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Physiologie (Fach) / Vorlesung Nervenphysiologie (Lektion)

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  • Schmerzempfindung durch Noxe werden zusätzlich Substanzen freigesetzt, die Schmerz verursachen (Histamin, Kalium, Stickoxid) basophile Granulozyten degranulieren und erstäken dadurch die Schmerzvermittelnde Wirkung durch die Freisetzung er Substanz "P" (Eigenstimulation) degranulieren die basophilen Granulozyten erneut →Ödembildung CTGRP und Neurokini A werden durh rückläufige Synapsen freigesetzt
  • Wie funktioniert absteigende opiatvermittelne Schmerzlinderung? das primäre, afferente schmerzempfnidende Neuron ist am dorsalen Horn synaptisch mit Neuronen (Projektionsneuronen) verbunden, die normalerweise den Schmerz an höhere Zentren weiteleiten. Diese Weiterleitung wird vom ZNS gehemmt im aquaeductus der grauen Substanz und in der Medulla sind Opiatneurone, die hemmende Wirkung auf die gabaergen Hemmneurone ausüben → doppelte Hemmung dadurch werden noradrenogene Neurone stimuliert, die wiederrum die Freisetzung von Opiaten an den peripheren Opiatneuronen im Dorsalhorn stimuliert die Opiatneurone hemmen aktiv die Freisetzung von Transmittern an den Projektionsneuronen
  • Funktion des Thalamus größte Teil des Zwischenhirns, setzt sich aus mehreren Kerngebieten zusammen, die alle starke Verbindungen zur Großhirnrinde haben thalamus dorsalis: Modulation der ein- und ausgehenden Informationen zum Großhirn und somit die Erregung der Großhirnrinde thalamus ventralis: kontrolliert und moduliert die Erregung des Thalamus dorsalis spezifische Thalamuskerne: sind mit abgrenzbaren Bereichen der Großhirnrinde verbunden. Se erhalten sensorische und sensible Impulse aus der Peripherie und leiten diese an die entsprehenden Bereiche der Großhirnrinde weiter. Außerdem werden motorische Reize aus den motorischen Bereichen (Kleinhirn und Basalganglien) an die motorischen Areale der Großhirnrinde weitergeleitet unspezifische Thalamuskerne: haben nur wenige Verbindungen zur Großhirnrinde. Sie sind efferent mit den spezifischen Thalamuskernen verbunden, steuern diese also. affernenzen kommen aus der formatio reticularis und dem Basalganglien Funktion: afferente Nervenzellen leiten Informationen zum Thalamus wo sie duch die spezifischen Thalamuskerne auf einer Snapse zum großhirn weitergeleitet werden, diese Weiterleitung wird durch die unspezifischen Thalamuskerne kontrolliert. → der Thalamus entscheidet also welche Informationen immoment wichtig sind, um sie an die Großhirnrinde weiterzuleiten
  • Was bedeutet Somatotopie? Die Neuronen stehen wie Strukturen einer Landkarten in ähnlicher Nachbarschaftsbeziehung wie die rezeptiven Felder ihre primären Afferenzen in den peripheren Geweben. Die somatotopische Anordnung ist aber insofern verzehrt, als dass die Körperregionen am größeten dargestellt sind, welche die meisten Afferenzen besitzen (Hände, Lippen)
  • Afferenz der sensorischen Kortex Von Thalamus erreichen zwei Soreten von afferenten Fasern die Hirnrinde spezifische somatotopische und sensible Fasern der speziellen Schaltkerne: Wahrnehmung von Druck, Wärme/Kälte, und Schmerz Bypassfasern aus der formatio reticularis, dem Hypothalamus, dem Kleinhirn und den Basalganglien: Empfangen wichtige kollaterale Informationen von allen sensorischen Organen und Basalganglien
  • Die sensorische Kortex - Funktion primäre Areale sind hauptsächlich für mechanische Empfindungen verantwortlich. Ihre Entwicklung und Proportion ist von Lernprozessen während des Lebens abhängig sekundäre Affenrentationen sind für die Schmerzempfindung zuständig und verändern sich nicht wesentlich während des Lebens Die kortikalen projezieren zu den Afferenzen des Thalamus und Rückenmarks zurück. D.h. eine Erregung der Cortex hat reziprok auch eine Erregung des Thalamus zur Folge. Der nucleus reticularis umgibt netzartig den Thalamus und ist mit der Cortex durch Fasern verbunden und erhält somit Kopien aller Kontaktstellen zwischen Thalamus und Cortex. Wenn der thalamus die Cortex erregt, hemmt der nucleus reticularis zeitverzögert den thalamus an der stelle die die Erregung hervorgerufen hat, somit durchbricht er die Spirale zwischen Erregung des Thalamus und Rückerregung durch die Cortex.
  • kortikale Somatotopie primäre sensorische Kortex: Tast-, mechanischem- und Wärmeempfinden, Lokalisation der Schmerzempfindung sekundäre sensorische Gebiet: Berührungsreize, Entstehung von diffusem Schmerz, der die Emotionen, das Vehalten und die Motivation entscheidend beeinflusst
  • Koordination der Haltung und willkürlichen Bewegung - Übersicht oberes Überwachungssystem: Die neuralen Systeme des Gehirns bestimmen je nach Anforderung die Aktivität der alpha und gamma Motoneuronen in der ventralwurzel des RM. unteres Überwachungssystem: diese Neuronen arbeiten auch noch unter örtlichen Regulationssystemen, die auch an segmentale Bedürfnisse angepasst sind zusätzliches Überwachungssystem: Kleinhirn und Basalganglien (unabhängige Rolle bei der Planung und Anpassung des Muskeltonus)
  • das obere motorische System ist dem RM übergestellt besteht aus Strukturen in der Cortex und im Hirnstamm Regulation: normale Körperhaltung und komplexe willkürliche Bewegungen Funktion: Verteilung des Muskeltonus, Initialisierung, Planung und Modifikation der Bewegung
  • das spinale, untere, motorische System arbeitet auf spinaler Ebene wird durch das obere motorische System beeinflusst können auch schwierige Aufgaben, wi z.B.: Koordinationen auf spinaler Ebene selbstständig erfüllen
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  • Afferenzen ud Efferenzen der Haltung 1. Afferenz: vestibularer Apparat (Gleichgewichtsorgan) Augen und Nackenmuskulatur 2. Efferenzen: bestimmen den Tonus (Kontraktionsstärke,..) der Stammesmuskulatur Hauptaufgabe: Unterstützung des Körpers gegen die Schwerkraft, Sicherstellung des Geichgewichtes
  • Haltungsreflex Stützfunktion gegen die Gravitation Stabilisation des Gleichgewichts Stabilität der relativen Position von Körperteilen
  • Wie ensteht ein AP im Vestibularorgan? durch die Trägheit derEndolymphe wird die Cupula bei einer Kopfbewegung in die entgegengesetzte Richtung gedrückt. dadurch werden die Kinozillien entweder von den Stereozillien weg oder an sie heran gedrückt dadurch öffnen sich die mechanosensitiven Kaliumkanälchen der Stereozilien und Kalium strömt ein → Depolarisation dadurch öffnen sic die basolateralen Kalziumkanälchen durch das Einströmen von Kalzium in die Zelle wird die Freisetzung von Neurotransmittern ausgelöst, die eine Erhöhung der AP-Frequenz am Axon des dazugehörigen Neurons bewirken
  • Wie nimmt man Beschleunigung,geradlinige Bewegung und Abweichungen des Kopfes vom senkrechten wahr? im Otolithenorgan (Macula utriculi und macula sacculi) Das Sinnesepithel ist durch eine gelatinöse Substanz, welche Kalziumcarbonat-Kristalle enthält überdeckt Rezeptorzellen liegen in einer Rinne in spezifischer Anordnung Otolithkristalle, die auf der Oberfläche der gelatinösen Substanz liegen üben durch ihre Trägheit Druck bzw. Zug auf die Kinozilien aus da die gelatinöse Substanz und die Otolithen nicht durch Bewegungen der Endolymphe verlagert werden, reagieren sie nur auf statische Veränderungen und lineare Beschleunigungen
  • Was sind die Zentren der Körperhaltungsreflexe? Hirnstamm 3 Kerne: nucleus ruber Kerne der formatio reticularis nucleus deiters (lateraler Kern des Ganglion Vestibulare) motorische Hirnrinde Kleinhirn Basalganglien
  • Die drei Gebiete der Motorkortex Kortexgebiete, die schon bei kleinen Reizen eine Bewegung an der kontralaterale Seite des Körpers verursachen 1.primärer motorischer Kortex (Gyrus praecentralis): Aufbau: somatotopisch Funktion: endgültige Ausführung der Bewegung 2. Area Brodmann 6 (praemotorischer Kortex): Aufbau: somatotopisch Funktion: Festlegung der Reihenfolge der einzelnen Schritte und Ermittlung der Aufgabe des Bewegungsablaufes 3. Area Brodmann 6 (akzessorisches Gebiet): Zentrum für komplexe Bewegungsabsichten
  • Was sind die wichtigsten Gebiete des Gehirns beim Einleiten einer Bewegung? Limbische System (Emotionen) orbitaler Kortex Hypothalamus (vegetative und endokrine Integration) Basalganglien (Bewegungsmuster) Hauptanteil bei der Bewegungsausführung: motorische Kortex
  • Welche Rolle spielen die Basalganglien und das Kleinhirn bei Bewegungsabläufen? sie werden über geplante Bewegungen von der Kortex informiert sie vergleichen den Plan mit den aus der Peripherie einkommenden Informationen und den schon bestehenden Bewegungsmustern ann schicken sie ihn in modifizeirter und koordinierter Form zur Kortex zurück die Hirnrinde wird dann unter Berücksichtigung dieser Modifizierungen den Ausführungsbefehl erzeugen
  • Was sind die Funktionen der Basalganglien? Bestimmung der Intensität der vom Thalamus übermittelnden Informationen und beeinflussen so die willkürliche Bewegung sie lösen die Bewegungsabsicht aus verantwortlich für die emotionale Komponente der Bewegung bestimmte Teile spielen bei der Erinnerung eine Rolle Afferenzen: glutamatrgen Erregungen aus der Kortex Efferenzen: Versorgung des Thalamus mit tonischen, vegetativen Impulsen an die Kerne des Hirnstamms → Beeinflussung der Körperhaltung
  • Die zwei Hauptfunktionen des Kleinhirns Korigierung und Verfeinerung des Bewegungsablaufes (Vergleichung der zentralen Befehle mit den tatsächlichen peripheren Abläufen) Verfeinerung der Bewegung entwickelt sich während der Ontogenese (Entwicklung). Es werden immer zunehmend komplexere, kompliziertere neurale Netzwerke gebildet, welche die immer komplexer werdenden Bewegungsabläufe koodinieren
  • Die drei Anteile des Kleinhirns Vestibulucerebellum Spinocerebellum Cerebrocerebellum
  • Vestibulucerebellum Verbindung zwischen dem ältesten Teil des Kleinhirns und dem Gleichgewichtsorgan Afferenzen: 1. aus dem Gleichgewichtsorgan (Labyrinth und Otolithen), Nucleus deiter und 2. aus den kollateralen der visuellen Leitungsbahnen Hauptfunktion: Augenbewegung und Sicherung des Gleichgewichts
  • Spinocerebellum setzt sich aus dem Kompex spinozerebellare Bahnen und dem Paleocerebellum zusammen somatotopische Ordnung Afferenzen: laterale und ventrale spinozerebellare Fasern (Übermittlung über momentane Spannung der innervierten Muskelfasern) aus Seh-, Hör- und Gleichgewichtszentren (Übermittlung von gerade ablaufenden Bewegungen) Efferenzen: in die tiefen Kerne des Kleinhirns (korrigierter, neuer Bewegungsplan) Hauptfunktion: Muskelkraft dem aktuellen Plan anpassen
  • Cerebrocerebellum Verbindung zwischen Groß- und Kleinhirn Afferenzen: Brodman 4,6 Gyrus postcentralis einige Gebiete der assoziativen Rinde 1-3 werden werden in der Pons umgeschaltet und gehen zur Kleinhirnrinde (Vergleich des Bewegungsplans und des zerebralen Bewegungsmusters) Efferenzen mit korrigierten Plänen zur Kortex ode zum Thalamus Hauptfunktion: Hauptzentrum der Bewegungskoordination
  • Funktionelle Einheiten des Kleinhirns Kletterfasern Mossfasern PURKINJE Zellen Körnerzellen Kletterfasern verbinden sich direkt mit PURKINJE Zellen Mossfasern bilden Synapsen mit Körnerzellen erste Bausteine des efferenten Systems sind die PURKINJE Zellen, deren normale Aktivität die tiefen Kerne hemmt das Gebiet der tiefen Kerne ist das Hauptzentrum für Efferenzen im Kleinhirn diese Kerne enthalten die Afferenzen und die von der Kleinhirnrinde über die PURKINJE Zellen zurückgeleitetenden Infos Fasern von hier gehen nicht ins RM sondern zu den zerebralen Zentren der Bewegung (Thalamus → Großhirnrinde, Kerne des Hirnstamms und nucleus deiter)
  • Konsequenzen der chirurgischen Entfernung des Kleinhirns Ataxie (unkoordinierte Bewegung) Hypotonie, Dismetrie (kann Muskelkraft nicht aufrechterhalten, Verlust einer korrekten Raumwahrnehmung) Asynergie, Intentionstremor (keine gleichmäßige Verteilung des Muskeltonus, wachsender Tremor in den gestreckten Gliedmaßen) Dysdiadochoniknese ( fehlende Koordinierung, von schnellen, spontanen Bewegungen)
  • Was ist das autonome Nervensystem? Synonym: vegetative oder viszeral autotom: Unabhängig vom Willen vegetativ: Kontrolle des Lebenswichtigen Stoffwechsels viszeral: Kontrolle der viszeralen Organe Funktion: Steuerfunktion: Kontrolle über Endo- und exokrine Drüsen, glatte Muskulatur und das Verhalten Efferenzen: sind praktisch unabhängig somatischen Motosystem spinale Efferenzen: 1. unbewusste, autonome (Aktivieren den Sympathicus, den Paraympathicus und das endokrine System) und 2. Zusammenführung der geeigneten bewussten somatischen und motorischen Reaktionen Afferenzen: geben viszerale Wahrnehmung und Schmerzempfindung ans Bewusstsein weiter kommen aus den Eingweiden, vom ZNS und aus der äußeren Umgebung
  • Vegetative Elemente im ZNS Kortex: Beeinflussung der Verhaltensweisen, die mit autonomen Funktionen in Beziehung stehen durch Verarbeitung der äußeren Reize das limbische System: Gefühle und Lernprozesse stehen durch ihre eigenen Integrationsmechansimen mit vegetativen Funktionen in Verbindung Hypothalamus: Herztätigkeit, osmtische Homöostase, Hungergefühl, Durst, artspezifisches Verhalten, Kontrolle des endokrinen Systems,.... Medulla oblangata und pons: Atmung, Kreislauf, Erbrechen, Aufstossen, Wiederkauen, Speichelabsonderung
  • Funktionen des Parasympathicus Hauptfunktion: Speicherung von Substanzen und Energiereserven "Ruhenerv", Er sorgt für Ruhe, Schonung und Erholung unwillkürliche Steuerung der meisten inneren Organe und des Kreislaufs Futterverwertung und Exkretion von nicht mehr verwertbaren Stoffen Gefäßdilatation in den Gefäßen der Pia mater, des Corpus ciliare, der Speicheldrüsen und der erektilen Gewebe
  • Überträgerstoffe des Parasympathicus und Sympathicus präganglionar (bei Parasympathicus und Sympathicus): Acetylcholin postganglionar : Parasympathicus: Acetycholin Sympathicus: Noradrenalin
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  • Funktionen des Sympathicus Mobilmachung bzw. Leistungsbereitschaft des Organismus Er steigert: Herztätigkeit, Blutdruck, Tonus der Skelettmuskulatur, Glykolyse, Stoffwechsel Er hemmt für die anstehende Tätigkeit nicht erforderliche Funktionen, wie z.b. Darmtätigkeit
  • Aufbau des vegetativen Nervensystems Die Axone des peripheren vegetativen Nervensystems ziehen vom Hirnstamm bzw. Rückenmark erst nach synaptischer Umschaltung zu e Zielorganen. Sie werden in den Ganglien synaptisch umgeschaltet. Die Neurone vor dieser Schaltstelle heißen praeganglionär, die nach der Umschaltstelle postganglionär. Sympathikus: thorakolumbaler Teil praeganglionäre Neurone: Seitenhorn des RM Th1 bis L2 postagnglionäre Neurone: beideitig der Wirbelsäule in der paravertebralen Ganglionkette (Grenzstrang)glatte Muskulatu aller Organe, Herz, exo- und endokrine Drüsen innervierte Organe: Parasmpathikus: kraniosakraler teil praganglionäre Neurone: in den Kerngebieten der Hirnnerven III,VII,IX,X und in den Seitenhörnern der ersten vier Sakralsegmente des RM postganglionare Neurone: sehr nah an oder in dem innervierten Erfolsorgan Erfolgsorgane sind: Auge, Tränen- und Speicheldrüsen, Lunge, Herz, Magen-Darm- und Urogenitaltrakt
  • das limbische System, allgemein Funktion: emotionale, sexualle, viszerale, Kontrolle des Tag/Nacht Zyklus, emotionale Lernen uralte Eigen/ primitive Emotionen, ureigene Riechbahnen Suche nach Zufriedenheit, Vergnügen, Belohnung (Hunger/ Sättgung, Liebe/Wut/Zorn, Zuneigung/ Aversion, Sexualität/ soziales Verhalten) morphologische Anatomie: der medialer limbischer Ring und der basolaterale Ring Hauptefferenz: Papez Kreis (breitet sich von allen Anteilen des limbischen Systems bis zur Großhirnrinde aus)
  • Drei Formen des Instinks Reflexe: einzelen meist motorische Reaktionen, hervorgerufen durch einen Einzelreiz Taxis: dient der räumlichen und zeitlichen Orientieung des Einzelnen Modalserie von Aktionen: Serien von Aktionen, die typisch für eine Spezies während spezieller Vorgänge sind. (Bsp.: Paarungsakt, Angriff, Abwehr,..)
  • fovea centralis retinae der Ort des Scharfsehens enthält nur Zäpfchen (Zellen des Farb- und Scharfsehens) er wird kein blaues Licht absorbiert, um das Scharfsehen nicht zu beeinträchtigen. Denn blaues Licht wird viel stärker gestreut, was das scharfsehen beeinträchtigen würde liegt in der Mitte der Makula lutea
  • Was sind rezeptive Felder? ein Gebiet der Retina, das Informationen zu den Ganglienzellen weitergibt  vom Beleuchtungszustand dieser Felder hängt die Frequnz des AP in den Ganglionzellen ab kreisförmig, Durchmesser ist unterschiedlich je nachdem wo er sich auf der Retina befindet Aufteilung in zentrales Gebiet und ihm antagonisierendes peripheres Gebiet Es gibt zwei Typen von Ganglionzellen: die eine erhöht die Frequenz des AP, wenn das Feld beleuchtet ist ("On-Typ"), der andere reduziert sie ("Off-Typ") Es gibt noch bipolare Zellen, die auch im "On/Off"-Modus arbeiten. Sie erhalten Informationen von den Stäbchen und Zäpfchen, welche sie an die Gnaglionzellen weitergeben

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