BIGR2 Physiologie / Pharmakologie
1. Semester BIG Rettung 2 Grundlagen Physiologie und Pharmokolgie
1. Semester BIG Rettung 2 Grundlagen Physiologie und Pharmokolgie
Welchen Weg müssen Teilchen nehmen, die nicht zwischen zwei Zellen hindurchschlüpfen können (z.B. aufgrund dichter Tight Junctions) und welche Eigenschaft dieser Teilchen limitiert ihren Weg?
Können die Teilchen keinen parazellulären Weg beschreiten, so sind sie darauf angewiesen den transzellulären Weg – Membrantransport - zu gehen. Die Phospholipid-Doppelschicht ist nur für Gase und kleine, ungeladene (hydrophobe) Teilchen durchlässig. Die meisten Substanzen sind hydrophil und damit polar. Es wird demzufolge ein Transportmechanismus benötigt. Dieser limitiert den Durchtritt der Substanzen.
Beispiele für Transportmechanismen: Kanalproteine, Ionen-Pumpe, Transzytose (mit Vesikelbildung, rezeptorabhängig)
Was versteht man unter der Blut-‐Hirn-‐Schranke?
Das ist eine physiologische Barriere zwischen den Flüssigkeitsräumen des Blutkreislaufes und des Nervengewebes. Die Blutgefäße im Gehirn sind mit einem spezialisierten Endothel ausgestattet, dessen Zellen undurchlässig miteinander verknüpft sind. Zusätzlich ist dieses Endothel mit Enzymen ausgestattet, die zu einem raschen Abbau eingedrungener Substanzen führen. Wasserlösliche Substanzen können diese nicht per Diffusion durchdringen. Es sind eigene Transportprozesse vorhanden für physiologisch benötigte Substanzen
Definieren Sie die Begriffe Applikation und Resorption.
Applikation ist die Art der Verabreichung eines Medikamentes.
Resorption beschreibt die Aufnahme eines Arzneimittels vom Applikationsort in die Blutbahn.
Nennen Sie die Faktoren von welchen die Resorptionsgeschwindigkeit abhängt und führen Sie anhand von je einem Beispiel aus, wie der jeweilige Faktor die Geschwindigkeit beeinflusst.
Applikationsort: orale Gabe => First pass Effekt => langsamer, dadurch, dass der Magen-Darm-Trakt erst noch passiert werden muss. Die Dosierung muss höher sein als bei der intravenösen Gabe.
Zubereitungsform: Tablette vs. Brausepulver => Brausepulver wirkt schneller durch das CO2 das sich bildet, es kann besser aufgenommen werden
Physikochemische Eigenschaften: geringe Molekülgröße, mangelnde Polarität etc. führen zu einer schnellen Aufnahme, da das Mittel so die Lipiddoppelschicht besser passieren kann.
Mitwirkung von Transportproteinen: durch sie können Stoffe schneller aufgenommen werden
Welche Faktoren begünstigen eine Resorption und beschreiben Sie bei jedem Faktor kurz, warum dieser Einfluss auf die Resorption nimmt.
- Geringe Molekülgröße: kleine Moleküle können die Tight junctions besser passieren
- Mangelnde Polarität: die geladenen Köpfchen der Lipiddoppelschicht lassen unpolare Moleküle leichter passieren
- Gute Fettlöslichkeit: ermöglicht ein leichtes Passieren des inneren Teils der Lipiddoppelschicht, die aus Fettsäureketten besteht und lipophil ist.
- Starke Durchblutung am Applikationsort : fördert die schnelle Verteilung
- Gute Permeabilitätsverhältnisse am Applikationsort: fördert die zügige Aufnahme des Stoffes, da kein Carrier genutzt werden muss
- Evtl. Nutzung eines Transportproteins: kann ein Carrier genutzt werden, so hilft er bei der Überwindung der bestehenden Barrieren
Was versteht man unter der lokalen Applikation eines Pharmakons und was verhindert in der Regel eine systemische Wirksamkeit der topischen Pharmaka? (lesen Sie hierzu auch Box 2.1)
Lokale Applikation bedeutet, dass ein Medikament dort angewendet wird, wo es wirken soll. Hierzu zählt die bronchiale, die transkutane Applikation, aber auch die Injektion in ein Gelenk. Eine systemische Wirkung wird dadurch verhindert, da die Menge des Arzneimittels das die Blutbahn erreicht nicht ausreicht, um eine entsprechende Reaktion hervorzurufen.
Was versteht man unter einer enteralen Applikation eines Pharmakons? Was ist in diesem Zusammenhang der “First Pass Effekt” und wie nimmt dieser Einfluss auf das applizierte Pharmakon. (Nehmen Sie auch Bezug auf Pharmaka, die als “Prodrug” bezeichnet werden)
Enterale Applikation bedeutet, dass ein Medikament oral verabreicht wird und den Magen-Darm-Trakt passieren muss, um in die Blutbahn zu gelangen.
Der First-Pass-Effekt beschreibt die präsystemische Ellimination im 1. Leberabschnitt. Das Pfortadersystem sammelt das Blut aus den Unpaarigen Bauchorganen und führt es der Leber zu. In der Leber vergrößert sich der Gefäßquerschnitt, so dass das Blut sehr langsam fließt. Das Arzneimittel kann also abgefangen werden.
Arzneimittel, die als Prodrug bezeichnet werden sind Medikamente, deren Metabolit erst wirkt. Das heißt, erst nach dem Passieren der Leber und dem Umbau/Abbau des Medikamentes entsteht ein wirksames Mittel.
Nennen Sie einen Vorteil und ein Problem der rektalen Applikation von Pharmaka.
Sie gehört zur parenteralen Applikation und kann gut bei Übelkeit oder Krampfanfällen genutzt werden, wenn eine orale Gabe nicht möglich ist.
Die Konzentration eines Medikamentes im Blut ist bei rektaler Gabe nicht vorhersehbar.
Nennen und beschreiben Sie vier Möglichkeiten der parenteralen Applikation.
Intravasal: das Medikament wird intravenös oder intraarteriell verabrecht
Rektal: das Medikament wird rektal eingebracht, z.B. durch Rektiolen oder Zäpfchen
Bronchial: das Medikament wird inhalativ verabreicht, z.B. durch einen Vernebler
Buccal: das Medikament wird in die Wangentasche gegeben und dort durch die Mundschschleimhaut aufgenommen
Nennen Sie außerdem je zwei Vor- und Nachteile der parenteralen Applikation anhand eines selbst gewählten Beispiels.
Beschreiben Sie, wie sich ein verhorntes Plattenepithel von einem unverhornten Plattenepithel unterscheidet.
Verhorntes Plattenepithel dient als Diffusionsschutz. In die Interzellularspalten werden Lipide abgesondert. Es werden nur lipophile und kleine Moleküle durch die Haut gelassen.
Nennen Sie ausserdem drei weitere Arten von Epithelien und den Ort ihres Vorkommens.
Endothel => einschichtig => z.B. Blutgefäße
Zylinderepithel => einschichtig, hochprismatisches Epithel => z.B. Darm
Unverhorntes Plattenepithel => mehrschichtig => z.B. Mundhöhle
Nennen Sie vier unterschiedliche Arten von Kapillarendothelien mit dem Ort ihres Vorkommens und beschreiben deren jeweilige Eigenschaften in Bezug auf ihre Lage bzw. das versorgte Organ.
Beschreiben Sie anhand je eines Beispiels, wie unspezifische Verteilungsprozesse Einfluss auf die Verteilung von Pharmaka im Organismus nehmen. Welche Bedeutung besitzen hier Plasmaproteine?
Physikochemisches Löslichkeitsverhalten von entscheidender Bedeutung
- Rein wasserlösliche Verbindungen werden nach oraler Gabe schlecht resorbiert, sofern kein Transportprotein mitwirkt. Bei der intravenösen Gabe verteilen sich diese Substanzen im extrazellulären Raum. Sie werden rental gut ausgeschieden. Zu ihnen gehören osmotische Diuretika.
- Rein lipidlösliche Substanzen reichern sich je nach Octanol/Wasser-Verteilungs-Koeffizienten im Körperfettanteil an, z.B. chlorierte Kohlenwasserstoffe wie einige Insektizide. Inhalationsnarkotika reichern sich darüber hinaus noch in den Lipiden der zellulären Membranen an.
- Amphiphile Pharmaka haben einen hydrophilen und einen hydrophoben Anteil, der nicht zu weit voneinander entfernt ist. Sie lagern sich in zellulären Membranen (Mitochondrien, Kern, ER, Lyosomen, Plasmalemm) an. Eine hydrophobe Interaktion wird durch die Phospholipide der Zellmembranen ermöglicht. Darüber hinaus kommt es durch die polaren Substituenten zu einer elektrostatischen Interaktion. Diese Art der Anreicherung ist für kationisch amphiphile Pharmaka nachgewiesen. Anionisch amphiphile Pharmaka weisen eine eher hohe Plasmaproteinbindung auf. Ihre Anreicherung in der Zellmembran wird vermutlich durch die Abstoßung der negativen Ladung der Phospholipide und der anionischen Carboxylgruppe erschwert. Amphiphile Pharmaka werden in den neutralen Fetten der Fettzellen gefunden, da sie nicht lipophil sind.
Die Bindung an Plasmaproteine hängt von der Hydrophobie der Pharmakon-Moleküle ab. Der gebundene Teil steht immer im Gleichgewicht mit dem freien Anteil, welcher der aktuell wirksamen Konzentration entspricht. Der Proteingehalt ist im Plasma größer als im Interstitium, dadurch kommt es zu einem Konzentrationsunterschied des Pharmakon. Trotzdem werden die freien Konzentrationen etwa gleich sein.
Weshalb können saure Pharmaka (z.B.: beta-‐Laktam Antibiotika) relativ schnell über die Niere eliminiert werden ohne, dass eine Rückresorption der Substanzen in der Niere stattfindet und in welchem Fall kommt es zu einer Behinderung der Ausscheidung?
Säuren, die den Körper endgültig verlassen, werde über einen aktiven Säure-Sekretionsmechanismus eliminiert. Der Transportprozess ermöglicht sauren Antibiotika schnell ausgeschieden zu werden. Dieser hat allerdings eine begrenzte Kapazität.
Behindert wird die Ausscheidung, wenn der Säure-Sekretionsmechanismus anderweitig beschäftigt ist (z.B. mit Probenecid).
Wie unterscheidet sich die Kapazität der Säure-‐Rückresorption in den Nierentubuli von der deren Säure-‐Sekretionsmechanismen?
Die Säure-Rückresorption in den Nierentubuli hat, im Gegensatz zum Säure-Sekretionsmechanismus eine unbegrenzte Kapazität und ist damit sehr leistungsfähig.
Nennen Sie zwei Ursachen eines Harnsäurerückstaus beim Stoffwechselgesunden.
extreme Ernährung und Pharmaka, wie Thiazide
Nennen Sie zwei mögliche pathologische Folgen eines erhöhten Harnsäurespiegels.
Nierensteine und Gicht
Was ist das “P-‐Glycoprotein”? Wie funktioniert es und welche Bedeutung(en) besitzt es für die pharmakologische Therapie?
Es ist ein membrangebundenes Transport-Glykoprotein. Es ist in der Lage gegen den Konzentrationsgradienten Substanzen durch die Zellmembran zu transportieren. Gleichzeitig wird ATP gebunden, dieses verändert den Transporter, so dass das Substrat und ADP auf der anderen Seite der Zelle abgegeben werden kann.
- Unwirksamkeit eines Medikamentes, da es ständig wieder aus der Zelle heraus transportiert wird. Die physikochemische Verteilung wird durch den Transportmechanismus modifiziert.
- Die Ausstattung der Zelle mit P-Glykoproteinen kann induziert werden, so dass die Effektivität dieses Systems stark ansteigt und Medikamente mit der Zeit wirkungslos werden.
- Konkurrieren mehrere Wirkstoffe um die Bindungsstelle, so kann sich die Pharmakokinetik der betreffenden Pharmaka verändern.
Was ist “Tariquidar” und zu welchem Zweck wurde es synthetisiert?
Tariquidar ist ein synthetisch produzierter Hemmstoff der P-Glykoproteine. Er ist mechanismusspezifisch, aber nicht zell-/organspezifisch. Dadurch kann es im Moment noch nicht therapeutisch eingesetzt werden. Es unterdrückt auch physiologisch notwendige Transporte.
Was sind Oligodendrozyten?
Worin besteht der Unterschied zur Schwannschen Zelle?
Oligodendrozyten myelenisieren die Axone im zentralen Nervensystem.
Der Unterschied zu den Schwannschen Zellen besteht darin, dass Oligodendrozyten gleichzeitig mehrere Axone myelenisieren können.
Sie sind wie die Schwann'schen Zellen auch Teil der Gliazellen, also der formgebenden Struktur.
Nenne 3 Strukturproteine
Koillagen, Elastin , Kreatin
(stabilisieren Gewebsstrukturen)
Was sind Eicosanoide?
Gruppe von hydrophoben, hormonähnlichen Substanzen, die als Immunmodulatoren und Neurotransmitter wirken und an entzündlichen Prozessen im Körper beteiligt sind.
--> Prostaglandine
--> Thromboxane
--> Leukotriene
Nenne 6 Peptidhormone
Insulin
Glukagon
Angiotensin
Erythropoetin
ADH
Oxitozin
Nenne 5 Steroidhormone
Glukokortikoide (Cortisol)
Mineralkortikoide (Aldosteron)
Östrogen
Gestagen
Androgen
Was sind:
-Endomysium?
-Perimysium?
-Epimysium?
Die einzelnen Faszien-Schichten (Bindegewebe)
Endomysium: Umgibt Muskelfaser
Perimysium: Umgibt Sekundärbündel
Epimysium: Umgibt den ganzen Muskel
Vitamin K abhängige Gerinnungsfaktoren
10,9,7,2 --> Kann man sich gut mit 1972 merken (Olympische Spiele)
Diese Faktoren werden Vitamin K abhängig in der Leber gebildet, können also mit Marcumar blockiert werden.
Wie ist die Zellmembran aufgebaut?
Die Zellmembran besteht hauptsächlich aus Phospholipiden und Cholesterin
Phospholipide: Diese kommen in unterschiedlicher Form vor. Sie unterscheiden sich durch ihren Phosphatteil.
--> Äuseres Blatt: Besteht hauptsächlich aus Phosphatidylcholin und Sphingomyelin. Glykolipide (kein Phosphat) kommen ausschließich im äußeren Blatt vor.
--> Inneres Blatt: Besteht hauptsächlich aus Phosphatidylserin, Phosphatidylinositiol und Phosphatidylethanolamin
Wichtige Aufgabe von Phosphatidylinositol:
Phosphatidylinositol spielt eine entscheidende Rolle beim "signaling" (wichtige Station für verschiedene Signalwege Bsp. für Second Messenger bei ß1 Rezeptoren)
Unterschied zwischen kovalenter und Ionenbindung
Kovalente Bindung: Atome teilen sich e- auf äußerer Schale
Ionenbindung: Das elektronegativere Atom nimmt e- auf, das weniger elektronegative verliert e-.--> So entstehen Ionen
Geschwindigkeitsunterschied Reizweiterleitung myelenisiert/ unmyelenisiert
myelenisiert: ca. 100m/s
unmyelenisiert: ca 0,5- 1m/s
Wie verhält sich Mol zu Masse?
Die Massenzahl (molare Masse) im Periodensystem sagt aus, wie viel ein Mol (die Stoffmenge von 6x10²³ Teilchen) eines Stoffes wiegt.
Bsp: C (Kohlenstoff) --> Massenzahl 12 --> 1 Mol wiegt 12 Gramm
Was ist Mol für eine Einheit?
Die Stoffmenge, enthält eine festgelegte Anzahl von Teilchen: 6x1023
Welche Ladung habe Kationen und Anionen?
Kation--> Positiv geladenes Ion
Anion--> Negativ geladenes Ion
Was sind Amine?
Organische Abkömmlinge von Amoniak
(Gewebshormone)
Wie funktionieren Lokalanästhetika?
Na + Kanalblocker: Ruhepotential von -70mV kann nicht verändert werden.--> Keine Reizweiterleitung
Lokalanästhetika dringen lipophil in die Zelle ein (können also ungehindert durch die Zellmembran). Aufgrund des sauren PH Wertes in der Zelle wird die Polarität geändert und der Stoff wird hydrophil. Macht dann von innen die Na+ Kanäle zu.
Dies erklärt wieso Lokalanästhetika nicht in entzündetem Gewebe funktionieren. Das Gewebe ist dort so sauer, dass das Medikament schon vor der Zellmembran hydrophil wird. Damit kann es erst gar nicht in die Zelle gelangen.
Welche Aufgaben hat ATP?
Adenosintriphosphat:
-Als Baustein am Aufbau von DNA und RNA beteiligt.
-Energieliferant für Körperzellen (Die ATPase stellt 7,3 kcal/mol ATP bereit)
Wie ist die physiologische Konzentration von Natrium und Kalium innerhab und außerhalb der Zelle?
Innerhalb: Na+ 15mmol/l, K+ 120mmol/l
Außerhalb: Na+ 140mmol/l, K+ 3,5-5,5 mmol/l
Wie ist die physiologische Konzentration von Natrium und Kalium innerhab und außerhalb der Zelle?
Innerhalb: Na+ 15mmol/l, K+ 120mmol/l
Außerhalb: Na+ 140mmol/l, K+ 3,5-5,5 mmol/l
Nenne 5 verschiedene Amine
T3,T4 (Schilddrüse)
(Nor-) Adrenalin, Dopamin (Katecholamine)
Serotonin
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Cartes-fiches
Erläutern Sie die unterschiedlichen Bindungspartner an den Opioidrezeptoren und differenzieren Sie die einzelnen Opioidrezeptoren nach ihrer Wirkungsvermittlung.
Reine Agonisten: Sie stimulieren alle Rezeptoren und haben eine reine aktivierende Wirkung. Diese lässt sich durch Antagonisten komplett aufheben.
Agonist-Antagonist: Sie haben ein heterogenes Wirkspektrum. Sie besitzen an den Rezeptortypen unterschiedliche intrinsische Aktivität (Wirkstärke). Sie können je nach Rezeptor-Typ agonistisch, partiell agonistisch oder antagonistisch wirken. (z.B. Nalbuphin => antagonistische Wirkung am μ-Rezeptor).
Antagonisten: Fungieren als Hemmstoffe an allen Rezeptoren. Z.B. Naloxon. Es hat eine intrinsische Aktivität von 0 und ist damit ein Antidot ohne Opiateigenwirkung.
Erläutern Sie die Wirkungsweise von Morphin und vergleichen Sie diese mit derjenigen von Tramadol.
Die Hauptwirkung von Morphin ist die starke Analgesie. Zum einen wird die Schmerzfortleitung behindert, zum anderen wird der Schmerz anders verarbeitet.
Endogene Opioide und Morphin hemmen die Freisetzung der Substanz P aus dem Präsynaptischen Nervenende und unterbricht somit dir Fortleitung.
Die affektive Reaktion wird gehemmt, der Schmerz kann somit noch lokalisiert werden, verliert aber seine Bedrohlichkeit.
Tramadol ist wiederum ein Racemat und wirksamer als seine einzelnen Komponenten. Das (+)-Tramadol wirkt opiatartig, vornehmlich über den μ-Rezeptor. Es hemmt die neuronale Rückaufnahme von Serotonin. Das (-)-Enantiomer hemmt die neuronale Resorption von Noradrenalin. Es ist ein partieller Opioid-Agonist uns schwächer als Morphin. Die Nebenwirkungen (Obstipation, Atemdepression, Abhängigkeitspotential) sind geringer ausgeprägt als beim Morphin
Beschreiben Sie die Wirkungen, die durch eine Überdosierung bzw. Intoxikation mit Morphin hervorgerufen werden.
Charakteristisch für eine Morphinvergiftung sind das Koma, die Atemlähmung und die Miosis. Morphin wirkt über die ĸ- und μ-Rezeptoren atemdepressiv. Auf Grund verminderter Sauerstoffzufuhr und der sedierenden Wirkung kommt es zum Koma. Die Pupillen sind Stecknadelkopf groß.
Was versteht man unter dem Begriff Gewöhnung und wie unterscheiden sich hierbei retardierte von nicht-retardierten Präparaten?
Bei langjähriger Anwendung von Morphin kann ein sogenannter Gewöhnungseffekt eintreten. Es werden immer höhere Dosen benötigt, um den gewünschten Effekt zu erreichen. Gewöhnung ist nicht gleichbedeutend mit Sucht! Der Mechanismus, der der Morphin-Gewöhnung zu Grunde liegt ist weitgehend unbekannt.
Abzugrenzen sind retardierende Präparate die oral zugeführt werden. Hier kommt es kaum zu einer Gewöhnung.
Das Kombinationspräparat aus Tilidin und Naloxon ist nicht BtM-Rezeptpflichtig. Wie kann man sich dies erklären?
Durch die Kombination beider Substanzen soll eine missbräuchliche intravenöse Anwendung vermieden werden. Vermutlich ist es wegen des Naloxons nicht attraktiv für Süchtige und somit besteht nicht der Bedarf dieses Medikament auf die BtM-Liste zu setzten.
Lässt sich Buprenorphin mit Naloxon antagonisiseren? Begründen Sie ihre Antwort.
Naloxon ist als Antidot nicht ausreichend wirksam, da Buprenorphin sehr lange an den Opiatrezeptoren gebunden bleibt (6-8 Stunden). Die Eliminationshalbwertzeit von Naloxon liegt bei einer Stunde.
Erläutern Sie die pharmakokinetischen und pharmakodynamischen Unterschiede zwischen Naloxon und Naltrexon.
Naloxon ist ein reiner, sehr wirksamer Opioid-Antagonist und wird schnell abgebaut. Es hat eine Eliminationshalbwertzeit von einer Stunde. Nach oraler Gabe wird es zwar resorbiert, aber weites gehend in der Leber abgebaut. Eine orale Applikation ist somit nicht sinnvoll.
Naltrexon ähnelt Naloxon in seiner antagonistischen Wirkung, kann aber per os appliziert werden.
Beschreiben Sie das Prinzip der osmotischen Diurese am Beispiel von Mannitol.
Mannitol ist ein sechswertiger Zuckeralkohol. Es verteilt sich gleichmäßig im Extrazellularraum und tritt nicht in die Zelle ein. Somit besteht ein Konzentrationsgefälle. Dieses versucht der Körper auszugleichen. Durch die semipermeable Membran kann das Mannitol nicht wandern. Es kann auch nicht rückresorbiert werden. Daraus folgt, dass zum Zwecke des Konzentrationsausgleiches Flüssigkeit vom Ort der niedrigen Konzentration zum Ort der hohen Konzentration wandern muss. Mannitol wird über den Harn ausgeschieden und mit ihm Wasser.
Bei welchem Wert liegt die Nierenschwelle bezüglich Glucose.
150-200 mg/dl (≈180 mg/dl)
Erläutern Sie die Mechanismen der Na+-Rückresorption am aufsteigenden Teil der Henle-Schleife und im distalen Tubulus.
Der aufsteigende Ast der Henle-Schleife ist wasserundurchlässig. Im aufsteigenden Ast wird Natrium ins Interstitium gepumpt, das Wasser kann nicht folgen, dadurch entsteht im Interstitium eine hohe Osmolarität. Diese hohe Konzentration zieht das Wasser aus dem absteigenden Ast.
Im distalen Tubulus wird weiterhin Natrium resorbiert. Damit wird dem Harn Wasser entzogen. Zudem erfolgt hier eine hormonelle Regulation. Die Ausschüttung von Aldosteron erhöht die Resorption von Natrium im distalen Tubulus. Andere beteiligte Hormone sind Vasopressin und Adiuretin, antidiuretische Hormone (ADH). ADH macht die Tubuluszellen wasserdurchlässig, so dass mehr Wasser rückresorbiert werden kann.
Erläutern Sie den mechanistischen Zusammenhang zwischen gesteigerter Diurese und Ödemausschwemmung.
Infolge der Ausscheidung von Elektrolyten und einem höheren Anteil an Wasser kommt es zum Anstieg des kolloidosmotischen Druckes des Blutes. Hierdurch wird vermehrt Wasser aus dem Interstitium in die Blutbahn gezogen und Ödemflüssigkeit abtransportiert.
Erläutern Sie die Indikationen und Wirkungen von Schleifendiuretika. (Tipp: Lüllmann, Mohr; S.229)
Schleifendiuretika hemmen den Natrium-Kalium-Chlorid-Cotransport, somit wird die Fähigkeit der Wasserrückresorption gemindert. Die Wirkung setzt prompt ein und erreicht ein Ausmaß, das andere Diuretika nicht erreichen. Somit sind sie auch bei einer eingeschränkten Nierenfunktion oder eine schwere Herzinsuffizienz wirksam und Mittel der Wahl.
Bei drohender Anurie kann versucht werden durch hohe Dosen Furosemid die renale Wasser- und Elektrolytausscheidung wieder anzukurbeln.
Eine lebensbedrohliche Hyperkalziämie kann durch Furosemid vermindert werden, da es die renale Kalzium-Elimination fördert.
In der Therapie des Lungenödems wird die Wirkung von Furosemid auf die Kapazitäts- und Nierengefäße genutzt. Diese erweitern sich unmittelbar nach einer intravenösen Gabe.
Erläutern Sie den Mechanismus, der bei einer andauernden Therapie mit Thiazid- und Schleifendiuretika zu einer Hypokaliämie führen kann.
Da bei der Diurese mit Thiaziden im distalen Teil des Nephrons mehr Natrium für den Austausch gegen Kalium zur Verfügung steht, kann es bei längerer Anwendung zu einer Hypokaliämie kommen.
Schleifendiuretika hemmen den Natrium-Kalium-Chlorid-Cotransport, somit wird auch vermehrt Kalium ausgeschieden.
Worin liegt die Ursache für eine Schwerhörigkeit unter der Therapie mit Schleifendiuretika?
Es kann kein Kaliumkonzentrationsgefälle aufgebaut werden, dadurch kann es in den hohen Frequenzbereichen zu Hörschädigungen kommen.
Beschreiben Sie den Wirkmechanismus Kalium-sparender Diuretika. Benennen Sie außerdem zwei gebräuchliche Substanzen und deren gemeinsamen Angriffspunkt.
Kalium-sparende Diuretika wirken im letzten Abschnitt des Verbindungstubulus und dem oberen Abschnitt des Sammelrohres. Triamteren und Amilorid hemmen den Eintritt von Natrium durch einen Natrium-Kanal in die Tubulusepithelzellen und verlangsamen somit die Austauschgeschwindigkeit der Kationen. Es kommt zu einer vermehrten Ausscheidung von Natrium und einer Einsparung von Kalium.
Unterscheiden Sie die gängigen Klassen von Kalziumantagonisten und differenzieren Sie diese Klassen bezüglich ihrer Wirkprinzipien. Weshalb müssen Wirkstoffe, wie Nitrendipin und Nifedipin unter Lichtabschluss vorgehalten werden
- kationisch-amphiphil: Hemmung der glatten Muskulatur, vor allem die der arteriellen Gefäße. Hemmung der Herzmuskulatur durch Senkung der Frequenz, der AV-Überleitung und Kontraktionskraft; antiarrhytmische Wirkung in den Konzentrationen, die für eine Vasodilatatbon nötig sind
z.B. Verapamil (ausgepräkte Herzwirksamkeit) und Diltiazem (bedingte Herzwirksamkeit) => positiv geladener Stickstoff bindet an das Kanalprotein
- Dihydropyridine: Hemmung der glatten Muskulatur, vor allem die der arteriellen Gefäße. KEINE Hemmung des Herzmuskels bei Konzentrationen, durch die eine ausgeprägte Hemmung der glatten Muskulatur erreicht wird, wenn das Herz ohne Vorschädigungen ist.
z.B. Nifedipin => ungeladenes Molekül mit Doppelbindungen
- Lichtempfindlichkeit: der Dihydropyridin-Ring „aromatisiert“, es kommt zu einem Wirkungsverlust.
Erläutern Sie den Aufbau eines L-Typ Kalziumkanals. Welche Untereinheit eines L-Typ Kalziumkanals ist für die Bindung von Kalziumantagonisten verantwortlich? Nehmen andere Untereinheiten an der Funktion der bindenden Untereinheit teil?
Die α1-Untereinheit ist eine Ionenpore und für die Bindung des Ca2+ verantwortlich. Die Untereinheiten α2, b und d modulieren diese Funktion.
Die a1-Untereinheit besteht aus vier Domänen, die wiederum aus sechs transmembralen Segmenten besteht.
Es gibt drei Bindungsstellen der a1-Untereinheit
- DHP: Dihydropyridin-Bindungsstelle
- BTZ: Benzothiazepin(Diltiazem)-Bindungsstelle
- PAA: Phenylalkylamin(Verapamil)-Bindungsstelle
Unterscheiden Sie die gängigen Klassen von Kalziumkanalantagonisten anhand ihrer Pharmakokinetik, Anwendungsweise, Wirkungsweise und Nebenwirkungen.
1. Beschreiben Sie die Bildung und den Wirkmechanismus von NO.
NO kann durch das Gefäßendothel freigesetzt werden. Zum Beispiel durch Acetylcholin, Histamin und Bradykinin. NO entsteht aus der Guanidino-Gruppe der Aminosäure L-Arginin unter Katalyse durch das Enzym NO-Synthase. NO diffundiert in die Gefäßmuskelzellen und reagiert dort mit der Guanylatcyclase (im Cytosol gelöst). Diese wird aktiviert, der intrazelluläre Spiegel von cGMP steigt und die Zelle erschlafft.
NO ist sehr instabil. Es wirkt auch auf andere glatte Muskulatur. Zudem spielt Stickstoffmonoxid eine Rolle als Botenstoff im zentralen Nervensystem.
Definieren Sie den Begriff arterielle Hypertonie.
Arterielle Hypertonie ist eine Erkrankung des Gefäßsystems im großen Kreislauf (Körperkreislauf). Auf Grund eines Elastizitätsverlustes der Gefäßwand kommt es zu einem Anstieg der Systole und/oder Diastole. Man spricht von einer arteriellen Hypertonie, wenn die Systole dauerhaft > 140 mmHg und /oder die Diastole > 90 mmHG ist. Man spricht von einer essentiellen (primären) Hypertonie.
Worin bestehen die Ursachen (Formen der Hypertonie) und welcher spezielle Parameter wirkt vorrangig pathogen
arterielle (primäre) Hypertonie: Arteriosklerose und Risikofaktoren (hohes Cholesterin, Raucher, wenig Bewegung, Diabetes, ungesunde Ernährung,...)
Andere Ursachen können z.B. in einem gestörten Renin-Angiotensin-Aldosteron-Haushalt oder in Problemen bei der Kochsalz- und Wasserausscheidung liegen. Ein weiterer Grund kann auch eine Schwangerschaft sein. Hier spricht man im Allgemeinen von sekundären Ursachen.
Nennen Sie zwei Begleiterkrankungen bzw. Symptome, die den angestrebten Zielwert einer antihypertensiven Therapie beeinflussen.
KHK
Diabetes mellitus
Nennen Sie die nicht-medikamentösen Maßnahmen, die zur Behebung einer geringgradigen Hypertonie vom Patienten ergriffen werden können.
- Sport treiben/körperliche Betätigung
- Abnehmen
- Salzarme Ernährung / ausgewogene Ernährung
- Nicht rauchen
- Verzicht auf übermäßigen Alkoholkonsum
Nennen Sie die vier wesentlichen Wirkprinzipien, die zur Therapie essenzieller Hypertonien in Betracht gezogen werden können.
- ß-Blocker
- Diuretika (Kochsalzrestriktion)
- ACE-Hemmer/Angiotensin-II-Antagonisten
- Ca-Antagonisten
Welche Kriterien müssen angelegt werden, um die einzelnen Arzneimittelgruppen bezüglich einer antihypertensiven Therapie zu bewerten?
- Bewiesene Mortalitäts-/Morbiditäts-Senkung
- Nebenwirkungshäufigkeit / Verträglichkeit
- Tägliche Einmalgabe möglich
- Interaktion mit anderen Wirkstoffen
- Alter / zusätzliche Erkrankungen (Differenzialtherapie bei Begleiterkrankungen)
Erläutern Sie den Einsatz, die Wirkprofile und eventuelle Gefahren/Vorsichtsmaßnahmen der Therapeutika der essenziellen Hypertonie.
Welche Vorteile erbringen Kombinationstherapien von Antihypertonika?
Durch die Kombinationstherapie ist es möglich sich stufenweise der richtigen/wirksamen Therapie zu nähern. Es wird mit Medikamenten der ersten Stufe begonnen, reichen diese nicht aus, um den Blutdruck zu regulieren, so werden Medikamente der zweiten Stufe dazu genommen.
Sollte sich die Hypertonie im Verlauf verschlechtern, so muss der Patient nicht auf komplett neue Präparate eingestellt werden, sondern die Therapie wird erweitert. Ein Ausschleichen der alten Medikamente ist nicht nötig.
Durch die Kombinationstherapie besteht die Möglichkeit die Hypertonie an unterschiedlichen Bereichen/Systemen anzugreifen. Dadurch können die komplexen Ursachen einer Hypertonie therapiert werden. Durch die verschiedenen Angriffspunkte lässt sich eine deutliche Lebensverlängerung erreichen.
Beschreiben Sie das Stufenschema der antihypertensiven Dauertherapie.
Je nach Schwere der Hypertonie wird zu unterschiedlichen Kombinationen gegriffen. Grundsätzlich sollte der Salzgehalt mit einer salzarmen Ernährung reduziert werden. Da über die Nahrung (Fertigprodukte etc.) trotz Diät viel zu viel aufgenommen wird, wird häufig ein Saluretikum eingesetzt. Das ist der erste Schritt der Therapie (siehe Stufe 1)
Reicht eine Ernährungsumstellung und ein Saluretikum alleine nicht aus, so wird dieses mit einem weiteren Präparat kombiniert. Hier ist der ß-Blocker am besten untersucht. Es ist aber auch möglich die Saluretika mit einem ACE-Hemmer/ Angiotensin-II-Blocker oder Calcium-Antagonisten zu kombinieren. Prognosebesserungen sind bewiesen.
Für schwer einstellbare Hypertoniker kann man zwei Medikamente aus Stufe 2 mit einem Saluretikum oder eines aus der Stufe 2 plus einem alpha-Blocker (o.ä.) mit einem Saluretikum kombinieren.
Ein Sonderfall ist der Hochdruck in der Schwangerschaft.
Nennen Sie Ursachen, die zu einem Versagen bzw. verminderten Ansprechen einer antihypertensiven Dauertherapie beitragen.
- In Bezug auf Beta Blocker sei hier das erhöhte Alter genannt. Ältere Menschen sprechen nicht mehr so gut auf Beta Blocker an.
- Mangelnde Compliance seitens des Patienten, da er sich nicht richtig krank fühlt, wird eine Therapie selten konsequent durchgeführt.
- Begleitende Erkrankungen wie Diabetes Mellitus, Gicht etc.
- Wechselwirkung mit anderen Medikamenten
Erläutern Sie die Besonderheiten der antihypertensiven Therapie bei Niereninsuffizienz und dem Schwangerschaftshypertonus.
Niereninsuffizienz
- Übliche Thiazid-Diuretika verlieren ihre Wirksamkeit => Wechsel auf Schleifendiuretika
- Empfohlen sind Dihydralazin (Nepresol) in Kombination mit Clonidin (Catapresan) => Einfluss auf Nierendurchblutung
- Bei Dialyse ,uss die Änderung der Ausscheidungskinetik bedacht werden
- Bei diabetischer Nephropathie sind ACE-Hemmer indiziert, da diese Medikamentengruppe die Progression verlangsamt
Schwangerschaft
- Einstellen auf Werte von 140/90 mmHg, um maternale und fötale Schäden zu vermeiden
- Frühzeitig beginnen, Schäden am Fötus können bereits im 2. Trimenon eintreten
- Thiazide sind nur indiziert, wenn eine Flüssigkeits- und Salzretention besteht. Andernfalls wird die Plazenta geringer Durchblutet
- Mittel der 1. Wahl sind α-Methyl-Dopa, β-Blocker sowie Dihydralazin (Nepresol)
- ACE-Hemmer und AT1-Blocker sind u.a. wegen fötaler Nierenschädigung kontraindiziert
Beschreiben Sie den Regelkreis des Renin-Angiotensin-Aldosteron Systems und erläutern Sie die im Buch (Lüllmann, Mohr; 2010) genannten Möglichkeiten der pharmakologischen Einflussnahme
ACE Hemmer verhindern die Umwandlung von Angiotensin I in Angiotensin II und verhindern somit einen Renin- bedingten Anstieg des Blutdrucks.
Angiotensin II Rezeptor Antagonisten greifen wiederum am AT1 Rezeptor an und unterbricht den Regelkreis an dieser Stelle. (AT1 darf nicht mit Angiotensin I verwechselt werden. Es ist ein Rezeptor, an dem Angiotensin II andockt.)
Unterscheiden Sie die einzelnen Formen der Angina Pectoris.
Koronarsklerotisch: Die Koronargefäße sind sind sklerotisch verändert, so dass es zu einer Einengung des Gefäßlumens kommt. Steigt nun der Sauerstoffbedarf am Herzen, kann dieser auf Grund der verengten, steifen Gefäße nicht bedient werden. es kommt zum Engegefühl in der Brust und einer Atemnot.
- Instabile AP: Erstmanifestation oder plötzlich in Ruhe auftretende Beschwerden bei bekannter AP
- Stabile AP: diagnostizierte AP, unter gleichen Bedingungen auslösbare Beschwerden, zB. bei einem bestimmten Grad an körperlicher Belastung.
Koronarspasmus:
Hier kommt es zu einer Verkrampfung der Koronargefäße, so dass das Herz nicht mehr mit genügend Sauerstoff versorgt werden kann. Ursächlich kann z.B. eine Überempfindlichkeit gegenüber Kälte sein, die Prinzmetall Angina (Anfälle meist nachts), aber auch Drogen können dieses Phänomen auslösen (z.B. körperliche Anstrengung unter Kokain).
Erläutern Sie, unter Berücksichtigung der Leitlinien der Fachgesellschaften, den Einsatz und das Wirkprofil unterschiedlicher Therapeutika bei der Therapie der Angina Pectoris (Tipp: Lüllmann, Mohr)
WELCHE KINETISCHEN VORGÄNGE BEEINFLUSSEN GEWÖHNLICH DIE WIRKUNG EINES PHARMAKONS IM ORGANISMUS?
Pharmakokinetik, Rezeptorkinetik, Transformationskinetik
Beschreiben Sie was man sich unter Pharmakokinetik, Rezeptorkinetik und Transformationskinetik jeweils vorzustellen hat.
Pharmakokinetik: Vorgänge, die nach der Gabe eines Medikamentes im Körper ablaufen und durch die zeitliche Änderungen seiner Konzentration in der Biophase bestimmt werden.
Rezeptorkinetik: Gesetzmäßigkeiten, die die Interaktionen des Pharmakon (aus der Biophase heraus) mit den Bindungsstellen bestimmen.
Transformationskinetik: biologischer Effekt, der im Anschluss an die Bindung des Pharmakon an die Bindungsstelle eintritt.
Definieren Sie den Begriff “Pharmakokinetik”?
Die Pharmakokinetik beschäftigt sich mit dem "Schicksal" des Pharmakons im Organismus. Es geht um den zeitlichen Verlauf der Arzneimittelkonzentration und dessen Abbauprodukten (Metabolite).
- Applikation
- Zerfall der Arzneiform
- Resorption
- Verteilung
- Umwandlung
- Ausscheidung
- Speicherung
Was versteht man unter der “Biophase”?
Als Biophase wird der Raum bezeichnet, von dem
aus Pharmaka direkt mit ihren Bindungsstellen reagieren
können. Die Biophase kann Teil des extrazellulären Raumes
sein, z.B. für Suxamethonium der synaptische Spalt der mo-
torischen Endplatte, oder im Cytosol eines Mikroorganis-
mus liegen, z.B. für Trimethoprimals einem Hemmstoff der
bakteriellen Dihydrofolsäure-Reduktase.
Wie hängen die Affinität eines Pharmakons und seine Dissoziationskonstante zusammen?
Die Affinität ist umgekehrt proportional zur Dissoziationskonstante
Warum kann man von der Affinität nicht auf die Bindungsgeschwindigkeit schließen?
Die Affinität kann hoch sein, wenn beide Geschwindigkeitskonstanten sehr hoch oder sehr niedrig sind.
Definieren Sie den Begriff der Affinität unter Berücksichtigung der Geschwindigkeitskonstanten für Assoziation und Dissoziation.
1/Affinität = Dissoziationskonstante = Dissoziationsgeschwindigkeitskonstankte/Assoziationsgeschwindigkeitskonstante
