-
Atmung & Säure-Basen-Haushalt
- bedeutungsvoll
-
Atmungsregulation
-
Atemzentrum
- Medulla oblongata
-
rückkoppelnde Atemreize
- Bestandteil e-s geschlossenen Regelkreises
- Lungendehungsrezeptoren
- = Hering-Breuer-Reflex
- Trachealwand
- Bronchien
- Aktivierung
- beschleunigte Einatmung
- Überdehnungsschutz
- Afferenz
- N. vagus
- Durchtrennung
- Vertiefung u. Verlangsamung der Atmung
- Chemorezeptoren
- zentral
- Stimulus
- Hyperkapnie
- = P[CO₂] ↑
- Azidose
- = pH-Wert ↓
- peripher
- Glomus aorticum
- Glomus caroticum
- Stimulus
- v.a. Hypoxie
- = P[O₂] ↓
- Hyperkapnie
- Azidose
- Atemantrieb
- P[CO₂] > pH-Wert > P[O₂]
-
nicht-rückkoppelnde Atemreize
- höhere Hirnareale
- Stimuli
- Temperaturregulation
- Hypothalamus
- Pressorezeptoren
- Kreislaufsystem
- Schmerzreize
- Hormone
- Adrenalin
-
Höhenatmung
-
Inspirationsluft
-
Luftdruck ↓
- Parialdrücke ↓
- P[H₂O] konstant
- wenn Temperatur der Alveolarluft konstant
- Höhe
- < 2000 m
- gute Kompensation
- P[O₂] > 10 kPa = ~75 mmHg
- Sauerstoffsättigung fast gleich
- > 2000 m
- Hypoxie
- 5500 m
- ⅟₂ Luftdruck
- ~50 kPa
- Atemzeitvolumen ↑
- prozentuale Zusammensetzung unverändert
-
Anpassungsreaktion
-
schnelle
- arterielle Hypoxie
- periphere Chemorezeptoren
- Atmung ↑
- P[O₂] ↑
- P[CO₂] ↓
- pH ↑
- Alkalose
- Atemzentrum ↓
-
verzögerte
- nach Tagen - Wochen
- renale Kompensation
- respiratorische Alkalose
- HCO₃⁻-Ausscheidung ↑
- hypokapnische Atemhemmung ↓
- Erythropoetin ↑
- Stimulus Hypoxie
- Erythropoese ↑
- Polyglobulie
- = Hämatokrit u. Blutvolumen ↑
- Höhentraining
- Leistungs- u. Ausdauersportler
- Sauerstoffgehalt des Blutes ↑
-
2,3-Bisphosphoglycerat ↑
- in Erythrozyten
- Rechtsverschiebung
- Affinitätsabnahme
- erleichterte O₂-Abgabe im Gewebe
-
Akklimatisation
- arterieller P[CO₂] ↓
- Hämatokrit ↑
- Sauerstoffgehalt des Blutes ↑
- 2,3-Bisphosphoglycerat ↑
-
akute Bergkrankheit
-
Hypoxie-empfindliche Nervenzellen
- Schwindel
- Kopfschmerzen
- Müdigkeit
-
erhöhter Gefäßwiderstand
- evtl.
- Lungenödem
- Hirnödem
- Ursachen
- Hämatokrit ↑
- Blutviskosität ↑
- = Zähflüssigkeit
- hypoxische pulmonale Vasokonstriktion
-
Säure-Basen-Haushalt
-
Ziel
- pH-Wert 7,4
-
Weg
-
Puffersysteme
- neutralisieren
- H⁺
- OH⁻
- Definition
- schwache Säure
- ihre korresondierende Base
- z.B.
- CO₂ = Puffersäure
- HCO₃⁻ = Pufferbase
- pH-Wert ändert sich über weite Bereiche nicht
- Henderson-Hasselbalch-Gleichung
- pH = pK + log(c(Pufferbase A) / c(Puffersäure AH))
- 3 Variablen
- pH-Wert
- c(Pufferbase)
- c(Puffersäure)
- pK-Wert = pH-Wert der optimalen Pufferung des Puffersystems
- jedes hat seinen eigenen pK-Wert
- Phosphatpuffer
- H₂PO₄⁻ ⇌ HPO₄²⁻ + H⁺
- pK = 6,8
- günstigster Pufferbereich
- nahe physiologischem pH
- Abgabe H⁺
- durch H₂PO₄⁻ in Niere
- extrazellulär geringe Konzentration
- als Blutplasmapuffer eingeschränkte Relevanz
- Proteinpuffer
- -NH₂
- = Aminogruppen
- -COOH
- = Carboxylgruppen
- einige Reste von AS der Proteine
- v.a. intrazellulär
- Erythrozyten
- Hämoglobin
- quantitativ wichtigster Nicht-Bikarbonatpuffer
- wesentliche Beteiligung am Blutplasma
- Bikarbonatpuffer
- CO₂ + H₂O ⇌ H⁺ + HCO₃⁻
- pK = 6,1
- weniger physiologisch
- wichtigster Puffer
- da offen
- Abatmung der Puffersäure CO₂
- H⁺-Entfernung
- Bikarbonat
- Ausscheidung
- Einsparung
- Ausscheidung
-
Parameter
- für Diagnose
-
pH-Wert
- c(freier H⁺ im Blut)
- Azidose/Alkalose
-
respiratorische Einflüsse
- P[CO₂]
-
nicht-respiratorische Einflüsse
- = metabolische
- aktuelles Bikarbonat
- Vollblut-Plasma-Bestimmung
- aktuell
- Änderung bei Störung
- respiratorisch
- nicht-respiratorisch
- normal
- 24 mmol/l
- Standardbikarbonat
- Herstellung respiratorischer Standardbedingungen e-s gesunden Menschen
- vollständige Oxygenierung
- normaler artrieller P[O₂]
- P[CO₂] = 40 mmHg
- normal arteriell
- 37°C
- Vollblut-Plasma-Bestimmung
- Änderung bei Störung
- respiratorisch renal kompensiert
- nicht-respiratorisch
- normal
- 24 mmol/l
- Pufferbasen
- = BB
- respiratroische Standardbedingungen
- P[O₂]
- P[CO₂]
- Vollblut-Plasma-Bestimmung
- Konzentration der puffernden Anionen
- Bikarbonatpuffer
- c(HCO₃⁻)
- Plasma
- Erythrozyten
- Nicht-Bikarbonatpuffer
- Pufferanionen
- Plasmaproteine
- Hämoglobin
- Phosphat-Ion
- HPO₄²⁻
- Änderung bei Störung
- ↑
- nicht-respiratroische Alkalose
- ↓
- nicht-respiratorische Azidose
- evtl. Anämie
- Hämoglobin ↓
- unabhängig von/m
- P[CO₂]
- respiratorischen Einflüssen
- in Summe ∅ Änderung
- Änderung im Verhältnis Bikarbonat- zu Nicht-Bikarbonatpuffer
- normal
- 48 mmol/l
- Basenüberschuss
- = BE
- = Base excess
- Vollblut-Plasma-Bestimmung
- Differenz einer Pufferbase
- aktuell
- unter respiratorischen Standardbedingungen
- Änderung bei Störung
- nur nicht-respiratorische
- = metabolische
- unabhängig von
- P[CO₂]
- Hb-Wert
- normal
- 0 mmol/l
- Bereich
- -2 mmol/l
- nicht-respiratorische Azidose <
- = stark negativer BE
- +2 mmol/l
- nicht-respiratorische Alkalose >
-
Normalwerte
- Symbol
- PA[CO₂]
- pHPl
- [HCO₃⁻]Pl
- BB
- [HCO₃⁻]St
- BE
- Topic
- Einheit
- kPa
- mmHg
- -
- mmol/l
- mmol/l
- mmol/l
- mmol/l
- normal
von
- 4,3
- 32
- 7,37
- 20
- 21
- -2
- 42
- bis
- 6,0
- 45
- 7,45
- 27
- 26
- +2
- 54
- Mittelwert
- 5,3
- 40
- 7,40
- 24
- 24
- 0
- 48
-
Störungen
-
pH
- < 7,4
- Azidose
- > 7,4
- Alkalose
-
respiratorisch
- P[CO₂]
- > 5,3 kPa
- Azidose
- CO₂ + H₂O → H⁺ + HCO₃⁻
- c(H⁺) ↑
- pH ↓
- akutelles Bikarbonat ↑
- HCO₃⁻ > 24 mmol/l
- NORMALES Standardbikarbonat
- = 24 mmol/l
- normale Pufferbasen
- = 48 mmol/l
- Basenüberschuss = 0
- zw. -2 u. +2 mmol/l
- Ursachen
- Hypoventilation
- Schädigung
- Atemzentrum
- nervale Verbindungen
- Atemmuskulatur
- Lungen-/Thoraxelastizität
- Gasaustausch
- Gasleitung
- < 5,3 kPa
- Alkalose
- CO₂ + H₂O ← H⁺ + HCO₃⁻
- c(H⁺) ↓
- pH ↑
- akutelles Bikarbonat ↓
- HCO₃⁻ < 24 mmol/l
- NORMALES Standardbikarbonat
- = 24 mmol/l
- Basenüberschuss = 0
- zw. -2 u. +2 mmol/l
- Ursachen
- Hyperventilation
- Atemzentrum ↑
- Verletzungen
- Hirnschäden
- psychogen
- große Höhen
- Musikkonzert e-r Teenie-Band
- Zuhörer in ersten Reihen
- Hände typische Pfötchenstellung
- Gesichtsmuskulatur-Verkrampfung
- H⁺-Mangel
- H⁺-Lösung von Plasmaproteinen
- Mangelausgleich
- Ca²⁺-Bindung an die freien Stellen
- freie Ca²⁺ ↓
- Symptome
- arterielle Hypokapnie
- zerebrale Vasokonstriktion
- schwarz vor Augen
- Kollaps
- bei Veränderung bleiben normal
- Standardbikarbonat
- BB
- das Verhältnis der BB ändert sich zueinander
- BE
-
nicht-respiratorisch
- = metabolisch
- Azidose
- normaler P[CO₂]
- H⁺ ↑
- pH ↓
- aktuelles Bikarbonat ↓
- Abpufferung hohe H⁺
- Standardbikarbonat ↓
- negativer Basenüberschuss
- Ursachen
- Additionsazidose
- Bildung od. Zufuhr von Säuren ↑
- Laktazidose
- bei schwerer körperlicher Arbeit
- Ketoazidose
- Ketonkörper bei Diabetes mellitus
- Retentionsazidose
- Nierenfunktionsstörung
- H⁺-Ausscheidung ↓
- Subtraktionsazidose
- Basen-Ausscheidung ↑
- Durchfall
- Nierenfunktionsstörung
- HCO₃⁻-Ausscheidung ↑
- Alkalose
- normaler P[CO₂]
- H⁺ ↓
- pH ↑
- OH⁻ ↑
- aktuelles Bikarbonat ↑
- Abpufferung hohe OH⁻
- Standardbikarbonat ↑
- positiver Basenüberschuss
- Ursachen
- Additionsalkalose
- Bildung od. Zufuhr von Basen ↑
- Subtraktionsalkalose
- H⁺-Verlust
- Niere
- Erbrechen
- Magensaft
- Verteilungsalkalose
- Hypokaliämie-Ausgleich
- K⁺-Abgabe aus der Zelle
- kompensatorische H⁺-Aufnahme
- P[CO₂] bleibt normal
-
pH-log P[CO₂]-Diagramm
-
Pfeile für Störungen u. Kompensationen
- respiratorisch
- verlaufen entlang CO₂-Äquilibrierungslinie
- nicht direkt entlang der Bikarbonatlinie 24 mmol/l
- etwas steiler
- wegen Nicht-Bikarbonatpuffer
- nicht-respiratorisch
- horizontal
- P[CO₂] normal
-
Geraden für HCO₃⁻-Konzentration
- Steigung = -1
- 24 mmol/l
- durch Punkt (7,4|5,33)
- links ↓
- rechts ↑
-
Kompensation
- Teilkompensation
-
volle Kompensation
- pH = 7,4
-
renal
- respiratorische Azidose
- Ausscheidung Niere ↑
- H⁺
- NH₄⁺
- pH normalisiert sich
- P[CO₂] bleibt erhöht
- bei Störung Gasleitung od. Lungenfunktion
- respiratorische Alkalose
- Ausscheidung Niere ↑
- HCO₃⁻
- pH normalisiert sich
- P[CO₂] bleibt erniedrigt
- bei Hypoxiegefahr
-
nicht-respiratorische Azidose
- Atmung ↑
- Puffersäure CO₂ ↓
- P[CO₂] ↓
- pH normalisiert sich
- renal
- kurz verzögert
- Ausscheidung ↑
- H⁺
- NH₄⁺
-
nicht-respiratorische Alkalose
- Atmung ↓
- Puffersäure CO₂ ↑
- P[CO₂] ↑
- aktuelles Bikarbonat ↑
- pH normalisiert sich
- renal
- kurz verzögert
- Ausscheidung ↑
- HCO₃⁻
-
Störungen, Kompensation, Ursachen
-
respiratorische Azidose
- ↓
(↔)
-
- ↑
- Ventilationsversagen, Hypoventilation
- veränderte Lungen- u. Thoraxelastizität
- Störung der nervalen Verbindungen
- Schäden des Atemzentrums
- gestörter Gasaustausch
- geströrte Gasleitung
- ↔
(↑)
- ↔
(↑)
- ↑
-
metabolische Azidose
- ↓
(↔)
- ↔
(↓)
-
- ↓
- ↓
- ↓
- Additionsazidose
- Laktazidose
- Ketoazidose (im Coma diabeticum)
- Retentionsazidose
- Nierenversagen
- Subtraktionsazidose
- Diarrhö
-
respiratorische Alkalose
- ↑
(↔)
- ↓
-
- ↓
- ↓
(↔)
- ↓
(↔)
- Hyperventilation
- Angst
- Schmerzen
- psychogene Auslöser
- Mittelhirnschaden
-
metabolische Alkalose
- ↑
(↔)
- ↔
(↑)
-
- ↑
- ↑
- ↑
- Subtraktionsalkalose
- Erbrechen von Magensaft
- H⁺-Ionen-Verlust über die Niere
- Verteilungsalkalose
- Hypokaliämie
- Additionsalkalose
- Retention von Bikarbonat
-
Nervensystem
-
vegetatives
- autonomes
-
klinisch wichtig
-
viele Pharmaka wirken an seinen Rezeptoren
- z.B. Metoprolol
- Beloc®
- blutdrucksenkend
-
unterliegt v.a. unbewussten Einflüssen
-
Steuerung
- innere Organe
- meiste Hormondrüsen
- Gefäßdurchblutung
- Regulierung des inneren Gleichgewichts
-
von u.a.
- Hypothalamus
- Zusammenspiel mit endokrinem System
-
Sympathikus
-
Aktivierung durch ZNS
- Anstrengungen
- Alarmreaktionen
- Fight or flight.
- z.B. plötzlicher Blutdruckabfall
- Wirkung
- Herzfrequenz ↑
- Erweiterung der Atemwege
-
Verschaltung
- präganglionäres Neuron
- 1 Umschaltung in Ganglion
- postganglionäres Neuron
- Präsynapse
- Synapse
- Postsynapse
- 1. Neuron
- Kerngebiete
- Thorakal- u. Lumbalmark
- graue Substanz
- Cornua laterales
- Vorderwurzel
- Grenzstrang
- Ganglion
- Umschaltung
- Durchzug
- prävertebrale Bauchganglien
- Umschaltung
- Ganglion coeliacum
- Ganglion mesentericum inferius
- Ganglion mesentericum superius
- unpaarig
- ACh
- 2. Neuron
- nikotinische Rezeptoren
- Kerngebiete
- Grenzstrang-Ganglien
- prävertebrale Ganglien
- Erfolgsorgan
- α- od. β-Rezeptoren
- Noradrenalin
- = NOR
-
Adrenalin
- Synthese
- Nebennierenmark
- Transport
- Blutbahn
- Wirkung
- Erfolgsorgan
- direkt
- indirekt
- β-Rezeptoren an Varikosität
- NOR-Freisetzung ↑
-
Parasympathikus
- Ruheeinstellung
-
Wirkungen
- Verengung der Atemwege
- Puls ↓
- Verdauungstrakt ↑
-
Verschaltung
- präganglionäres Neuron
- 1 Umschaltung in Ganglion
- postganglionäres Neuron
- 1. Neuron
- Kerngebiete
- Hirnstamm
- Sakralmark
- craniosakral
- v.a. N vagus
- N. oculomotorius
- N. …
- organnahe Ganglien
- Umschaltung
- 2. Neuron
- z.T. in Organwandung
- ACh
- 2. Neuron
- nikotinische Rezeptoren
- ACh
- Erfolgsorgan
- muskarinische Rezeptoren
- = muskarinerg
-
Wirkung & Innervation
-
Ausnahmen
- ausschließlich sympathisch
- Schweißdrüsen
- Transmitter ACh
- Rezeptor muskarinisch
- überwiegend parasympathisch
- Tränendrüsen
-
Herz
- Sympathikus
- Versorgung
- Vorhöfe u. Ventrikel
- Sinusknoten bis Arbeitsmyokard
- β₁-Rezeptoren
- positiv
- inotrop
- Kontraktionskraft ↑
- Myokard
- cAMP ↑
- Calcium-ATPase ↑
- sarkoplasmatisches Retikulum
- schnellere Aufnahme
- erhöhter Speicher
- Calciumleitfähigkeit der Zellmembran ↑
- vermehrte Öffnung von Calcium-Kanälen
- Druckanstieg während Systolenbeginn ↑
- chronotrop
- Herzfrequenz ↑
- Sinusknoten
- Ca²⁺-Leitfähigkeit ↑
- Steilheit des APs ↑
- Depolarisation
- Aufstirch
- APs schneller
- dromotrop
- Überleitungsgeschwindigkeit Reizleitungssystem ↑
- AV-Knoten
- PQ-Zeit ↓
- lusitrop
- Relaxationsgeschwindigkeit Herzmuskulatur ↑
- (bathmotrop
- Erregbarkeit ↑
- Risiko für Herzrhythmusstörungen ↑)
- Parasympathikus
- Versorgung
- nur Vorhöfe
- v.a.
- Sinusknoten
- AV-Knoten
- mAch-Rezeptoren
- Dominanz in Ruhe
- Ganglienblocker
- Tachykardie
- N. vagus
- negativ
- chronotrop
- dromotrop
- negativ inotrope Wirkung gering
- ∅ inotrope Wirkung
- ∅ Ventrikel-Innervation
- autonome Polyneuropathie
- bei längerfristigem Diabetes häufig
- Nervenschädigung des Para- u. Sympathikus
- Tachykardie
-
Gefäße
- rein sympathisch
- Ausnahme
- Genitaltrakt
- β₂-Rezeptoren
- Relaxation
- Durchblutungssteigerung in Alarmreaktionen
- Skelettmuskelgefäße
- Koronargefäße
- hohe Adrenalinaffinität
- α₁-Rezeptoren
- Vasokonstriktion
- Durchblutungsdrosselung
- Haut
- Gastrointestinaltrakt
- Skelettmuskulatur
- wenige
- Skelettmuskulatur
- Adrenalinkonzentration
- ↓
- β₂ ↑
- hohe Affinität
- ↑
- α₁ ↑
- Überwiegen möglich
- Kontraktion
- auch Kornoargefäße
-
Bronchien
- Sympathikus
- β₂-Rezeptoren
- Relaxation
- glatte Muskelzellen
- Parasympathikus
- Bronchokonstriktion
- β-Blocker
- z.B. Propanolol
- Hemmung Sympathikus
- Asthmatiker
- akuter Anfall möglich
- keine β-Blocker-Gabe
-
Auge
- Sympathikus
- Pupillenerweiterung
- M. dilatator pupillae
- = Mydriasis
- Oberlidhebung
- M. tarsalis
- M. levator palpebrae
- willkürlich/nicht sympathisch
- Ausfall
- Ptose
- Absinken des Oberlids
- Miosis
- Pupillenverengung
- Horner-Syndrom
- Horner-Trias
- Ptose
- Miosis
- Zurücktreten des Augapfels in die Augenhöhle
- Parasympathikus
- Tränensekretion
- Miosis
- M. sphincter pupillae
- Nahakkomodation
- M. ciliaris
-
Verdauungstrakt
- Magen-Darm
- Parasympathikus
- Motilität ↑
- Sphinkteren-Tonus ↓
- Weitertransport ↑
- Defäkation ↑
- Sympathikus
- α₂-Rezeptoren
- Motilität ↓
- α₁-Rezeptoren
- Sphinkterentonus ↑
- M. sphincter ani internus
- Innervation aus Sakralmark
- sonst meist N. vagus
- M. sphincter ani externus
- willkürlich
- quergestreift
- N. pudendus
- Speicheldrüsen
- Sympathikus
- v.a. Glandula submandibularis
- muköser Speichel
- = schleimhaltig
- Parasympathikus
- seröser Speichel
- = wässrig
- Mundtrockenheit
- viele Medikamente besitzen anticholinerge Wirkung
- z.B. trizyklische Antidepressiva
- Synergie
- Gallenblase
- v.a. Parasympathikus
- Kontraktion
- Defäkation
- Parasympathikus
- Gehrin sendet Signal zur Einleitung
- Motilität ↑
- Tonus M. sphincter ani internus ↓
- zentralnervöse Hemmung solange keine Defäkation
- Sympathikus
- α₁-Rezeptoren
- M. sphincter ani internus geschlossen
- Darmnervensystem
- Willkürnervensystem
- Relaxation M. sphincter ani externus
-
Harnblase
- Wand
- glatte Muskelfasern
- 3 Schichten
- = M. detrusor vesicae
- Parasympathikus
- aus Sakralmark
- M. detrusor vesicae
- Miktion
- Kontraktion Detrusor u. damit Harnblase
- Sympathikus
- M. sphincter vesicae
- im Trigonum vesicae
- Miktion
- Hemmung
- Reflexblase
- reflektorische Regelung bei Querschnittslähmung
- Dehnungsrezeptoren melden an Rückenmark
- unwillkürliche Miktion
- mit Fasern der Hautsensibilität im Bereich der Bauchdecken zusammengeschaltet
- durch Besterichen Miktionsreflex auslösbar
- Kontinenz bleibt erhalten
-
Genitalorgane
- Klitoris
- Penis
- Parasympathikus
- Sakralmark
- Erektion
- Transmitter
- ACh
- NO
- aus Arginin
- Schwellkörper
- Dilatation Arteriolen
- Bluteinstrom ↑
- Komprimierung venöser Gefäße
- Blutausstrom ↓
- bei sexueller Erregung
- Penis
- Corpora cavernosa
- Klitoris
- Sympathikus
- Lumbalmark
- Ejakulation
-
Renin-Angiotensin-Aldosteron-System
- Aktivierung
- verminderte Nierendurchblutung im juxtaglomeerulären Apparat
- Sympathikus
- β₁-Rezeptore
- Renin ↑
-
Schweißdrüsen
- ausschließliche Sympathikus
- postganglionärer Transmitter
- Acetylcholin
- muskarinische Rezeptoren
-
Insulinfreisetzung
- Sympathikus
- α₂-Rezeptoren
- Hemmung
-
Lipolyse
- Sympathikus
- Lipolyse
- β₃-Rezeptoren
-
Übersicht
- Herz
- versorgt das ganze Herz
- pos. inotrop
- pos. dromotrop
- pos. chronotrop
- Aufnahme von Ca²⁺ ins sarkoplasmatische Retikulum ↑
- β₁
- versorgt nicht das Arbeitsmyokard
- neg. chronotrop
- Membranpermeabilität für K⁺ in den Zellen des Sinusknotens ↑
- neg. dromotrop
- m
- Auge
- Mydriasis
- α₁
- Miosis
- Trändrüsensekretion ↑
- m
- Magen-Darm
- Motilität ↓
- Sphincterentonus ↑
- α₂
- α₁
- Motilität ↑
- Sphinkterentonus ↓ (Sphincter ani internus über Sakralmark)
- m
- Bronchien
- Erschlaffung der Muskulatur
- β₂
- Kontraktion der Muskulatur
- m
- Nieren
- Reninfreisetzung ↑
- Reninfreisetzung ↓
- β₁
- α₁
- -
- -
- Blase
- Sphinkterentonus ↑
- α₁
- Kontraktion M. detrusor vesicae
- m
- Galle
- Kontraktion Gallenblase
- m
- Speicheldrüse
- muköse Sekretion ↑
- α₁
- seröse Sekretion ↑
- m
- Pankreas
- Insulinsekretion ↓
- α₂
- Gefäße
- Erweiterung Koronararteriolen
- Verengung Koronararteriolen
- β₂
- α₁
- M. arrector pili
- Aufrichtung der Haare
- α₁
- braunes Fettgewebe
- Lipolyse
- β₃
-
Verschaltung (Para)Sympathikus
-
ganglionäre Übertragung
- Sympathikus
- ACh
- nikotinisch
- Grenzstrang od. Bauchganglien
- Parasympathikus
- ACh
- nikotinisch
- organnahe Ganglien
-
postganglionäre Übertragung
- Sympathikus
- NOR
- α od. β
- Erfolgsorgan
- Parasympathikus
- ACh
- muskarinisch
- Erfolgsorgan
-
Nebennierenmark
-
v.a. aus Nervenzellen
- entwicklungsgeschichtlich Teils des Sympathikus
-
ins Blut
- v.a. Adrenalin
- ~20% Noradrenalin
- (die anderen sympathischen Fasern hauptsächlich NOR)
- etwas Dopamin
- Hormondrüse
-
Darmnervensystem
- = enterisches Nervensystem
- Nervengeflecht
-
in 2 Wandschichten
- Tela muscularis
- Neurone des Plexus myentericus
- Auerbach
- Tela submucosa
- Fasern des Plexus submucosus
- Meissner
-
unabhängige Steuerung
- Peristaltik
-
Modulation von
- Sympathikus
- Parasympathikus
-
Transmitter
- v.a. Peptide
- u.a.
- Substanz P
- VIP
-
Neurone
-
Axone
- Varikositäten
- Verdickungen entlang Axon
- im Gegensatz zu den Endknöpfchen
- erinnern an Varizen
- = Krampfadern
- Transmitter in Vesikel
- u.a. NOR
- AP
- Ausschüttung
- negative Rückkopplung
- α₂-Rezeptoren in Varikositäten
- NOR-Affinität ↑
- überwiegt zunächst
- positive Rückkopplung
- β-Rezeptoren in Varikositäten
- Adrenalinaffinität ↑
- NOR-Affinität ↓
-
Neurotransmitter
-
wichtigste
- ACh
- NOR
- NO
-
VIP
- = vasoaktives intestinales Peptid
- Neuropeptid Y
-
Kolokalisation
-
Stimulation durch verschieden Neurotransmitter
- Verstärkung des einen durch den anderen
- (Ausschüttung mehrerer Transmitter bei Reizung)
-
z.B.
- Parasympathikus
- Chorda tympani
- ACh ↑
- Verstärkung durch VIP
- VIP ↑
- wässriger Speichel ↑
- Sympathikus
- NOR
- Verstärkung durch Neuropeptid Y
- an glatter Muskulatur extragenitaler Arteriolen
-
animales
- = "beseeltes"
- = willkürliches
- quergestreifte Muskulatur
-
Neurotransmitter
-
Acetylcholin
-
Rezeptoren
- muskarinische
- = muskarinerge
- Muskarin
- Gift des Fliegenpilzes
- 2 Bindungsstellen
- ähnlen ACh- Bindnungsstellen 1 + 2
- passt an Rezeptor
- Aktivierung
- G-Protein assoziiert
- nikotinische
- = nikotinerge
- Nikotin
- Gift der Zigarette
- 2 Bindungsstellen
- ähnlen ACh- Bindnungsstellen 2 + 3
- ligandengesteuerte Ionenkanäle
- Erregung
- Kationen-Kanäle ↑
- Na⁺
- Depolarisierung
-
3 Bindungsstellen
- 1 + 2
- muskarinische
- 2 + 3
- nikotinische
-
Nomenklatur
-
Efferenz
-
vom zns wEg
- Erlanger/Gasser
- wEG
-
Afferenz
-
Auf zns zu
- lloyd/hUnt
- zU
-
Nervenfasern
-
100 m/s
dick bemarkt
- Ia
- Aα
-
80 m/s
- Ib
-
50 m/s
- II
- Aβ
-
20 m/s
- Aγ
-
15 m/s
- III
- Aδ
-
7 m/s
- B
-
1 m/s
marklos
- IV
- C
-
Motorik
-
Bewegung
-
Gehirn
- Entwurf
- Kortex
- Kleinhirn
- Basalganglien
- Rückenmark
- Vorderhörner
- Motoneurone
- quergestreifte Muskulatur
-
motorische Einheit
- Motoneuron
-
zugehörige Muskelfasern
- um so feinere Abstimmung, umso weniger
-
Motoneuron
-
Aα
- 60-80 m/s
-
Einflüsse
- erregend
- Kortex
- Tractus corticospinalis
- Muskelspindelnerven des Agonisten
- ohne Interneuron
- hemmend
- über Interneurone
- reziproke Hemmung
- = antagonistische Hemmung
- Muskelspindelnerven des Antagonisten
- recurrente Hemmung
- = Kollaterale des eigenen Neurons
- autogene Hemmung
- = Golgi-Sehnenorgane des Agonisten
- weitere Neurone
- retikulospinale
- tectospinale
- rubrospinale
- Rezeptoren
- Haut-
- Gelenk-
-
Muskelspindel
-
Sinnesorgan
- Längendetektoren
- Dehnung
- Signal
- Hinterhörner
- Kollateralen
- Hinterstränge
- lemniskales System
- Information über Dehnungszustand
- Hirn
- Großhirn
- Kleinhirn
- Errechnung Stellung der Gelenke
- Funiculus cuneatus
- Funiculus gracilis
- Vorderhorn
- Aα-Motoneurone
- monosynapsisch
- Ia
- II
- im Skelelettmuskel
-
zw. Muskelfasern
- parallel
- wird mit Muskel
- gedehnt
- gestaucht
-
entwicklungsgeschichtlich
- umgebaute, spezialisierte Muskelfasern
-
Aufbau
- Kapsel
- Kernsackfasern
- Ia
- anulospiralige Endigung
- mehrfache Umwicklung der Kernsackfaser
- Kernkettenfasern
- Ia
- = primäre Muskelspindel-Afferenzen
- II
- = sekundäre Muskelspindel-Afferenzen
- kontraktile Abschnitte
- Aγ-Faser
- optimale Messung bei Stauchung
- Spindel bleibt in der Mitte gestreckt
- α-γ-Koaktivierung
- aus dem ZNS werden beide Fasertypen gleichzeitig aktiviert, damit die Empfindlichkeit gewährleistet ist
- Empfindlichkeitsregulation
-
PD-Rezeptor
- statisch
- Dehnungszustand
- proportional zur Länge
- v.a. II-Afferenzen
- Kernkettenfasern
- dynamisch
- Längenänderung
- v.a. Ia-Afferenzen
- Kernsackfasern
-
Sollwerteinstellung
- bei unerwünschter Gelenkstellung-Änderung
- sehr schnell
- Ia-Fasern
- 1 Synapse
-
Golgi-Sehnenorgane
-
in Skelettmuskel-Sehne
- in Serie zum Muskel
- Messung mechanischer Spannung der Sehne
-
Ib-Fasern
- Hinterhörner
- Kollateralen
- ZNS
- Information aktuelle Muskelspannung
- Vorderhorn
- hemmendes Interneuron
- Aα-Motoneuron des agonistischen Muskels
- autogene Hemmung
- disynaptische Hemmung
- autogene Hemmung
- disynaptische Hemmung
-
wahrscheinlich zur Feinregulation
- bei nachlassender Muskelkraft verringert sich der hemmende Einfluss
-
recurrente Hemmung
- = Renshaw-Hemmung
-
Aα-Motoneurone
- Kollateralen
- hemmendes Interneuroen
- IPSP
- rückläufige Fasern
- (Name)
- = Renshaw-Zellen
- recurrente Hemmung = Renshaw-H.
- Glycin
- Muskulatur
- ACh
-
Reflexe
-
Eigenreflex
- Reizaufnahme u. Reflexantwort im selben Organ
- Rückenmarksebene
- auch bei Querschnittsgelähmten auslösbar
- Jendrassik-Handgriff
- Finger beider Hände ineinander verhaken
- Arme kräftig auseinander ziehen
- bahnende Vorerregung der Motoneurone vom ZNS
- Erleichterung Reflexantwort
- bei Gesunden
- Patellarsehnenreflex
- = Quadrizeps-Dehnungsreflex
- Vermittlung über Muskelspindel
-
ruhender Mensch
- Hemmung Muskelspindelreflexe
- absteigende, extrapyramidale Fasern
- Reflexbogen Muskelspindeln
- ständig leicht aktiv
- immer leichter Muskeltonus
-
Querschnittslähmung
- Ausfall
- Reflexe unterhalb Schädigung ↑
- spastische Lähmung
- reflexbedingter Tonus ↑
- spinaler Schock
- unmittelbar danach
- totaler Ausfall (der Reflexe) unterhalb Verletzung
- Pathomechanismus unbekannt
- Reflexe der
- Muskeldehung
- Defäkation
- Miktion
- Genitalien
- Erhohlung der Reflexbögen nach einigen Wochen
- spastische Lähmung
- schlaffe Lähmung
-
Hoffmann-Reflex
- Reizelektrode über N. tibialis
- Ort
- Kniekehle
- Aα-Motoneurone
- M-Welle
- Ia-Fasern
- Rückenmark
- Aα-Motoneurone
- H-Welle
- II-Fasern
- Reizstärke
- schwach
- M-Welle kaum sichtbar
- empfindliche Ia-Fasern
- H-Welle ausgeprägter
- zunehmend
- M-Welle ↑
- H-Welle ↓
- Bei Reizung läuft das AP in beide Richtungen
- auf dem Weg zum Rückenmark schwächt es im Aα-Motoneuron den Reiz von der Ia-Faser ab
- Reflexantwort
- M. triceps surae
- Elektromyogramm
- hinreichende Reizstärke
- 2 hintereinander liegende Potentiale
- M-Welle
- H-Reflex
- = Hoffmann
-
Fremdreflex
- Flexorreflex
- = gekreuzter Extensorreflex
- Tritt in Nagel
- Schmerzreiz Haut
- Rückenmark
- mehrere Synapsen
- Kontraktion der Flexoren des betroffenen Beins
- Erschlaffung Extensoren
- Aktivierung Extensoren des anderen Beins
- Auslösung auch an oberer Extremität bei Schmerzreiz
- Erregung von Nozizeptoren kann
- ipsilaterale
- Flexoren erregen
- Extensoren hemmen
- kontralaterale
- Extensoren hemmen
-
Gehirn
-
Bewegungsentwurf
- Planung
- motorische Assoziationsfelder
- prämotorischer Kortex
- supplementär-motorischer Kortex
- motorische Bereitschaftspotentiale
- nach Bewegungs-Anweisung
- gehören NICHT zum Spontan-EEG
- mehrere 100 ms vor Bewegungsbeginn elektroenzephalographisch ableitbar
- messbar über
- Vertex
- = Scheitel
- Parietallappen
- präfrontalem Kortex beider Hemisphären
- je nach Bewegung Dauer u. Amplitude unterschiedlich
- Bewegungsantrieb
- limbisches System
- (?)
- Bewegungsidee
- Kortex
-
Basalganglien
- Corpus striatum
- Nucleus caudatus
- Putamen
- Globus pallidus
- externer
- interner
- Substantia nigra
- Nucleus subthalamicus
- Bewegungsplanung
- wichtig für
- Richtung
- Kraft
- Transmitter
- meist
- erregend
- Glutamat
- hemmend
- GABA
- Substantia nigra
- Dopamin
- Rezeptor
- D₁
- hauptsächlich erregend
- D₂
- hemmend
- ACh
- NOR
- weitere Peptidtransmitter
- vereinfachte Verschaltungsschleife
- Motorische (Assoziations-)Kortexareale
- Basalganglien
- Thalamus
- (prä-)motorische Kortizes
- Verschaltungsschleife
- Kortex
- Glutamat +
- Striatum
- Motorik hemmend
- GABA -
Enkephalin
- laterales Pallidumsegment
- GABA -
- Nucleus subthalamicus
-
- Substantia nigra
Pars compacta
- Motorik fördernd
- GABA -
Substanz P
- mediales Pallidumsegment
-
- Subtantia nigra
pars reticulata
- motorische Kortexareale
-
- Thalamus VA/VL
- prüfungsrelevante Verschaltungen der Basalganglien
- Topic
- Nucleus subthalamicus → Substantia nigra pars reticulata
- Glutamat
- Corpus striatum → Globus pallidus pars interna
- GABA, Substanz P
- Topic
- Corpus striatum → Globus pallidus pars externa
- GABA, Enkephalin
- Topic
- Globus pallidus pars interna → Thalamus
- GABA
- Topic
- Substantia nigra pars compacta → Corpus striatum
- Dopamin, D₁-Rezeptor
- Substantia nigra pars compacta → Corpus striatum
- Dopamin, D₂-Rezeptor
- Patho
- M. Parkinson
- Symptome
- Hauptsymptom
- Akinese
- = Bewegungsarmut
- Ruhetremor
- langsames Zittern der Hände
- Rigor
- = erhöhter Muskeltonus
- Ursache noch nicht gut verstanden
- Vermutung
- Basalganglien hemen
- rythmische Impulse der Formatio reticularis an den motorischen Thalamus
- bei Wegfall Tremor möglich
- Verbindungen zu Motoneuronen im Rückenmark
- bei Wegfall Rigor möglich
- wichtigste Erkrankung der Basalganglien
- Degeneration der dopaninergen Zellen
- im Bereich der Substantia nigra
- Weg zur Akinese
- ∅ Substantia nigra pars compacta
- direkt
- ∅ fördernden D₁-dopaninergen Einflüsse auf das Putamen
- hemmende Transmitter GABA, Substanz P → Globus pallidus internus ↓
- Hemmung des Globus pallidus internus ↓
- Globus pallidus internus ↑
- GABA ↑
- = Desinhibition
- indirekt
- ∅ der hemmenden D₂-dopaminergen Einflüsse auf das Putamen
- GABA, Enkephalin → Globus pallidus externus ↑
- Aktivität Globus pallidus externus ↓
- GABA → Ncl. subthalamicus ↓
- Desinhibition des Ncl. subthalamicus
- Aktivität des Globus pallidus internus ↑
- GABA im Bereich des Globus pallidus externus ↑
- Hemmung des motorischen Thalamus ↑
- Aktivität des motorischen Thalamus ↓
- Aktivität des motorischen Kortex ↓
- Fazit
- Ausgangskerne der Basalganglien überaktiv
- insbesondere der Gobus pallidus internus
- zu starke Hemmung des Thalamus
- Ncl. subthalamicus durch Desinhibition überakiv
- = Hemmung einer Hemmung
- Chorea Huntington
- Ursache
- Degeneration
- Neurone des Corpus striatum
- insbesondere derjenigen, die auf den Globus pallidus externus wirken
- Ncl. subthalamicus ↓
- Ausgangskerne der Basalganglien ↓
- hemmender Einfluss auf Thalamus zu gering
- Symptome
- überschießende Motorik
- grimassieren im Gesicht
- schleudernde Bewegungen
- = Ballismus
- früher
- Teufelstanz
- Veitstanz
- man glaubte, diese Menschen seien besessen
- Hemiballismus
- Schädigung eines Ncl. subthalamicus
- überschießen auf Gegenseite
- z.B. durch Blutung
-
Kleinhirn
- Aufgabe
- Feinkoordination von Bewegungen
- Information über
- Bewegungsentwurf
- fertiges Bewegungsprogramm
- tatsächlich ausgeführte Bewegung
- Muskeln
- Gelenken
- vereinfachte Schleife
- Motorische (Assoziations-)Kortexareale
- Kleinhirnhemisphären
- Thalamus
- (prä)motorische Kortizes
- Verschaltung
- motorischer Kortex
- Assoziationskortex
- Basalganglien
- Pons
- untere Olive
- Rückenmark
-
- Thalamus
- Kleinhirn
(Soll-/Istwert-Abgleich)
- Kleinhirnrinde
- Molekularschicht
- außen
- 3.
- = Stratum moleculare
- Axone der Körner-Zellen
- Parallelfasern
- Korbzellen
- Sternzellen
- Purkinje-Zellschicht
- 2.
- Körnerzellschicht
- innen
- 1.
- Körnerzellen
- Golgizellen
- GABA
- verwenden alle Zellen außer Körnerzellen
- Fasern
- Eingänge
- Kletterfasern
- durch 2 Rindenschichten
- merke: klettern hoch
- zahlreiche erregende Synapsen
- Purkinje-Zellen
- einzige Ausgänge aus der Rinde
- GABA
- Integration
- Bewegungsprogramm
- Assotiationskortex
- Umschaltung Pons
- Efferenzkopie
- motorischer Kortex
- Umschaltung Oliven
- Afferenzkopie
- spinozerebelläre Trakte
- Moosfasern
- leiten Kopien
- erregen
- Körnerzellen
- Axone durchziehen Stratum moleculare
- T-förmige Aufteilung
- Parallelfasern
- parallel zur Kleinhirnoberfläche
- Purkinje-Zellen
- Korbzellen
- Sternzellen
- hemmende Interneurone
- Golgi-Zellen
- Abschwächung der Einflüsse auf Purkinje-Zellen
- hemmend
- Herkunft s.o.
- Erregungsschleifen
- Vestibulocerebellum
- Tractus vestibulospinalis
- Stammmuskulatur
- Ncl. fastigii
- Ncl. vestibularis
- Spinocerebellum
- Rückenmark
- cerebellärer Kortex
- Ncl. globosus
Ncl. emboliformis
- Thalamus
- motorischer Kortex
- Pontocerebellum
- Steuerung Zielmotorik
- Erstellung Bewegungsprogramme
- motorische Kortexareale
- cerebellärer Kortex
- Ncl. dentatus
- Thalamus
- funktionelle Einteilung
- Topic
- Vestibulocerebellum
- Ncl. vestibularis
- Gleichgewichtsorgane
(Makula- u. Bogengangsorgane)
- Pedunculus cerebellaris inferior
- Moosfasern
- Ncl. fastigii
- Ncl. vestibularis
- Gleichgewicht
- Okulomotorik
- Stützmotorik
- Schwindel
- Gleichgewichtsstörungen (a. Stützmotorik)
- Nystagmus
- Ataxie (= unsicherer, schwankender Gang/Stand)
- Lobus folocculonodularis
- Tractus vestibulocerebellaris
- Topic
- Topic
- Spinocerebellum
- Ncl. dorsalis
- Muskelspindeln
- Gelenkrezeptoren
- Pedunculus cerebellaris inferior
- Moosfasern
- Ncl. globosus
- Ncl. emboliformis
- motorischer Thalamus
- von dort motorischer Kortex, Area 4 u. 6
(primär-, prae- u. supplementär-motorischer Kortex)
- Haltung
- Koordinierung von Stütz- u. Zielmotorik
- (Ataxie
isolierter Ausfall selten)
- Vermis
- Intermediärbereich
- Tractus spinocerebellaris posterior
- Topic
- Hinterhörner des Rückenmarks
- Pedunculus cerebellaris inferior
- Moosfasern
- Tractus spinocerebellaris anterior
- Topic
- Tractus spinocerebellaris superior
- Topic
- Topic
- Pontocerebellum
- untere Olive
- Kortex (Kollaterale der Neurone,
die im Rückenmark Motoneurone versorgen)
- Pedunculus cerebellaris inferior
- Kletterfasern
- Ncl. dentatus
- Feinmotorik
- Erlernen von Bewegungsprogrammen
- Störungen der Zielmotorik
- = Dysmetrie
- Dysarthie = verwaschene Sprache
- Dysdiadochokinese
- Kleinhirnhemisphären
- = Neocerebellum
- Tractus olivocerebellaris
- -"-
- Topic
- pontine Kerne
- Assoziationskortex (Information zum Bewegungsentwurf)
- Pedunculus cerebellaris medius
- Moosfasern
- Ncl. dentatus
- Tractus pontocerebellaris
- Patho
- Störung des medianen Kleinhirns
- Gangataxie
- Standataxie
- Gleichgewichtsstörung mit Rumpfataxie
- = Ataxie der axialen und proximalen Körperabschnitte
- s. Tabelle
- Kleinhirnhemisphären-Störung
- i.d.R. nicht ataktisch
- Dysmetrie
- häufiges Vorbeigreifen an Gegenständen
- bei geschlossenen Augen in hohem Bogen auf Nasenspitze zeigen
- oft 20 cm daneben
- am Ende Intentionstremor
- = zunehmendes Zittern
- Adiadochokinese
- Schwierigkeiten, komplexe Bewegungsabläufe zu koordinieren
- z.B. beim Glühbirne einschrauben Bewegung nur sehr langsam und fehlerhaft
- Störung beim Erlernen motorischer Fertigkeiten
- Intentionstremor
- KEINE Ataxie
- bei isolierter Hemisphären-Störung
- s. Tabelle
- Kombinierte Störung
- Betrunkene
- Alkohol beeinträchtig besonders das Kleinhirn
- mediales Kleinhirn
- schwankender Gang
- Nystagmus
- bei viel Alkohol
- Hemisphären
- lallende Sprache
- motorische Ungeschicklichkeit
- z.B. Schlüssel ins Schloss
-
Immunsystem
-
Zytokine
- Interleukin-1
- TNF-α
- Interleukin-6
- Cortisol ↑
-
Arbeits- & Leistungsphysiologie
-
Grundbegriffe
-
Arbeit
-
Arbeit = Kraft · Weg
- [Nm] = [N] · [m]
- [Nm] = [J]
-
1 kg übt eine Schwerkraft von ~10 N aus
- auf der Erde
-
Energie
-
ist die Fähigkeit, physikalische Arbeit zu verrichten
- angehobene Gegenstände
- chemisch gespeichert
- 1 g Kohenhydrate ≈ 17 kJ
- Energie freisetzen
- Verstoffwechselung
- Verbrennung
- mit O₂
-
Leistung
-
Leistung = Arbeit / Zeit
- [W] = [J] / [s]
-
kalorisches Äquivalent
-
bei üblicher gemischter Kost
- 1 l O₂-Verbrauch ≈ Energieumsatz von 20 kJ
-
Energieumsatz
-
Grundumsatz
-
= Energieumsatz unter folgenden Bedingugen
- Ruhe
- ruhiges u. entspanntes Liegen
- Nüchternheit
- ∅ Essen/Trinken vorher
- thermische Indifferenz
- Tempeatur, bei der einem weder warm noch kalt ist
- psychische Entspannung
-
≈ 1 W / kg Körpergewicht
- = 1 J/s / kg KG
- bei 70 kg 7 MJ / Tag
- bei Frauen 10% - 20% niedriger als bei Männern
- nimmt mit zunehmendem Lebensalter ab
- 5 - 10 MJ / Tag
-
leichte - mittelschwere Arbeit
- 15 MJ/d
-
Schwer- - Schwerstarbeit
- 20 MJ/d
-
Kalorimetrie
- Bestimmung des Energieumsatzes
-
direkt
- aufwändig
- in gut isolierter Kammer
- Beobachtung der Wärmeenergie-Erzeugung
-
indirekt
- mithilfe des energetischen Äquivalents
- Atemzeitvolumen
- O₂-Konzentrationsdifferenz Ein- u. Ausatemluft
- = FiO₂ - FeO₂
- genau
- Kohlenhydratverbrennung
- RQ = 1
- = CO₂-Abgabe / O₂-Aufnahme
- Fett- u. Eiweißverbrennung
- RQ < 1
- O₂-Verbrauch > CO₂-Abgabe
-
Wirkungsgrad
-
Anteil der geleisteten Energie, die die gewünschte Arbeit verrichtet
- = nicht in Wärme umgesetzt wird
-
~20%
- das meiste wird in Wärme umgesetzt
- 30% NICHT möglich
-
mit Fahrradergometer bestimmbar
- nur im Steady-state zuverlässig
- daher gleichmäßige Arbeit mit konstantem O₂-Verbrauch
-
Energieträger des Körpers
-
1. ATP
- am schnellsten
- nach einigen Sekunden erschöpft
-
2. Kreatinphosphat
- nach ~20s verbraucht
-
Glykolyse
-
3. anaerob
- ~4min
- Lactat ↑
-
4. aerob
- nach ~1h Glykogenvorräte erschöpft
- 5. Fettverbrennung
-
Menge
- ATP < KP < KH < F
-
Sauerstoffschuld
-
durch anaeroben Energieträger-Verbrauch zu Beginn der Arbeit
- Sauerstoffverbrauch erst ab aerober Glykolyse
-
Erholungspulssumme
-
am Ende einer Belastung
- Auffüllung der Vorräte
-
Lactatabbau
- größter Teil zu Pyruvat
- (ox. Verstoffwechselung in einigen Organen)
- z.B. Herz
-
erfordert Sauerstoff
- deshalb auch kurz nach Belastung
- Atmung ↑
- Puls ↑
- O₂-Verteilung
- Anzahl der zum Ruhepuls zusätzlichen Schläge nach einer Belastung
-
Maß für die schwere der geleisteten Arbeit
- bei schwerer Arbeit größer als bei leichter
-
Dauerleistungsgrenze
-
Arbeit unterhalb
- Arbeit, die mindestens 8h ohne Muskelermüdung ausgeführt werden kann
-
zu Beginn
- anaerober Energiegewinn
- Sauerstoffschuld < 4l
- Lactat im Blut steigt leicht an
- bleibt erhöht konstant im Lactat-steady-state
- von normal 1 mmol/l auf 2 - 3 mmol/l
-
nach einigen Minuten
- aerobe Glykolyse
- Ventilation ↑
- Arbeitsmuskulatur
- Rezeptoren für veränderten Stoffwechsel
- C-Fasern
- Rückenmark
- Kreislaufzentrum
- Medulla oblongata
- Sympathikus ↑
- Herzfrequenz ↑
- Schlagvolumen ↑
- Blutdruckamplitude ↑
- Katecholaminausschüttung NNM ↑
- Herzfrequenz u. O₂-Aufnahme etwa linear
- schließlich Steady-state
- = Plateauwert
- Cortisol ↑
-
bis Puls < 130/min
- Ausdauersportler bleiben darunter
-
Arbeit oberhalb
-
O₂-Verbrauch
- in Ruhe ~0,3l/min
- x10(-20)
- bei schwerer körperl. Arbeit eines Untrainierten 3 - 4 l/min
- > Aufnahmefähigkeit des Organismus
- begrenzend
- Herz-Kreislauf-System
- trotz dem Sprichwort "aus der Puste"
- anaerobe Glykolyse ↑
- Laktat ↑
- KEIN Steady-state
- großteil muss unter O₂-Verbrauch umgewandelt werden
- Sauerstoffschuld ↑
- 4 mmol/l
- anaerobe Schwelle
- individuell unterschiedlich
- Dauerleistungsgrenze überschritten
- kurzfristig bis 20 mmol/l
- metabolische Azidose
- Ventilation ↑
- pCO₂ ↓
- extrazelluläres K⁺ ↑
- Hyperkaliämie
- auch durch Zerstörung von Muskelzellen durch schwere Arbeit
- ↑
- Ausschöpfung in Kapillaren ↑
- venöser Gehalt ↓
- in A. pulmonalis ↓
- arbeitende Muskulatur
- Vasodilatation
- lokal-chemische Mechanismen
- erhöhtes K⁺
- Lactatazidose
- erhöhtes CO₂
- vegetatives Nervensystem untergeordnete Bedeutung
- Strömungswiderstand ↓
- wichtigeste Kompensation
- sympathisch induzierte Vasokonstriktion im Einzugsbereich der Pfortader
- d.h. Verdauungsorgane
- peripherer Strömungswiderstand ↓ insgesamt
-
maximaler Antstieg
- Atemzeitvolumen
- 10fach
- Herzminutenvolumen
- 2-3fach
- = Schlagvolumen · Frequenz
- in Ruhe
- ~70ml
- ~70/min
- Belastung ↑
- Schlagvolumen ↑→↓
- Frequenz ↑
- max. 180-200/min
- >> Kammerflattern/-flimmern
- Arbeitsabbruch
- KEIN Plateauwert
-
Körperkerntemperatur
- > 39°C
- Schwitzen
- > 1 l/h möglich
- Hämatokrit ↑
- = Anteil fester Blutbestandteile
-
Training
-
Herzfrequenz · Schlagvolumen = Herzminutenvolumen
-
in Ruhe
- 70/min · 70 ml = 4900 ml/min
- Radprofis
- 30/min · 165 ml = 4950 ml/min
- andere Menschen bekämen bereits Herzschirttmacher
- untrainiert max. 15 l/min
-
Ausdauertraining
-
Kapazität des Kreislaufsystems ↑
- Frequenz →
- Schlagvolumen ↑
- Herz vergrößert sich
- enddiastolisches Volumen ↑
- Profi-Sportler
- > 2x
- max. 30 - 40 l/min
-
Muskelkater
-
Ursache
-
Mikrotraumen
- kleine Verletzungen der Muskelfasern
- Entzündungsmediatoren ↑
- Erregung von Schmerzfasern
- C-Fasern
- NICHT vom Lactat
-
eher beim Bergab- als beim Bergaufgehen
- vermutlich durch Bremsbelastungen
-
Somatoviszerale Sensorik
-
allgemeine Sinnesphysiologie
-
5 Sinne
- Sehen
- Hören
- Riechen
- Schmecken
- Tasten
-
weitere
- Gleichgewicht
-
1 Modalität
-
verschiedene Qualitäten
- Ton
- hochfrequent
- niederfrequent
-
verschiedene Intensitäten
- Ton
- leise
- laut
-
Sinnesschwellen
-
Reizschwelle
- Intensität, die gerade ausreicht, um Sinneseindruck hervorzurufen
-
Unterschiedsschwelle
- Reiz wird angeboten, mindeste Verstärkung, damit er als stärker wahrgenommen wird
- Weber-Quotient
- ∆Φ/Φ = c
- Φ = Phi
- Φ = Reizstärke des Ausgangsreizes
- ΔΦ = Änderung zw. 1. u. 2. Reiz
- Verhältnis von Reizzuwachs zu Ausgangsreizstärke
- bei Erzeugung e-e eben merklich stärkeren Sinneseindrucks
- bei schwachen Reizen reichen geringere Unterschiede
- ein Reiz mit doppelter Intensität wird nur etwas stärker als der Ausgangsreiz wahrgenommen
- ∅ linearer Zusammenhang
- Fechner-Gesetz
- die Unterschiedsschwelle ist kleinste Einheit e-r Wahrnehmungsintensität
- Ψ = k · log (Φ/Φ₀)
- Ψ = Psi
- Ψ = Wahrnehmungsintensität
- Stevens-Funktion
- Versuchsreihe
- Ψ = k · (Φ-Φ₀)ª
- a abhängig von Sinnesmodalität
-
Sinneszellen
-
primär
- ist Nervenzelle
- leitet aufgenommen Reiz weiter
- z.B.
- freie Nervenendigungen für
- Schmerzwahrnehmung
- Temperaturwahrnehmung
-
sekundär
- nehmen Reiz auf und übertragen ihn über Neurotransmitter auf Nervenzellen
- z.B.
- Haarzellen Innenohr
-
Transduktion
- Chemorezeptoren
- z.B. Geruchssinn
- spezialisierte Nervenzelle
- Rezeptormoleküle
- spezifisch für bestimmte Geruchsstoffe
- Bindung
- Kationen-Kanäle öffnen
- Na⁺
- Ca²⁺
- Depolarisation
- Rezeptorpotential
- Reiz
- je mehr Geruch, desto häufiger Öffnung
- Thermorezeptoren
- freie Nervenendigungen
- Ionenkanäle
- öffnen/schließen temperaturabhängig
- Mechanorezeptoren
- Nervenendigungen
- Ionenkanäle
- öffnen durch mechanische Dehnung
-
Rezeptorpotenzial
- = Generatorpotenzial
- = Sensorpotenzial
- Amplitude abhängig von Reizstärke
- Summierung möglich
- ∅ AP
- elektrotonisch
- Depolarisationsstärke ↓ bei ↑ Potenzialausbreitung
- würde im Axon zu schwach
- Schrittmacherregion
- an Membran
- Pacinikörperchen
- im Bereich des 1. Ranvier-Schnürring
- im bemarkten Teil
- APs in gewisser Ruhefrequenz
- Alles-oder-nichts-Prinzip
- bei eintreffendem Rezeptorpotenzial ändert sich Frequenz
- Mechanismus nicht genau bekannt
- je stärker Depolarisation desto höher AP-Frequenz
-
Transformation
- erlaubt Leitung über große Distanz
-
Rezeptoren
-
Proportional
- AP-Frequenz proportional Reizintensität
- Antwortverhalten
- statisch
- tonisch
- ∅ Adaption
-
Differential
- nur Reizänderung
- positiv u. negativ
- Antwortverhalten
- dynamisch
- phasisch
-
PD
- = Proportional-Differential-
- eine Mischung
- die meisten Rezeptoren des Körpers
-
Tastsinn
-
SA-Rezeptor
- = Slowly-adapting-Rezeptor
- durch Proportionalverhalten
- SA-I-Rezeptor
- Nervenfasern in Ruhe inaktiv
- Ruhe-AP-f = 0
- Merkelscheiben
- hauptsächlich Druckreize
- proportional zur Reizintensität
- überwiegend P
- Adaption langsam
- SA-II
- gewisse Ruhe-AP-f
- Ruffini-Körperchen
- hauptsächlich Dehung
- druckempfindlich
- überwiegend P
-
Rapidly-adapting-R.
- Meissner-Körperchen
- feine Berührungen
- Geschwindigkeit, mit der sich ein Reiz ändert
- NICHT Reizstärke
- überwiegend D
- Haarfollikelrezeptoren
- wie Meissner
-
Pacini-Körperchen
- Vibrationsdetektoren
- Nervenendigung zwiebelschalenartig von Hornlamellen umgeben
- Änderung der Geschwindigkeit der Reizänderung
- = Beschleunigung
- = 2. Ableitung nach der Zeit
- grober Druck wird ständig gespürt
- Berührung wird nur zu Beginn gespürt
-
Brailleschrift
- = Blindenschrift
- wird gelesen mit
- Merkel
- Meissner
-
Weiterleitung
- protopathische Sensibilität
- grobes Druckempfinden
- Schmerzempfinden
- Temperaturempfinden
- Hinterhörner
- Umschaltung Segmentebene
- Kreuzung Gegenseite
- Tractus spinothalamicus anterior
- Gehirn
- epikritische Sensibilität
- feine Berührung
- Hinterhörner
- Hinterstränge auf selber Seite
- Fasciculus cuneatus
- Fasciculus gracilis
- Umschaltung in Medulla oblongata
- im
- Ncl. cuneatus
- Ncl. gracilis
- Kreuzung Gegenseite im Lemniscus medialis
- Thalamus
- v.a. ventrobasaler Komplex
- d.h.
- Ncl. ventralis posterolateralis
- Ncl. ventralis posteromedialis
- ab Thalamus
- 3. Neuron
- Kortex
- v.a. Gyrus postcentralis
- evozierte Potentiale
- N. ulnaris am Handgelenk überschwellig reizen
- Registrierung v. Potentialen
- somatosensorischer Kortex
- sensorischer Homunculus
- änderbar
- Reorganisation nach z.B. Amputation
-
Temperatursinn
-
Messung in verschiedenen Regionen
- ein wichtiger Fühler im Hypothalamus
-
Hautrezeptoren
- freie Nervenendigungen
- in Membran thermosensible Ionenkanäle
- Kälterezeptoren
- Abkühlung → Rezeptorpotential
- Vermeidung von Kälteverlusten
- Durchblutung arterio-venöser Anastomosen in Akren ↓
- Haut wird blass
- größte statische Entladungs-f
- ~ 20 - 30 °C
- Hauttemperatur
- nicht Umgebungstemperatur
- mehr
- als Warm-
- Kaltpunkte
- Wärmerezeptoren
- Erwärmung → Reizung
- größte statische Entladungs-f
- 35 - 43 °C
- weniger
- als Kalt-
- Warmpunkte
- an Lippen am dichtesten
- viele im Gesicht
- Temperaturempfindlichkeit ↑
- PD-Rezeptoren
- Test durch Sonden mit gewünschter Temperatur
-
thermische Indifferenzzone
- Empfindung weder kalt noch warm
- ~ 31 - 36 °C
- adaptiert Rezeptoren inaktiv
- = ∅ APs
- Änderung
- stark
- APs
- (Differential-)
- schwach
- Adaption
- ∅ APs
-
Weiterleitung
- Hinterhörner
- Umschaltung
- Kreuzung Segmentebene
- Tractus spinothalamicus lateralis
- gemeinsam mit Schmerzbahnen
-
Tiefensensibilität
- = Propriozeption
-
Muskelspindeln
- Bedeutung
- informieren
- über
- Stellung
- Bewegung
- von
- Muskeln
- Gelenken
- Wahrnehmungsschwelle für Winkeländerungen
- proximal niedriger
- z.B. Schulter
- distal höher
- z.B. Finger
- Winkeländerungen können proximal besser erfasst werden
-
Gelenkrezeptoren
- weniger bedeutend
- bei OPs wird Gelenkkapsel u. damit -rezeptoren gelegentlich entfernt, Propriozeption bleibt aber erhalten
-
Weiterleitung
- Hinterstränge
- Fasciculus
- cuneatus
- gracilis
-
Schmerzempfindung
- = Nozizeption
-
Nozizeptoren
- freie Nervenendigungen
- Zellkörper
- in Spinalganglien
- Reize z.B.
- chemisch
- mechanisch
- Temperatur
- polymodal
- nehmen Schmerzreize verschiedener Sinnesmodalitäten wahr
- sensibilisierende Substanzen
- bei Entzündungen
- Bradykinin
- Histamin
- Prostaglandin E
- Acetylsalicylsäure
- = ASS
- Aspirin
- hemmt
- Cyclooxygenase
- notwendig für
- Prostaglandinsynthese
- schmerzlindernd
- Mediatorsubstanzen
- werden bei Aktivierung freigesetzt von den freien Nervenendigungen
- Substanz P
- P wie pain
- Calcitonine-gene-related peptide
- erzeugen lokale Entzündung
- führen zu Vasodilatation
-
Weiterleitung
- C-Fasern
- marklos
- häufig
- dumpfer, lang anhaltender Schmerz
- Aδ-Fasern
- deutlich schneller
- selten
- kurzer, heller Schmerz nach Verletzung
- Hinterhörner
- Umschaltung
- 2. Neuron
- Kreuzung auf Segmentebene
- gemeinsam mit Temperatur-Fasern
- Tractus spinothalamicus lateralis
- Thalamus-Komplexe
- intralaminärer
- ventrolateraler
- posteriorer
- 3. Neuron
- sensorische Kortexareale
- präfrontaler Kortex
- limbisches System
- wichtig für emotionale Dimension
- = affektive Dimension
- Durchblutungsstörungen
- starke Schmerzen möglich
- werden in kontralateraler Körperhälfte empfunden
- z.B. durch apoplektischen Insult
- = Schlaganfall
- β-Endorphin
- inhibitorischer Transmitter
- von absteigenden inhibitorischen Bahnen
- absteigend = deszendierend
- Bindung an Opiatrezeptoren
- auch Opiate wie
- Morphium
- Hemmung Schmerzweiterleitung auf Rückenmarksebene
- Droge Heroin
- Peptid
- Bildung im Gehirn
- Glutamat
- Co-Transmitter
- Substanz P
- Calcitonine-gene-related peptide
-
Projizierter Schmerz
- z.B.
- Stoß am Sulcus ulnairs
- Schmerzen auch im Innervationsgebiet
- z.B. im kleinen Finger
- Bandscheibenvorfall
- Reiz durch die vorgefallene Bandscheibe projiziert auf Innervationsgebiet des Nervens
- z.B. lateraler Fußrand
-
Übertragener Schmerz
- Konvergenz viszeraler u. kutaner Afferenzen auf spinaler Ebene
- z.B.
- Herzinfarkt
- Schmerzen auch häufig an der linken Schulter u. dem Oberarm
- Head-Zonen
- Hautregionen, deren Schmerzbahnen mit denen e-s Orgnas zusammenlaufen
- Hyperalgesie von Hautabschnitten
- = erhöhte Schmerzempfindlichkeit
-
wichtige Bahnsysteme des Rückenmarks
-
Tractus spinothalamicus lateralis
- Vorderseitenstrang
- Schmerz
- Temperatur
- Segmentebene
-
Fasciculus cuneatus et gracilis
- Hinterstränge
- Berührung
- Propriozeption
- Lemniscus medialis
-
Tractus corticospinalis
- Pyramidenbahn
- Motorik
- unterhalb der Pons, Pyramidenkreuzung
-
Brown-Séquard-Syndrom
- halbseitige Rückenmarksdurchtrennung
- selten
- z.B. Stichverletzung
-
Ausfälle
- ipsilateral
- Pryramidenbahn
- Motorik
- Hinterstrangbahnen
- epikritische Sensibilität
- Propriozeption
- kontralateral
- Tractus spinothalamicus lateralis
- Schmerzempfindung
- Temperaturempfindung