vegetatives Nervensystem
vegetatives Nervensystem
vegetatives Nervensystem
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Lernkarten
Funktionen des VNS
• Steuerung der inneren Organe und Drüsen (zusammen mit Hormonen)
• autonom arbeitend (unwillkürlich)
• schneller Zugriff (im ggs. zu Hormonen)
• bestehend aus sympathischen und parasympathischen Nerven
• Transmitter aller präganglionären Neurone (Symp. und Parasymp): Acetylcholin
• Transmitter aller postganglionären Neurone des Sympathikus (Ausnahme Schweißdrüsen): Noradrenalin
• Transmitter nicht-cholinerg und nicht-adrenerg: Vasoaktives Intestinales Peptid (VIP) und Neuropeptid Y (NPY)
Symphatikus Wirkung
ergotrope Reaktionen
Aktivierung von Herz, Kreislauf, Atmung, Abbau von Fettreserven, Mobilisierung von Glykogenreserven
-> Erhöhte Leistungsfähigkeit!
Parasympathikus
trophotrope Reaktionen
Reduktion der Kreislauf- und Atemfunktion, Steigerung der Sekretionsleistung der Verdauungsdrüsen, Steigerung der Darmperistaltik
-> Ruhe, Restitution
Acetylcholinesterase: Abkürzung, Enzymtyp, Funktion, aktives Zentrum
• spezifische, strukturgebundene AChE (Splicevarianten)
• Serinprotease (wie z.B. Trypsin); katalytische Triade: Serin – Histidin – saure AS
• eines der schnellsten Enzyme mit sehr hoher Wechselzahl (25.000/sec).
• katalysiert die Hydrolyse des Acetylesters
• aktives Zentrum: tiefe Einbuchtung im Enzym
• zwei Sub-Zentren:
- „anionisches“ (nucleophiles) bindendes Zentrum: Tryptophan
-„esteraisches“ katalytisches Zentrum: Serin, Histidin, Glutamat
Mechanismus der Acetylcholinesterase
1. ACh bindet im aktiven Zentrum, OH Gruppe des Serin 203 bildet mit Stickstoff des Histidin 447 eine Wasserstoffbrückenbindung
2. Bindung des Acetylesters an Serin 203 und Histidin 447: Sauerstoff des Serin bindet an Kohlenstoff der ursprünglichen Ketogruppe, Keto-O bildet H-Brücke mit anderen N, Ester-O bindet an H des Serin
3. Abspaltung des Cholin und Acetyl bleibt an Serin-O gebunden
4. Wasseranlagerung -> wieder ähnliche Bindung siehe Oben
5. Abspaltung von Essigsäure
muskarinerge ACh-Rezeptoren: andere Bezeichnung, Lokalisation, welche Rezeptorart, Antagonist
(M-Rezeptoren)
- im ZNS, Ganglien
- prä- und postsynaptisch
- langsame GPCR
- Atropin blockiert
nikotinerge ACh-Rezeptoren: andere Bezeichnung, Lokalisation, welche Rezeptorart, Antagonist
(N-Rezeptoren)
- im ZNS, Ganglien, motorische Endplatte d. quergestreiften Muskulatur
-sich schnell öffnende Ionenkanäle
- Curare blockiert
Muskarin-Rezeptoren: wieviele Unterarten, Wo bindet ACh, Funktionen der Unterarten und deren Lokalisation, welche GPCR-Typen jeweils
• 5 Formen: M1 – M5
• strukturell mit α- und β-Rezeptoren, Dopamin-, 5-HT-, und H1-Rezeptoren verwandt
• ACh bindet am TM III
•M1: im ZNS und Ganglien; Gedächtnis und Lernfunktion
M2: am Herz, Frequenzerniedrigung
M3: Sekretionsprozesse; an Drüsen und glatter Muskulatur (Kontraktion)
M4: im ZNS, Funktion unklar
M5: Funktion unklar
•M1, M3, M5: Gq/11
M2; M4: Gi/0-gekoppelt
Nicotinrezeptor: Aufbau, Lokalisation
Bindung von ACh und Nikotin an nikotinergen ACh-Rezeptoren
beide: Van der Waals-WW zu Tryptamin182, Cys225-226 und Tyr230
Acetylcholin:
- geladenes Stickstoffatome: Kation-pi-Wechselwirkungen (Charge-Transfer-Komplex) mit Trp182
- Acetyl bildet H Brücke mit Säureamid von Leu146
Nikotin:
- H-Brücke zwischen Pyridinium-Stickstoffatom und Indol NH-Gruppe von Trp 182
Welche adrenergen Rezeptoren sind GPCRs?
5 GPCRs: α1, α2 und β1, β2, und β3
β1-Rezeptor: Lokalisation, Funktionen
Herz, Niere, Verdauungstrakt
• Herzfrequenz erhöht, Herzkontraktilität erhöht, Reizleitungsgeschwindigkeit erhöht
• Steigerung der Renin-Sekretion in der Niere
• Aktivierung von Amylasen
β2-Rezeptor: Lokalisation, Funktionen
Herz, periphere Gefäße, Verdauungstrakt, Atemwege, Harnblase, Uterus, Pankreas, Leber, Fettgewebe
• Vasodilatation der Herzkranzgefäße und Gefäße der Skelettmuskulatur
• Abnahme der Motilität des GIT
• Erschlaffung der glatten Muskulatur der Bronchien, Harnblase, Uterus
• Zunahme der Glykogenolyse, Gluconeogenese und Lipolyse in Leber, in Skelettmuskelzellen und in Adipozyten
β3-Rezeptor: Lokalisation, Funktionen
Fettgewebe (braun)
• Fettabbau
α1: Lokalisation, Funktion
Auge, Haut, Schleimhaut, Skelettmuskulatur, Myocard, Gehirn, Niere
• Vasokonstriktion der Gefäße der Haut, Schleimhaut, Skelettmuskulatur, Myocard, Gehirn, Niere
• Kontraktion der Sphinkteren
• Pupillenerweiterung
• Uteruskontraktion
α2: Funktion
• Verminderung der Insulinsekretion
• Abnahme der Motilität des GIT
An welchen adrenergen Rezeptoren wirkt Noradrenalin mehr?
aktiver an β1 und β3 (Erhöhung des systolischen Blutdrucks)
An welchen adrenergen Rezeptoren wirkt Adrenalin mehr?
aktiver an α1 und β2 (positiv inotrop u. chronotrop; Kontraktion der Gefäße der Haut, Schleimhäute, und des GIT; Vasodilatation der Herzkranzgefäße und Skelettmuskelgefäße; Abbau von Glykogen und Stimulation der Lipoplyse)
Wofür wird Adrenalin therapeutisch genutzt?
bei Schock und als Additiva zu Lokalanaesthetika
Direkte Parasympathomimetika: Definition, strukturelle Gemeinsamkeit
• Stabile Acetylcholinanaloga: Wirkung wie Acetylcholin
• hohe Affinität zu Muscarinrezeptoren
• definierter Abstand zw. quartärer Gruppe/prot. Stickstoff und Esterfunktion
Direkte Parasympathomimetika: Beispiele für Wirkstoffe und deren Indikationen
• Carbachol: bei postop. Blasen- u. Darmatonie, Glaukom
• Bethanechol: bei Blasenatonie (enantioselektiv!)
• Pilocarpin: lokal bei Glaukom, nach Protonierung: stabiles Amidiniumion (Muscarin: aus Fliegenpilz, nur zu experimentellen Zwecken)
Indirekte Parasympathomimetika WM, gemeinsames Strukturmerkmal