ULT


M. M.
Diese Karteikarten bieten einen umfassenden Überblick über die Neurologie für Mittelschüler. Sie decken Themen wie Neuronen, Synapsen, Neurotransmitter und das Nervensystem ab, wobei auch spezifische Strukturen wie das Gehirn und seine Funktionen behandelt werden. Besonders nützlich sind sie für Schüler, die sich auf Biologieprüfungen vorbereiten und ein tieferes Verständnis der neurologischen Prozesse erlangen möchten.
Karten
87
Lernende
5
Sprache
Deutsch
Kategorie
Biologie
Stufe
Mittelschule
Erstellt / Aktualisiert
29.05.2023 / 13.06.2023

Lernkarten

Aus was besteht das zentrale Nervensystem

  • Das ZNS besteht aus grauer und weisser Substanz.
  • Die graue Substanz findet sich in den äusseren Schichten des Gehirns und den inneren Schichten des Rückenmarks. Sie besteht vor allem aus Zellkörpern von Neuronen.
  • Die weisse Substanz befindet sich in den inneren Schichten des Gehirns, sowie den äusseren Schichten des Rückenmarks. Sie besteht vor allem aus Nervenfasern (Axonen und Dendriten).
  • Das ZNS wird geschützt durch die sogenannte Blut-Hirn-Schranke, sowie den Schädel und die Wirbel.

Zusammenfassung Aufbau menschliches Nervensystem

Signalübertragung an Synapsen

  • Als Synapse wird die Kontaktstelle eines Endknöpfchens mit einer Zielzelle bezeichnet. Hier findet die Übertragung des Aktionspotenzials statt.
  • Zielzellen sind in der Regel andere Neuronen, Muskeln oder Drüsenzellen. Das Eintreffen eines Aktionspotenzials führt immer zu einer Veränderung des Membranpotenzials der Zielzelle.

Wie werden Synapsen unterschieden

  • Chemischen Synapsen (häufiger): dabei werden die Aktionspotenziale über Neurotransmitter und Rezeptoren weitergeleitet
  • Elektrischen Synapsen: dabei werden die Aktionspotenziale direkt weitergeleitet. 

wtf passiert hier

  1. Der Pfeil entspricht dem Aktionspotential (elektrisches Signal). In der
    präsynaptischen Zelle depolarisiert ein Aktionspotential die präsynaptische Membran.
  2. Spannungsregulierte Calciumkanäle (Ca2+-Kanäle) öffnen sich und Ca2 +-lonen strömen aufgrund der höheren Aussenkonzentration in die Zelle.
  3. Beispiel Neurotransmitter: Acetylcholin
    Die angestiegene Ca2+-Konzentration im Inneren der Zelle lässt Neurotransmittervesikel mit der präsynaptischen Membran verschmelzen.
  4. Die Neurotransmitter werden in den synaptischen Spalt entlassen, leere Vesikel werden wieder in die Präsynaptische Zelle aufgenommen. (Exozytose)
  5. Einige Acetylcholin-Moleküle binden spezifisch an ihren Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran.
  6. Dieser Rezeptor ist gleichzeitig ein Natriumkanal: Er öffnet sich, Na+-lonen strömen in die postsynaptische Zelle.
  7. Die postsynaptische Zelle wird depolarisiert, im Fall von Acetylcholin gesteuerten Synapsen entsteht ein erregendes postsynaptisches Potential (EPSP)
  8. Das restliche Acetylcholin im synaptischen Spalt wird durch Enzyme abgebaut und wieder in die präsynaptische Zelle aufgenommen, die Na+-Kanäle der postsynaptischen Zelle schliessen sich.

 

Was sind Neurotoxine?

Neurotoxine sind Substanzen, die auf das Nervensystem toxisch wirken und neuronale Funktionen beeinträchtigen können.

Wie beeinflussen Neurotoxine die normale Funktion von Neuronen und synaptischen Verbindungen?

  • Neurotoxine beeinflussen die normale Funktion von Neuronen und synaptischen Verbindungen, indem sie
    • die Freisetzung von Neurotransmittern stören
    • die Rezeptoren auf den postsynaptischen Neuronen beeinflussen
    • die Aufnahme oder den Abbau von Neurotransmittern im synaptischen Spalt beeinflussen
    • direkte Schäden an den Neuronen verursachen können.

Welche Auswirkungen können Neurotoxine auf die neuronale Gesundheit haben?

  • Neurotoxine können zu
    • gestörter Kommunikation zwischen den Neuronen
    • gestörter Signalübertragung
    • Übererregung der Neuronen
    • einem Ungleichgewicht der Neurotransmitter führen
    • was die normale Funktion des Nervensystems stört.
  • Sie können auch direkte Schäden an den Neuronen verursachen und letztendlich zum Absterben von Neuronen führen.

Von welchen Faktoren hängen die genauen Auswirkungen von Neurotoxinen ab

  • Die genauen Auswirkungen von Neurotoxinen hängen von der spezifischen Art des Neurotoxins, der Dosis und der Expositionsdauer ab.
  • In hohen Konzentrationen können Neurotoxine schwerwiegende neurologische Störungen verursachen, während in geringeren Konzentrationen langfristige Effekte auf die neuronale Gesundheit haben können.

Nikotin

  • ersetzt den Überträgerstoff Acetylcholin (bindet an denselben Rezeptor)
  • wirkt auf die Skelettmuskeln (Muskelzittern)
  • 1 gekaute Zigarette ist tödlich für unter 3-Jährige

Muskarin

  • ersetzt Acetylcholin (bindet an den gleichen Rezeptor)
  • ist das Gift des Fliegenpilzes
  • führt zum Herzstillstand
  • 1 Pilz ist tödlich für unter 3-Jährige
  • ruft Halluzinationen (Wahnvorstellungen hervor)

Botulinusgift

  • verhindert Abgabe von Acetylcholin
  • wird von Bakterien erzeugt
  • Tod durch Atemlähmung
  • 1g könnte 10 Millionen Menschen töten

Atropin

  • blockiert den Acetylcholin-Rezeptor
  • ist das Gift der Tollkirsche
  • «Belladonna» - wurde im Mittelalter zur Pupillenerweiterung angewandt, was als schön galt
  • wirkt auf Herz-/, Eingeweide-/ & Irismuskeln

Acetylcholin

  • stimulierende (an nikotinischen Rezeptoren) oder hemmende (an muskarinischen Rezeptoren) Wirkung
  • Erregung von Muskelfasern
  • Synapsen an allen Muskelzellen und im Gehirn 
  • Alzheimer-Patienten haben davon im Gehirn zu wenig

GABA 

(g-Aminobuttersäure)

  • wirkt immer hemmend (im Gehirn)
  • wird aus Glutaminsäure hergestellt (mit Vitamin B6)

Glutaminsäure

  • wirkt immer stimulierend (im Gehirn)
  • wichtige Aminosäure im Gesamtstoffwechsel

Dopamin

  • wichtige Rolle im höheren ZNS bei Bewegungssteuerung, Gefühl, abstraktem Denken, Verhaltensplanung, Gedächtnis
  • wird aus der Aminosäure Phenylalanin synthetisiert
  • Parkinson-Patienten haben davon im Gehirn zu wenig

Serotonin

  • Thermoregulation, Sexualverhalten oder Schlaf
  • wird aus der Aminosäure Tryptophan hergestellt
  • bei Depressionen verweilt Serotonin nicht lange genug in der Synapse: Antidepressiva sind sogenannte Serotonin-Wiederaufnahme-Hemmer, Serotonin bleibt länger im synaptischen Spalt -> Glücksgefühl im Zwischenhirn

Noradrenalin

  • Stressbewältigung; regt Herzschlag, Blutdruck und Atmung an
  • wirkt als Hormon, wenn von der Nebenniere produziert
  • wird aus der Aminosäure Phenylalanin hergestellt

Cholinerge Synapsen

  • Synapsen, die Acetylcholin als Neurotransmitter nutzen, nennt man cholinerge Synapsen.
  • Nicotin stimuliert die Transmission in cholinergen Synapsen (nicotinerge Rezeptoren) -> wirkt entspannend.

Adrenerge Synapsen

  • Synapsen, die Noradrenalin als Neurotransmitter nutzen, nennt man adrenerge Synapsen.
  • Kokain und Amphetamine stimulieren Transmission in adrenergen Synapsen -> Wachheit, Energie, Euphorie.

Erregende Drogen

Nikotin, Kokain, Amphetamine -> Aktivieren Synapsen, leiten Aktionspotential weiter.

Hemmende Drogen

Hemmende Drogen: Benzodiazepin (Schlaftabletten), Alkohol, THC -> Hemmen Weiterleitung des Aktionspotentials.

ACHTUNG: Erregung der Synapse bedeutet nicht automatisch Aktivierung von Körper oder Geist (z.B. Nikotin ist eine erregende Droge, wirkt aber beruhigend).

Nikotin

  • ahmt den Neurotransmitter Acetylcholin nach
  • wirkt an den cholinergen Synapsen (Körpers & Gehirn)
  • beruhigender Effekt
  • Acetylcholinesterase (Enzym, das Acetylcholin nach dem es an die Rezeptoren bindet abbaut), wirkt nicht auf Nikotin; kein Abbau
  • postsynaptisches Neuron wird stimuliert & setzt Dopamin frei 

Kokain

  • stimuliert Signalübertragung an den adrenergen Synapsen
  • Gefühl von Wachheit & Euphorie
  • stimuliert Freisetzung von Dopamin
  • blockiert Abbau von Dopamin in der Synapse, somit hält der Effekt länger an
  • postsynaptisches Neuron wird überstimuliert
  • erhöhte Gewaltbereitschaft

Kokain und Nikotin wirken ähnlich, beide dieser Drogen führen zur Abhängigkeit

Amphetamine

  • stimulieren Übertragung an den adrenergen Synapsen 
  • Gefühl von mehr Energie und Aufmerksamkeit
  • dringen direkt in die Nervenzellen ein, die Dopamin & Noradrenalin in Neurotransmittervesikeln enthalten
  • dringen in diese Vesikel ein & lösen deren Ausschüttung aus den präsynaptischen Neuronen in den synaptischen Spalt aus
  • verhindern Abbau von Neurotransmittern durch Enzyme im synaptischen Spalt 
  • Dopamin – Euphorie
  • Noradrenalin – Wachheit, Energie 

Je länger das Dopamin im synaptischen Spalt bleibt, desto länger halten die positiven Gefühle an. 

  • temporär kein Hungergefühl
  • kein Bedürfnis nach Schlaf 

Nikotin, Kokain & Amphetamine lösen die Freisetzung von Dopamin aus, welches das Gehirn und die Persönlichkeit beeinflusst.

Benzodiazepin

  • reduziert Angstzustände 
  • Einnahme gegen epileptische Anfälle 
  • erhöht Bindung von GABA (inhibitorischer Neurotransmitter) an seinen Rezeptor 
    -> postsynaptisches Neuron wird noch mehr hyperpolarisiert 
    (GABA verursacht Einstrom von Cl- in das postsynaptische Neuron -> Hyperpolarisation, kein Aktionspotenzial mehr)

Alkohol

  • verstärkt Bindung von GABA an seinen Rezeptor -> Hyperpolarisation
  • sedativer (beruhigender/betäubender/entspannender) Effekt 
  • reduziert Aktivität von Glutamat (erregender Neurotransmitter)
  • erhöht Freisetzung von Dopamin (Aktivität eines Enzyms wird gehemmt, welches Dopamin im synaptischen Spalt abbauen würde)

Tetrahydrocannabinol (THC) 

  • hemmender Neurotransmitter 
    (Hyperpolarisation im postsynaptischen Neuron)
  • beeinflusst Koordination (Steuerung: Kleinhirn (Cerebellum) & Basalganglien)
  • entspannend, vernebelnd
  • grössere Pupillen -> Beeinträchtigung der Farbenwahrnehmung (kräftigere Wirkung) 
  • motorische Probleme
  • Panik / Paranoia / Wahnvorstellungen
  • hemmt Kurzzeitgedächtnis

ahmt den Neurotransmitter Anandamid nach (bindet an den gleichen Cannabinoid-Rezeptor) 

Was ist ein exzitatorisches postsynaptisches Potential (EPSP) und wie entsteht es

Ein exzitatorisches postsynaptisches Potential (EPSP) entsteht in einer exzitatorischen Synapse. Dabei steigt die Spannung in der postsynaptischen Zelle an, was als Depolarisierung bezeichnet wird.

Wie gelangen Neurotransmitter in den synaptischen Spalt und was passiert danach

Durch präsynaptische Erregung gelangen Neurotransmitter in den synaptischen Spalt und binden an Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran.

Was bewirkt die Bindung von Neurotransmittern an Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran

Die Bindung von Neurotransmittern an Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran führt zur Öffnung von Natriumionenkanälen, wodurch Natriumionen in die Zelle strömen und das Membranpotential steigt.

Wie hängt die Stärke der Erregung der Nervenzelle vom Vorhandensein von Neurotransmittern ab

Je mehr Neurotransmitter im synaptischen Spalt vorhanden sind, desto länger bleiben die Kanäle geöffnet und die Erregung der Nervenzelle ist stärker.

  1. Schädelkapsel (Knochen)
  2. Balken
  3. Zirbeldrüse
  4. Mittelhirn
  5. Kleinhirn
  6. Brücke
  7. Nachhirn/verlängertes Mark (Medulla oblognata)
  8. Rückenmark
  9. End- oder Grosshirn
  10. Zwischenhirn (Thalamus, Hypothalamus, Hypothyse und Epiphyse)
  11. Hirnanhangdrüse/Hypothyse

  1. Bewegungsfeld (Motorscher Cortex)
  2. Emfindungsfeld (Somatorischer Cortex)
  3. Sprachzentrum
  4. Hörzentrum
  5. Sehzentrum
  6. Gedankenfelder (Assoziationsfelder)

Rindfelder

  • Sensorische Felder: Verarbeitung der Nervensignale, de von den Nerven der Sinnesorgane kommen.
  • Motorische Felder: Aktivierung der Muskel und Regelung der willkürlichen Bewegung.
  • Gedanken- und Antriebsfelder (assoziative Felder): Verknüpfung und Speicherung vielfältiger Informationen, Zentren des Denkens und Erinnerns.

Grosshirn

Nimmt ca. 80% des Hirnvolumens ein. Besteht aus Hirnrinde mit Milliarden von Neuronen. Darunter liegt die weisse Masse. Diese ist ein Neuronengeflecht, dass die Kommunikation der Hirnareale untereinander ermöglicht. Hirnrinde besteht aus zwei Hälften, den Hemisphären. Sind von der Funktion her nicht gleichwertig. Bei meisten Menschen rechts mehr für nichtsprachlichen, ganzheitlich integrativen Informationsinhalt verantwortlich. Links für sprachgebundenen und für Detailanalysen.

Hirnrinde lässt sich in verschiedene Areale aufteilen. Stirnbereich liegen Bereiche für Eigeninitiative, Handlungsplanung, Sozialverhalten und die Verarbeitung des Kurzzeitgedächtnisses. Episodisches Gedächtnis und Wissensgedächtnis wird ebenfalls dort gespeichert. Seitlichen Bereich werden Sprache und Töne wahrgenommen und verarbeitet. Hinten liegt die Verarbeitung der visuellen Reize.

Bewusste Wahrnehmung der Umwelt, denken und handeln, Gefühle

Balken

Besteh nur aus Nervenfasern. Verknüpft beide Hirnhemisphären. Bei Durchtrennung funktionieren versch. Dinge dann nichtmehr -> Benennung von Gegenständen.

Zwischenhirn Thalamus

Umschaltstelle für afferente Bahnen der Sinnesorgane (ausser Geruchssinn) zum Grosshirn. Erfolgt eine Verschaltung der Erregungen, bevor sie dem Grosshirn zugeleitet und damit bewusstwerden. Tor zur Hirnrinde.

Zwischenhirn Hypothalamus

Steuerzentrale für das autonome Nervensystem und das Hormonsystem. Motivationale und emotionale Verhaltensweisen werden hier geregelt.

Étudier