Physiologie (Fach) / Staatsexamen 2017 (Lektion)

Diese Lektion wurde von irick1993 erstellt.

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• Was ist die Gleitfilamenttheorie ? Aus welchen Anteilen besteht das Myosin und das Aktin? Die Gleitfilamenttheorie beschreibt das ineinanderschieben der Filamente im Sarkomer, was zur Muskelverkürzung (Kontraktion) führt.  Das Myosin besteht aus 2 verdrillten Peptidketten mit globulärem Kopf. Dieser Kopf ist die bindestelle für ATP  und Aktin. Er bildet zusammen mit dem Hals die Querbrücken.  Die Aktinfilamente bestehen aus Aktin, Tropomyosin und Troponin. Tropomyosin &Troponin verhindern dass sich der Myosinkopf an das Aktin bindet. Erst die Anlagerung von Ca2+ an das Troponin nach erfolgtem Reiz ermöglicht die Myosinkopfbindung
• Wie bewirkt ein Aktionspotential eine Muskelkontraktion ? Ein elektrisches Signal muss in mechanische Arbeit umgewandelt werden. Hierfür brauchen wir : Neurmuskuläre Endplatten transversale Tubuli (T- System) Triadenstruktur Sarkoplasmatisches Retikulum (Calcium- Speicher) Ca ist der Vermittler zwischen elektrischer Erregung und mechanischer Kontraktion Endplattenpotential breitet sich aus über das Sarkolemma in das T-System. Das T-System leitet den Reiz weiter bis zu den terminalen Zisternen des Sarkoplasmatischen Reticulums Freisetzung Ca2+ in das Zytoplasma (Sarkoplasma) Bindung von Ca2+ an Troponin => Brückenbildung zwischen Aktin & Myosin wird möglich Querbrückenzyklus so lange wie ATP & Ca2+ vorhanden ist Reakkumulation des Ca2+ in  das Endoplasmatische Retikulum
• Beschreibe die 6 Phasen des Querbrückenzyklus ATP befindet sich am Myosinkopf; Tropomyosin verhindert Anbindung des Kopfes an das Aktin ATP- Hydrolyse durch Abgabe eines Phosphates : ADP + P AP trifft ein ; Ca2+ Konzentration steigt um das 1000- fache & Bindet sich an das Troponin Myosinköpfe lagern an das Aktin an ; Pi wird abgegeben --> Abkippen der Köpfe Aktinfilamente werden dadurch zur Mitte des Sarkomers gezogen ; ADP wird abgegeben und bringt den Myosinkopf in Endstellung => Stabile Aktin-Myosin- Bindung (z.B. Totenstarre) Bindung von neuem ATP löst die Bindung von Myosin und Aktin (Weichmachung) ; Myosinköpfe stellen sich wieder auf. Ist noch ausreichend Ca2+ vorhanden kommt es zu einem erneuten Querbrückenzyklus
• Was ist ein IPSP ? IPSP - inhibitorisches postsynaptisches Potential Neurotransmitter binden bei der chemischen Synapse an die Rezeptoren. Es erfolgt die Öffnung von Kalium und Chloridkanälen. K+ diffundiert nach außen (Zellinneres Milieu wird negativ) Cl- dringt in die Zelle  (beide zusammen = Hyperpolarisation) Spannung liegt unter dem Schwellenwert --> Erregung wird gestoppt
• Was ist ein EPSP ? EPSP - exzitatorisches postsynaptisches Potential (z.B. Serotonin, Glutamat) Die Neurotransmitter binden an die Rezeptoren der Postsynaptischen Membran. Die Na+ Kanäle werden geöffnet, es kommt zur Depolarisation und somit zur weiterleitung über das Soma zum Axonhügel.  Am Axonhügel summieren sich ankommende EPSP, bis der Schwellenwert für ein AP überschritten ist. 
• Nenne und erkläre die Muskelfasertypen Typ 1: Rote Muskelfasern ; ST- Fasern (aerob). Diese Fasern sind langsam kontrahierend und ermüdungsresistent. Sie werden bei kontinuierlichen Belastungen eingesetzt Typ 2: Weiße Muskelfasern; FT0- Fasern (anaerob). Diese Fasern sind schnell und oxidativ und relativ ermüdungsresistent. Sie haben eine hohe Mitochondriendichte. Typ 2b: weiße Muskelfasern; FT- Fasern (anaerob). Diese Fasern sind schnell, glykolytisch, erzeugen hohe Kraft, sind jedoch schnell ermüdend. 
• Was ist die Muskelspindel und was ist ihre Aufgabe ? Was ist die Alpha- Gamma- Koaktivierung ? Muskelspindeln sind mehrere Milimeter lange, spindelförmige Rezeptororgane innerhalb des Skelettmuskel. Sie besitzen eine dünne- zelluläre Kapsel und im Inneren befinden sich spezialisierte Fasern, die Kernsack- und Kernkettenfasern. An die Spindel treffen affarente Nervenfasern.  Sie werden auch noch als intrafusale Muskelfaser beschrieben. Sie besitzen eine eigene efferente Innervation durch y- Motoneurone. Das ZNS kann so ihre Länge und damit ire Emfpindlichkeit regulieren. Dehnung --> Affarenz zum ZNS Motoneurone bewirken Muskelkontraktion Dehnungsreflex sorgt für Stabilisierug der idealen Vordehnung > alpha - Gamma - Koaktivierung
• Was ist & macht das Golgi- Sehnenorgan? Golgi- Sehnenorgane liegen am Übergang des Skelettmuskels in der Sehne. Unter einer zellulären Kapsel werden sie im Inneren von kollagenen Sehnenfasern durchzogen.  Hier treten affarente Nervenfasern der Klasse 1b an . => Muskelspannung wird durch Zug an der Sehne gemessen. 
• Was ist die ATP- Synthase ? Die ATP Synthase ist ein reversibler Vorgang, der ADP und einem anorganischen Phosphat (Pi) ATP bildet oder durch ATP Hydrolyse ADP+ Pi.  Die ATP- Synthase nutzt die Energie aus dem chemischen Protonengradienten. 
• Wie und durch was verläuft die Hormonelle Blutzuckerregulation ? Die Hormonproduktion findet in den Langerhans- Inseln statt. Der Blutzucker wird über 2 Hormone reguliert : Insulin und Glucagon.  A-Zellen produzieren Glukagon B- Zellen produzieren Insulin D- Zellen produzieren Somatosatin Insulin ist für die Senkung des Blutzuckers zuständig. Es verbessert die Glucoseaufnahme in die Zelle. Der Protein-Fettabbau wird gehemmt, die Bindung von Körperfett wird begünstigt & die Proteinsynthese wird begünstigt. Glucakon ist der Gegenspieler des Insulins. Es aktiviert den Abbau von Glycogen in der Leber (Speicherort) und fördert somit den Fettabbau. 
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• Was sind die Pyramidenbahnen und was ist ihre Funktion ? Pyramidenbahnen = Tractus corticospinalis ( gemischtes Faserbündel, läuft Überwiegend zum Rückenmark) Hauptfunktion: Aktivierung von Motoneuronen zur Bewegungsdurchführung (V.a. der Willkürmotorik) 2/3 der Pyramidenbahnen verlaufen vom Primären und sekundären motorische Cortex und vereinigen sich oberhalb des Thalamus zu einem zusammenhängenden Bündel. Sie verlaufen dann über die Capsula interna zur Medulla oblongata (75% kreuzen hier zur kontralateralen Seite) ins Rückenmark. Die überkreuzten Bahnen verlaufen im lateralen Seitenstrang des Rückenmarks. Der ungekreuzte Teil verläuft im Vorderseitenstrang und kreuzt erst auf Segmenthöhe. Die Mehrzahl der Fasern enden an interneutonen, nur einige wenige enden direkt an den alpha oder gamma- Motoneuronen. 
• Was ist die Zielmotorik und ihre Komponenten ? Die Zielmotorik  ist der URsprung von zielgerichteten Bewegungen und wird vom pyramidalen System gesteuert.  Sie hat 4 Komponenten : Bewegungsantrieb Bewegungsentwurf Abruf von Bewegungsprogrammen Bewegungsausführung Dei Bewegungsiniziierung kommt vom lymbischen System, das Bewegungsprogramm wird vom Gyrus praecentralis vorgegeben. Die Basalganglien & das Kleinhirn verfeinern die Bewegung und der Motorische Kortex leitet die Bewegung dann ins Rückenmark.
• Was ist der BOHR- Effekt ? Der Bohr-Effekt beschreibt die Abhängigkeit zwischen der O2- Bindungsaffinität von Hämoglobin und dem Säuredruck in der Umgebung.  Durch steigern oder senken der Bindugnsaffinität von Hämoglobin sowie Sauerstofffreisetzung trägt der Bohr-Effekt wesentlich zum gezielten O2- und Co2 Transport im Blut sowie Gasaustausch in den Lungen und in den Geweben bei. 
• Wie ist das VNS aufgebaut und wie funktionniert es ? Sympathikus :  Neurone liegen in paravertebralen Ganglienketten (Grenzstrang) Funktion : Kontraktion & Erschlaffung glatter Muskulatur, Steigerung der HMV, Energiefreisetzung Überträgt Noadrenalin Reteptoren wo der Sympathikus angreift sind Beta-1- Rezeptoren (Adrenalin& Noadrenalin) Parasympathikus: Zellkörper der präganglionären Neuronen im Hirnstamm & Sakralmark; die postganglionären Neurone liegen z.B. in Erfolgsorganen.  Funktion :  Kontraktion & Erschlaffen glatter Muskulatur verringern des HMV Energiehaushaut (Gluconeogenese) Sekretion Übertragung von Acetylcholin Rezeptoren wo der Parasympathikus angreift : Innervation des Herzens (neg. chronotrop und dromotrop) am Sinus & Av- Knoten.
• Was für nervale Erregungsgeschwindigkeiten gibt es ? Saltatorisch: (z.B. N. ischiadicus)  Die Axone sind von Myelinscheiden aus Oligodendryten (ZNS) oder Schwannschen Zellen (PNS) ummantelt. Das AP springtüber diese Myelinscheiden und erreicht dadurch eine Geschwindigkeit von über 100m/s. Das AP findet nur in den Ranvier Schnürringen statt.  Kontinuierlich: (z.B. N. vagus) Übertragung des AP von Abschnitt zu Abschnitt (An jeder stelle des Axons muss ein AP urchgeführt werden . Relativ langsam 1-3 m /s.
• Welche Motoneurone gibt es und was sind ihre Aufgaben ? Alpha Motoneuron Innervation der Skelettmuskelfasern über motorische Endplatten (Muskelkontraktion) Die Axone sind dick (ca. 80m /s)  und verfügen an den Endplatten Actylcholin als Neurotransmitter Können die Reizweiterleitung hemmen oder steigern.  Gamma Motoneurone Innervation der intrafusalen Muskelfasern (Muskelspindeln) Entspringen im Vorderhorn (ca. 20-50m/ sec) Bilden mit den alpha Motoneuronen den motorischen Anteil des Spinalnerven.  Funktion : Regulieren von sensibilität der Muskelspindeln, Induktion der Muskelkontraktion durch auslöen eines Muskeleigenreflexes. 
• Erkläre die aerobe & anaerobe Energiegewinnung Anaerob - Unterteilt in laktazid und alaktazid (Laktatbildung) 1. Anaerob alaktazid: Der Muskel wird zu Beginn der Muskelarbeit kurzfristig mit Energie (per ATP - Zerfall) versorgt. Schnelle Regeneration von ADP & Kreatinphosphat.  2.Anaerob laktazid: nach der anaerob alaktaziden Energiegewinnung folgt nun die anaerobe Energiegewinnung mit Laktatbildung. (nach ca. 15 sekunden). Der ATP & Kreatinspeicher ist Aufgebraucht. Es kommt zur Glycoseverstoffwechslung. Jedoch wird Glucose nicht vollständig abgebaut sodass pro mol Glucose 2 mol Laktat und 2 mol ATP entstehen. Dies führt zur Übersäuerung der Muskulatur (PH wert unter 7).  3. Aerobe laktazide Energiegewinnung : nach Anaerob laktazid bei ausreichender Muskeldurchblutung. Per Citratzyklus und Atmungskette (oxidative Phosphorylierung) . Das Endprodukt besteht aus CO2, H2O und 36 ATP.
• Was sind Nozizeptoren ? freie Nervenenden in der Haut , vermitteln Schmerz mechanisch erzeugt (scharfe Kanten) durch Hitze (ab 45°) poymodal Es gibt den Sofort- Schmerz und den Spätschmerz (C- Fasern)
• Wofür gibt es Thermorezeptoren ? Punkte hoher Empfindlichkeit auf der Haut verteilt Kälterezeptore sind am Empfindlichsten Wärmerezeptoren bis 45 °
• Was für Mechanorezeptoren gibt es und was ist die jeweilige Funktion ? Schnell adaptierend : Meissner´sche Tastkörper : direkt unterhalb der Epidermis, höchste Dichte in den Fingerbeeren und in der Lippe Pacini- Tastkörper: Zwischen Subkutis und Dermis: Reagieren auf Druckveränderung und Vibration Langsam adaptierend: Merkel Rezeptoren : unterhalb der Epidermis. Nehmen Druck wahr, der senkrecht auf die Haut wirkt und länger anhält Ruffini Körperchen : in der Dermis: Nehmen die Dehnung von Gewebe wahr.
• Was ist der Muskeleigenreflex ? Monosynaptisch : Reizauslöser und Reflexantwort im selben Organ.  Ein Muskeleigenreflex kann nicht unterdrückt werden und wird immer beidseits getestet. Bei Dehnung des Muskels oder Schlag auf die Sehne werden die Muskelspindeln  gereizt. Es kommt zur Alpha- Gamma- Koaktivierung. (schnelle Typ 1a Fasern ins Rückenmark und monosynaptisch auf die Motoneurone wieder zum Muskel zurück.
• Was ist ein Muskelfremdreflex? Polysynaptisch : Reizauslöser und Reflexantwort sind nicht im selben Organ. z.B. Babinski Reflex. / Bauchhautreflex Er läuft über mehrere hinteraneinder geschaltete Neurone

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