Bauplan einer Zelle
Definition Biopsychologie
Biologische Psychologie ist das wissenschaftliche Studium der Zusammenhänge zwischen biologischen Prozessen und Verhalten. Dabei werden sämtliche Organsysteme des Körpers, nicht nur das Gehirn, einbezogen.
5 Teilbereiche der Biopsychologie
Physiologische Psychologie
Psychoneuroendokrinologie
Psychoneuroimmunologie
Psychopharmakologie
Neuropsychologie
Erkläre den Aufbau der Plasmamembran
Wesentlicher Baustein: Phospholipide (Verbindung aus Glyzerin, zwei Fettsäuren und Phosphorsäure) bilden in Wasser spontan Lipiddoppelschichten (4-5 nm)
wichtiger Ort von Stoffwechselprozessen
Große Proteine als Hauptfunktionsträger
6 wichtige neurowissenschaftliche Nachbardisziplinen
Neuroanatomie
Neurophysiologie
Neuroendokrinologie
Neurochemie
Neuropathologie
Neuropharmakologi
Die großen Proteine in der Plasmamembran sind die Hauptfunktionsträger, Welche 4 Funktionen haben sie?
Poren/Kanäle
Träger-/Transportmoleküle
Stoffwechsel
Stabilisierung der Zellmembran
Erkläre mögliche Wege des passiven Stoffaustausches (ohne Energieverbrauch) an der Zellmembran zwischen Protoplasma und Interstitium
Diffusion: Brownsche Molekularbewegung (ständige spontane Eigenbewegung aller Molekularteilchen) entlang des Konzentrationsgradienten (an permeabler Membran) -> gleiche Stoffverteilung in Interstitium und Protoplasma
(fettunlösliche Moleküle diffundieren durch Kanäle durch die Zellmembran, fettlösliche können direkt durch die Membran
diffundieren)
Osmose: Ausgleich des Konzentrationsgefälles an einer semipermeablen, nur das Wasser kann durch die Membran diffundieren und wandert so, dass Konzentrationsgleichgewicht erhalten bleibt
Erkläre den aktiven Stofftransport durch die Plasmamembran
Na +-K +-Pumpe, die durch im Mitochondrium gebildetes ATP energetisiert wird.
Natrium Kalium ATPase transportiert Na+ Ionen aus der Zelle heraus und K+ Ionen in die Zelle zurück, wirkt gegenläufig zu dem Bedürfnis der Ionen den Konzentrations und Ladungsunterschied auszugleichen -> Aufrechterhaltung des Ruhepotentials (negative Dauerpolarisation des Zellinneren gegenüber dem Extrazellulärraum
Symport (Glucoseeinstrom bei Na +-Diffusion) Antiport (Ca+-Ausstrom aus der Zelle durch osmotische u. elektrische Kraft des Na +-Einstroms)
Bauplan eines Neurons
Reizleitung erfolgt in der Richtung von Dendriten über das Axon hin zu den Endköpfchen
Erkläre die Weiterleitung des Aktionspotenzials an der Synapse
Aktionspotenzial wird über die präsynaptische Membran verbreitet
Depolarisaton des präsynaptischen Terminals führt zum Einfluss von Kalzium
Kalzium -> Verschmelzen der Vesikel mit präsynaptischer Membran -> Transmitter werden in präsynaptischen Spalt freigesetzt
Bindung der Transmitter an Rezeptormoleküle der postsynaptischen Membran -> Öffnung der Kanäle und Ionen strömen rein
-> Auslösung eines exzitatorischen Potenzials: Depolarisation der postsynaptischen Membran: exzitatorisches post-synaptisches Potential (EPSP)
-> Auslösung inhibitorischen Potenzial: Hyperpolarisation der subsynaptischen Membran, Membranpotential entfernt sich von Schwelle eines Aktionspotentials vermindert Erregbarkeit, Inhibitorische postsynaptische Potentiale (IPSP)
Passive Verteilung der Potenziale über die Dendriten, und dem Zellkörper zum Axonhügel
Enzyme im extrazellulären Bereich spalten überschüssige Transmitter
Andere Transmitter werden wieder aufgenommen, wodurch die synaptische Aktivität verlangsamt wird
Transmitter binden sih an Autorezeptoren an der Membran der synaptischen Endköpfchen.
Was sind Synapsen und nenne die versch. Arten
Synapsen sind Verbindungsstellen zu anderen Zellen
axosomatische Synapsen
axodendritische Synapsen
axoaxonische Synapsen
neuromuskuläre Endplatte
Nenne die Funktionen der Gliazellen
Versorgung der Neurone mit Nährstoffen
Entfernung von Stoffwechselprodukten
Stützgerüst des neuronalen Netzes (inkl. Glianarben)
Beteiligung an der Signalübertragung
Bildung und Erhaltung von neuronalen Synapse
Nenne 3 wichtige Neurogliatypen
Oligodendrozyten/Schwann-Zellen: Bildung Myelinscheiden
Astrozyten: Bildung der Blut-Hirn-Schranke
Mikroglia: Entfernung toter Neurone/Entzündungsinduktion
Was bedeutet Myelinisierung. Was ist der Unterschied zwischen myelinisierten und nicht-myelinisierten Zellen
- Myelin = isolierendes Fett-Eiweiß-Gemisch, das sich um Axone wickelt
- Fortsätze von Oligodendrozyten (im ZNS) oder Schwann-Zellen (im PNS)
- „Lücken“ zwischen den isolierten Abschnitten des Axons (Internodien) = Ranvier-Schnürringe
-> Erhöhung der elektrischen Leitgeschwindigkeit der Aktionspotenziale und Effizienz der axonalen Leitung
> saltatorische Erregungsleitung: Erregung pflanzt sich sprunghaft von Schnürring zu Schnürring fort
-> myelinisierte/markhaltige Axone leiten schneller als nicht-myelinisierte Axone
!!! Unterstrichene Zeilen in der Klassifikation der Nervenzellen !!!
Erkläre den Unterscheid zwischen Afferenzen und Efferenzen und nenne jeweils zwei Arten
Afferenzen sind Nervenzellen die Information von Rezeptoren zum ZNS überbringen. Unterschieden werden sie im Ort der Rezeptoren
viszeral: von Eingeweide
somatisch: Skelettmuskeln, Gelenke und Haut
Efferenzen sind Nervenzellen. die Information aus dem ZNS zu den Zielorganen tragen. Unterscheiden wird in der Art des Zielorgans
motorisch: Skelettmuskel
vegetativ: glatte Muskeln, Herzmuskel, Drüsen
Gebe die entsprechenden Hirnnerven zu den Funktionen an
• Geruch:
• Visus und Augenbewegungen:
- Sehen:
- Okulomotorik:
• Hören:
• Gleichgewicht:
• Motorik „am Kopf“:
- Kauen:
- Mimik:
- Schlucken:
- Hals/Schultern:
- Zunge:
• Sensibilität am Kopf:
• Geschmack:
• Geruch: Fila olfactoria
- Sehen: N. opticus
- Okulomotorik: N. oculomotorius, N. trochlearis, N. abducens
• Hören: N. vestibulocochlearis
• Gleichgewicht: N. vestibulocochlearis
- Kauen: N. trigeminus
- Mimik: N. facialis
- Schlucken: N. glossopharyngeus, N. vegus
- Hals/Schultern: N. accessorius
- Zunge: N. hypoglossus
• Sensibilität am Kopf: N. trigeminus, N. glossopharyngeus,
• Geschmack: N. facialis
Erkläre das Ruhepotential (-70 mV) und dessen Ursachen
Ursachen: Überschuss an Anionen (negativ geladen) im Zellinneren gegenüber dem Interstitium
Membran ist für KaliumIonen besonders durchlässig (Permeabilität), weshalb diese ins Zelläußere strömen wollen, um Konzentrationsunterschied auszugleichen. Gleichzeitig entsteht dadurch ein Ladungsunterschied (K+-Diffusionspotenzial)(Spannung) dem die Ionen entgegenwirken wollen. Deshalb nur geringfügige Auswärtsdiffusion. (K+-Gleichgewichtspotenzial)
leichter Na+ Einstrom in Zellinneres (Ausstrom Kalium und Verminderung Ruhepotenzial) -> Natrium-Kaliumpumpe zur Erhaltung
Nenne die 4 Phasen des Aktionspotenzials und dessen Eigenschaften
Dauer: : Nerven/Skelettmuskel ca. 1 ms, Herzmuskel ca. 200 ms
Depolarisation des Ruhepotenzials über die Schwelle -60mV (alles oder Nichts Gesetz)
Erkläre das Zustandekommen des Aktionspotenzials
Depolarisation durch Einstrom von Na+ -Ionen (<1 ms)
Nach <1 ms Erhöhung der K+ -Leitfähigkeit -> Ausstrom von K+ -Ionen und somit Kompensation des Einstroms positiver Ladung durch Na+ -Ionen -> Repolarisation
Refraktärzeit von 1-2 ms (Na+ -Kanäle nicht aktivierbar)
Pro Aktionspotential fließen nur wenige Ionen in die und aus der Zelle -> Aufrechterhaltung der normalen Ionenverteilung durch Na+ -K+ -Pumpen
Beschreibe die Erregungsleitung bei marklosen Axonen
Aktionspotential entsteht i.d.R. am Axonhügel
Durch Spannungsunterschied zwischen erregtem und unerregtem Membranabschnitt fließt Strom aus dem depolarisierten in den noch nicht depolarisierten Nachbarbereich
Weiterleitung des Impulses wie „Funke an einer Zündschnur“ In Richtung Synapse: orthodrome Erregungsleitung
In Richtung Soma: antidrome Erregungsleitung
Geschwindigkeit der Erregungsleitung bei unmyelinisierten C-Fasern abhängig vom Axondurchmesser (ca. 1 m/s)
Erkläre den Unterschied der Erregungsleitung der markhaltigen Axone gegenüber den marklosen
Myelinisierte Fasern leiten wesentlich schneller als unmyelinisierte Fasern (bei gleichem Axondurchmesser) (3 m/s bis >100 m/s)
Nur sehr kurze Abschnitte normaler Zellmembran (Ranvier-Schnürringe) mit dazwischenliegenden Internodien (fetthaltige Markscheiden), durch welche praktisch kein Strom fließt
Myelinisierung führt zu kräftiger Erhöhung des Membranwiderstands -> fast verlustlose elektrotonische Aktionspotentialleitung von Schnürring zu Schnürring (Einsparung der Leitungszeit über die Internodien) -> saltatorische Erregungsleitung
Erkläre den Aufbau einer Synapse
Verdickung des Axons: präsynaptische Endigung oder synaptischer Endknopf
Vesikel als Träger der Transmitter
Synaptischer Spalt trennt präsynaptische Endigung von Nachbarzelle
Der präsynaptischen Endigung gegenüberliegender Teil der postsynaptischen Zelle: subsynaptische Membran mit Rezeptoren
Zeichen den Spannungsverlauf in der postsynaptischen Membran bei EPSP und IPSP
Synaptische Interaktion
Bahnung: kurzzeituge Interaktion von EPSP und IPSP
Bahnung ist als räumliche oder zeitliche Summation möglich
Foto der zwei Bahnungen
heterosynaptische Bahnung: Verstärkung der Effektivität einer Synapse durch Koaktivierung einer anderen (Neuromodulator)
Nenne 4 wichtige Eigenschaften von Neurotransmittern
Synthese innerhalb des Neurons
Speicherung in Vesikeln
Durch Aktionspotential in synaptischen Spalt freigesetzt
Inaktivierung durch Spaltung und/oder Wiederaufnahme
Welche Funktionen haben Neuromodulatoren
schnelle synaptische Übertragung durch Transmitter vs. Langzeitverstellung der Erregbarkeit durch Modulator (synaptische Modulation)
Neuromodulator bewirkt somit keine EPSP oder IPSP, sondern modifiziert Intensität und Dauer der Wirkung niedermolekularer Neurotransmitter
Synaptische Plastizität und dessen Unterscheidung
Langfristige Veränderung der synaptischen Effizienz durch häufigere Nutzung
Vermittlung durch „Rest-Kalzium“
Neurochemische Grundlage von Lernen und Gedächtnis (v.a. Hippocampus)
Unterscheidung von
LTP (Long-term potentiation)
LTD (Long-term depression)
Definitionen Neuroanatomie und funktionelle Neuroanatomie
Neuroanatomie = Aufbau, Benennung, und Struktur des Nervensystems
Funktionelle Neuroanatomie = Zuordnung von Funktionen zu Strukturen und Netzwerken
Nenne 4 Stufen der Geschichte der Neurowissenschaften
Antike: Wo sitzt der Geist?
Phrenologie: Schädelform -> Persönlichkeit
Lokalisationismus: Hirnschädigung -> Funktionsausfall
Moderne Neurowissenschaften: Aufgaben -> Aktivierung & Struktur
Nenne die 3 äußeren Schichten des Gehirns
Kalotte: 0.5-1cm Dicke -> mechanischer Schutz
Hirnhäute: Dura mater, Arachnoidea mater, Pia mater -> neurochemischer Schutz
Subarachnoidalraum: Cerebrospinalflüssigkeit (Liquor) -> Stoßabdämpfung
Erkläre die Bezeichnungen mit denen die Richtungen in der Neurologie angegeben werden
medial= innen
lateral = seitlich
Gebe die Schnittebenen an
sagittal -> hot dog
horizontal -> hamburger
frontal -> brot
Erkläre den Aufbau des Rückenmarks, einem Teil des ZNS neben dem Hirn
Rückenmark: Graue Substanz = Zellkörper, Weiße Substanz = Axone
Spinalnerven (Nerv der Information zwischen Rückenmark und Körper überträgt)
31 Ebenen, 62 Spinalnerven
Ganglien = Zellkörperansammlungen
Hinterwurzel = afferent; Vorderwurzel = efferent
Erkläre Aufbau und Funktion des Hinterhirns
ZNS -> Hirn -> Hinterhirn
Zuständig für Vitalfunktionen (Atmung, Blutkreislauf, Reflexe)
Cerebellum: Teil des Hinterhirns zuständig für Bewegung und Kognition
Erkläre die Funktionen des Mittelhirns
ZNS -> Hirn -> Mittelhirn
Faserumschaltung
Colliculi inferiores: auditorisch
Colliculi superiores: visuell-motorisch
Kernsysteme
Periaquäduktales Grau: opioiderge Analgesie
Substantia nigra: Sensomotorik
Nucleus ruber: Sensomotorik
Erkläre den Aufbau und die Funktion des Hypothalamus
ZNS -> Hirn -> Vorderhirn -> Dienzephalon -> Hypothalamus
Integration von autonomen, endokrinen, und behavioralen Reaktionen
Steuerung von Hormonfreisetzung aus der Hypophyse
Motivationale Verhaltensweisen (z.B. Essen, Schlaf, Sexualität), Experiment mit Mäusen je nach Läsion im Hypothalamus Übergewicht oder Untergewicht
Zahlreiche Verbindungen mit dem limbischen System
Nur indirekte Verbindungen mit dem Neokortex & Thalamus
Erkläre die Funktionen des Thalamus
ZNS -> Hirn -> Vorderhirn -> Dienzephalon -> Thalamus
zahlreiche bilaterale Verbindungen zum Kortex
Sensorische Umschaltstation
Corpus geniculatum laterale: visuell
Corpus geniculatum mediale: auditorisch
Nucleus ventralis posterior: somatosensorisch
Priorisierung von Informationen!
Benenne die Teile des Gehirns
Nenne Bestandteile des engeren und des erweiterten limbischen Systems
ZNS -> Hirn -> Vorderhirn -> Telenzephalon ->limbische System
Das engere limbische System
Amygdala Hippocampus Gyrus cinguli
Das erweiterte limbische System
Teile des Thalamus Hypothalamus Teile des Neokortex
Erkläre die zwei Wege der Emotionserkennung nach LeDoux (1994)
1) ‚Schnelle‘ subkortikale Route: - Reflexartige Reaktion
schnelle Umschaltung (Abkürzung) vom Thalamus in die Amygdala,
2) ‚Langsame‘ kortikale Route: - Emotionale Reaktion aufgrund bewusster kognitiver Einschätzung
Läuft vom Thalamus (visuell) über den Neokortex zur Amygdala
Gib die Anatomie der Amygdala und dessen Funktionen an
lateral nucleus Informationen laufen in Amygdala ein
central nucleus Informationen verlassen Amygdala in Periphere
Funktion: Emotionsverarbeitung, Furchtkonditionierung, Motivation -> schnelle Valenzverarbeitung, um Verhalten zu beeinflussen
Beweise:
Amygdala reagiert schnell auf ängstliche Gesichter (Augen)
Beschädigte Amygdala sind beeinträchtigt in der Erkennung von Furcht
Nenne die wichtigste Funktion der Basalganglien
Planung und Ausführung willkürlicher feinmotorischer Bewegungen
Imbalance: M. Parkinson,
Erkläre die Funktion des NAcc, Nucleus Accumbens
Belohnungsverarbeitung
Link zu Bewegungen -> viele Bewegungen werden durch Belohnungen begünstigt / gesteuert
Auch soziale Belohnung durch zB. Oxytocin
Je höher Belohnungsantizipation desto aktiver NAcc
Erkläre die Anatomie des Neokortex
4 Lobi
L. frontalis: Frontallappen
L. parietalis: Parietallappen
L. temporalis: Temporallappen
L. occipitalis: Okzipitallappen
Vielfach gefalte, Hirnwindungen (Gyri) werden getrennt durch Fissuren (Furchen) und Sulci (Gräben)
Kortexdicke zwischen 1,3 und 4,5 mm
Erkläre die funktionelle Zonen des Neokortex
Erkläre die versch. Teile des automen / vegetativen Nervensystems und dessen Funktionen
Autonomes Nervensystem besteht aus drei Teilsystemen: Sympathikus, Parasympathikus und Darmnervensystem
reguliert das autonome Nervensystem die Organfunktionen im Körper und schnelle Wechselwirkung des Inforationsaustausches zwischen den Organen, es hat kaum Schnittstellen mit dem Kortex, weshalb das ANS nur für unbewusste Prozesse zuständig ist
Innervation (funktionelle Versorgung mit Nervengewebe) der glatten Muskulatur aller Organe sowie Herz und Drüsen (u. a. Steuerung von Atmung, Kreislauf, Verdauung, Stoffwechsel, Drüsensekretion, Körpertemperatur, Fortpflanzung)
Erkläre die Anatomie des autonomen Nervensystems
Das autonome Nervensystem besteht im Wesentlichen aus zwei Anteilen, dem Sympathicus und dem Parasympathicus. Beide Teile bestehen aus einem (präganglionären) Teil, der im Zentralnervensystem verankert ist, und einem (postganglionären) Teil, der mit den Erfolgsorganen bzw. den peripheren Zellen verbunden ist.
Alle inneren Organe, die parasympathisch innerviert werden, haben auch eine sympathische Innervation; Nur sympathisch: Blutgefäße, Arbeitsmyokard der Herzkammern, Schweißdrüsen
Erkläre Funktionen des funktionellen Synergismus im Bezug auf das ANS
Hautgefäße geweitet => reduzierte Sympathikus-Wirkung
Herzleistung (Frequenz & Kraft) erhöht => erhöhte Sympathikus Wirkung
=> ANS ist spezifisch organisiert (nach Effektororganen getrennt), Synergismus: Zusammenspiel verschiedener Substanzen / Faktoren
Erkläre die Biopsychologische Theorie hinter dem Biofeedback
eigentlich funktioniert das ANS unterbewusst
indirekter Weg efferenter Intervationen aus dem Kortex in autonome Steuerzentren
durch Biofededback versucht man, dass diese Route bewusst angesteuert wird, indem autonome Körperfunktionen visuell sichtbar gemacht werden
so werden unzugängliche Bereiche wahrnehmbar gemacht
Nenne Komponenten des Immunsystems und dessen Hauptaufgabe
Lymphatische Organe
Immunzellen („zelluläre“ Anteile)
Immunproteine („humorale“ Anteile)
Die zentrale Funktion des Immunsystems besteht darin, den Organismus vor eindringenden Mikroorganismen (Viren, Bakterien, Pilzen, Parasiten) und entarteten Zellen (Tumoren) zu schützen.
Nenne die vorgelagerten Barrieren des Immunsystems
Haut: weitgehend undurchlässig
Magen: Salzsäure
Atemwege: Schleimauskleidung
Vagina: saures Milieu, Milchsäure
Harnwege: saures Milieu, Urin
Nenne die primären lymphatischen Organe und deren Funktion
Thymus (kleines Organ in der Mitte der Speißeröhre)
Knochenmark
Primäre lymphatische Organe sind Produktions- und Reifungsort aller Immunzellen. Die Immunzellen werden produziert aus sich selbst erneuernden hämopoetischen( Stammzellen die durch Differenzierung sich zu Blutzellen entwickeln) Stammzellen im Knochenmark
Diese Stammzellen haben die Funktion des
A Teilung zur Aufrechterhaltung des Stammzellenpools
B DIfferenzierung
Nenne die produzierten Immunzellen in den primären lymphatischen Organen
Lymphozyten
T-Lymphozyten -> Ausreifung im Thymus
B-Lymphozyten -> Ausreifung im Knochenmark
NK-Zellen
Leukozyten
Monozyten
Makrophagen
Granulozyten
Zusammensetzung des Blutes
57% Flüssigkeit (Blutplasma) davon :• 90% Wasser • 8% Proteine • 2% andere gelöste Bestandteile
43% feste Blutanteile (Blutkörperchen)
Rote Blutzellen (Erythrozyten) (Sauerstofftransport)
Weiße Blutzellen (Leukozyten) (Krankheitserregerabwehr)
Blutplättchen (Thrombozyten) (Blutgerinnung)
Sekundäre lymphatische Organe
Lymphgefäßsystem (weiteres Gefäßsystem neben Blutgefäßsystem)
Lymphknoten sind die Filterstationen des Immunsystems
dort werden Antigene den Immunzellen „präsentiert“
regionale Lymphknoten: Tonsillen, Peyer-Plaques, Hals-/Achsel-/Leistenlymphknoten
Milz: Immunreaktion gegen Antigene, die in Blutbahn eingedrungen sind
Vergleiche die angeworbene zwischen der erworbenen Immunität
Erkläre die Funktionsweise des angeborenen Immunsystems
zellulär:
Monozyten Makrophagen Granulozyten -> Aufnahme und Verdau von Antigen (Phagozytose)
natürliche Killerzellen -> erkennen infizierte oder entartete Zellen und lösen Apoptose aus (Selbstmordprogramm)
humoral:
Enzyme Komplementsystem Akute-Phase-Proteine -> Zerstörung der Zellmembran von Bakterien, oder Markierung von Bakterien zur effizienten Phagozytose
2 Möglichkeiten der Fremderkennung des angeborenen Immunsystems
I. „Pattern-Erkennung“ Strukturen/Muster werden erkannt, die im eigenen Organismus nicht vorkommen, aber häufig bei Mikroorganismen anzutreffen sind ( an zB. Bakterien-Lipide oder Bakterien-DNA („PAMPs“)) Es gibt 9-10 verschiedene Toll-Like Rezeptoren
II: „Ausweiskontrolle“ Zellen werden nur als körpereigen akzeptiert, wenn sie an der Zelloberfläche bestimme Moleküle tragen (HLA-Moleküle)
Das Prinzip des erworbenen Immunsystems
potentiell fast unbegrenzte Vielfalt möglicher Antigene (Fremdkörper)
Immunsystem muss eine ähnlich hohe Anzahl verschiedener Antikörper exprimieren (1011- 1014)
die für die Antikörperbildung zuständigen Gensegmente werden in jedem reifenden B- und T-Lymphozyten neu gemischt
jede B-/T-Zelle ist somit ein Art “genetisches Unikat”
Erkläre die Funktionsweise des erworbenen Immunsystems
Zelluläre Abwehr:
T-Lymphozyten: T-Helfer (CD-4) und T-Killerzellen (CD-8)
Aktivierung von T-Helferzellen durch Antigene
-Vermehrung
-Freisetzung von Zytokinen
-Vermehrung von T-Killerzellen
-Zerstörung der befallenen Zellen
Aktivierung von B-Lymphozyten (-> humorale Abwehr)
Humorale Abwehr:
B-Lymphozyten exprimieren spezifische Antikörper auf der Zelloberfläche
Kontakt mit Antigen
-B-Lymphozyt wird zur Plasmazelle -> wandert ins Knochenmark und beginnt Massenproduktion von Antikörpern
Zusammenhang Immunsystem und Krankheit
Definition Psychoneuroimmunologie
Psychoneuroimmunologie ist die Wissenschaft von den Wechselwirkungen zwischen Verhalten („Psycho“), Nervensystem („Neuro“) und Immunsystem („Immunologie“).
Wissenschaftliche Grundlage für den Zusammenhang zwischen psychischen Prozessen und (somatischen) Erkrankungen
Grundidee: Neuronales, endokrines, und Immunsystem stehen in Wechselwirkung miteinander
Nenne Beispiele für Zusammenhänge zwischen Psyche und Immunsystem
Immunfunktionen sind konditionierbar
Akuter Stress stimuliert (unspezifische) Abwehr
Chronischer Stress reduziert Immunfunktionen
Was sind Zytokine und deren Funktion
Zytokine sind die „Neurotransmitter“ des Immunsystems (Interleukine, Interferone, Tumornekrosefaktoren u.a.) Botenstoffe zur Organisation
Steuern die Kommunikation zwischen Körperzellen -> Migration von Immunzellen ins Gewebe, Bindung kooperierender Zellen, Aktivierung/Hemmung von Zielzellen
Binden spezifisch an Zytokinrezeptoren auf Immunzellen oder
systemisch auf vielen verschiedenen Zielzellen (Nervensystem, endokrines System)
notwendige Steuerung der beteiligten Immunzellen. Die Zytokine müssen nicht in die Zielzelle eindringen, um die Zelle zu der erforderlichen Reaktion zu veranlassen.
Es gibt Zytokine sowohl im ZNS als auch in der Körperperipherie, weshalb sie komplexe Regelkreise bilden können
Erkläre die Gundlagen der Endokrinologie
Die Endokrinologie ist die Lehre von den Hormonen und ihren Wirkungen
Hormone werden in den dafür spezialisierten Drüsenzellen entwickelt -> diese liegen meist als Organe beisammen (endokrine Drüsen)
Hormone werden in granulärer Form in Vesikeln gespeichert (Ausnahme Steroid- und Schilddrüsenhormone)
Freisetzung durch Exocytose
Hormone diffundieren durch die Epithelwand der nächstgelegenen Blutkapillaren in das Blut
Benne die wichtigsten Hormondrüsen und ihre Funktion
Erkläre die Arten von Hormonwirkungen
endokrine Wirkung: Drüsenzelle gibt Hormon ins Intersitium -> Blut -> Rezeptor der Zielzelle
parakrine Wirkung: Hormon dockt an Nachbarelle an ohne in Blutbahn gelangt zu sein
Autokrine Wirkung: Hormon dockt direkt an eigener Zelle an
Neurohormonwirkung: Hormone können als Neurotransmitter fungieren -> Übertragung über axonaler Weg
Orte der Hormonrezeptoren
Hormone finden ihre Rezeptoren…
in der Zellmembran (fettunlösliche Peptid- und Proteinhormone)
im Zytoplasma (lipophile Steroidhormone)
im Zellkern (Hormone aus der Aminosäure Tyrosin, z.B. Schilddrüsenhormone)
Erkläre den Weg von Hormonen
Hormon diffundiert durch Zellmembran und bindet an Rezeptor
Transalokation in Zellkern -> Beeinflusst DNA-Synthese (Aufbau von Stoffen für die Zellteilung) des Zellkerns
Veränderung der Transkriptionsrate der genetischen Information zu messenger RNA -> verändert Eiweißsynthese beim Prozess der Translation -> veränderte Zellfunktion
Hormon bestimmt welchen Teil der DNA abgeschrieben/übersetzt wird
Nenne die Klasse und den Produktionsort der wichtigsten Hormone
Erkläre den endokrinen Regelkreis
Regelkreise dienen zur Aufrechterhaltung der Homöostase = Selbstregulation
Nenne vier Beispiele für einen endkrinen Regelkreis
Autokrines Feedbak: Hormon dockt an eigene Zelle an und gibt sich selbst Feedback
Zielzellenfeedback: Hormon dockt an ZIelzele an, biologische Reaktion der Andockung gibt Feedback an Hormon
Regulierung des Gehirn: Hypothalamus sendet Signal an endokrine Zelle, die an Zielzelle andockt, Biologische Reaktion gibt Feedback an Hypothalamus, der entsprechend regulierende SIgnale sendet, Endokrine Zellegibt Selbstfeedback
Regulierung des Gehrins und der Hypophyse
Erkläre den Aufbau des hypothalamisch-hypophysären Hormonsystems
Hauptaufgabe: Steuerung aller vegetativen Funktionen und Koordination aller wichtigen Aufgaben im Organismus
Hypophysevorderlappen:
Dafür werden hypothalamische Neurohormone freigesetzt, die die Ausschüttung von Hormonen aus dem Hypophysenvorderlappen in den Blutkreislauf anregen (Releasing Hormon) oder hemmen (Inhibiting Hormon).
Diese hypothalamishen Hormone gelangen in den Hypophysenvorderlappen, indem sie zwei Kapilliarnetze durchlaufen
Hypophysehinterlappen:
Oxytocin und Vasopressin werden im Hypothalamus synthetisiert und werden durch axonalen Transport im Hypophysenstil in den Hypophysenhinterlappen transportiert und an dessen Endknöpfchen in den Blutkreislauf freigesetzt
Beschreibe die Anatome der Hypophyse
Nenne die Hormone des Hypothalamus, die ausgelösten Hormone der Hypophyse und dessen Zielorgane und die Hormone die von ZIelorganen freigesetzt werden
oben die letzten beiden: GHRH, GHIH
Erkläre die Hypothalamus-Hypophyse-Zielorgan Achse am Beispiel der Nebennierenrinde
Nebennierenrinde ist dreischichtig aufgebaut ( jede bildet Gruppen von Hormeonen aus)
Mineralokotikoide: Aldosteron
Glukokortikoide: Kortisol
männliche Geschlechtshormone und Androgene
alle Hormone sind Steroide (Synthese von Cholesterin)
Stress bewirkt Freisetzung von CRH -> hontrolliert ACTH -> kontrolliert Kortisolausschüttung -> hemmt CRH (Regelkreis)
Nenne 5 Wirkungen von Kortisol
Mobilisiert Glukose bei erhöhtem Energiebedarf
Schwächen Infektabwehr
Entzündungshemmend und antiallergisch
Viele Wirkungen auf ZNS + Sinnesorgane
in hoher Dosis erhöhte Kampfbereitschaft, Schlaflosigkeit, Depression
Beschreibe den erweiterten Regelkreislauf bei hinzubeziehen von neuronalen Systemen
Definition Stress
Stress resuliert aus einer Bedrohung der phsilogischen und/oder psychologischen Unversehrtheit einer Person, welche eine adaptive phsiologiche, behaviorale, emotionale und kognitive Reaktion bewirkt. Entscheidend ist hierbei die Einschätzung durch objektive Gegebenheit oder subjektive Interpretation der Bedrohung eines Stressors. In beiden Fällen wird das individuelle Ausmaß der Stressreaktion durch eine Integration der individuellen psychobiologischen Stressreagibilität, der subjektiven Bedrohungseinschätzung und der Einschätzung der verfügbaren Bewältigungsressourcen bestimmt. Stress stellt somit ein kurzfristiges Ungleichgewicht zwischen wahrgenommenen belastenden Anforderungen und verfügbaren Regualtionsressourcen dar. Chronischer Stress tritt auf, wenn die adaptive Reaktion, nicht zur Bewältigung des Stressors führt und das Ungleichgewicht erhalten bleibt.
Definition Stressassoziierte Symptomatik
Die stressassoziierte Symptomatik umfasst das Spektrum aller mit der Stressreaktion und dem Stresserleben einhergehenden physiologischen (z. B. erhöhte Herzrate, muskuläre Verspannung), kognitiven (z. B. Grübeln, Konzentrationsschwierigkeiten), emotionalen (z. B. Angst, Gereiztheit, Labilität) ) und sozialen Symptome (z. B. sozialer Rückzug, vermehrte Fehltage am Arbeitsplatz). Im Vergleich zu einer akuten Stressreaktion treten zumindest vereinzelte Symptome auch ohne erneute Konfrontation mit einem Stressor auf; individuell ansonsten ausreichende Erholungszeiten genügen nicht mehr, um das Erregungsniveau zu normalisieren.
Nenne Variablen die die Wirkung von Stressreizen beeinflussen
…der objektiven, physikalischen Intensität des Stressors,
…der subjektiv-psychologischen Intensität des Stressors (Bewertung und Ursachenzuschreibung),
…der Vermeidungs- und Bewältigungsmöglichkeit („Coping“) der Stresssituation,
…den Vorerfahrungen mit Stress (indiv. Lerngeschichte),
…der Dauer und Häufigkeit von Stressoren
…konstitutionellen psychologischen/physiologischen Faktoren,
…der tonischen Ausgangsaktivierung vor und während Stresskonfrontation (inkl. zirkadianer Rhythmen, Schlafstadien)
…der sozialen Unterstützung und Bindung
… und den motorischen „Abfuhrmöglichkeiten“.
Prinzip der Allostatischen Belastung
Störung der Homöstase (Gleichgewicht), Auslösen von Adaption (Bewältigung)
Alloastische Belastung = Langzeitfolgen des Stress, Übergang zur Krankheit
Wenn zu lange zu stark Gegenreguliert werden muss bricht diese zusammen
Nenne 3 Typen von Alloastischer Belastung
normal: mit der Zeit Anpassung an Stressituation -> weniger Belastung
1: keine Anpassung, immer wieder hohe Stressreaktion
2: keine Erholung noch lange nach Stressreiz physiologische Stressreaktion
3: keine Stressreaktion
Wirkung von Oxytocin auf 4 verscheidene Verhaltensgebiete
Paarbindung:
Entwicklung und Aufrechterhaltung von sozialen Bindungen hängt vom vorhandensein von O im ZNS ab
ohne Oxytocin wird Partner nicht mehr erkannt (Maus sucht Partner nicht mehr wenn Oxytocin blockiert ist)
Angstreaktion:
Durch Oxytocin wird Vasopressin (blutdrucksteigernd) reduziert -> Angst reduziert
Geringe Amygdala Reaktivität in sozialen Situationen bei sozialer Phobie
Stressreaktion:
Stressreduktion durch Ausschüttung O. beim Stillen, Körperkontakt und intranasale Applikation
Gefühle lesen:
Förderung der korrekten Deutung ambivalenter Geichtsausdrücke
Grundlagen der Vererbung
Jedes Merkmal Gen liegt als Paar von Allelen vor die jeweils von den beiden Eltern kommen und getrennt an Nachkommen weitervererbt werden
Es gibt dominante und rezessive Gene, rezessive Gene können erst in der zweiten Generation durch die Kombination yy auftauchen
Phänotyp -> äußeres Erscheinungsbild
Genotyp -> genetische Anlagen, können sich bei yy unterscheiden
homozygot: YY; heterozygot Yy
erkläre die Begriffe
Kodominanz und multiple Allele
Epistase
Polygene Vererbung
Kodominanz und multiple Allele:
beide Allele sind gleich dominant
Epistase: Gene, die Phänotypische Ausprägung anderer Gene verändert
Polygene Vererbung: bei quantitativen Merkmalen sind 2 oder mehr Gene an der phänotypischen Ausprägung beteiligt
Erkläre die wichtigsten Bestandteile der Anatomie der Genetik
Zellkern: 23 Chromosomenpaare mit verschiedenen Erbmerkmalen
Chromosomen: DNA+Eiweiß: 1.100 Gene
DNA: Kette von Nukleotiden (A, G, C, T), stellen genetischen Code dar
Kodons: Zusammensetzung aus 3 Nukleotiden -> 4^3 (64) Möglichkeiten
Zellteilung und Rekombination
Elternzellen: dipoler Chromosomensatz
Interphase I + Prophase I: Chromosome verdoppeln sich zu Chromatidenpaaren und homologe Paare legen sich als Tetrade zusammen
Metaphase I + Anaphase I: zwei gleichermaßen wahrscheinliche Chromatidenpaarungen 2^23
Erkläre die Eiweißsynthese durch Gene
DNA wird durch ähnlich aufgebaute RNA kopiert (Transkription im Zellkern)
In den Ribosomen wird die in der RNA gespeicherte Information , wo die Translation zu Enzymen und Eiweißen stattfindet
Nenne zwei Beispiele für Mutationen
single nucleotide polymorphism -> a singe base is changed A -> C
Nonsynonymous/missense -> eine Mutation, die die Aminosäure im translated Protein verändert -> TCA -> CCA betrift Proteinstruktur und Funktion
4 Arten der Wechselwirkung der Gen-Umwelt Interaktion
- multiplikativ (vgl. antisoziales Verhalten)
- additiv / kompensatorisch (vgl. Bildung)
- evokativ (vgl. Intelligenz)
- differenziell (vgl. „intelligente Ratten“, Übergewicht)
Grundlagen der Epigenetik
epigenetische Information reguliert die Gen-Expression kann bei der Zellteilung erhalten bleiben (auch in Keimzellen)
Prozesse: Histon-Modifikation, DNA-Methylierung, Micro-RNA
bewahren den „zellulären Phänotyp“ (z. B. Art des Gewebes)
Bindeglied zwischen Umwelt und Genen (z. B. Stress, Traumata, Ernährung, …
Nenne die Forschungsmethoden der Erblichkeit
familiy study: ist die Störung familiär bedingt -> Wahrscheinlichkeit der Betroffenheit anderer Familienmitglieder
twin study: Wie viel Einfluss haben Gene -> Erblichkeit
linkage study: Welche Chromosomen sind involviert -> Lokalisation von Chromosomen
association study: Welche gene sind involviert -> häufige, strukturelle und seltene Risiko Varianten
GxE study: sind genetische Varainten verändert durch Exposition oder Erfahrung -> Gen-Umwelt Interaktion
melokulare, cellulare, clinical studys: wie erzeugen Gene Krankheiten -> pathogene Mechanismen
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