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.

Inhaltsverzeichnis

Geometrische Daten

• mittlere Körpergröße (Europa): Mann: 180 cm; Frau 170 cm
• mittlere Körperoberfläche: ca 1.9 $m^{2}$
• mittleres Körpervolumen: ca 75 l = ca 0.075 $m^{3}$ (berechnet aus Masse und spezifischen Gewicht $\approx 1$)
• Oberfläche von vorn gesehen (Luftangriffsfläche; siehe Reibung): 0,4 $m^{2}$ - 0,9 $m^{2}$ (geschätzt)

Die Körperoberfläche A/$m^{2}$ kann nach DuBois und DuBois aus dem Gewicht g/kg und der Länge h/cm berechnet werden: $A=(g^{0{,}425}\times h^{0{,}725})\times 0{,}007184$. Weitere Formeln stammen von Takahira, Fujimoto, Boyd, Gehan/George, Haycock/Schwartz/Wistosky, Mosteller.

Physikalische Daten

Masse

• mittlere Körpermasse: 75 kg

Lebenserwartung

• mittlere Lebenserwartung: Mann: 81 Jahre; Frau 84 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: 0,4m² - 0,9 m²
• Luftangriffsfläche: 0,3m² - 0,5 m² (Radfahrer)
• cW-Wert: 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 cW-Wert, da immer hohe Anteile von turbulenten Strömungen beim Laufen erzeugt werden. (Die hier angegebenen Zahlen sind nur erste grobe Schätzwerte; wer genauere kennt, oder sogar selbst mal im Windkanal war, darf sie gerne verbessern.)

Energieumsatz

Vorbemerkung: Physikalisch wird der Umsatz am besten in Watt (W) gemessen und angegeben. 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 (m), 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)

• Minimalumsatz: Bei längerer Hungerzeit kann der Umsatz bis auf 0.3 × GU sinken

• Arbeitsumsatz: zusätzlich zum Grundumsatz benötigte Energie
• Arbeitsumsatz bei leichter Tätigkeit: 35 W = 3000 kJ/24h = 700 kcal/24h

• Gesamtumsatz: Grundumsatz + Arbeitsumsatz
• 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

• Leistungsumsatz: GU × 1.5 - GU × 2.1
• Spazieren gehen: 25-60 W
• Laufen (Joggen): ?
• Sport: 50-500 W (Spitzenleistung bei Kurzzeitbelastungen)
• Sport: 100-200 W (Ausdauerleistung, z.B. Rad fahren, Joggen)

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 wurde.

• 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

Element	Gew-% ca.	Masse ca.
Sauerstoff (O)	63	44 kg
Kohlenstoff (C)	20	14 kg
Wasserstoff (H)	10	7 kg
Stickstoff (N)	3	2,1 kg
Kalzium (Ca)	1,5	1 kg
Phosphor (P)	1	0,7 kg
Kalium (K)	0,25	170 g
Schwefel (S)	0,2	140 g
Chlor (CI)	0,1	70 g
Natrium (Na)	0,1	70 g
Magnesium (Mg)	0,04	30 g
Eisen (Fe)	0,004	3 g
Kupfer (Cu)	0,0005	300 mg
Mangan (Mn)	0,0002	100 mg
Iod (I)	0,00004	30 mg

Anatomische Daten

Blutgefäße

• Gesamtlänge des Gefäßsystems (inkl. Kapillaren) beim erwachsenen Menschen: ca. 100.000 km

Darm

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

Haare (auf dem Kopf)

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

Knochen & Skelett

• Anzahl der Knochen: 208 bis 215 (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 70 - 80 m²
• Alveolen (Lungenbläschen): ca. 300 Millionen. Ihre Größe beträgt ca. 0,2 mm.

Muskulatur

• Anzahl der Muskeln: > 600

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) Axonen leiten die aufgenommenen Signale im Sehnerv ins Gehirn weiter, d.h. es findet eine beträchtliche Aufarbeitung (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 auf bis 700.

Physiologische Daten

Blut

• pH-Wert: 7,35 - 7,45 (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
• 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)

Weblinks

• Body Surface Area Calculator - Tool zur Berechnung der Körperoberfläche eines Menschen (engl.)
• Eine Sammlung unsinniger Angaben (engl.)