Praktikum Vegetative Physiologie - Cheatsheet

Aufbau und Funktion von Sympathikus und Parasympathikus

Definition:

Sympathikus und Parasympathikus sind Teile des vegetativen Nervensystems (VNS), die hauptsächlich für die unbewusste Regulation der Körperfunktionen zuständig sind. Sympathikus bereitet den Körper auf Stresssituationen vor (‚Fight or Flight‘), während Parasympathikus für Erholung und Entspannung verantwortlich ist (‚Rest and Digest‘).

Details:

• Sympathikus Aufbau: Ursprung im Rückenmark (Th1-L2), sympathische Ganglien, postganglionäre Fasern
• Sympathikus Funktion: Erhöhung der Herzfrequenz, Weitstellung der Bronchien, Hemmung der Verdauung, Pupillenerweiterung
• Parasympathikus Aufbau: Ursprung im Hirnstamm und Kreuzmark, parasympathische Ganglien in der Nähe der Zielorgane
• Parasympathikus Funktion: Senkung der Herzfrequenz, Verengung der Bronchien, Förderung der Verdauung, Pupillenverengung

Baroreflex-Mechanismen

Definition:

Baroreflex ist ein Rückkopplungsmechanismus zur Regulation des Blutdrucks

Details:

• Dehnt sich die Gefäßwand, aktivieren Dehnungsrezeptoren (Barorezeptoren)
• Dieses Signal wird via afferente Nerven zum Gehirn geleitet
• Regulationszentrum: Medulla oblongata
• Afferente Nerven: N. glossopharyngeus (IX) und N. vagus (X)
• Leitet über efferente Nerven die Anpassung der Herzfrequenz und der Gefäßweite ein
• Führt zur Senkung des Blutdrucks durch Vasodilatation und Reduktion der Herzfrequenz
• Erhöhung des Blutdrucks durch Vasokonstriktion und Steigerung der Herzfrequenz bei niedrigem Blutdruck

Zentrale und periphere Chemorezeptoren

Definition:

Chemorezeptoren detektieren Veränderungen im Blutgas und pH-Wert und steuern damit die Atmung.

Details:

• Zentrale Chemorezeptoren: Medulla oblongata, reagieren auf CO₂-Anstieg und pH-Wert-Abfall im Liquor cerebrospinalis.
• Periphere Chemorezeptoren: Glomus caroticum und Glomera aortica, reagieren auf pO₂-Abfall, pCO₂-Anstieg und pH-Wert-Änderungen im Blut.
• Wichtige Formel: Henderson-Hasselbalch-Gleichung für pH-Berechnung: \[ pH = pK_a + \frac{\text{log}(\text{[HCO₃⁻]})}{\text{[CO₂]}} \]
• Integration der Signale in das Atemzentrum um eine angemessene respiratorische Antwort anzupassen.

Funktion und Regulation des Verdauungstrakts

Definition:

Steuerung und Ablauf der Nahrungsverarbeitung im Körper, koordiniert durch autonomes Nervensystem und Hormone.

Details:

• Mund: mechanische Zerkleinerung, Enzym Amylase für Kohlenhydratspaltung
• Ösophagus: Transport der Nahrung durch peristaltische Bewegungen
• Magen: HCl-Produktion pH <2, Pepsinogen -> Pepsin, Proteinverdauung
• Dünndarm: Hauptaufnahme von Nährstoffen, Enzyme: Trypsin, Lipase, Amylase
• Dickdarm: Wasser- und Elektrolytresorption
• Regulation: Gastrin, Sekretin, Cholezystokinin (CCK)
• Autonomes Nervensystem: Sympathikus (hemmt), Parasympathikus (stimuliert)

Grundlagen der elektrophysiologischen Messungen

Definition:

Grundlagen der elektrophysiologischen Messungen beinhalten das Erfassen und Analysieren von elektrischen Aktivitätsmustern in biophysikalischen Systemen, basierend auf elektrischen Signalen, die von Zellen oder Geweben generiert werden.

Details:

• Elektroden zur Signalaufnahme verwenden
• Verstärkung und Filterung der Signale
• Messung der Membranpotentiale: Ruhepotential und Aktionspotential
• Gängige Techniken: EKG, EEG, EMG
• Verwendung von Oszilloskopen und analog-digital Konvertern (ADC)
• Widerstand und Impedanz von biologischem Gewebe beachten
• Nicht-invasiv vs. Invasiv: Oberflächenelektroden vs. Mikroelektroden
• Störquellen identifizieren und minimieren
• Datenanalyse: Amplituden, Frequenzspektren, Zeitverläufe
• Physiologische Relevanz der Messungen interpretieren

Absorption von Nährstoffen im Dünndarm

Definition:

Absorption von Nährstoffen im Dünndarm: Aufnahme essenzieller Nährstoffe in den Blutkreislauf durch die Darmwand.

Details:

• Beteiligte Strukturen: Mikrovilli, Enterozyten, Lumen
• Kohlenhydrate: Abbau zu Monosacchariden, Transport durch SGLT1 und GLUT2
• Proteine: Abbau zu Aminosäuren und Peptiden, Transport durch verschiedene Aminosäuretransporter
• Fette: Emulgierung durch Gallensäuren, Bildung von Mizellen, Resorption als Fettsäuren und Monoglyceride
• Wasser und Elektrolyte: Osmose und ionenspezifische Transporter
• Vitamine: Fettlösliche (A, D, E, K) über Mizellen, wasserlösliche über spezifische Transporter

Regulation der Herzfrequenz und des Blutdrucks

Definition:

Regulation der Herzfrequenz und des Blutdrucks durch neuronale und hormonelle Mechanismen.

Details:

• Barorezeptoren antworten auf Druckveränderungen.
• Sympathikus erhöht Herzfrequenz (Noradrenalin), Parasympathikus senkt sie (Acetylcholin).
• Adrenalin aus Nebenniere unterstützt Sympathikus.
• \tHerz-Zeit-Volumen: \t \[ HZV = Schlagvolumen \times Herzfrequenz \]
• Blutdruckgleichung: \t \[ Blutdruck = Herz-Zeit-Volumen \times peripherer Gefäßwiderstand \]
• RAAS (Renin-Angiotensin-Aldosteron-System) erhöht Blutvolumen/Blutdruck.

Bedeutung der Mikrobiota für die Verdauung

Definition:

Wichtige Rolle bei der Verdauung, Nährstoffaufnahme und Immunfunktion

Details:

• Zersetzung komplexer Kohlenhydrate
• Produktion kurzkettiger Fettsäuren
• Synthese von Vitaminen (z.B. Vitamin K, B-Vitamine)
• Schutz vor pathogenen Mikroorganismen
• Beeinflussung des Darmepithels und der Darmmotilität
• Kommunikation über das Darm-Hirn-Achse