Physiologie & Pharmakologie Ergänzungen

Exo- & Endozytose = Biomoleküle ausschleusen und aufnehmen

• bestehen aus Doppellipidschicht + Proteinen
• trennen Intrazellurär- von Extrazellulärraum
• durchlässig für fettlösliche Substanzen
• kontrollieren Austausch/Transport wasserlöslicher Substanzen/Moleküle

Zellmembran = semipermeable Barriere, die Bewegung der Flüssigkeit (statt Teilchen) durch Osmose steuert

 = Bewegung von Teilchen aufgrund des Konzentrationsausgleiches durch Bewegung der Flüssigkeit statt der Teilchen, da semipermeable Membran Teilchen nicht durchlässt

= Bewegung von Teilchen aufgrund des Konzentrationsausgleiches

• passiver Transport = Konzentrationsgradient (keine Energiezufuhr nötig)
• aktiver Transport = Energieverbrauch Ionenkanäle
• Exo- Endo- Phagocytose = Abgabe/Aufnahme von Molekülen

Konzentrationagradient:

• fettlösliche Substanzen (Atemgase, Ethanol): direkt durch Zellmembran
• wasserlösliche Substanzen (Glukose): durch Transportproteine der Zellmembran
• Wasserkanäle: nutzen osmotischen Gradient

Energieverbrauch ermöglicht Transport gegen Konzentrationsgefälle

• Pumpen: Transportproteine nutzen ATP als Energiequelle
• Carrier: Transportproteine nutzen Energie des Ionengradienten

Kanäle für Transport von wasserlöslichen Substanzen entlang des Konzentrationsgradienten

ungleiche Verteilung von Kalium und Natrium über die Zellmembran

• Ausnutzung des Konzentrationsgradienten & der Ladungsunterschiede (Spannung/Potenzial) für Ionentransport
• spannungsgesteuerte Öffnungs- & Schließmechanismen
• Liganden = Ionenbindung/Schlüssel-Schloss-Prinzip
• Dehnung = mechanosensitive Ionenkanäle (z.B. Druck)

Molekülaufnahme/-abgabe durch Verschmelzung von Membranfragmenten an Zellmembran

Molekülaufnahme/-abgabe durch Abschnüren von Membranfragmenten an Zellmembran

Membranabschürung zur Aufnahme großer Partikel/Zellen (Bakterien; Sonderform d. Endozytose)

durch Diffusion: Konzentrationsausgleich = Bewegung in beide Richtungen

• impermeable Membran: keine Ionenbewegung
• permeable Membran: Diffusionsstrom durch chemische Triebkraft (Konzentrationsgradient; Na+ & Cl- Känale)

durch Ionenbewegung im elektrischen Feld: 

• Ohm'sches Gesetz: I = U/R (Strom=Spannung/Widerstand)

• oder: I = g*U

bessere Leitfähigkeit -> mehr Strom

ungleich

• innen: K+ und A^-
• außen: Na+ und Cl^-
• selektive Permeabilität: K+ strömen entlang Konzentrationsgefälle nach außen -> außen +, innen - (elektrischer Gradient)
• Gleichgewicht von chemischem & elektrischem Gradienten = K+Gleichgewichtspotenzial (-90mV, selten)
• Ruhepotenzial -70mV

Ruhemembranpotenzial = Kaliumdiffusionspotenzial

1. Konzentrationsgradient durch Transport von Na+ nach außen und K+ nach innen durch ATPase
2. Membranpotenzial abh. von unterschiedlichen Ionenkonzentrationen
3. Membran in Ruhe 20-40x leitfähiger für K+ als für Na+ (Ruhepotenzial nahe K+Gleichgewichtspotenzial)

Außen:

• K+ = 5mM
• Na+ = 150mM
• Ca²⁺ = 2mM

Innen:

• K+ = 150mM
• Na+ = 15mM
• Ca²⁺ = 0,0002 mM

= Membranpotenzial wird positiver
 

Symptome:

• Herzrhythmusstörungen
• Missempfindungen (Parästhesien)
• körperliche Schwäche

= Membranpotenzial wird negativer
 

Symptome:

• Herzrhythmusstörungen
• Muskelschwäche
• Verstopfung (Obstipation)

• chronische Niereninsuffizienz
• schwere Verletzungen
• OPs

• starkes Schwitzen
• starker Durchfall
• starkes Erbrechen

• kaliumarme Diät
• Diuretika
• Dialyse

kaliumreiche Getränke

Rezeptorpotenzial, Aktionspotenzial, Postsynaptisches Potenzial

sensorisches Potenzial, afferente Nervenfasern; hängt in seiner Stärke von Reizstärke ab

Reiz -> Na+ Einstrom -> Depolarisierung 

Weiterleitung; nicht abhängig von Reizstärke -> Amplitute immer gleich

1. Schwelle: Natriumkanäle öffnen bis zur Schwelle
2. Depolarisierung: spannungsgesteuerte Natriumkanäle öffnen, Depolarisation bis +20mV (Overshoot)
3. Repolarisation: Na+ schließen, spannungsgesteuerte Ka+ Kanäle öffnen vermehrt, Zelle negativer
4. Nach-Hyperpolarisation: spannungsgesteurte Ka+ schließen nach Ruhepotenzial, negativer als -70mV

Synapsen, Muskeln, Nervenzellen

Physiologisch

• sensorische Enden von afferenten Nerven
• Axonhügel
• Muskelfaserriss
• Herzschrittmacher

Unphysiologisch

• starker mechanischer Druck
• Elektrische Stimulation

• Lidokain (LOkalanästhetika)
• Tetratoxin (Kugelfischgift)
• Hohe Ka+ Konzentrationen
• Blockierte Natriumkanäle

1. Kontinuierlich = nicht myelinisiert kein Ranvier Schnürring (Internodium)
2. Saltatorisch = springt von Schnürring zu Ring

APs immer gleich hoch, aber durch mehr APs pro Zeit können unterschiedliche Stärken wahrgenommen werden

Änderung des Membranpotenzials (Depolarisation) durch Reiz-Einwirkung (je höher Reiz, desto höher Potenzial)

Reizweiterleitung durch Änderung des elektrischen Membranpotentials in das Positive (Alles-Oder-Nichts-Gesetz)