Neurologie- alles was man wissen muss

Alternativer Bildtext:

wird nach hinten durch die Linse & vome durch die Iris begrenzt Akkommodation Der fernakkommodierte Zustand mit erschlafftem Zillarmuskel ist. der Ruhezustand des Auges. Homhaut Lichteinfall von entferntem Objekt Fernakkommodation Die elastischen Zonulafasern fla- chen die Linse ab, was ihre Brech- kraft senkt. Durchmesser an -Ziliarmuskel (erschlafft) -Augenlinse → Ziliarmuskel ist ent- spannt / erschlafft ↳ nimmt seinen größten Altersweitsichtigkeit Zonulafaser (gespannt) → elastische Zonula fasern sind dadurch gespannt 4 sie ziehen dabei die Linse in eine flache Form 4 die Brechkraft nimmt ab Nahsicht (ca 50 cm) Bildpunkt auf der Netzhaut Ursache der Altersweitsicht ist eine verhärtete Augenlinse Die Brechkraft des Auges reicht nicht mehr aus, um Nahdistanzen auf der Fovea zu fokussieren. Augenlinse (flexibel) Augenlinse (verhärtet) Klausurzettel - Neurologie 2+? Akkommodieren auf einen Punkt nahe dem Auge er fordert Muskelaktivität Punkt eines Gegenstands nahe dem Auge C Die Linse nimmt durch ihre Eigen- elastizität eine kugeligere Form an, die ihre Brechkraft erhöht. Zur Nahakkommodation wird der Ziliarmuskel kontrahlert. Beispiel - Altersweitsichtigkeit & Kurzsichtigkeit Ziliarmuskel (kontrahiert) Die Zonulatasern sind nun entspannt. Nahakkommodation Bildpunkt auf der Netzhaut Zonulafaser (entspannt) Normal: scharfes Bild 4 Brechkraft wird erhöht Fovea Ort des schärfsten Sehens → Ziliarmuskel wird angespannt / kontrahiert 4 verkleinert seinen Durchmesser elastische Zonulafasern sind dadurch entspannt 4 die Fasern ziehen die Linse Altersweitsicht: unscharfes Bild nicht mehr flach 4 Linse nimmt eine kugeligere Form an Akkommodation Dank Akkommodation kann man in unterschiedlichen Sehdistanzen scharf sehen. Fernsicht Licht Kurzsichtigkeit Wenn der Brennpunkt nicht exakt auf der Fovea liegt, sieht das Bild unscharf aus. Nahsicht brillen-sehhilfen.de Hornhaut Augenlinse breit Ziliarmuskel angespannt Augenlinse schmal Ziliarmuskel entspannt Augapfel zu lang Makula (Ort des schärfsten Sehens) Netzhaut Fovea: Ort des schärfsten Sehens Brennpunkt vor der Netzhaut Aufbau Zapfen und Stäbchen relative Absorption in % 100 Außensegement 400 Klausurzettel - Neurologie 2+3 Innensegement Stäbchen 10000 reagieren nach univarianzprizip benötigen wenig Licht Zytoplasma Disk Plasmamembran Mitochondrien Blau-Zapfentyp Stäbchen Grün-Zapfentyp Rot-Zapfentyp kurzwelliges mittelwelliges langwelliges Licht Licht Licht cilium Zellkern synaptische Endungen hell + dunkel sehen (skotopisches Sehen) eine Stäbchen sorte 500 600 Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung (nm) 700 Die Fotorezeptoren wandeln Lichtreize in elektrische Erregung um, die dann über zahlreiche Neuvone der Netzhaut an das Gehirn weitergeleitet wird. Zapfen mmmmmmm → reagieren auf hone Leuchtdichte →arei Sorten : - blau grün -rot → zuständig fürs Farben sehen → Farben entstehen durch verhältnis der Erregung der zapfentypen Signaltransduktion → Zellmembran enthalten spezielle Rezeptorproteine diese reagieren auf den adäquaten Reiz und verändern dadurch ihre räumliche Struktur → Daraufhin öffnen sich Natriumkanäle → Natriumionen strömen in die zelle → Zellmembran depolarisiert → führt zur öffnung spannungsgesteuerter Kalziumionenkanäle die erhöhte Kalziumionenkonzentration im inneren der zelle bewirkt die Exozytose der transmittergefüllten vesikel in den synaptischen Spalt über nachgeschaltete Neuronen gelang+ das Signal ins Gehirn Rezeptorzellen Mechanorezeption Beispiel: Mechanorezeptor im Innenohr verwandt: Mechanorezeptoren in Haut und Muskeln Klausurzettel- Neurologie 1 +3 Ca2+ Dehnung der Membran öffnet den Kanal Photorezeption Beispiel: Photorezeption der Wirbeltiere (andere Signalkaskaden bei Wirbellosen) Licht b Na* O Lichtrezeptor Rhodopsin XC Signalkaskade verstärkt und kann Millionen Na*-Kanäle pro Lichtquelle schließen. Lichteinfang schließt über eine Signalkaskade die Na-Kanäle Chemorezeption transmittergefüllter vesikel Beispiel: Na-Salzrezeptor verwandt: H+-Sauerrezeptor allgemeiner Aufbau + Funktion einer sinneszelle 0² Na H* Rezeptor protein Na* aus Salz führt zu Na*-Einstrom H* aus der Säure blockt den Na*-Kanal (Na Zucker- molekül (Ca²+ CHANT Beispiel: Zuckerrezeptor verwandt: Bitterrezeptoren Geruchsrezeptoren Zucker- rezeptor → adäquater Reiz Kanalprotein Signalkaskade verstärkt und kann Millionen K*-Kanäle pro Zuckermolekül schließen. Na+ Zuckerbindung schließt über eine Signalkaskade K*-Kanäle (ca₂²+) Synaptischer Spalt Thermorezeption Beispiel: heiß- und Capsaicin- empfindlicher Kanal verwandt: Warmrezeptoren Kaltrezeptoren Pore O Na Ca2+ Temperaturen über 43 °C oder Capsaicin öffnen den Kanal Signal/Fototransduktion → Lichteinfall Startzustand: Rhodopsin in cis - Form im lichtempfindlichen zustand in den Disks . Klausurzettel- Neurologie 2+3 beschreibt den Vorgang der Umwandlung von Lichtreizen in elektrische Erregung Licht trifft auf die Retina das Cis- Retinal absorbiert das Licht und lagert sich zur All-Trans-Form um dabei wird die Bindung zum Opsin unter Spannung gesetet überführung von Opsin in einen aktivierten Zustand = Bildung von Hetarhodopsin 11 signal. Wahrnehmung von Licht → Bildung von Metarhodopsin II führt zur Auslösung einer signalkaskade hier findet die erste verstärkung statt ein Metarhodopsin aktiviert mehrere hundert 6- Proteine (Transducine) Bestandteile Rhodopsin ist mit G-Protein gekoppelt → Das 6-Protein (Transducin) wird aktiviert und zerfällt unter GTP-Verbrauch in 2 eine aktivierte Transducin- untereinheit trennt sich ab und aktiviert eine Phosphodieste vase (PDE) geschüttet → Die PDE hydrolysiert CGHP zu S' - GMP S'-GMP kann nicht an die kanäle binden durch den verlust von CGMP schließen sich die Na lonenkanäle und es kommt zu einer Hyperpolarisation der Zelle ➜am synaptischen Ende werden keine Neurotransmitter (Glutamat) mehr aus- Material A Potenzialverhältnisse bei Zellen der Retina Stäbchen Bipolarzelle UM Transmitter- ausschüttung (erregend) 4 Dunkelheit Belichtung Transmitter ausschüttung (hemmend) H₂C CH3 -20 das Signal wird moduliert an das Gehirn weitergeleitet H₂C CH3 → Schließung der hemmenden lonenkanäle der Horizontal und Bipolarg ellen. → kommt zu einer Bildung von Aktionsp. durch die Ganglienzellen → Glutamat wirkt nicht an der postsynaptischen Hembran der Horizontal- und Bipolarzellen CH3 CH3 11-cis-Retinal gewinkelt, an Opsin gebunden CH₂ *222*9829882 CH3 Ganglienzelle H₂C O zum Gehirn CH3 Die Abbildung zeigt die potenziale aufgrund der ausschüttung von Stabe Bipolarzellen innerhalb Dunkelheit und bei Bell Amakrine und Horizon. den zur Vereinfachung A1 Beschreiben Sie di potenziale in den der Retina bei Du Belichtung! all-trans-Retinal gestreckt, von Opsin abgelöst A2 Erläutern Sie, w gestellten Mem bei Dunkelheit in den Zellen d HIGH H + trifft Licht auf die Retina, absorbiert das cis - Retinal das Licht und lagert sich zum all-trans Retinal um Signal/Fototransduktion Dunkelheit Startzustand Rhodopsin liegt in der Cis- Form in den Disks Da Dunkelheit herrscht, kommt es keiner veränderung → die Bildung von Metarhodopsin II bleibt aus → 6- Protein (Transducin wird nicht aktiviert PDE bleibt inaktiv CGMP ist an den Natlonenkanälen gebunden Die Nat Kanäle sind geöffnet → Natrium fließt in die Stäbchen ein → kommt zellen zu einer Depolarisation der zelle → am synaptischen Ende werden Neuro- transmitter (Glutamat) ausgeschüttet → Glutamat wirkt hemmend an der post- synaptischen Membran der Horizontal - Klausurzettel- Neurologie 2+3 und Bipolarzellen → es kommt zur Öffnung von hemmenden lonenkanälen der Horizontal- und Bipolar- so kann es nicht mehr zur Bildung von AP durch die Ganglienzellen kommen Material A - Potenzialverhältnisse bei Zellen der Retina Stäbchen Bipolarzelle Transmitter ausschüttung (erregend) Dunkelheit Belichtung Transmitter zu ausschüttung (hemmend) + Ganglienzelle DI pe zum Gehirn -10 WI 1000 Rhodopsin be steht aus Opsin und Retinal. H₂C CH₂ T: CH₂ 11-cis-Retinal gewinkelt, an Opsin gebunden Licht H₂C CH₂ n Kationen- austauscher (lichtunab- hängig und permanent aktiv) IM DUNKELN Membranpotenzial-40mV (Depolarisation) Na/K-Pum CH₂ Kationenkan auf Na/CaEinstrem aufgrund hoher Ca- Konzentra- tion in der Zelle Guany- latcyklase kaum aktiv Guanylatcyklase all-trans-Retinal gestreckt, von Opsin abgelöst Durch die Energie eines Lichtreizes kann das 11. cis-Retinal in die all-trans- Konformation übergehen. 0 hell RANTAMA H dunkel Rhodopsin ww Licht wwwwww Jedes so aktivierte Rhodopsin kann bis zu 1000 G-Proteine, die Transducine, aktivieren. außen Disk Innenraum Rhodopsin außen Disk Innenraum 。 Jedes G-Protein aktiviert ein Enzym Licht Reisomeration des all-trans-Retinals (unter ATP-Verbrauch) WWW. Meta- Bindung an rhodopsin II Transducin Disks Diskmembran M Transmitter Glutamat depolarisierter o Fotorezeptor schüttet Transmitter aus Abbildung 2: Erregungskaskade bei der Fototransduktion Zellkern Endoplasmatisches Reticulum. CGMP-gesteuerter Natrium-lonenkanal Na @ Jedes der Enzyme hydro- lysiert bis zu 2000 CGMP Moleküle zu 5-GMP. GDP + P sekundärer Botenstoff Synapse 00.⁰00 Quelle: Markl Biologie Oberstufe, O Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2011 MA Ohne CGMP-Liganden schließen sich die CGMP-gesteuerten Na-Ionenkanäle. Der Photorezeptor hyperpolarisiert, Glu- tamat wird nicht mehr ausgeschüttet. 0 Enzym cGMP Abspaltung aktiviert Transducin bindet an PDE PDE Abspaltung und Akti vierung der PDE Mitochondrien (mv) -30 GTP Transducin GMP: Guanosinmonophosphat PDE: Phosphodieesterase CGMP: cyclisches Guanosinmonophosphat Na 5-GMP (mv) -30 -70 O CGMP GMP OFTA BEI BELICHTUNG Membranpotenzial -80mV (Hyperpolarisation) CGMPO Hydrol Guanylatcyklase dunkel Zeit hell Kationen- kanale schließen sich Kationen- kanäle geschlossen Hohe Akti- vitat der Guanylat- cyklase aufgrund niedriger Ca-Kon- zentration hyperpolarisierter Fotorezeptor verringert Transmitterfreigabe Kationen- austauscher (lichtunab- hängig und permanent aktiv) S Na/K-Pumpe Bedeutung des second messenger + Reaktionskuskude bei der Fototransduktion second messenger → CGMP → zellulärer, sekundärer Botenstoff für die weiterleitung von Signalen in der zelle verantwortlich → Fototransduktion docken an die CGMP- gesteuerten Natriumkanäle (bei Dunkelheit) Aufbau + Funktion der Netzthaut Ganglienzellen · leiten pulse ans Gehirn Klausurzettel- Neurologie 2+3 enim - O O < O Amakrinzellen . verarbeiten die Informationen der Bipolar und Hovi - zontalzellen ← Reaktionskaskade: → Rhodopsin absorbiert das ein- treffende Licht und macht eine konformationsänderung durch 11 cisall -Hans Kaskade setzt die Transaluktion in Gang Bipolarzellen verstärken und bündeln Informa- tionen Horizontal zellen Laer Law rezeptoren er aw MTD a • Bündeln und verstärken Informa- tionen der Foto- co T Fotorezeptoren - Umwandeln Licht in impulse Nerven - Laterale Inhibition → bezeichnet ein verschaltungsprinzip von Fotorezeptorzellen →vorgang, bei dem visuelle Informationen im Auge in der Netzhaut So ver- arbeitet werden, dass Kontraste ver. stärkt werden 1. der Lichtreiz gelangt zu den Foto- rezeptoren, welche entsprechend ihrer Belichtung() erregt werden -Klausurzettel- Neurologie 1 + das Licht geht elurch Schichten der Retina Light 2. diese Lichtenergie wird in APS umge- wandet → dabei produzieren die belichteten Rezeptoren mehrere APS 20 20 20 20 100 100 100 100 3. auch die Ganglienzellen er- halten die unterschiedlichen APS der Fotorezeptoren die werte sind jedoch niedriger weil bei diesem Informationsfluss jeder Fotorezeptor seine benach- barten Fotorezeptoren hemmt wirkt noch dunkler wirkt noch heller Vereinfachte Darstellung der Photorezeptoren Ausgangssignale 16 16 16 8 88 80 80 80 für Ganglienzellen -10 131 1²1 1²1 121 20 0201 20 100 Hemmung des Fotorezeptorsignals um 10% us humour Retina" Stäbchen ans Gehirn weitergeleitet Lichtreize werden in elektr. Impulse in Form von APS umgewandelt + umgeleitet allgemein: 12 12 12 24 24 Photorezeptor- erregende Synapse hemmende Synapse Signalausgang- can J Sehnerv Ganglienzellen Amakrinzellen Bipolarzellen Horizontalzellen Zapfen Photorezeptorzellen àà à 20 00 00 Im Modell werden 25 % der Erregung eines Kanals von den Nachbarkanälen abgezogen. Alle Kontrastkanten werden dadurch überhöht. Quelle: Mark Biologie Oberstufe, O Emst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2011 - Rezeptive Felder → eine oder mehrere Lichtsinneszellen sind über Bipolarzellen mit einer Ganglienzelle verbunden RR R R R R R 7 B / H Gehirn Feld diese verschaltungseinheit beeinflusst die Frequenz der APS einer sanglienzelle zum H H → verschiedene Zelltypen Lichtpunkt im zentralen B Klausurzettel- Neurologie 2+3 On-Ganglienzelle off-Gebiet On-Gebiet umfeld zentrales Feld rezeptives Feld: Lichtpunkt im umfeld rezeptives Feld: erregend →da Aper- höht Ganglienzelle hemmend Stäbchen Ida AP sinken hemmena wenig APS Horizontalzelle -Bipolarzelle Lichtpunkt Feld im zentralen O on-Gebiet off-Gebiet Umfeld zentrales Feld Lichtpunkt im umfeld Adaptation → Anpassung des Auges an unter- schiedliche Lichtverhännisse Dunkeladaptation : → Umschaltung -Klausurzettel - Neurologie 2 +3 zapfe auf stäbchensehen • umgeschaltet, weil stäbchen eine größere Lichtem- pfindlichkeit besitzen als Zapfen • bei schlechten Lichtverhältnissen • scharfes + farbsehen nicht / wenig möglich am Ort des Schärfsten Sehens ( Fovea centralis liegen fast nur Zapfen Auge fallen kann die Pupille wird weitgestellt → sodass viel Licht in das bei Helligkeit liegt durch Foto- transduktion viel all-trans Retinal vor, welches erst zu 11-cis Retinal regeneriert werden muss um im Dunkeln zu sehen • schlechte Lichtverhältnisse Abnahme dev lateralen Inhibition → Zentrum eines rezeptiven Feldes dehnt sich aus log (relative Schwellenleuchtdichte) 오 & + 0 5 Helladaptation : • die umschaltung ermöglicht scharfes umschaltung vom Stäbchen auf zapfensehen farbsehen bei guten Lichtverhältnissen → Sehfarbstoffkonzentration sinkt und das Auge wird Lichtunempfindlicher Engstellung der Pupille Bei Dunkelheit liegt durch Foto- transduktion viel 11-cis Retinal VDV Kohlrausch- knick →der senfarbstoff muss also nicht erst regeneriert werden → bereits geringe Lichtmengen können auf Rhodopsin treffen 'Helligkeit führt zu einer ver- kleinerung des Zentrums eines rezeptiven Felotes Stäbchenmonochromat 10 Nachtblindheit 15 Dunkeladaptation 20 25 min 30 Absorbationsspektrum → drei Typen von zapfen blau grün sensibilitätsmaximum 450nm 530nm rot 570nm Klausurzettel- Neurologie 2 + 3 Die Absorbationsspektren der Zapfen überlappen sich Die Farbe weiß nehmen wir bei einem Gemisch aus allen wellenlängen wahr → additive Farbmischung → verschiebungen der wellenlängen bei der Mischung ergeben jede beliebige Farbe relative Absorption in % 100 Blau-Zapfentyp Stäbchen Grün-Zapfentyp Rot-Zapfentyp kurzwelliges mittelwelliges langwelliges Licht Licht Licht 400 500 600 Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung (nm) Farben entstehen im Kopf → Lichtstrahlen gelangen in unsere Umgebung und werden von Objekten absorbiert oder reflektiert+ 700 Die reflektierten Strahlen gelangen auf die Netzhaut im Auge und lösen Erregungen an den drei zapfen aus → die Erregung wird ins Gehirn weitergeleitet und dort einer Farbe zugeordnet Der Weg vom lichtreiz zum Gehirn Klausurzettel - Neurologie 2+3 visuelle verarbeitung auf der Netzhaut (Retina) Axone aller Ganglienzellen verlassen am Blingen Fleck das Auge ↓ bündeln sich zum sehnerv ↓ treten ins Gehirn ab dem Zeitpunkt werden die Sehnerven sehbahnen genannt Im Gehirn kreuzen Teile der Nerven- fasern so, dass die Informationen beider linken Augenhälften in die rechte Gehirnhälfte gelangen und anders- herum ↓ senbahn führt zum Thalamus wobei ein Teil der Fasern vorher zu Reflex - zentven im Mittelhirn abzweigen 4 diese Fasern lösen Pupillen + Akkomodationsreflex aus ↓ Sehbahn verläuft zur Sehrinde im Hinterhauptlappen des Gehirns 4 Okzipitallappen Sehrinde Reize werden registriert Farben. Axonbündel zur Sehrinde vom visuenen Kortex verläuft die verarbeitung visueller Informationen über zwei Hauptpfade verarbeitungsstrom über Scheitellappen → dient der Bewegungs + Positions wahrnehmung eines Objektes →Wo-Strom" räumliche Tiefe: registriert Bewegung chiasma opticum Thalamus Sehnerv Objekt erkennung verarbeitungsstrom über Schläfenlappen → dient der Erkennung von Objekten + Farb- Muster-Formwahr- nehmung was-Strom" Auge Aufbau Gehim Klausurzettel- Neurologie 2+3 → Besteht aus zwei Gehirnhälften (Hemis - phaven), die durch einen Balken verbunden werden. → 5 Hirnlappen → Insellappen, welcher von Frontal / Parietal/ Temporallappen verdeckt wird Frontallappen (Lobus Frontalis) Großhirn (Telencephalon) Zwischenhirn (Diencephalon) Mittelhirn (Mesencephalon) verlängertes Mark (Medulla oblongatan) Brücke (pons) Temporallappen (Lobus Temporalis) Hirnstamm (Truncus encephali) Parietallappen (Lobus Parietalis) Kleinhirn (cerebellum) Okzipitallappen (Lobus Occipitalis) Klausurzettel- Neurologie 1 + 3 Hypothalamus + Hypophyse liegt im zwischenhirn (Dience - phalons) → dient als oberstes Regulations - zentrum für alle vegetativen und endokrinen Vorgänge Steuer+ • Atmung • Kreislauf • Körpertemperatur • Sexualverhalten Flussigkeits + Nahrungsaufnahme beeinflusst die Organe, in Idem er verschiedene Hormone bildet Neuronale Informati- onsverarbeitung führt zur Aktivierung von be- stimmten neurosekre- torischen Nervenzellen. Freisetzungshormone und hemmende Hormone werden in winzigsten Mengen von Neuronen des Hypothalamus an das Pfortadersystem abgegeben. Gehirn Hypothalamus Mindestens neun verschiedene Peptid- und Proteo-hormone werden von dort über den Blutstrom im Körper verteilt. →erbsengroße Hormondrüse + wird vom Hypothalamus gesteuert → zentrale Rolle bei der Regulation des Hormon- systems einströmendes Drüsenzelle Sie steuern die Hormonproduktion von jeweils spezifi- Adenohypophyse- schen Typen von Drüsenzellen in der Adenohypophyse. Blut Hypothalamus Neurosekretorische Zellen des Hypothalamus bilden selbst Neurohormone. -Pfortadersystem -Hypophysenstiel Hypophyse Diese Peptidhormone der Neurohypophyse werden über den Blut- strom im Körper verteilt. -Neurohypophyse ausströmendes Blut, mit Hormonen beladen Vergleich Nervensystem and Hormonsystem Aktivierung Auslöser durch Steuerzentvale Geschwindigkeit Informations weiter- leitung mittels Wirkungsort Botenstoffe Nervensystem elektrische Reizweiterleitung schnell, gerichtet. Legende Hormone (Botenstoff) Klausurzettel- Neurologie 2+3 – Receptor Nervenzelle Nervensystem Reiz ZNS Schnell Nervenbahnen synapsen Transmitter chemische Erregungsübertragung Zielort Hormone Hormonsystem vesikel Blutbahn Transport langsam, ungerichtet Hormonsystem Reiz Hypothalamus langsam Blutkreislauf / Lymphsystem zielzellen mit Rezeptoren Hormone Hormonklassen → Bildungsort: → Funktion Klausurzettel- Neurologie 2+3 → chem. Struktur: Löslichkeit: · Drüsenhormone -Insulin - Adrenalin - Thyroxin • Gewebshormone serotonin -2B in Leber, Lunge • Peptidl / Proteohormone (Insulin) ·Arminosäure derivate (Thyroxin) Steroidhormone (Testosteron) • endokrin →wirkung im Körper · exokrin → nach Außen (Schweiß) autokrin →wirken auf die absondernde zene selbst • parakrin wirken in direkter umgebung · wasserlöslich →Peptidhormone • fettlöslich Testosteron Hypothalamus Hypophyse Schilddrüse Thymus Hoden Releasing-Hormon-Steuerhormone- Inhibiting-Hormon endokrine Zellen in verschiedenen Geweben T Bauchspeicheldrüse Hypophysen- vorderlappen Schild- drüse Hypothalamus stimulierende Hormone Nebenniere periphere endokrine Zellen Ovar Hoden 1 Zusammenhänge im Hormonsystem Nebenschilddrüse (liegt auf der Rück- seite der Schilddrüse) Zirbeldrüse (Epiphyse) Hypophysen- hinterlappen Prolactin Eierstock Oxytocin Wachstumshormon FADOR Vegetatives Nervensystem Nebenniere Langerhans'sche Inseln Rinde Mark der Bauchspeichel- drüse Zielzellen Wirkungsbereiche: Stoffwechsel, Wachstum, Entwicklung, Fortpflanzung, Wasser- und Mineralhaushalt MOD