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Anatomie und Physiologie des Herzens

Definition:

Das Herz ist ein muskuläres Organ, das Blut durch den Körper pumpt.

Details:

• Anatomie: Vier Kammern (linker/rechter Vorhof, linke/rechte Kammer)
• Herzwand: Epikard, Myokard, Endokard
• Herzklappen: Trikuspidal-, Mitral-, Pulmonal-, Aortenklappe
• Reizleitungssystem: Sinusknoten, AV-Knoten, His-Bündel, Tawara-Schenkel, Purkinje-Fasern
• Herzzyklus: Systole (Kontraktion), Diastole (Erschlaffung)
• Herzzeitvolumen (HZV):
• Frank-Starling-Mechanismus:
• Wichtige Formeln: -

Mechanismen der Lungenbelüftung

Definition:

Mechanik der Atmungsprozesse: Inspiration und Exspiration. Zunahme und Abnahme des Thoraxvolumens. Druckunterschiede in der Lunge und Umgebung.

Details:

• Inspiration: Diaphragma kontrahiert, Thoraxvolumen steigt, intrapulmonaler Druck sinkt, Luft strömt ein.
• Exspiration: Diaphragma relaxiert, Thoraxvolumen sinkt, intrapulmonaler Druck steigt, Luft strömt aus.
• Atemmechanik: Pleura und Druckunterschiede zwischen Pleuraraum und Alveolen entscheidend.
• Formeln: Boyle's Gesetz (PV = konst.), Newton's Gesetz (Druck = Kraft / Fläche)

Synaptische Übertragung und Neurotransmitter

Definition:

Übertragung von Signalen zwischen Nervenzellen (Neuronen) über Synapsen mittels Neurotransmitter; entscheidend für neuronale Kommunikation und Funktion des Nervensystems.

Details:

• Präsynaptische Membran setzt Neurotransmitter in synaptischen Spalt frei.
• Neurotransmitter binden an Rezeptoren der postsynaptischen Membran.
• Auslösung eines postsynaptischen Potentials (PSP).
• Exzitatorische PSPs (EPSPs) depolarisieren, inhibitorische PSPs (IPSPs) hyperpolarisieren.
• Beispiele für Neurotransmitter: Acetylcholin, Dopamin, Serotonin, Glutamat, Gamma-Aminobuttersäure (GABA).
• Summation von PSPs entscheidet über Aktionspotential-Generierung.
• Re-Uptake oder enzymatischer Abbau beendet Signalübertragung.

Wirkmechanismen von Hormonen

Definition:

Moleküle, die als Signalstoffe fungieren und physiologische Prozesse regulieren

Details:

• Hormonrezeptoren: spezifische Rezeptoren auf Zielzellen (G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, Nuklearrezeptoren)
• Signaltransduktion: Bindung -> Konformationsänderung des Rezeptors -> sekundäre Botenstoffe (z. B. cAMP, IP3)
• Endokrines System: Hormone werden ins Blut abgegeben, wirken systemisch
• Parakrines System: Hormone wirken lokal auf Nachbarzellen
• Autokrines System: Hormone wirken auf die Zelle, die sie produziert hat
• Regulation: Rückkopplungsmechanismen (negativ oder positiv)
• G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs): Aktivierung von Effekten wie Enzymen und Ionenkanälen
• Steroidhormone: Diffusion durch Zellmembran, Bindung an intrazelluläre Rezeptoren, Einfluss auf Genexpression

Rolle des autonomen Nervensystems in der Homöostase

Definition:

Reguliert automatische Körperfunktionen zur Aufrechterhaltung des inneren Gleichgewichts (Homöostase).

Details:

• Besteht aus Sympathikus und Parasympathikus.
• Sympathikus: 'fight-or-flight', erhöht Herzfrequenz, Atemfrequenz, und Blutdruck.
• Parasympathikus: 'rest-and-digest', fördert Verdauung, senkt Herzfrequenz und Blutdruck.
• Reguliert Organsysteme wie das kardiovaskuläre, respiratorische und gastrointestinale System.
• Neurotransmitter: Noradrenalin (Sympathikus), Acetylcholin (Parasympathikus).
• Integration und Koordination durch Hypothalamus und Medulla oblongata.

Regulation des Blutdrucks

Definition:

Regulation des Blutdrucks umfasst die physiologischen Mechanismen zur Aufrechterhaltung eines stabilen Blutdrucks zur Sicherstellung der Durchblutung der Organe.

Details:

• Kurzfristige Regulation: Barorezeptorenreflex in Aorta und Karotis
• Mittel- bis langfristige Regulation: RAAS (Renin-Angiotensin-Aldosteron-System)
• Formel für Blutdruck: \[BP = HMV \times TPR\] (Herzminutenvolumen x Totaler peripherer Widerstand)
• Beeinflussung durch: Sympathikus und Parasympathikus
• Hydrostatische Mechanismen (z.B. Volumenregelung durch Nieren)

Erkrankungen des Nervensystems, wie neurodegenerative Krankheiten

Definition:

Erkrankungen des Nervensystems, einschl. neurodegenerative Krankheiten, betreffen das zentrale und periphere Nervensystem, oft durch progressiven Verlust neuronaler Funktion.

Details:

• Häufige Neurodegenerative Krankheiten: Alzheimer, Parkinson, ALS
• Ursachen: Genetische Faktoren, Umweltfaktoren, Abnorme Proteinaggregation
• Symptome: Gedächtnisverlust, Bewegungsstörungen, kognitive Beeinträchtigungen
• Diagnose: Bildgebende Verfahren, neuropsychologische Tests
• Therapie: Symptomatische Behandlung, keine Heilung vorhanden, Forschungsansätze für neuroprotektive Therapien

Flüssigkeits- und Elektrolythaushalt

Definition:

Regulierung der Menge und Zusammensetzung von Flüssigkeiten und Elektrolyten im Körper

Details:

• Wassergehalt des Körpers ca. 60% des Körpergewichts
• Verteilung: Intrazellulär (2/3), Extrazellulär (1/3)
• Wichtige Elektrolyte: Natrium (Na^+), Kalium (K^+), Kalzium (Ca^{2+}), Chlorid (Cl^-)
• Osmotischer Druck: Treibende Kraft der Wasserverteilung
• Stern-Gerlach-Gleichung: \( j_x = -D \frac{dC}{dx} \)
• Homöostase: Wichtig für Zellfunktion und Stoffwechsel
• Regulation durch Hormone: ADH, Aldosteron, ANP
• Störungen: Dehydratation, Überwässerung, Elektrolytimbalanzen