Physiologie WS 21/22
1.Semester
1.Semester
neurogene Gefäßerweiterung (VNS)
-Innervation der Gefäße durch sympathische Nervenfasern
-Ruhetonus: leicht kontrahiert durch Ruheaktivität des Sympathikus
-Veränderte Aktivität => Vasokonstriktion über a-Rezeptoren oder Vasodilatation über ß-Rezeptoren
-parasympathische Regulation durch Innervation der Genitalorgane & Koronararterien
kurzfristige Kreislaufregulation bildlich
Orthostase
= Übergang vom Liegen zum Stehen
-Absacken von ca 500ml Blut in Beinvenen
-Abnahme venösen Rückstroms
-Abnahme des Schlagvolumens
-Abnahme des systolischen Blutdrucks
Barorezeptor-Reflex
-durch Aufstehen, Blutkreislaufveränderung
=> Gegenregulation: Barorezeptor-Reflex mit Anstieg der Herzfrequenz und Gefäßkontraktion
=> Stabilisierung des Blutdrucks
-bei Schock
=> Gegenregulation: Barorezeptor-Reflex verursacht Schocksymptome (Blässe, Schwindel etc.)
Schock
= lebensbedrohliches Kreislaufversagen mit Sauerstoffmangel der Organe
Kardiogener Schock
Herzversagen z.B. durch Herzinfarkt
Anaphylaktischer Schock
allergische Reaktion des Immunsystems auf körperfremde Stoffe
Hypovolämischer Schock
starker Blut- oder Flüssigkeitsverlust im Kreislauf (Verletzung, Verbrennung)
Antidiuretisches Hormon (ADH)
-Produktion: Hypothalamus, Hypophyse ausgeschüttet
-Niere: fördert Wasser Rückresorption: sauf wie viel du willst ohne zu pissen
-Gefäße: Vasokonstriktion
Renin - Angiotensin - Aldosteron - System (RAAS)
-Produktion: Niere, Blut, NNR
-Niere: fördert Na+-Rückresorption = sauf wie viel du willst ohne zu pissen
-Gefäße: Vasokonstriktion
-Gehirn: Durstgefühl
Atriales Nartriuretisches Peptid (ANP)
-Produktion: rechter Herzvorhof
-Niere: senkt Na+-Rückresorption = du musst pissen
-Niere: senkt Renin-Freisetzung
=> Gegenspieler von RAAS
Wie wirken Hormone?
= chemische Botenstoffe
= passen Arbeitsleistung von Zellen, Geweben & Organen den inneren & äußeren Veränderungen an
= steuert inneres Millieu des Körpers (Stoffwechsel, Wachstum, Fortpflanzung)
endokrine hormonelle Signalübertragung
=> Hormon => Produktionsort => Blutbahn => Zelle
parakrine hormonelle Signalübertragung
=> Transport des Hormons durch Diffusion zur Nachbarzelle
autokrine hormonelle Signalübertragung
=> Wirkung des Hormons auf die gleiche Zelle, die es produziert hat
Rezeptoren und Stoffgruppen von Hormonen
Regulation der Hormonsekretion
-Bildung und Abgabe (Sekretion) muss reguliert werden
-durch Steuerhormone:
- übergeordnete Hormondrüse gibt Hormon ab, die auf nachgeschaltete Hormondrüse wirken
-negative Rückkopplung (Regelkreis):
- endokrine Zellen messen selbst Hormonwirkung
- Nach Erreichen des Sollwerts wird Hormonsekretion abgestellt
Stressreaktion (Adrenalin und Kortisol) bildlich
Kontinuierliche Erregungsweiterleitung
= langsamere Erregungfortleitung
Saltatorische Erregungsweiterleitung
= schneller durch Ranviersche Schnürringe
Passiver Transport
-Nach Konzentrationsgradient
-fettlösliche Substanzen durch Zellmembran
-wasserlösliche Substanzen durch Transportproteine
Aktiver Transport
-Energieverbrauch => Transport gegen Konzentrationsgradienten
-Pumpen (ATP-Nutzung)
-Carrier (Ionengradient-Nutzung)
Zellkern
Speicherung von Erbinformation mit Nukleinsäuren (DNA,RNA)
Mitochondrien
Energiegewinnung (ATP) aus Kohlenhydraten und Fettsäuren
Ribosome
Proteinbildung für Stoffwechsel
Golgi-Apparat
Reifung und Verteilung von Produkten des Zellstoffwechsels
Zellmembran
-besteht aus Proteinen und Doppellipidschicht
-durchlässig für fettlösliche Substanzen
-Kontrolle des Austauschs von wasserlöslichen Substanzen
-integrale Memranproteine
-periphere Membranproteine
Diffusion
-Teilchenbewegung
-Durchmischung von Stoffen
=> Konzentrationsausgleich
Osmose
-Diffusion von Molekülen durch eine semipermeable Membran
=> Konzentrationsausgleich
hypertonisch
Konzentration außen zu hoch (austrocknen)
isotonisch
Konzentration innen und außen ausgeglichen (normal)
hypotonisch
Konzentration innen zu hoch (platzen)
Ionenkanäle
-Ausnutzen des Konzentrationsgradienten und Ladungsunterschiede
-Spannung, Ligand, Dehnung
Exozytose
-Abgabe von Molekülen aus der Zelle
- Verschmelzung von Vesikeln mit Membran
Endozytose
-Aufnahme von Molekülen in die Zelle
-Abschnürung von Vesikeln an der Zellmembran
Phargozytose
-Aufnahme von großen Zellen (z.B. Bakterien)
-Endozytose
Signalkette im Nervensystem
Rezeptorpotenzial
= Generatorpotenzial/Sensorpotenzial)
-an sensorischen Enden von afferenten Nervenfasern
-Potenzialänderung (abhängig von Reizstärke)
- Reiz => Na+-Einstrom => Depolarisation
Aktionspotenzial
-Weiterleitung von Signalen in einer Nervenfaser (Axon)
- Na+-Kanäle öffnen
- Depolarisation bis zur Schwelle (Overshoot)
- Na+-Kanäle schließen
- Ka+-Kanäle öffnen => Repolarisation
- Nach Hyperpolarisation => Ruhepotenzial!
-Amplitude immer gleich hoch (+20mV)
-an sensorischen Enden
-je höher Rezeptorpotenzial, desto mehr Aktionspotenziale pro Zeit
Postsynaptisches Potenzial
-an Synapsen von Nervenzellen/Muskelzellen
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Cartes-fiches
Passiver Transport
-Nach Konzentrationsgradient
-fettlösliche Substanzen durch Zellmembran
-wasserlösliche Substanzen durch Transportproteine
Aktiver Transport
-Energieverbrauch => Transport gegen Konzentrationsgradienten
-Pumpen (ATP-Nutzung)
-Carrier (Ionengradient-Nutzung)
Zellkern
Speicherung von Erbinformation mit Nukleinsäuren (DNA,RNA)
Mitochondrien
Energiegewinnung (ATP) aus Kohlenhydraten und Fettsäuren
Ribosome
Proteinbildung für Stoffwechsel
Golgi-Apparat
Reifung und Verteilung von Produkten des Zellstoffwechsels
Zellmembran
-besteht aus Proteinen und Doppellipidschicht
-durchlässig für fettlösliche Substanzen
-Kontrolle des Austauschs von wasserlöslichen Substanzen
-integrale Memranproteine
-periphere Membranproteine
Diffusion
-Teilchenbewegung
-Durchmischung von Stoffen
=> Konzentrationsausgleich
Osmose
-Diffusion von Molekülen durch eine semipermeable Membran
=> Konzentrationsausgleich
hypertonisch
Konzentration außen zu hoch (austrocknen)
isotonisch
Konzentration innen und außen ausgeglichen (normal)
hypotonisch
Konzentration innen zu hoch (platzen)
Ionenkanäle
-Ausnutzen des Konzentrationsgradienten und Ladungsunterschiede
-Spannung, Ligand, Dehnung
Exozytose
-Abgabe von Molekülen aus der Zelle
- Verschmelzung von Vesikeln mit Membran
Endozytose
-Aufnahme von Molekülen in die Zelle
-Abschnürung von Vesikeln an der Zellmembran
Phargozytose
-Aufnahme von großen Zellen (z.B. Bakterien)
-Endozytose
Signalkette im Nervensystem
Rezeptorpotenzial
= Generatorpotenzial/Sensorpotenzial)
-an sensorischen Enden von afferenten Nervenfasern
-Potenzialänderung (abhängig von Reizstärke)
- Reiz => Na+-Einstrom => Depolarisation
Aktionspotenzial
-Weiterleitung von Signalen in einer Nervenfaser (Axon)
- Na+-Kanäle öffnen
- Depolarisation bis zur Schwelle (Overshoot)
- Na+-Kanäle schließen
- Ka+-Kanäle öffnen => Repolarisation
- Nach Hyperpolarisation => Ruhepotenzial!
-Amplitude immer gleich hoch (+20mV)
-an sensorischen Enden
-je höher Rezeptorpotenzial, desto mehr Aktionspotenziale pro Zeit
Postsynaptisches Potenzial
-an Synapsen von Nervenzellen/Muskelzellen
Membranpotenzialerhöhung durch... und führt zur Depolarisation
Synapsen
Das Menschliche Nervensystem besitzt...
Jedes Neuron hat durchschnittlich...
-Aktionspotenzial
-Öffnen von Ca2+-Kanälen => Ca2+-Einstrom
-Exozytose von Transmittern
-Diffusion von Transmittern zur postsynaptischen Membran
-Transmitterbindung an Rezeptoren
-Ionenkanäle öffnen sich
-Depolarisation
=> postsynaptisches Potenzial (PSP)
-Transmitterwiederaufnahme, Ionenkanäle schließen
Neurotransmitter (Arten)
Aminosäuren, Monamine, lösliche Gase, Acetylcholin, Neuropeptide
Aminosäuren (Arten)
Glutamat, Aspartat, Glycin, GABA
Monamine (Arten)
-Katecholamine: Dopamin, Adrenalin, Noradrenalin
-Indolamine: Serotonin
Lösliche Gase (Arten)
Stickstoffmonoxid
Acetylcholin (Arten)
Acetylcholin
Neuropeptide (Arten)
-Endorphine: Dynorphin, Enkephaline, ß-Endorphin
-z.B. Substanz P, Oxytocin, Somatostatin
Neurotransmitter wirken... auf Ionenkanäle ein, um ... zu verändern
direkt/indirekt, postsynaptisches Potenzial
Transmitter-gesteuerter Ionenkanal (ionotroper Rezeptor)
-Neurotransmittermoleküle binden an Rezeptoren auf Ionenkanälen
-Kanal öffnet/schließt
G-Protein-gekoppelter Rezeptor (metabotroper Rezeptor)
-Neurotransmittermoleküle binden an Rezeptoren auf Membransignalproteinen
-die sind an G-Proteinen gekoppelt
=> G-Protein löst sich ab
= G-Protein bindet an Ionenkanälen/stimuliert verschiedene Synthesen
Glutamat
-erregender Neurotransmitter
-im ZNS
-ionotrope Rezeptoren => depolarisierend
-metabotrope Rezeptoren => depolarisierend
=> exzitatorisches postsynaptisches Potenzial (EPSP)
GABA
-hemmender Neurotransmitter
-ionotrope Rezeptoren => hyperpolarisierend (CL--Ströme)
-metabotrope Rezeptoren => hyperpolarisierend (K+-Kanäle)
-Beruhigungsmittel steigern GABA-Wirkung
=> IPSP
Noradrenerges System (Noradrenalin)
-aus AS Thyrosin gebildet (Dopamin)
-aus synaptischem Spalt wieder aufgenommen zur Beendigung der Wirkung
-Kokain & Amphetamine hemmen Wiederaufnahme =>steigernde Wirkung
-Projektion in nahezu alle Gehirnregionen
-Steuerung der Aufmerksamkeit, Schlaf-/Wach-Rhythmus, Angst-/Schmerzgefühl, Lern-/Erinnerungsvorgänge
=> locus coeruleus
Cholinerges System (Acetylcholin)
-zirkuliert an Synapse (Wiederaufnahme und Spaltung)
-im Gehirn, Skelettmuskel, VNS
-Projektion in Hippotalamus, Thalamus, Neocortex
- Steuerung der generellen Erregbarkeit, Schlaf-/Wachrhythmus, sensorischen Thalamuseingang
Dopaminerges System (Dopamin)
-Synthese von L-Dopa abhängig
-Parkinson: selektives Absterben von dopaminergen Neuronen
-Projektion in Frontallappen, Striatum
- Auslöser für psych. Störungen (Schizophrenie)
-Steuerung der Aktivierung willentlicher Bewegungen
-Belohnungssystem (Glückshormon)
Serotonerges System (Serotonin)
-Synthese durch Hydroxylierung & Decarboxylierung der AS Tryptophan
- Versorgung von AS Tryptophan über Nahrung
-nach Freisetzung Wiederaufnahme durch spezifische Transporter
=> Hemmung der Wiederaufnahme (Depressionen-Therapie-Ansatz)
-Projektion in Rückenmark & meiste Gehirnregionen
- Steuerung raphe caudal (Schmerz) & raphe rostral (Wachsamkeit/Emotionen/Befinden)
=> Raphékerne (im Hirnstamm)
