neurobiologie

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fördert Darmaktivität Ganglion Sympathikus > erweiterte Pupillen > hemmt speichelfluss > entspannte Atemwege > beschleunigte Hozschlag > verengte Blutgefäße > hemmt Verdauung > fördert Glucose- / Insulin freis. > hemmt Gallenaktivität > hemmt Darmaktivitāt > fördert Abgabe v. (Nor-) Adrenalin > entspannte Harnblase > fordert Ejakulation und Vaginal kontraktion → Neuronen mit Noradrenalin als Neurotransmitter oder Fluchtreaktion aus › last kampf - Lo (fight-or-flight") > Noradrenalin - Neurotransmitter der sympathischen Neuronen to regt Hezmuskel an u. hemmt die Darmaktivität > intensive u. langanhaltende Reaktionen to Leistungsheru -Neurobiologie Aufbauplan Dendriten Soma Axon/Neurit Endknöpchen Synapse Nerven Aronhügel Synapse •Zellkörper (Soma) Dendn't Zellkörper Axon Vervenfaser (Nearit) a →nehmen Infos von benachbarten Zelle auf Lo leitet sie zum Soma weiter → Stoffwechselvorgänge einer Zelle → weitereitende Struktur ·Endknäptchen (Synapse) verbinder Soma u. Endknöpchen → Infoübertragung zu benachbarten Zelle Lowie andere Nerven-, Muskel-, o. Orüsenzellen der benachbarten Zelle Schwann'sche-Zelle→ bilden Hüllschicht Myelinscheide) um Axone v Wirbeltieren Schwann'sche-zelle/ Hyelinscheide Verbindungsstelle Lo Einheit aus endknöpfchen u. Teilen der Membranen •Ranvier Schnürring to Isolierung des Axons → ummanteltes Axon = Nervenfase mehrere erden durch Nerven susammengefasst > markhaltig > Zellmembran der Schwann'schen Zellen myelinisiert Bindegewebsfasern zu to Informations weiterleitung Ranvier-Schnurring → wichtig für saltatorische Erregungsleitung marklose u. markhaltige Nervenfasern, bilden Fortsatz, der sich um das Aron wickelt Markscheide (DIsoliert das Axon > Bildung V. Ranvier 'schen Schnurring Das Neuron (Nervenzelle >ermöglicht kommunikation zwischen Genim u. körper. nicht myelinisiert LD erzeugt, verarbeitet und leitet. elektrische Erregungen weiter 3 funktionale Hauptgruppen > Sensorische Neuronen. to infos von Sinneszellen ins ZN Neuronen > Motorische Lp Befehle von ZN an ausführende Organe > Interneurone Lo Verbindung sensorischer u. motorische Nervenzellen im ZN myelinisiert Neurobiologie + 4. Ruhepotential. Allgemeines > beträgt ca -70mV › lembran einer zelle besteht aus eine lipid Doppelschicht O > Lo ist selektiv permeable → nur bestimmte Stoffe können direkt durch sie hindurch wandem - defundieren K+-lonen können dauerhaft durch die K²-Kanäle durch die Membran defendieren Lo Innenseite mehr K+-lonen als auf der Außenseite = chemisches Potential to dadurch K+-lonen nach außen gedrückt > Ausgangslage = es herscht ein elektrisches Gleichgewicht auf beiden Seiten (+/- auf beiden Seiten) Ruhepotential ist der Punkt an dem das chemische Potential K+-lonen genau so stark nach außen drückt, wie das elektrische potential sie anzient to das Ruhepotential ist das elektrische Potential an dem eingezeichneten Punkt to Gleichgewicht nach defundieren der K+-lonen nicht mehr gegeben laußen mehr + lonen als Innen) Lp dadurch entstent ein elektrisches Potential = ein Teil der K* -lonen wird wieder zurückgezogen > Na+ - Leitströme → wenn Nat-lonen es auf die Innenseite schaffen ↳ lasung Skizze Lp rutschen durch K+-Kanäle, da sie auch ein chemisches Potential haben →wollen sich im Raum verteilen Lo ein Positives lon außen mehr als Innen to um dem Abbau des Ruhe potentials (Depolarisation) entgegenzuwirken > Verbraucht viel Energie (20% für Nat/kt - Pumpe) 88 LD werden von dem elektrischen Potential auch angezogen, da sie auch posetiv sind = Na+ / K+ - Pumpe → Tauscht unter verwendung von ATP 3 Nat-Ionen von Innen gegen 2 K+-lonen von Außen Ua 1888 -ATP 888 h 8 8 3x (CI (CI JAAAAA (88888 Na+/k* -Pumpe K+-kanale Außerhalb >negativ geladene Calcium-Ionen >positiv geladene Natrium-Ionen Innerhalb > negativ geladene Proteine > positiv geladene kalium-lonen Neurobiologie 4 Aktionspotential. 20 10 -10 -20 -30 -40. -50 -60 -70, - 80. Membranpotential in my 1 1-2 ms + T lole I | = > wenn ein elektrischer Reiz das Membranpotential über -somv hebt Lo Spannungsabhängige Nat-lonen- Kanale öffnen sich → Kanāle in der Membran die sich abhängig von der Spannung öffnen u. schließen Lo positiv geladene Nat-lonen stromen in die zelle ein Lo Zelle depolarisiert negative Spannung an Membran wird abgeschwächt unterschied zwischen außen > es öffnen sich immer mehr Nat-Kanäle → Mehr und Innen immer kleiner wird 6 Zellinnenraum immer positiver → es kommt zu Umpolarisation. Nat-lonen Strömen ins Innere ↳ Innen mehr positiv geladene lonen als Außen = positives Membranpoten- tial innen > sp Na+ -kanale durch elektrischen Reiz nur schließen sich nun wieder zellimeren > t in ms 1-2 ms geöffnet to Spannungsabhängige K+-kanāle öffnen sich → Kaum noch Nat-lonen einstrom, um so mehr kt-lonen ausstrom LD Positive lonen stromen aus heraus → Bellinnee wird Repolarisiert ( wieder negativ). > Spannungsabhängige bat -kanale langer geöffnet als kt-kanale (1-2 ms) Lo me entive under 160 mehr positive lonen strömen aus, als eigentlich nötig wäre Hyperpolarisation to Ruhepoten dial kann sich wieder einstellen > nach dem Alles- oder Nichts-Prinzip ↳ entweder Schwellenspannung durch depolarisation erreicht Lo Aktionspotential ausgeläst ("Alles") Lo oder Schwellenwert nicht durch schwellenwert LD muss erreicht werden um ein Aktionspotential auszulösen. depolarisation erreicht LD kein Aktionspotential ("Nichts") 1. Ruhepotential ? Depolarisation 3. Umkehrpolarisation 4. Bepolarisation 5. Hyperpolarisation Bil Tar J!!!! 88 > Refraktārzeit -> Nachdem Nervenzelle das Ap. weitergeleitet hat, nicht direkt nächstes Signal weiterleiten = K+ Kanale Spannungsabhängige Na-Kanäle -Neurobiologie = Bereich, an denen Neuronen und nachgeschaltete Muskeln-, Drüsen-, oder Nervenzellen zusammentreffen > Neuromotorische Synapse: Synapse zwischen Motoneuron und Muskelzelle > Interneurale Synapse : Synapse zwischen Neuronen > Zentrale Synapse. Interneurake Synapse im Gehirn und Rückenmark > sensorische Synapse : Synapse zwischen Reseptor und Nervenzelle neuronale Verrechnung. Synapsen > zeitliche Summation to laufen über ein Axon gleichzeitis/ zeitnah mehrere APS in einer Synopse ein, werden sie im Soma addiert. LD Dieses P. wandert über Soma zum Akon hügel Lo wird schwellenwert erreicht → neues AP ausgelast > räumliche Summation to laufen über mindestens zwei räumlich getrennte Synapsen zeitgleich Erregungen (APS) ein, werden diese im Soma addiert 6 P. Wandert über soma zum Akonhügel u. löst bei erreichen des Schwellenwerts ein neues AP aus. > konvergenz LD Erregungen lauten zusammen u. weden im Soma verrechnet > divergenz to die am Aronhügel gebildeten APS können durch Verzweigung des Axons auf mehrere Folgeneuronen verteilt werden → Erregungsmuster bleibt bei beiden gleich kontinuierliche Erregungsleitung Axonen ohne Schnürringe или > nur an Lo Wirbellosetiere > fortlaufende bildung des Aktionspotentials zum weiterleiten > an jeder stelle des Axons - Depolarisation um Natriumkanäle zu öffnen :> Depolarisation nur in eine Richtung > ener langsam или erregend Konvergenz→→→ hemmend saltatorische Erregungsleitung > weiterleitung eines elektrischen Signals entlang von Wusten oder Nervenzellen Aktionspotential > Erregung immer am Axonhügel → in Form einer Anderrung der Spannung an Bellmembran weitergegeben X Divergenz >bei wirbeltieren → braucht weniger Energie Ap. springt von einem zum anderen Schnürring lo schnell Lo positiv geladene lonen stromen in die Zelle 6 neues Ap. und Depolarisation wird ausgelöst Lp reicht bis zum nächsten Schnurring > Nat-lonen diffundieren während AP, folgen ladungs- ausgleichen (elektrisches P.) → diffundieren also zum nächs. Schnurring (-70mV), Nat konzentration dort geringer richtung Axonende Neurobiologie Lo Neurotoxine Lo chemische Substanzen, welche die Funktionen der Synapse erheblich stören oder ganz unterbinden Wirkung im synaptischen Spalt u> Wirkung auf Transmittergesteuerte › hemmung des transmittergesteuerten Enzyms. Lo bsp: Acetylcholinesterase wird gehemmt Ach wird nicht mehr abgebaut. to großer Nat-Einstrom Folge: Dauer polarisation => Starre Lähmung. ID Neurotoxine bewirben die dauerhafte öffnung der Rezeptorkanale lonenkanäle LP viele rezeptorgesteuerte kanāle sind geöffnet o hoher Nat-Einstrom in die Postsynapse Folge: Danerpolarisation starre Lähmung (verkrampfung) -Wirkung auf Prasynapse > Einfluss auf den Nat - kanal Lo Neurotoxin öffnet Nat-kanal dauerhaft LD Standige Na+ - Einstrom Lo viele vesikel schütten Transmitter in synaptischen Spalt > Einfluss auf die vesikel Lo Verhinderung der verschmelzung von vesikeln mit präsynaptischen Membran I keine Transmitterausschüttung Lp keine ↳ keln lonenstrom Folge: keine Depolarisation möglich => Schlaffe Lähmung Neurotoxine → Nervengifte > Neurotoxin bewirkt die dauerhafte Schlierung der lonenkanale w kein loneneinstrom maglich -nhung der rezeptorgesteuerten lonenkanäle in postsy. Membran Acetylcholin → erregend Adrenalin →> erregend + hemmend Asparaginsäure → erregend Folge: keine Depolarisation möglich => schlaffe Lähmung Dopamin Buttersäure → erregend → hemmend Glutaminsäure → erregend Glycin → erregend Noradrenalin → hemmend Serotonin → erregend →im Gehim → Nebenniere → Leber, Niere, Milz, Herz, Lunge, Pankreas, Erythorzyten Skelettmusten, kleinhirn → zentrales Nervensystem, Mittelhim → zentrales Nervensystem →> Lebensmittel → Haut, Feuchthaltesystem → Nebennierenmark, Nevenzellen → zentrales u. peripheres Nevensystem, Blutplätchen Margen-Darm- Tradat Neurobiologie Lo das Auge. Aufbau Lederhout: ›Schutz vor äußeren Einflussen Aderhaut: Glaskörper: Gelber Fleck: › versorgung des Auges (vor allem die Netzhaut) > stabilisiert die Form des Auges > Ort des schärfsten sehens Lo Sehachse verläuft dadurch > Austrittstelle des Sennervs, Netzhaut unterbrochen › führt von Auge zum Gehirn, Axone der Gongolinzellen > bricht das einfallende Licht und sorgt für scharfes sehen zonularfasem: > mit Ader - u Lederhout verbunden, durch Augeninnen- druck angespannt I Linse damit befestigt Ziliarmuskel: > mit Zonularfasem verbunden, bestimmt den zug der Zonularfasern -> wenn niedrig = durch kontraktion Fokus auf Gegenstand in der Nähe Blinder Fleck: Sennerv: Linse: › nalt das Auge feucht > Schutz Bindehaut: Hornhaut: Schutz des Auges, scharfes sehen durch die wölbung > reguliert den lichteinfall ins Auge Pupille: Iris: > trennt Vordere - u. hintere Augen kommer, reguliert die Pupille Vordere Augen kommer: > drückt Hornhaut nach Außen durch wasserdruck vordere-/ hintere Netzhaut > Glaskörper Netzhaut (Retina) Aderhaut Licht Lederhaut Glaskörper Gelber Fleck Licht zentrale Sehgrube (Fovea) Sehachse Sehnerv " : > enthalten kommerwasser → versorgt Hornhaut u. Linse mit Nährstoffen Aderhaut : > versorgt die Netzhaut mit Nährstoffen Sinneszellen: > nehmen das (vom dioptrischen Apparat) erzeugte Bild auf wandern es in Aktionspotential um, übermitteln diese dem Gehirn 1 Pigmentzellen: dunkle Farbpartikel absorbieren streulicht u. verhindern störende Reflere Lichtsinneszeven: > über Synapsen mit Bipolarzelle verbunden Lp Stäbchen: Lichtempfindlich, für das Hell - Dunkel sehen (häufiger) in der Peripherie der Verzhout angeortnet (5-7 mm außerhalb der Mitte) Lo Zapfen: geringe lichtempfindlichbeit, Farbsehen bei ausreichend licht (wenige vorhanden) Lo im Zentrum de Netzhaut Nervenzellen: › Bipolarzellen -> fasst mehrere Signale von Sehzellen zusammen weniger senzellen →→schärfere wahrn.; viele Sehzellen → lichtempfindlicher › Gangolienzellen - fasst signale von Bipolarzellen Beisammen, Akone laufen im blinden Fleck zum Sehneru Zusammen Querverbindungen zwischen licht sinneszelle bzw. Bipolarzellen durch Horizontal- u. Amakrine zZellen Amakrine zellen: > wirken auf Gangolienzellen hemmend oder fördernd Blinder Fleck Ganglienzelle foo O Augenmuskel 2 Bau der Netzhaut 8 Horizontalzelle Pupille Hornhaut Zonulafasern Ziliarmuskel Bindehaut Zapfen O OX OX hintere Augen- Augen- kammer kammer Linse Stäbchen im Dunkeln > Natriumkanäle affnen sich >großer Austausch von 16° und k* (Na* /K* · Pumpe) Sehnerv Amakrine Zelle Bipolarzelle Stäbchen Pigmentzelle- Stäbchen bei Licht >Nat-kanale geschlossen > dunkelstrom verhinded Aderhaut- O O Domen velled it turn Stäbchen propagury Zaplen Neurobiologie Lp. Reflexe Allgemeines automatische Bewegung, die durch einen Reiz hervorgerufen wird Bedingter Reflex: › Verbindungen zwischen Sinneszellen u. Erfolgsorgan duch Lernvorgänge neu ausgebildet Unbedingter Reflex: › genetisch vorprogrammierter R. -> bestimmter Reiz last bestimmten R. aus, muss nicht erlernt werden up bsp.: Speichelsekretion 1. Eigenreflex: > Reflex , bei dem das gereizte organ und das Erfolgsorgan identisch sind to bsp.: kniesehnenrefter Fremdreflex: > gereiztes Organ und Exfolgsorgan verschieden z. B. Lidschlussrefter unwillkürliche (angeborene) Reflere > Schluckreflex > Würgereflex > Gleichgewichtsreflere > Niesen, Husten > Schutzreflexe (wegziehen) > Reflex bei Babys (Saugereflex, Greifreflex) > Blinzeln (Lidschwissreflex) Aufbau und Funktion zeiz wird von betroffenen Sinneszelle wahrgenommen / trifft auf einen Beseptor ↓ 2. elektrischer impuls leiter den Reiz von afferenten Nerven an das Zentrale Nervensystem ↓ erlemte (willkürliche) Reflexe > Stehen bleiben bei roter Amper > laufen, springen 3. Reiz verarbeitet → regt es ein Actionspotential an der motorischen Novenbahn an Lo Signal wird über efferente Nerven an motorische Sinneszellen geleitet ↓ 4. motorische Ververbahn = Effector | Muskelzelle Eigenreflex › gereiztes und Erfolgsorgan identisch Lo Rezeptor u. Effektor im selben Gewebe > Speichelfluss bei Geruch > Fangbewegungen > Bremsen im Auto > Instrumente Spielen, Sportarten elemen Funktion: Schutz des Körpes und sicherung des überlebens > monosynaptisch → eine Nervenzelle an eine Synapse > Signal über schnelle Vervenfasem in Rückenmart und dort monosynoptisch auf Motoneurone geleitet 4 läuft sehr schnell ab welcher dann für eine Reaktion sorgt Fremdrefter > Rezeptor u. Effector in unterschiedlichen Geweben › nach Reiz →→nervalen Umschaltung im Rückenmark Lo Nervenerregung auf andere organe umgeschaltet Lo reagieren daraufhin auf Reiz läuft langsamer alb Neurobiolosie Us das Auge. farbsehen > 3 verschiedene Zapfen Lo R/L-Zapfen → rotes langwelliges licht. Lo G-/M-Zapfen → grünes mittleres Licht ↳ B-/S- Zapfen → blaues kurzwelliges Licht > additive Forlomischung. U ermöglicht Farbvielfalt, mit nur drei Grundfarben = weiß (nicht brown) ↳ Rot, Grün, Blau Absorption (relativ) 10 04- 02- Wellenlänge 400 nm 500 nm 460 nm 400 450 500 550 600 Wellenlänge (nm) Wahmehmung im Gehirn M-Zapfen S-Zapfen 0,95 0,15 0,60 0,80 0,35 650 700 L-Zapfen 0,40 0,20 › die wahrgenommenen Farbtöne / Lichtwellen worden gemischt → dadurch sind so viele Farben möglich drei o nicht nur Farben › es können verschiedene wellen, die dann als Mittelwat gesehen werden oder der direkte Mittelwert als eine bestimmte Farbe wahrgenommen werden ! bei einer rot-grün-Schwäche fehlen entweder M-o. L- Zapfen Lo sehen bei 500 nm Wellenlänge nur grünes Irotes Licht, da andere Farbe nicht "aufgenommen werden kann Neurobiologie das Auge. Senfehler und Augenkrankheiten- Graukom → grüner star > Sehnerven dauerhaft geschädigt to dauerhaft erhöhter Augeninnendruck, drückt Sernovbopf ab Nährstoffversorgung der Nervenfaser unterbrochen → kann absterben lo Druck durch anstawen von kammerwasser > keine schmerzen, über jahre hinweg, mit Medikamenten behandeln Katarakt → grauer Star > Augenlinse trubbis zur Erblindung > feine Sachen schlechter sehen, Farben verblassen, räumliche Wahrnehmung > steigendes Alter, keine Schmerzen begrenzt Lo operativ entfernt werden & neue künstliche Linse Myopie kurzsichtigkeit > angebohren o. erwerben > weit entfente Sachen schlechter sehen, in der Nähe kein Problem Kurzsichtig Lichtstrahlen Normalsichtig Lichtstrahlen Hagel- und Gerstenkorn to wenn Talgarüsen verstopft sind und sich entzünden › Augen unangenehm trocken & verminderter Tränenfilm LoG k. bildet sich an Innenseite des Augentlds o. Augen bante to bakterien befallen Zeis- u. Molldrüsen > Lid banin rot o. geschwollen sein → schmerzhaft to vergent meist von selbst Keratokonjunktivitis epidemica → Viruserkrankung an Binde- u. Hornhaut > übe Tränenflüssigkeit verbreitet (sehr ansteckend) › Augen gerötet geschwollen + Grippeinfektion > Starker Tranenfluss > Hornhaut trub, Augen schmerzen, Sehvermögen schlechter to nach einigen Wochen von selbst weg Weitsichtig Lichtstrahlen > Ursache langer Augapfel o. zu hoher Brechwert der Linse > kann nicht richtig scharf stellen, da Licht schon vor dem selben Fleck auf Netzhaut trifft Fokus vor der Netzhaut 0 Fokus hinter der Netzhaut Hyperopie Weitsichtigkeit › Auge zu kurz, weite Objekte v, nahe objekte x > zu kurze Augenachse bei normale Brechkraft o. zu niedrige Brechkraft bei normale Augenachsenlänge Netzhaut Diabetische Rentinopathie. > Diabetes Typ 2 > langfristig erhöhter Blutzuckerspiegel sorgt für Sehstörung Gefäße verschließen sich, Sauerstoff gelangt nicht mehr durchs Auge Lo sterben ab, neve + schwoche Blutgefäße bilden sich → Blut kann austreten und Netzhout ablösen > Laserbehandlung ohne bis zur Erblindung Astigmatismus → Hornhoutverkrümmung > Augenlinse oval, statt rund > Lichtstranten nicht vollständig gebündelt 4 Bild verschwommen Neurobiologie LD Synapse Verlauf > am Endknöpfchen triff Lo Membran depolarisiet Ap. ein > Spannungsabhängige K+-lonen. Kanāle. öffnen sich > k* -lonen regen Synaptische Bläschen zum verschmelzen mit präsynaptischer Membran an to Ausschüttung des Transmitters ACh in Synaptischen Spalt > Ach - Molekule binden an transmitter ges. →öffnen sich Na - Kanale > Depolarisation der postsynaptischen Membran to postsynaptisches Potential (PSP) entstent > Acetylcholinesterase spaltet Ach in Acetat (A) u. Cholinergene (Ch) Lo verhindert Dauererregung u. Signalüber- ما Endilknöpfchen präsynaptische lembran synaptische Spalt > hemmende Synapse: K+ - lonen stromen aus Ch-Cavier tragung angeschlossen > Acetat und Cholin werden in Endknäpfchen aufgenommen Neusynthese von Acetat und Cholin, K²1 Pumpe x postsynaptische Membran Acetylcholin- Rezeptor Aufnahme in synaptische Bläschen der Zelle und > postsynaptisches Potenzial depolarisiert ↳s am Axonhügel des Neurons wird AP ausgeläst is Ladung innen wird negativer (Hyperpolarisation) exozitatorisches postsynaptisches Potenzial → EPSP > Anderung des Membranpotenzial an der postsynaptischen Membran > N*-kanale u. Nat - Kanale sind geöffnet Vesikel Acetylcholin Spannungsab Va-kanal erregende Synapse > erzeugt erregendes postsynaptisches P. (EPSP) > elektrisches Potenzial positiver > Depolarisation durch Transmitter → Nat-Kanäle öffnen sich hemmende Synapse >erzeugt hemmendes (inhibitorisches) post Synaptisches P. (IPSP) > elektrisches Potenzial wird negativer > Hyperpolarisation durch Transmitter →Cat -u. CI--Kanäle öffnen sich 2. Acetylcholin A Acetat M Cholin -Spannungsab Cl-lonen strömen in die zelle ein inhibitorisches postsynaptisches Potenzial -> IPSP › Anderung des Membranpotentials an der postsynaptischen Membran > durch Hyperpolarisation der Zellmembran wird die Erregung der Zelle genemmt Lo auslösen eines AP wird erschwert > K+- und chloridlonenkanäle werden geöffnet blobale Hyperpolarisatio " 4celhylcholin-Egle. Vatrium-Ionen Kallum -lonen, › Potenzial wird durch Freisetzung von Neurotransmitter u. Aktivierung der neurotransmittergest. lonenbanale ausgelöst Neurotransmitte gesteuerte Mat-kahal. -kanal Zeit nach prosynapticshon? N Zet nach prasynaptischen AP