Repetitorium Physiologie:
Gespeichert in:
| Format: | Buch |
|---|---|
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München ; Jena
Elsevier, Urban & Fischer
2008
|
| Ausgabe: | 2. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 1. Aufl. u.d.T.: Repetitorium Physiologie / Deetjen, Peter |
| Beschreibung: | XIII, 354 S. zahlr. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783437423215 |
Internformat
MARC
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.;
:íc:;-_f¿-::^
ι.-.-:. :ί^·: 0·^-;?ί·::-κ
2.7
■-■ ■■■ ■•:l
Ј^-
- ■ ■■ ■ ■........ 2.7.1
1.1 Aufbau des Nervensystems..... 1
2.7.2
1.2 Wechselwirkung mit der Umwelt 2
2.8
2 Allgemeine Neuro- 2.8.1
physiologie
................. 3 2.8.2
2.1 Ruhemembranpotenzial (RMP) .. 3
2.1.1 Nervenzellmembran und
Elektrolyte
.. 3
τ
2.1.2 Treibende Kräfte des Ruhemembran¬
potenzials ..................... 3 3.1
2.1.3 Änderungen des Ruhemembran- 3.1.1
Potenzials..................... 6 3.1.2
3.1.3
2.2 Aktionspotenzial.............. 6 3
1
4
2.2.1 Spannungsabhängige lonenkanäle...
б
^Vs
2.2.2 Ablauf des Aktionspotenzials....... 7
2.2.3
Charakteristika
des Aktions¬
potenzials ..................... 8 3.2
2.2.4 Reiz und Erregungsauslösung....... 10 3.2.1
2.3 Erregungsleitung.............. 10 3 -, 3
2.3.1 Typen der Erregungsleitung........ 10
2.3.2 Extrazelluläre Potenziale........... 12 ^4
2.3.3 Leitungsgeschwindigkeit von
Nervenfasern................... 14 3.3
2.3.4 Stofftransport in Nervenfasern 3.3.1
(intraaxonaler Transport)........... 14 3.3.2
2.4 Erregungsübertragung......... 15 3 3 4
2.4.1 Formen der Erregungsübertragung ... 15 3 3 ^
2.4.2
Transmitter
und Transmitter-Rezeptor- 3 3 g
Komplex...................... 15
2.4.3 Postsynaptische Potenziale
(PSP)
___ 16 337
2.4.4 Aspekte der Erregungsübertragung ,. 17
2.5 Erregungsausbreitung im 3.3.8
Neuronenverband............. 18 3.3.9
2.5.1 Prinzipien der Erregungs- ,.
ausbreitung.................... 18 3 . ,
2.5.2 Erregungsspeicherung im , . 2
Neuronenverband ............... 20 , . ,
2.6 Physiologie der Gliazellen...... 20 3.4.4
2.6.1 Beeinflussung des Mikromilieus..... 20
2.6.2 Funktionen bei der synaptischen 3.4.5
Übertragung ................... 21
Blut-Hirn-Schranke,
Liquor
cerebrospinalis ............... 22
Blut-Hirn-Schranke............... 22
Blut-Liquor-Schranke und
Liquor
cerebrospinalis ................. 23
Hirndurchblutung ............. 23
Werte in Ruhe und bei Aktivierung ... 23
Regulation .................... 23
Sensorisches System ....... 25
Somatoviszerale Sensibilität ... 25
Grundlagen.................... 25
Reizaufnahme und-weiterleitung .... 26
Vom peripheren Nerv zum
Thalamus
30
Somatosensorischer Kortex ........ 30
Subjektive Sinnesphysiologie-
Psychophysik................... 33
Nozizeption und Schmerz....... 33
Reizaufnahme und-weiterleitung .... 33
Spinale Organisation der Nozizeption 36
Zentrale Organisation von Nozizeption
und Schmerz................... 37
Schmerztherapie ................ 37
Visuelles System .............. 38
Einleitung ..................... 38
Geometrische Optik.............. 39
Pupille........................ 43
Augeninnendruck................ 44
Signalverarbeitung in der Netzhaut .. 44
Retinale Wahrnehmungs¬
mechanismen .................. 50
Neurophysiologie
der zentralen
Sehbahn...................... 53
Augenbewegungen.............. 55
Optische Täuschungen............ 58
Auditorisches System.......... 58
Physiologische Akustik............ 58
Aufbau des Ohrs................ 58
Funktionsweise der
Cochlea
........ 60
Architektur und Funktion
der Hörbahn.................... 64
Schwerhörigkeit und audiometrische
Testverfahren................... 65
Inhaltsverzeichnis
VII
3.4.6 Sprechen...................... 66
3.4.7 Ausblick ...................... 67
3.5
Vestibulares
System ........... 67
3.5.1 Aufbau des Vestibularapparats...... 67
3.5.2 Funktionsweise der Vestibularorgane 68
3.5.3 Architektur und Funktion
der zentralen vestibulären
Verschaltungen.................. 69
3.5.4 Funktionsprüfung des vestibulären
Systems....................... 71
3.6 Gustatorisches System......... 71
3.6.1 Geschmack-im engen Sinne ...... 71
3.6.2 Bau der Geschmacksorgane........ 72
3.6.3 Funktionsweise des Geschmacks¬
organs ........................ 72
3.6.4 Zentrale Verschaltung und
Regulation..................... 74
3.7 Olfaktorisches System ......... 74
3.7.1 Was ist Geruch?................. 74
3.7.2 Bau des Geruchsorgans........... 74
3.7.3 Funktionsweise des Geruchsorgans .. 75
3.7.4 Zentrale Verschaltung ............ 75
3.7.5 Weitere „olfaktorische Systeme .... 77
4 Motorisches System........ 78
4.1 Knochen ..................... 78
4.1.1 Funktion und Bauprinzip .......... 78
4.1.2 Osteoblasten und Osteozyten....... 78
4.1.3 Humorale Kontrolle der Knochen¬
bildung ....................... 78
4.1.4 Stoff- und Signaltransport im Knochen 79
4.1.5 Osteoklasten................... 79
4.1.6 Anpassung an mechanische
Belastungen ................... 80
4.2 Muskulatur................... 81
4.2.1 Einteilung..................... 81
4.2.2 Quergestreifte Muskulatur......... 81
4.2.3 Glatte Muskulatur............... 90
4.3 Motorik - Bewegung und
Haltung...................... 94
4.3.1 Zielmotorik.................... 94
4.3.2 Sensorische Afferenz............. 94
4.4 Zerebraler Kortex ............. 94
4.4.1 Primärer motorischer Kortex........ 94
4.4.2 Motorische Areale außerhalb des
primären motorischen Kortex....... 97
4.5 Rückenmark.................. 98
4.5.1 Reflexe als zielgerichtetes motorisches
Verhalten...................... 98
4.5.2 Reflexsystem der Muskelspindel-
afferenzen..................... 102
4.5.3 Neuronale Wege von Golgi-Sehnen-
organen(GOT).................. 104
4.5.4 Beugereflex.................... 105
4.5.5 Reflexmuster nach Rückenmark¬
durchtrennung .................. 105
4.5.6 Spezifische Reflexantworten von
Afferenzen der Gruppen
II, III
und
IV.
. 106
4.6 Kontrolle der Haltung.......... 106
4.6.1 Begriffsdefinitionen.............. 106
4.6.2 Aufbau posturaler Reaktionen...... 107
4.6.3 Organisation posturaler Programme .. 107
4.7 Basalgangiien................. 108
4.7.1 Neuroanatomische Substrate....... 108
4.7.2 Transmittersysteme der Basal¬
gangiien....................... 109
4.7.3 Steuerung des
Thalamus
durch
Disinhibition
................... 110
4.7.4
Pathophysiologie
der Basal¬
gangiien....................... 110
4.8 Zerebellum................... 111
4.8.1 Neuroanatomlsches Substrat....... 111
4.8.2 Verarbeitung neuronaler Information
im Zerebellum.................. 112
4.8.3 Kompartimente des Kleinhirns...... 112
4.8.4 Zerebellum und motorisches
Lernen........................ 113
4.9 Ortsveränderung des Körpers
im Raum -
Lokomotion
......... 113
4.9.1 Lokomotransgenerator............ 113
4.9.2 Rückenmarkquerschnitt:
Ist
Lokomotion
erlernbar? ......... 114
5
Integrative
Funktionen
des Nervensystems......... 115
5.1 Hirnfunktionen im Spiegel
des
EEG
...................... 115
5.1.1 Elektroenzephalogramm
(EEG)
...... 115
5.1.2 Ergänzende Untersuchungs¬
methoden ..................... 118
5.2 Schfaf-wach-Rhythmus......... 119
5.2.1 Phänomenologie des Schlafs....... 119
5.2.2 Schlafentstehung................ 120
VIII
Inhaltsverzeichnis
5.2.3
Zirkad¡ane
Rhythmik............. 120
5.2.4 Schlafentzug................... 122
5.3 Lernen und Gedächtnis......... 122
5.3.1 Lernen........................ 122
5.3.2 Gedächtnis .................... 123
5.4
Integrative
Funktionen
des Kortex ................... 126
5.4.1 Gliederung des Kortex............ 126
5.4.2 Informationsverarbeitung im
Kortex........................ 129
5.4.3 Kortikale Plastizität .............. 129
5.4.4 Sprache, Hemisphärendominanz
und
Latéralisation
............... 129
5.5 Emotionen ................... 130
5.5.1
Charakteristika
von Emotionen...... 132
5.5.2 Mit Emotionen einhergehende
Reaktionen .................... 132
5.5.3 Aggression .................... 134
6 Blut ........................ 135
6.1 Zusammensetzung und
Funktionen des Blutes ......... 135
6.2 Blutplasma................... 136
6.2.1
Elektrolyte
und Osmolalität........ 136
6.2.2 Plasmaproteine................. 138
6.3 Blutzellen.................... 138
6.3.1 Zellarten...................... 138
6.3.2 Hämatopoese .................. 141
6.4 Erythrozytenbesonderheiten:
Hämoglobin und Blutgruppen ... 143
6.4.1 Hämoglobin, der rote Blutfarbstoff... 143
6.4.2 Blutgruppen.................... 144
6.4.3 Blutgruppenbestimmung.......... 144
6.5 Blutstillung, Blutgerinnung ..... 145
6.5.1 Primäre Hämostase oder
„vorläufige Blutstillung .......... 146
6.5.2 Sekundäre Hämostase oder
„endgültige Blutstillung.......... 146
6.5.3 Gerinnungshemmung ............ 149
6.5.4 Gerinnungstests ................ 149
6.5.5 Fibrinolyse..................... 149
6.6 Wundheilung und Angiogenese .. 150
6.6.1 Wundheilung................... 150
6.6.2 Angiogenese................... 150
6.7 Ausblick...................... 150
7 Abwehr und Immunität..... 151
7.1 Angeborene Abwehr-
mechanismen................. 151
7.1.1 ÄußereAbwehr................. 151
7.1.2 Phagozyten.................... 151
7.1.3 Komplementsystem.............. 153
7.1.4 Entzündung.................... 154
7.1.5 Zytokine ...................... 157
7.1.6 Abwehr intrazellulärer Mikro¬
organismen durch angeborene
Abwehrmechanismen............. 157
7.2
Adaptive
Abwehr¬
mechanismen ................. 158
7.2.1
Antigene
...................... 158
7.2.2 Antigenspezifische Rezeptoren
des Lymphozytensystems.......... 158
7.2.3 Lymphopoese................... 160
7.2.4 Aktivierung von
Т
-Zellen durch
Antigenpräsentation ............. 163
7.2.5 Antikörpereffekte................ 166
7.2.6 Polyklonale Aktivierung von
Lymphozyten................... 166
7.2.7 Immunologisches Gedächtnis....... 166
7.3 Lymphatisches System ......... 167
7.4 Besondere Aspekte des
Abwehrsystems............... 169
7.4.1 Vorteile des Netzwerks der
Abwehrfunktionen............... 169
7.4.2 Falsche Abwehrreaktionen......... 169
7.4.3 Impfung....................... 169
7.4.4 Ausblick ...................... 169
8 Herz-Kreislauf-Funktion .... 170
8.1 Herz......................... 170
8.1.1 Herzerregung................... 170
8.1.2 Elektrokardiogramm (EKG)......... 172
8.1.3 Mechanik der Herzaktion.......... 177
8.1.4 Koronardurchblutung und
Energieumsatz.................. 181
8.1.5 Diagnostik..................... 181
8.2 Kreislauf..................... 18!
8.2.1 Gefäßmechanik................. 182
8.2.2 Allgemeine Hämodynamik......... 182
8.2.3 Hochdrucksystem................ 183
8.2.4 MikroZirkulation ................ 184
8.2.5 Niederdrucksystem .............. 185
8.2.6 Kreislaufregulation .............. 186
Inhaltsverzeichnis
IX
151 8.2.7 Anpassung des Kreislaufs an
wechselnde Bedingungen ......... 187
151 8.2.8 Lungenkreislauf................. 188
.г,
8.2.9 Messung von Kreislaufparametern ... 188
-r. 8.2.10 Pathophysiologische Aspekte
.„ des Herz-Kreislauf-Systems ........ 189
154 „
157 9 Atmung .................... 190
9.1 Atemgase.................... 190
9.2 Atemmechanik................ 191
9.3 Lungenvolumina .............. 193
158 9.4 Ventilation und Perfusion....... 195
158 9.4.1 Ventilation .................... 195
9.4.2 Perfusion...................... 195
158 9.4.3 Ventilations-Perfusions-Verhältnis ... 195
160 9.5 Atemgastransport............. 196
9.5.1 Sauerstofftransport .............. 196
163 9.5.2 Kohlendioxidtransport............ 198
166
9.6 Atmungsregulation............ 198
,gj 9.6.1 Atmung und Atmungskontrolle...... 198
.gj 9.6.2 Atmung unter bestimmten
Bedingungen................... 200
167
169 10 Niere....................... 202
10.1 Aufgaben der Nieren........... 202
jgg 10.2 Feinbau der Nieren............ 202
169 10.3 Nierendurchblutung ........... 203
169 10.3.1 Voraussetzungen................ 203
10.3.2 Messung der Nieren-
170 durchblutung................... 203
10.3.3 Regulation der Nieren-
170 durchblutung................... 204
170
У
172 10-4 Glomeruläre Filtration ......... 205
Yj-j 10.4.1 Voraussetzungen................ 205
10.4.2 Messung der GFR ............... 207
1
gì
10.4.3 Autoregulation der GFR........... 207
181 10.5 Tubuläre
Transport-mechanismen
207
131 10.5.1 Voraussetzungen................ 207
^32 10.5.2 Funktionen von Nephronabschnitten
ig2 und Sammelrohr................. 208
•јЗЗ
10.5.3 Harnkonzentrierung im Gegenstrom-
184
system
........................ 210
185 10.5.4
Diuretika
...................... 211
135 10.5.5 Tubulärer Transport im Einzelnen .... 212
10.6 Endokrine Funktionen der Niere.. 215
10.6.1 Lokal wirksame Hormone
und Mediatoren................. 215
10.6.2 Systemisch zirkulierende
Hormone...................... 215
10.7 Steuerung der Nieren¬
funktionen ................... 216
10.7.1 Hormone...................... 216
10.7.2 Vegetative
Innervation
der Niere .... 216
10.8 Urämie....................... 216
11 Säure-Basen-Haushalt...... 217
11.1 pH-Wert und Puffer............ 217
11.2 Bicarbonat-Kohlensäure-
System....................... 217
11.3 Störungen des Säure-Basen-
Haushalts ..................... 218
11.3.1 Definition der Störungen .......... 218
11.3.2 Kompensationen der Störungen..... 218
11.3.3 Analyse des Säure-Basen-Status .... 220
11.4 Ausblick...................... 221
12 Wasser- und Salzhaushalt... 222
12.1 Wasser als Baumaterial des
Körpers ...................... 222
12.2 Wasserbilanz.................. 222
12.2.1 Wasserverluste.................. 222
12.2.2 Wasseraufnahme ................ 223
12.3 Regulation des Wasser¬
haushalts .................... 223
12.3.1 Osmoregulation................. 223
12.3.2 Volumenregulation............... 223
12.4 Regulation des Elektrolyt¬
haushalts ..................... 223
12.4.1 Regulation des Kochsalzhaushalts ... 223
12.4.2 Regulation des Kaliumhaushalts .... 224
12.4.3 Regulation des Calciurnphosphat-
haushalts...................... 225
12.4.4 Regulation des Magnesiumhaushalts.. 225
12.5 Störungen der Salz-Wasser-
Bilanz ....................... 225
12.5.1 Isotone Hydratationsstörungen...... 225
12.5.2 Hypotone Hydratationsstörungen .... 225
12.5.3 Hypertone Hydratationsstörungen ... 226
12.6 Ausblick...................... 226
Inhaltsverzeichnis
i
2
FvsfKíjeř
¡-Шда-Ь &Л
......... 227
13.1 Motilität...................... 227
13.1.1 Allgemeine Prinzipien der Motorik
des Magen-Darm-Trakts........... 227
13.1.2 Nahrungsaufnahme.............. 227
13.1.3 Magen........................ 227
13.1.4 Dünndarm ..................... 228
13.1.5 Kolon......................... 228
13.2 Sekretion..................... 228
13.2.1 Allgemeine Funktion ............. 228
13.2.2 Mechanismen der Sekretion........ 228
13.3 Regulation der Magen-Darm-
Funktionen ................... 232
13.3.1 Mechanismen der Regulation....... 232
13.3.2 Phasen der Regulation............ 234
13.3.3 Regulation des intestinalen
Blutflusses ..................... 236
13.4 Verdauung.................... 237
13.4.1 Kohlenhydrate .................. 237
13.4.2 Proteine/Peptide................. 237
13.4.3 Fette.......................... 237
13.5 Absorption ................... 237
13.5.1 Allgemeine Prinzipien............. 238
13.5.2 Resorption von NaCI, KT und
Bicarbonat
..................... 239
13.5.3 Absorption verschiedener Nährstoffe 239
13.6 Mikroorganismen im
Gastrointestinaltrakt........... 242
13.7 Darmimmunsystem ............ 242
13.7.1 Grundlage des Darmimmunsystems .. 242
13.7.2 OraleAntigene.................. 242
13.7.3 Immunantwort.................. 242
13.7.4 Passive Immunisierung............ 242
13.8 Ausblick...................... 242
14 Energiehaushalt und
Ernährung.................. 243
14.1 Ernährungszustand ............ 243
14.1.1 Body-Mass-Index, BMI............ 243
14.1.2 Fettverteilung................... 243
14.1.3 Körperzusammensetzung.......... 243
14.2 Energieverbrauch.............. 243
14.2.1 Grundlagen des Energiestoff¬
wechsels ....................... 243
14.2.2 Komponenten des Energieverbrauchs.. 244
14.2.3 Bestimmung des Energieverbrauchs .. 245
14.2.4 Energieverbrauch und Körper¬
zusammensetzung ............... 245
14.3 Regulation der Energiebilanz.... 245
14.3.1 Regulation der Energieaufnahme .... 246
14.3.2 Regulation des Energieverbrauchs ... 246
14.4 Substratstoffwechsel........... 247
14.4.1 Respiratorischer Quotient.......... 247
14.4.2 Oxidativer und nichtoxidativer
Substratstoffwechsel.............. 247
14.4.3 Postprandialer Stoffwechsel........ 247
14.5 Ernährung .................... 248
14.5.1 Nährstoffbedarf und Ernährungs¬
empfehlungen .................. 248
14.5.2 „Gesunde Ernährung :
Praktische Aspekte............... 250
14.5.3 Diäten ........................ 250
15 Wärmehaushalt und
Temperaturregulation ...... 252
15.1 Wärmehaushalt ............... 252
15.1.1 Wärmegleichgewicht............. 252
15.1.2 Hitze- und Kältebelastung ......... 254
15.1.3 Wärmetransport................. 254
15.2 Temperaturregulation.......... 256
15.2.1 Regelsystem und Regelkreis........ 256
15.2.2 Zyklische Änderungen der Körper¬
temperaturen und hormoneile
Einflüsse....................... 256
15.2.3 Temperaturakklimatisation und
-adaptation
.................... 257
15.2.4 Spezielle Temperaturregulation...... 258
15.3 Störungen des Wärmehaushalts
und der Temperaturregulation .. 259
16 Haut........................ 261
16.1 Anatomie der Haut ............ 261
16.1.1 Aufbau der Haut ................ 261
16.1.2
Epidermis
...................... 261
16.1.3
Dermis........................
261
16.1.4 Hypodermis .................... 261
16.2 Funktionen der Haut........... 261
16.2.1 Barrierefunktion................. 261
16.2.2 Schutz vor UV-Licht.............. 261
16.2.3 Schutz gegen Kälte und Hitze....... 261
16.2.4 Schutz gegen Kälte und Hitze....... 261
16.2.5 Signale an die Umwelt............ 261
17 Reproduktion............... 262
17.1 Wirkungen der Sexualsteroide .. 262
17.2 Gametogenese................ 262
17.2.1 Oogenese und Menstrualzyklus..... 262
17.2.2 Spermatogenese, Spermiogenese
und Spermienreifung ............. 265
17.3 Kohabitation.................. 265
17.4
Fertilisation
und Implantation ... 268
17.5 Embryonal-fetale Entwicklung
und Geburt ................... 270
17.5.1 Embryonalzeit .................. 270
17.5.2 Entwicklung des Fetus............ 271
17.5.3 Geburt ........................ 271
17.6 Stammzellbiologische Aspekte
der Reproduktionsmedizin...... 272
17.6.1 Keimbahn...................... 272
17.6.2 Embryonale Stammzeilen.......... 272
17.6.3 Reprogrammierung............... 272
18 Koordination spezieller
Organfunktionen........... 273
18.1 Vegetatives Nervensystem...... 273
18.1.1 Allgemeine Physiologie
des vegetativen Nervensystems..... 273
18.1.2 Spezielle Physiologie des vegetativen
Nervensystems.................. 281
18.1.3 Querschnittslähmung............. 284
18.2 Hormone ..................... 285
18.2.1 Prinzipien der endokrinen
Regulation .................... 285
18.2.2 Hypothalamisch-hypophysäres System 292
18.2.3 Hormone der Adenohypophyse...... 293
Inhaltsverzeichnis
XI
18.2.4 Hormone der
Neurohypophyse
...... 293
18.2.5 Hormone der Schilddrüse.......... 293
18.2.6 Hormone der Nebennierenrinde
(NNR)......................... 293
18.2.7 Natriuretische
Peptide
............ 295
18.2.8 Hormone der Bauchspeicheldrüse
und Blutzuckerregulation.......... 295
18.2.9 Hormone, die den
Calcium-
und
Phosphathaushalt regulieren ....... 297
18.2.10НОГГПОПЄ
des Fettgewebes:
Leptin......................... 298
19 Leistung.................... 300
19.1 Begriffsbestimmungen......... 300
19.2 Körperliche Leistung........... 300
19.2.1 Kurzfristige Anpassung - maximale
Leistung....................... 300
19.2.2 Mittelfristige Anpassung-
Ausdauerleistung................ 301
19.2.3 Langfristige Anpassung-
Änderung der Leistungsfähigkeit .... 302
19.3 Geistige Tätigkeit.............. 303
19.4 Bewertung der Leistung........ 303
19.5 Doping....................... 303
20 Altern und Tod.............. 304
20.1 Altern........................ 304
20.1.1 Altersbedingte Veränderungen
des Organismus................. 304
20.1.2 Hypothesen zum Alterungsprozess ... 306
20.2 Tod .......................... 308
Quellenverweise ................. 310
Sachverzeichnis .................. 313
|
| adam_txt |
Inhaltsverzeichnis
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ι.-.-:. :ί^·:'0·^-;?ί·::-κ
2.7
■-■"■■■'■•:l'
Ј^-"
'- ■'■■'■"■. 2.7.1
1.1 Aufbau des Nervensystems. 1
2.7.2
1.2 Wechselwirkung mit der Umwelt 2
2.8
2 Allgemeine Neuro- 2.8.1
physiologie
. 3 2.8.2
2.1 Ruhemembranpotenzial (RMP) . 3
2.1.1 Nervenzellmembran und
Elektrolyte
. 3
τ
2.1.2 Treibende Kräfte des Ruhemembran¬
potenzials . 3 3.1
2.1.3 Änderungen des Ruhemembran- 3.1.1
Potenzials. 6 3.1.2
3.1.3
2.2 Aktionspotenzial. 6 3
1
4
2.2.1 Spannungsabhängige lonenkanäle.
б
^Vs
2.2.2 Ablauf des Aktionspotenzials. 7
2.2.3
Charakteristika
des Aktions¬
potenzials . 8 3.2
2.2.4 Reiz und Erregungsauslösung. 10 3.2.1
2.3 Erregungsleitung. 10 3'-,'3
2.3.1 Typen der Erregungsleitung. 10
2.3.2 Extrazelluläre Potenziale. 12 ^4
2.3.3 Leitungsgeschwindigkeit von
Nervenfasern. 14 3.3
2.3.4 Stofftransport in Nervenfasern 3.3.1
(intraaxonaler Transport). 14 3.3.2
2.4 Erregungsübertragung. 15 3'3'4
2.4.1 Formen der Erregungsübertragung . 15 3'3'^
2.4.2
Transmitter
und Transmitter-Rezeptor- 3'3'g
Komplex. 15
2.4.3 Postsynaptische Potenziale
(PSP)
_ 16 337
2.4.4 Aspekte der Erregungsübertragung ,. 17
2.5 Erregungsausbreitung im 3.3.8
Neuronenverband. 18 3.3.9
2.5.1 Prinzipien der Erregungs- ,.
ausbreitung. 18 3'. ,
2.5.2 Erregungsspeicherung im ,'.'2
Neuronenverband . 20 ,'.',
2.6 Physiologie der Gliazellen. 20 3.4.4
2.6.1 Beeinflussung des Mikromilieus. 20
2.6.2 Funktionen bei der synaptischen 3.4.5
Übertragung . 21
Blut-Hirn-Schranke,
Liquor
cerebrospinalis . 22
Blut-Hirn-Schranke. 22
Blut-Liquor-Schranke und
Liquor
cerebrospinalis . 23
Hirndurchblutung . 23
Werte in Ruhe und bei Aktivierung . 23
Regulation . 23
Sensorisches System . 25
Somatoviszerale Sensibilität . 25
Grundlagen. 25
Reizaufnahme und-weiterleitung . 26
Vom peripheren Nerv zum
Thalamus
30
Somatosensorischer Kortex . 30
Subjektive Sinnesphysiologie-
Psychophysik. 33
Nozizeption und Schmerz. 33
Reizaufnahme und-weiterleitung . 33
Spinale Organisation der Nozizeption 36
Zentrale Organisation von Nozizeption
und Schmerz. 37
Schmerztherapie . 37
Visuelles System . 38
Einleitung . 38
Geometrische Optik. 39
Pupille. 43
Augeninnendruck. 44
Signalverarbeitung in der Netzhaut . 44
Retinale Wahrnehmungs¬
mechanismen . 50
Neurophysiologie
der zentralen
Sehbahn. 53
Augenbewegungen. 55
Optische Täuschungen. 58
Auditorisches System. 58
Physiologische Akustik. 58
Aufbau des Ohrs. 58
Funktionsweise der
Cochlea
. 60
Architektur und Funktion
der Hörbahn. 64
Schwerhörigkeit und audiometrische
Testverfahren. 65
Inhaltsverzeichnis
VII
3.4.6 Sprechen. 66
3.4.7 Ausblick . 67
3.5
Vestibulares
System . 67
3.5.1 Aufbau des Vestibularapparats. 67
3.5.2 Funktionsweise der Vestibularorgane 68
3.5.3 Architektur und Funktion
der zentralen vestibulären
Verschaltungen. 69
3.5.4 Funktionsprüfung des vestibulären
Systems. 71
3.6 Gustatorisches System. 71
3.6.1 Geschmack-im engen Sinne . 71
3.6.2 Bau der Geschmacksorgane. 72
3.6.3 Funktionsweise des Geschmacks¬
organs . 72
3.6.4 Zentrale Verschaltung und
Regulation. 74
3.7 Olfaktorisches System . 74
3.7.1 Was ist Geruch?. 74
3.7.2 Bau des Geruchsorgans. 74
3.7.3 Funktionsweise des Geruchsorgans . 75
3.7.4 Zentrale Verschaltung . 75
3.7.5 Weitere „olfaktorische" Systeme . 77
4 Motorisches System. 78
4.1 Knochen . 78
4.1.1 Funktion und Bauprinzip . 78
4.1.2 Osteoblasten und Osteozyten. 78
4.1.3 Humorale Kontrolle der Knochen¬
bildung . 78
4.1.4 Stoff- und Signaltransport im Knochen 79
4.1.5 Osteoklasten. 79
4.1.6 Anpassung an mechanische
Belastungen . 80
4.2 Muskulatur. 81
4.2.1 Einteilung. 81
4.2.2 Quergestreifte Muskulatur. 81
4.2.3 Glatte Muskulatur. 90
4.3 Motorik - Bewegung und
Haltung. 94
4.3.1 Zielmotorik. 94
4.3.2 Sensorische Afferenz. 94
4.4 Zerebraler Kortex . 94
4.4.1 Primärer motorischer Kortex. 94
4.4.2 Motorische Areale außerhalb des
primären motorischen Kortex. 97
4.5 Rückenmark. 98
4.5.1 Reflexe als zielgerichtetes motorisches
Verhalten. 98
4.5.2 Reflexsystem der Muskelspindel-
afferenzen. 102
4.5.3 Neuronale Wege von Golgi-Sehnen-
organen(GOT). 104
4.5.4 Beugereflex. 105
4.5.5 Reflexmuster nach Rückenmark¬
durchtrennung . 105
4.5.6 Spezifische Reflexantworten von
Afferenzen der Gruppen
II, III
und
IV.
. 106
4.6 Kontrolle der Haltung. 106
4.6.1 Begriffsdefinitionen. 106
4.6.2 Aufbau posturaler Reaktionen. 107
4.6.3 Organisation posturaler Programme . 107
4.7 Basalgangiien. 108
4.7.1 Neuroanatomische Substrate. 108
4.7.2 Transmittersysteme der Basal¬
gangiien. 109
4.7.3 Steuerung des
Thalamus
durch
Disinhibition
. 110
4.7.4
Pathophysiologie
der Basal¬
gangiien. 110
4.8 Zerebellum. 111
4.8.1 Neuroanatomlsches Substrat. 111
4.8.2 Verarbeitung neuronaler Information
im Zerebellum. 112
4.8.3 Kompartimente des Kleinhirns. 112
4.8.4 Zerebellum und motorisches
Lernen. 113
4.9 Ortsveränderung des Körpers
im Raum -
Lokomotion
. 113
4.9.1 Lokomotransgenerator. 113
4.9.2 Rückenmarkquerschnitt:
Ist
Lokomotion
erlernbar? . 114
5
Integrative
Funktionen
des Nervensystems. 115
5.1 Hirnfunktionen im Spiegel
des
EEG
. 115
5.1.1 Elektroenzephalogramm
(EEG)
. 115
5.1.2 Ergänzende Untersuchungs¬
methoden . 118
5.2 Schfaf-wach-Rhythmus. 119
5.2.1 Phänomenologie des Schlafs. 119
5.2.2 Schlafentstehung. 120
VIII
Inhaltsverzeichnis
5.2.3
Zirkad¡ane
Rhythmik. 120
5.2.4 Schlafentzug. 122
5.3 Lernen und Gedächtnis. 122
5.3.1 Lernen. 122
5.3.2 Gedächtnis . 123
5.4
Integrative
Funktionen
des Kortex . 126
5.4.1 Gliederung des Kortex. 126
5.4.2 Informationsverarbeitung im
Kortex. 129
5.4.3 Kortikale Plastizität . 129
5.4.4 Sprache, Hemisphärendominanz
und
Latéralisation
. 129
5.5 Emotionen . 130
5.5.1
Charakteristika
von Emotionen. 132
5.5.2 Mit Emotionen einhergehende
Reaktionen . 132
5.5.3 Aggression . 134
6 Blut . 135
6.1 Zusammensetzung und
Funktionen des Blutes . 135
6.2 Blutplasma. 136
6.2.1
Elektrolyte
und Osmolalität. 136
6.2.2 Plasmaproteine. 138
6.3 Blutzellen. 138
6.3.1 Zellarten. 138
6.3.2 Hämatopoese . 141
6.4 Erythrozytenbesonderheiten:
Hämoglobin und Blutgruppen . 143
6.4.1 Hämoglobin, der rote Blutfarbstoff. 143
6.4.2 Blutgruppen. 144
6.4.3 Blutgruppenbestimmung. 144
6.5 Blutstillung, Blutgerinnung . 145
6.5.1 Primäre Hämostase oder
„vorläufige" Blutstillung . 146
6.5.2 Sekundäre Hämostase oder
„endgültige" Blutstillung. 146
6.5.3 Gerinnungshemmung . 149
6.5.4 Gerinnungstests . 149
6.5.5 Fibrinolyse. 149
6.6 Wundheilung und Angiogenese . 150
6.6.1 Wundheilung. 150
6.6.2 Angiogenese. 150
6.7 Ausblick. 150
7 Abwehr und Immunität. 151
7.1 Angeborene Abwehr-
mechanismen. 151
7.1.1 ÄußereAbwehr. 151
7.1.2 Phagozyten. 151
7.1.3 Komplementsystem. 153
7.1.4 Entzündung. 154
7.1.5 Zytokine . 157
7.1.6 Abwehr intrazellulärer Mikro¬
organismen durch angeborene
Abwehrmechanismen. 157
7.2
Adaptive
Abwehr¬
mechanismen . 158
7.2.1
Antigene
. 158
7.2.2 Antigenspezifische Rezeptoren
des Lymphozytensystems. 158
7.2.3 Lymphopoese. 160
7.2.4 Aktivierung von
Т
-Zellen durch
Antigenpräsentation . 163
7.2.5 Antikörpereffekte. 166
7.2.6 Polyklonale Aktivierung von
Lymphozyten. 166
7.2.7 Immunologisches Gedächtnis. 166
7.3 Lymphatisches System . 167
7.4 Besondere Aspekte des
Abwehrsystems. 169
7.4.1 Vorteile des Netzwerks der
Abwehrfunktionen. 169
7.4.2 Falsche Abwehrreaktionen. 169
7.4.3 Impfung. 169
7.4.4 Ausblick . 169
8 Herz-Kreislauf-Funktion . 170
8.1 Herz. 170
8.1.1 Herzerregung. 170
8.1.2 Elektrokardiogramm (EKG). 172
8.1.3 Mechanik der Herzaktion. 177
8.1.4 Koronardurchblutung und
Energieumsatz. 181
8.1.5 Diagnostik. 181
8.2 Kreislauf. 18!
8.2.1 Gefäßmechanik. 182
8.2.2 Allgemeine Hämodynamik. 182
8.2.3 Hochdrucksystem. 183
8.2.4 MikroZirkulation . 184
8.2.5 Niederdrucksystem . 185
8.2.6 Kreislaufregulation . 186
Inhaltsverzeichnis
IX
151 8.2.7 Anpassung des Kreislaufs an
wechselnde Bedingungen . 187
151 8.2.8 Lungenkreislauf. 188
.г,
8.2.9 Messung von Kreislaufparametern . 188
-r. 8.2.10 Pathophysiologische Aspekte
.„ des Herz-Kreislauf-Systems . 189
154 „
157 9 Atmung . 190
9.1 Atemgase. 190
9.2 Atemmechanik. 191
9.3 Lungenvolumina . 193
158 9.4 Ventilation und Perfusion. 195
158 9.4.1 Ventilation . 195
9.4.2 Perfusion. 195
158 9.4.3 Ventilations-Perfusions-Verhältnis . 195
160 9.5 Atemgastransport. 196
9.5.1 Sauerstofftransport . 196
163 9.5.2 Kohlendioxidtransport. 198
166
9.6 Atmungsregulation. 198
,gj 9.6.1 Atmung und Atmungskontrolle. 198
.gj 9.6.2 Atmung unter bestimmten
Bedingungen. 200
167
169 10 Niere. 202
10.1 Aufgaben der Nieren. 202
jgg 10.2 Feinbau der Nieren. 202
169 10.3 Nierendurchblutung . 203
169 10.3.1 Voraussetzungen. 203
10.3.2 Messung der Nieren-
170 durchblutung. 203
10.3.3 Regulation der Nieren-
170 durchblutung. 204
170
У
172 10-4 Glomeruläre Filtration . 205
Yj-j 10.4.1 Voraussetzungen. 205
10.4.2 Messung der GFR . 207
1
gì
10.4.3 Autoregulation der GFR. 207
181 10.5 Tubuläre
Transport-mechanismen
207
131 10.5.1 Voraussetzungen. 207
^32 10.5.2 Funktionen von Nephronabschnitten
ig2 und Sammelrohr. 208
•јЗЗ
10.5.3 Harnkonzentrierung im Gegenstrom-
184
system
. 210
185 10.5.4
Diuretika
. 211
135 10.5.5 Tubulärer Transport im Einzelnen . 212
10.6 Endokrine Funktionen der Niere. 215
10.6.1 Lokal wirksame Hormone
und Mediatoren. 215
10.6.2 Systemisch zirkulierende
Hormone. 215
10.7 Steuerung der Nieren¬
funktionen . 216
10.7.1 Hormone. 216
10.7.2 Vegetative
Innervation
der Niere . 216
10.8 Urämie. 216
11 Säure-Basen-Haushalt. 217
11.1 pH-Wert und Puffer. 217
11.2 Bicarbonat-Kohlensäure-
System. 217
11.3 Störungen des Säure-Basen-
Haushalts . 218
11.3.1 Definition der Störungen . 218
11.3.2 Kompensationen der Störungen. 218
11.3.3 Analyse des Säure-Basen-Status . 220
11.4 Ausblick. 221
12 Wasser- und Salzhaushalt. 222
12.1 Wasser als Baumaterial des
Körpers . 222
12.2 Wasserbilanz. 222
12.2.1 Wasserverluste. 222
12.2.2 Wasseraufnahme . 223
12.3 Regulation des Wasser¬
haushalts . 223
12.3.1 Osmoregulation. 223
12.3.2 Volumenregulation. 223
12.4 Regulation des Elektrolyt¬
haushalts . 223
12.4.1 Regulation des Kochsalzhaushalts . 223
12.4.2 Regulation des Kaliumhaushalts . 224
12.4.3 Regulation des Calciurnphosphat-
haushalts. 225
12.4.4 Regulation des Magnesiumhaushalts. 225
12.5 Störungen der Salz-Wasser-
Bilanz . 225
12.5.1 Isotone Hydratationsstörungen. 225
12.5.2 Hypotone Hydratationsstörungen . 225
12.5.3 Hypertone Hydratationsstörungen . 226
12.6 Ausblick. 226
Inhaltsverzeichnis
'i
2
FvsfKíjeř
¡-Шда-Ь'&Л
. 227
13.1 Motilität. 227
13.1.1 Allgemeine Prinzipien der Motorik
des Magen-Darm-Trakts. 227
13.1.2 Nahrungsaufnahme. 227
13.1.3 Magen. 227
13.1.4 Dünndarm . 228
13.1.5 Kolon. 228
13.2 Sekretion. 228
13.2.1 Allgemeine Funktion . 228
13.2.2 Mechanismen der Sekretion. 228
13.3 Regulation der Magen-Darm-
Funktionen . 232
13.3.1 Mechanismen der Regulation. 232
13.3.2 Phasen der Regulation. 234
13.3.3 Regulation des intestinalen
Blutflusses . 236
13.4 Verdauung. 237
13.4.1 Kohlenhydrate . 237
13.4.2 Proteine/Peptide. 237
13.4.3 Fette. 237
13.5 Absorption . 237
13.5.1 Allgemeine Prinzipien. 238
13.5.2 Resorption von NaCI, KT und
Bicarbonat
. 239
13.5.3 Absorption verschiedener Nährstoffe 239
13.6 Mikroorganismen im
Gastrointestinaltrakt. 242
13.7 Darmimmunsystem . 242
13.7.1 Grundlage des Darmimmunsystems . 242
13.7.2 OraleAntigene. 242
13.7.3 Immunantwort. 242
13.7.4 Passive Immunisierung. 242
13.8 Ausblick. 242
14 Energiehaushalt und
Ernährung. 243
14.1 Ernährungszustand . 243
14.1.1 Body-Mass-Index, BMI. 243
14.1.2 Fettverteilung. 243
14.1.3 Körperzusammensetzung. 243
14.2 Energieverbrauch. 243
14.2.1 Grundlagen des Energiestoff¬
wechsels . 243
14.2.2 Komponenten des Energieverbrauchs. 244
14.2.3 Bestimmung des Energieverbrauchs . 245
14.2.4 Energieverbrauch und Körper¬
zusammensetzung . 245
14.3 Regulation der Energiebilanz. 245
14.3.1 Regulation der Energieaufnahme . 246
14.3.2 Regulation des Energieverbrauchs . 246
14.4 Substratstoffwechsel. 247
14.4.1 Respiratorischer Quotient. 247
14.4.2 Oxidativer und nichtoxidativer
Substratstoffwechsel. 247
14.4.3 Postprandialer Stoffwechsel. 247
14.5 Ernährung . 248
14.5.1 Nährstoffbedarf und Ernährungs¬
empfehlungen . 248
14.5.2 „Gesunde Ernährung":
Praktische Aspekte. 250
14.5.3 Diäten . 250
15 Wärmehaushalt und
Temperaturregulation . 252
15.1 Wärmehaushalt . 252
15.1.1 Wärmegleichgewicht. 252
15.1.2 Hitze- und Kältebelastung . 254
15.1.3 Wärmetransport. 254
15.2 Temperaturregulation. 256
15.2.1 Regelsystem und Regelkreis. 256
15.2.2 Zyklische Änderungen der Körper¬
temperaturen und hormoneile
Einflüsse. 256
15.2.3 Temperaturakklimatisation und
-adaptation
. 257
15.2.4 Spezielle Temperaturregulation. 258
15.3 Störungen des Wärmehaushalts
und der Temperaturregulation . 259
16 Haut. 261
16.1 Anatomie der Haut . 261
16.1.1 Aufbau der Haut . 261
16.1.2
Epidermis
. 261
16.1.3
Dermis.
261
16.1.4 Hypodermis . 261
16.2 Funktionen der Haut. 261
16.2.1 Barrierefunktion. 261
16.2.2 Schutz vor UV-Licht. 261
16.2.3 Schutz gegen Kälte und Hitze. 261
16.2.4 Schutz gegen Kälte und Hitze. 261
16.2.5 Signale an die Umwelt. 261
17 Reproduktion. 262
17.1 Wirkungen der Sexualsteroide . 262
17.2 Gametogenese. 262
17.2.1 Oogenese und Menstrualzyklus. 262
17.2.2 Spermatogenese, Spermiogenese
und Spermienreifung . 265
17.3 Kohabitation. 265
17.4
Fertilisation
und Implantation . 268
17.5 Embryonal-fetale Entwicklung
und Geburt . 270
17.5.1 Embryonalzeit . 270
17.5.2 Entwicklung des Fetus. 271
17.5.3 Geburt . 271
17.6 Stammzellbiologische Aspekte
der Reproduktionsmedizin. 272
17.6.1 Keimbahn. 272
17.6.2 Embryonale Stammzeilen. 272
17.6.3 Reprogrammierung. 272
18 Koordination spezieller
Organfunktionen. 273
18.1 Vegetatives Nervensystem. 273
18.1.1 Allgemeine Physiologie
des vegetativen Nervensystems. 273
18.1.2 Spezielle Physiologie des vegetativen
Nervensystems. 281
18.1.3 Querschnittslähmung. 284
18.2 Hormone . 285
18.2.1 Prinzipien der endokrinen
Regulation . 285
18.2.2 Hypothalamisch-hypophysäres System 292
18.2.3 Hormone der Adenohypophyse. 293
Inhaltsverzeichnis
XI
18.2.4 Hormone der
Neurohypophyse
. 293
18.2.5 Hormone der Schilddrüse. 293
18.2.6 Hormone der Nebennierenrinde
(NNR). 293
18.2.7 Natriuretische
Peptide
. 295
18.2.8 Hormone der Bauchspeicheldrüse
und Blutzuckerregulation. 295
18.2.9 Hormone, die den
Calcium-
und
Phosphathaushalt regulieren . 297
18.2.10НОГГПОПЄ
des Fettgewebes:
Leptin. 298
19 Leistung. 300
19.1 Begriffsbestimmungen. 300
19.2 Körperliche Leistung. 300
19.2.1 Kurzfristige Anpassung - maximale
Leistung. 300
19.2.2 Mittelfristige Anpassung-
Ausdauerleistung. 301
19.2.3 Langfristige Anpassung-
Änderung der Leistungsfähigkeit . 302
19.3 Geistige Tätigkeit. 303
19.4 Bewertung der Leistung. 303
19.5 Doping. 303
20 Altern und Tod. 304
20.1 Altern. 304
20.1.1 Altersbedingte Veränderungen
des Organismus. 304
20.1.2 Hypothesen zum Alterungsprozess . 306
20.2 Tod . 308
Quellenverweise . 310
Sachverzeichnis . 313 |
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