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Physiologie hoch2:

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Gründer, Stefan (VerfasserIn, HerausgeberIn), Schlüter, Klaus-Dieter (VerfasserIn, HerausgeberIn), Frick, Manfred 1975- (VerfasserIn), Geiger, Jörg 1963- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	München, Deutschland Elsevier 2019
Ausgabe:	1. Auflage
Schriftenreihe:	hoch2
Schlagworte:	Physiologie Medizinische Staatsprüfung Abschnitt 2 Duale Reihe Physiologie Physiologie Medizinstudium Physiologie hoch2 Physiologie hoch 2 Physiologie hochzwei Physiologie hoch zwei hoch2 Physiologie hoch 2 Physiologie hochzwei Physiologie hoch zwei Physiologie Klausur Physiologie Lehrbuch Physiologie Grundlagen Physiologie Peer group teaching Repetitorium Physiologie Spickzettel Physiologie Physiologie lernen Lehrbuch
Online-Zugang:	Inhaltstext http://shop.elsevier.de/978-3-437-43461-7 Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XVIII, 717 Seiten Illustrationen, Diagramme 29.7 cm x 21 cm
ISBN:	9783437434617 3437434616

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adam_text	BVB f Kataloganreicherung von UB Augsburg K000307907 Bestell-Nr.: System-Nr.: BV-Nr.: K000307907 031291744 BV045909099 Bestelldatum: 11.11.2019 Titel: Physiologie hoch2 Verfasser: Gründer, Stefan ISBN: 978-3-437-43461-7 Ort: München, Deutschland Jahr: 2019 Anreicherungstyp: I nhaltsverzeichnis Aufloesung: 300dpi (Standard) Farbe: s/w (Text) Zeichensatz: IS08859-1 Bearbeiter: TM Hinweise: Digitalisierung UB Augsburg - ADAM Catalogue Enrichment Inhaltsverzeichnis 1 Zellphysiologie „ , Հ· .. 1 ։ 1.1 Aufbau der Zelle und allgemeine 2.3.6 1 2 2 4 Plasmamembran .............................................. 1.1.1 Zellorganellen .................................................. 1 12 Proteintransport zwischen den 1.1.3 Zetlorganellen .................................................. VesikulärerTransport ...................................... 1.1.4 Zyto skelett........................................................ 1.1.5 Zelltod ............................................................. 1.1.6 Signaltransduktion .......................................... 1.2 Allgemeine Eigenschaften der Signalstoffe ... 1.2.1 G-Proteln-gekoppelte Rezeptoren.................... 1.2.2 Intrazelluläre Signalstoffe................................ 1.2.3 Intrazelluläre Signalproteine .......................... 1.2.4 Enzymgebundene Rezeptoren 1.2.5 Rezeptor-Proteinkinasen.................................. Intrazelluläre Rezeptoren ................................ 1.2.6 Stofftransport .................................................. 1.3 Zusammensetzung der Intra- und 1.3.1 extrazellulären Flüssigkeit .............................. Diffusion........................................................... 1.3.2 Osmose............................................................. 1.3.3 Parazellulärer Transport ................................ 1.3.4 TranszellulärerTransport .............................. 1.3.5 1.4 Membranpotenzial ........................................ 1.4.1 Nernst-Potenzial ............................................ 1.4.2 Ruhemembranpotenzial ................................ 1.4.3 lonenkanäle................................................... 1.4.4 Aktionspotenzial............................................ 1.5 Regulation des zellulären pH-Wertes .......... 1.6 Regulation des Zellvolumens........................ . 1.7 Erregungsleitung und synaptische Übertragung................................................... . 1.7.1 Nerven- und Gliazellen.................................... . 1.7.2 Erregungsleitung........................................... . 1.7.3 Elektrische Synapsen ................................... . 1.7.4 Chemische Synapsen ................................... . 1.7.5 Motorische Endplatte und synaptische Integration ..................................................... 2 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 Muskulatur und Bewegungsapparat Klaus-Dieter Schlüter..................................... Einteilung und Aufbau der Muskulatur........ Myosinvermittelte Kraftgenerierung............ Mikroskopischer Muskelaufbau.................... Aufbau der Aktinfilamente .......................... Aufbau der Myosinfllamente........................ Querbrückenzyklus ...................................... Kontraktionsformen...................................... Der Skelettmuskel........................................ Das Sarkomer des Skelettmuskels.............. Kontrolle des Querbrückenzyklus................ Regulation der Kontraktionskraft................ Energetische Aspekte zur Funktionsweise des Skelettmuskels...................................... Zusammenspiel der motorischen Fasern und Bewegungskoordination ...................... 6 8 11 14 14 14 16 20 23 24 28 30 30 32 34 35 40 48 48 49 51 56 62 62 63 63 65 68 69 81 . . . . . . . . . . . . 85 85 87 87 87 88 89 90 90 90 92 95 . 97 . 99 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4 2.5.5 2.6 3 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.4 3.4.1 3.4.2 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.4 3.5.5 3.6 3.6.1 3.6.2 3.6.3 3.6.4 3.7 3.7.1 3.7.2 3.7.3 3.7.4 3.7.5 3.7.6 3.7.7 3.8 3.8.1 3.8.2 3.8.3 3.8.4 3.8.5 3.8.6 3.9 3.9.1 3.9.2 Kraftübertragung auf den statischen Bewegungsapparat..................................... Der Herzmuskel........................................... Unterschiede zum Skelettmuskel............ Erregungszyklus der Herzmuskelzellen . . Steuerung der Herzschlagkraft................ Energetische Aspekte der Herzmuskelzel: Glatte Muskulatur..................................... Aufbau der glatten Muskulatur.............. Kontraktion der glatten Muskulatur .... Regulation der Kontraktion.................... Glatte Muskulatur Im Gewebeverband .. Wachstum der glatten Muskulatur........ Vergleich der Muskeltypen...................... Blut und Abwehrsystem Kai Schuh................................................... Zusammensetzung des Blutes................ Blutplasma................................................. Elektrolyte ................................................. Proteine ..................................................... Zelluläre Bestandteile des Blutes .......... Hämatopoese............................................. Leukozyten................................................. Megakaryozyten und Thrombozyten .... Erythrozyten............................................... Transport der Atemgase im Blut.............. Sauerstofftransport................................... Transport von Kohlendioxid .................... Fließeigenschaften des Blutes................ Einfluss des Hämatokrits ........................ Einfluss der Flussgeschwindigkeit........ . Einfluss der Strömung............................... Einfluss derVlskosität............................... Einfluss der Verformbarkeit der Zellen ... Blutgerinnung ........................................... Übersicht..................................................... Primäre Hämostase................................... Sekundäre Hämostase ............................. Fibrinolyse ................................................. Angeborenes Immunsystem.................... Haut und Schleimhäute............................ Phagozyten................................................. Natürliche Killerzellen............................... Monozyten................................................. Makrophagen............................................ Granulozyten ............................................ Komplementsystem.................................. Erworbenes Immunsystem...................... Antigenpräsentation ................................ Lymphozyten ........................ . . .. Histokompatibilitätskomplex.................. Entwicklung und Differenzierung der T-Lymphozyten.................... Zytokine .................... B-Lymphozyten und Antikörper ............ Blutgruppen........................ ABO-System ................ Rhesus-System .......... ... ... ... ... .. . . . . . ...... 102 104 104 104 107 109 109 109 110 110 112 113 113 115 116 117 117 117 118 118 120 122 122 124 124 126 128 128 28 28 28 29 29 29 29 131 .15 36 ... .. . . .. . . .. . . .... ... ... .... .... .... .. . . ¡36 137 138 139 139 140 140 142 142 143 146 .... .... .... .... .... .... 148 150 152 157 157 158 4 4.1 Herz-Kreislauf-System ................................. . Herz Beate Raßler..................................................... . 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 Einleitung......................................................... Erregung des Herzens ..................................... Mechanische Herztätigkeit............................. Regulation der Herztätigkeit........................... Energieversorgung des Herzens.................... 4.2 Kreislaufsystem Markus Hecker................................................. . 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.2.6 4.2.7 5 5.1 Grundprinzipien der Kreislaufregulation .... Hämodynamik von Arterien............................. Hämodynamik im Niederdrucksystem.......... Mikrozirkulation und Stoffaustausch............ Regulation der Organdurchblutung .............. Systemische Kreislaufregulation .................. Anpassung des Kreislaufs an wechselnde Belastungen..................................................... . . . . . . . . . . . . 220 Atmung Manfred Frick und Oliver Wittekindt.............. . Struktur und Funktion der Lunge.................. . Übersicht........................................................... . 5.2 Atemgase......................................................... . 5.2.1 Physikalische Grundlagen............................... Atemmechanik................................................. Lungenvolumina............................................... Atemmechanik................................................. Atemwegswiderstand ..................................... Ventilation ....................................................... Alveoläre Ventilation....................................... Totraum ........................................................... Regionale Verteilung der Ventilation ............ 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.5 5.5.1 5.5.2 5.6 5.7 5.7.1 5.8 5.8.1 5.8.2 5.8.3 161 161 162 176 185 189 192 192 194 198 199 202 212 5.1.1 5.3 161 . . . . . . . . . Lungenperfusion............................................. . Blutdruck im Lungenkreislauf........................ .. Ventilations-Perfusions-Verhältnis................ .. Alveolärer Gasaustausch .............................. . Flüssigkeitshomöostase in Atemwegen und Alveolen ................................................... . Transepithelialer Transport............................. . Atmungsregulation ......................................... . Zentrale Kontrolle der Atmung ...................... .. Sensorische Einflüsse.....................................,. Integrierte Regulation der Atmung................ .. 6.7 Funktionen des proximalen Tubulus ............ . 6.7.1 6.7.2 6.7.3 6.7.4 Reabsorption von Glukose.............................. Reabsorption von Aminosäuren.................... Reabsorption von Proteinen.......................... Sekretorische Funktionen des proximalen Tubulus............................................................. 6.8 Renaler Transport von NaCl und K+ .............. . 6.8.1 Reabsorption von Na+ im proximalen Tubulus............................................................ Reabsorption von Na+ im aufsteigenden dicken Schenkel der Henle-Schleife.............. Reabsorption von Na+ im distalen Konvolut........................................................... Na*-Reabsorptíon und K+-Sekretion im Sammelrohr..................................................... Wassertransport ............................................ Tubulärer Wassertransport............................ Gegenstromprinzip zum Aufbau eines osmotischen Gradienten................................ Beitrag von Harnstoff zum osmotischen Gradienten...................................................... Harnkonzentrierung und -Verdünnung.......... 6.8.2 6.8.3 6.8.4 6.9 6.9.1 6.9.2 6.9.3 227 228 228 229 229 230 230 232 236 241 241 244 245 246 247 250 252 253 254 255 256 257 259 6.9.4 6.10 6.10.1 6.10.2 6.10.3 6.11 6.11.1 6.11.2 6.1 6.2 6.2.1 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.4 6.5 6.5.1 6.5.2 6.5.3 6.6 6.6.1 6.6.2 6.6.3 263 264 264 264 267 267 268 269 271 273 273 273 274 275 278 278 279 279 283 285 . 285 . 285 . 287 . . . 287 289 289 . 290 . . Regulation von NaCl- und K+-Haushalt........ . Gemeinsame Regulatoren des NaCl- und K+-Haushatts..................................................... . NaCI-Haushalt ................................................ . K+-Haushalt ..................................................... . Regulation des Wasserhaushaltes................ . Antidiuretisches Hormon (ADH)...................... . Bedeutung des Wasserhaushalts.................. . 291 291 293 Metabolismus und Ausscheidung von Säuren und Basen.......................................... . 6.12.1 6.12.2 6.12.3 6.12.4 HC03 -Reabsorption ...................................... Ammoniagenese ............................................ Sekretion von H+ und NH3 im Sammelrohr... Ausscheidung von HC03՜ .............................. Regulation des Mineralstoffhaushalts ........ Renaler Ca2+-Transport .................................. RenalerTransport von Phosphat.................... Hormonelle Regulatoren des Ca2+- und Phosphatstoffwechsels.................................. Renater Transport von Mg2+............................ Renaler Stoffwechsel .................................... 6.13 6.13.1 6.13.2 6.13.3 6.13.4 6.14 Niere Carsten A. Wagner........................................... .. Globalfunktionen der Niere ......................... . . Funktionelle Anatomie .................................. .. Nephron ......................................................... . . Renale Durchblutung........................................ . Aufbau der renalen Gefäße............................ .. Օշ-Gradienten und -Verbrauch...................... .. Renaler Blutfluss und Druck.......................... . . Autoregulation der renalen Durchblutung .. .. Innervation der Niere ................................... .. Glomeruläre Filtration................................... .. Aufbau des glomerulären Filters.................. .. Funktion des glomerulären Filters .............. .. Glomeruläre Filtrationsrate........................... .. Prinzipien des tubulären Transports.......... .. Fraktionelle Ausscheidung............................. .. Tubuläre Schwelle......................................... .. Triebkraft ....................................................... .. . 6.12 7 6 279 279 280 282 . . . 7.1 7.2 7.3 7.4 7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.4.4 7.4.5 7.5 7.6 7.6.1 7.6.2 7.6.3 7.6.4 7.6.5 7.7 Säure-Basen-Haushalt Carsten A. Wagner.......................................... Bedeutung der Konstanz des extra- und intrazellulären pH .......................................... Säure-Basen-Balance.................................... Metabolismus und Säure-Basen-Haushalt .. Puffersysteme ................................................ Chemische Grundlagen.................................. HC03-/C02-Puffer............................................ Proteinatpuffer................................................ Phosphatpuffer .............................................. Pufferim Urin.................................................. Zelluläre pH-Regulation ................................ Systemische pH-Regulation.......................... Atmung und Nieren ........................................ Leber und Muskulatur.................................... Säure-Basen- und Elektrolythaushalt............ Magen-Darm-Trakt.......................................... Knochen ........................................................... pH-Sensoren ................................................... 293 297 299 300 300 301 . . . . . . . 302 302 303 305 305 306 306 307 . . . 308 313 314 . 317 . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 318 318 320 320 321 322 323 323 324 325 325 328 328 329 330 330 7.8 7.8.1 7.8.2 7.8.3 Störungen des Säure-Basen-Haushalts........... Ursachen, Folgen und Kompensation.............. Diagnostik ....................................................... Angeborene Störungen des Säure-BasenHaushalts......................................................... Gastrointestinaltrakt Susanne Rohrbach........................................... 8.1 Einleitung......................................................... 8.1.1 Makroskopischer Aufbau................................. 8.1.2 Mikroskopischer Aufbau................................. 8.2 Gastrointestinale Motilität............................. 8.2.1 Digestive Phase............................................... 8.2.2 Interdigestive Phase ....................................... 8.2.3 Neuronale Steuerung....................................... 8.2.4 Hormonelle Steuerung..................................... 8.2.5 Myogene Steuerung......................................... 8.3 Mundhöhle und Mundspeichel ...................... 8.3.1 Mundhöhle....................................................... 8.3.2 Mundspeichel ................................................. 8.4 Ösophagus....................................................... 8.4.1 Motorik............................................................. 8.4.2 Schluckreflex................................................... 8.4.3 Sekretion ......................................................... 8.5 Magen.............................................................. 8.5.1 Motorik............................................................ 8.5.2 Sekretion ......................................................... 8.6 Pankreas ........................................................ 8.6.1 Sekretion........................................................... 8.7 Leber................................................................ 8.7.1 Anatomie.......................................................... 8.7.2 Funktion .......................................................... 8.7.3 Gallenflüssigkeit ............................................. 8.8 Dünndarm........................................................ 8.8.1 Aufbau und Funktion der Darmschleimhaut... 8.8.2 Motorik............................................................ 8.8.3 Sekretion ........................................................ 8.9 Dickdarm ........................................................ 8.9.1 Aufbau der Dickdarmschleimhaut................... 8.9.2 Motorik............................................................ 8.9.3 Sekretion ........................................................ 8.10 Verdauung und Resorption von Nahrungsbestandteilen ................................. 8.10.1 Proteine, Peptide und Aminosäuren............... 8.10.2 Verdauung und Resorption von Kohlenhydraten............................................... 8.10.3 Verdauung und Resorption von Lipiden.......... 8.10.4 Verdauung und Resorption von Vitaminen und weiteren Nahrungsbestandteilen ........... 8.10.5 Resorption von Elektrolyten ........................... 8.10.6 Resorption von Wasser................................... 8.10.7 Stuhlzusammensetzung................................. 8.11 Abwehrfunktion des Gastrointestinaltrakts .. 8.11.1 Unspezifische Abwehrmechanismen.............. 8.11.2 Darmassoziiertes Immunsystem ................... 8.11.3 Mikrobiom ....................................................... 330 330 332 334 8 9 9.1 9.2 9.2.1 9.2.2 Vegetatives Nervensystem Fritz Markwardt ............................................... Aufbau und Funktion....................................... Sympathikus ................................................... Aufbau und Transmitter des Sympathikus ................................................... Rezeptoren für Sympathikustransmitter ........ 337 338 3Յ8 340 340 34O 341 342 343 345 346 346 346 348 348 349 350 350 350 353 358 358 364 364 364 365 370 370 371 372 372 372 374 375 375 375 376 377 379 382 386 387 387 387 388 390 393 393 395 395 397 9.3 9.3.1 93շ 9.4 9 4 -ļ 9.4.2 943 9.6.1 9.6.2 9.6.3 9.6.4 Parasympathikus........................................ Aufbau und Transmitter des Parasympathikus Rezeptoren für Parasympathikustransmitter Vegetative Reflexe...................................... Vegetative Reflexe auf Rückenmarksebene . Vegetative Reflexe auf Hirnstammebene ... Einfluss des Hypothalamus auf das vegetative Nervensystem ........................... Enterisches Nervensystem..................... Vegetative Kontrolle von Rektum, Harnblase und Genitalien................. Harnblase............................................... Rektum.............................................. Genitalreflexe beim Mann..................... Genitalreflexe bei der Frau ............. 10 Endokrinologie 95 9.6 Claudia Grossmann und Klaus-Dieter Schlüter.............................. 10.1 10.1.1 10.1.2 10.1.3 10.1.4 10.1.5 10.2 Hormonelle Regelkreise....................... Hormonrezeptoren............................. Hormonsezernierende Organe ............... Hormone.............................................. Zielorgane ................................................ Störungen von Regelkreisen....................... Hormone des Hypothalamus und der Hypophyse ................................................. Kopplung von Hypothalamus und 10.2.1 Hypophyse............................................... . Hormone der Neurohypophyse................... 10.2.2 Hormone der Adenohypophyse ................. 10.2.3 Schilddrüsenhormone................................ 10.3 Struktur der Schilddrüse............................ 10.3.1 10.3.2 Triiodthyronin (T3) und Thyroxin (T4)........... Calcitonin.............................................. 10.3.3 Hormon der Nebenschilddrüse und 10.4 Vitamin D ................................................... Parathormon............................................... 10.4.1 10.4.2 PTH-related-Protein .................................... 10.4.3 Vitamin D3........................................ . Hormone der Nebenniere ..................... 10.5 10.5.1 Nebennierenrinde ...................................... Nebemerenmark ...................................10.5.2 Hormone der Gonaden ................... 10.6 10.6.1 Geschlechtsdifferenzierung ................... 10.6.2 Hypothalamus-Hypophysen- GonadenAchse ............................................... 10.6.3 Sexualhormone des Mannes ............. 10.6.4 Sexualhormone der Frau............................ Hormone des Pankreas......................... 10.7 Insulin......................................................... 10.7.1 10.7.2 Glukagon ................................................... 10.7.3 Somatostatin .............................................. 10.7.4 Pankreatisches Polypeptid......................... Hormone des Fettgewebes......................... 10.8 Leptin ......................................................... 10.8.1 10.8.2 Adiponektin ................................................ 11 11.1 11·1·1 11.1.2 11.1.3 400 400 401 403 403 404 404 405 406 406 408 408 410 411 412 412 413 414 417 417 418 418 419 419 423 423 ■24 127 427 427 30 431 ■32 12 i41 443 • ¿43 44 445 449 453 454 456 458 458 458 458 459 Physiologie des Feten und Neugeborenen Agnes Görlach ............................................ 461 Fetale Physiologie...................................... Gestationsdauer und -phasen..................... Herz-Kreislauf-System................................ Stoffaustausch an der Plazenta ................. 461 461 462 464 11.1.4 Fetale Lunge...................................................... 11.1.5 Blutkomponenten ............................................ 11.1.6 Fetaler Wasserhaushalt.................................... 11.1.7 Fetaler Gastrointestinaltrakt............................ 11.1.8 Fetales endokrines System.............................. 11.1.9 Fetales zentrales Nervensystem...................... 11.2 Physiologie des Neugeborenen ........................ 11.2.1 Perinatale Anpassung der Lungenfunktion ... 11.2.2 Perinatale Anpassung des Kreislaufs.............. 11.2.3 Perinatale Anpassung der Blutkomponenten .. V՛ 2.4 Perinatale Anpassung der Gastrointestinalfunktion.................................. .5 Perinatale Anpassung der Nierenfunktion und des Wasserhaushalts................................ 6 Perinatale Anpassung der Thermoregulation .. .1 ,2 1.3 1.4 .2 2.2.1 2.2.2 12.2.3 12.3 12.3.1 12.3.2 13.1 ‘3.1.1 ՛іЛ.2 3,2 ■3.2.1 13.2.2 13.2.3 13.2.4 13.3 13.3.1 13.3.2 13.3.3 13.3.4 13.3.5 13.3.6 13.4 13.4.1 13.4.2 13.4.3 13.4.4 13.5 13.6 13.6.1 Wärmehaushalt und Temperaturregulation Joachim Roth .................................................... Energiehaushalt .............................................. Energiegehalt der Nährstoffe ............................ Messung des Energieumsatzes ........................ Kalorisches Äquivalent und respiratorischer Quotient............................................................ Grundumsatz, Einflüsse auf den Energieumsatz.................................................. Wärmehaushalt................................................. Das Temperaturfeld des menschlichen Körpers.............................................................. Mechanismen der Wärmebildung...................... Mechanismen der Wärmeabgabe.................... Temperaturregulation...................................... Organisation des menschlichen Thermoregulationssystems.............................. Veränderungen der Temperaturregulation .... Leistungsphysiologie Gernot Kuhnen................................................. Körperliche Arbeit............................................ Grundlegende Begriffe....................................... Der Wirkungsgrad ............................................. Energiebereitstellung....................................... Anaerobe Energiegewinnung (ohne Sauerstoff).............................................. Aerobe Energiegewinnung (mit Sauerstoff) ... Zeitliche Abfolge der Energiebereitstellung ... Energieumsatz bei unterschiedlichen Tätigkeiten ........................................................ Physiologische Anpassungen an körperliche Arbeit............................................ Energieumsatz.................................................. Atmung............................................................. Herz-Kreislauf-System...................................... Organdurchblutung.......................................... Temperaturregulation ...................................... Hormone........................................................... Aerobe und anaerobe Arbeit............................ Ausdauerleistung.............................................. Dynamische Arbeit oberhalb der Dauerleistungsgrenze...................................... Anaerobe Schwelle und Laktatkonzentration .. Dauerleistung versus Kurzzeitbelastung........ Training ............................................................ Leistungsdiagnostik........................................ Ergometrie........................................................... 465 466 468 469 470 471 472 472 474 474 475 476 477 479 479 480 481 481 482 483 483 484 485 487 487 489 493 494 494 494 495 495 495 496 496 497 497 497 498 499 499 500 500 500 501 502 502 503 504 504 13.6.2 Leistungstests .................................................... 13.7 Ermüdung, Erholung, Vor-und Nachbereitung.................................................. 13.8 Doping .............................................................. 13.9 Klinische Bezüge.............................................. 13.9.1 Bewegungsmangel............................................ 13.9.2 Gewichtsreduktion............................................ 13.9.3 Krankengymnastik und Rehabilitation............ 14 14.1 Sinnesphysiologie............................................ Allgemeine Sinnesphysiologie Michaela Kress.................................................. 14.1.1 Grundbegriffe und biologische Funktion sensorischer Systeme...................................... 14.1.2 Psychophysik.................................................... 14.1.3 Organisation und Funktionsprinzipien von Sensoren.................................................... 14.1.4 Transduktion .................................................... 14.1.5 Transformation und Frequenzkodierung........ 14.1.6 Nervenleitgeschwindigkeit.............................. 14.1.7 Adaptation ........................................................ 14.1.8 Transmission .................................................... 14.1.9 Konvergenz und Divergenz .............................. 14.1.10 Laterale Hemmung............................................ 14.1.11 Thalamus .......................................................... 14.1.12 Kortikale Repräsentation von Sinnessystemen................................................ 14.2 Visuelles System Valentin Stein.................................................... 14.2.1 Aufbau des Auges ............................................ 14.2.2 Optik-physikalische Grundlagen.................. 14.2.3 Abbildung auf der Retina.................................. 14.2.4 Sehschärfe-Visus .......................................... 14.2.5 Pupille................................................................ 14.2.6 Augenbewegungen .......................................... 14.2.7 Retina................................................................ 14.2.8 Sehbahn............................................................ 14.2.9 Informationsverarbeitung................................ 14.3 Auditorisches System Michael G. Leitner ............................................ 14.3.1 Eigenschaften des Schalls................................ 14.3.2 Subjektive Hörempfindung.............................. 14.3.3 Aufbau des Hörorgans...................................... 14.3.4 Richtungshören ................................................ 14.3.5 Sprachbildung.................................................. 14.3.6 Formen des Hörverlusts.................................... 14.3.7 Klinische Beurteilung der Hörleistung............ 14.3.8 Therapie des Hörverlusts ................................ 14.4 Vestibuläres System Michael G. Leitner ............................................ 14.4.1 Vestibuläre Haarzellen .................................... 14.4.2 Vestibuläre Sinnesepithelien.......................... 14.4.3 Reflexe und neuronale Verschaltung.............. 14.4.4 Klinische Nystagmusprüfung .......................... 14.4.5 Vestibuläre Störungen...................................... 14.5 Somatosensorik Michaela Kress.................................................. 14.5.1 Funktionelle und morphologische Grundlagen........................................................ 14.5.2 Organisation und neuronale Verschaltungen des somatosensorischen Systems.................. 14.5.3 Tastsinn ............................................................ 14.5.4 Temperatursinn ................................................ 14.5.5 Tiefensensibilität.............................................. 504 505 506 507 507 507 507 509 510 510 511 514 514 515 515 517 517 517 518 519 520 523 523 524 527 532 532 534 535 545 549 555 555 556 558 569 570 571 573 577 579 579 580 582 586 586 588 588 589 599 604 606 14.5.6 14.5.7 14.6 14.6.1 14.6.2 14.6.3 Viszerale Sensorik......................................... Nozizeption ................................................... Geschmacks-und Geruchssinn Markus Rothermei und Marc Spehr ............... Chemosensorik ............................................. Geschmackssinn ........................................... Geruchssinn................................................... Sensomotorik Johann Kuhtz-Buschbeck................................ 15.1 Spinalmotorik und Reflexe............................ 15.1.1 Rückenmarksneurone .................................... 15.1.2 Sensoren ....................................................... 15.1.3 Muskeldehnungsreflex.................................. 15.1.4 Reziproke, rekurrente und autogene Hemmung....................................................... 15.1.5 Flexorreflexe................................................... 15.2 Himstamm ..................................................... 15.2.1 Motorische Hirnstammzentren....................... 15.2.2 Haltungssicherung durch posturale Programme..................................................... 15.2.3 Stell- und Haltereflexe.................................... 15.3 Motorische Kortexgebiete ............................ 15.3.1 Primär motorischer Kortex.............................. 15.3.2 Sekundär motorische Kortizes (SMA, PMD, PMV)............................................ 15.4 Basalganglien ............................................... 15.4.1 Funktionelle Neuroanatomie.......................... 15.4.2 Pathophysiologie der Basalganglien ............. 15.5 Zerebellum..................................................... 15.5.1 Gliederung des Zerebellums.......................... 15.5.2 Feinbau des Zerebellums .............................. 607 609 622 622 622 630 15.6 15.6.1 15.6.2 15.7 15.7.1 15.7.2 Zielmotorik und Lokomotion......................... Gezieltes Greifen............................................ Lokomotion .................................................... Okulomotorik.................................................. Sakkaden und Folgebewegungen................... Neuronale Kontrolle von Augenbeweguni 16 Integrative Funktionen des zentralen Nervensystems Jörg Geiger............................................ . Strukturen des zentralen Nervensystems Großhirnrinde.................................................. Der Thalamus als essenzielle Ko-Struktur der Großhirnrinde .......................................... Neuromodulation durch Kerne des ZNS .. Methoden der Systemneurophysiologie . Elektroenzephalografie.................................. Bildgebende Diagnostik................................. Wachheit und Bewusstsein .......................... Steuerung der Wachheit............................. . Rhythmen des Wach-EEGs............................... Selektive Aufmerksamkeit ......................... . Schlaf........................................................... Schlafformen ............................................... Schlaf und zirkadianer Rhythmus................... Lernen und Gedächtnis.................................. Gedächtnissysteme........................................ Kurz- und Langzeitgedächtnis......................... Neuronale Grundlagen des Gedächtnisses ... 15 637 638 638 639 640 643 644 646 646 647 647 648 649 653 654 654 656 659 659 662 16.1 16.1.1 16.1.2 16.1.3 16.2 16.2.1 16.2.2 16.3 16.3.1 16.3.2 16.3.3 16.4 16.4.1 16.4.2 16.5 16.5.1 16.5.2 16.5.3 Register 665 665 666 668 669 670 673 673 673 678 679 681 682 684 685 685 685 687 690 690 692 694 694 695 696 703 APITEL Zellphysiologie Stefan Gründer 1 2 3 4 .5 .6 Aufbau der Zelle und allgemeine Zellphysiologie............... Plasmamembran ................................................................ Zellorganellen...................................................................... Proteintransport zwischen den Zellorganellen ................... VesikulärerTransport.......................................................... Zytoskelett ......................................................................... Zelltod................................................................................. 1.5 2.6 Signaltransduktion ............................................................ Allgemeine Eigenschaften der Signalstoffe........................ G-Protein-gekoppelte Rezeptoren........................................ Intrazelluläre Signalstoffe................................................... Intrazelluläre Signalproteine............................................... Enzymgebundene Rezeptoren - Rezeptor-Proteinkinasen .. Intrazelluläre Rezeptoren ................................................... 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Stofftransport...................................................................... Zusammensetzung der intra- und extrazellulären Flüssigkeit Diffusion ............................................................................. Osmose............................................................................... Parazellulärer Transport ..................................................... TranszellulärerTransport..................................................... 4 .4.1 .4.2 .4.3 .4.4 Membranpotenzial.............................................................. Nernst-Potenzial.................................................................. Ruhemembranpotenzial ..................................................... lonenkanäle ....................................................................... Aktionspotenzial ................................................................ ,1 .2 ■ З ¿A INHALTSVERZEICHNIS 400 400 401 403 40 3 40 + 11.1.4 11.1.5 11.1.6 11.1.7 11.1.8 11.1.9 11.2 40 , 41 ; 40 40 40 40 41 11.2.1 11.2.2 11.2.3 11.2.4 11.2.5 11.2.6 12 Fetale Lunge.................................................. Blutkomponenten ........................................ Fetaler Wasserhaushalt................................. Fetaler Gastrointestinaltrakt......................... Fetales endokrines System........................... Fetales zentrales Nervensystem................... Physiologie des Neugeborenen................... Perinatale Anpassung der Lungenfunktion .. Perinatale Anpassung des Kreislaufs............ Perinatale Anpassung der Blutkomponenten . Perinatale Anpassung der Gastrointestinalfunktion............................... Perinatale Anpassung der Nierenfunktion und des Wasserhaushalts............................. Perinatale Anpassung der Thermoregulation . 12.3.2 Energiehaushalt .......................................... Energiegehalt der Nährstoffe ....................... Messung des Energieumsatzes ................... Kalorisches Äquivalent und respiratorischer Quotient........................................................ Grundumsatz, Einflüsse auf den Energieumsatz.............................................. Wärmehaushalt............................................ Das Temperaturfeld des menschlichen Körpers......................................................... Mechanismen der Wärmebildung................. Mechanismen der Wärmeabgabe................. Temperaturregulation.................................. Organisation des menschlichen Thermoregulationssystems........................... Veränderungen der Temperaturregulation ... 13 Leistungsphysiologie 12.1 12.1.1 12.1.2 12.1.3 12.1.4 12.2 41 ; 410 419 415 423 423 427 421 427 427 430 431 432 432 441 443 443 444 445 449 453 454 456 458 458 458 458 459 461 461 461 462 464 12.2.1 12.2.2 12.2.3 12.3 12.3.1 Gernot Kuhnen................................................. 13.1 13.1.1 13.1.2 13.2 13.2.1 13.2.2 13.2.3 13.2.4 13.3 13.3.1 13.3.2 13.3.3 13.3.4 13.3.5 13.3.6 13.4 13.4.1 13.4.2 13.4.3 13.4.4 13.5 13.6 13.6.1 475 Körperliche Arbeit........................................ Grundlegende Begriffe.................................. Der Wirkungsgrad ........................................ Energiebereitstellung.................................. Anaerobe Energiegewinnung (ohne Sauerstoff).......................................... Aerobe Energiegewinnung (mit Sauerstoff) .. Zeitliche Abfolge der Energiebereitstellung .. Energieumsatz bei unterschiedlichen Tätigkeiten.................................................... Physiologische Anpassungen an körperliche Arbeit........................................ Energieumsatz.............................................. Atmung......................................................... Herz-Kreislauf-System.................................. Organdurchblutung...................................... Temperaturregulation ................................. Hormone....................................................... Aerobe und anaerobe Arbeit....................... Ausdauerleistung.......................................... Dynamische Arbeit oberhalb der Dauerleistungsgrenze.................................. Anaerobe Schwelle und Laktatkonzentration Dauerleistung versus Kurzzeitbelastung Training ...................................................... Leistungsdiagnostik.................................... Ergometrie.................................................... 504 13.6.2 Leistungstests ............................................... 13.7 13.8 13.9 Ermüdung, Erholung, Vor- und Nachbereitung...................................................... Doping ................................................................... Klinische Bezüge................................................. 13.9.1 13.9.2 13.9.3 Bewegungsmangel.......................................... Gewichtsreduktion.......................................... Krankengymnastik und Rehabilitation........... 14 14.1 Sinnesphysiologie............................................... Allgemeine Sinnesphysiologie 509 Michaela Kress............................................... Grundbegriffe und biologische Funktion sensorischer Systeme.................................... 14.1.2 Psychophysik................................................. 14.1.3 Organisation und Funktionsprinzipien von Sensoren................................................. 14.1.4 Transduktion ................................................. 14.1.5 Transformation und Frequenzkodierung........ 14.1.6 Nervenleitgeschwindigkeit............................ 14.1.7 Adaptation ..................................................... 14.1.8 Transmission ................................................. 14.1.9 Konvergenz und Divergenz............................ 14.1.10 Laterale Hemmung.......................................... 14.1.11 Thalamus ....................................................... 14.1.12 Kortikale Repräsentation von Sinnessystemen............................................. 510 505 506 507 507 507 507 14.1.1 476 477 Wärmehaushalt und Temperaturregulation Joachim Roth ................................................... 4 41 41 41 41 41 41 ; 465 466 468 469 470 471 472 472 474 474 479 479 480 481 481 482 483 483 484 485 487 487 489 493 494 494 494 495 495 495 496 496 497 497 497 498 499 499 500 500 500 14.2 Visuelles System 14.2.1 14.2.2 14.2.3 14.2.4 14.2.5 14.2.6 14.2.7 14.2.8 14.2.9 Valentin Stein................................................. Aufbau des Auges .......................................... Optik - physikalische Grundlagen................. Abbildung auf der Retina................................ Sehschärfe ֊ Visus ........................................ Pupille............................................................. Augenbewegungen ........................................ Retina............................................................. Sehbahn ......................................................... Informationsverarbeitung.............................. 14.3 Auditorisches System 14.3.1 14.3.2 14.3.3 14.3.4 14.3.5 14.3.6 14.3.7 14.3.8 Michael G. Leitner.......................................... Eigenschaften des Schalls.............................. Subjektive Hörempfindung............................ Aufbau des Hörorgans.................................... Richtungshören ............................................. Sprachbildung............................................... Formen des Hörverlusts.................................. Klinische Beurteilung der Hörleistung........... Therapie des Hörverlusts .............................. 14.4 Vestibuläres System 14.4.1 14.4.2 14.4.3 14.4.4 14.4.5 Michael G. Leitner.......................................... Vestibuläre Haarzellen .................................. Vestibuläre Sinnesepithelien......................... Reflexe und neuronale Verschaltung............. Klinische Nystagmusprüfung ......................... Vestibuläre Störungen.................................... 14.5 14.5.1 501 502 502 503 504 504 14.5.2 14.5.3 14.5.4 14.5.5 510 511 514 514 515 515 517 517 517 518 519 520 523 523 524 52 7 532 532 534 535 545 549 555 555 556 558 569 570 571 573 577 579 579 580 582 586 586 Somatosensorik Michaela Kress............................................... Funktionelle und morphologische Grundlagen..................................................... Organisation und neuronale Verschaltungen des somatosensorischen Systems................. Tastsinn ......................................................... Temperatursinn .............................................. Tiefensensibilität............................................ 588 588 589 599 604 606 XVII INHALTSVERZEICHNIS 14.5.6 14.5.7 Viszerale Sensorik................................ 14.6 Geschmacks- und Geruchssinn Markus Rothermel und Marc Spehr 14.6.1 14.6.2 14.6.3 Chemosensorik ........................................... Nozizeption .......................................... Geschmackssinn......................................... Geruchssinn.................................................. 607 609 622 622 622 630 Zielmotorik und Lokomotion 15.6 15.6.1 Gezieltes Greifen ................... 15.6.2 Lokomotion .................................... Okulomotorik.................................. 15.7 15.7.1 Sakkaden und Folgebewegungen 15.7.2 Neuronale Kontrolle von Augenbev. 16 15 Sensomotorik lohann Kuhtz-Buschbeck.................... 15.1 Spinalmotorik und Reflexe................... 15.1.1 15.1.2 15.1.3 15.1.4 Rückenmarksneurone......................... Sensoren ............................................ Muskeldehnungsreflex....................... Reziproke, rekurrente und autogene Hemmung.......................................... Flexorreflexe...................................... 15.1.5 15.2 Hirnstamm ............................................... 15.2.1 15.2.2 Motorische Hirnstammzentren.......... Haltungssicherung durch posturale Programme........................................ 15.2.3 Stell- und Haltereflexe..................... 15.3 Motorische Kortexgebiete .............. 15.3.1 15.3.2 Primär motorischer Kortex............... Sekundär motorische Kortizes (SMA, PMD, PMV)............................. 15.4 Basalganglien ................................... 15.4.1 Funktionelle Neuroanatomie........... 15.4.2 Pathophysiologie der Basalganglien 15.5 Zerebellum....................................... 15.5.1 15.5.2 Gliederung des Zerebellums......... Feinbau des Zerebellums ............. 637 638 638 639 640 643 644 . 646 . 646 647 647 648 649 653 654 654 656 659 659 662 16.1 16.1.1 16.1.2 665 665 666 668 gen Integrative Funktionen des zentia Nervensystems Strukturen des zentralen Nervensys s Großhirnrinde...................................... Der Thalamus als essenzielle Ko-Տէրս r der Großhirnrinde .............................. 16.1.3 Neuromodulation durch Kerne des ZN Methoden der Systemneurophysiolog J · 16.2 16.2.1 Elektroenzephalografie................................ 16.2.2 Bildgebende Diagnostik .............................. 16.3 Wachheit und Bewusstsein ....................... 16.3.1 16.3.2 Rhythmen des Wach-EEGs.......................... 16.3.3 Selektive Aufmerksamkeit ........................ 16.4 Schlaf............................................................... 16.4.1 Schlafformen ................................................... 16.4.2 Schlaf und zirkadianer Rhythmus............... 16.5 Lernen und Gedächtnis.................................. 16.5.1 Gedächtnissysteme....................................... 16.5.2 Kurz- und Langzeitgedächtnis...................... 16.5.3 Neuronale Grundlagen des Gedächtnisses Register 669 670 673 673 673 678 679 681 682 684 685 685 685 687 690 690 692 694 694 695 696 703
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