Arbeitsblatt Nervensystem 1

▪ Aufnahme umweltbedingter oder im Körper entstehender Reize

▪ Umwandlung in nervöse Erregungen und deren Weiterleitung sowie Verarbeitung

▪ Koordination & Steuerung der Körperfunktionen durch Impulse die vom Zentrum zur Peripherie abgegeben werden

▪ Anatomisch: zentrales- und peripheres Nervensystem (ZNS und PNS)

▪ Physiologisch: autonome und somatische Nervensysteme

Zentrales Nervensystem (ZNS)

•Gehirn (Cerebrum)

•Rückenmark (Medulla spinalis)

Peripheres Nervensystem (PNS)

•Hirnnerven

•Spinalnerven

•Ganglien

~ 7.000 Synapsen pro Nervenzelle

Zellkörper (enthält Nucleus, Mitochondrien, etc.)

Dendriten (nehmen Signale und Reize von Sinneszellen oder Neuronen auf und leiten sie Richtung Zellkörper)

Axon (langer Fortsatz, leitet Aktionspotentiale weg vom Zellkörper)

Synaptische Endköpfchen (wandelt elektrisches Signal in chemisches Signal um über Neurotransmitter)

Das Ruhemembranpotential wird durch Transporter wird das hergestellt und erst dann kann die Zelle neu erregt werden. ~-65mV

Natrium und Kalium

stellt unter Verbrauch von ATP das Ruhemembranpotential wieder her, indem sie Natrium-Ionen und Kalium-Ionen entgegen des Konzentrationgradienten pumpt

1. Das Ruhemembranpotential wird durch die vorher genannten Transporter eingestellt ~-65mV

2. Input über synaptische Übertragung erhöht die Spannung bis spannungsabhängige Natriumkanäle öffnen (Depolarisation)

3. Natriumkanäle inaktivieren und Kaliumkanäle öffnen (Repolarisation) Kaliumkanäle bleiben länger geöffnet -> Nachhyperpolarisation (Richtung -80mV (Kalium „reversal potential“)

4. durch Transporter wird das Membranpotential wieder hergestellt und erst dann kann die Zelle neu erregt werden

Kalium-Kanäle bleiben länger geöffnet und das Potenzial sinkt unter das Ruhemembranpotential ~80mV

An einer chemische Synapse wird das elektrische Signal in ein chemisches Signal umgewandelt und an die nächste Zelle weitergeleitet. Dies erfolgt über spezielle Botenstoffe, sogenannte Neurotransmitter, die den synaptischen Spalt überbrücken und an der Zielzelle eine neue elektrische Erregung auslösen.

Agonisten: ahmen Wirkung der Neurotransmitter nach (aktivieren Rezeptor)

Antagonisten: blockieren Wirkung der Neurotransmitter (verhindern Aktivierung des Rezeptors)

Sie fungieren als direkte Verbindung zwischen einem elektrischen Signal (Aktionspotenzial) und der chemischen Freisetzung von Neurotransmittern. Durch diese Spannungsänderung öffnen sich die dort lokalisierten, spannungsabhängigen Calciumkanäle. Calciumionen (Ca²⁺) strömen schlagartig in die Zelle ein, da die Konzentration außerhalb der Zelle viel höher ist. Die Calciumionen docken an spezielle Proteine der Synaptische Vesikel an. Die im Inneren der Vesikel gelagerten Neurotransmitter werden in den synaptischen Spalt ausgeschüttet.

Wiederaufnahme

Enzymatischer Abbau

Diffusion

Sympatikus:

Herzfunktion erhöht

Blutgefäße: Koronarien erweiter, Haut und Lunge verengt

Bronchialmuskulatur erschlafft

Peristaltik abgeschwächt

Harnblasesphinkter kontrahiert

Dilatator pupillae kontrahiert

Parasympatikus:

Herzfunktion erniedrigt

Blutgefäße erweitert

Bronchialmuskulatur kontrahiert

Peristaltik verstärkt

Harnblasensphinkter erschlafft

Sphincter pupillae kontrahiert

Acetylcholin

Noradrenalin

postsynaptisch:

Nicotinische Rezeptoren

Muscarinische Rezeptoren

Adrenerge Rezeptoren

Unterteilung in α-Adrenorezeptoren und β-Adrenorezeptoren

α1-Adrenorezeptoren

• Erregung der glatten Muskulatur

• Vasokonstriktion von Haut, Schleimhaut, Venen und Prostata

-> Blutdruckanstieg

-> Abschwellung der Schleimhäute

• Therapeutische Anwendung:

-> Selektive Agonisten: Hypotonie, lokal bei Schnupfen und Bindehautentzündung

-> Antagonisten: Hypertonie, benigne Prostatahyperplasie

α2-Adrenorezeptoren

• Hemmen nach Aktivierung präsynaptisch die Norepinephrin Freisetzung

• Präsynaptisch immer α2-Adrenorezeptoren

• Postsynaptisch sowohl α1-als auch α2-Adrenorezeptoren

• Therapeutische Anwendung:

-> Selektive Agonisten: Antihypertonika, Glaukommitte

β1-Adrenorezeptoren

• Am Herzen:

-> positiv inotrope, positiv chronotrope, positiv dromotrope und positiv bathmotrope Effekte

• Therapeutische Anwendung:

-> Selektive Agonisten: Kreislaufstillstand, kardiogener Schock

-> Selektive Antagonisten: Hypertonie, Arrhythmien, Glaukom

β2-Adrenorezeptoren

• Erschlaffen der Bronchial- und Uterusmuskulatur

• Therapeutische Anwendung:

-> Selektive Agonisten: Asthma, chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD), Tokolyse

• Postsynaptisch: COMT und MAO-B

• Präsynaptisch: MAO-A

COMT: Veretherung der phenolischen 3-OH Gruppe -> Wirkung! (sh.Interaktionen)

MAO und Aldehyd Dehydrogenase (ADH): Biotransformation zur Mandelsäure, Anschließend Konjugat-Bildung (Glucuronsäure oder Schwefelsäure)

Direkte α1-Sympathomimetika -> Agonisten am α1-Adrenorezeptor

Indirekte α1-Sympathomimetika-> Freisetzung von Norepinephrin

Phenylethylamine

Imidazoline (lokale Anwendung)

Vergleich Catecholamine -> eine OH-Gruppe entfernt:

• relativ licht- und oxidationsstabil

• weniger polar, daher bessere Resorption aus dem

Gastrointestinaltrakt

• metabolisch gegenüber COMT stabiler -> Catechol-Einheit fehlt

Vergleich Catecholamine

-> OH-Gruppen fehlen oder sterisch abgeschirmt

-> Amino-Gruppe Teil des Imidazolinrings

• Keine Biotransformation durch MAO oder COMT

• Halbwertszeit erhöht

• Wirken als Antagonisten an α-Adrenorezeptoren

• Binden mit hoher Affinität an Rezeptor

Unterscheidung in:

➢ alkylierende α-Sympatholytika

➢ selektive α1-Sympatholytika

➢ selektive α2-Sympatholytika

Chemische Klassen:

• Chinazolin-α1-Antagonisten

• Catechol-aminanaloge

• Phenylpiperazin-α1-Antagonisten

Wirken als Agonisten an β-Adrenorezeptoren

• β1-Rezeptoren: Herz —> Unerwünschte Wirkungen, daher β2-selektive Agonisten

• β2-Rezeptoren: Bronchien, Uterus

Wirkdauer (für Bronchospasmolytika)

➢ Kurz und rasch wirkende (short acting beta-2-

agonists (SABA); rapid acting beta-2-agonists

(RABA); Reliever)

➢ Lang wirkende (long acting beta-2-agonists (LABA))

➢ Ultralang wirkende (ultra long acting beta-2-

agonists (ULABA)

β–Sympatholytika = β–Adrenorezeptor-Antagonisten

Blockieren β-Rezeptoren (-> Betablocker)

kardiovaskuläre Erkrankungen

Unerwünschte Nebenwirkungen an den Bronchien (Bronchospasmus) -> β1-selektive Antagonisten

Glaukomtherapie

tachykarde Herzrhythmuusstörung

Metoprolol

Bisoprolol

Binden nicht direkt an Adrenorezeptoren

Erhöhen indirekt das Angebot von Epinephrin an den Adrenorezeptoren

Therapeutische Anwendung:

->Psychostimulanzien zur Therapie der Aufmerksamkeitsdefizit- Hyperaktivitätsstörung (ADHS) bzw. der Narkolepsie

-> Früher Appetitzügler (Anorektika)

->bei Erkältungskrankheiten zur Vasokonstriktion

Wirkmechanismus:

• Durch strukturelle Ähnlichkeit zu Norepinephrin verdängen sie dieses aus den Vesikeln und hemmen die Wiederaufnahme aus dem synaptischen Spalt

• Auch Serotonin und Dopamin betroffen