Physiologie (Subject) / Vorlesung Muskelphysiologie (Lesson)

Zahlen, schwer zu merkende Sachen

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• chem. Zusammensetzung der quergestreiften Musukaltur 75% Wasser 20% Eiweiß 70% Strukturproteine (Albumin, Enzyme) 30% gelöste Proteine ( kontraktile Proteine) 5% Rest ATP Keratinphosphat
• ATP und Keratinphosphat gehalt in Skelettmuskulatur, Herzmuskulatur und glatter Muskulatur ATP (mmol/Kg) Skelettmuskulatur 5 Herzmusklatur 1,5 glatte Musukaltur 2 Keratinphosphat Skelettuskatur 20 ! Herzmuskulatur 2 glatte Muskulatur 0,7  
• Definition: neuromuskuläre Endplatte Ort der Reizübertragung zwischen Nervensystem und Muskel
• Definition: Motoneurone Neurone (Nervenzellen), welche für die Reize der Muskeln da sind
• Acetylcholin (ACh) chem. Transmitter zur Übertragung der Aktionspotentiale in Muskeln
• Schritte der Signalübertraung Aktionspotential (AP) läuft auf em Motoneuron bis zu den präsynaptischen Endknöpfchen ab dort Acetycholin (ACh) abgabe ACh bindet sih aufdem Sarkolemm zu ACh-R Na-Kanäle öffnen sich, Na strömt ein AP verbreitet sich auf dem Sarkolemm → Konformationsänderung (Anstieg der Ca++ Konzentration im IC um das 1000 fache und gleichzeitiger) Ca Rücktransport Ca leitet Actin-Myosin Kontraktion ein Ca wird zurückgepumpt Relaxation
• Was ist das Endplattenpotential? eine lokale Depolarisation durch Na+ Strömungen Depolarisation = eine Änderung des Membranpotentials Membranpotential = Die elektrische Spannung zwischen Außen- und Innenseite einer Membran
• Schritte der Endpalltenpolarisation An "ligandabhängige" Inonenkanäle setzen sich ACh Moleküle (Ligandabhängige Ionenkanäle öffnen sich nur wenn ein bestimmter Ligand an die Repeptoren des Kanals setzt; hier ACh) Kanal öffnet sich Na+ strömt in die Muskelfaser ein lokale Depolarisation Hemmung durch Mg2+  
• Von welchem Typ ist der Acetylcholinrezeptor im Muskel? Und aus welchen Teilen besteht er? vom Nikotin Typ aus: 2α, 2β, 1δ
• ACh- Entfernung Acetylcholineterase spaltet ACh in Cholin und Essigsäure→schnell! Wichtig wegen Signalfunktion →bei steigender Mg2+ -Konzentration werden die ACh- Rezeptoren durch Mg2+ besetzt →Acetylcholinesterase kann durch Eserin gehemmt werden = stärkere Muskelkontraktion
• Was bewirkt der Hemmstoff Hemicholinium? hemmt den Cholintransport in der Präsynapse
• Was bewirkt der Hemmstoff Botulinustoxin? aus Clostridium botulinium in verdorbenem Fleisch, verhindert die ACh Freisetzung
• Was bewirken die Hemmstoffe Tubokurarin, Gallamin und Curare? binden sich Kompetitiv an die ACh Rezeptoren →keine Potentialänderung
• Was bewirkt der Hemmstoff Bungarotoxin? blockiert die ACh-Rez.
• Was bewirkt Depolaris. m. relaxantien? Dauerdepolarisation an der subsynaptischen Membran
• Was bewirkt der Hemmstoff Nikotin? wird von der AChestrase nicht hydrolisiert, permanente Depolarisation, Spassmus
• Was bewirkt der Hemmstoff Eserin? ACh-esterase wird gehemmt, Behandlung bei Muskelschwäche
• Was ist die Krankheit Myasthenia Gravis? zu wenig ACh-Rezeptoren Behandlung mit ACh-esterase Hemmern
• Was ist die elektromechanische Kopplung? Der Prozess von der Muskelerrung bis zur Kontraktion
• Was sind T-Tubuli? röhrenförmige Einstülpungen des Sarkolemms →Fortleitung des AP bis ins Innerste der Muskelfaser
• Was sind Ryanodin-Ca2+-Kanäle in der Membran der Terminalzysternen öffnen sich durch Konformationsänderung Durchlässig für Kalzium
• Was sind Terminalzysternen? erweiterte Endbezirke des sarkoplasmatischen Retikulums
• Was ist das Sarkoplasmatische Retikulum? Membransystem des Intrazellulärraums, indem Ca2+ Ionen gespeichert sind
• Was sind Dihydropyridin- Rezeptoren (DHP) Ca2+ Kanäle liegen im Bereich der Triade Spannungsgesteuert
• Schritte der Querbrückenbildung 1. In Ruhe (niedrige Ca2+-Konzentration) sind Aktin und Myosin voneinander getrennt Myosinkopf hat ADP+P gebunden 2. durch erhöhte Ca2+-Konzentration bindet Myosinkopf an Aktinfilament (90°) 3. ATP wird weiter gespalten zu ADP und Pi →Konformationsänderung →Kippen der Myosinköpfe um zuerst 50° (Abspaltung von Pi) dann 45° (Abspaltung von ADP) Aktinfilament wird zur Mitte des Sarkomers gezogen (20nm) Myosin in die andere Richtung →Verkürzung des Muskels (Totenstarre) 4. nach vollendeter Bewegung bindet der Myosinkopf ATP Myosinkopf löst sich vom Aktin hydrolisiert ATP →Verwendung der freigesetzten Energie zur Rückstellung des Kopfes (90°)
• Aktivierung der Querbrückenbildung Durch die Regulatorproteine Tropomyosin und Troponin, die an das Aktinfilament angelagert sind TnC bindet Ca2+ Konformationsänderung: Tnl bewegt sich dadurch werden Aminosäuresequenzen aus dem G-Aktin freigesetzt dadurch bewegt sich Tropomyosin von der Myosinbindungsstelle weg und der Myosinkopf knn sich an das Aktinfilament anlagern
• Wie entsteht Totenstarre (rigor mortis)? Nach der Kontraktion des Muskels steht den Myosinköpfchen kein ATP mehr zur Verfügung. Es gibt also keine Energie die, die Kontraktion lösen könnte.
• Was ist Gebärparese? permanente Muskelentspannung nach Kalbung Nach der Kalbung verbrauchen Kühe sehr viel Kalzium, um Milch zu produzieren. Das führt zu Kalziummangel und Magnesiumüberschuss. Das Magnesium setzt sich an die ACh-Rezeptoren →Muskelentspannung
• Was ist Aequorin und wozu wird es angewendet? Protein aus Quallen, was Lichtzeichen bei der reaktion mit Ca2+ aussendet Anwendung bei der Untersuchng des Kalziumsignals Injektion in Muskel Lichtimitation bei Ca2+ Anstieg Messung mit Photometer
• Arten des Kalziumabbaus Na+/Ca2+ Antiporter →sekundär aktive Prozesse Aktiver ATP-anhängiger Ca2+ Rücktransport in das sarkoplasmatische Retikulum Ca2+Speicherung in Mitochondrien oder kleinen Vesikeln →großer Energieaufwand
• Die Wege der ATP- Regenerierung Spaltung von Kreatinphosphat anaerobe Glykolyse aerobe Oxidation von Glucose und Fettsäuren
• Kontraktionsformen des Skelettmuskels isotonisch: Verkürzung bei gleichbleibender Spannung isometrisch: Spannungsaufbau ohne Verkürzung auxotonisch: normal
• Welche Phasen der Wärmebildung gibt es? Ruheumsatz: Erhaltung der Körpertemperatur im Ruhezustand Initialwärme: Aktivierungswärme Verkürzungswärme Erschlaffungswärme 3. Erholungswärme: Begleichung der Sauerstoffschuld gefolgt vo Wärmebildung
• Was verursacht die muskuläre Ermüdung unter physiologischen Umständen? Anhäufung von Stoffwechselnebenprodukten Intrazelluläre pH-Änderung Mangel an Energiequellen
• Was bedeutet Fusimotorisches System? In den Muskeln gibt es Sinnesorgane, sogenannte Muskelspindeln, die den Dehungszustand des Skelettmuskels erfassen. Sie gehören zur Gruppe der Propriozeptoren. Sie schützen den Muskel vor Überdehnung, indem sie einen Dehungsreflex bei kontraktion des Muskels hervorrufen, sodass dieser sich wieder zusammenzieht.
• Was versteht man unter motorischer Einheit? Motoneuron und zugehörige Muskelfaser
• Allgemeine Beschreibung der glatten Muskulatur - Unterscheide zur Quergestreiften Muskelzellen spindelförmig Innervierung durch vegetatives Nervensystem Nervenendungen bilden Verdickung (Varikosität)- keine motorische Endplatte schwache Blutversorgung Verdichtunggen in den Zellen - keine Querstreifung kein T-System wichtige Rolle bei fast allen Organsystemen, Komponenten: des Gefäßsystems, der Atemwege, des Verdauungstraktes und des Urogenitaltraktes
• Welche 2 Typen der glatten Muskulatur gibt es und was ist der Unterschied? Multi unit und single unit multi unit: jede Zelle stellt eine separate Einheit, die unabhängig von den anderen arbeitet, da eigene Innervierung = locker, lokalisierte Kontaktstelle. keine gap junctions Beispiel: Arterien, Samenleiter single unit: Muskelzellen stehen miteinander in Kontakt viele Gap junctions gemeinsame Kontraktion Informationen von Zelle zu Zelle elektrisch oder durch Überträgerstoffe Beispiele: Darm, Uterus, Ureter, Magen
• Kontraktion der glatten Muskulatur nicht aufgrund von AP auf Myolemm sitzen α-1 oder mACh- Rezeptoren, welche nach Stimulation (durch ACh oder Noradrenalin) durch die ligandabhängigen Ca2+Kanäle Ca2+ in die Zelle einströmen lassen und dadurch die Ca2+ Konzentration erhöhen Relaxation durch sympathische β-2-Rezeptoren, welche nach Stimulation (durch Adrenalin, VIP) das IC cAMP und cGMP-Niveau erhöhen →Verminderung der Ca2+Konzentration
• Die Rolle von Calmodulin bei der Kontraktion der glatten Muskulatur Bei erhöhter Ca2+-Konzentration bindet Calmodulin Ca2+ zu einem Calmodulin-Ca2+-komplex Dadurch wird die MLCK aktiviert Phosphorylierung des Myosins Aktivierung des Myosinkopfes für Interaktion mit Aktin →Querbrückenzyklus Calmodulin-Ca2+-Komplex bindet Caldesmon und löst es damit vom Tropomyosin-Aktin-Komplex und gibt ihn so für den Myosinkopf frei
• Unterscheidung der Kontraktion der glatten Muskulatur zu der, der Quergestreiften mehrere 100 Mal langsamer viel weniger ATP- 1 ATP/ Zyklus Dauerkontraktion üder Stunden bis Tage- ohne Ermüdung
• Was ist der Bayliss Effekt? Eine Kontraktionsreaktion der Blutgefäße zur konstanthaltung der Durchblutung eines Organs. Ändert sich durch Blutdruckänderung dieWandehnung eines Arterie oder Arteriole antworten die glatten Gefäßmuskelzellen mit einer Kontraktion.

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