Medizinisches Grundwissen 1

• adaptive, erworbene
   
• Antigen-Antikörper-Interaktion
• große Vielfalt
• „Gedächtnis“ → kann bei erneuter Infektion schneller und effektiver abwehren („erinnert sich“)
• Selbst- / Fremderkennung
• langsam → braucht einige Tage bis zur Aktivierung
• zellulär:
  • T-Zellen
  • B-Zellen
• humoral:
  • Antikörper: Zellen bilden → in Körperflüssigkeiten abgeben → zum Wirkungsort transportieren
• Grundlage der Spezifität
  • Antigen-Erkennungsmoleküle
  • T-Zell-Antigen-Erkennungsmoleküle
  • T-Zell-Rezeptoren
  • B-Zell-Antigen-Erkennungsmolekül
  • B-Zell-Rezeptoren
  • (→ Antikörper → von Zelle lösbare Proteine)
  • siehe Bild
  • spezifischer Antikörper bindet Antigen → wird aktiviert
  • B-Zelle teilt sich in
  • Gedächtniszellen (werden gespeichert)
  • Plasmazellen (geben Antikörper in Blutflüssigkeit)

• N – Neutralisation:
  • Antikörper blockieren virale Bindungsstellen
  • Antikörper bedecken bakterielle Toxine
• A – Agglutination (Verklumpung) antigener Partikel:
  • Antikörper verklumpen Bakterien
• P – Präzipitation (Ausfällung) löslicher Antigene
• N, A und P verstärken Phagozytose
• AuK – Aktivierung von Komplementfaktoren → Lyse

• Immunglobulin-Klassen
  • IgG: Monomer
  • Großteil der Gesamt-Immunglobulin im Blut
  • u.a. wichtig für:
    • Abwehr von im Blut und Lymphe zirkulierenden Bakterien, Viren und Toxinen
    • Aktivierung des Komplementsystems
    • N, P und AuK
• IgM: Pentamer
  • u.a. wichtig für:
    • Agglutination von Antigenen
    • Aktivierung des Komplementsystems
    • A, AuK
• IgA: Dimer
  • u.a. wichtig für: Anheftung von Viren und Bakterien an den Epitelien
• IgD: Monomer
  • u.a. wichtig für:
    • Parasiten-Abwehr
    • pathophysiologisch: Allergien

• Inaktivierung von Lymphozyten, deren antigene Erkennungsmoleküle gegen körpereigene Strukturen gerichtet sind
• MHC (major histocompatility complex)
  • Haupt-Gewebekompabilitätskomplex
  • Gruppe von Proteinen
  • HLA-Typisierung
  • Signatur der Zellen → Erkennung körpereigener Zellen
  • Antigen-Präsentation

• primäre lymphatische Organe
  • unreife Immunzellen reifen zu immunreaktiven Zellen heran
  • im Knochenmark, Thymus
• sekundäre lymphatische Organe
  • Antigen-Erkennung und Vermehrung der Abwehrzellen (Antikörper)
  • Lymphknoten, Milz, Tonsillen (Mandeln), Darmgewebe (überall im Körper)

• häufigere und schwerwiegendere Infektionen
• Tumore / Krebs
   
• angeborene Immundefekte
  • z.B. erbliche Störung der Lymphozytenentwicklung
• erworbene Immundefekte
  • z.B. AIDS (acquired immune deficiency syndromes) / HIV
  • Transplantation, wenn Organ nicht angenommen wird → Immunsystem wird geschwächt

• acquired immune deficiency syndromes)
• HI-Virus
• verschiedene Typen
• riverse Transkriptose
• Erreger befallen Abwehrzellen → Abwehrzellen werden dezimiert → Abwehrkampf schwieriger
• verändern sich ständig
• permanenter Kampf → Abwehr verliert → AIDS
• häufiger schwerwiegender Verlauf harmloser Krankheiten
• übertragbar über Blut und sonstige Körperflüssigkeiten (sexuell)
• nicht heilbar, aber mittlerweile gut therapierbar
• Nachteil der Therapie: extrem teuer
• Schutz: Handschuhe (z.B. bei Blutabnahme)

• wichtig dafür:
  • Selbst- / Fremdunterscheidung
  • bei „Fremd“ → Unterscheidung zwischen gefährlich und ungefährlich
     
  • allgemeine Überempfindlichkeitsreaktionen
    • siehe Bild
    •  
    • Typ 1: Sofort-Typ: humoral
    • Typ 2: zytotoxischer Typ: humoral
    • Typ 3: Immunkomplextyp: humoral
    • Typ 4: verzögerter Typ: zellulär

• erworbene, spezifische Überempfindlichkeit gegen körperfremde, an sich nicht schädigende / gefährliche Antigene
• Reaktion gegen nicht gefährliche Antigene
• Überempfindlichkeitsreaktionen: Typ 1 und 4
• Typ 1:
  • Histaminfreisetzung → Anschwelluungen, Juckreiz, Atemnot, Husten
  • bis hin zum anaphylaktischen Schock (starker Blutdruckabfall bis hin zum Tod)
  • Medikamente: Antihistaminika
• zunehmende Häufigkeit → eine Komponente: Immunsysteme nicht mehr gefördert

• Vermeidung von Infektionen
• Expositionsprophylaxe
  • Händehygiene → Hände waschen
• Impfprophylaxe

• aktive Impfung / Immunisierung
  • Applikation des Antigens → dadurch körpereigene Stimulation des Immunsystems
  • Vorteile
    • große Anzahl Antikörper
    • Gedächtniszellen
    • lang anhaltender Schutz
  • Nachteile
    • erst nach Verzögerung wirksam
    • bei geschwächtem Immunsystem evtl. nicht wirksam
• passive Impfung / Immunisierung
  • Injektion von IGGs (Immunglobuline → Antikörper) aus Spenderblut
  • Vorteile
    • sofort wirksam → direkter Schutz
  • Nachteile
    • keine Gedächtniszellen → nur kurzfristig wirksam
    • Infektionsrisiko (evtl. Unverträglichkeiten)

• Cor
• Hohlmuskel → zentrale Pumpe für den Bluttransport
• (außerdem wichtig für Hormonproduktion)
• Größe: geschlossene Faust
• abgestumpfter, schräg liegender Kegel
• Lage: schräg im Mediastinum (Mittelfell → bindegewebiger Raum in der Brusthöhle)
• begrenzt durch:
  • Zwerchfell (unten)
  • Lunge (recht + links)
  • Brustbein (vorne)
  • Speiseröhre / Aorta (hinten)
• rechte + linke Herzhälfte (Vorhof → Atrium; Kammer → Ventrikel)
  • rechts: Lungenkreislauf
  • links: Körperkreislauf
• Herzscheidewand (zwischen Herzhälften)
   
• Venen: zum Herzen hin
• Arterien: vom Herzen weg → unabhängig vom O₂-Gehalt

• Blutfluss im Herzen: (O₂-arm) obere Hohlvene
• rechter Vorhof
• rechte Kammer
• Truncus pulmonalus (Stamm der Lungenschlagadern)
• Lungenarterien
• Lunge
• Gasaustausch (Anreicherung mit O₂, Abgabe von CO₂ → O₂-reich)
• Lungenvenen
• linker Vorhof
• linke Kammer
• Aorta
• Körperkreislaufsystem (O₂-Verbrauch)
• über Venen zurück zum Herz

• verhindern Rückfluss (→ Ventile)
• Unterscheidung:
  • Segelklappen
    • zwischen Vorhöfen und Kammern
    • Atrioventrikularklappen
    • links: Mitralklappe
    • rechts: Trikuspidalklappe
  • Taschenklappen
    • zwischen Kammern und großen Schlagadern (Ausführgefäße)
    • zwischen linker Kammer und Aorta → Aortenklappe
    • zwischen rechter Kammer und Truncus pulmonalis → Pulmonalklappe

• Klappenstenose
  • Verengung → Klappen öffnen sich nicht weit genug
  • Herz muss verstärkt arbeiten → muss höheren Druck aufweisen → kann schädlich wirken
• Klappeninsuffizienz
  • Klappen schließen nicht mehr dicht ab → Rückfluss des Blutes
  • Herz muss verstärkt arbeiten

• Muskelgewebe → Herzmuskulatur
• von innen nach außen:
  • Endokard (Herzinnenschicht)
    • dünne Endothelschicht, glatte Oberfläche
  • Myokard (Herzmuskelschicht)
    • linker Ventrikel → muss am meisten arbeiten (pumpt Blut durch Körperkreislaufsystem) -> groß
    • andere Ventrikel
  • Epikard (Herzaußenhaut)
    • inneres Blatt des Herzbeutels
  • Perikardhöhle / -spalt
    • wichtig für Gleitfähigkeit
  • Perikard
    • äußeres Blatt des Herzbeutels

• Exkurs: Exozytose (Abgabe von Teilchen durch Vesikel-Transport)
  • Vesikel verschmilzt mit Zellmembran und gibt Teilchen ab
• Endozytose (Aufnahme von Teilchen durch Vesikel-Transport)
  • Teilchen lagern sich an Zellmembran ab; Zelle nimmt Teilchen auf und bildet Vesikel

• ATP (Energiewährung) → durch Spaltung wird Energie freit
• Redoxreaktion → Oxidation (e—Abgabe) und Reduktion (e^--Aufnahme)
• FAOH₂; NADH → kann e^- aufnehmen und wieder abgeben
   
• 1. Schritt: Glykolyse: Abbau von Glukose zu Pyruvat (im Zytoplasma)
• 2. Schritt: Oxidative Decarboxylierung (im Zytoplasma)
• 3. Schritt: Citratzyklus (im Mitochondrium)
• 4. Schritt: Atmungskette (im Mitochondrium)

→ Protonengradient
→ ATP-Synthese

• von innen nach außen
  • Periost (Knochenhaut)
    • Funktionen: Schutz, Ernährung, Ansatzstelle von Sehnen und Bändern
    • schmerzempfindlich
  • Kortikalis (Knochenrinde)
    • Grundeinheit: Osteon
      • Baueinheit der Knochenrinde
      • mit konzentrisch um einen zentralen ludführenden Kanal (Havers-Kanäle) angeordnete Knochenlamellen und Knochenzellen
      • Festigkeit
    • Schalt-Lamelle: füllen Hohlräume zwischen Osteonen aus
  • Spongiosa (Schwammknochen)
    • Trobekel (zarte Knochenbälkchen)
    • Knochenmarkhöhle → Blutbildung (im Knochenmark)

• virale Erreger
• obligate Zellparasiten
• befallen und manipulieren Zellkern
• kein eigener Stoffwechsel

Energielieferant + -träger

• Monosaccharide (Einfachzucker, z.B. Glukose, Fruktose)
• Disaccharide (Zweifachzucker, z.B. Maltose, Saccharose, Laktose)
  • kovalente Bindung von zwei Monosacchariden
• Polysaccharide (Vielfachzucker, z.B. Stärke, Glykogen, Zellulose)

auch „Fette“

• Energiespeicher + -träger, Membranbaustein, Hormonsynthese

• Glycerin + Fettsäuren → Triglyceride → lipophil

• Phospholipide

Eiweiße

• wichtig für die Struktur und Funktionen; Speicher, Transport, Signal, Antikörper

• z.B. Kollagen, Hämoglobin

• polymere Moleküle; Einzelbausteine: Aminosäuren

• Peptitbindung – verbundene Aminosäuren

• Primärstruktur; Sekundärstruktur; Tertiärstrukturen; Quartärstruktur

Speicher / Weitergabe genetischer Informationen

• polymere Moleküle
• Einzelbausteine: Nukleotide
• Cytosin (C), Thymin (T), Adenin (A), Guanin (G)
• DNA-Doppelhelix: zwei Stränge; sind komplementär
• nur Basenpaare G–C und A–T zulässig
• bei RNA: (A), (C), (G) und Uracil (U)

• zellulärer Aufbau, hoher Ordnungsgrad
• Stoffwechsel
• Wachstum und Entwicklung
• Bewegung
• Reizbarkeit
• Fortpflanzung

• Zelle

• kleinste selbstständige Funktionseinheit eines Mechanismus / des Lebens

Prokaryoten / Eukaryoten

Zellkern / kein Zellkern
Eukaryoten > Prokaryoten
keine / Mitochondrien

Prokaryoten "einfacher gestrickt" als Eukaryoten

• Plasmamembran (umgibt die ganze Zelle) und intrazelluläre Membranen
• Funktionen
  • Stoffaustausch → selektive Schranke
  • Abgrenzung von Zellen bzw. Zellkompartimenten
• Aufbau: Lipiddoppelschicht

• Funktionen
  • Steuerzentrale
  • Hauptsitz der genetischen Informationen
• Aufbau
  • Kernhülle
    • äußere und innere Membran, dazwischen perinucleärer Raum
    • Kernporen → Austausch
    • Karyoplasma
      • Chromatin (DNA und Proteine) → daraus entstehen Chromosome
      • Nucleolus

• membranumschlossenes Hohlraumsystem
• Rezeptormolekül dockt an ER an, dadurch gelangen die Polypeptide aus den Ribosomen in den Lumen (das Innere) des ER
• Unterscheidung: raues / glattes ER
• Funktionen (u.a.)
  • Lipidsynthese
  • Kohlenhydratstoffwechsel
  • wichtig auch für Synthese von sekretorischen Proteinen

• besteht aus abgeflachten, membranbegrenzen Hohlräumen
• zu Stapeln gepackt
• Funktionen
  • Veränderung, Speicherung und Sortierung von Produkten des ER
  • ER gibt Vesikel (Bläschen mit Polypeptiden); diese Verschmelzen mit Golgi-Apparat
  • „Verteilungs-Apparat“ der Zelle
  • → entscheide, wohin die Proteine kommen sollen
  • → ob es in der Zelle bleiben (Lyosom) oder die Zelle verlassen (Exozytose) soll

• Membran-Vesikel mit Enzymen
• Funktion: intrazelluläre Verdauung („Magen“ / „Mülleimer“ der Zelle)

• von zwei verschiedenen Membranen umgeben
• die Innere mit zahlreichen Einfaltungen
• Funktion: Energiegewinnung („Kraftwerke“ der Zelle)

• netzartige Strukturen
• Bewegung
• Stützfunktion, Formgebung, ziehen sich durch die ganze Zelle

• Mikrotubuli
  • Proteine, hohle Röhren, Durchmesser: 25nm
  • Cilien- / Geißelbewegung
  • Chromosomenbewegung → Mikrotubuli sind Spindeln bei Zellteilung
  • Schienen für Vesikeltransport → Vesikel wandern an Mikrotubuli entlang
  • Röhrenstruktur verlängerbar und verkürzbar
• Mikrofilamente
  • Proteine, Durchmesser: 7nm
  • Muskelkontraktion
  • Veränderung der Zellform
  • geflochtener Faden aus zwei Ketten
• Intermediärfilamente
  • Faserproteine, Durchmesser: 8-12nm
  • mechanische Festigung
  • dicke Stränge

• besteht aus Mikrotubuli
• Ausbildung des Spindelapparats (Mitose)
• wichtig für die Organisation des Mikrotubuli-Zytoskeletts

• Aufbau: vor allem aus Mikrotubuli, von Plasmamembran umgeben
• Funktion: Bewegung (Fortbewegung, Erzeugung von Flüssigkeitsströmen)
• Unterschiede Cilien / Geißeln
  • Zahl: viele / 1
  • Länge: kurz / lang