Physiologie und Pharmakologie

-von 70mm (rücken) bis 3mm (daumen)

->je sensibler ein bereich desto kleiner sind die rezeptiven felder 

-großes rezeptives feld = mehrere hautensoren projezieren auf ein neuron, weniger genauigkeit und empfindlichekit

ruffini-körperchen: spannung,druck,berührung

merkelzelle: druck, berührung

meißnerkörperchen: berührug,vibration

pacinikörperchen: berührung, vibration

meißner-körperchen: nur aps bei anstieg, dann adaption

pacini-körperchen: nur bei einsetzen des reizes und bei schwelle zum gleichbleibenden

ruffinizelle: immer gleichbleibende frequenz der aps

merkel zelle: erst viele aps dann beim gleichbleibenden immer weniger

1)slowly adapting = messung der intensität des reizes

->einmaliges ap, weclhes abschwächt

zb merkelzellen,ruffini-körperchen

2)rapidly adapting = messung der reizänderung 

->ap bei reizbeginn und reizende

zb meißnerkörperchen, haarfollikel-sensoren

anhaltende und gleichbleibende reizintensität = sinnesrezeptoren verringern ihre antwort (zb geruch riecht man anch einiger zeit nicht mehr)

außer: nozizeptoren, diese werden sogar sensibilisiert

->liegen frei,rezeptor an spitze, können myeliniesiert oder nicht-myelinisiert sein

1.nozizeptor (primär,schmerzrezeptor)

2.thermorezeptor (primär,Wärme/Kälte)

->spezifischer,mechanischer reiz (druck,spannung)

1.Meißner körperchen (primäre sinneszelle, vibration)

2.pacini körperchen (primäre, vibration)

3.ruffini-kolben (primäre, berührung)

4.merkelzelle (sekundär, z.T. in epidermis,berührung)

von oben nach unten:

1) epidermis (mit stratum corneum = tote hautzellen)

2)dermis =lederhaut, hier sitzen sensoren

3)subkutis =fetteinlagerungen (schutz,energiespeicher)

-serotonin (synthese: hydroxilierung + carboxilierung der essentiellen aminosäure tryptophan)

-produktion in: raphekernen (hirnstamm)

-projektion in: rückenmark,meiste gehrinregionen

-steuerung von: raphe caudal (schmerzmmodulation im rückenmark)

 raphe rostral (wachsamkeit,aufmerksamkeit,emotionen und gemütszustand)

->nach freisetzung wiederaufnahme durch spezifische transporter, hemmung der wiederaufnahme: fluoxetin = therapie von depressionen

-dopamin -> synthese abhängig von verfügbaren menge an L-dopa (vorstufe dopamin), L-Dopa kann blut-hirn-schranke passieren (theapie)

-projektionen in: frontallappen (-> ventrales tegmentales areal VTA) + striatum (-> substantia nigra)

-steuerung von: VTA = belohnungssystem, substantia nigra = aktivierung willkürlicher bewegung/motorik

-parkinson: substantia nigra stirbt ab

->hemmen wiederaufnahme und steigern damit ihre wirkung

-noradrenalin = katecholamin (synthetisierung in vesikeln der axon-terminalen)

-ausschüttung nur im locus coeruleus 

-projektion in nahezu alle gehirnregionen

-steuerung von: aufmerksamkeit, schlaf-wach-rhythmus, lern-/erinnerungsvermögen,Angst-/schmerzgefühle

-basiert auf acetylcholin =neurotransmitter des gehirns,skalettmuskeln,VNS

-ACH zirkuliert an der synapse: Transmittersynthese, vesikelverpackung,freisetzung,wiederaufnahme,spaltung

-steuert: generelle erregbarkeit, schlaf-wach-rhytmus, sensorischer thalamuseingang

-Projeziert in: neocortex, hippocampus, thalamus

cholinerg,dopaminers,serotonerg,noradrenerg

-wichtigster inhibitorischer neurotransmitter im gehirn ->IPSP

-ionotrope rezeptoren: hyperpolarisierend durch cl-ströme

metabotrope rezeptoren: hyperpolarisierend durch hemmung k+ kanäle

-beruhigungsmittel steigern wirkung

-erregend,weit verbreitet im gesamten ZNS ->EPSP

-ionotrope rezeptoren wirken depolarisierend durch na+ und ca2+ ströme

-metabotrope rezeptoren wirken depolarisierend durch hemmung k+kanäle

1) hemmung des APs

-lidokain (lokalanästhetikum) schmerz-/gefühlsfrei

-tetrodotoxin (atemmuskulatur)

2)hemmung ca2+freisetzung

conotoxin (gift der kegelschnecke) blockierung ca2+kanäle)

3)hemmung transmitterausschüttung

botolinumtoxin (hemmt verschmelzung der vesikel mit zellmembran - botox)

4)blockierung rezeptoren

curare (blockierugn ACH-Rezeptoren, lähmt skelettmuskulatur)

5)hemmung wiederaufnahme/abbau von neurotransmittern

serotonin-wiederaufnahme-hemmer (antidepressiva)

ACH-esterase hemmer (medikamente, insektizide)

-erregende synapse ist aktiv und sendet EPSP an dendriten

-kann durch aktive inhibitorische synapse danach blockiert werden wegen hyperpolarisierung der membran (AP kommt nicht an, keine erregungsweiterleitung)

-> erregende + hemmende synapse = auslöschung der erregung

ausgangssituation:

-aktivierung einer synapse durch ein AP

-unterschwelliges EPSP im soma -> alles-oder-nichts-prinzip: kein AP weil EPSP unter schwellenwert!!

räumliche summation:

überschwelliges EPSP durch summation von gleichzeitigen APs an verschiedenen synapsen

zeitliche summation:

überschwelliges EPSP durch Summation von mehreren APs hinterienander (zeitliche überlappung entscheidend)

=inhibitorisches postsynaptisches potenzial

-auslöser: neurotransmitter binden an inhibitorische rezeptoren

-aktivierung ionotroper rezeptoren = cl-kanal öffnung

-einstrom cl-ionen

-hyperpolarisation (membran wird negativer als ruhepotenzial) = IPSP (wkeit für AP wird gesenkt, neuron ist gehemmt)

= exzitatorisches postsynaptisches potenzial

-auslöser: neurotransmitter binden an exzitatorische rezeptoren (= depolarisiation, weniger negativ)

->aktivierung ionotrope rezeptoren = na+kanal-öffnung

-einstrom na+ionen

-depolarisation = EPSP ->mehrere kurz hintereinander = wkeit AP höher

metabotrop: dopamin,adrenalin,noradrenalin

ionotrop: glycin

beide: glutamat,gaba,serotonin,acetylcholin, aspartat

1) transmittergesteuerter ionenkanal bzw ionotroper rezeptor (schnell!)

2) G-Protein-gesteuerter Rezeptor bzw. metabotroper rezeptor (langsam aber langanhaltend)

-> neurotransmitter wirken entweder direkt 1) oder indirekt 2) um das postsynapt. potenzial zu verändern 

-aminosäuren (Glutamat)

-monoamine (->katecholamine (dopamin) und indolamine (serotonin))

-lösliche gase (stickstoffmonoxid)

-acetylcholin (dynorphin)

-neuropeptide (endorphine (oxytocin))

kontinuierlich

saltatorisch (schnell, Entmarkungserkrankungen zb MS)

je kleiner der reiz desto weniger APs

je höher das rezeptorpotenzial desto mehr APs pro zeit werden in fortleitenden nervenfasern gebildet

..wenn spannungsgesteuerte na+kanäle blockiert werden, zb bei

lokalanästetika (lidokain)

tetrodotoxin (kugelfisch)

sehr hohe äußere k+konzentration

physiologisch:

sensorisches ende afferenter nervenfasern

axonhügel zentraler neurone

muskelfasern des skelettmuskels

unphysiologisch: 

starker mechanischer reiz des nerven (druck)

elektrische stimulation von außen (elektroden)

1)na+kanäle öffnen - depolarisation bis zur schwelle

2)spannungsgesteuerte na+kanäle öffnen - depolarisation bis +20mv (alles oder nichts gesetz)

3)na+kanäle schließen und k+kanäle öffnen - k+auswärtsstrom führt zu repolarisation

4)starke k+ströme führen zu nachhyperpolarisation (muss sich erst wieder fangen)

->höhe/amplitude des APs ist immer gleich groß

=potenzialänderung, die in ihrer größe von der reizstärke abhängt

->reagiert auf druck, je stärker der reiz am rezeptor, desto größer des rezeptorpotenzial

= zu wenig k+ im blut , membranpotenzial ist gestört

-symptome: herzrhytmusstörugen, muskelschwäche,verstopfung

-ursachen: starkes schwitzen, durchfall, erbrechen

-therapie: kaliumreiche getränke

= zu viel k+ im blut , membranpotenzial wird positiver

symptome: herzrhytmusstörungen, missempfinden, schwäche

Ursachen: chronische niereninsuffizienz, schwere verletzungen oder OPs

therapie: kaliumarme diät,diuretika (mehr pinkeln), dialyse (blutwäsche)

L

1. NA+/K+ATPase transportiert K+ nach innen und NA+ nach außen => konzentrationsgradient der ionen wird hergestellt

2. membranpotenzial hängt von untersch. Ionenkonzentrationen auf beiden seiten der membran ab

3. ruhemembranpotenzial einer zelle liegt in der nähe des k+gleichgewichtspotenzial (-70mv)

-> ruhemembranpotenzial ist ein kaliumsdiffusionspotenzial