Lysosomen
zum Verdauen von Abfallstoffen, Proteinen etc.
Gap junctions
Kommunikation zwischen anliegenden Zellen
Übertragung von Ionen oder kleinen Molekülen durch Diffusion direkt auf die Nachbarzelle
Tight Junctions
schmale Bänder der Epithelzellen stehen in Verbindung mit Nachbarzellen
bilden Diffusionbarriere
Lokale Kommunikation
autokrin Hormone wirken auf sezernierende Zelle selbst oder umliegende Zellen des gleichen Typs
parakrine Hormone wirken auf Zellen in unmittelbarer Umgebung
Nervensystem
schnelle Signalweiterleitung über Synapsen
Endorkrines System
langsame Signalleitung
über Hormone auf dem Blutweg
Aufgaben Membran
Barrierefunktion
Trennung von Räumen
Aufrechterhaltung der Homöostase
selektiver, kontrollierter Austausch von Substanzen
Trennung elektrischer Ladungen
Erkennungsfunktion durch Rezeptoren
Carier Kanäle
durchlaufen Änderung ihrer Konformation bei jeder Aufnahme und Abgabe
Uniporter: nur eine Teilchensorte
Symporter: mehrere Teilchensorten in gleiche Richtung
Antiporter: mehrere Teilchen in entgegengesetzte Richtung
Pumpen
aktiver Transport, nutzen ATP
transportieren elektrische Ladung (z.B. Na+, H+)
Signaltransduktion extrazelluläre Signale
Oberflächenrezeptoren übertragen extrazelluläre Signale ins Zellinnere
Wirkung oft durch G-Proteine vermittelt
cAMP aktiviert Reaktionskaskade -> Biologische Effekte 🌟
Signaltransduktion intrazelleluläre Signale
Stereoidhormone binden an intrazelluläre Rezeptoren
Proteinbildung wird aktiviert -> Biologische Effekte 🌟
Produktion cAMP
Hormone binden extrazellulär an Rezeptor
GDP wird zu GTP, G-Protein wird aktiviert
GTP bindet an Adenylylcyclase
-> wandelt ATP in cAMP um
Second Messenger
intrazelluläre Signalmoleküle
werden als Reaktion auf FirstMessenger freigesetzt
cAMP,
cGMP,
IP3,
DAG,
Ca2+
First Messenger
extrazelluläre Signalmoleküle
Proteine
Hormone
Neurotransmitter
Membranpotential
Membranen sind semipermeabel
zusammen mit ungleicher Ionen-Verteilung von Zellinneren und -äußeren entsteht Membranpotential
Ruhepotential bei -50mV - -100mV
Zellinnere negativ, Zelläußere positiv
Aktionspotential
Aktionspotential ist kurzzeitige Änderung des Membranpotentials
Na+Kanäle öffnen sich
Zellspannung ändert sich (steigt) (Depolarisation)
Ka+ Kanäle öffnen sich, Na+Kanäle schließen sich
Zellspannung sinkt (Repolarisation
sinkt weiter als vorher (Hyperpolarisation)
NaK-Pumpen bringen es wieder ins gleichgewicht
Pupille
Pupille wird über autonomes Nervensystem geregelt
bei hellem Licht verengert sich Pupille -> Parasysmpathikus
bei wenig Licht erweitert sie sich -> Sympathikus
Photorezeptoren
Ganglien, Zapfen und Stäbchen sind Photorezeptoren
Zapfen zum Farbensehen
Stäbchen Lichtempfindlich
Belichtun der Photorezeptoren -> Hyperpolarisation (Abnahme von Na+, Ca2+)
Im Dunkeln Depolarisation (viel Na+, Ca2+)
On-/Offbipolarzellen
Belichtung bei Onbipolarzellen -> Depolarisation
Abdunklunb bei Onbiopolarzellen -> Hxperpolarisation
Abdunklung bei Offbipolarzellen -> Depolarisation
Belichtung bei Offbipolarzellen -> Hyperpolarisation
Akustik
Akustik ist physikalische Beschreibung der Schallübertragung
Audiologie
Audiologie ist die Funktion und Erkrankungen des menschlichen Gehörs
Audiometrie
Audiometrie ist die Untersuchung des Gehörs
Schall
je größer die Amplitude desto größer Schalldruck desto energiereicher die Schallwelle
Ton
hat eine Frequenz
Klang
Klang sind mehrer Töne
Geräusch
sind unperiodische mehrere Töne
Tonhöhe und Lautstärke
je höher die Frequenz desto höher der Ton
Je größer die Amplitude desto lauter das Signal
zunehmender Schalldruck -> zunehmende Lautheitsempfindung
akustische Impendanz
Maß für Widerstände, die der Ausbrietung von Schallwellen entgegenstehen
Impendanz = Druck/Geschwindigkeit
Autonomes Nervensystem
kontrolliert und moduliert die Funktion der viszeralen Organe (Organe im Bauchbereich)
Sympathikus, Parasympathikus
arbeiten knoträr um Gleichgewicht in Homöostase herzustllen
Sympathikus verbraucht Energie (Fight or flight)
Parasympathikus gewinnt Energie (rest and digest)
Parasympathikus Ursprung
Parasympathikus hat Zentrum im Hirnstamm und Sakralmark (erst zu Ganglien dann weiter)
entspringt dem Kraniosakralem System
Sympathikus Ursprung
Sympathikus hat Zentren im Thorakeln und Lumbalen Bereich (Brustmark und oberen 2-3 Segmenten des Lendenmarks)
entspringt Thorakolumbalen System
Acetylcholin Vorkommen
in präganglionären Fasern im Sympathikus
in präganglionären und postganglionären Fasern im Parasympathikus
Acetylcholin passende Rezeptoren
Nikotinische Rezeptoren
Muskarinische Rezeptoren
Nikotonische Rezeptoren in präganglionären Fasern im Sympathikus und Parasympathikus
Muskarinischer Rezeptor in postgangliönären Fasern im Parasympathikus
Noradrenalin Vorkommen
in postganglionären Fasern des Sympathikus
Noradrenalin passende Rezeptoren
α, β Adrenorrezeptoren
α, β Adrenorrezeptoren in postganglionären Fasern im Sympathikus
Agonisten (Medikamente)
Agonisten sind Medikamente, die Rezeptoren besetzen und aktivieren
Antagonisten (Medikamente)
Antagonisten sind Medikamente, die Rezeptoren besetzen, diese aber nicht aktivieren. Der Antagonist blockiert die Rezeptoraktivierung durch den Agonisten
zentrales Nervensystem bestandteile
Gehirn
Rückenmark
zentrales Nervensystem Funktionen
sensorische Funktion (Registrierung Stimuli)
intergative Funktion (Weiterleitung und Interpretation von Input)
motorische Funktion (sendet Information an Muskeln, Organe etc.)
afferente Neuronen
sensorische Neuronen
leiten Impulse von sensorischen Rezeptoren zum ZNS
efferente Neuronen
Motoneuronen
leiten Impulse vom ZNS weg
Oligodendrozyt
Helferzellen, die Nervenzellen mit Energie versorgen
Astrozyt
bilden Brücke zwischen Neuronen und Blutkreislauf
Mikroglia
Teile des Immunsystem des ZNS, präsentieren Antigene und entfernen abgestorbene Zellen
Hirnhaut
Meninges
Arachnoidea mater (mittlere Schicht)
Subarachnoidealraum mit Liquor cerebrospinalis (Gehirn-Rückenmarkflüssigkeit)
Pia Mater (Innere Schicht)
Vorderhirn
Telencephalon
Diencephalon
Mittelhirn
Mesencephalon
Hinterhirn
Metencephalon
Myelencephalon
Funktion Diencephalon
Lernen, Gedächtnis, Emotionen, Regulation der Nahrungsaufnahme etc.
Funktion Telencephalon
Gedächtnis und Emotion
Funktion Mesencephalon
sehen, hören, Schlaf/Wach, Erregung, Temperaturregulation
Funktion Melencephalon
kontrolliert Schlaf, Atmung, Schlucken, Gesichtsfunktion, Körperposition
Bewegungskontrolle: Koordination, Präzision
Funktion Myelencephalon
kontrolliert Atmung, Herzrate, Blutdruck, Husten, Niesen etc.
Hypothalamus
reguliert homöostatische Funktionen
ist über Hypophyse mit endokrinen System verbunden
Zentrum der Sättigung
Ventromedialer Nucleus
Zentrum der Narhungsaufnahme
Lateraler Hypothalamus
Zentrum des Appeptits
Arcurate Nucleus
Appetitstimulierene Signale
Orexin,
Ghrelin,
Neuripeptid Y
Appetitverlust
Appetitverlust durch Proopiomelancortin (POMC), leptin
während der Nahrungsaufnahme werden Hormone (CCK, PYY, Insulin) im Verdauungssystem gebildet
Formatio Reticularis
ist Neuronennetzwerk im Hirnstamm
besteht aus multipolaren Neuronen
bildet den Kern des Hirnstamms
Durchzieht den Hirnstamm und das Rückenmark
reguliert Wachsamkeit, Schlaf, Schlucken, Erbrechen, Motorik und Miktion (Entleerung der Blase)
Filtert irrelevante Stimuli aus
glatte Muskulatur
unwillkürlich, wenig ermüdbar
Aktin und Myosinfilamente sind locker angeordnet -> keine querstreifung
Single Uni-Type
Single Uni-Type -> Muskelzellen über Gap Junctions verbunden
Multi Uni-Type
Muskelzelle kontrahiert unabhängig von Nachbarzellen
Regulation der Kontraktion der glatten Muskulatur
Neurotransmitter und Hormone binden anspezifische Rezeptoren und aktivieren dadurch eine intrazelluläre Signalkaskade
-> IP3 setzt Kalzium frei, Kalzium bindet an CalModulin
-> Kontraktion
Skelettmuskulatur Funktion
schnelle und Belastungsbewegung
Stabilisierung der Körperposition (aufrechter Stand)
Manipulation kleiner Objekte (Finger und Zehen bewegen)
Regulation der Körpertemperatur durch Zittern
Mototirsche Einheiten Typ 1
rot
wenig ermüdbar -> Dauerleistung
hohe Mitochondirendichte, hoher O2-Spericher, viele Lipide
langsam kontrahierend
Mototirsche Einheiten Typ 2
weiß
rasch ermüdbar -> schnelles Laufen
viel Glykogen, wenig Myoglobin
2 Typen: aerob und anaerob
schnell kontrahierend
isometrische Muskelkontraktion
keine Muskelverkürzung, Muskelspannung ändert sich
isotonische Muskelkontraktion
Muskellänge verändert sich, Muskelspannung bleibt gleich
Auxotonische Muskelkontraktion
mischform aus isometrisch und isotonisch
Bewegungsapparat Zusammensetzung
setzt sich zusammen aus Knochen, Gelenken und Muskeln
Funktionen Bewegungsapparat
liefert Form,
Unterstützung,
Stabilität und
Bewegung im Körper
Skelettfunktion
Bewegung (Befestigungspunkte für Muskulatur)
Unterstützung (von Kopf und Wirbelsäule)
Blutproduktion im Knochenmark
Aufbewahrung (Mineralienlager (Kalzium, Phosphor))
Drehgelenk
Knochen sitzt auf anderem Knochen und erlaubt freie Bewegung (Handgelenk, Schulter)
Knochengelenk
unbewegliche Gelenke (Schädel)
gleitende Gelenke
Knochen gleiten über ander Knochen und ermöglichen freie fliessende Bewegung (Fingerknöchel)
Ligament
bindet Knochen an Knochen
Sehne
bindet Muskel an Knochen
Knorpel
hat Kissen und Schutzfunktion
Flexion
Winkel zwischen Segmenten wird reduziert
Extension
Winkel zwischen Segmenten wird erhöht
Abduktion
Bewegung weg von Körpermitte
Adduktion
Bewegung zur Körpermitte hin
wichtige Nährstoffe
AMinosäuren
Fettsäuren
Kohlenhydrate
Mikronährstoffe
Aminosäuren Spaltung
Proteine durch Endo-/Exopeptidasen, Amino- und Oligopeptidasen hydrolytisch gespalten
Aminosäuren Absorption
Di-/Tripeptide werden durch H+-Symporter absorbiert
Aminosäuren in Enterozyten durch aktive Aminosöuren Antiporter und elektrogene Na+ Symporter absorbiert
Fettsäuren Absorption
Kurz und mittelkettige Fettsäuren sowie Glycerol diffundieren in die Enterozyten.
Langkettige Fettsäuren gelangen durch einen Carrier-vermittelten Transport in die Enterozyten.
Instruminale Verdauung Kohlenhydrate
Alpha Amylase spaltet Stärke zu Maltose und Maltotriose
Membran-assoziierte Verdauung Kohlenhydrate
Amylase-Spaltprodukte werden durch Oligosaccharidasen weiter abgebaut
Absorption der Monosaccharide
Endprodukte durch Glukosetransporte-2,
Fruktose durch Uniporter und
Pentosen und Manosen durch Diffusion absorbiert
Aufgaben Verdauungstrakt
Weitertransport (Rachen und Speiseröhre)
Reservoirfunktion (Magen, Gallenblase, Caecum, Rektum)
Verdauung und Absorption (Dünndarm)
Auscheidung nicht aborbierter/absorbierbarer Stoffe
Verdauungstrakt oberer Teil
Mund, Rachen, Speiseröhre, Hypothalams, Magen
-> dient der Nahrungsaufnahme
Verdauungstrakt mittlerer Teil
Duodenum, Jejenum, Ileum (der Dünndarm)
-> dient Verdauung und Absorption
Verdauungstrakt unterer Teil
Blinddarm, Kolon, Rektum, Anus (der Dickdarm)
-> dient Aufbewahrung und Elimination
Motilität GI
Bewegung GI
Ausgangspunkt sind Schrittmacherzellen
unterschiedliche Motalitätsmuster
Schlucken
willkürlich gesteuert
am oberen Oropharynx ist querestreifte Muskulatur
Defäkation
Sympathische, Parasympathische Steuerung Verdauungssystem
Parasympathikus fördert Motalität und Sekretion
Sympathikus hemmt Verdauung (Abnahme der Durchblutung)
NANC-Neurone
(Nicht-adrenerge-nicht-cholinerge)
Erregende NANC-Neurone
Hemmende NANC Neurone
sind an der Koordination von Peristaltik und Sekretion beteiligt
nutzen Substanz P,
endogene Opioide und
Peptide als Transmitter
hemmende NANC-Neurone
benutzen VIP,
ATP,
Somatostatin,
Stickoxid und
CO als Transmitter
Plexus Myentericus
efferente Fasern des Plexus myentericus beeinflussen Muskeltonus und Rhythmus der Kontraktion
Plexus Submucosus
Plexus Submucosus steuert sekretorische Funktionen der Schleimhaut
Rezeptoren im Verdauungssystem
Mechanorezeptoren messen Füllungszustand
Chemorezeptoren registrieren chemische Reize und pH-Wert
viszerale Affernzen leiten Infos von Rezeptoren zum ZNS
lösen vegetative Reflexe aus
Speichelproduktion
wird in Speicheldrüsen produziert
Parasympathikus regt Sekretion über M3 Rezeptoren an
primärer Speichel in Azinuszellen und interkalierten Ausführungsgängen der Speicheldrüse; ist isotonisch (gleiche Teilchenkonzentration wie Blut)
Sekundärer Speichel in Ausführungsgängen aus dem Primärspeichel gebildet; hypotonisch (weniger Teilchen als im Blut)
Speichel Funktion
Nahrung wird gleitfähig
Bereitstellung von Abwehrstoffen
Förderung der Verdauung durch Amylase und Lipase im Speichel
Salzsäure im Magen
Parietalzellen produzieren Salzsäure (neuronal und hormonal gestuert)
zerstört mit aufgenommene Mikroorganismen
aktiviert Freisetzung von Pepsin -> baut Proteine ab
Magenmotorik
ca 1-5 Stunden im Magen
Kohlenhydratreiche Nahrung verlässt Magen schneller als eiweßreiche Narhung, am längsten bleiben fettreiche Speisen
Gallenflüssigkeit
unterstützt Verdauung und Absorption der Fette im Dünndarm
wird in Leber produziert und in Gallenblase aufbewahrt
Bauchspeicheldrüsen Enzyme
produziert die Proteasen Trypsin und Chymotrypsin (Verdauungsenzyme) die nach Einzug ins Duodenum aktiviert werden
Bauchspeicheldrüsenflüssigkeit
ist alkalsich und neutralisiert Chymus (Nahrungsbrei)
enthält viele hydrolytische Enzyme
90% der Proteine da sind Verdauungsenzyme
reich an HCO3- (bicarbonat)
Dünndarm
Villi und Mikrovilli vergrößern die Oberfläche
erhöht die Rate der absorbierten Nährstoffe
Nährstoffe werden im Dünndarm absorbiert und vom Körper verbraucht
Dickdarm Absorption
Dünndarm und Dickdarm verbunden
Blinddarm unterstützt Fermentation von pflanzlichen Material
Elimniation Kolon
rückresorption des Wassers
Abfälle des Verdauungstraktes werden fest
Elimination Rektum
Fäkalien werden bis zur Elimination im Rektum aufbewahrt
Fäkalien passieren Rektum und gelangen durch den After nach außen
Harnorgane
Niere
Harnleiter
Harnblase
Urethra (Harnröhre)
renaler Blutfluss
Menge an Blut das pro Minute durch die Niere fließt
in unterschiedlichen Teilen der Niere verschieden
Glomerulus
bildet einen Filter in der Nierenrinde, womit Primärharn abgefiltert wird
Tubulussystem
proximaler Tubulus
Henle-Schleife
distaler Tubulus
Sammelrohr
-> bildet Urin aus Primärharn
Nierenfunktion
Harnproduktion
Säure-Base-Gleichgewicht
Produktion von Hormonen
Befähigt zu Gluconeogenese (Stoffwechselweg zur Neuysnthese von Glukose)
Hormone in der Niere produziert werden
Erythropoietin,
Renin,
Calcitriol
Glomeruläre Filtration
H2O und Substanzen aus dem Blut werden in die Nephrons transportiert
Tubuläre Resorption
in Henle-Schleife
brauchbare Substanzen werden vom Filtrat ins Blut transportiert
Tubuläre Sekretion
unbrauchbare und toxische Substanzen gehen vom Blut zum Filtrat
H2O Resorption
H2O wird vom Filtrat zum Blut transportiert
Glomeruläre Filtrationsrate
wichtig für Evaluation von Nierenfunktion
Rate mit der Plasma durch Glomeruls filrtiert wird
Messung GFR
Inulin ideale Substanz um GFR zu messen
wird gefiltert, nicht resorbiert, nicht synthetisiert/zerstört -> gefiltertes Inulin = ausgeschiedenes Inulin
Kreatinin geh auch GFR zu ermitteln
aber Kreatinin von Niere sezerniert
Autoregulation
Fähigkeit Durchblututng und Filtration bei wechselndem Blutdruck konstant zu halten
durch Bludtruckansteig (mit Vasokonstriktion) und Blutdruckabfall (mit Vasodilation)
Renale Vasokontraktion
Stimulation Sympathikus -> Vasokonstruktion -> Abnahme RBF
Stimulation Sympathikus durch Stress, niedrige Temperaturen, Schmerz
nur lebensnotwendige Organe werden mit Blut versorgt (Herz, Gehirn)
Filtrierbare Blutkomponente
H2O
Nitrogenhaltiger Müll
Nährstoffe (Aminosäuren, Glukose)
Ione (na+, Cl-, Ca2+, K+, Co3-, Mg2+)
Nicht filtrierbare Blutkomponenten
Blutzellen,
Blutplättchen,
Große Proteine
Proximaler Tubulus
großer Teil von filtrierten H2O und Soluten wird resorbiert
hat große Transportkapazitäten
Distaler Nephron
resorbiert viele kleine Mengen an Salzen und Wasser
Erhöhte Abgabe von K+
Hormon Aldosteron unterstützt K+ Abgabe
Argenin Vasopressin (AVP) unterstützt Ausscheidung von osmotisch konzentriertem Urin
AVP erhöhrt Wasserpermeabilität
Blasenfunktion
Urinspeicher = Kontinenz (Sympathische Neuronen)
Urinentleerung = Miktion (Parasympathische Neuronen)
endotherme Tiere
produzieren Wärme über Stoffwechsel
ektotherme Tiere
absorbieren Wärme von der Umgebung
homötherm
gleichwarm
halten Körpertemperatur konstant
poikolotherm
wechselwarm
Körpertemperatur hängt von Außentemperatur ab
Konvektion
Wärmeübertragung
über leitendes Medium (also über ein Objekt in Bewegung)
Radiation
Wärmestrahlung
Wärmeenergie wird in Form von elektromagnetischen Wellen als Infrarotstrahlung abgegeben
Evaporation
Wasserverdunstung
auf Körperoberfläche oder durch Atmung (Schwitzen etc.)
Konduktion
Wärmeleitung
direkte Wärmeübertragung von Objekten mit unterschiedlichen Temperaturen über ein ruhendes Objekt (direkter Kontakt)
zitterfreie Wärmebildung
findet im braunen Fettgewebe statt
UCP (Thermogenin) ist Protonenkanal der Thermogenese (Wärmebildung durch Stoffwechsel) kontrolliert
UPC durch lagkettige Fettsäuren aktiviert
Protonengradient der Atmungskette setzt Wärne freu (und kein ATP)
Sommerschlaf
bei kleinen Wüstentieren um Energie und Wasser zu sparen
Winterschlaf/Winterruhe/Torpor
Hibernation
saisonale Reduktion der Köreprtemperatur bei niedrigen Außentemperaturen, kurzen Tagen und geringer Futteraufnahme
RGT-Regel
Reaktions-Geschwindigkeits-Temperatur-Regel
Temperaturerhöhung um 10°C beschleunigt chemische Reaktion ums Doppelte
Metabolismus
Lebenserhaltende chemische Transformation innerhalb eines Organismus
Katabolismus
Abbau des organischen Materials und Energiegweinn durch Zellatmung
Anabolismus
Aufbau von Zellkomponenten wie Proteine und Nukleinsäuren unter Energieverbrauch
Stoffwechselrate
Stoffwechselrate ist über Sauerstoffverbrauch, Kohlenstoffdioxid- und Wärmeproduktion bestimmbar
DLW-Methode
markiertes Wasser wird getrunken (enthält Wasserstoff- und Sauerstoffisotope)
über Messungen des Urins lässt sich die Stoffwechselrate bestimmen
indirekte Kalorimetrie
Energiegehalt des Futter minus Kot und Urin
Gasanalyse
Verhältnisse von Sauerstoffaufnahme und Kohlenstoffdioxidabgabe ermitteln
Volumen-Oberfläche-Regel
Je größer Körpermasse eines Organimsus desto höher ist Stoffwechselrate
kleine Organismen haben größere Körperoberfläche im Vergleich zum Körpervolumen
Wärmeverlust
Grundwechselrate ist bei kleineren Tieren höher im Vergelcih zu großen Tieren
große Tiere leben energetisch sparmsamer als kleine
Stoffwechselunterschiede Menschen
Gene tragen 40% zur Stoffwechselrate bei
Männer wegen Muskelrate höheren BMR als Frauen
Übergewichtige geringerer Stoffwechsel
ältere geringerer Stoffwechsel
kunduktive Zone
luftleitende Abschnitte
kein Gasaustausch anatomischer Totraum des Bronchialsystems
respiratorische Zone
luftaustauschende Abschnitte
enthält Bronchioli, Respiratorii und Alveolen (Lungenbläschen)
Rippenbewegung
äußere Zwischenrippenmuskeln heben den Thorax
innere Zwischenrippenmuskeln senken den Thorax
Sympathikus und Bronchialmuskulatur
Sympathikus -> Erschlaffung der Bronchialmuskulatur -> Erweiterung der Bronchien
Parasympathikus und Bronchialmuskulatur
Parasympathikus -> Kontraktion Bronchialmuskulatur -> Verengung der Bronchien
Pleuradruck
Druck in Pleuraflüssigkeit zwischen Lunge und Brustwand
Transpulmonaler Druck
Druckdifferenz zwischen alveolaren und pleuralen Druck
Druckgesetze
konstante Temperatur und erhöhtes Thoraxvolumen -> reduzierter Pleuradruck
Inspiration
Diaphragma und Interkostalmuskeln kontraktieren
Thoraxraum und Lunge vergrößern ihr Volumen
Erhöhung pulmonaler Druck und Reduktion alveolärer Druck
Expiration
Diaphragma und Interkostalmuskeln entspannen sich nach der Inspiration
Thoraxraum und Lungen reduzieren ihr Volumen
Erhöhung interpulmonaler Druck
Spirometer
Test für Atemvolumen
misst Volumen und Fluss in Lunge biem Ein-/Ausatmen
Residualkapazität
in der Lunge verbeleibendes Gasvolumen
nicht mit Spirometer ermiitelbar
indirekt mit Helium ermitteln
Pneumotachograph
Volumengeschwindigkeitsmessung
Analyse von Druck-Volumen-Beziehung und Druck-Stromstärke-Beziehung
Ultrafiane
Zyklen kürzer als ein Tag
Infradiane
Zyklen länger als ein Tag
Circadine
Zyklen dauern ca. 24h
Hauptuhr
Nucleus Suprachiamaticus (SCN)
Licht im Schlafrhytmus
Lichtsignal synchronisiert Nucleus Suprachiamaticus (SCN) (Hauptuhr) und andere innere Uhren
Desynchronität zwischen internen und externen Rhytmen
Verschlechterung der psychischen Verfassung
Stoffwechselveränderungen
Herzkrankheit
schwaches Immunsystem
Jetlag
Rhytmus bleibt gleich, Phasen verschieben sich
-> Hauptuhr entkoppelt sich von Körperuhren
SCN Läsion
zerstört den zirkadianen Rhythmus
Rettung durch Transplantation
Molekularer Mechanismus der biologischen Uhr
Tranksriptionsfaktoren Clock und BMAL1 aktivieren Per und Cry Rhthmusgene
Deren Proteine bilden im Zytoplasma Komplexe
Die Komplexe gehen zurück in den Zellkern und hemmen Aktivierung von Clock und BMAL1
-> negative Rückkopplung
Non-Image-Forming Funktion Auge
Zirkadine Anpassung
Schlafregulation (durch Licht)
Licht induziert Schlaf bei nachtaktiven Tieren
Schlafregulation
zikadiner Prozess
lange aktiv <-> kurzer Schlaf
Homöstatischer Prozess
lange/mehr aktiv <-> tiefer Schlaf
Schlafryhtmus phasen
1.Phase - Einschlafphase
2.Phase - Leichtschlafphase
3. Phase - moderater Tiefschlaf
4.Phase - Tiefschlaf
5.Phase - REM-Phase (rapid-eye-Movement)
Phase 1
Zwischenzustand zwischen Bewusstsein und Schlaf
Phase 2
Die Herzfrequenz verlangsamt sich, das Gehirn erledigt weniger komplizierte Aufgaben
Phase 3
Körper regeneriert sich
Phase 4
Körpertemperatur und Blutdruck sinken
Phase 5
Zunahme der Augenbewegung, Herzfrequenz, Atmung, Blutdruck und Temperatur
Arterien
dicke Wände,
hoher Druck,
Sauerstoffreich
Venen
dünne Wände,
geringer Druck
Sauerstoffarm
Kapillare
großes Oberflächen-Volumenverhätnis,
Unterstützen Atemgas- und Stoffaustausch
Herzzyklus
rhytmosche Abfolge von Systole(Kontraktion) und Diastole(Entspannung)
Diastole
Entspannungsphase: Ventrikelkontraktion lässt nach und Taschenklappen schließen sich
Füllungsphase: Segelklappen öffnen sich, Blut strömt aus Vorhöfen in Kammern
Systole
Anspannungsphase: Ventrikel kontrahieren sich, Durckanstieg führt zu Verschluss der Segelklappen
Austreibungsphase: Taschenklappen öffnen sich, Herz pumpt Blut in Aorta bzw. Aorta pulmonalis (linker bzw. rechter Ventrikel)
Muskelkontraktion
Noradrenalin wirkt auf Beta-Rezeptoren -> Erhöht Ca2+ Einstrom -> Ca2+ bindet an Troponin C -> Kontraktion
Muskelrelaxation
Proteinkinase A phophorlyiert Troponin I und senkt seine Affinität -> vermindert Ca2+ Bindung an Troponin C -> mehr Ca2+ wird raustransportiert -> Relaxation
Sinus Knoten
Schrittmacher
Generieung von Aktionspotential
AV-Knoten
Startpunkt der Überleitung von Vorhof auf Ventrikel
Verzögerung der Weiterleitung
His-Bündel
Übertragung vom Vorhof auf den Ventrikel
gehen über in linken und rechten Tawara-Schenkel
Purkinje Fasern
schnelle Weiterleitung zum Endokard
P-Welle
Vorhofkontraktion
QRS
Kammerkontraktion
T-Welle
Kammerentspannung
Herz-Kreislauf System Funktionen
schneller konvektiver Transport
Hormonverteilung und bildung
Wärmeverteilung bzw. Temperaturregulation
Reproduktion (hydraulisches System)
Blutstrom <-> Herzzeitvolumen
Blutdruck steigt bei zunahme von Herzzeitvolumen und weniger Widerstand
Molekülfluss im Gefäß
schnelle Moleküle fließen in Mitte des Gefäßes
am Gefäßrand geringere Molekülfluss durch Reibung
Fließgeschwindigkeit in konitnuierlichen System vom Querschnitt abhängig
elastische Arterien
hoher Elastingehalt -> besondere Dehnbarkeit
Aufnahme des Schlagvolumens und Speicherung
Elastisches Zusammenschnüren gibt gespeichertes Volumen während Diastole wieder ab
Umwandlung des diskontinuerlichen in einen mehr kontinuierlichen Fluss
muskuläre Arterien
enthalten mehr glatte Muskulatur
können sich kontrahieren und entspannen
dicke Wand verhindert Kollaps an Biegungen
Arteriolen
sehr dünne Wand
große Anzahl -> enger Kontakt zum Gewebe
Stoffaustausch
Venolen, Venen
dünne Wand
sehr gut dehnbar
dienen als Blutreservoir
hydrostatischer Druck
Druck durch Gewicht bei ruhender Flüssigkeit
wird durch Flüssigkeit auf Wand des Behälters ausgeübt
ist von Höhe abhängig
Blutdruckmessung
Gefäßtonus der Arteriolen bestimmt Gesamtblutfluss
erstes Geräusch ist systolischer Druck
verschwindet das Geräusch ist das diastolischer Druck
Funktion von Blut
Transport
Millieufunktion (Homöostase)
Abwehrfunktion
Blustillung (Hämostase)
Zusammensetzung Blut
Plasma
Erythrozyten
Leukozyten
Thrombozyten
Blutgruppen
Antigene auf Oberfläche der Erythrozyten determinieren Blutgruppe
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