Daten des menschlichen Körpers

Die Daten des menschlichen Körpers sind die biometrischen Merkmale der Anatomie des Menschen; mit der Erhebung und Verwertung dieser Daten beschäftigt sich die Anthropometrie.

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Geometrische Daten

• Mittlere Körpergröße (Europa): Mann: 176 cm; Frau 168 cm
• Mittlere Schuhgröße: Mann 43,5, Frau 39,4
• Mittlere Körperoberfläche: ca 1.9 m²
• Mittleres Körpervolumen: ca 75 l = ca 0.075 m³ (berechnet aus Masse und spezifischem Gewicht )
• Oberfläche von vorn gesehen (Luftangriffsfläche; siehe Reibung): 0,4 m² – 0,9 m² (geschätzt)

Die Körperoberfläche A/m² kann nach DuBois und DuBois aus dem Gewicht g/kg und der Länge h/cm näherungsweise berechnet werden: . Weitere Formeln stammen von Takahira, Fujimoto, Boyd, Gehan/George, Haycock/Schwartz/Wistosky, Mosteller.

Physikalische Daten

Masse

• Mittlere Körpermasse: 80 kg

Lebenserwartung

• Mittlere Lebenserwartung: neugeborener Junge: 75,9 Jahre
• Mittlere Lebenserwartung: neugeborenes Mädchen: 81,5 Jahre
• Mittlere Lebenserwartung: 60-jähriger Mann: 80 Jahre
• Mittlere Lebenserwartung: 60-jährige Frau: 84,1 Jahre

Körpertemperatur

• Körpertemperatur beim gesunden Menschen: zwischen 36 °C und 37 °C
• Körpertemperatur bei Fieber: >37,5 °C rektal gemessen. Höchstwert zwischen 42 °C und 43 °C. Eine Temperatur über 42,6 °C ist meist tödlich.
• Obergrenze: 43,8 °C
• Untergrenze: 27 °C

Reibung

• Luftangriffsfläche: 0,4 m² – 0,9 m²
• Luftangriffsfläche: 0,3 m² – 0,5 m² (Radfahrer)
• Widerstandsbeiwert: 0,2 – 0,7

Diese beiden Zahlen sind natürlich sehr großen individuellen Schwankungen unterworfen. Außerdem gibt es bei laufenden Menschen keinen in großen Geschwindigkeitsbereichen konstanten Widerstandsbeiwert, da immer hohe Anteile von turbulenten Strömungen beim Laufen erzeugt werden.

Energieumsatz/Leistung

Vorbemerkung: Physikalisch wird der Umsatz am besten in Watt (W) gemessen und angegeben. Er bezeichnet die verbrauchte Energie des Körpers über dem dazugehörigen Zeitraum. Teilweise historisch bedingt und teilweise wegen der besseren praktischen Verwendbarkeit existieren in der medizinischen und sportphysiologischen Literatur jede Menge alternativer Einheiten. So kann die Energie in Joule (J), kiloJoule (kJ), Kalorien (cal) und kiloKalorien (kcal = Cal!) angegeben werden. Zeiteinheiten sind Sekunde (s), Minute (min), Stunde (h) und Tag (d). Speziell beim Joggen und Radfahren kann man die Angabe geschwindigkeitsabhängig dann noch in Kilometer (km) umrechnen. Ein flotter Radfahrer verbrennt also bei einer Geschwindigkeit von 25 km/h etwa 3,3 kcal pro km.

• Grundumsatz:
  • Mann: 80 W = 7100 kJ/24h (1700 kcal/24h)
  • Frau: 70 W = 6300 kJ/24h (1500 kcal/24h)

• Leistungsumsatz (auch falsch Arbeitsumsatz genannt): zusätzlich zum Grundumsatz benötigte Energie

  Leistungsumsatz entspricht im Durchschnitt 50 % – 110 % des Grundumsatzes

  Beispiele:

  Leistungsumsatz bei leichter Tätigkeit: 35 W = 3000 kJ/24h = 700 kcal/24h

  Spazieren gehen: 25 – 60 W

  Laufen (Joggen): 230 – 290 W

  Sport: 50 – 500 W (Spitzenleistung bei Kurzzeitbelastungen)

  Sport: 100 – 200 W (Ausdauerleistung, z.B. Rad fahren, Joggen)

• Gesamtumsatz: Grundumsatz + Leistungsumsatz

Gesamtumsatz bei mittlerer körperlicher Arbeit: 115 W = 10000 kJ/24h = 2400 kcal/24h

Gesamtumsatz bei schwerer Arbeit: 250 W = 21000 kJ/24h = 5000 kcal/24h

Minimaler Gesamtumsatz (Minimalumsatz): Bei längerer Hungerzeit und minimaler körperlicher Arbeit kann der Gesamtumsatz bis auf 30 % des Grundumsatzes sinken

Die folgenden Werte für den Energieverbrauch gelten beim Rad fahren, sind angegeben in kJ und kcal, sowie pro km und pro h angegeben, gelten für eine Körpermasse von 75 kg und müssen zum Grundumsatz addiert werden. Sie wurden neu gemessen, gelten in der Ebene und betreffen den Energieverbrauch des Gesamtsystems Mensch-Rad (Rollreibung, Luftreibung, Radreibung). Die vom Körper verbrauchte Energie ist natürlich größer, da die Reibung im Körper und der Grundumsatz hier nicht berücksichtigt wurden.

Normales Rad fahren (15 km/h): 14 kJ/km, 3.3 kcal/km, 60 W, 210 kJ/h, 50 kcal/h, 60 W

Flottes Rad fahren (25 km/h): 14 kJ/km, 3.3 kcal/km, 80 W, 280 kJ/h, 70 kcal/h, 80 W

Rennrad (30 km/h): 14 kJ/km, 3.3 kcal/km, 100 W, 350 kJ/h, 83 kcal/h, 100 W

Chemische Daten

Wassergehalt des Körpers

Der Wassergehalt im Körper reicht von fünf Prozent in den Zähnen bis 93,3 Prozent in Blut und Lymphe. Im Schnitt liegt der Wassergehalt bei 67,85 Prozent.

Die Formel von Watson wird hier nicht weiter zitiert, da sie unter Blutalkoholkonzentration abgehandelt wird.

Zusammensetzung eines Menschen aus den Elementen

Die Angaben beziehen sich auf einen Menschen von 70,0 kg Körpergewicht

Anatomische Daten

Blutgefäße

• Gesamtlänge des Gefäßsystems (inkl. Kapillaren) beim erwachsenen Menschen: ca. 150.000 km

Darm

• Länge beim erwachsenen Menschen: ca. 8 m
• Oberfläche ca. 300-400 m²

Kopfhaar

Anzahl der Haare:

• Durchschnittlich 100.000 – 150.000; selten bis 200.000
• Blond: 140.000
• Braun: 110.000
• Schwarz: 108.000
• Rot: 90.000

Knochen und Skelett

• Anzahl der Knochen: ca. 206 (die Zahl variiert durch von Person zu Person unterschiedliche Zahlen von Kleinknochen in Fuß und Wirbelsäule; mehr als die Hälfte der Knochen befindet sich in den Händen und Füßen)

Lunge

• Oberfläche der Lunge beim erwachsenen Menschen: etwa 75 – 80 m²
• Alveolen (Lungenbläschen): ca. 300 Millionen. Ihr Durchmesser beträgt ca. 0,2 mm.

Muskulatur

• Anzahl der Muskeln: > 600
• Männer haben 13 % mehr Muskulatur als Frauen

Zellen

Gesamtzahl der Zellen im menschlichen Körper: ca. 10 bis 100 Billionen (10¹³ – 10¹⁴), je nach individuellem Körpergewicht

Anzahl der Neuronen und Synapsen im menschlichen Gehirn

• Neuronen: ca. 100 Milliarden (10¹¹)
• Synapsen (Verbindungen zwischen den Neuronen): ca 100 Billionen (10¹⁴)

Anzahl der reizaufnehmenden Zellen

• im Auge: ca. 130.000.000 (1,3*10⁸) – aber nur etwa 1,2 Millionen (1,2*10⁶) Axone leiten die aufgenommenen Signale im Sehnerv ins Gehirn weiter, d.h. es findet eine beträchtliche Vorverarbeitung (pre-processing) der Signale schon in der Retina statt;
• in der Nase: ca. 200.000.000 (2*10⁸); siehe auch: Geruchsorgan
• auf der Zunge: etwa 750.000 Geschmackssinneszellen, die wie folgt organisiert sind: die Zunge weist rund 2.000 Papillen auf, die jeweils fünf bis zehn Geschmacksknospen tragen. Diese wiederum enthalten 40-60 Sinneszellen. Im Alter sinkt die Zahl der Geschmacksknospen bis auf 700 ab.

Physiologische Daten

Blut

• pH-Wert: 7,36 – 7,44 (Mittelwert: 7,4). Liegt der pH-Wert darunter spricht man von Azidose, liegt er darüber von Alkalose
• Anzahl roter Blutkörperchen in einem gesunden, erwachsenen Menschen: ca. 25 Billionen. Das entspricht 5 bis 6 Liter.
• Der prozentuale Anteil des Blutes am menschlichen Körpergewicht beträgt 6 % bis 8 %.
• Gesamtoberfläche aller roter Blutkörperchen: 4000 m².
• Erneuerungsrate der roten Blutkörperchen: ca. 2.000.000 pro Sekunde, dies entspricht täglich ca. ein Prozent (200 Milliarden) der Gesamtanzahl.

Literatur

• Remo H. Largo: Babyjahre, Piper, Mai 2001, ISBN 3-492-23319-8
• Remo H. Largo: Kinderjahre, Piper, November 2000, ISBN 3-492-23218-3
• Werner Gitt: Faszination Mensch, Bielefeld, 2003, ISBN 3-893-97649-3 (online, PDF)
• Konrad Kunsch und Steffen Kunsch: Der Mensch in Zahlen. Eine Datensammlung in Tabellen mit über 20.000 Einzelwerten, Spektrum Akademischer Verlag, Gustav Fischer, ISBN 3-8274-0902-0