering waren. Impfkritische Kreise sind oftmals durch religiöse oder aber alternativmedizinische Hintergründe (Homöopathie, Anthroposophie, u.a.) motiviert. Angst vor Impfschäden, Misstrauen gegenüber staatlichen Einrichtungen, Pharmaindustrie als auch der Schulmedizin sowie Unwissen und Unsicherheit tragen sicherlich zum Zulauf dieser Kreise bei. Eine gewisse Ironie ist dabei, dass auch die Impfkritiker Nutznießer der hohen Populationsimmunität durch das Impfen sind, so dass diese Krankheiten in unseren Breiten selten geworden sind. Vergessen oder verharmlost werden dabei auch die Konsequenzen von Infektionskrankheiten (Entwicklungsschäden bis hin zum Tod ). Dies wird auch bei den sogenannten Masernparties nicht wahrgenommen. Die real möglichen Nebenwirkungen sind oben ausgeführt und der Anteil der Betroffenen ist sehr gering. Bei sachlicher Risikoabwägung gilt die Schutzimpfung als sicherer und verträglicher Schutz vor gefährlichen Krankheiten. Gegen solche Tendenzen kann nur seriöse Information und Aufklärung der Bevölkerung helfen.

Beispiele erfolgreicher Impfprogramme

Pocken

Pocken Die Pocken, auch Blattern genannt, sind eine gefährliche Infektionskrankheit. Der Pocken-Virus kann direkt von Mensch zu Mensch durch Tröpfcheninfektion beim Husten übertragen werden. Symptome sind starkes Fieber, Schüttelfrost und die typischen Bläschen an fast allen Stellen des Körpers, welche zu Pockennarben führen. In schwereren Fällen können Erblindung, Taubheit, Lähmungen oder Hirnschäden auftreten sowie in 30% der Fälle der Tod. Durch ein konsequentes Impf- und Bekämpfungsprogramm der WHO und anderer Gesundheitsorganisationen wurde erreicht, dass 1980 die Welt von der WHO für pockenfrei erklärt werden konnte. Seit 1977 sind keine Pockenfälle mehr aufgetreten. Der letzte Fall in Deutschland trat im Jahre 1972 in Hannover auf. Die Pockenimpfung selber ist eine nicht ganz unkomplizierte Lebendimpfung und wird heutzutage nicht mehr durchgeführt, da keine unmittelbare Bedrohung mehr besteht. Dennoch sind weitere Pockeninfektionen, z.B. durch Laborunfälle oder Bioterrorismus, nicht ausgeschlossen, und die Krankheit unterliegt nach wie vor der gesetzlichen Meldepflicht. Würden heute Pocken-Erreger in Deutschland eingeschleppt oder absichtlich verbreitet und könnten sich ungehindert verbreiten, dann träfen sie auf eine Bevölkerung, die praktisch ohne Abwehr (durch Impfung oder überlebte Erkrankung) wäre - ähnlich wie zu Beginn der Pocken-Epidemien im Mittelalter. Dann ist mit etwa 15% tödlichen Verläufen zu rechnen - also etwa 12 Millionen Toten. Allerdings verbreiten sich Pocken relativ langsam, so dass man annimmt, dass ggf. große Teile der Bevölkerung durch Quarantäne und passive Immunisierung geschützt werden könnten. Im Mittelalter waren die Todesquoten bei den Epidemien durch Pest und Pocken mit bis zu 90% wesentlich höher, da damals die Widerstandsfähigkeit durch Hunger, schlechte Hygiene, ungesunde Wohnungen etc. schlechter war als im heutigen Deutschland.

Kinderlähmung

Kinderlähmung Die Kinderlähmung oder Poliomyelitis ist eine durch den Polio-Virus übertragene Infektionskrankheit. Während die meisten Erkrankungen unkompliziert verlaufen (80-90%), verlaufen 10-20% schwerwiegender (starken Kopfschmerzen, Nackensteifigkeit, gastrointestinalen Symptomen und Muskelschmerzen). Bei 0,1% aller Infektionen werden weiterhin die Nervenzellen des Rückenmarkes und/oder des Hirnes von dem Virus direkt befallen: die paralytische Poliomyelitis-Form, bei der Lähmungen auftreten. Bei den letzten größeren Epidemien 1952/53 waren dies immerhin 15.000 paralytische Fälle. Diese Lähmungen führen in 1-4% der Fälle zum Tode. Neben diesen akuten Folgen entwickeln bis zu 60% der Menschen, die früher wegen akuter Poliomyelitis hospitalisiert waren, noch Jahre später Post-Poliomyelitis-Symptome (starke Ermüdungserscheinungen, Muskelkrämpfe, Schmerzen, u.a.). Im Jahr 1962 (in der DDR bereits ab 1960) wurde die oralen Poliomyelitis-Schutzimpfung in Deutschland wie auch in anderen europäischen Ländern eingeführt. Bereits 1965, nur 4 Jahre nach Beginn der ersten Impfkampagnen, hatte sich die Zahl der im Bundesgebiet erfassten Erkrankungen auf weniger als 50 Neuerkrankungen reduziert, im Vergleich zu den 4.670 gemeldeten Neuerkrankungen im Jahr 1961 war das ein Rückgang um 99%. Die letzten beiden einheimischen Erkrankungen durch Polio-Wildviren traten in Deutschland in den Jahren 1986 und 1990 auf, die letzten importierten Fälle wurden 1992 erfasst. Aus religiösen Gründen wurden damals in einem Teil der Niederlande überhaupt keine Impfungen durchgeführt - also auch keine Polio-Impfungen, weder mit dem Schluck- noch mit dem Nadel-Impfstoff. Abgesehen davon war dieser Teil der niederländischen Bevölkerung genau so gut gesundheitlich versorgt, gebildet, mit Nahrung und Wohnungen versorgt etc. wie der Rest des Landes. Es kam dort - also mitten im sonst schon Polio-freien Europa - in den Jahren 1992/93 zu einer regionalen Polio-Epidemie, die innerhalb weniger Wochen trotz der relativ kleinen Bevölkerungszahl Dutzende von lebenslang Gelähmten und einige Tote zur Folge hatte. Die "Schluckimpfung" war nicht ungefährlich: sie enthielt vermehrungsfähige Erreger, welche jedes Jahr einige Erkrankungen verursachten. Da der Polio-Virus inzwischen aus Europa weitgehend verschwunden ist, wurde dieses Risiko als nicht mehr akzeptabel erachtet. Deshalb wird seit 1998 gegen Polio mit einem Totimpfstoff geimpft, der jedoch nicht mehr geschluckt sondern gespritzt wird. Im Jahr 1980, nach offizieller Ausrottung der Pocken, setzte sich die WHO die globale Ausrottung der Poliomyelitis als Ziel. Drei der sechs WHO-Regionen sind inzwischen als „Polio-frei“ zertifiziert (Amerika 1994, Westpazifik 2000, Europa 2002).

Weitere laufende Impfprogramme

Neben der Poliomyelitis hat die WHO auch die globale Eliminierung der Masern als Ziel vorgegeben. Derzeit ist dieses nur in Nordamerika erreicht worden (Mexiko, USA, Kanada). Seit 1973 wird die Masern-Impfung in Deutschland empfohlen und heutzutage werden ca. 90% Durchimpfungsraten bei Schulanfängern erreicht. Die bundesweite Inzidenz der Masern im Jahr 2004 betrug deutschlandweit 0,15 pro 100.000 Einwohner (121 gemeldete Masernfälle insgesamt). Sie lag damit erstmals in allen Bundesländern unter dem Schwellenwert von 1 pro 100.000 Einwohner. Dennoch entstehen immer wieder lokale Ausbrüche der Masern, von denen insbesondere ungeimpfte Kinder betroffen sind. Im ersten Halbjahr 2005 wurden schon wieder 668 Masernfälle registriert, inklusive eines toten Mädchens in Hessen. Diese Ausbrüche bleiben Dank der hohen Durchimpfung jedoch meist regional begrenzt. Weltweit sind die der WHO gemeldeten Erkrankungen von ca. 4 Millionen (Durchimpfung 13%) im Jahr 1980 auf ca. 500.000 Fälle (Durchimpfung 80%) im Jahr 2003 gesunken (die reale Anzahl der Masern-Fälle wird dabei viel größer geschätzt). Ähnliches gilt für Röteln und Mumps. Bei anderen Infektionskrankheiten wie Diphtherie, Tetanus, Keuchhusten und anderen ist zwar eine weltweite Ausrottung nicht erreichbar, aber die in Deutschland und vielen anderen Ländern erreichten Erfolge der Schutzimpfung sind sehr eindrucksvoll. Beispielsweise wurde seit 2000 kein Erkrankungsfall der Diphtherie mehr in Deutschland gemeldet. Gegenwärtig sind 97% der Kinder mit vorhandenem Impfausweis ausreichend gegen Diphtherie geimpft sind. Bei den Erwachsenen haben nur noch etwa 30% Antikörper in schützender Menge, weil ihnen vielfach Auffrischimpfungen fehlen, die in 10-jährigem Abstand vorgenommen werden sollten. Ungeschützte Jugendliche und Erwachsene sind gegenwärtig Nutznießer der hohen Populationsimmunität bei den Kindern. Bei Kontakt zu einem importierten Erkrankungsfall, bei Kontakten zu infizierten Personen aus Epidemie- oder Endemiegebieten oder bei Reisen in Endemiegebiete sind sie jedoch gefährdet. Ein weiteres, interessantes Beispiel für die Wirkung von Impfprogrammen ist der Keuchhusten (Pertussis). Gegenüber diesem wurden im alten Bundesgebiet und in der DDR unterschiedliche Strategien verfolgt. Von 1974 bis 1991 wurde die Impfung in der BRD aus Furcht vor einzelnen Impfnebenwirkungen nur noch für Kinder mit individuell hohem Erkrankungsrisiko empfohlen. Dies führte zu einer sehr niedrigen Impfrate (< 10 %) und einer entsprechend hohen Erkrankungsrate bei Säuglingen und Kindern. In der DDR war die Pertussis-Schutzimpfung seit 1964 etabliert, es wurden Impfraten von rund 90% erreicht. Der Keuchhusten war bei den Klein- und Schulkindern weitgehend eliminiert, die noch nicht geschützten Säuglinge profitierten vom Impfschutz ihrer älteren Geschwister. Direkt nach der Wiedervereinigung kam es in den neuen Bundesländern zu einem deutlichen Rückgang der Impfraten und nachfolgend auch zu einem Wiederanstieg der Morbidität, was sich aufgrund der fortgesetzten Erfassung durch Meldung der Pertussis in den neuen Bundesländern nachweisen lässt (von 0,2 Erkrankungen pro 100.000 Einwohner im Jahr 1991 bis auf eine Inzidenzrate von 20,4 Erkrankungen pro 100.000 Einwohner im Jahr 2000). Weder die Impfung noch die abgelaufene Erkrankung mit Keuchhusten garantieren einen lebenslangen Schutz vor einer Infektion mit Bordetella pertussis. Die Erkrankung ist nur für Kleinkinder gefährlich, für alle anderen belastend und langwierig. Zudem führt die Behandlung auch zu einem massiven Antibiotika-Einsatz in den betroffenen Familien mit der Gefahr einer vermehrten Resistenzentwicklung in der Bevölkerung. Dies wäre bei einer Erhöhung der Impfimmunität vermeidbar (bei Kindern derzeit 87%). Der Versuch einer weitgehenden Eliminierung dieser Erkrankung würde regelmäßige Wiederimpfungen sowohl bei Jugendlichen als auch bei Erwachsenen erfordern.

Empfohlene Impfungen

In Deutschland besteht keine Impfpflicht. Der Impfkalender der ständigen Impfkommission (STIKO) sieht jedoch eine wiederholte Impfung schon ab dem Säuglingsalter vor: beginnend mit dem 2. Lebensmonat bis zum 11. Lebensjahr sollte das Kind mehrfach geimpft werden. Für die impfenden Ärzte ergibt sich die Pflicht, über Vor- und Nachteile von Impfung und Nicht-Impfung der Kinder (und Erwachsenen) aufzuklären, und die Eltern (bzw. Erwachsenen) haben die Verantwortung, ob und gegebenenfalls wo sie sich weitere Informationen zum Pro und Contra von Impfungen einholen - und wie sie dann ihre Entscheidung fällen. Die Verantwortung der Eltern bezieht sich dabei in erster Linie darauf, ihr Kind vor schweren Krankheiten zu schützen, in zweiter jedoch auch auf die Gesellschaft. Denn nur wenn ein möglichst hoher Prozentsatz der Bevölkerung geimpft ist, können seuchenartige Ausbrüche von Infektionskrankheiten wirkungsvoll verhindert werden. Um dieses Ziel zu erreichen, sind je nach Krankheit und Wirksamkeit des Impfstoffs Durchimpfungsraten von ca. 90% erforderlich. Näheres zur Berechnung dieser Durchimpfungsraten siehe Epidemiologie: Reproduktionsrate. Die Empfehlungen der Ständigen Impfkommission sind in Deutschland Grundlage für die Festlegung der "öffentlich empfohlenen Impfungen". Letztere werden durch die Gesundheitsbehörden der Bundesländer definitiv festgelegt. Falls durch eine öffentlich empfohlene Impfung ein bleibender Schaden entsteht (dann Impfschaden genannt - im Gegensatz zur Impfreaktion und Impfkomplikation), besteht ein Anspruch auf Entschädigung durch das Versorgungsamt. In der Schweiz erfolgt die Empfehlung durch das Bundesamt für Gesundheit und die Schweizerische Kommission für Impffragen. In Österreich wird der Impfplan vom Obersten Sanitätsrat (Impfausschuss) des [http://www.bmgf.gv.at Bundesministerium für Gesundheit und Frauen] herausgegeben.

Empfehlungen für Deutschland, Schweiz und Österreich

Folgende Impfungen werder derzeit von der Ständigen Impfkommission in Deutschland empfohlen ([http://www.rki.de/cln_006/nn_225576/DE/Content/Infekt/Impfen/STIKO__Empfehlungen/stiko__empfehlungen__node.html Stand Juli 2005]). Diese Empfehlungen entsprechen weitestgehend dem [http://www.swiss-paediatrics.org/guidelines/impfplan_04-ge.pdf Impfplan der Schweiz] und dem [http://www.bmgf.gv.at/cms/site/attachments/1/4/0/CH0016/CMS1038913010412/impfplan_2005_cd-bmgf_03-12-04.pdf Impfplan von Österreich].

Kombinationsimpfungen

Im Oktober 2000 wurden erstmals zwei hexavalente Impfstoffe, Hexavac und Infanrix hexa, in der Europäischen Union zugelassen, die gegen sechs Infektionskrankheiten schützen sollen: Kinderlähmung, Diphtherie, Tetanus, Keuchhusten, Haemophilus influenzae Typ B-Infektionen sowie Hepatitis B. Nebenwirkungen sind nicht dokumentiert ([http://www.pei.de/professionals/hexavalente_nov.htm Stellungnahme Paul-Ehrlich-Institut]), allerdings wurde 2005 die Aussetzung der Zulassung von Hexavac (Sanofi Pasteur MSD) von der Europäischen Arzneimittelbehörde empfohlen (nicht von hexavalenten Impfstoffen im allgemeinen), da der Langzeitschutz der Hepatitis B-Komponente überprüft wird ([http://www.emea.eu.int/pdfs/human/press/pr/29736905en.pdf Empfehlung der EMEA]). Der Hersteller hat den Impfstoff inzwischen vom Markt genommen und ausgelieferte Präparate zurückgerufen. Als Alternative bietet sich für Säuglinge die 5-fache Impfung mit gesonderter Immunisierung gegen Hepatitis B an. Dies bedeutet aber jeweils eine zusätzliche Injektion. Eine Infektion mit Hepatitis B ist bei Säuglingen zwar sehr selten, jedoch sind die Folgen schwerwiegend, so dass die Sechsfach-Impfung in Deutschland empfohlen wird und sich inzwischen durchsetzt. Als weitere Kombination kennt man die Masern-Mumps-Röteln-Impfung und die Diphtherie-Tetanus-Pertussis-Impfung.

Impfungen bei Tieren

Auch viele Haustiere können und sollten geimpft werden. Die empfohlenen Impfungen werden vom Tierarzt verabreicht und ebenso wie beim Menschen in einem Impfpass dokumentiert. Folgenden Impfungen werden beispielsweise bei Hund, Katze und Kaninchen als Grundimpfung durchgeführt:
- Hunde werden gegen Staupe, Hepatitis, Leptospirose (Stuttgarter Hundeseuche), Parvovirose (Katzenseuche des Hundes), Zwingerhusten und Tollwut geimpft.
- Katzen können gegen Katzenschnupfen, Panleukopenie (Katzenseuche), Leukose, Feline Infektiöse Peritonitis (FIP) und Tollwut geimpft werden (die letzten drei nicht unbedingt bei reiner Wohnungshaltung).
- Kaninchen können gegen Myxomatose und RHD (Chinaseuche) geimpft werden. Auch Nutztiere wie Schweine, Rinder oder Schafe können gegen diverse Krankheiten (z.B. Mycoplasmen, Parasiten u.a.) geimpft werden. Dies führt laut Hersteller der Impfstoffe in der Folge zu einer verbesserten Mastleistung bzw. höheren Milchertrag und senkt gleichzeitig den Einsatz von Antibiotika. Dagegen wurde die prophylaktische Impfung gegen die Maul- und Klauenseuche (MKS) im Jahr 1991 in Europa durch die EU verboten, die bis dahin in Deutschland durchgeführt wurde. Stattdessen müßen bei Auftreten von MKS alle Klauentiere des betroffenen Bestandes unter strengen Sicherheitsmaßnahmen getötet und unschädlich beseitigt werden. Für Notfälle ist jedoch auf der Insel Riems eine Impfstoffbank eingerichtet worden. Das Verbot der MKS-Impfung war insbesondere politisch motiviert (Exportfähigkeit des Fleischs u.a.) und ist sehr umstritten, seit im Jahr 2001 in Großbritannien über 4 Millionen Tiere gekeult wurden.

Referenzen

# B. Keller-Stanislawski et al.: Verdachtsfälle von Impfkomplikationen nach dem Infektionsschutzgesetz und Verdachtsfälle von Nebenwirkungen nach dem Arzneimittelgesetz vom 1.1.2001 bis zum 31.12.2003. In: Bundesgesundheitsbl - Gesundheitsforsch - Gesundheitsschutz 47/2004. S. 1151–1164 [http://www.rki.de/cln_006/nn_326556/DE/Content/Infekt/Impfen/Nebenwirkungen/Keller,templateId=raw,property=publicationFile.pdf/Keller PDF] # S. Koppen et al.: No epidemiological evidence for infant vaccinations to cause allergic disease. In: Vaccine 25-26/2004. S. 3375-3385 [PMID 15308362] # H.P. Roost et al.: Influence of MMR-vaccinations and diseases on atopic sensitization and allergic symptoms in Swiss schoolchildren. In: Pediatr Allergy Immunol 5/2004. S. 401-407. [PMID 15482514] # U. Heininger: Risiken von Infektionskrankheiten und der Nutzen von Impfungen. In: Bundesgesundheitsbl - Gesundheitsforsch - Gesundheitsschutz 47/2004. S. 1129–1135 [http://www.rki.de/cln_006/nn_326556/DE/Content/Infekt/Impfen/Bedeutungen/2004__Heiniger,templateId=raw,property=publicationFile.pdf/2004_Heiniger PDF] # Robert-Koch-Institut: Erkrankungen an Masern im Jahr 2004 und Ausbrüche in Hessen und Bayern in der ersten Hälfte des Jahres 2005. In: Epidemiologisches Bulletin 29/2005. [http://www.rki.de/cln_011/nn_225576/DE/Content/Infekt/EpidBull/Archiv/2005/29__05,templateId=raw,property=publicationFile.pdf/29_05 PDF] # WHO vaccine-preventable diseases - Global Summary 2004 der WHO, [http://www.who.int/vaccines-documents/GlobalSummary/GlobalSummary.pdf PDF] # Robert-Koch-Institut: Impfpräventable Krankheiten in Deutschland bis zum Jahr 2000. In: Epidemiologisches Bulletin 7/2002. [http://www.rki.de/cln_011/nn_244014/DE/Content/Infekt/EpidBull/Archiv/2002/07__02,templateId=raw,property=publicationFile.pdf/07_02 PDF] # Robert-Koch-Institut: Zum Auftreten von Pertussis in den neuen Bundesländern. In: Epidemiologisches Bulletin 23/2005. [http://www.rki.de/cln_006/nn_225576/DE/Content/Infekt/EpidBull/Archiv/2005/23__05,templateId=raw,property=publicationFile.pdf/23_05 PDF]

Literatur


- Impfen schützt - ärztlicher Ratgeber für Fernreisende. Verlag J.Fink, Östfildern ISBN 3-7718-1075-2
- Ulrich Heininger: Handbuch Kinderimpfung. 1. Auflage. Hugendubel-Verlag, Kreuzlingen 2004, ISBN 3-7205-2496-5
- Schutzimpfungen von Reiner Thomssen, C.H.Beck, ISBN 3406447759
- Der kritische Impfratgeber von Gabi Hoffbauer, Knaur, ISBN 3426669021
- Impfen und Recht von Volker Klippert, Ulrike Röper, Roland J. Riedl-Seifert, Roland J.Riedl- Seifert, Zuckschwerdt, ISBN 3886038262
- Impfungen für Kinder - großer Schutz für kleine Schätze von Prof. Dr. med Heinz J. Schmitt, Verlag im Kilian ISBN 3932091434
- Heinz Spiess, Ulrich Heininger (Hrsg.): Impfkompendium. 6., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart und New York 2005, ISBN 3-13-498906-9

Siehe auch


- Riegelimpfung, Immunologie, Impfausweis, Grippeimpfung, Impfverweigerer

Weblinks


- [http://www.rki.de/ Robert-Koch-Institut]
- [http://www.who.int/vaccines/ WHO-Seiten über Impfungen (engl.)]
- http://www.kinderaerzte-im-netz.de Infos zu Impfungen bei Kindern
- http://www.dtg.mwn.de/impfen/impf.htm Empfehlungen zu Reiseimpfungen der Deutschen Gesellschaft für Tropenmedizin und Internationale Gesundheit e.V.]
- [http://www.crm.de/impfzentrum/index.html Reiseimpfzentrum]
- [http://www.dgk.de/web/dgk_content/de/impfen_und_infektionen.htm Deutsches Grünes Kreuz e.V. - Alle Infektionskrankheiten von A bis Z im Überblick]
- [http://www.impfen.de/ Alles zu den Kinder-, Erwachsenen- und Reiseimpfungen]
- [http://www.impfinformationen.de/ www.impfinformationen.de]
- [http://www.ratio2000.de/modules.php?op=modload&name=Health&file=index&func=impftermine Impftermine berechnen]
- [http://www.verlag-medizinischesforum.de/archiv/He33/33Impfungen.htm Immunologische Grundlagen der Vaccination, von Arne Krüger]

Pro und Kontra


- [http://www.rki.de/cln_011/nn_226928/DE/Content/Infekt/Impfen/Bedeutungen/2002__03__pro__contra,templateId=raw,property=publicationFile.pdf/2002_03_pro_contra Interview zum Impfen mit Dr. C. Meyer vom Robert Koch-Institut]
- [http://www.gwup.org/skeptiker/archiv/2003/4/impfkritik.html GWUP: "Coburg - das Canossa der Impfgegner"]
- [http://www.novo-magazin.de/70/novo7019.htm Roland W. Ziegler: Impfen ja oder nein - wirklich eine Kontroverse?] (mit vielen Literaturhinweisen) Kategorie:Infektionskrankheit Kategorie:Immunologie Kategorie:Prävention

Diphtherie

Die Diphtherie, früher als Krupp (von schottisch croup, Heiserkeit) bezeichnet, ist eine akute, mitunter lebensbedrohliche Infektionserkrankung. Sie wird ausgelöst durch das toxinbildende (giftstoffbildende) Bakterium Corynebacterium diphtheriae, übertragen von Mensch zu Mensch durch Tröpfcheninfektion: Husten, Niesen oder Küssen. Sie ist nicht mit Krupphusten zu verwechseln. Die Toxine (Giftstoffe) - vor allem das nach dem Erreger benannte Diphtheritoxin - des Erregers schädigen die Proteinbiosynthese durch Hemmung des Elongationsfaktors. Die Erreger bilden das Toxin allerdings nur, falls sie mit einem Bakteriophagen infiziert sind; das Toxin ist phagenkodiert. Mit dem Blut werden sie auch zu entfernt von der Entzündungsstelle liegenden Organen transportiert, wie beispielsweise Herz, Leber, Niere. Dies kann zu den (lebens)gefährlichen Komplikationen der Diphtherie führen. Die Häufigkeit der Erkrankung ist durch die vom Mediziner und Nobelpreisträger Emil von Behring eingeführte Impfung sehr stark zurückgegangen. Die Krankheit ist jedoch nicht, wie beispielsweise die Pocken, ausgerottet. Sobald die so genannte Durchimpfungsrate unter einen bestimmten Wert sinkt, nehmen die Erkrankungszahlen wieder erheblich zu. Das war in der ehemaligen Sowjetunion zu beobachten, wo nach dem Zusammenbruch des Systems 1994 48.000 Fälle auftraten. Die Symptome, die zwei bis sec