Modulwoche 1

Die Studierenden werden mit den Besonderheiten des Glukosestoffwechsels in Erythrozyten bekannt gemacht. Zunächst werden die zelluläre Aufnahme von Glukose durch rote Blutzellen (GLUT1) und der erythrozytäre Glukosestoffwechsel über Glykolyse und oxidativen Pentosephosphatweg erläutert. Anschließend wird auf die Regulationsmöglichkeiten und die erythrozytenspezifischen Besonderheiten dieser Stoffwechselwege eingegangen. Den Studierenden wird dabei erklärt, dass der Kohlenhydratstoffwechsel des Erythrozyten die einzige Energiequelle dieser Zelle darstellt und essentiell für die Regulation des Atemgastransports und den antioxidativen Schutz ist. Es wird herausgearbeitet, dass der erythrozytäre Energiestoffwechsel im Laufe der Evolution nicht hinsichtlich seiner Energieeffizienz optimiert wurde, sondern dass die Optimierung des Atemgastransports von übergeordnetem Interesse ist. Dysregulationen im Glukosestoffwechsel (z. B. Pyruvatkinase-Mangel) führen zu metabolischen Anämien.

Das Hämoglobinmolekül spielt die zentrale Rolle beim Sauerstofftransport im Blut. Es enthält als sogenannte prosthetische Gruppe einen Eisenkomplex des Porphyrins (Häm-Gruppe), an dem die Sauerstoffbindung stattfindet. In diesem Seminar werden zunächst allgemein die chemischen Grundlagen organischer Metallkomplexe besprochen und danach die spezielle Bedeutung der Häm-Gruppe (einer der wichtigsten Metallkomplexe lebender Zellen) für die Funktion des Hämoglobins dargelegt. Die Studierenden analysieren dabei die Farbänderung des Hämoglobins in Abhängigkeit vom Liganden und erfassen deren Bedeutung für die Diagnostik. Die Beziehung zwischen Sauerstoffpartialdruck im Blut und Sauerstoffsättigungsgrad wird anhand der Sauerstoffbindungskurve erläutert. Schließlich wird die Rolle von Metallchelatoren in der medizinischen Therapie und Diagnostik dargestellt.

Erythrozyten unterscheiden sich von allen anderen Zellen des menschlichen Organismus vor allem dadurch, dass sie einen reduzierten Stoffwechsel aufweisen, der einzig darauf gerichtet ist, sich selbst für ca. 110 Tage am Leben zu erhalten und den Atemgastransport innerhalb des menschlichen Organismus (Sauerstoff, Kohlendioxid) zu optimieren. In diesem Fachseminar werden die Studierenden mit den Besonderheiten des Erythrozytenstoffwechsels bekannt gemacht. Dabei sollten die in der Vorlesung „Glukose als einziges energielieferndes Substrat von roten Blutzellen“ vermittelten Lehrinhalte zum Energiestoffwechsel seminaristisch aufgearbeitet und in den Gesamtkontext des Erythrozytenmetabolismus gestellt werden.

Dabei wird besonders auf folgende Stoffwechselleistungen eingegangen:
a) Energiestoffwechsel (Adenylatkinase, Bergungsstoffwechsel von Nukleotidbasen)
b) Stoffwechselleistungen für den Atemgastransport (Met-Hb-Reduktase, 2,3-BPG-Synthese
Carboanhydrase, Anionenaustauscher)
c) antioxidativer Schutz (GSH, SOD, Katalase, Peroxidasen, Peroxiredoxine)

Abschließend werden die Grundprinzipien der Erythrozytenkonservierung dargestellt, wobei die Zusammensetzung verschiedener Konservierungsmedien erläutert wird. Basale Kenntnisse zu den Stoffwechselbesonderheiten roter Blutzellen sind von großem medizinischen Interesse, da erworbene und angeborene Störungen des Erythrozytenstoffwechsels zu Symptomen führen, die mit erheblichen Einschränkungen der Lebensqualität einhergehen.

In dieser Veranstaltung werden den Studierenden im ersten Teil (ca. 30 min) die verschiedenen Probengefäße bzw. die Antikoagulantien für die Venenblutentnahme (EDTA-Blut, Citratblut, Heparinblut, Serum) sowie das korrekte Vorgehen bei der Blutentnahme, einschließlich zu beachtender Punkte bezüglich der Präanalytik (wie Lage des Patienten / der Patientin, Stauzeit, Reihenfolge der Blutröhrchen, Befragung des Patienten / der Patientin, soweit für die Präanalytik erforderlich) sowie das Anfertigen eines Blutausstriches erklärt und demonstriert. Ergänzend werden die Studierenden auch über die Konsequenzen einer möglichen Nadelstichverletzung aufgeklärt, einschließlich dem D-Arztverfahren und einer (potentiell notwendigen) Postexpositionsprophylaxe bei Exposition gegenüber Blut eines bekannt HIV-positiven Patienten oder Patientin (RKI-Richtlinie zur PEP). Im zweiten Teil (ca. 50 min) erlernen die Studierenden zunächst am Modell („Phantom“) anschließend aneinander, die korrekte Blutentnahme sowie das Anfertigen eines Blutausstriches.

Das Interesse am Menschen und die Sorge für die Patientinnen und Patienten sind wichtige Motive für die ärztliche Tätigkeit. Nicht allein Fachwissen, Untersuchungstechniken und Problemlösefähigkeiten sind wesentliche Voraussetzungen für die erfolgreiche ärztliche Tätigkeit, sondern auch kommunikative und soziale Kompetenzen. Für die Zusammenarbeit mit Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern im Krankenhaus und in Arztpraxen sowie für das erfolgreiche, gemeinsame Lernen mit Kommilitoninnen und Kommilitonen sind eine gute Kommunikationsfähigkeit und eine hohe soziale Kompetenz ebenfalls von großer Bedeutung.
Ziel der Lehrveranstaltung „Kommunikation, Interaktion und Teamarbeit“ (KIT) ist sowohl die Ausbildung der Kommunikationskompetenzen in einem strukturierten Curriculum als auch die Förderung der konstruktiven Zusammenarbeit in der Kleingruppe