Aufgaben: Drogen und Gesundheit

Erkläre, was eine Droge hinsichtlich ihrer Wirkung auf den Organismus ist, und ordne diese Substanzen in legale oder illegale Drogen in Spanien ein: Alkohol, Cannabis, Tabak, Kokain, Koffein.

Beschreibe drei Wirkungen des Tabaks auf Atmungs- und Herz-Kreislauf-System und erkläre, warum das Aufhören mit dem Rauchen die Gesundheit selbst nach vielen Raucherjahren verbessert.

Erkläre, was es bedeutet, dass eine Droge abhängig macht, und unterscheide anhand eines Beispiels zwischen körperlicher und psychischer Abhängigkeit.

Erkläre den Unterschied zwischen Konsum, Missbrauch und Abhängigkeit bei einer Droge und veranschauliche jeden Begriff mit einem Beispiel zum Alkohol.

Nenne drei unmittelbare Wirkungen des Alkoholkonsums auf das Verhalten und drei Wirkungen des Tabaks auf die Atemwege.

Erkläre, was Nikotin ist und warum Rauchen so leicht abhängig macht.

Gib an, ob diese Aussagen richtig oder falsch sind, und begründe deine Antwort: a) Alkohol ist eine dämpfende Droge für das Nervensystem; b) der Tabakrauch schadet nur der Person, die raucht; c) mit dem Rauchen aufzuhören bringt in jedem Alter gesundheitliche Vorteile.

Auch Medikamente sind Substanzen, die auf den Organismus wirken. Erkläre, worin der Unterschied besteht, sie nach ärztlicher Anweisung einzunehmen oder sich selbst zu behandeln (Selbstmedikation), und nenne ein Beispiel für ein Risiko der Selbstmedikation.

Alkohol ist für Volljährige legal und im gesellschaftlichen Leben sehr präsent. Erkläre, warum er trotzdem für Jugendliche besonders gefährlich ist, wenn man bedenkt, dass ihr Gehirn noch in der Entwicklung ist, und nenne zwei konkrete Folgen seines Konsums in diesem Alter.

Die Schemata stellen die Wirkung der drei großen Drogengruppen auf die Aktivität des Nervensystems dar: Die graue gestrichelte Linie zeigt die normale Aktivität, die farbige Linie die Aktivität nach dem Konsum. Nenne die Gruppe (dämpfend, aufputschend oder halluzinogen), die zu jedem Schema (A, B und C) gehört, erkläre, worin jede besteht, nenne je ein Beispiel für jede Gruppe und begründe, warum diese Einteilung nicht berücksichtigt, ob die Droge legal oder illegal ist.

Erkläre, was Toleranz und Entzugssyndrom sind und wie diese beiden Phänomene dazu beitragen, dass eine abhängige Person immer mehr konsumiert und es ihr so schwerfällt aufzuhören.

Eine Jugendliche von $45\ \text{kg}$ und ein Erwachsener von $75\ \text{kg}$ trinken die gleiche Menge Alkohol, aber sie ist früher betrunken. Erkläre unter Berücksichtigung der Körpermasse und der Reifung von Leber und Gehirn, warum Alkohol Jugendliche stärker beeinträchtigt.

Erkläre, was Passivrauchen ist, welche Personen dafür besonders anfällig sind und welche Maßnahmen es zu Hause und im Auto verringern.

Ein Freund behauptet, Cannabis sei „natürlich und nicht schlimm“. Analysiere dieses Argument: Erkläre, welche Wirkungen Cannabis in der Entwicklungsphase auf Gedächtnis, Aufmerksamkeit und Motivation hat, und begründe, warum „natürlich“ nicht „harmlos“ bedeutet.

Alkohol mit Energydrinks zu mischen ist besonders trügerisch. Erkläre, was jede Substanz im Nervensystem bewirkt und welche Gefahr darin liegt, die Wirkung des Alkohols nicht zu bemerken, obwohl er wirkt.

Erkläre, welche Rolle Werbung, Filme und die Freundesgruppe beim Einstieg in Tabak und Alkohol spielen, und beschreibe zwei Strategien, um Nein zu sagen, ohne Freundschaften zu verlieren.

Ein Werbeprospekt behauptet: „Unsere E-Zigaretten enthalten nur Wasserdampf mit harmlosen Fruchtaromen; sie sind der 100 % sichere Ersatz, um mit dem Rauchen aufzuhören.“ Analysiere diese Aussage kritisch anhand der wissenschaftlichen Evidenz:

1. a) Widerlege die Behauptung, es handle sich um „Wasserdampf“: Erkläre, was dieses Aerosol in Wirklichkeit ist und welche giftigen oder zugesetzten Stoffe darin nachgewiesen wurden, und beschreibe genau, wie sie das Epithel der Atemwege beeinflussen.
2. b) Epidemiologische Studien zeigen, dass Jugendliche, die dampfen, zwei Jahre später bis zu viermal häufiger herkömmlichen Tabak rauchen als Nichtdampfer. Stelle eine biologische und verhaltensbezogene Hypothese auf, die erklärt, warum das Dampfen als „Einstiegsdroge“ in die Tabaksucht wirkt.

Bei 90 km/h legt ein Auto 25 m pro Sekunde zurück. Im nüchternen Zustand beträgt die durchschnittliche Reaktionszeit eines Fahrers bei einem unvorhergesehenen Ereignis 0,8 s. Nach zwei Bier (Blutalkoholkonzentration 0,4 g/l) steigt seine Reaktionszeit auf 1,3 s.

1. a) Berechne in beiden Fällen die in der Reaktionsphase zurückgelegte Strecke, bevor der Fahrer das Bremspedal tritt. Deute, welche praktischen Folgen dieser Unterschied bei einem Hindernis in 30 m Entfernung hat.
2. b) Alkohol ist eine dämpfende Substanz für das zentrale Nervensystem. Begründe den scheinbaren Widerspruch, dass der Fahrer nach dem Trinken angibt, sich „wacher, sicherer und mit besseren Reflexen“ zu fühlen, und bringe dies mit der Enthemmung des präfrontalen Kortex in Zusammenhang.

Im Belohnungssystem des Gehirns erzeugen Neurotransmitter wie Dopamin angenehme Empfindungen. Eine psychoaktive Droge blockiert die Wiederaufnahme von Dopamin, sodass sich seine Konzentration im synaptischen Spalt künstlich vervielfacht.

1. a) Sage voraus, wie die Membran der postsynaptischen Nervenzelle nach Wochen kontinuierlichen Konsums reagiert (Verringerung oder Erhöhung der Zahl der Dopaminrezeptoren), um sich gegen diese übermäßige Stimulation zu schützen. Begründe, warum dieser zelluläre Mechanismus das Phänomen der Toleranz erklärt.
2. b) Leite aus deiner vorherigen Antwort ab, warum die Person bei abruptem Absetzen des Konsums bei ganz normalen Alltagsaktivitäten ein starkes körperliches und psychisches Unwohlsein (Entzugssyndrom) erlebt.

Nach Einführung eines Gesetzes, das die Tabaksteuer um 25 % erhöhte und das Rauchen auf Terrassen und an Zugängen zu Bildungseinrichtungen verbot, wurden nach zwei Jahren folgende Daten erfasst:

• Rückgang des Raucheinstiegs bei Jugendlichen von 12 bis 17 Jahren um 32 %.

• Rückgang der kinderärztlichen Notfälle wegen akuter Asmaanfälle um 18 %.

• Rückgang des Gesamtkonsums bei Erwachsenen mit chronischer Tabaksucht um 8 %.

1. a) Deute, warum der prozentuale Rückgang bei Jugendlichen (Raucheinstieg) viermal größer war als bei abhängigen Erwachsenen (Gesamtkonsum), und stütze dich dabei auf sozioökonomische Faktoren und die Plastizität des jugendlichen Gehirns im Vergleich zu einer bereits bestehenden Sucht.
2. b) Begründe den physiologischen Ursache-Wirkungs-Zusammenhang zwischen dem Rauchverbot auf Terrassen und dem unmittelbaren Rückgang der Asthmaanfälle bei nichtrauchenden Kindern.

Die menschliche Leber baut Alkohol mithilfe des Enzyms Alkoholdehydrogenase mit einer konstanten Höchstgeschwindigkeit von etwa 0,15 g/l pro Stunde ab und ist dabei schnell gesättigt.

1. a) Vergleiche, was im Gehirn geschieht, wenn eine Person 60 g Alkohol über 8 Stunden verteilt trinkt oder in 90 Minuten zu sich nimmt („Komasaufen“ oder Binge Drinking). Erkläre, warum im zweiten Fall die Blutkonzentration die Funktionen des Hirnstamms (Atmung und Herzschlag) schwer dämpfen und ein Alkoholkoma auslösen kann.
2. b) Wenn ein Freund auf einer Party durch eine Alkoholvergiftung das Bewusstsein verliert, bewerte kritisch diese drei gängigen Vorschläge: „auf den Rücken legen und schlafen lassen“, „heißen Kaffee einflößen“ und „unter eine kalte Dusche stellen“. Begründe die Lebensgefahr jedes Vorschlags und beschreibe, welche die richtige stabile Körperlage ist und wie man vorgeht.

Ein Spitzensportler verwendet Injektionen von rekombinantem Erythropoetin (EPO), einem Hormon, das die Reifung und Vermehrung der Erythrozyten im Knochenmark anregt, und steigert so seinen Hämatokrit (Volumenanteil der roten Blutkörperchen im Blut) von 42 % auf 57 %.

1. a) Erkläre die physiologische Grundlage dafür, dass dieses Doping seine Leistung in einem Ausdauerwettbewerb künstlich steigert, und setze dabei Erythrozyten, Hämoglobin, O₂-Transport und die Zellatmung in den Mitochondrien der Muskelfasern in Beziehung.
2. b) Sage die Wirkung dieser massiven Zunahme von Zellen auf die Viskosität des Blutes und den Blutdruck voraus. Begründe, warum das Risiko für eine Thrombose oder einen Herzstillstand besonders nachts stark ansteigt, wenn der Sportler ruht und seine Herzfrequenz sinkt.

Der Konsum bestimmter synthetischer aufputschender Drogen (wie Ecstasy oder MDMA) stört die Temperaturregulationszentren des Hypothalamus, steigert zugleich die Muskelaktivität und bewirkt eine periphere Gefäßverengung.

1. a) Wenn eine Person diese Substanz konsumiert und ohne Pause in einer überfüllten, feuchten Diskothek bei 28 °C tanzt, erkläre, warum ihre homöostatischen Kühlmechanismen (Schwitzen und Wärmeabgabe durch Gefäßerweiterung der Haut) versagen und wie dies zu einem Hitzschlag mit über 41 °C und Multiorganversagen führt.
2. b) Um einem Betroffenen zu helfen, zwingen ihn seine Begleiter, in 15 Minuten vier Liter reines Mineralwasser zu trinken. Begründe physiologisch, warum diese Maßnahme die Hyperthermie nicht behebt und ein tödliches Hirnödem durch Hyponatriämie (kritische Verdünnung der Salze im Blutplasma) auslösen kann.

In einem Gespräch behauptet eine Person: „Mein Onkel hat seit seinem 14. Lebensjahr zwei Schachteln am Tag geraucht und ist mit 91 Jahren geistig klar an Altersschwäche gestorben; also kann Tabak nicht so schädlich sein, wie die Gesundheitskampagnen sagen, es ist nur eine Frage der individuellen Konstitution.“

1. a) Benenne den wissenschaftlichen Denkfehler (Überlebensfehler und Verwendung anekdotischer Evidenz) in dieser Aussage und begründe, warum ein einzelner außergewöhnlicher Fall eine allgemeine biomedizinische Gesetzmäßigkeit oder Schlussfolgerung nicht entkräften kann.
2. b) Eine Kohortenstudie begleitete 30 000 Personen 40 Jahre lang: 50 % der regelmäßigen Raucher starben vorzeitig an Erkrankungen, die direkt mit dem Rauch zusammenhängen. Nutze diese Daten, um das Argument vom langlebigen Onkel zu widerlegen, und erkläre die schädigenden Mechanismen von Teer und Kohlenstoffmonoxid (CO) auf Atmungs- und Herz-Kreislauf-System.