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Description
Flashcards by Malena Ritter, updated more than 1 year ago
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Created by Malena Ritter
almost 9 years ago
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| Question | Answer |
| Definition: Neurovegetative Regulation | autonome, also nicht der Willkür unterliegende, neuroyal vermittelte Aktivitätsänderungen in einzelnen Organen verstanden, die der Aufrechterhaltung der Körperfunktionen dienen (Auge, Tränendrüse, Schweißproduktion, Magen-Darm-Trakt, Kreislauftätigkeit, Speicheldrüse, Urogenitaltrakt |
| Aufbau des neurovegetativen Systems | aus peripheren und zentralen Anteilen, seine Funktion übt es durch Stimulation zweier entgegengesetzt wirkenden Regelkreise aus: sympathisches und paarsympathisches Nervensystem |
| Aufgabe der neurovegetativen Regulation | längerfristige Adaptationen (homöostatische Reaktionen) und kurzfristige Adaptationen (vegetative Reflexe) Beispiel für homöostatische Reaktionen: Thermorregulation Beispiel für vegetative Reflexe: Kreislaufreflexe (Stabilisierung des Herzvolumens durch Anpassung der Herzfrequenz) |
| wichtigste periphere Transmitter des vegetativen Nervensystems | Adrenalin (Sympathikus) Azetylcholin (Parasympathikus) Für das sympathische Nervensystem gibt es Ausnahmen von der Regel (Schweißproduktion, Stimulation des Nebennierenmarks) Unterstützung der Transmitter durch eine Reihe Nicht-Adrenerger-Nicht-Cholinerger Transmitter (NANC), wichtige Beispiele für diese Co-Transmitter des sympathischen Nervensystems: Neuropeptid Y, Stickstoffmonoxid Beispiele für parasympathisches NS: Adenosin und vasoaktive intestinale Peptide (VIP) |
| Sympathikus und Parasympathikus (allgemein - VNS) | sympathisches Nervensystem: erregende Wirkung (Bsp. ergotrope Reaktion) parasympathisches Nervensystem entgegengesetzte Wirkung Antagonismus --> Antagonisierung auf der Ebene der Effektorzelle und der präsynaptischen Transmitterfreisetzung, Transmitterfreisetzung begrenzt durch autogene Feedback-Hemmung |
| Zentrale Anteile des VNS | Aufgabe der langfristigen Regulation 4 Komponente des Regelkreises: - subjektive Empfindung (z.B. Durst) - motorische Reaktion (Öffnen der Flasche) - neurovegetative Reaktion (Änderung des Aktivitätszustandes hypothalamischer Neurone) - hormonelle Antwort (Ausschüttung von Antidiuretischem Hormon, ADH) |
| Verbindung von Hypothalamus mit dem limbischen System (VNS) | Verbindung von Hypothalamus mit dem limbischen System (Belohnungssystem) --> Rückkopplung von psychischen und somatischen Reaktionen Eine Fehlregulation dieser Regelkreise = Grundlage von psycho-somatischen Erkrankungen |
| Hormonelle Regulation | Regelkreise, bei denen die Transmitter (Hormone) über die Blutbahn von sezernierenden Organen zum Erfolgsorgan durch konvektiven Transport gelangen, häufig geschlossene Regelkreise, Ziel: Mittelfristige Abstimmung der Aktivität verschiedener Organe |
| Störungen hormoneller Regulationen | Möglichkeit zweier Ursachen: - Bildungsstörung des Hormons - Wirkungsstörung des Hormons am Erfolgsorgan Beispiel: Typ 1 & 2 Diabetes Typ 1: verminderte oder fehlende Insulinfreisetzung, Maßnahme: Insulingabe Typ 2: verminderte oder fehlende Wirkung von Insulin, Maßnahme: Insulinsesitizer (Metformin) |
| Rezeptoren (Hormone) | Übertragung der Wirkung von Hormonen durch Rezeptoren in intrazelluläre Signale, 3 Klassen der Rezeptoren: - G-Protein-gekoppelte Rezeptoren - Tyrosinkinase-Rezeptoren (Bsp. Insulin-Rezeptor) - Steroidhormon-Rezeptoren (Bsp. Glucokoritkoid-Rezeptor) |
| G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (Hormone) | Essentiell: Bindung eines G-Proteins am intrazellulären Teil 3 Untereinheiten: alpha, beta, gamma Aktivierung des Rezeptors --> alpha-Untereinheit löst sich vom Rezeptor --> Vermittlung der Signalkaskaden Unterscheidung von 3 Formen: - G alpha i-Untereinheit: hemmt die Aktivität der Adenylatzyklase (M2-Rezeptor am Myokard) - G alpha q-Rezeptoren: Aktivierung einer Phospholipase C (PLC), Mobilisierung von intrazellulär gespeichertem Calcium durch IP3 (am ER), gleichzeitige Aktivierung einer Proteinkinase C (über Diazylglycerol DAG), Aktivierung von Calcium, VPS. adrenerger Rezeptor |
| Abschalten von Rezeptoren (Hormone) | Abschalten von initiierten Signalen auf mehreren Ebenen - Abbau der Botenstoffe cAMP und cGMP durch Phosphodiesterase, - Deaktivierung des Rezeptors durch Aktivierung einer G-Protein gekoppelten Rezeptor Kinase (GRK) und GRK-abhängiger Phosphorylierung von Rezeptoren --> Bildung von Arrestin, Internalisieren des Rezeptors in Sortierungsendosomen --> Abbau/Rezirkulation des Rezeptors an die Membran |
| Funktion von Regelkreisen (Hormone) | hormonell vermitteltes Signal am Erfolgsorgan wird auf das Syntheseorgan rückgeschaltet --> Feedback-Hemmung: Begrenzung des Signals (Bsp. Schilddrüsenhormon) --> Eigenverstärkung (Bsp. Follikel-Stimulierendes Hormon) |
| Hormonklassen | Unterscheidung zwischen - Peptidhormonen (ANP) - Lipidabkömmlingen (Sterane) - Tyrosin-Derivate (Katecholamine) Sekretion von Hormonen: Steuerung zyklischer Schwankungen --> Jahre (Testosteron), Wochen (Menstruationszyklus), Tage (Cortisol), Stunden (GnRH) |
| Hypothalamus-Hypophysen-System (Hormone) | Koordination von neuroyalen Regulationskreisen mit hormonellen Regulationskreisen Neuronale Übertragung von Signalen über den Hypothalamus oder hormonelle Übertragung über das Pfortaders<stem auf die Neuro- oder Adenohypophyse |
| ADH (= Vasopressin) (Hormone) | ADH = integraler Bestandteil eines komplexen Regelkreises zur Aufrechterhaltung des Flüssigkeitshaushaltes im Körper Flüssigkeitsverlust von 2 Litern/Tag --> Kompensieren durch Stoffwechselaktivität und Trinken Wirkung von ADH auf Epithelzellen im distalen Sammelrohr der Niere --> Einbau von Aquaporinen (Wasserkanäle) in die zum Lumen gerichtete Membran Wasserentzug des Primärharns entlang eines osmanischen Gradienten |
| Schilddrüsenhormon | Aktivierung über TSH - Vermittlung von schnellen Antworten (cAMP-abhängig: Steigerung der Aufnahme von Schilddrüsenvorläufermolekülen, Sekretion des Hormons, Aktivierung des mitochondrialen Stoffwechsels) - Vermittlung von länger anhaltenden Antworten (Steigerung der Iodid-Aufnahme, Synthese von Hormonen, Wachstum des Drüsenepithels) Abgabe des Schilddrüsenhormons in der inaktiven T4-Form --> Überführung (lokal) durch Typ-2-Deiodinase in aktive T3-Form --> Erhöhung des Grundumsatzes des Organismus |
| Parathormone (PTH) | --> Homöostase des Calciumhaushalts Wirkung durch Mobilisierung von Calcium aus dem Knochen Hemmung der Calcium Ausscheidung in der Niere, gleichzeitige Steigerung der Phosphatauscheidung, Aktivierung von Vitamin D3 --> Freisetzung von PTH aus der Nebenschilddrüse durch Aktivierung des Calcium-Sensing-Rezeptors |
| Pankreashormone | Zwei gegensätzlich wirkende Hormone der Bauchspeicheldrüse (Pankreas): - Insulin (B-Zellen): Freisetzung durch Glukoseaufnahme, fördert die Speicherung von Nahrungsmitteln (Kohlenhydrate, FS) - Glukagon (A-Zellen): Freisetzung durch Insulin vermindert, fördert die Mobilisierung von Energiereserven |
| Aufgaben von Blut | Transportfunktion für Nährstoffe (Metabolite, Katabolite), Atemgase, Hormone und physikalische Größen wie Wärme |
| Definition: Plasma | Nach Zentrifugation von den Blutzellen (Hämatokrit) abgetrennter Teil des Blutes |
| Zusammensetzung Plasma | - Wasser (ca. 91%) - 2% niedermolekulare Bestandteile (Kationen (Na, K, Ca, Mg), Anionen (Cl, HCO3-): Konstant, Aufrechterhaltung der Flüssigkeitsverteilung im Körper, biologische Funktionen der Ionen (Aktions- & Ruhepotential) - 7% hochmolekulare Bestandteile (Proteine): Transportfunktion, Regulation Säure-Base-Haushalt, Aufbau des kolloidosmotischen Drucks - nicht geladene Teilchen (Glucose, Harnstoff) |
| Definition Blut | Hämatokrit: korpuskuläre (zelluläre) Bestandteile des Blutes --> Zusammensetzung aus roten Blutzellen (Erythrozyten 99%) und weißen Blutzellen (Leukozyten: Granulozyten (40-60%), Monozyten, Lymphozyten) |
| Aufgaben von Erytrhozyten | - Transport der Atemgase (O2, CO2) - Determination der Viskosität des Blutes & damit dessen Fließeigenschaft - Aufbau des Proteinatpuffers/Beteiligung an der Regulation des Säure-Base-Haushalts |
| Kerngrößen der Erythrozyten | Normale Konzentration: 5 Mio. Zellen/µl Blut Mittlere Hämoglobinkonzentration: 140 g/L Hämatokrit: 45 % --> mittlere korpuskuläre Hämoglobinkonzentration (MCH): 30 pg --> mittleres korpuskuläres Volumen von 90 fl (Werte zeigen geschlechtsspezifische Unterschiede - Männer höhere Werte) |
| Anämien (Blut) | "Blutverarmung" --> charakterisiert durch eine geringe Hämoglobinkonzentration Unterscheidung: - makrozytäre Formen: Mangel an Proliferationskapazität - normozytären Form: Entstehung durch starke Blutungen - mikrozytäre Formen: Eisenmangel |
| Homöostase | Gleichgewichtszustand im inneren Milieu des Organismus Beispiel für die Regulation des Gleichgewichtszustandes: Regulation des Blutzuckerspiegels --> dynamischer und ständig ablaufender Prozess |
| Neuroendokrine Regelkreise | Hypothalamus Freisetzung von Rebleasing- oder Inhibiting-Hormonen --> über Pfortadersystem in die Hypophyse Hypophyse Beeinflussung der Ausschüttung von glandotropen Hormonen --> Freisetzung von Effektorhormonen in den peripheren effektorischen Hormondrüsen --> Effektorhormone erreichen Erfolgsorgan über Blutkreislauf, Ansteuerung von Hypothalamus und Hypophyse: Bremsen negativer Rückkopplung (weitere Hormonausschüttung) |
| 3 Bestandteile eines Rückkopplungssystems | - Sensor (Rezeptor): Messung von Veränderungen der Regelgröße, Weiterleitung ans Kontrollzentrum (Nervenimpulse, chemische Signale) - Kontroll- oder Regelzentrum: Bewertung der Informationen, wenn nötig Korrektursignale (Nervenimpulse, Hormone) - Effektor: Empfang der Signale, Veränderung der Regelgröße |
| Negatives Rückkopplungssystem | Rückgängig machen der Änderung einer Regelgröße --> Umkehrung des Stimulus (Reiz) Beispiel: Blutdruck - Anstieg Blutdruck - Batorrezeptoren (druckempfindliche Nervenzellen in Blutgefäßwänden) registrieren Anstieg, senden Nervenimpulse ans Gehirn (Kontrollzentrum) - Interpretation vom Gehirn & Sendung von Impulsen an das Herz (Effektor) - Herzschlag langsamer, Blutdruck sinkt (Reaktion) - Blutdruck wird gesenkt und Homöostase wieder hergestellt |
| Positives Rückkopplungssystem | Verstärkung der Änderung einer Regelgröße --> Reaktion verstärkt/intensiviert Stimulus Beispiel: Geburt - Wehen (Stimulus) schieben einen Teil des Feten in den Gebärmutterhals - Batorrezeptoren: Messung des Grads der Dehnung des Gebärmutterhals (Regelgröße) - Sendung der Nervenimpulse and das Gehirn (Kontrollzentrum) - Freisetzung von Oxytocin ins Blut - Oxycotin veranlasst die Muskeln der Gebärmutterwand (Effektor), sich noch stärker zusammenzuziehen - durch Kontraktion wird Fötus noch weiter nach vorne gedrückt |
| Zellmembran Verschiedene Formen | - Lipiddoppelmembran - Micellen - Liposomen |
| Permeabilität der Zellmembranen | permeabel für... - lipophile Substanzen (Ethanol, Glycerin) - Gase (O2, CO2, NH3) - kleine Moleküle (Harnstoff) nicht permeabel für... - hydrophile Substanzen - geladene Moleküle (Na+, K+, Cl-) - großmolekulare Substanzen (Glucose, Proteine) |
| Stoffe, die ohne Hilfe von Membrantransportern die Lippiddoppelschicht passieren | - Gase (Sauerstoff, Kohlendioxid, Stickstoff) - Fettsäuren und fettlösliche Vitamine (A,D,E,K) - Steroide und kleine Alkoholmoleküle - Ammoniak, Wasser, Harnstoff |
| Rolle der Diffusion im menschlichen Körper | Atmung (Lunge) - Diffusion sehr gut - Alveolen verursachen Oberflächenvergrößerung, sehr dünne Membran, große Konzentrationsunterschiede Haut - Schutzorgan gegen Austrocknung und Kälte (Wärmeregulation) - Diffusion gut - größte Oberfläche, dicke Membran (dadurch langsamer) Magen-Darm-Trakt - Nahrungsaufnahme und Verdauung - Diffusion schlecht - dicke Schleimhaut, vollständige Resorption über Konzentrationsausgleich |
| Osmose | --> passiver Vorgang - Membran selektiv permeabel (durchlässig für Lösungsmittel, nicht für den Stoff) in lebenden Systemen: Wasser, vom Ort mit höhere Wasserkonzentration durch die Plasmamembran zum Ort mit geringerer Wasserkonzentration bei Osmose: Wasser durch selektiv permeable Membran vom Ort der niedrigen Konzentration des gelösten Stoffes zum Ort der höheren Konzentration des gelösten Stoffes |
| 2 Arten, wie Wassermoleküle die Plasmamembran während der Osmose passieren | - durch Bewegung durch die Lipiddoppelschicht - durch Bewegung der Aquamarine, die als Wasserkanäle fungieren |
| Osmanischer Druck | proportional ui der polaren Konzentration des gelösten Stoffes und zur absoluten Temperatur |
| 3 Arten von Lösungen (Osmose) | Isotone Lösung - klassische Kochsalzlösung - Zelle behält ihre normale Gestalt und ihr Volumen - Eindringen der Wassermoleküle in die Zelle genau wie Verlassen Hypotone Lösung - Niedrigere Konzentration an gelösten Teilchen als das Cytosol - Eindringen der Wassermoleküle schneller als Verlassen --> Zellen schwellen auf und platzten Hypertone Lösung - höhere Konzentration an gelösten Teilchen als Cytosol - Verlassen der Wassermoleküle schneller als Eindringen --> Schrumpfen der Zellen |
| Osmanisch wirksame wasserlösliche Teile | Salze Kohlenhydrate Proteine Aminosäuren (Fette wirken sich osmotisch nicht aus) |
| Selektionsfilter eines Ionenkanals (Transport) | besonders wichtig! engste Stelle des Ionenkanals Ionen werden von ihrer Hydrahülle befreit --> Ionen für Transport zu groß, könnten ohne nicht den Ionenkanal passieren |
| 3 Arten von Carriern | Uniporter - Transport nur einer Substanz Symporter (Co-Transporter) - Transport zweier Substanzen in die gleiche Richtung - Bsp. Natrium-Glucose-Symporter Antiporter (Co-Transporter) - Transport zweier Substanzen in die entgegengesetzte Richtung - Bsp. Na+/K+-ATPase - Bsp. Calcium-Natrium-Antiporter |
| Elektrischer Gradient | elektrische Spannung Spannungsunterschiede tendieren zu einem Ausgleich |
| Chemischer Gradient | Konzentrationsgradient/Konzentrationsgefälle Teilchen bewegen sich zufällig und tendieren zu gleichmäßiger Verteilung |
| Elektrochemischer Gradient | gemeinsamer Einfluss des Membranpotentials und des Konzentrationsgradienten auf die Bewegung eines bestimmten Ions |
| R | - negatives Ruhemembranpotential von -70mV - Ursache des Ionengradienten: Kalium-Natrium-Pumpe - Fluss der Kalium-Ionen durch die Kalium-spezifischen Kanäle verantwortlich für Ruhepotential - elektrochemische Potential treibt den Innenstrom durch die Kanäle (elektrisches Potential hemmt) |
| Aktionspotential/Impuls | Folge schnell auftretender Ereignisse, die in zwei Phasen stattfindet: Depolarisationsphase und Repolarisationsphase (AP = Spikes) |
| Depolarisationsphase | negatives Membranpotential wird weniger negativ, erreicht 0 und wird positiv |
| Repolarisationsphase | Ruhezustand des Membranpotentials von -70 mV wird wieder hergestellt |
| Alles-oder-nichts-Gesetz (Aktionspotentiale) | Auslösung eines AP nur dann, wenn eine bestimmte Schwelle erreicht wurde (bei vielen Neuronen -55 mV) --> schnelle Depolarisation, Na+-Kanäle öffnen sich, AP entsteht, monoton (vergleichbar mit Dominosteinen - Kettenreaktion) |
| Verlauf eines Aktionspotentials im Detail | Schwellwert wird überschritten (Alles-oder-nichts-Gesetz) - Voraussetzung für folgende Schritte Schnelle Depolarisation der Zelle - Aktivierungstore der Na+-Kanäle öffnen sich und Na+-Ionen strömen ein Repolarisationsphase - Inaktivierungstore der Na+-Kanäle schließen sich - K+-Kanäle öffnen sich gleichzeitig, wenn Na+-Kanäle schließen, K+-Ionen strömen hinaus - Repolarisationsphase - Membranpotential zurück auf Ausgangswert -70 mV Hyperpolarisation - Membran ist für K+-Ionen noch durchlässiger als im Ruhezustand, Membranpotential noch negativer - Refraktärphase (relative) - beide Leitfähigkeiten sind wieder bereit für neues AP |
| Absolute Refraktärphase | - ein zweites AP (egal wie stark) kann in dieser Zeit nicht ausgelöst werden - fällt mit der Zeit zusammen, in der die Na+-Kanäle aktiviert oder inaktiviert sind |
| Relative Refraktärphase | - ein zweites AP kann wieder ausgelöst werden - allerdings nur durch einen Reiz, der stärker als üblich ist - fällt mit der Zeit zusammen, in der die K+-Kanäle noch geöffnet sind und die Na+-Kanäle in ihren Ruhezustand zurückgekehrt sind |
| Weiterleitung von Aktionspotentialen | --> Langstreckenübertragung von Informationen Kontinuierliche Weiterleitung - passiv - entlang nicht myelinisierter (marklosen) Nervenfasern - in eine Richtung, da die Membran, von der das AP kommt. noch refraktär ist - sehr langsam, nur über kurze Distanz (geringer Durchmesser der Nervenfasern) Saltatorische Weiterleitung - entlang eines myelinisierten (markhaltigen) Axons - Nervenimpuls erzeugt Ionenströme im Cytosol und der interstitiellen Flüssigkeit - schnell und sprunghaft (große Durchmesser der Nervenfasern) |
| Leitungsgeschwindigkeit eines Axons | Axone mit großen Durchmesser können Impulse aufgrund ihrer größeren Oberfläche schneller leiten als Axone mit kleinen Durchmessern, man unterscheidet: A-, B-, und C-Fasern --> abhängig vom Durchmesser der Nervenfasern und der Myelinschicht |
| A-Fasern | - myelinisiert - saltatorische Weiterleitung - 12 - 130 m/s (Leitungsgeschwindigkeit) - kürzeste Refraktärphase - Muskelspinde, Alpha-Montoneurone, Thermoafferenzen, heller Sofortschmerz |
| B-Fasern | - myelinisiert - saltatorische Weiterleitung - 15 m/s - etwas längere absolute Refraktärphase - efferent präganglionare Fasern |
| C-Fasern | - nicht alle myelinisiert - kontinuierliche Weiterleitung - 0,5 - 2 m/s - längste absolute Refraktärphase - efferent postganglionäre Fasern - dumpfer Spätschmerz |
| Myelinscheide (Myelinschicht) | - häufiges Merkmal von Wirbeltieren - dient der elektrischen Isolierung der Axone von Nervenzellen - Bildung des Myelins im ZNS von Oligodendrozyten und im PNS von Schwann-Zellen (--> Gliazellen: Stützfunktion, keine Weiterleitung) |
| Schwann-Zellen | - umgeben die Axone des PNS in Form einer Myelinschicht - kann ein Aton myelinisieren (markhaltige Nervenfasern) --> Prinzip der saltatorischen Weiterleitung (Vorhandensein von Ravier-Schnürringen) - kann mehrere Axone umschließen (marklose Nervenfasern) --> Prinzip der kontinuierlichen Weiterleitung (Ravier-Schnürringe nicht vorhanden) |
| Oligodendrozyten | - umgeben die Axone des ZNS in Form einer Myelinschicht - kann mehrere Axone myelinisieren (markhaltige Nervenfasern) --> elektrische Isolation (auch bei Schwann-Zellen) |
| Signalübertragung von Synapsen | Präsynaptisches Neuron: Neuron, das das Signal sendet Postsynoptisches Neuron: Neuron, das das Signal empfängt axo-dendritisch (von Axon zu Dendrit) axo-somatisch (von Axon zu Zellkörper) axo-axonisch (von Axon zu Axon) Neuronale Synapsen = neuromuskuläre Endplatten |
| Elektrische Synapsen | - gap junctions: enthalten Connexone, wirken als Tunnel, verbinden benachbarte Zellen miteinander, in glatter Muskulatur, innere Organe, Herzmuskel, ZNS - Ablauf elektronisch, ohne Transmitter - Erregungsleitung zwischen Neuronen mittels elektrischer Synapse untypisch Vorteile: - Schnellere Kommunikation: AP leiten sich direkt über die gap junctions fort (deutlich schneller als chemische Weiterleitung, verzögerungsfrei) - Synchronisation: große Anzahl von Neuronen und Muskelfasern AP-Erzeugung synchron --> koordinierte Kontraktion |
| Chemische Synapsen | Typischer Ablauf - Nervenimpuls an synaptischen Endköpfchen eines präsynaptischen Axons - Depolarisationsphase öffnet Ca2+-Kanäle, Ca2+ vom extrazellulären Raum in synaptisches Endköpfchen - Erhöhung c(Ca2+) im Inneren des präsynaptischen Neurons --> Signal, das die Exozytose der synaptischen Bläschen ausgelöst wird - Neurotransmittermoleküle diffundieren durch den synaptischen Spalt, Bindung an Neurotransmitterrezeptoren in der Plasmamembran des posynaptischen Neurons - Öffnung von Kanälen, bestimmte Ionen können Kanal passieren - postsynaptisches Potential entsteht - abhängig von den Ionen, die durchgelassen werden, entsteht eine Depolarisation (Na+-Einstrom) oder Hyperpolarisation (Cl-) --> AP entsteht Umwandlung vom chemischen Signal in ein elektrisches - Grund für längere Dauer |
| EPSP, IPSP, Summation | EPSP (exzitatorische postsynoptisches Potential): Öffnen der Kationen-Kanäle (Na+, K+, Ca2+) IPSP (inhibitorisches posynatpisches Potential): Öffnen der ligandgesteuerten Kanäle (Cl-, K+) einzelnes ESPS reicht nicht aus, um am Axonhügel das Schwellen-Potential zu erreichen --> mehrere EPSP müssen aufeinander treffen, entweder gleichzeitig von verschiedenen Synapsen (räumlich Summation) oder kurz nacheinander (zeitliche Summation), typischer Transmitter, der EPSPs auslöst: Glutamat |
| Ionotrope Rezeptoren | Ionenkanäle, die sich bei der Bindung des Transmitter öffnen, Vereinigung der Bindungsstellen in einem Molekül für den Transmitter und den eigentlich Innenkanal, sehr schnelle Öffnung, zwischen Neuronen an den motorischen Endplatten (hier: schnelle Signalübertragung wichtig), je nach Signal: hemmend oder aktivierend Beispiele: - Na+-Kanäle sorgen für Depolarisation und Erregung der Zielzelle (exzitatorische Wirkung, Transmitter: Glutamat, Acetylcholin) - Cl--Kanäle sorgen für eine Hyperpolarisation und Hemmung der Zielzelle (Inhibitorische Wirkung, Transmitter: gamma-Aminobuttersäure, Glycin) |
| Metabotrope Rezeptoren | Wirkung über second messenger System, Transmitterbindung an solche Rezeptoren: Aktivierung eines G-Proteins --> direkte Öffnung der Ionenkanäle oder indirekt über cAMP Beispiele: - Transmitter: muscarinerger Acetylcholin-Rezeptor, ß-Rezeptor |
| synaptische Hemmung | Hemmung eines Signals, das von einer erregenden Synapse auf eine Zielzelle übertragen wird, durch die gleichzeitige Aktivität einer hemmenden Synapse --> Unterscheidung von postynaptischer und präsynaptischer Hemmung |
| Postsynaptische Hemmung | Gleichzeitige Übertragung eines Signals einer hemmenden Synapse an der selben Zielzelle, erzeugtes IPSP erschwert die Erregung der Membran durch exzitatorischen Transmitter - eigentliche (erregende) Synapse |
| Präsynaptische Hemmung | Hier setzt eine axo-axonale Synapse (Verbindung eines Axons an ein anderes Axon) an der präsynaptischen Endigung an, wird diese aktiviert, wird die Effektivität der nachgeschalteten synaptischen Verbindung verringert --> niedrigere Freisetzung an Transmittermolekülen in den eigentlichen synaptischen Spalt, Transmitter der hemmenden axo-axonalen Synapse = GABA (einzelne synaptische Eingänge können selektiv kontrolliert werden) |
| Neuronale Schaltkreise | Divergenz: ein einziges präsynaptisches Neuron mit mehreren postsynoptischen Neuronen --> Bildung einer Synapse (ein präsynaptisches Neuron wirkt auf mehrere postsynoptische Neuronen gleichzeitig) Konvergenz: mehrere präsynaptische Neuronen mit einem einzigen postsynoptischen Neuron--> Bildung einer Synapse (wirksamere Stimulation/Inhibition) |
| Acetylcholin (ACh) - Neurotransmitter- | - Freisetzung von vielen Neuronen des PNS und einigen im ZNS - Speicherung in synaptischen Vehikeln - Freisetzung durch Exozytose - Beispiel: motorische Endplatte, wo ACh wirkt, um ligandnengesteuerte Innenkanäle zu öffnen, ACh diffundiert durch den synaptische Spalt, dockt an cholinerge Rezeptoren |
| Nicotinerge Rezeptoren | - Einbettung in Plasmamembranen der Dendriten, Somata sowohl der sympathischen und parasympathischen postganglionären Neuronen und neuromuskuläre Endplatte - Teil des Ionenkanals - ACh bindet an Rezeptor --> Öffnung der Kanäle --> Na+-Einstrom an der postsynoptischen Membran - Depolarisation der Zelle (Grund, das diese Art von Rezeptor immer erregend wirkt) |
| Muscarinerge Rezeptoren | - in der Plasmamembran aller Zielgewebe (glatte Muskulatur, Myokard, Drüsen), die durch parasympathische postganglionäre Axone versorgt werden - ACh dockt an --> G-Protein wird aktiviert --> Aktivierung einer Adenylatcyclase --> Bildung von cAMP --> Öffnung eines benachbarten Ionenkanals (K+) - muscarinerge Rezeptoren kein Teil des Ionenkanals |
| Entfernung von Neurotransmittern | - Diffusion: einige Neurotransmittermolelüle diffundieren einfach vom synaptischen Spalt weg - Enzymatischer Abbau: bestimmte Neurotransmitter werden durch enzymatischen Abbau inaktiviert (z.B. Acetylcholin durch Acetylcholinesterase) - Aufnahme durch Zellen: einige Neurotransmitter werden aktiv in das Neuron zurück transportiert, das sie freigesetzt hat, andere werden in benachbarte Neuroglia (Gliazellen) transportiert |
| Klassische Neurotransmitter | Nieder- bzw. kleinmolekulare - Acetylcholin - Aminosäuren - Biogene Amine (Dopamin, (Nor-) adrenalin, Serotonin) Höhermolekulare - Neuropeptide (Enkephalin, Somatostatin) Unkonventionelle - Stickstoffmonoxid - Kohlenmonoxid |
| Weitere Überträgerstoffe | 1. Glutamat: wichtigster erregender Neurotransmitter im ZNS 2. GABA (gamma-Aminosäurebutter): wichtigster hemmender Neurotransmitter im ZNS 3. Glycin: wichtigster hemmender (inhibitorischer) Neurotransmitter, vorwiegend im Rückenmark und Hirnstamm 4. Dopamin: Neurotransmitter im ZNS, der für die Steuerung und Intiierung von motorischen Programmen und die Stimulation des limbischen Systems verantwortlich ist 5. Acetylcholin: Neurotransmitter der neuromuskulären Endplatte |
| Die cholinerge Synapse ist Angriffspunkt vieler verschiedener Substanzen | Atropin (Tollkirsche) - kompetitiver Hemmer Muscarin (Fliegenpilz) - Agonist Curare (Pfeilgift) - kompetitiver Antagonist Botox - blockiert die Freisetzung vieler verschiedener Substanzen |
| Muskelphysiologie Typen von Muskulatur | - Skelettmuskulatur - Herzmuskulatur - Glatte Muskulatur |
| Muskelphysiologie Funktionen der Muskulatur | - Stützmotorik (gegen die Gravitation) - Zielmotorik (Bewegung) - Transport von Stoffen durch den Organismus - Wärmeerzeugung |
| Muskelphysiologie Hauptaufgaben der Muskulatur | - Lokomotion (Bewegung und Lageänerung) - Konvektion (Stofftransport) |
| Muskelphysiologie Eigenschaften der Muskulatur | - erregbar - konktraktil ("zum aktiven Zusammenziehen fähig) - dehnbar - elastisch |
| Vergleich einer Muskelfaser mit einer Muskelzelle | Muskelfaser - Sarkoplasma - Sarkolemm - Sarkoplasmatisches Reticulum Muskelzelle - Zellplasma - Zellmembran - Endoplasmatisches Reticulum |
| Feinbau der glatten Muskulatur | Gliederung in .. Single-Unit-Typ (glattes Muskelgewebe): - Autorhythmische Funktion - Verbindung über gap junctions (Verbreitung der Muskelpotentiale, einheitliche Kontraktion = Single Unit) - Vorkommen: in den Wänden von kleinen Arterien und Hohlorganen (Magen, Gedärme, Gebärmutter, Harnblasse) Multi-Unit-Typ (glattes Muskelgewebe): - Muskelpotential verursacht Kontraktion von nur einer Muskelfaser - jede Muskelfaser eigen Motoneuroendigungen, weniger gap junctions zwischen den Fasern - Vorkommen: in den Wänden großer Arterien, in den Luftwegen der Lunge, den Irismuskeln und im Ziliarkörper |
| Unterschiede der glatten Muskulatur zu Skelettmuskelfasern | - ovale Form - ovaler Kern - Sarkoplasma enthält Aktin- und Myosinfilamente (nicht speziell angeordnet) - Intermediärfilamente sind vorhanden - Caveoli (cavus = hohl): kleine Einstülpungen, enthalten extrazelluläres Ca2+ für die Muskelkontraktion - besitzen nur wenig sarkoplasmatisches Reticulum zur Ca2+-Speicherung |
| Unterschiede in der Funktionsweise (glatte Muskulatur und Skelettmuskulatur) | - Aktinfilamente sind mit dense bodies (dichte Körper) verknüpft, den den Z-Streifen ähneln - Intermediärfilamentbündel sind ebenfalls mit den dense bodies verbunden - Gleitfilamentmechanismus erzeugt bei der Kontraktion Spannung, die auf die Intermediärfilamente übertragen wird, welche dann an den dense bodies ziehen - dense bodies sind mit dem Sarkolemm verbunden und bewirken so eine Längenverkürzung |
| Wichtigste Bestandteile eines Skelettmuskels: Muskelfasern | - Mehrere Muskelfasern ergeben ein Muskelfaserbündel - jede Muskelfaser besteht aus mehreren Myofibrillen, die durch viele Sarkomere in Reihe aufgebaut sind - Sarkomere (einzigen, die Länge verändern können) sind durch Z-Streifen voneinander getrennt, enthalten dicke Myosinfilmante und dünne Aktinfilamente - jede Muskelfaser besitzt mehrere hundert Zellkerne (direkt unter dem Sarkolemm) - Sarkolemm: tausende kleine Einstülpungen: Transversal(T)-Tubuli (gefüllt mit interstitieller Flüssigkeit, nach außen geöffnet, ziehen sich in das Innere der Muskelzelle) --> Weiterleitung des AP |
| Längsschnitt der Muskelfasern | --> charakteristische Querstreifung (Muster aus hellen und dunklen Abschnitten) typische Anordnung der Aktin- und Myosinfilamente A-Bande: Myosinfilamente I-Bande: Aktinfilamente Sarkomer immer von einem Z-Streifen zum nächsten |
| Myosin & Aktin | --> zwei kontraktile Proteine im Muskel Hauptbestandteile der Myosin- und Aktinfilamente - jedes Myosinmolekül ist wie zwei Golfschläger geformt, die umeinander gewickelt sind - beide Fortsätze des Myosinmoleküls (Golfschlägerköpfe): Myosinköpfe mit Bindungsstelle für ATP - dünne Aktinfilamente verankert mit Z-Streifen - einzelne Aktenmoleküle schließen sich zusammen und bilde ein Filmend, das zu einer Wendel gedreht ist - auf jedem Aktenmolekül gibt es eine Myosin-Bindungsstelle - im kleineren Umfang zwei regulatorische Proteine Bestandteile der Aktinfilamente: Troponin und Tropomyosin |
| Strukturproteine des Muskels | --> Anordnung, Stabilität, Elastizität der Myofibrillen Schlüsselstrukturproteine: Titin, Dystrophin, Nebulin |
| Filamentgleitmechanismus | --> Muskelkontraktion findet statt, weil Myosinköpfe an beiden Sarkomerenden an die Aktinfilamente heften und an ihnen entlang wandern Aktinfilamente werden zur M-Linie gezogen Aktinfilamente gehen nach innen, Z-Scheiben rücken näher zusammen, das Sarkomer verkürzt sich (Länge eines einzelnen Filaments ändert sich nicht!) Verkürzung des Sarkomers --> Verkürzung der gesamten Muskelfaser --> Verkürzung des gesamten Muskels |
| Elektromechanische Kopplung | Anstieg der c(Ca2+) im Cytosol --> Muskelkontraktion Entspannte Muskelfasern geringe c(Ca2+) im Cytosol - große Menge wird im SR gespeichert |
| Ablauf vom Querbrückenzyklus | Hydrolyse von ATP zu ADP und Pan am Myosinkopf - ADP und Pan sind noch am Myosinkopf vorhanden - Entstandene Energie sorgt dafür, dass sich der Myosinkopf aufrichtet Myosinkopf (mit ADP und Pan) verbindet sich mit der Myosin-Bindungsstelle am Aktin - Querbrücken entstehen - Pan wird freigesetzt Kraftschlag setzt ein und Bewegung von Myosin in Richtung Z-Streifen beginnt - ADP wird während dem Kraftschlag freigesetzt Querbrückenverbindung wird durch neue ATP-Bindung aufgehoben |
| Ablauf der Erregung (Elektromechanische Kopplung) | Muskelkontraktionspotential pflanzt sich am Sarkolemm in die T-Tubuli fort - Ca2+-Kanäle in der Membran des SR öffnen sich - Ca2+ strömt aus dem SR in das Cytosol der Muskelzelle um die Myosin- und Aktinfilamente herum Calciumionen verbinden sich mit Troponin-C (es kommt zu einer Konformationsänderung) - Entfernung des Troponin-Tropomyosin-Komplexes von den Myosinbindungsstellen auf dem Aktin (bei er glatten Muskulatur: gleicher Prozess, Calcium nicht an Troponin-C, sondern an Calmodulin) Myosinköpfe lagern an die freien Bindungsstellen an und bilden Querbrücken - Kontraktionszyklus beginnt |
| aktive Ca2+-Pumpen im SR (neben den Ca2+-Kanälen) | - können ATP nutzen, um Ca2+ aus dem Cytosol zurück ins SR zu befördern - Muskelaktionspotentiale breiten sich durch die T-Tubuli aus - Ca2+-Freisetzungskanäle sind geöffnet - Ausbreitung des letzten Als durch die T-Tubuli - Kanäle schließen - innerhalb des SR: Bindung des Ca2+ an das Protein Calsequesterin --> Grund für hohe c(Ca2+) im SR |
| Neuromuskuläre Erregungsübertragung | - somatische Motoneuronen: Neuronen, welche die Skelettmuskulatur zur Kontraktion stimulieren, Muskelpotentiale entstehen an der motorischen Endplatte (neuromuskuläre Synapse), Synapse zwischen einem somatischen Motoneuron und einer Skelettmuskelfaser - subsynaptische Membran: Sarkolemm-Bereich, der in der motorischen Endplatte dem synaptischen Endköpfchen gegenüber liegt, Anteil der Muskelfaser an der gesamten neuromuskulären Verbindung - neuromuskuläre Verbindung: motorische Einheit, alle synaptischen Endköpfchen auf der einen Seite des synaptischen Spalts und die dazugehörige subsynaptische Membran der Muskelfasern auf der anderen Seite |
| Ablauf der neuromuskulären Erregung | Acetylcholinfreisetzung durch Nervenimpulse - Ablauf wie bei anderen Synapsen (Exozytose durch Vehikel, ACh diffundiert durch den synaptischen Spalt) Aktivierung der ACh-Rezeptoren - ACh-Moleküle binden an den Rezeptor - Öffnung der Kanäle und Einstrom von Na+ Erzeugung eines Muskelpotentials - Muskelpotential wandert entlang in das T-Tubuli-System (SR Abgabe des gespeicherten Ca2+ ins Sarkoplasma) Beendigung der ACh-Aktivität - Acetylcholin-Esterase (AChE) baut ACh zu Acetyl und Cholin ab |
| Muskelkontraktionsformen | Isometrische Kontraktion - Länge des Muskels konstant, Veränderung der Spannung - Bsp. Tragen eines Gegenstandes auf konstanter Höhe Isotonische Kontraktion - Spannung bleibt konstant, Veränderung der Länge des Muskels - Bsp. Anheben eines leichten Gegenstandes Auxotonische Kontraktion - Spannung. und Längenveränderung Anschlagszuckungen - auf eine isometrische Kontraktion folgt eine isotonische --> erst der Weg, dann die Spannung - Bsp. Kieferschluss Unterstützungszuckungen --> erst die Spannung, dann der Weg - Bsp. Gewicht hochheben |
| Physiologische und pathologische Veränderungen der Skelettmuskulatur | - Myopathie (Krankheit des Skelettmuskelgewebes) - Myesthenia gravis (Anzahl der ACh-Rezeptoren nimmt ab) - Muskeldystropholie (Absterben der Muskelfasern) - Muskelatrophie (Abnahme vom Proteingehalt) - Hypertrophie (Vergrößerung der Muskelzellen) - Hyperplasie (Vermehrung der Muskelzellen) |
| Zentralnervensystem (ZNS) | Eines der beiden großen Untereinheiten des Nervensystems, besteht aus Gehirn und Rückenmark |
| Peripheres Nervensystem (PNS) | Eines der beiden großen Untereinheiten des Nervensystems, enthält sämtliche Nervengewebe außerhalb des ZNS, kann weiter in ein Vegetatives (autonomes) Nervensystem (VNS/ANS), Somatisches Nervensystem (SNS) (soma = Körper) und in ein Enterichs Nervensystem (Darmnervensystem) (ENS) aufgeteilt werden |
| Vegetatives Nervensystem | aus 2 Komponenten Sympathikus --> ergotrope Wirkung (Aktivierung und Erhöhung der Leistungsbereitschaft) Parasympathikus --> trophotrope Wirkung (Erholung und Erneuerung körpereigener Reserven) |
| Gebiete des Sympathikus und Parasympathikus | Ursprungskerngebiete - Sympathikus: Seitenhörner des Rückenmarks - Parasympathikus: Hirnstamm Kerngebiet: Nucleus intermedius, beinhaltet das erste Neuron, von hier ziehen die Faser zu Ansammlungen von Nervenzellen (Ganglien), wo sie verschaltet werden |
| Präganglionäre und postganglionäre Fasern | Präganglionär: Faser vom erste Neuron im Ursprungskerngebiet bis zum Ganglion Postganglionär: Fasern vom Ganglion (zweites Neuron) bis zum Erfolgsorgan |
| Aufbau vom kompletten Nervensystem in der Übersicht | Nervensystem - Zentrales Nervensystem --> (Gehirn), Hirnstamm, Hypothalamus und Rückenmark - Peripheres Nervensystem (SNS + VNS) --> willkürliches Nervensystem --> unwillkürliches Nervensystem (Vegetativ/Autonom): Sympathikus (thorakolumbales System, das anregend wirkt, katabole Wirkung) Parasympathikus (craniosakrales System, das beruhigt, anabole Wirkung) Darmnervensystem (unabhängig von Symp. und Parasymp.) |
| Funktionen des VNS | Große Rolle: Hypothalamus - Kontrolle der lebenswichtigen Funktionen zur Aufrechterhaltung der Homoöstase --> Herzschlag, Atmung, Blutdruck, Verdauung und Stoffwechsel - Innervation von Organen und Organsystemen --> Männliche und weibliche Sexualorgane --> innere Augenmuskulatur --> Schweißdrüsen |
| afferente und efferente Neuronen | VNS besteht aus sensorischen Neuronen, die Informationen von autonomen Rezeptoren an das ZNS übermitteln (afferente Neuronen) Weiterleitung von Nervenimpulsen vom ZNS zur glatten Muskulatur, zum Herzmuskel und zu den Drüsen (efferente Neuronen) --> efferente Antworten sind nicht willkürlich, sonder autonom |
| Parasympathikus (Allgemein) | Aufbau: - präganglionäre Fasern im Hirnstamm und sakralem Rückenmark - (anatomische Lage) cranioskakrales System Ganglien: - = Anhäufungen von Nervenzellkörpern - Umschaltung der vom ZNS kommenden Nervenfasern auf Nervenfasern, die zum jeweiligen Erfolgsorgan ziehen - Lage in der Nähe bzw. innerhalb des Zielorgans Neurotransmitter: - Prä - und postganglionär Acetylcholin |
| Sympathikus (allgemein) | Aufbau: - präganglionäre Neurone im Brust- und Lendenmark - (anatomische Lage) thorakolumbales System Ganglien: - Wurzelzellen senden ihre Fasern zu Nervenansammlungen neben der Wirbelsäule, den Paravertebralganglien (untereinander verbunden - Darstellung des sympathischen Grenzstrangs Turnus sympathicus) - Umschaltung der meisten Fasern in den paravertebralen Ganglien auf ein zweites Neuron (postpräganglionäres Neuron) Neurotransmitter: - präganglionär Acetylchjlin - postganglionär Noradrenalin (Ausnahme: Übertragung der Impulse an Schweißdrüsen durch Acetylcholin) |
| Wirkung des Parasympathikus und Sympathikus | wichtigster parasympathischer Nerv: N. vagus (etwa 75 % aller paarsympathischen Fasern) Para- und Sympathikus wirken antagonistisch zueinander Parasymapthikus hemmt, Sympathikus steigert |
| Erregungsübertragung in sympathischen und parasympathischen Ganglien | Sympathikus: - Pränganglionäre Rezeptoren: Transmitter Acetycholin - Postganglionäre Rezeptoren: Rezeptoren nicotinerg (ionotrop), Transmitter Noradrenalin - Zielorgan: andrenerge Rezeptoren, alpha (1-2) und beta (1-3), Erregung durch Katecholamine(Adrenalin, Noradrenalin, Dopamin) Parasympathikus - Präganglionäre Rezeptoren: Transmitter Achteycholin - Postganglionäre Rezeptoren: nicotinerg (ionotrop), Transmitter Acetycholin Zielorgan: muscarinerge (metabotrope) Rezeptoren |
| alpha-1-Rezeptoren beta-1-Rezeptoren Adrenalin Acetylcholin | alpha-1-Rezeptoren: Kontraktion der glatten Muskulatur bete-1-Rezeptoren: Wirkung im Herz positiv ionotrop (Zunahme der Kontraktionskraft) oder chronotrop (Zunahme der Schlagfrequenz) und hemmend im Darm Adrenalin: (Sympathikus) Zunahme der Herzfrequenz Acetycholin: (Parasympathikus) Abnahme der Herzfrequenz |
| Darmnervensystem (Enterisches Nervensystem) | - aus 2 Ganglienzellen: Plexus myentericus (Auerbach) und Alexus submucosa (Meissner) --> Kontrolle und Koordination der Motorik für die sekretorische Funktion des GIT - Plexus myentericus: Steuerung des Muskeltonus & der Kontraktion der glatten Muskulatur - Plexus submucosa: Steuerung der Sekretion der Epithelzellen der Darmschleimhaut - beide aus afferenten Neuronen (Sensoren), Interferonen und Mononeuronen - Reizaufnahme durch die Neurone des Plexus submucosas - Weiterleitung durch Interneurone zum Plexus myentericus (Effektor) - Sympathikus normalerweise steigende Wirkung, im Darm: HEMMEND (Abnahme der Durchblutung, Steigerung des Tonus der gastrointestinalen Sphincteren) - Parasympathikus: Förderung der Beweglichkeit und Sekretion |
| Vergleich endokrines System mit vegetativem und somatischen Nervensystem | Nervensystem: - Mediatormoleküle: Neurotransmitter, die als Reaktion auf Nervenimpulse freigesetzt werden - Ort der Mediatorwirkung: Nahe an der Freisetzungsstelle - Zielzellarten: Muskelzellen, Drüsenzellen, andere Neurone - Zeit, bis die Wirkung einsetzt: innerhalb von Millisekunden - Wirkdauer: allgemein kürzer Endokrines Nervensystem: - Hormone, die mit dem Blut durch den Körper zum Gewebe transportiert werden - (gewöhnlich) weit entfern vom Ort der Freisetzung - Alle Zellen im gesamten Körper - Sekunden bis Stunden oder Tage - Allgemein länger |
| Drüsen im endokrinen System | Endokrine Drüsen (innere Sekretion) - Abgabe der relevanten Produkte (Sekrete = Hormone) ins Blutsystem (oder auch Lymphe) Exokrine Drüsen (äußere Sekretion) - Abgabe der relevanten Substanzen direkt oder über Drüsengänge zu inneren oder äußeren Oberflächen - Beispiele: Speichel und Schweiß |
| Einteilung der Hormone nach chemischer Struktur | Peptidhormone: - ADH, Agiotensin, Erythropoetin, Gastrin, Glucagon, Insulin, Wachstumshormone, ... - relativ große Moleküle, die die Zellmembran nicht passieren können - Membranständige extrazelluläre Rezeptoren (second messenger system) Steroidhormone: - Cortisol, Östrogene, Progesteron, Testosteron, ... - Problemloses Passieren der Zellmembran durch lipophile Eigenschaften - Rezeptoren intrazellulär, Bildung eines Rezeptor-Hormon-Komplex (Beeinflussung der Transkription bestimmter Gene) Tyrosinderivate: - Katecholamine (Dopamin, Noradrenalin, Adrenalin) --> Wirkung über extrazelluläre Rezeptoren - Schildrüsenhormone (T3, T4) - Rezeptoren intrazellulär |
| Einteilung der Hormone nach Bildungsort und Funktion | Rebleasing- uno Inhibiting Hormone - Bildungsort: Hypothalamus - Weiterleitung über Pfortadersysteme zur Adenohypophyse): Beeinflussung der glandotropen Hypophysenhormone Glandotrope Hormone - Bildungsort: Adenohypophyse (Hypophysenvorderlappen) - Sekretion unter Einfluss der Releasing - und Ihn.-Hormone: Ausschüttung effektorischer Hormone Effektorische Hormone - direkte Wirkung auf Zielorgan - Bildungsort: periphere Hormondrüsen Ausnahmen: ADH, Oxycotin (aus Hypothalamus), Somatotropin, Prolactin (aus Hypophyse) |
| Hormone sind.. | - körpereigene Signalstoffe - Steuerung des Stoffwechsel und der Funktion von Erfolgsorganen - klassische Hormone: endokrin (zirkulierende Hormone), gelangen über Blutbahn zu Zielorgan - parakrine Hormone: lokale Wirkung (Gewebshormone) - autokrine Hormone: Beeinflussung durch Zellen, die das Sekret sezernieren, der eigenen Funktion - Endungen -RH bzw. -IH aus Hypothalamus, Wirkung auf Hypophyse (Ausnahme: Somatostapin) |
| G-Protein-gekoppelter Rezept und Second Messenger Systeme | - in der Zellmembran - Weiterleitung der Signale über G-Proteine in das Zeltinnere - Unterscheidung von G-Proteinen (metabotrope Rezeptoren) von den ligandengesteuerten Ionenkanälen (ionotrope Rezeptoren) - wasserlösliche Hormone: können Zellmembran nicht einfach passieren, Einsatz von G-Proteinen |
| Ablauf bei wasserlöslichen Hormonen | 1. Ligandenbindung - first messenger (wasserlösliches Hormon) bindet an der Zellmembran an G-Protein-gekoppelten Rezeptor 2. G-Protein-gekoppelter-Rezeptor aktiviert das G-Protein 3. G-Protein aktiviert eine Adenylat-Cyclasje 4. Adenylat-Cyclasje wandelt im Cytosol das ATP in cyclisches cAMP (second messenger) um 5. cAMP aktiviert eine oder mehrere Proteinkinasen, die frei im Cytosol vorliegen 6. Aktivierte Proteinkinasen phosphorylieren Zellproteine - Phosphorylierung kann Zellproteine aktivieren und deaktivieren 7. Phosphorylierte Zellproteine lösen Reaktionen aus, die eine physiologische Antwort erzeugen 8. Phosphodiesterase inaktiver das cAMP und die Zellantwort wird abgeschaltet |
| 3 Typen von Hormonrezeptoren | - Zellmembranständige Rezeptoren - Cytoplasmatische Rezeptoren - Nukleare Rezeptoren Wichtig: Eine Zelle kann gleichzeitig Rezeptoren für alle 3 Typen besitzen |
| Ablauf bei fettlöslichen Hormonen und Schilddrüsenhormonen | 1. Lipidlösliches Hormon diffundiert durch die Lipiddoppelschicht und bindet an einen Rezeptor innerhalb des Cytosols oder des Zellkerns 2. Rezeptor-Hormon-Komplex verändert die Genexpression --> wie beim second messenger system werden Zellproteine aktiviert oder deaktiviert 3. Durch Transkription der DNA entsteht eine neue Messenger RNA (mRNA) 4. mRNA verlässt den Zellkern und steuert die Synthese eines neuen Proteins 5. Neue Proteine verursachen die Reaktion, die für dieses Hormon und seine Zielzelle typisch ist |
| Hormonelle Regelkreise | Endokrine Regelkreise: Relation der Hormonbildung und Sekretion, Regulationsmechanismen beruhen auf überwiegen NEGATIVEN Rückkopplungsmechanismen Fall des einfachen Regelkreises: Hormonausschüttung direkt durch den zu regelnden Stoffparameter ausgeschüttet Beispiel: Regulation vom Blutzuckerspiegel - Anstieg Glucosekonzentration --> Anstieg von Insulinfreisetzung - Glucosespiegel sinkt, hemmt weitere Insulinfreisetzung Beispiele für einfache Regelkreise - Regulation der ADH-Ausschüttung über die Plasmaosmolarität - Freisetzung von Gastrin bei der Nahrungsaufnahme |
| Neuroendokriner Regelkreis | aus einer Achse dreier hierarchisch hintereinander geschalteten Instanzen: Hypothalamus, Hypophyse und effektorische Hormondrüse Hypothalamus: - Freisetzung von Releasing- uns Inhibiting-Hormonen --> Weiterleitung über das Pfortadersystem der Hypophyse Hypophyse: - Beeinflussung der glandotropen Hormone durch die zuvor freigesetzten Releasing- und Inhibiting-Hormone Effektorische Hormondrüse: - Freisetzung der Effektorhormone durch die Ausschüttung von glandotropen Hormonen --> Effektorhormone erreichen über den Blutweg nicht nur Zielorgane, auch Hypothalamus und Hypophyse --> Negativer Rückkopplungseffekt (Bremse weiterer Hormonausschüttungen) |
| Hypothalamisch-hypophysäres Enzym Aufteilung der Hypophyse | Steuerung durch den Hypothalamus --> Hauptverbindung zwischen dem Nervensystem und dem endokrinen System Adenohypophyse (Hypophysen-Vorderlappen (HVL)) Neurohypophyse (Hypophysen-Hinterlappen (HHL)) |
| Hypothalamus | Hormonbildung - Nucleus paraventricularis bildet Oxytocin (OT) - Nucleus supraopticus bildet ADH (vasopressin) Regulationszentrum und endokrine Drüse Keine nervöse Verbindung zwischen dem Hypothalamus und der Adenohypophyse Kapillaren des Hypothalamus und des Hyophysenstiels enden im Pfortadersystem - verzweigt sich im Hypophysenvorderlappen zu einem weiteren Kapillarnetz |
| Adenohypophyse (Hypophysenvorderlappen) | Freisetzung von Hormonen wird durch Releasing- bzw. Inhibiting-Hormone aus dem Hypothalamus stimuliert bzw. unterdrückt |
| Neurohypophyse (Hypophysenhinterlappen) | Keine Bildung von Hormonen, dafür aber Speicherung der Hormone des Hypothalamus |
| Hypophysenpfortadersystem | Hypothalamushormone gelangen durch das Pfortadersystem in die Adenohypophyse - keine nervöse Verbindungen zwischen den beiden - Blutfließen von einem Kapillarnetz über eine Vene in ein weiteres Kapillarnetz (Herz wird nicht passiert) |
| Hormone der Neurohypophyse (Speicherung und Ausschüttung) | Oxytocin: - Beeinflussung während und nach der Geburt die Gebärmutter und die Brüste der Mutter - Erhöhung der Kontraktion der glatten Muskelzellen in der Gebärmutter während der Entbindung, Weiterleitung der Wehen ADH (antidiuretisches Hormon) - Antidiuretikum (anti = gegen; diouretikos = harntreibend) --> wasserrückresorbierend - Hemmung der Sekretion von ADH durch Alkohol --> Hohe und häufige Harnausscheidung - Zusammenziehen der Arteriolen --> Steigung des Blutdrucks |
| Störung der ADH-Produktion in Verbindung mit Diabetes insipidus | Störung der ADH-Rezeptoren, renale Rückresorption von Wasser reduziert/aufgehoben --> extrem hohe Urinausscheidung ~24L/d Faktoren, die ADH erhöhen: Stress, Angst, sexuelle Erregung Faktoren, die ADH erniedrigen: Kälte, Alkohol |
| Schilddrüsenhormone Schilddrüse | Synthese und Speicherort der Schilddrüsenhormone T3 und T4 - Wirkung im gesamten Körper Synthese von Calcitonin in den C-Zellen (hoher Calciumspiegel) - Gegenspieler = Parathormon - Hemmung der Osteoklasten (Abbau von Zellen) - Stimulierung der Osteoblasten (Aufbau von Zellen) - untergeordnete Rolle bei der Calciumhaushaltsregulation (Vergleich zu Calcitriol und Parathormon) Kontrolle durch den Hypothalamus (TRH) und die Adenohypophyse (TSH) - TRH: Thyreotropin-Releasing-Hormon - TSH: Thyroidea-stimulierendes Hormon |
| Einige Wirkungen der Schilddrüsenhormone T3 und T4 | - Erhöhung des Grundumsatzes (Erhöhung der Kohlenhydrat-, Protein- und Fettstoffwechsel) - Erhöhung des Sauerstoffverbrauchs - Stimulation der Bildung weiterer Natrium-Kalium-Pumpen --> viel ATP, Abgabe vieler Wärme: thermogenetischer Effekt (Erhaltung der Körpertemperatur) - Stärkung der Cholesterinausscheidung --> Senkung des Blutcholesterinspiegels - Verstärkung der Wirkung auf Katecholamine --> Hochregulation der Expression von BETA-Rezeptoren - Beschleunigung des menschlichen Wachstumshormon (zusammen mit Insulin) --> vor allem des Nerven- und Skelettsystems |
| TRH hat eine direkte Wirkung im Gehirn bei.. | - Thermoregulation - Schmerzunterdrückung - Schlaf-Wach-Regulation - Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme |
| TRH hat eine indirekte vegetative Wirkung auf.. | - Magensäureproduktion und Darmperistaltik (N. vagus) - Insulinproduktion (Sympathikus) - exokrine Funktion der Bauchspeicheldrüse |
| Störungen bei der Schilddrüsenfunktion | - Struma (Kopf): Vergrößerung der Schilddrüse durch die Vermehrung der Follikelanzahl - Hypothyreose (Schilddrüsenunterfunktion): Geringe Anzahl/schlechte Wirkung der Schilddrüsenhormone --> durch Jodmangel, fehlende TSH-Freisetzung - Hyperthyreose (Schilddrüsenüberfunktion): Immunogene Faktoren (Autoimmunreaktion durch TSH), Nicht-immunogene Faktoren (lokalisiertest tumorartiges Wachstum) - Morbus Basedow: Produktion von Autoantikörper gegen die TSH-Rezeptoren --> unkontrollierte Freisetzung von T3 und T4 |
| Hormone der Nebenschilddrüse Parathormon | - Hauptregulator des Calciumshaushalts - Stimulierung der Osteoklasten (niedriger Clalciumspiegel): Freisetzung von Calciumsalzen - Einfluss auf die Nieren: Stimulierung der Resorption von Calcium und die Ausscheidung von Phosphat in den Nieren - Kurzfristige Lösung: langfristig --> Entminerlaisierung der Knochen: Stimulation der Freisetzung von Calcitriol, Synergetisce Wirkung (Erhöhung des Calciumspiegels) mit Parathormon |
| Parathormon und Calciumspiegel | Parathormone (kurfristige Mobilisation von Calcium aus dem Knochen) und Calcitriol (verstärkte Resorption fördert den Knochenaufbau) --> Erhöhung des Calciumspiegels im Blut Zu hoher Calciumspiegle: Einlagerung von Calcium in den Knochen, Minderung der Resorption von Ca über den Urin (mehr Ca wird ausgeschieden) Zu niedriger Calciumspiegel: Abbau von Calcium in den Knochen, Steigerung der Absorption von Calcium über den Urin --> Regulierung des Calciumblutspiegels: Parathormon und Calcitonin = Antagonisten |
| Hormone der Nebennierenrinde - Nebennierenrinde | - Mineralcorricoide: Beeinflussung der Homoöstase der Mineralstoffe - Glucocorticoide: Beeinflussung der Homoöstase der Glucose - Androgene: Bildung von kleinen Mengen an Steroidhormonen |
| Mineralcorticoide | Aldosteron Regulation von Natrium und Kalium Regulation von Blutdruck und Blutvolumen |
| Renin-Angiotensin-Aldosteron-System | 1. Dehydrierung, Natriummangel bzw. Blutung: Abnahme des Blutvolumens --> Blutdruck sinkt 2. Niedriger Blutdruck: Stimulation der juxtaglomerulären Zellen innerhalb der Niere --> Freisetzung von Renin! (Überführung der Angiotensinogen zu Angiotensins-I, Angiotensin-I-Spiegel im Blut steigt) 3. Enzym ACE überführt Angiotensin-I zu -II: Angiotensins-II-Spiegel steigt, Stimulation der Nebennierenrinde zur Freisetzung von Aldosteron, Stimulation der Kontraktion der glatten Muskulatur in der Arteriolenwand --> Erhöhung des Blutdrucks durch Gefäßverengung 4. Erhöhung der Rückresorption von Natrium und Wasser in den Nieren durch Aldosterin: Wasserrrückresorption erhöht das Blutvolumen, Blutdruck steigt an, Anstiegt der Kalium-Konzentration 5. Erhöhung der Ausscheidung von K+ und H+ im Harn durch Aldosteron |
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