Die innere Uhr und ihr Einfluss auf unseren Organismus: Der circadiane Rhythmus definiert den Tageszyklus von Tieren und Pflanzen. Er stellt eine biologische Dynamik dar, die ihre Ursache in endogenen Oszillationen metabolischer oder physiologischer Aktivitäten mit einer Periodizität von 20–28 Stunden hat.

Die auch als innere Uhr bezeichnete Rhythmik liegt unabhängig von externen Faktoren vor. Der endogene Prozess stellt ein komplexes Geflecht aus Genregulierungen dar, wird damit genetisch gesteuert und durch Stoffwechselprozesse realisiert. Im natürlichen Tag-Nacht-Wechsel wird der Zyklus auf 24 Stunden synchronisiert.

Genetisch bedingte Stoffwechselprozesse und ihre Wechselwirkungen mit Medikamenten

In jüngster Zeit konnten große Fortschritte in der Grundlagenforschung sowie der neuen Disziplin der Chronomedizin gewonnen werden. Am Beispiel von „Paracetamol“ und „Aspirin“ erarbeiten die Lernenden an Modellen und Grafiken fallorientiert, dass die Wirksamkeit der bekannten Arzneimittel mit der Tageszeit der Einnahme schwankt. Die Schülerinnen und Schüler zeichnen auf der Basis ihrer Erkenntnisse das Bild einer zukünftig personalisierten Medizin.

• Methodisch-didaktische Hinweise
• M1: Ein unsortierter Haufen Patientenakten?
• M2: Wer schlägt den Rhythmus?
• M3: Den inneren Taktgebern auf der Spur
• M4: Wirkung und Nebenwirkung – eine Frage der Tageszeit?
• Lösungen
• Literatur