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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Lernkarten
Schmerzbegriffe: Phantomschmerz
Schmerzbegriffe: Projizierter Schmerz
Schmerzbegriffe: Übertragener Schmerz
Schmerzbegriffe: Neuralgie
Schmerzbegriffe: Chronischer Schmerz (mind. 3-6 Monate anhaltend)
Lokalisation von Schmerz
Komponenten der Schmerzempfindung
Schmerzbehandlung
Weitere Methoden der Schmerzbehandlungen
Endogene Schmerzkontrolle
= körpereigene Schmerzhemmung (z.B. Emotionen, Stress, starken Willen)
-kortikale Stimulation des zentralen Hölengraus (PAG) im Mittelhirn
-Aktivierung der Raphékerne (Serotonin) in der Medulla oblongata und des locus coeruleus (Noradrenalin) im Mittelhirn
-Hemmung der nozizeptiven Neuronen im Rückenmark durch körpereigene Opioide (Endorphine)
Willkürliche Bewegung
Antrieb
Planung
Programmierung
Korrektur durch sensorische Einflüsse
(z.B. Wasserglas zum Mund führen)
=> Motorische Hirnrinde
Motorisches System
-Willkürbewegung & Reflexe
Reflexe
= vom Willen unabhängige Reaktionen auf Reize (häufig Schutzreaktion)
-Reflexbogen (z.B. Patellarsehnenreflex)
- Muskeldehnung
- Muskelspindel
- Rückenmark
- M. quadriceps femoris
- Muskelkontraktion
Muskelsensoren
-Golgi-Sehnenorgan
-Muskelspindel
Kontraktion (Verkürzung des Sarkomers)
-durch Gleitfilament-Mechanismus verkürzen sich Sarkomere
=> Myofibrillen & Muskelfasern
Querbrückenzyklus
= beschreibt molekulare Prozesse, wie Myosinköpfe gleiten an Aktinfilamenten vorbei
Aufbau Muskelfaser
=> Sehne => Muskelfaserzellen
=> Muskelfasern bestehen aus viele Myofibrillen
=> Myofibrillen werden durch Sarkomer zusammengehalten
Aufbau Myofibrille
Typ 1-Fasern
Haltefunktion
Typ 2-Fasern
schnelle & starke Bewegung
Typ 1 & 2 - Fasern Unterschiede
Eigenreflex
-Sensor und Effektor im gleichen Organ
=> Dehnungsreflex (Patellarsehnenreflex)
- nur eine Synapse zwischen Afferenz und Efferenz (monosynaptischer Reflex)
Fremdreflex
=> Sensor und Effektor in unterschiedlichen Organen
=> Schutzreflex (Nozizeptionauf der Haut, heiß, Wegbewegen vom Herd)
- mehrere Synapsen zwischen Afferenz und Efferenz (polysynaptischer Reflex)
Neuromuskuläre Erregungsübertragung
= Vorgänge am Muskel (elektromechanische Kopplung)
- elektrisch: Endplattenpotenzial an Postsynapse, AP an Muskelfaser
- mechanisch: Kontraktion durch Querbrückenzyklus von Aktin & Myosin
- Kopplung: Verknüpfung durch Ca2+-Ionen-Freisetzung aus L-Tubuli (sarkoplasmatisches Retikulum)
Bildung von ATP
1. Kreatinphosphat (schnell verfügbar im Muskel)
- pro Kreatinphosphat entsteht ein ATP
2. Glukose
- aerob durch Glykolyse + Atmungskette abgebaut
- 36 ATP pro Glukose-Molekül entstehen
3. Glukose
- anaerob durch Glykolyse abgebaut
- 2 ATP pro Glukose-Molekül entstehen
4. Fettsäuren
- aerob über ß-Oxidation abgebaut
- ATP-Produktion höher als bei Glukose, je nach Länge der Fettsaäurenkette
Schrittweise Energiebereitstellung (ATP)
Glatte Muskulatur
= Muskulatur der Organe
=> im Magen, Darm, Blase, Blutgefäße, Atemwege, Pupille
=> anders als Skelettmuskulatur aufgebaut
=> Glatte Muskulatur alk Effektor
Glatte Muskelzellen
= einkernige, spindelförmige Zellen mit zentralem Zellkern
=> Minisarkomere, am "dense-body" verankert
=> über Gap Junktions miteinander verbunden (funktionelles Synzytium)
Vergleich der Muskelarten
Speicherung von ATP in...
... Muskel und Leber => Kohlenhydrate (Glykose/Glykogen)
... Muskel und Fettgewebe => Triglyceride (Fettsäuren)
Kopplung genauer definiert
Skelettmuskulatur als Effektor: Dehnungsreflex
=> z.B. Patellarsehnenreflex
-Muskelspindel - Muskelkontraktion bei passiver Dehnung
Skelettmuskulatur als Effektor: Kontrolle Muskelspannung (reflektorisch)
-Golgi-Sehnenorgan
=> Hemmung der Kontraktion des gleichen Muskels & Aktivierung des antagonistischen Muskels
Skelettmuskulatur als Effektor: Schutzreflex
-Nozizeptoren der Haut
=> schützende Bewegung
Skelettmuskulatur als Effektor: Greifreflex/Fußsohlenreflex
-Mechanosensoren der Haut
=> stereotype Bewegung von Hand oder Fuß
Skelettmuskulatur als Effektor: Hustenreflex
-Mechanosensoren der Luftröhre
Skelettmuskulatur als Effektor: Lidschlussreflex
-Mechanosensoren (cornea Auge) oder Fotorezeptoren (Retina)
Skelettmuskel und Motoneurone
Motoneuron und viele Muskelfasern
Motorische Einheit
= ein a-Motoneuron & die von ihm innervierten Muskelfasern
