diff --git a/categories.html b/categories.html new file mode 100644 index 0000000..2cf0098 --- /dev/null +++ b/categories.html @@ -0,0 +1,120 @@ + + + + + + + + Categories · Das zentrale Nervensystem - Das zentrale Nervensystem. Eine interaktive Webeinführung + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
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Das zentrale Nervensystem. Eine interaktive Webeinführung

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Eine interaktive Webeinführung + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
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+ Das zentrale Nervensystem +

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Das zentrale Nervensystem. Eine interaktive Webeinführung

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+ + + + + + + diff --git a/index.xml b/index.xml new file mode 100644 index 0000000..d6737bb --- /dev/null +++ b/index.xml @@ -0,0 +1,69 @@ + + + + Das zentrale Nervensystem + ./ + Recent content on Das zentrale Nervensystem + Hugo -- gohugo.io + de-DE + MIT licensed by Johannes Hausmann, Shenaj Iseni, Emily Jung, Anne-Kathrin Schmidt, Alina Wilk + Thu, 30 May 2019 00:00:00 +0000 + + + + + + 1. Einführung & Grundlagen + ./post/einfuhrung-grundlagen.html + Thu, 30 May 2019 00:00:00 +0000 + + ./post/einfuhrung-grundlagen.html + 1. Das Nervengewebe 1.1 Aufbau der Nerven Nervenzellen bestehen grundlegend aus einem Zellkörper, dem Soma, mit Zellkern und mehreren Fortsätzen. Der Hauptstrang, mit dem die Nervenzelle Erregungen zu anderen Zellen weiterleitet, wird Neurit oder auch Axon genannt. Die übrigen werden als Dendriten bezeichnet, hier docken zum Beispiel Fortsätze von anderen Nervenzellen an. Wie alle Zellen besitzen auch die Nervenfasern eine schützende Membran, sie ist zudem der wichtigste Bereich zur Reizweiterleitung. + + + + 2. Anatomie des Gehirn + ./post/gehirnr%C3%BCckenmark.html + Thu, 30 May 2019 00:00:00 +0000 + + ./post/gehirnr%C3%BCckenmark.html + 1. Gliederung des Nervensystems 1.1 Anatomisch Das Nervensystem gliedert sich anatomisch betrachtet in zwei Hauptbereiche. Zum einen das Zentrale Nervensystem (ZNS), welches sich aus Gehirn und Rückenmark zusammensetzt, die über den Hirnstamm miteinander verbunden sind. Das ZNS koordiniert Denk- und Handlungsprozesse. Zum Schutz schirmen Wirbelsäule und Schädel es nach außen ab. Der Liquor dient als zusätzliches Flüssigkeitskissen. Der zweite Bereich wird durch das periphere Nervensystem dargestellt. Es besteht aus vom Rückenmark ausgehenden Nervenfasern, die entweder Sinnesinformationen aufnehmen und über sensorische Fasern ans ZNS weiterleiten (afferent) oder Bewegungsimpulse vom ZNS über motorische Fasern ins Zielorgan leiten (efferent). + + + + 3. Systeme des ZNS + ./post/systeme_des_zns.html + Thu, 30 May 2019 00:00:00 +0000 + + ./post/systeme_des_zns.html + 3. Systeme im ZNS - Einleitung Die Studierenden erhalten in diesem Kapitel alle essenziellen Information über die physiologischen Grundlagen der Systeme, damit sie im Anschluss die Wirkung der Pharmaka, welche die Neuronen-und/oder Transmittersysteme beeinflussen, verstehen als auch in der Praxis anwenden können. Das dopaminerge, das glutamaterge, das GABAerge System und das glycerinerge System werden im folgendem erläutert. +3.1. Dopaminerges System – Positives Belohnungssystem Lernziele: + Belohnungszentrum + Suchtentwicklung + Dopaminerge Neuronen und ihre Synthese + + + + 4. Neurologische Störungen + ./post/neurologische-st%C3%B6rungen.html + Thu, 30 May 2019 00:00:00 +0000 + + ./post/neurologische-st%C3%B6rungen.html + In den vorherigen Kapiteln haben die Studenten alles nötige zum Aufbau der Nervenzellen, die Weiterleitung und Potentialentstehung kennengelernt. In diesem wird nun auf die Anomalitäten im zentralen Nervensystem eingegangen, damit sind Störungen und Fehlfunktionen jeglicher Art im Nervensystem gemeint. +Sind Störungen im zentralen Nervensystem überhaupt schlecht? Störungen in Gehirn- und Rückenmarksnervenzellen (also dem zentralen Nervensystem) können zu einem Kontrollverlust von der Motorik, zu einer verschlechterten Kontrolle des Zusammenspiels aller Systeme (Organsystem, Hormonregulierung, Kreislauf und Stoffwechsel), einer gestörten Verarbeitung von inneren und äußeren (Umwelt-)Signalen und zu einer Verschlechterung der kognitiven Funktionen führen. + + + + Über das zentrale Nervensystem + ./page/about.html + Sun, 19 May 2019 00:00:00 +0000 + + ./page/about.html + Das zentrale Nervensystem ist eine Web-Application, welche an der TH Bingen entwickelt wurde. Ihr Code ist schlicht und einfach. Inhalte werden mit Web Technologien dargestellt. Dies ermöglicht einen Einsatz über verschiedene Platformen hinweg. + HTML5 CSS3 JavaScript MARKDOWN Die Anwendung ist statisch konzepiert. Inhalte können flexibel ausgetauscht werden. So ist eine Weiterverwendung ohne weiteres möglich. Texte müssen lediglich in der Markdown Syntax formatiert sein. +Derzeit unterstützte Platformen + Mac OSX Windows 10 Linux x86_64 + + + + \ No newline at end of file diff --git a/js/application.js b/js/application.js new file mode 100644 index 0000000..5be1df2 --- /dev/null +++ b/js/application.js @@ -0,0 +1,2 @@ +!function(){"use strict";var e=function(e,n){if(!(e instanceof n))throw new TypeError("Cannot call a class as a function")},n=function(){function e(e,n){for(var r=0;r {\n opener.addEventListener('click', this.overlaySwitcher.bind(this), false);\n });\n\n Array.from(this.closer, (closer) => {\n closer.addEventListener('click', this.overlaySwitcher.bind(this), false);\n });\n }\n\n overlaySwitcher() {\n if (this.isOpen) {\n this.overlay.forEach((overlay) => {\n this.isOpen = false;\n overlay.classList.remove('isShow');\n });\n } else {\n this.overlay.forEach((overlay) => {\n this.isOpen = true;\n overlay.classList.add(\"isShow\");\n })\n }\n }\n}\n\nexport default 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window. + let win = new BrowserWindow({ width: 700, height: 900 }) + + // and load the index.html of the app. + win.loadFile('index.html') +} + +app.on('ready', createWindow) diff --git a/oldmain.js b/oldmain.js new file mode 100644 index 0000000..07cbe6a --- /dev/null +++ b/oldmain.js @@ -0,0 +1,19 @@ +'use strict'; + +//var app = require('app'); +//var BrowserWindow = require('browser-window'); +var electron = require('electron') +const app = electron.app +const BrowserWindow = electron.BrowserWindow + + +var mainWindow = null; + +app.on('ready', function() { + mainWindow = new BrowserWindow({ + height: 600, + width: 800 +}); + + mainWindow.loadUrl(`file://${__dirname}/app/index.html`); +}); \ No newline at end of file diff --git a/package-lock.json b/package-lock.json new file mode 100644 index 0000000..b003c20 --- /dev/null +++ b/package-lock.json @@ -0,0 +1,3096 @@ +{ + "name": "Das_zentrale_Nervensystem", + "version": "0.0.1", + "lockfileVersion": 1, + "requires": true, + 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Eine interaktive Webeinführung + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
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Über das zentrale Nervensystem

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R\303\274ckenmarks" new file mode 100644 index 0000000..abcb2c7 --- /dev/null +++ "b/post/Anatomie des R\303\274ckenmarks" @@ -0,0 +1,6 @@ +--- +title: "Anatomie Des Rückenmarks" +date: 2019-04-30T11:17:59+02:00 +draft: true +--- + diff --git a/post/EJ/EJ1.jpeg b/post/EJ/EJ1.jpeg new file mode 100644 index 0000000..979aeb4 Binary files /dev/null and b/post/EJ/EJ1.jpeg differ diff --git a/post/EJ/EJ2.jpeg b/post/EJ/EJ2.jpeg new file mode 100644 index 0000000..2c16b04 Binary files /dev/null and b/post/EJ/EJ2.jpeg differ diff --git a/post/EJ/EJ3.png b/post/EJ/EJ3.png new file mode 100644 index 0000000..5729d70 Binary files /dev/null and b/post/EJ/EJ3.png differ diff --git a/post/EJ/EJ4.png b/post/EJ/EJ4.png new file mode 100644 index 0000000..55f3cdc Binary files /dev/null and b/post/EJ/EJ4.png differ diff --git a/post/EJ/EJ5.png b/post/EJ/EJ5.png new file mode 100644 index 0000000..6a5e2df Binary files /dev/null and b/post/EJ/EJ5.png differ diff --git a/post/EJ/EJ6.jpeg 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Das Nervengewebe +### 1.1 Aufbau der Nerven + +Nervenzellen bestehen grundlegend aus einem Zellkörper, dem Soma, mit Zellkern und mehreren Fortsätzen. Der Hauptstrang, mit dem die Nervenzelle Erregungen zu anderen Zellen weiterleitet, wird Neurit oder auch Axon genannt. Die übrigen werden als Dendriten bezeichnet, hier docken zum Beispiel Fortsätze von anderen Nervenzellen an. Wie alle Zellen besitzen auch die Nervenfasern eine schützende Membran, sie ist zudem der wichtigste Bereich zur Reizweiterleitung. Im Soma der Zelle befinden sich eine Vielzahl von Neurotubuli und Neurofilamenten, die einen schnellen Transportweg für Neurotransmitter darstellen. +Der Neurit der Nervenzelle kann nun entweder in Schwann-Zellen eingebettet vorliegen, was bei dünnen marklosen Fasern der Fall ist. Liegt dementgegen eine dicke markhaltige Zelle vor, so befindet sich eine Umwicklung von Schwann Zellen vor, die sogenannte Myelinscheide. Da für die Erregungsweiterleitung allerdings ein Ionenaustausch zwischen Zellinnerem und der extrazellulären Flüssigkeit stattfinden muss, ist diese Markscheide von Ranvier´sche Schnürringe. Der Bereich zwischen zwei Ringen bezeichnet man als Internodium. [1] +![](EJ1.jpeg) + +### 1.2 Degeneration und Regeneration von Nervenfasern + +Nach einer Durchtrennung von peripheren Nervenfasern ist es möglich sie erneut zu verbinden, sofern sie nicht zu weit voneinander entfernt sind. Sollte dies der Fall sein kann operativ nachgeholfen werden. Vom Zelleib getrennte Axone verfallen zwar, dennoch bleiben ihre Schwann-Zellen erhalten. Sie wachsen aufeinander zu um die entstandene Lücke zu schließen. Trotz des vorhandenen Wachstums dauert eine Regeneration mehrere Monate. Schiebt sich in der Zwischenzeit allerdings umliegendes Bindegewebe in die entstandene Lücke und verhindert das Zuwachsen, so bilden die Schwann-Zellen Amputationsneuromen aus. Es sind Knäule am Axonende zum Schutz. Im zentralen Nervensystem findet hingegen keine Regeneration statt. [1] + +### 1.3 Neuroglia + +Als Neuroglia bezeichnet man das Stützgewebe im Nervensystem, das in besonderer Form im Gehirn und Rückenmark vorkommt. [2] +Es erfüllt wichtige Funktionen wie der Hüll- und Stützfunktion, der Isolation, der Kontrolle des Extrazellulären Raums, der Stoffwechselfunktion und die Abwehrfunktion. +Im peripheren Nervensystem gehören die Schwann-Zellen und die Mantelzellen zu den Neuroglia, die sich um die Zellen legen. Im zentralen Nervensystem hingegen ist nur ein Bruchteil des vorhandenen Volumens von Neuronen eingenommen, der Rest wird von Gliazellen ausgefüllt. Diese Zellen werden Astrozyten, Oligodendrogliazellen und Ependymzellen. +Die Astrozyten sind die größten Gliazellen mit reichlich Zellfortsätzen die mit Blutkapillaren und anderen Nervenzellen in Kontakt stehen. Ihre Hauptaufgabe ist zum einen das Stützen der Nervenzellen, indem sie Brücken zwischen einzelnen Nervenzellen bilden, ebenso können sie voneinander getrennt Nerven wieder verbinden. Zudem regeln sie die Aufrechterhaltung des Transmittergradienten im extrazellulären Raum und stabilisieren damit auch das Ruhepotenzial. Das Nervengewebe wird auch gegenüber Blutgefäßen und anderem Nervengewebe durch die Astrozyten abgeschirmt wodurch die Nervenfaser selber sehr isoliert vorliegt. +Oligodendrogliazellen sind hingegen eher kleine Zellen mit zarten, kurzen Fortsätzen. Sie sind sehr kompakt vorliegend und liegen direkt an den Nervenzellen an wodurch sie die Markscheide der Axone bilden. +Das Ependym ist im Gegensatz zu den Oligodendrogliazellen einzellig und kleiden die Hohlräume des Gehirns und des Rückenmarks aus, dienen demnach als eine Art Lückenfüller. +[1] +![](EJ2.jpeg) +Abbildung 1 - Neuronen und Neuroglia +http://www.onlinebiologynotes.com/wp-content/uploads/2018/02/Nervous-tissue.jpg (07.05.2019, 11:49) + +--- + +## 2. Erregungsprozesse + +## 2.1 Ruhepotential + +Im Folgenden befinden wir uns an der Zellmembran einer Nervenzelle, die den extrazellulären vom intrazellulären Raum trennt. Die Zellmembran ist auf der Seite des intrazellulären Raumes negativ geladen, hier befinden sich besonders viele Kalium Ionen und organische Anionen im Cytoplasma der Zelle. +Im positiven, extrazellulären Raum befinden sich dahingehend mehr Natrium Ionen und Chlorid Ionen, die, im Gegensatz zu den Kalium Ionen, nicht frei durch die Zellmembran diffundieren können. Allgemein herrscht somit ein Konzentrationsgefälle von K+ zwischen dem Nervenzellinneren und der extrazellulären Flüssigkeit, da sie aufgrund des Gefälles durch in der Membran befindlichen, offenen K+-Kanäle aus der Zelle hinaus wandern. Hieraus resultiert ein positiver Ladungsüberschuss im extrazellulären Raum, das Zellinnere wird negativ geladen. Dieses entstehende Zellmembran-Potenzial kann allerdings nicht ausgeglichen werden, da die Zellmembran selber undurchlässig ist für Protein-Anionen. Ein weiterer Grund ist, dass die K+-Ionen aufgrund der vorherrschenden Coulomb-Kräfte nicht wieder zurück in die Zelle diffundieren können, wodurch irgendwann der weitere Ausstrom der K+-Ionen durch den zunehmenden Ladungsuntersche gehemmt wird. Ab einem bestimmten Punkt halten sich nun die Coulumb-Kräfte und der Diffusionsdruck die Waage, da sich ein Fließgleichgewicht eingestellt hat. Diesen Punkt nennt man das Ruhepotenzial einer Zelle. Es ist eine messbare Spannung die zwischen dem Inneren einer ruhenden Zelle und der sie umgebene extrazelluläre Flüssigkeit herrscht. Der Spannungsunterschied, der bei menschlichen Zellen anliegt, beträgt etwa -70mV. +Ein kleines Problem liegt nur darin, dass die Zellmembran nicht vollständig undurchlässig für Na+ ist. Sie diffundieren aufgrund der Coulumb-Kräfte ins Zellinnere, was nach und nach zu einem Ladungsausgleich führen könnte. Dies wird allerdings durch in der Membran vorhandene Natrium-Kaliumpumpen verhindert, die unter ATP Verbrauch drei Natriumionen aus der Zelle hinaus und zwei Kalumionen in die Zelle hinein transportieren. Somit verhindern sie nicht nur den Ausgleich, sondern helfen gleichzeitig, das Zellmembran-Potenzial aufrecht zu halten. [3] [4] + +![](EJ3.png) +Abbildung 2 - Das Ruhepotenzial an der Membran +https://www.abiblick.de/files/biologie/neurobiologie/ruhepotential/Ruhepotential.png (07.05.2019, 11:58) + + +## 2.2 Aktionspotential + +Die Weiterleitung von Reizen in einer Nervenzelle erfolgt über einen Binärcode. Das Ruhepotenzial ist das bei die Null, das Aktionspotenzial entspricht der Eins. Damit ein solcher Reiz weitergeleitet werden kann, müssen schnelle, spannungsgesteuerte Na+-Kanäle in der Lipidschicht vorliegen. Wird nun das Axon durch einen elektrischen Impuls gereizt der den Schwellenwert übersteigt, können sich die Kanäle für ein bis zwei Millisekunden öffnen und Natrium-Ionen in Richtung des Konzentrationsgefälles und angezogen von den negativen Ladungen im Inneren die Membran passieren. Danach schließt sich der Kanal wieder und kann erst nach einiger Zeit im Ruhepotenzial geöffnet werden. Neben den Na+-Kanälen liegen auch verzögerte, spannungsungesteuerte elektrogene Kaliumkanäle vor. Diese werden zusammen mit dem elektrischen Puls aktiviert, allerdings öffnen sie sich anders wie die Natriumkanäle nicht sofort. Verzögert geben sie den Weg für K+-Ionen vom Inneren der Zelle in den extrazellulären Raum frei. Diese Kanäle schließen sich erst wieder, wenn die K+-Ionen eine Ladungsumkehr hervorruft und die Außenseite im Verhältnis wieder positiv ist. + +Der Ablauf eines Aktionspotenziales sieht wie folgt aus und lässt sich in sieben Abschnitte aufteilen: +__1. Ruhepotenzial__ +An der Axonmembran herrscht ein Ruhepotenzial, die Zelle ist in einem erregbaren Zustand. +__2. Depolarisation-Initialphase__ +Die Membran wird durch einen elektrischen Impuls bis zur Erregungsschwelle Depolarisiert, Na+-Kanäle öffnen sich, das heißt, dass das Zellinnere positiver wird. Die Spannung im Inneren nimmt ab. +__3. Depolarisation-Aufstrich__ +Ist der Reiz groß genug, sodass die Erregungsschwelle überschritten wird, öffnen sich weitere spannungsgesteuerte Natriumkanäle. Dann können Natriumionen durch den Diffusionsdruck ins Innere der Zelle strömen wodurch die Depolarisation weiter ansteigt und weitere Natriumkanäle geöffnet werden. Dies hat zur Folge, dass mehr Natrium in die Zelle strömt, wodurch das negative Membranpotenzial positive Werte erreicht. Als letzten Schritt öffnen sich die verzögerten K+-Kanäle. Da das Innere nun positiv geladen ist strömen die Kalium Ionen aufgrund des Diffusionsdruck und der Coulumb-Kräfte wieder aus der Zelle hinaus. +__4. Spitze (Peak)__ +An dieser Stelle kippt das Potenzial wieder. Der Natriumeinstrom in die Zelle nimmt ab, zum einen, weil sich nach und nach immer mehr Natriumkanäle schließen und danach erstmal refraktär, das heißt unerregbar, bis zum Erreichen des Ruhepotenzials sind. Zum anderen wird der Einstrom durch die Ladungsumkehr wieder gestoppt. Durch die Abnahme des Natriumeinstroms steigt gleichzeitig wieder die Zunahme des Kaliumausstromes, da sich immer mehr Kaliumkanäle öffnen. +__5. Repolarisation__ +Schließlich sind so viele Natriumkanäle geschlossen, das der Einstrom versiegt. Dahingegen öffnen sich immer mehr Kaliumkanäle wodurch der Kaliumausstrom anschwillt und sich das Membranpotenzial wieder dem Ruhepotenzial annähert. +__6. Hyperpolarisation__ +Da die Kaliumkanäle relativ lange geöffnet sind, können mehr Kalium Ionen ausströmen als zur Wiederherstellung des Ruhepotenzials nötig wären. Die Potenzialwerte werden somit kurzzeitig negativer als das Ruhepotenzial. +__7. Ruhepotenzial__ +Letztendlich sind alle Kaliumkanäle geschlossen und das überschüssige Kalium diffundiert durch die Membran, wodurch sich das Ruhepotenzial wieder einstellt. Mitverantwortlich sind hierbei auch die ATP verbrauchenden Natrium-Kalium-Pumpen. + +Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Refraktärzeit. Einmal geöffnete Natriumkanäle sind nach dem Schließen erstmal blockiert und können erst nach Erreichen des Ruhepotenzials wieder in einen aktivierten Zustand versetzt werden. Das hat zur Folge, dass während eines Aktionspotenzials kein weiteres gebildet werden kann. Dieser Zeitabschnitt nennt sich Refraktärzeit. +Eine weitere Besonderheit ist zudem, dass Alles-oder-Nichts-Gesetz der Erregung. Es besagt, dass wenn ein elektrischer Impuls groß genug ist um die Erregungsschwelle zu erreichen, so ist das Aktionspotenzial immer voll ausgebildet. Wird er nicht erreicht, so bleibt das Aktionspotenzial aus. [5] [6] + +![](EJ4.png) +Abbildung 3 - Das Aktionspotenzial +http://www.jagemann-net.de/biologie/bio13/neurobiologie/aktionspotenzial/files/aktionspotenzial.png (29.04.2019, 23:42) + +Der Verlauf eines einzelnen Aktionspotenziales am Herzmuskel kann sich über einige hundert Millisekunden hinziehen, in Nervenzellen hingegen dauert ein solches nur 1-2ms. Erst nach der Refraktärzeit kann ein weiteres ausgelöst werden. Hierbei unterscheidet man absolute Refraktärzeit von etwa 0,5ms bei Neuronen, bei der überhaupt kein Aktionspotenzial ausgelöst werden kann und der relativen Refraktärzeit von etwa 3,5ms, bei der stärkere Reize zur Auslösung nötig sind. Somit ist die Refraktärzeit demnach entscheidend für die Maximalfrequenz mit der ein Neuron Aktionspotenziale bildet und weiterleitet. [7] + +## 2.3 Erregungsweiterleitung und Informationsübertragung + +__An markhaltigen Nervenfasern__ +Diese Informationsweiterleitung erfolgt im Bereich der Myelinscheiden, eine Lipidschicht, die viele Axone von Nervenfasern umfasst. Hier liegt eine nahezu vollständige Abschirmung vom intrazellularen Raum zum extrazellulären vor, wodurch weder im Bereich des Somas (Zellkörper mit Zellkern und Dendriten) noch bei der Myelinscheide ein Aktionspotenzial entstehen kann. Ursache hierfür ist, dass sich Schwann-Zellen spiralförmig um den Nervenfortsatz wickeln. Anders sieht es allerdings im Bereich des Axonhügels, dem RAVIER´schen Schnürringen und den Endknöpfchen aus. Hier findet nämlich ein Kontakt mit der extrazellulären Flüssigkeit statt und liegen spannungsgesteuerte Ionenkanäle vor. Demnach ist es auch möglich, an diesen Stellen ein Aktionspotenzial auszubilden, sofern ein überschwelliges Potenzial die Zelle erreicht. Die Ausbildung eines Aktionspotenziales hat die Depolarisation des zweiten Schnürrings zur Folge, was zur Auslösung eines weiteren Aktionspotenziales führt. Dieses "weiterspringen" des Potenzials von einem zum nächsten Schnürring nennt man saltatorische Erregungsleitung und profitiert von einer schnellen Reizweiterleitung von max.130m/s. Daraus folgt, dass je dicker die Fasern und je größer die Abstände der Schnürringe ist, desto schneller erfolgt der Transport der Erregung. + + +__An marklosen Nervenfasern__ +Hierbei liegt keine Myelinscheide um die Nervenfasern vor, die Ionenkananäle sind gleichmäßig über die gesamte Länge verteilt. Dadurch hat die Depolarisation der Zellmembran eine direkte Auswirkung auf die anliegenden Membranabschnitte und löst auch hier ein Aktionspotenzial aus. Das Ganze ist eine Art "Kriechstrom", denn es erfolgt eine elektrotonische Ausbreitung der Potenzialänderung. Da der Reiz entlang des Axons weitergeleitet wird, handelt es sich hierbei um eine sogenannte kontinuierliche Erregungsleitung. Diese Form ist zudem langsamer mit maximal 20m/s, da sie stark vom Innenwiderstand, der Temperatur und auch dem Axon Durchmesser abhängig ist. [8] + +![](EJ5.png) +Abbildung 4 - Reizweiterleitung n markhaltigen und marklosen Zellen +https://www2.vobs.at/bio/physiologie/a-neuro-1.php (30.04.2019, 00:12) + +--- + +## 3. Erregungsübertragung in Synapsen + +### 3.1 Die chemische Synapse + +Nun wird auf die Erregung und die Weiterleitung des Aktionspotenziales an den Nervenzellen eingegangen. Dabei wird zwischen der chemischen und der elektrischen Synapse unterschieden. +Bei der chemischen Synapse handelt es sich um eine doppelte Umschaltung, bei der ein elektrischen Signal erst in ein chemisches und anschließend wieder in ein elektrisches umgewandelt wird. Zu allererst erreicht das Aktionspotenzial das Endknöpfchen der Nervenzelle. Daraufhin bewirkt der Natrium-Einstrom, dass sich in der Nachbarschaft ein lokales Potenzial an der Membran ausbildet. Hier sind keine Na+-Kanäle mehr vorhanden, wodurch das Endknöpfchen depolarisiert wird was wiederrum das Öffnen von elektrogenen Ca2+-Kanälen und einem daraus resultierenden Ioneneinstrom zur Folge hat. In der Membran liegende Caliumpumpen beginnen sofort unter ATP-Verbrauch das Calium wieder aus der Zelle zu entfernen. Das Calium bindet im Endknöpfchen an bestimmte Proteine der Vesikelmembran, was zu einer Fusion der mit Transmitter Acetylcholin gefüllten Vesikel und der präsynaptischen Membran führt. Durch die Exocytose gelangen die Transmitter nun in den synaptischen Spalt, dem Bereich zwischen dem Endknöpfchen und der postsynaptischen Membran der nächsten Nervenzelle. Die Menge und der Rhythmus der Ausschüttung wird durch die Frequenz der Aktionspotenziale bestimmt. Die Transmitterstoffe gelangen nun durch Diffusion durch den synaptischen Spalt zur postsynaptischen Membran, wo sie auf Na+-Kanäle stoßen. Sie sind sowohl Ionenkanäle als auch Rezeptoren. Treffen nun zwei Acetylcholin auf diese Kanäle können sie an den Bindungsstellen des Kanals anlagern, worauf er sich öffnet. Somit können im Spalt befindliche Na+ in die Zelle einströmen, was eine weitere Depolarisation auslöst. Hierbei entsteht ein erregendes postsynaptisches Potenzial, ein sogenanntes EPSP. Es wird elektronisch weitergeleitet, sofern es am Axon überschwellig ist. Der Ionenkanal schließt sich wieder, wonach er eine gewisse „Erholungsphase“ benötigt, bis er sich wieder öffnen kann. +Auch das Acetylcholin löst sich wieder vom Rezeptor und wird beim Antreffen auf ein in der postsynaptischen Membran befindliches Enzym, der Acetylcholinesterase in Acetyl und Cholin gespalten. Diesen Vorgang nennt man eine enzymatische Deaktivierung. Das Cholin wird als letzten Schritt wieder über Cholinpumpen ins Endknöpfchen aufgenommen wo es mit AcetylCoenzymA erneut reagieren kann und im Vesikel isoliert wird. [6] [9] + +![](EJ6.jpeg) +Abbildung 5 - Aufbau der chemischen Synapse +http://www.apsubiology.org/anatomy/2010/2010_Exam_Reviews/Exam_3_Review/chemical%20synapse%20fig.11.18.jpg (07.05.2019, 12:30) + +### 3.2 Die elektrische Synapse + +Bei der elektrischen Synapse liegen prä- und postsynaptische Membran sehr nah aneinander, wodurch eine Signalübertragung über chemische Hilfsstoffe und deren Diffusion nicht notwendig ist. Hier verbinden Proteinkomplexe, sogenannte Gap Junctions beide Zellen miteinander, wodurch ein direkter Stromfluss zwischen ihnen ermöglicht wird. Die elektrische Synapse arbeitet schneller und verzögerungsfreier als die chemische, dennoch ist hier keine Feinregulierung der Signale möglich, weshalb die chemische Synapse häufiger anzutreffen ist. Die Hauptaufgabe der Gap Junctions scheint die Synchronisation von verschiedenen Nervenzellengruppen zu sein, besonders derjenigen, die Rhythmusgebend sind, wie zum Beispiel Herzmuskeln. [10] + +![](EJ7.png) +Abbildung 6 - Aufbau der motorischen Synapse +https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b7/Gap_cell_junction-en.svg/1200px-Gap_cell_junction-en.svg.png (07.05.2019, 12:36) + +### 3.3 Erregende und hemmende Signale + +Die Signale, die an einer Synapse weitergeleitet werden unterteilt man in zwei Gruppen: Die, die für eine Weiterleitung eines Signales verantwortlich sind und die, die die Signalweitergabe hemmen. +__Exzitatorisches postsynaptisches Potential (EPSP)__ +Das EPSP beschreibt die positive Veränderung des Membranpotenziales, dh. der Auslösung eines Aktionspotenziales. Exzitatorisch steht hierbei für erregend, denn nachdem die Neurotransmitter an den Rezeptor binden tritt die Depolarisation der Membran ein. Der Folgedendrit leitet die Erregung dann über das Soma bis zum Axonhügel weiter, wo die einzelnen Signale miteinander verrechnet werden. +Die Wahrscheinlichkeit der Auslösung eines weiteren Aktionspotenziales wird erhöht, sofern mehrere EPSP am Axon eintreffen die miteinander summiert werden, oder die Depolarisation länger anhält. +__Inhibitatorisches postsynaptisches Potenzial (IPSP)__ +IPSP arbeiten im Prinzip genau wie EPSP durch das Andocken von Transmittern an den Rezeptoren. Hierbei werden aber die Kalium- und Chloridkanäle geöffnet, wordurch das K+ nach außen diffundiert. Dies führt zu einer stärkeren Depolarisation des Zellinneren was durch den Einstrom von negativen Chloridionen in das Zellinnere verstärkt wird. Beides zusammen führt dann zu einer Hyperpolarisation der postsynaptischen Membran, da die Erregungsleitung verhindert wird. +Ob ein EPSP oder ein IPSP vorliegt, hängt nicht von den Transmittermolekülen ab, sondern von der Synapse selber. Sie können entweder hemmend oder aktivierend sein, niemals aber beides zusammen. [11] + +### 3.4 Synaptische Überträgerstoffe und Rezeptoren + +Neurotransmitter sind für die Erregungsweiterleitung unerlässlich, denn ohne sie wäre eine Interaktion der einzelnen Synapsen miteinander gar nicht möglich. Voneinander unterscheiden sich hinsichtlich ihrer chemischen Stoffklassen, denn es gibt neben dem überaus wichtigen Acetylcholin auch weitere Transmitter wie Monoamine, Aminosäuren und Oligopeptide sowie Adenosin und ATP. +Die Gemeinsamkeit aller besteht in den Aspekten der präsynaptischen Synthese, der vesikulären Speicherung, der Ausschüttung aus Vesikeln bei eintreffen eines Aktionspotenziales, bei der anschließenden Bindung an Rezeptoren und der darauf folgenden Eliminierung nach der Erregungsübertragung. Erfüllt ein Stoff diese Anforderungen nicht, so kann es kein Neurotransmitter sein. +Die Transmitter binden nach ihrer Ausschüttung in den synaptischen Spalt an für sie vorgegebene Rezeptoren und Bewirken damit die Öffnung von Liganden-gesteuerten Ionenkanälen wobei es zu einer sogenannten ionotopen synaptischen Übertragung des Reizes kommt. Die Kanäle desensitisieren in kürzester Zeit, das heißt ihre Empfindlichkeit ab, wobei die intervallartige Öffnung der Kanäle ebenfalls abnimmt, bis sie sich letztlich nicht mehr öffnen. +Bei der indirekten Liganden-gekoppelten Ionenkanälen bindet der Transmitter, die nicht Teil des Kanals ist. Das Rezeptormolekül aktiviert daraufhin ein Hilfsprotein mit dem Namen G-Protein, das erst im aktivierten Zustand die Öffnung des Kanals veranlasst. Dies geschieht entweder durch das Hilfsprotein direkt oder über einen second messenger. Die daraufhin ermöglichte Übertragung nennt sich metabotrope synaptische Übertragung. +Ein einzelner Transmitter kann sowohl ein ionotropes als auch ein metabotropes Signal auslösen. +Neurotransmitter können auf verschiedenen Wegen eine Signalweiterleitung bewirken, im Folgenden wird auf die Wirkungsweise des am häufigsten vorkommenden Transmitters, des Acetylcholins, Bezug genommen. +Die meisten Synapsen des Zentralnervensystems und des vegetativen Nervensystems verwenden ACh als Botenstoff, diese bezeichnet man auch als cholinerg. Cholinerge Synapsen sind entweder nicotinerg, was bedeutet, dass Nicotin als Antagonist wirkt, oder muscarinerg, wobei Muskarin hemmend wirkt. Die Bindungsstelle von Acetylcholin befindet sich auf dem Nicotin-Rezeptor, die Bindung löst ein ionotropes Signal aus, da es sich um einen Liganden-gekoppelten Kanal handelt. Die Reizweiterleitung ist sehr begrenzt, da Acetylcholin enzymatisch am Rezeptor in Acetat und Cholin gespalten wird. +Wie oben erwähnt können andere chemische Substanzen, wie Nicotin, als Antagonisten wirken, das heißt sie interagieren mit den gleichen spezifischen Rezeptoren, lösen aber nicht wie den von ihnen abhängigen Effekt aus. Ein solcher ist bei einem nicotinischen Rezeptor zum Beispiel Tubocurarin, ein Wirkstoff aus indianischem Pfeilgift. Es blockiert den Rezeptor durch Besetzung und verhindert die Bindung von ACh, wodurch keine Signale übertragen werden können. Allgemein liegt hierbei eine kompetitive Hemmung vor, da beide Stoffe um die Bindungsstelle konkurrieren und der Effekt lediglich von der vorhandenen Stoffkonzentration abhängt. [1] + +--- + +__Literatur:__ +[1] Buchquelle: Thews, G., Mutschler, E., & Vaupel, P. (1999). Anatomie, Physiologie, + Pathophysiologie des Menschen (Vol.4). Stuttgart: Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft. +[2] https://www.wissen.de/fremdwort/neuroglia (07.05.2019 , 10:27) +[3] https://www.abiblick.de/ruhepotential (29.04.2019, 22:56) +[4] https://de.wikipedia.org/wiki/Ruhemembranpotential (29.04.2019, 22:56) +[5] https://www.spektrum.de/lexikon/neurowissenschaft/aktionspotential/293 (29.04.2019 23:44) +[6] Buchquelle: Erdmann, A., Erdmann, U., Prof. Dr. Martens, A., Dr. Müller, O., Dr. Paul, A. (2005). Neurobiologie. Grüne Reihe, Materialien SII, Schroedel +[7] https://de.wikipedia.org/wiki/Aktionspotential (29.04.2019, 23:43) +[8] https://www.der-mensch.net/gewebe/nervenfasern/ (30.04.2019, 00:13) +[9] https://de.serlo.org/biologie/biologie-menschen/nervensystem-synapse/aufbau-funktion- + chemischen-synapse (07.05.2019, 12:35) +[10] https://de.wikipedia.org/wiki/Gap_Junction#Gap_Junctions_als_elektrische_Synapsen (01.05.2019, 23:40) +[11] http://www.biologie-schule.de/epsp-ipsp.php (07.05.2019, 13:10) \ No newline at end of file diff --git a/post/SI/SI1.jpg b/post/SI/SI1.jpg new file mode 100644 index 0000000..00e0077 Binary files /dev/null and b/post/SI/SI1.jpg differ diff --git a/post/SI/SI2.png b/post/SI/SI2.png new file mode 100644 index 0000000..397eb28 Binary files /dev/null and b/post/SI/SI2.png differ diff --git a/post/SI/SI3.png b/post/SI/SI3.png new file mode 100644 index 0000000..19d5e27 Binary files /dev/null and b/post/SI/SI3.png differ diff --git a/post/SI/SI4.png b/post/SI/SI4.png new file mode 100644 index 0000000..6fdfbd1 Binary files /dev/null and b/post/SI/SI4.png differ diff --git a/post/SI/SI5.png b/post/SI/SI5.png new file mode 100644 index 0000000..b854201 Binary files /dev/null and b/post/SI/SI5.png differ diff --git a/post/SI/SI6.png b/post/SI/SI6.png new file mode 100644 index 0000000..540d582 Binary files /dev/null and b/post/SI/SI6.png differ diff --git a/post/SI/SI7.png b/post/SI/SI7.png new file mode 100644 index 0000000..3f3d152 Binary files /dev/null and b/post/SI/SI7.png differ diff --git a/post/einfuhrung-grundlagen.html b/post/einfuhrung-grundlagen.html new file mode 100644 index 0000000..db591cf --- /dev/null +++ b/post/einfuhrung-grundlagen.html @@ -0,0 +1,376 @@ + + + + + + + + 1. Einführung & Grundlagen · Das zentrale Nervensystem - Das zentrale Nervensystem. Eine interaktive Webeinführung + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
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+ Das zentrale Nervensystem +

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Das zentrale Nervensystem. Eine interaktive Webeinführung

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1. Einführung & Grundlagen

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1. Das Nervengewebe

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1.1 Aufbau der Nerven

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Nervenzellen bestehen grundlegend aus einem Zellkörper, dem Soma, mit Zellkern und mehreren Fortsätzen. Der Hauptstrang, mit dem die Nervenzelle Erregungen zu anderen Zellen weiterleitet, wird Neurit oder auch Axon genannt. Die übrigen werden als Dendriten bezeichnet, hier docken zum Beispiel Fortsätze von anderen Nervenzellen an. Wie alle Zellen besitzen auch die Nervenfasern eine schützende Membran, sie ist zudem der wichtigste Bereich zur Reizweiterleitung. Im Soma der Zelle befinden sich eine Vielzahl von Neurotubuli und Neurofilamenten, die einen schnellen Transportweg für Neurotransmitter darstellen. +Der Neurit der Nervenzelle kann nun entweder in Schwann-Zellen eingebettet vorliegen, was bei dünnen marklosen Fasern der Fall ist. Liegt dementgegen eine dicke markhaltige Zelle vor, so befindet sich eine Umwicklung von Schwann Zellen vor, die sogenannte Myelinscheide. Da für die Erregungsweiterleitung allerdings ein Ionenaustausch zwischen Zellinnerem und der extrazellulären Flüssigkeit stattfinden muss, ist diese Markscheide von Ranvier´sche Schnürringe. Der Bereich zwischen zwei Ringen bezeichnet man als Internodium. [1]
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1.2 Degeneration und Regeneration von Nervenfasern

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Nach einer Durchtrennung von peripheren Nervenfasern ist es möglich sie erneut zu verbinden, sofern sie nicht zu weit voneinander entfernt sind. Sollte dies der Fall sein kann operativ nachgeholfen werden. Vom Zelleib getrennte Axone verfallen zwar, dennoch bleiben ihre Schwann-Zellen erhalten. Sie wachsen aufeinander zu um die entstandene Lücke zu schließen. Trotz des vorhandenen Wachstums dauert eine Regeneration mehrere Monate. Schiebt sich in der Zwischenzeit allerdings umliegendes Bindegewebe in die entstandene Lücke und verhindert das Zuwachsen, so bilden die Schwann-Zellen Amputationsneuromen aus. Es sind Knäule am Axonende zum Schutz. Im zentralen Nervensystem findet hingegen keine Regeneration statt. [1]

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1.3 Neuroglia

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Als Neuroglia bezeichnet man das Stützgewebe im Nervensystem, das in besonderer Form im Gehirn und Rückenmark vorkommt. [2] +Es erfüllt wichtige Funktionen wie der Hüll- und Stützfunktion, der Isolation, der Kontrolle des Extrazellulären Raums, der Stoffwechselfunktion und die Abwehrfunktion. +Im peripheren Nervensystem gehören die Schwann-Zellen und die Mantelzellen zu den Neuroglia, die sich um die Zellen legen. Im zentralen Nervensystem hingegen ist nur ein Bruchteil des vorhandenen Volumens von Neuronen eingenommen, der Rest wird von Gliazellen ausgefüllt. Diese Zellen werden Astrozyten, Oligodendrogliazellen und Ependymzellen. +Die Astrozyten sind die größten Gliazellen mit reichlich Zellfortsätzen die mit Blutkapillaren und anderen Nervenzellen in Kontakt stehen. Ihre Hauptaufgabe ist zum einen das Stützen der Nervenzellen, indem sie Brücken zwischen einzelnen Nervenzellen bilden, ebenso können sie voneinander getrennt Nerven wieder verbinden. Zudem regeln sie die Aufrechterhaltung des Transmittergradienten im extrazellulären Raum und stabilisieren damit auch das Ruhepotenzial. Das Nervengewebe wird auch gegenüber Blutgefäßen und anderem Nervengewebe durch die Astrozyten abgeschirmt wodurch die Nervenfaser selber sehr isoliert vorliegt. +Oligodendrogliazellen sind hingegen eher kleine Zellen mit zarten, kurzen Fortsätzen. Sie sind sehr kompakt vorliegend und liegen direkt an den Nervenzellen an wodurch sie die Markscheide der Axone bilden. +Das Ependym ist im Gegensatz zu den Oligodendrogliazellen einzellig und kleiden die Hohlräume des Gehirns und des Rückenmarks aus, dienen demnach als eine Art Lückenfüller. +[1]

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+Abbildung 1 - Neuronen und Neuroglia +http://www.onlinebiologynotes.com/wp-content/uploads/2018/02/Nervous-tissue.jpg (07.05.2019, 11:49)

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2. Erregungsprozesse

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2.1 Ruhepotential

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Im Folgenden befinden wir uns an der Zellmembran einer Nervenzelle, die den extrazellulären vom intrazellulären Raum trennt. Die Zellmembran ist auf der Seite des intrazellulären Raumes negativ geladen, hier befinden sich besonders viele Kalium Ionen und organische Anionen im Cytoplasma der Zelle. +Im positiven, extrazellulären Raum befinden sich dahingehend mehr Natrium Ionen und Chlorid Ionen, die, im Gegensatz zu den Kalium Ionen, nicht frei durch die Zellmembran diffundieren können. Allgemein herrscht somit ein Konzentrationsgefälle von K+ zwischen dem Nervenzellinneren und der extrazellulären Flüssigkeit, da sie aufgrund des Gefälles durch in der Membran befindlichen, offenen K+-Kanäle aus der Zelle hinaus wandern. Hieraus resultiert ein positiver Ladungsüberschuss im extrazellulären Raum, das Zellinnere wird negativ geladen. Dieses entstehende Zellmembran-Potenzial kann allerdings nicht ausgeglichen werden, da die Zellmembran selber undurchlässig ist für Protein-Anionen. Ein weiterer Grund ist, dass die K+-Ionen aufgrund der vorherrschenden Coulomb-Kräfte nicht wieder zurück in die Zelle diffundieren können, wodurch irgendwann der weitere Ausstrom der K+-Ionen durch den zunehmenden Ladungsuntersche gehemmt wird. Ab einem bestimmten Punkt halten sich nun die Coulumb-Kräfte und der Diffusionsdruck die Waage, da sich ein Fließgleichgewicht eingestellt hat. Diesen Punkt nennt man das Ruhepotenzial einer Zelle. Es ist eine messbare Spannung die zwischen dem Inneren einer ruhenden Zelle und der sie umgebene extrazelluläre Flüssigkeit herrscht. Der Spannungsunterschied, der bei menschlichen Zellen anliegt, beträgt etwa -70mV. +Ein kleines Problem liegt nur darin, dass die Zellmembran nicht vollständig undurchlässig für Na+ ist. Sie diffundieren aufgrund der Coulumb-Kräfte ins Zellinnere, was nach und nach zu einem Ladungsausgleich führen könnte. Dies wird allerdings durch in der Membran vorhandene Natrium-Kaliumpumpen verhindert, die unter ATP Verbrauch drei Natriumionen aus der Zelle hinaus und zwei Kalumionen in die Zelle hinein transportieren. Somit verhindern sie nicht nur den Ausgleich, sondern helfen gleichzeitig, das Zellmembran-Potenzial aufrecht zu halten. [3] [4]

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+Abbildung 2 - Das Ruhepotenzial an der Membran +https://www.abiblick.de/files/biologie/neurobiologie/ruhepotential/Ruhepotential.png (07.05.2019, 11:58)

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2.2 Aktionspotential

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Die Weiterleitung von Reizen in einer Nervenzelle erfolgt über einen Binärcode. Das Ruhepotenzial ist das bei die Null, das Aktionspotenzial entspricht der Eins. Damit ein solcher Reiz weitergeleitet werden kann, müssen schnelle, spannungsgesteuerte Na+-Kanäle in der Lipidschicht vorliegen. Wird nun das Axon durch einen elektrischen Impuls gereizt der den Schwellenwert übersteigt, können sich die Kanäle für ein bis zwei Millisekunden öffnen und Natrium-Ionen in Richtung des Konzentrationsgefälles und angezogen von den negativen Ladungen im Inneren die Membran passieren. Danach schließt sich der Kanal wieder und kann erst nach einiger Zeit im Ruhepotenzial geöffnet werden. Neben den Na+-Kanälen liegen auch verzögerte, spannungsungesteuerte elektrogene Kaliumkanäle vor. Diese werden zusammen mit dem elektrischen Puls aktiviert, allerdings öffnen sie sich anders wie die Natriumkanäle nicht sofort. Verzögert geben sie den Weg für K+-Ionen vom Inneren der Zelle in den extrazellulären Raum frei. Diese Kanäle schließen sich erst wieder, wenn die K+-Ionen eine Ladungsumkehr hervorruft und die Außenseite im Verhältnis wieder positiv ist.

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Der Ablauf eines Aktionspotenziales sieht wie folgt aus und lässt sich in sieben Abschnitte aufteilen:
+1. Ruhepotenzial
+An der Axonmembran herrscht ein Ruhepotenzial, die Zelle ist in einem erregbaren Zustand.
+2. Depolarisation-Initialphase
+Die Membran wird durch einen elektrischen Impuls bis zur Erregungsschwelle Depolarisiert, Na+-Kanäle öffnen sich, das heißt, dass das Zellinnere positiver wird. Die Spannung im Inneren nimmt ab. +3. Depolarisation-Aufstrich
+Ist der Reiz groß genug, sodass die Erregungsschwelle überschritten wird, öffnen sich weitere spannungsgesteuerte Natriumkanäle. Dann können Natriumionen durch den Diffusionsdruck ins Innere der Zelle strömen wodurch die Depolarisation weiter ansteigt und weitere Natriumkanäle geöffnet werden. Dies hat zur Folge, dass mehr Natrium in die Zelle strömt, wodurch das negative Membranpotenzial positive Werte erreicht. Als letzten Schritt öffnen sich die verzögerten K+-Kanäle. Da das Innere nun positiv geladen ist strömen die Kalium Ionen aufgrund des Diffusionsdruck und der Coulumb-Kräfte wieder aus der Zelle hinaus.
+4. Spitze (Peak)
+An dieser Stelle kippt das Potenzial wieder. Der Natriumeinstrom in die Zelle nimmt ab, zum einen, weil sich nach und nach immer mehr Natriumkanäle schließen und danach erstmal refraktär, das heißt unerregbar, bis zum Erreichen des Ruhepotenzials sind. Zum anderen wird der Einstrom durch die Ladungsumkehr wieder gestoppt. Durch die Abnahme des Natriumeinstroms steigt gleichzeitig wieder die Zunahme des Kaliumausstromes, da sich immer mehr Kaliumkanäle öffnen.
+5. Repolarisation
+Schließlich sind so viele Natriumkanäle geschlossen, das der Einstrom versiegt. Dahingegen öffnen sich immer mehr Kaliumkanäle wodurch der Kaliumausstrom anschwillt und sich das Membranpotenzial wieder dem Ruhepotenzial annähert.
+6. Hyperpolarisation
+Da die Kaliumkanäle relativ lange geöffnet sind, können mehr Kalium Ionen ausströmen als zur Wiederherstellung des Ruhepotenzials nötig wären. Die Potenzialwerte werden somit kurzzeitig negativer als das Ruhepotenzial.
+7. Ruhepotenzial
+Letztendlich sind alle Kaliumkanäle geschlossen und das überschüssige Kalium diffundiert durch die Membran, wodurch sich das Ruhepotenzial wieder einstellt. Mitverantwortlich sind hierbei auch die ATP verbrauchenden Natrium-Kalium-Pumpen.

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Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Refraktärzeit. Einmal geöffnete Natriumkanäle sind nach dem Schließen erstmal blockiert und können erst nach Erreichen des Ruhepotenzials wieder in einen aktivierten Zustand versetzt werden. Das hat zur Folge, dass während eines Aktionspotenzials kein weiteres gebildet werden kann. Dieser Zeitabschnitt nennt sich Refraktärzeit. +Eine weitere Besonderheit ist zudem, dass Alles-oder-Nichts-Gesetz der Erregung. Es besagt, dass wenn ein elektrischer Impuls groß genug ist um die Erregungsschwelle zu erreichen, so ist das Aktionspotenzial immer voll ausgebildet. Wird er nicht erreicht, so bleibt das Aktionspotenzial aus. [5] [6]

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+Abbildung 3 - Das Aktionspotenzial +http://www.jagemann-net.de/biologie/bio13/neurobiologie/aktionspotenzial/files/aktionspotenzial.png (29.04.2019, 23:42)

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Der Verlauf eines einzelnen Aktionspotenziales am Herzmuskel kann sich über einige hundert Millisekunden hinziehen, in Nervenzellen hingegen dauert ein solches nur 1-2ms. Erst nach der Refraktärzeit kann ein weiteres ausgelöst werden. Hierbei unterscheidet man absolute Refraktärzeit von etwa 0,5ms bei Neuronen, bei der überhaupt kein Aktionspotenzial ausgelöst werden kann und der relativen Refraktärzeit von etwa 3,5ms, bei der stärkere Reize zur Auslösung nötig sind. Somit ist die Refraktärzeit demnach entscheidend für die Maximalfrequenz mit der ein Neuron Aktionspotenziale bildet und weiterleitet. [7]

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2.3 Erregungsweiterleitung und Informationsübertragung

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An markhaltigen Nervenfasern
+Diese Informationsweiterleitung erfolgt im Bereich der Myelinscheiden, eine Lipidschicht, die viele Axone von Nervenfasern umfasst. Hier liegt eine nahezu vollständige Abschirmung vom intrazellularen Raum zum extrazellulären vor, wodurch weder im Bereich des Somas (Zellkörper mit Zellkern und Dendriten) noch bei der Myelinscheide ein Aktionspotenzial entstehen kann. Ursache hierfür ist, dass sich Schwann-Zellen spiralförmig um den Nervenfortsatz wickeln. Anders sieht es allerdings im Bereich des Axonhügels, dem RAVIER´schen Schnürringen und den Endknöpfchen aus. Hier findet nämlich ein Kontakt mit der extrazellulären Flüssigkeit statt und liegen spannungsgesteuerte Ionenkanäle vor. Demnach ist es auch möglich, an diesen Stellen ein Aktionspotenzial auszubilden, sofern ein überschwelliges Potenzial die Zelle erreicht. Die Ausbildung eines Aktionspotenziales hat die Depolarisation des zweiten Schnürrings zur Folge, was zur Auslösung eines weiteren Aktionspotenziales führt. Dieses “weiterspringen” des Potenzials von einem zum nächsten Schnürring nennt man saltatorische Erregungsleitung und profitiert von einer schnellen Reizweiterleitung von max.130m/s. Daraus folgt, dass je dicker die Fasern und je größer die Abstände der Schnürringe ist, desto schneller erfolgt der Transport der Erregung.

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An marklosen Nervenfasern
+Hierbei liegt keine Myelinscheide um die Nervenfasern vor, die Ionenkananäle sind gleichmäßig über die gesamte Länge verteilt. Dadurch hat die Depolarisation der Zellmembran eine direkte Auswirkung auf die anliegenden Membranabschnitte und löst auch hier ein Aktionspotenzial aus. Das Ganze ist eine Art “Kriechstrom”, denn es erfolgt eine elektrotonische Ausbreitung der Potenzialänderung. Da der Reiz entlang des Axons weitergeleitet wird, handelt es sich hierbei um eine sogenannte kontinuierliche Erregungsleitung. Diese Form ist zudem langsamer mit maximal 20m/s, da sie stark vom Innenwiderstand, der Temperatur und auch dem Axon Durchmesser abhängig ist. [8]

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+Abbildung 4 - Reizweiterleitung n markhaltigen und marklosen Zellen +https://www2.vobs.at/bio/physiologie/a-neuro-1.php (30.04.2019, 00:12)

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3. Erregungsübertragung in Synapsen

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3.1 Die chemische Synapse

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Nun wird auf die Erregung und die Weiterleitung des Aktionspotenziales an den Nervenzellen eingegangen. Dabei wird zwischen der chemischen und der elektrischen Synapse unterschieden. +Bei der chemischen Synapse handelt es sich um eine doppelte Umschaltung, bei der ein elektrischen Signal erst in ein chemisches und anschließend wieder in ein elektrisches umgewandelt wird. Zu allererst erreicht das Aktionspotenzial das Endknöpfchen der Nervenzelle. Daraufhin bewirkt der Natrium-Einstrom, dass sich in der Nachbarschaft ein lokales Potenzial an der Membran ausbildet. Hier sind keine Na+-Kanäle mehr vorhanden, wodurch das Endknöpfchen depolarisiert wird was wiederrum das Öffnen von elektrogenen Ca2+-Kanälen und einem daraus resultierenden Ioneneinstrom zur Folge hat. In der Membran liegende Caliumpumpen beginnen sofort unter ATP-Verbrauch das Calium wieder aus der Zelle zu entfernen. Das Calium bindet im Endknöpfchen an bestimmte Proteine der Vesikelmembran, was zu einer Fusion der mit Transmitter Acetylcholin gefüllten Vesikel und der präsynaptischen Membran führt. Durch die Exocytose gelangen die Transmitter nun in den synaptischen Spalt, dem Bereich zwischen dem Endknöpfchen und der postsynaptischen Membran der nächsten Nervenzelle. Die Menge und der Rhythmus der Ausschüttung wird durch die Frequenz der Aktionspotenziale bestimmt. Die Transmitterstoffe gelangen nun durch Diffusion durch den synaptischen Spalt zur postsynaptischen Membran, wo sie auf Na+-Kanäle stoßen. Sie sind sowohl Ionenkanäle als auch Rezeptoren. Treffen nun zwei Acetylcholin auf diese Kanäle können sie an den Bindungsstellen des Kanals anlagern, worauf er sich öffnet. Somit können im Spalt befindliche Na+ in die Zelle einströmen, was eine weitere Depolarisation auslöst. Hierbei entsteht ein erregendes postsynaptisches Potenzial, ein sogenanntes EPSP. Es wird elektronisch weitergeleitet, sofern es am Axon überschwellig ist. Der Ionenkanal schließt sich wieder, wonach er eine gewisse „Erholungsphase“ benötigt, bis er sich wieder öffnen kann. +Auch das Acetylcholin löst sich wieder vom Rezeptor und wird beim Antreffen auf ein in der postsynaptischen Membran befindliches Enzym, der Acetylcholinesterase in Acetyl und Cholin gespalten. Diesen Vorgang nennt man eine enzymatische Deaktivierung. Das Cholin wird als letzten Schritt wieder über Cholinpumpen ins Endknöpfchen aufgenommen wo es mit AcetylCoenzymA erneut reagieren kann und im Vesikel isoliert wird. [6] [9]

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+Abbildung 5 - Aufbau der chemischen Synapse +http://www.apsubiology.org/anatomy/2010/2010_Exam_Reviews/Exam_3_Review/chemical%20synapse%20fig.11.18.jpg (07.05.2019, 12:30)

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3.2 Die elektrische Synapse

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Bei der elektrischen Synapse liegen prä- und postsynaptische Membran sehr nah aneinander, wodurch eine Signalübertragung über chemische Hilfsstoffe und deren Diffusion nicht notwendig ist. Hier verbinden Proteinkomplexe, sogenannte Gap Junctions beide Zellen miteinander, wodurch ein direkter Stromfluss zwischen ihnen ermöglicht wird. Die elektrische Synapse arbeitet schneller und verzögerungsfreier als die chemische, dennoch ist hier keine Feinregulierung der Signale möglich, weshalb die chemische Synapse häufiger anzutreffen ist. Die Hauptaufgabe der Gap Junctions scheint die Synchronisation von verschiedenen Nervenzellengruppen zu sein, besonders derjenigen, die Rhythmusgebend sind, wie zum Beispiel Herzmuskeln. [10]

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+Abbildung 6 - Aufbau der motorischen Synapse +https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b7/Gap_cell_junction-en.svg/1200px-Gap_cell_junction-en.svg.png (07.05.2019, 12:36)

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3.3 Erregende und hemmende Signale

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Die Signale, die an einer Synapse weitergeleitet werden unterteilt man in zwei Gruppen: Die, die für eine Weiterleitung eines Signales verantwortlich sind und die, die die Signalweitergabe hemmen.
+Exzitatorisches postsynaptisches Potential (EPSP)
+Das EPSP beschreibt die positive Veränderung des Membranpotenziales, dh. der Auslösung eines Aktionspotenziales. Exzitatorisch steht hierbei für erregend, denn nachdem die Neurotransmitter an den Rezeptor binden tritt die Depolarisation der Membran ein. Der Folgedendrit leitet die Erregung dann über das Soma bis zum Axonhügel weiter, wo die einzelnen Signale miteinander verrechnet werden. +Die Wahrscheinlichkeit der Auslösung eines weiteren Aktionspotenziales wird erhöht, sofern mehrere EPSP am Axon eintreffen die miteinander summiert werden, oder die Depolarisation länger anhält.
+Inhibitatorisches postsynaptisches Potenzial (IPSP)
+IPSP arbeiten im Prinzip genau wie EPSP durch das Andocken von Transmittern an den Rezeptoren. Hierbei werden aber die Kalium- und Chloridkanäle geöffnet, wordurch das K+ nach außen diffundiert. Dies führt zu einer stärkeren Depolarisation des Zellinneren was durch den Einstrom von negativen Chloridionen in das Zellinnere verstärkt wird. Beides zusammen führt dann zu einer Hyperpolarisation der postsynaptischen Membran, da die Erregungsleitung verhindert wird. +Ob ein EPSP oder ein IPSP vorliegt, hängt nicht von den Transmittermolekülen ab, sondern von der Synapse selber. Sie können entweder hemmend oder aktivierend sein, niemals aber beides zusammen. [11]

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3.4 Synaptische Überträgerstoffe und Rezeptoren

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Neurotransmitter sind für die Erregungsweiterleitung unerlässlich, denn ohne sie wäre eine Interaktion der einzelnen Synapsen miteinander gar nicht möglich. Voneinander unterscheiden sich hinsichtlich ihrer chemischen Stoffklassen, denn es gibt neben dem überaus wichtigen Acetylcholin auch weitere Transmitter wie Monoamine, Aminosäuren und Oligopeptide sowie Adenosin und ATP. +Die Gemeinsamkeit aller besteht in den Aspekten der präsynaptischen Synthese, der vesikulären Speicherung, der Ausschüttung aus Vesikeln bei eintreffen eines Aktionspotenziales, bei der anschließenden Bindung an Rezeptoren und der darauf folgenden Eliminierung nach der Erregungsübertragung. Erfüllt ein Stoff diese Anforderungen nicht, so kann es kein Neurotransmitter sein. +Die Transmitter binden nach ihrer Ausschüttung in den synaptischen Spalt an für sie vorgegebene Rezeptoren und Bewirken damit die Öffnung von Liganden-gesteuerten Ionenkanälen wobei es zu einer sogenannten ionotopen synaptischen Übertragung des Reizes kommt. Die Kanäle desensitisieren in kürzester Zeit, das heißt ihre Empfindlichkeit ab, wobei die intervallartige Öffnung der Kanäle ebenfalls abnimmt, bis sie sich letztlich nicht mehr öffnen. +Bei der indirekten Liganden-gekoppelten Ionenkanälen bindet der Transmitter, die nicht Teil des Kanals ist. Das Rezeptormolekül aktiviert daraufhin ein Hilfsprotein mit dem Namen G-Protein, das erst im aktivierten Zustand die Öffnung des Kanals veranlasst. Dies geschieht entweder durch das Hilfsprotein direkt oder über einen second messenger. Die daraufhin ermöglichte Übertragung nennt sich metabotrope synaptische Übertragung. +Ein einzelner Transmitter kann sowohl ein ionotropes als auch ein metabotropes Signal auslösen. +Neurotransmitter können auf verschiedenen Wegen eine Signalweiterleitung bewirken, im Folgenden wird auf die Wirkungsweise des am häufigsten vorkommenden Transmitters, des Acetylcholins, Bezug genommen. +Die meisten Synapsen des Zentralnervensystems und des vegetativen Nervensystems verwenden ACh als Botenstoff, diese bezeichnet man auch als cholinerg. Cholinerge Synapsen sind entweder nicotinerg, was bedeutet, dass Nicotin als Antagonist wirkt, oder muscarinerg, wobei Muskarin hemmend wirkt. Die Bindungsstelle von Acetylcholin befindet sich auf dem Nicotin-Rezeptor, die Bindung löst ein ionotropes Signal aus, da es sich um einen Liganden-gekoppelten Kanal handelt. Die Reizweiterleitung ist sehr begrenzt, da Acetylcholin enzymatisch am Rezeptor in Acetat und Cholin gespalten wird. +Wie oben erwähnt können andere chemische Substanzen, wie Nicotin, als Antagonisten wirken, das heißt sie interagieren mit den gleichen spezifischen Rezeptoren, lösen aber nicht wie den von ihnen abhängigen Effekt aus. Ein solcher ist bei einem nicotinischen Rezeptor zum Beispiel Tubocurarin, ein Wirkstoff aus indianischem Pfeilgift. Es blockiert den Rezeptor durch Besetzung und verhindert die Bindung von ACh, wodurch keine Signale übertragen werden können. Allgemein liegt hierbei eine kompetitive Hemmung vor, da beide Stoffe um die Bindungsstelle konkurrieren und der Effekt lediglich von der vorhandenen Stoffkonzentration abhängt. [1]

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Literatur:
+[1] Buchquelle: Thews, G., Mutschler, E., & Vaupel, P. (1999). Anatomie, Physiologie, + Pathophysiologie des Menschen (Vol.4). Stuttgart: Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft.
+[2] https://www.wissen.de/fremdwort/neuroglia (07.05.2019 , 10:27)
+[3] https://www.abiblick.de/ruhepotential (29.04.2019, 22:56)
+[4] https://de.wikipedia.org/wiki/Ruhemembranpotential (29.04.2019, 22:56)
+[5] https://www.spektrum.de/lexikon/neurowissenschaft/aktionspotential/293 (29.04.2019 23:44)
+[6] Buchquelle: Erdmann, A., Erdmann, U., Prof. Dr. Martens, A., Dr. Müller, O., Dr. Paul, A. (2005). Neurobiologie. Grüne Reihe, Materialien SII, Schroedel
+[7] https://de.wikipedia.org/wiki/Aktionspotential (29.04.2019, 23:43)
+[8] https://www.der-mensch.net/gewebe/nervenfasern/ (30.04.2019, 00:13)
+[9] https://de.serlo.org/biologie/biologie-menschen/nervensystem-synapse/aufbau-funktion-
+ chemischen-synapse (07.05.2019, 12:35)
+[10] https://de.wikipedia.org/wiki/Gap_Junction#Gap_Junctions_als_elektrische_Synapsen (01.05.2019, 23:40)
+[11] http://www.biologie-schule.de/epsp-ipsp.php (07.05.2019, 13:10)

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+ + + + + + + diff --git "a/post/gehirnr\303\274ckenmark.html" "b/post/gehirnr\303\274ckenmark.html" new file mode 100644 index 0000000..01044f5 --- /dev/null +++ "b/post/gehirnr\303\274ckenmark.html" @@ -0,0 +1,364 @@ + + + + + + + + 2. Anatomie des Gehirn · Das zentrale Nervensystem - Das zentrale Nervensystem. Eine interaktive Webeinführung + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
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+ Das zentrale Nervensystem +

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Das zentrale Nervensystem. Eine interaktive Webeinführung

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2. Anatomie des Gehirn

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1. Gliederung des Nervensystems

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1.1 Anatomisch

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Das Nervensystem gliedert sich anatomisch betrachtet in zwei Hauptbereiche. Zum einen das Zentrale Nervensystem (ZNS), welches sich aus Gehirn und Rückenmark zusammensetzt, die über den Hirnstamm miteinander verbunden sind. Das ZNS koordiniert Denk- und Handlungsprozesse. Zum Schutz schirmen Wirbelsäule und Schädel es nach außen ab. Der Liquor dient als zusätzliches Flüssigkeitskissen. +Der zweite Bereich wird durch das periphere Nervensystem dargestellt. Es besteht aus vom Rückenmark ausgehenden Nervenfasern, die entweder Sinnesinformationen aufnehmen und über sensorische Fasern ans ZNS weiterleiten (afferent) oder Bewegungsimpulse vom ZNS über motorische Fasern ins Zielorgan leiten (efferent).

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1.2 Nach Funktion

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1.2.1 somatisches Nervensystem

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Befasst sich mit dem bewussten Erleben und Steuern → steuert Skelettmuskeln zur willentlichen Bewegung an oder bewusste Empfindungen wie Hitze und daraus resultierender Schmerz

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1.2.2 vegetatives bzw. autonomes Nervensystem

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Befasst sich mit der unwillkürlichen und unbewussten Steuerung wie beispielsweise die Steuerung des Blutdruckes, der Verdauungsvorgänge, Homöostase und der Hormonfreisetzung. Unterteilen lässt sich das ganze in sympathische und parasympathische Steuerung. Während der Sympathikus aktivierend und energiemobilisierend agiert, reduziert der Parasympathikus die Körperaktivität und den Energieverbrauch des Körpers. +Alle Nervenfasern des Sympathikus werden nach Verlassen des Rückenmarks direkt neu verschaltet (Sympathischer Grenzstrang), während die parasympathischen Nervenfasern direkt am Zielorgan mittels Ganglien neu verschaltet werden.

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1.3 Enterisches Nervensystem

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Nervensystem des Bauchs, welches nah am Magen- und Darmgewebe liegt. +Es besteht aus circa 100 Millionen Nervenzellen, was ungefähr der Nervenzellzahl des Rückenmarkes entspricht.
+Dieses Nervensystem entzieht sich weitestgehend der Steuerung durch das periphere Nervensystem. Es ist über das Rückenmark direkt mit dem Gehirn verbunden und koordiniert aktiv den reibungslosen Ablauf der Verdauung, indem es die Darmbewegung,die Ausschüttung von Verdauungssäften, die Durchblutung und die Aktivität von Immunzellen im Darm steuert.

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2. Gehirn

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2.1 Aufbau

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  • verlängertes Mark: Übergang des Gehirns ins Rückenmark. Hier werden wichtige Faserstränge gebündelt. Es besteht aus 100 verdichteten Nervenkernen, die ein kleines Netz bilden. Die Regulation von Schlaf, Aufmerksamkeit, Atmungs- und Kreislaufreflexen ist hier verortet.

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  • Brücke: Sie liegt kopfseitig zum verlängerten Mark und bildet die Verbindung zwischen Groß- und Kleinhirn

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  • Mittelhirn: Sie ist die Umschaltzentrale für akustische und optische Signale und teilweise verantwortlich für die Bewegungssteuerung

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  • Verlängertes Mark, Brücke und Mittelhirn werden zusammen als Hirnstamm bezeichnet

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  • Kleinhirn: Das extrem gefurchte und gefaltete Kleinhirn führt einen permanenten Abgleich von Bewegungsimpulsen mit der Lage der Gliedmaßen durch und kontrolliert so sämtliche Bewegungsabläufe. Es ist mit dem Großhirn und dem Rückenmark gekoppelt.

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  • Zwischenhirn: Es besteht aus drei wichtigen Regionen

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→ Thalamus: bewusste Verarbeitung von Sinnesinformationen
+→ Hypothalamus: Steuerung unbewusster Körperfunktionen wie Blutdruck und Temperatur; regelt den Hormonhaushalt
+→ Hypophyse: wird auch Hirnanhangsdrüse genannt; sie ist etwa erbsengroß und wird vom Hypothalamus gesteuert, um unser Hormonsystem zu regulieren, welches Vorgänge wie Wachstum/Fortpflanzung oder Stoffwechsel beeinflusst.

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  • Großhirn: Es ist durch eine tiefe Furche in zwei Hälften, die Hemisphären getrennt. Ein dickes Nervenbündel verbindet diese. Die Rinde ist stark gefurcht und besteht aus Nervenzellkörpern mit nach innen geleiteten Fasern. Das Großhirn stellt den größten und evolutionär neuesten Hirnabschnitt dar. Hier wird Sprache oder Bewegungen ebenso wie Sinneseindrücke und Gefühle sowie Gedanken verarbeitet.

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  • Liquor: Hirnflüssigkeit, die ein Flüssigkeitspolster bildet und über 4 Hirnventrile ins Innere gelangen

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Doch erst die Gesamtheit dieser Bestandteile ermöglicht es dem Hirn seine Funktion erwartungsgemäß zu erfüllen.

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2.2 Hirnnerven

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Mehr als 99 Prozent der Nervenfasern des Gehirns bleiben im Innern des Gehirns, nur sehr wenige Nervenzellen treten in direkten Kontakt mit der Außenwelt und bilden so wenige, aber äußerst effektive Nervenleitungen nach außen aus. +Neben dem Rückenmark verlassen nur noch 12 paarweise unterhalb des Gehirns das Gehirn, die sogenannten Hirnnerven. Diese steuern dabei hauptsächlich Bewegungen oder vermitteln Sinnesempfindungen unseres Kopfes.

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2.3 Das Rückenmark

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Das Rückenmark ist die zentrale Datenleitung des Körpers. Es ist nicht einmal so dick wie ein kleiner Finger, dafür aber deutlich länger: es entspringt dem Hirnstamm und zieht sich etwa 45 cm entlang der Wirbelsäule bis zum zweiten Lendenwirbel. Über das Rückenmark stellt das Gehirn den Kontakt mit dem peripheren Nervensystem und somit zu den Organen her. Es ist somit in der Lage Sinnesreize zu empfangen und Muskeln Bewegungsimpluse zu vermitteln. +Dabei besteht das Rückenmark sowohl aus Nervenfasern ( auch weiße Substanz genannt), als auch aus Nervenzellkörpern im inneren Bereich des Rückenmarks (graue Substanz),welche neue Nervenfasern ausbilden. So entsteht die typische„ Schmetterlingsstruktur“ des Rückenmarks, die im Querschnitt gut erkennbar sind: Innen sitzen die Nervenzellkörper, außen liegen die Nervenfasern, die bis zum Gehirn verlaufen. +Die Nervenleitungen des menschlichen Körpers sind zwar ziemlich schnell, trotzdem kann es einige Zehntelsekunden dauern, bis ein Sinnesreiz im Gehirn verarbeitet und umgesetzt wird. In Notfallsituationen, wie beim Stolpern an einer Treppenstufe, ist dies zu lange. Deswegen kann das Rückenmark schnelle Bewegungen selbstständig ohne Gehirns verarbeiten: Es erzeugt Reflexe. Neben dem zentralen Rückenmarksstrang arbeite daran zahlreiche Nervenknoten, sogenannte Ganglien. Dort sitzen Nervenzellen, die mit ihren Ausläufern permanent den Dehnungszustand von Muskelfasern messen. Diese Information werden an Nervenzellen im Rückenmark geleitet, die wiederum die Muskelfasern ansteuern. Dies stellt einen viel kürzeren Weg dar, ein Reflexbogen: Eine plötzliche Dehnungsänderung des Muskels wird von den Neuronen im Ganglion registriert und vor Ort im Rückenmark verarbeitet. Daraufhin spannt sich der Muskel an.

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Embryonale Entwicklung des Gehirns

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Der Start der embryonalen Entwicklung des Gehirns wird auf den 17. Tag nach der Befruchtung datiert. +Als erster Schritt kommt es zur „Neuralinduktion“ bei der sich die Neutralplatte definiert. Diese setzt sich aus verschiedenen Gewebeteilen zusammen, von denen das Ektoderm also die „äußere Haut“ am bedeutendsten ist, da es für die Bildung von Nervenzellen vorgesehen ist. +Darauf folgt im 2. Schritt bereits einen Tag später die „Neurulation“, also die Einschnürung der Neuralplatte. Der vollständig eingeschnürte Bereich wird Neuralrohr genannt und setzt sich aus seinem vorderen Teil, welcher später das Gehirn wird, und seinem hinteren Teil, welcher das Rückenmark bilden wird, zusammen. Der Hohlraum bildet das Ventrikelsystem des Gehirns und enthält die Hirnflüssigkeit.

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Die Neuralleiste besteht aus zwei Gewebesträngen, die später den Hauptteil des peripheren Nervensystems bilden werden. +Nachdem sich am 27. Entwicklungstag beide Neuralrohr-Enden verschlossen haben, beginnt die Bläschenbildung und damit Schritt 3. Der Ursprung aller Gehirn-Areale liegt nämlich in den sogenannten drei primären Gehirnbläschen. Aus ihnen entstehen nach dem 32. Embryonaltag die fünf sekundären Hirnbläschen, die als Vorläufer für die Hirnregionen gesehen werden können. +Neue Zellen des Nervensystems bilden sich aus den Stammzellen, der an der Innenwand des Neuralrohrs verankert liegen. Sie können bis zu 20.000 neue Nervenzellen pro Minute produzieren, die dann an die Außenseite des Gehirns wandern. Dabei helfen ihnen spezielle Ausläufer, die Wachstumskegel. Sie reagieren spezifisch und hoch empfindlich auf bestimmte Signalstoffe im Gewebe, die neue Zellen anziehen oder abstoßen.

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Neocortex

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Der Neocortex auch als Hirnrinde bezeichnet ist der Teil des Gehirns, der das Gehirn höher entwickelten Säugetiere ausmachen. Er ist für alle intellektuellen, kulturellen Fähigkeiten wie Sprache oder Gedächtnis verantwortlich. Genauer unterteilt ist der Neocortex in graue und weiße Substanz. In dem eng zusammenliegenden (daher auch die dunkle Farbe) zwei bis vier Millimeter dicken Rindenbereich werden Nerven gebündelt und ermöglichen die Verbindung ins Innere des Gehirns mittels Nervenfasern. Sie ist in sechs verschiedene Schichten unterteilt, in denen sich die Zellen auf eine charakteristische Art und Weise anordnen. Hier im Bild wird eine Art der Nervenzellen, die Pyramidenzellen gezeigt. Dies hat einen großen Vorteil: Die Nervenzellen der entsprechenden Schichten wissen genau, wo die Information herkommt, es entsteht ein Informationsfluss, in dem nichts durcheinandergerät. Dieser Aufbau ermöglicht die Nutzung der Nervenzellen als kleine Rechenmaschinen innerhalb der jeweiligen Schicht; 90% der Nervenzellen treten somit gar nicht erst in Kontakt mit der Außenwelt.
+Die weiße Substanz besteht aus Nervenbündel, welche von einer fettigen Hüll- bzw. Isolierungszelle umgeben sind, die die weiße Farbe ausmachen.

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Limbisches System

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Das limbische ist der Teil des Großhirns, der sich im Inneren dessen befindet. Der Name kommt ursprünglich vom lateinischen limbus, was übersetzt so viel wie „Saum“ heißt. Benannt wurde er ursprünglich so, da er das Zwischenhirn umsäumt. Doch diese Einteilung ist nicht wirklich präzise, bis heute ist noch nicht endgültig klar, bis wo hin sich das limbische System erstreckt. Unbestreitbar dazu gehören Hippocampus, Gürtelwindung ( Gyrus cinguli ; liegt direkt über dem Balken), die Amygdala auch Mandelkern genannt und der Mamillarkörper. Seine Funktion liegt in der Verbindung von Groß- und Zwischenhirn und die Einbettung des Hippocampus und der so ermöglichte Aufbau von Erinnerungen und Gefühlen. Es agiert als Schaltzentrale, die alle Hirnbereiche miteinander verknüpft. Eine besondere Rolle für die Gefühlsausprägung kommt hierbei der Amygdala zu, einer kleinen Ansammlung von Neuronen. Allerdings handelt es sich bei den Gefühlen eher um unmittelbare und schnelle Gefühlsäußerungen statt wie bei Liebe oder Hass also längerfristige Gefühle. Zur Übermittlung der Sinneseindrücke wird die Verbindung zwischen Amygdala und Zwischenhirn bemüht. Die Amygdala setzt die Sinneseindrücke in Gefühlsbedeutungen um wie Ekel oder Freude. Gesichtsbewegungen, die diese Gefühle wiederspiegeln werden durch die Gürtelwindung ausgelöst. Mamillarkörper und Hippocampus vermitteln unbewusste Körperfunktionen und bilden so das Gedächtnis aus, was zeigt, wie wichtig Gefühle für das Speichern von Erinnerungen sind.

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Der Hyppocampus

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Zur dauerhaften Speicherung wird der Hyppocampus eingesetzt. Er zieht sich an den Außenseiten des limbischen Systems entlang und bildet Nervenfasern aus, welche später an der Ausführung des Gedächtnisses beteiligt sind. Wie beim Neocortex ist der Hyppocampus mehrschichtig aufgebaut, er besitzt allerdings nur drei Schichten. Er entscheidet was gelernt und vergessen wird. Der Hyppocampus präsentiert dazu dem Großhirn jede kurzzeitig gespeicherte Sinnesinformation und je nachdem wie oft, wird die Information irgendwann gespeichert und als dauerhafte Erinnerung verbleibt. Da er eine zentrale Funktion übernimmt, muss der Hyppocampus sehr gut mit den andern Hirnarealen verknüpft sein und baut dafür einen Faserkreis quer durch das limbische System auf, auch Papez-Kreis genannt. +Bei einer Gehirnerschütterung kann es sein, dass genau dieser Kreis gestört ist und somit kurzzeitige Amnesie auftreten. Die Besonderheit des Hyppocampus ist, dass es auch im Erwachsenenalter noch Nerven aufgebaut werden.

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Literatur:

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[1] Faszinierendes Gehirn +Henning Beck · Sofia Anastasiadou Christopher Meyer zu Reckendorf +Eine bebilderte Reise in die Welt der Nervenzellen
+[2] : https://flexikon.doccheck.com/de/Hypophyse Zugriff 03.05.2019 16:13 Uhr
+[3] Bild Gehirn in Farbe https://de.dreamstime.com +stock-abbildung-brain-bright-idea-illustration-kritzeln-sie-vektorkonzept-über-menschliches-gehirn-und-ideen-kreative-illustration-image96184281 03.05.2019 16:33 Uhr
+[4] Gehirn&Geist Basiswissen Nr. 22011; Neuronen & Co
+[5] Spektrum der Wissenschaft März 2015; Wie funktioniert unser Gehirn?
+[6] Gehirn und Geist Basiswissen Nr.12013; Methoden der Forschung Faszinierende Einblicke in Psyche und Gehirn

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+ + + + + + + diff --git a/post/index.xml b/post/index.xml new file mode 100644 index 0000000..2276398 --- /dev/null +++ b/post/index.xml @@ -0,0 +1,57 @@ + + + + Posts on Das zentrale Nervensystem + ./post.html + Recent content in Posts on Das zentrale Nervensystem + Hugo -- gohugo.io + de-DE + MIT licensed by Johannes Hausmann, Shenaj Iseni, Emily Jung, Anne-Kathrin Schmidt, Alina Wilk + Thu, 30 May 2019 00:00:00 +0000 + + + + + + 1. Einführung & Grundlagen + ./post/einfuhrung-grundlagen.html + Thu, 30 May 2019 00:00:00 +0000 + + ./post/einfuhrung-grundlagen.html + 1. Das Nervengewebe 1.1 Aufbau der Nerven Nervenzellen bestehen grundlegend aus einem Zellkörper, dem Soma, mit Zellkern und mehreren Fortsätzen. Der Hauptstrang, mit dem die Nervenzelle Erregungen zu anderen Zellen weiterleitet, wird Neurit oder auch Axon genannt. Die übrigen werden als Dendriten bezeichnet, hier docken zum Beispiel Fortsätze von anderen Nervenzellen an. Wie alle Zellen besitzen auch die Nervenfasern eine schützende Membran, sie ist zudem der wichtigste Bereich zur Reizweiterleitung. + + + + 2. Anatomie des Gehirn + ./post/gehirnr%C3%BCckenmark.html + Thu, 30 May 2019 00:00:00 +0000 + + ./post/gehirnr%C3%BCckenmark.html + 1. Gliederung des Nervensystems 1.1 Anatomisch Das Nervensystem gliedert sich anatomisch betrachtet in zwei Hauptbereiche. Zum einen das Zentrale Nervensystem (ZNS), welches sich aus Gehirn und Rückenmark zusammensetzt, die über den Hirnstamm miteinander verbunden sind. Das ZNS koordiniert Denk- und Handlungsprozesse. Zum Schutz schirmen Wirbelsäule und Schädel es nach außen ab. Der Liquor dient als zusätzliches Flüssigkeitskissen. Der zweite Bereich wird durch das periphere Nervensystem dargestellt. Es besteht aus vom Rückenmark ausgehenden Nervenfasern, die entweder Sinnesinformationen aufnehmen und über sensorische Fasern ans ZNS weiterleiten (afferent) oder Bewegungsimpulse vom ZNS über motorische Fasern ins Zielorgan leiten (efferent). + + + + 3. Systeme des ZNS + ./post/systeme_des_zns.html + Thu, 30 May 2019 00:00:00 +0000 + + ./post/systeme_des_zns.html + 3. Systeme im ZNS - Einleitung Die Studierenden erhalten in diesem Kapitel alle essenziellen Information über die physiologischen Grundlagen der Systeme, damit sie im Anschluss die Wirkung der Pharmaka, welche die Neuronen-und/oder Transmittersysteme beeinflussen, verstehen als auch in der Praxis anwenden können. Das dopaminerge, das glutamaterge, das GABAerge System und das glycerinerge System werden im folgendem erläutert. +3.1. Dopaminerges System – Positives Belohnungssystem Lernziele: + Belohnungszentrum + Suchtentwicklung + Dopaminerge Neuronen und ihre Synthese + + + + 4. Neurologische Störungen + ./post/neurologische-st%C3%B6rungen.html + Thu, 30 May 2019 00:00:00 +0000 + + ./post/neurologische-st%C3%B6rungen.html + In den vorherigen Kapiteln haben die Studenten alles nötige zum Aufbau der Nervenzellen, die Weiterleitung und Potentialentstehung kennengelernt. In diesem wird nun auf die Anomalitäten im zentralen Nervensystem eingegangen, damit sind Störungen und Fehlfunktionen jeglicher Art im Nervensystem gemeint. +Sind Störungen im zentralen Nervensystem überhaupt schlecht? Störungen in Gehirn- und Rückenmarksnervenzellen (also dem zentralen Nervensystem) können zu einem Kontrollverlust von der Motorik, zu einer verschlechterten Kontrolle des Zusammenspiels aller Systeme (Organsystem, Hormonregulierung, Kreislauf und Stoffwechsel), einer gestörten Verarbeitung von inneren und äußeren (Umwelt-)Signalen und zu einer Verschlechterung der kognitiven Funktionen führen. + + + + \ No newline at end of file diff --git "a/post/neurologische-st\303\266rungen.html" "b/post/neurologische-st\303\266rungen.html" new file mode 100644 index 0000000..ad605ba --- /dev/null +++ "b/post/neurologische-st\303\266rungen.html" @@ -0,0 +1,467 @@ + + + + + + + + 4. Neurologische Störungen · Das zentrale Nervensystem - Das zentrale Nervensystem. Eine interaktive Webeinführung + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
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+ Das zentrale Nervensystem +

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Das zentrale Nervensystem. Eine interaktive Webeinführung

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4. Neurologische Störungen

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In den vorherigen Kapiteln haben die Studenten alles nötige zum Aufbau der Nervenzellen, die Weiterleitung und Potentialentstehung kennengelernt. +In diesem wird nun auf die Anomalitäten im zentralen Nervensystem eingegangen, +damit sind Störungen und Fehlfunktionen jeglicher Art im Nervensystem gemeint.

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Sind Störungen im zentralen Nervensystem überhaupt schlecht?

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Störungen in Gehirn- und Rückenmarksnervenzellen (also dem zentralen Nervensystem) können zu einem Kontrollverlust von der Motorik, zu einer verschlechterten Kontrolle des Zusammenspiels aller Systeme (Organsystem, Hormonregulierung, Kreislauf und Stoffwechsel), einer gestörten Verarbeitung von inneren und äußeren (Umwelt-)Signalen und zu einer Verschlechterung der kognitiven Funktionen führen. Anders gesagt das zentrale Nervensystem ist überlebensnotwendig und arbeitet in einer sehr hohen Präzision. Wenn diese Strukturen gestört werden durch Schädigungen der Hirn-oder Nervenzellen, sowie durch Störungen in der Weiterleitung von elektrischen und biochemischen Signalen von Nervenzelle zu Nervenzelle, kommt es zu neurologischen oder sogar zu psychischen Erkrankungen und kompletten Ausfällen im Körper. Welche neurologische Fehlfunktion auftritt, hängt hierbei vom Ort und der Art der Schädigung ab, wodurch jede neurologische Störung eine gewisse Individualität erhält und auch dadurch diagnostiziert werden kann.

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Die Frage nach dem „Warum?“

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Die Frage nach dem „Warum“ treten dann neurologische Störungen im Körper überhaupt auf, ist bis heute weit umstritten und meistens nicht wirklich aufgeklärt, wodurch die meisten Nervenerkrankungen auch wenig erforscht sind. Ansätze für die Ursachen von der Entstehung neurologischer Erkrankungen und Schädigungen reichen, bei den besser untersuchten Krankheiten, von äußere Einflüsse, besonders die Infektionen durch Viren und Bakterien über Umweltfaktoren wie Schadstoff- und Mikroplastikbelastung etc. betrachtet, bis hin zu genetischen Faktoren. +Die am meisten registrierten und erforschten Schädigungen an diesen Strukturen kommen durch Durchblutungsstörungen vor. Hierdurch sterben bei zu geringer Durchblutung die Gehirn- und Nervenzellen ab. Denn die Zellen im Gehirn benötigen für ihre hohe Präzision nahezu 30% der Blutversorgung durch das Herz, wodurch sie ihre ausreichende Sauerstoff- und Nährstoffversorgung erhalten. Ähnlich sieht es aus, wenn die zur Blutversorgung nötigen Blutgefäße eine krankhafte Veränderung erleiden, sei es durch Verengung oder durch Platzen, denn dies führt zu Raumveränderungen und somit auch zum Schaden der Gehirn- und Nervensystemstrukturen. Weitere bekannte Schädigungen des zentralen Nervensystems treten durch Unfälle und andere mechanische Verletzungen auf, wodurch es zu (starken) Veränderungen im Nerven- oder Gehirnstruktur gibt. +Anhand der bisherigen Ausführungen erkennt man, dass bei diesem Thema nicht fahrlässig von einer einzigen Störung im Nervensystem geredet werden kann. Denn in der Realität äußern sich neurologische Störungen in einer unglaublichen Vielfalt und prägen die unterschiedlichsten Symptome und Verläufe aus. In der untenliegenden Abbildung 1 erkennt man, wie die Formen der Störungen in Erkrankungen, Entzündungen, Raumforderungen und Infektionen des zentralen Nervensystems untergliedert werden.

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Womit auch verdeutlicht wird, dass es sich hierbei um ein sehr komplexes Thema handelt, dass längere Zeit in Anspruch nehmen könnte, wenn man sich mit allen Gebieten befassen möchte. Um diesen Zeitraum zu verkürzen, wird im nachfolgenden Text nur auf wenige Erkrankungen im zentralen Nervensystem eingegangen, wobei auf die Krankheiten der Multiplen Sklerose und des Morbus Parkinson eingegangen wird.

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1. Erkrankung ist nicht gleich Erkrankung des zentralen Nervensystems:

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Abbildung1

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Anhand der Abbildung 1 erkennt man, dass sich die Erkrankungen des Nervensystems ebenfalls unterteilen lassen in degenerative Erkrankungen, fortschreitende genetische Erkrankungen, Nervenzelluntergänge, fortschreitende Störungen der Myelinisierung und Stoffwechselerkrankungen (hier besonders auf einen fehlerhaften Nervenzellstoffwechsel bezogen)

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1.1 Störungen der Myelinisierung:

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Die Nervenzellen haben an ihren Axonen sogenannte Myelinscheiden, die sich im Laufe ihrer Entwicklung durch Membranen von Gliazellen entwickelt haben und als eine Art Isolierung der Reizweiterleitung von Nervenzelle zu Nervenzelle dienen. Durch diese beschleunigt sich die Signalweiterleitung um ein Vielfaches. Wenn nun eine Störung der Myelinisierung auf Grund von Krankheiten eintritt, kommt es zu einer Unterbrechung bzw. zu starken Defiziten der Nervenleitung, wodurch Signale von Nerv zu Nerv deutlich verschlechtert bis gar nicht weitergeleitet werden können.

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1.2 Arten des Myelins:

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Myelin ist jedoch nicht gleich Myelin, denn man muss zwischen dem Myelin, das durch die Oligodendroglia im zentralen Nervensystem gebildet wird und dem Myelin, das in der Peripherie von Schwann-Zellen gebildet wird, unterscheiden. Dieses unterscheidet sich sowohl chemisch als auch immunologisch voneinander. Somit erklärt sich, warum einige Krankheiten die periphere Nerven (sensorische und motorische Nervenzellen) und andere Krankheiten das zentrale Nervensystem mit ihrer Myelinisierung angreifen.

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1.3 Demyelinisierung:

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Sie ist häufig eine Sekundärfolge von einer infektiösen, metabolischen oder hereditären Störung oder durch ein Toxin, wie zum Beispiel durch Alkohol. Bei primär demyelinisierenden Erkrankungen ist die Ursache eher unbekannt, wird jedoch häufig auf einen autoimmunen Mechanismus zurückgeführt, der durch eine vorhergehende Erkrankung wie eine Virusinfektion folgen kann. Die Demyelinisierung tendiert oft zu einer segmentalen, flickenförmigen Verteilung, wobei sie verschiedene Gebiete des zentralen Nervensystems gleichzeitig betreffen kann. Bei Erwachsenen können Schlaganfall, Entzündungen, Infektionen, Immun- und Stoffwechselstörungen sowie Ernährungsdefizite (z. B. Vitamin B12-Mangel) die Myelinscheide zerstören.

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1.4 Multiple Sklerose (MS):

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Bei dieser Erkrankung des zentralen Nervensystems liegt eine solche Demyelinisierung der Nerven des Gehirns und Rückenmarks vor. Sie zählt zu einer chronisch entzündlichen Autoimmun-Erkrankung, d. h. dass das eigene Immunsystem die Myelinscheiden der Nervenfasern und die Nervenzellen angreift und zerstört. Der Auslöser dieser heftigen Immunreaktion ist bislang noch ungeklärt und stellt immer noch vor ein Rätsel, denn etwas muss die Immunzellen dazu bewegen die eigenen Zellstrukturen als fremd zu erkennen. Durch die hergestellten Antikörper, die die Strukturen angreifen, kommt es zu einer stark verminderten Weiterleitung der Signale von Nervenzelle zu Nervenzelle, wodurch Lähmungserscheinungen auftreten, da die Muskeln nicht richtig koordiniert werden können.

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Symptome:
+* Spastische (krampfartige) Lähmungen und Koordinationsstörungen
+* Gefühlsstörungen mit fleckenartigen Auftritt (z.B. Taubheitsgefühl, Ameisenkribbeln)
+* Sehstörungen (Sehausfall oder Trübung, Doppelbilder)
+* Rasche Ermüdbarkeit
+* Konzentrationsstörungen
+* Gehstörungen
+* Sprechstörungen
+* Depressionen
+* Blasenschwäche

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1.4.1 Diagnostik:

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Der Arzt macht eine ausführliche neurologische Untersuchungsreihe, um andere Erkrankungen wie HIV-Infektion etc. auszuschließen. Ebenfalls macht dieser eine Gehirn- und Rückenmarksflüssigkeit Analyse, eine Kernspintomographie (MRT) und elektrophysiologische Messungen (Bestimmung der Leitfähigkeit der Nervenzellen, evozierte Potentiale) um die Diagnostik abzurunden, denn erst durch die ganzen Ergebnisse zusammen kann eine MS Diagnose gestellt werden.

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1.4.2 Evozierte Potentiale:

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Bei dieser Analysemethode werden einzelne Sinnesorgane gereizt. Die Nervenbahnen leiten die Reize als elektrische Impulse weiter und die Messung nimmt die Zeit auf, die diese evozierte Potentiale benötigen um vom Sinnesorgan in das entsprechende Gehirnareal zu gelangen und dass das Gehirn auf den Reiz reagiert. Eine verlangsamte Leitungsgeschwindigkeit der Nervenbahnen bedingt durch Entzündungen, kann auf die Erkrankung der Multiplen Sklerose hinweisen.

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1.4.3 MRT:

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Diese Methode ist ein bildgebendes Diagnoseverfahren, hierbei wird ein künstliches Magnetfeld erzeugt, wodurch eine Art Schnittbilder des Körpers / gewisser Bereiche angefertigt werden kann. Veränderungen im Gehirn wie Knoten, Entzündungen und Narbengewebe können genau detektiert werden, wodurch auch aktive Schubherde der Multiplen Sklerose Erkrankungen erkannt werden können. Um diese Herde zu erkennen wird dem Patienten ein Kontrastmittel verabreicht, denn diese Entzündungsherde nehmen dieses vermehrt auf und machen die Erkennung möglich. Mittels der McDonald-Kriterien (siehe Bild links)kann entschieden werden ob es sich hier um ein MS- Fall handelt. Eine MS liegt z. B. vor, wenn mindestens zwei Schübe und zwei Herde im ZNS nachgewiesen sind.

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1.4.4 Nervenwasseruntersuchung:

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Hiermit kann man entzündliche Veränderungen im Bereich des zentralen Nervensystems feststellen. Für diese Analyse wird das Nervenwasser mittels Hohlnadel aus dem Zwischenraum von Lendenwirbelkörpern entnommen, durch eine erhöhte Zahl an bestimmten Zellen und das Auftreten bestimmter Immunglobulinen wird auf eine Entzündungsreaktion zurückgeschlossen.

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1.4.5 Verlauf von MS:

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Die ersten Multiple Sklerose Symptome treten meistens in jungen Jahren, also zwischen 20 und 40 Jahren auf. Diese Krankheit äußert sich in verschiedenen Verlaufsformen, die unterteilt sind in schubförmige remittierende Verlaufsform, sekundäre progrediente Verlaufsform und primäre progrediente Verlaufsform.

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Schubförmig remittierende Form:
+Diese Form tritt in Schüben auf und entwickelt während eines Schubs Symptome der Krankheit, die nach Abklingen des Schubs sich in der Regenerationsphase nahezu zurückbilden. Welche Symptome sich zurückbilden ist jedoch nicht klar und kann auch nicht vorhergesagt werden.
+Sekundär progrediente Form:
+Diese Form verläuft auch in Schüben, jedoch verschlechtert sich der Gesundheitszustand des Patienten auch in den Regenerationsphasen, also zwischen der Zeit von zwei Schüben.
+Primär progrediente Form:
+Diese Form äußert sich in keinen erkennbaren Schüben, jedoch verschlechtert sich der Gesundheitszustand des Patienten immer weiter.

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Behandlung:
+Eine vollständige Behandlung dieser Erkrankung ist bislang nicht vorhanden, da diese zu den Krankheiten zählt, bei der der Auslöser bzw. die Ursachen nicht bekannt sind. Somit bleibt hier nur die Minderung der Krankheits-Symptome übrig, wodurch die Patienten einigermaßen beschwerdefrei leben können. Bei der Symptom-Behandlung wird auf vier große Ziele abgezielt, diese wären Hemmung der akuten Entzündungsreaktion, Verlängerung der schubarmen/schubfreien Zeit, Linderung der Symptome und Vermeidung möglicher Komplikationen. +Bei der Schubtherapie werden Medikamente wie Kortison Steroide, Immunsuppressiva (z.B. Azathioprin), Interferone, Immunglobuline etc. gegeben oder die Plasmapharese (Blutwäsche) wird gemacht. +Cortison hat hierbei die Funktion entzündungshemmend zu wirken und somit die Entzündungsreaktion an den Myelinscheiden, die durch die Antikörper des Immunsystems hervorgerufen werden, zu mindern und den Abbau der „Isolierung“ der Nerven zum geringen Teil zu verlangsamen.Immunsuppressiva unterdrücken die Immunantwort, wodurch die Schübe gemildert werden. Die Immunglobuline verringern ebenfalls die Schubrate und können zum Teil auch eine Remyelinisierung fördern. In den Schubphasen wird Kortison sogar in Infusionen verabreicht um eine besseren Effekt zu bekommen.
+Blutwäsche: +Bei der Blutwäsche wird Blut aus dem Körper entnommen, über einen Filter gereinigt und wieder in den Körper zurücküberführt. Bei dieser Reinigung werden Proteine aus dem Blut entfernt, was die Infektanfälligkeit des Patienten erhöhen kann. Diese Behandlungsform wird nur in wenigen Zentren angeboten, wodurch oft nur Patienten mit starker Ausprägung von MS dieser Methode unterzogen werden.
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Bei der Verlaufsmodifizierenden Therapie wird auf eine langzeitige Medikamentengabe zurückgegriffen.
+Bei der symptomatischen Therapie werden zu den gegebenen Medikamenten auch weitere Maßnahmen wie Physiotherapie, Logopädie, Ergotherapie, neuropsychologische Therapie und Reha-Maßnahmen herangezogen, um den Körper zu entkrampfen.

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2. Degenerative Erkrankungen des zentralen Nervensystems:

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2.1 Neuro-Degenerative Erkrankungen

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Bei den neuro-degenerativen Erkrankungen handelt es sich um eine Erkrankungsart, bei der es zu einer Alterung der Nervenzellverbände oder ganzer Nervenzellen kommt und bei einem gewissen Fortschritt zu einem kompletten Funktionsverlust dessen führt. Ab einem gewissen Verlustteil der Nervenzellen und Zellfunktionen kann das Gehirn dieses nicht mehr kompensieren, wodurch man dann von einer neurodegenerativen Erkrankung redet. Diese Erkrankungen sind häufig im höheren Alter zu erkennen, da das Nervensystem Alterungsprozessen unterliegt und es zu Ansammlungen gewisser Substanzen kommt. Die bekanntesten neuro-degenerativen Erkrankungen sind Morbus Alzheimer, Morbus Parkinson und ALS (amytrophe Lateralsklerose)

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2.2 Morbus Parkinson

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Diese Erkrankung ist neben Alzheimer-Demenz die bekannteste und am häufigsten auftretende neurodegenerative Erkrankung des zentralen Nervensystems. Sie ist ebenfalls unter den Namen Parkinson-Krankheit, Idiopathisches Parkinson-Syndrom und Primäres Parkinson-Syndrom bekannt, was sich zum Teil auf die drei Formen der Parkinson-Syndrome bezieht. Morbus Parkinson tritt am häufigsten im fortgeschrittenen Alter, zwischen 55 und 80 Jahren, auf und schreitet beim Ausbruch immer weiter fort. Somit handelt es sich hier um eine langsame, fortschreitende neurologische Erkrankung, die vor allem die Bereiche der Substantia Nigra im Mittelhirn betrifft, wobei die Nervenzellen in diesem Bereich absterben und dies zu einem Ungleichgewicht von den Neurotransmittern Acetylcholin und Dopamin im Gehirn führt. Da die Nervenzellen im Gehirn mit Hilfe von diesen Botenstoffen Impulse weiterleiten, ist durch den Nervenschwund, der hauptsächlich die Dopamin bildenden Nervenzellen in Mitleidenschaft zieht, zu wenig Dopamin für die Steuerung des Bewegungsablaufs vorhanden, wodurch es häufig zu den Hauptsymptomen der Parkinson Patienten kommt.

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2.3 Formen von Parkinson

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Es gibt drei Formen in die man die Parkinson-Krankheit einteilt + 1. Idiopathisches Parkinson – Syndrom + 2. Symptomatisches/ Sekundäres Parkinson – Syndrom + 3. Atypisches Parkinson – Syndrom oder auch Parkinson – Plus – Syndrom

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Die erste Form ist die am häufigsten auftretende Form mit ca. 75 bis 80% und weist nach ihrem Namen keine erkennbaren Ursachen für das Auftreten der Erkrankung auf. Somit weiß bei dieser Form niemand so recht warum die Nervenzellen in der Substantia Nigra im Mittelhirn absterben. +Die zweite Form liegt vor, wenn man Ursachen wie Umwelteinflüssen (z.B. Giftstoffe/ Mikropartikel), Erkrankungen wie Durchblutungsstörungen, Tumore im Gehirn oder Medikamente nachweist, die als Auslöser der Morbus Parkinson – Krankheit wirken können. +Die atypische Form ähnelt der Idiopathischen Form, wobei hier nicht nur die Substantia Nigra betroffen ist sondern auch mehrere andere Gehirnbereiche. Eine atypischen Ausprägung ist die Multisystem- Atrophie, bei der Zellveränderungen in mehreren Gehirnregionen vorliegen.

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2.4 Symptome

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Hauptsymptome von Parkinson:

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  • Tremor (Muskelzittern)
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  • Akinese (Bewegungsarmut)
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  • Rigor(Muskelstarre)
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  • Geh- und Haltestörung + +
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Nebensymptome von Parkinson

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    +
  • Kreislauf- und Verdauungsprobleme
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  • Störung in geistigen Fähigkeiten (Demenz)
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  • Veränderte Mimik und Sprache/Stimme
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  • Antriebslosigkeit
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  • Interessensverlust
  • +
  • Schlafstörungen
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  • Nachlassende Feinmotorik
  • +
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Die Symptome sind sehr vielfältig, wodurch jeder Patient einen individuellen Krankheits-Symptomverlauf besitzen kann.

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2.5 Verlaufsformen des Parkinsons

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Man unterscheidet vier verschiedene Parkinsonformen, diese wären:

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  • Akinetischer-rigider Typ: Es treten Bewegungslosigkeit und Muskelsteife auf, Tremor ist kaum vorhanden
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  • Tremordominanz Typ: Da Hauptsymptom ist das Zittern (Tremor)
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  • Äquivalenz Typ: Bewegungslosigkeit, Muskelsteife und Zittern sind gleich ausgeprägt
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  • Monosymptomatischer Ruhe- Tremor: Das Zittern in Ruhe ist das alleinige Symptom
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2.6 Diagnostik

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Morbus Parkinson zu diagnostizieren ist oftmals etwas schwierig, da viele Nebensymptome (Muskelverspannung, Schlafstörung) der Krankheit als Einzeldiagnose gestellt werden und missachtet werden als mögliche Nebensymptome des Morbus Parkinsons. Somit wird häufig die Diagnose relativ spät gestellt, da wenn die Hauptsymptome wie Zittern, Muskelstarre etc. eintreten schon starke Schäden in der Substantia Nigra existieren können. Die typischen analytischen Verfahren wie Blut- oder andere Labortests, die zu einer frühzeitigen Diagnose beitragen können existieren hierfür nicht, wodurch gerne auf bildgebende Verfahren ausgewichen wird wie CT und MRT

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L-Dopa-Test:

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Hierbei wird den Patienten ein Medikament (L-Dopa) für Parkinson-Erkrankte verschieben und dieses wird täglich eingenommen. Wenn sich durch die Medikation die Symptome des Parkinsons zurückbilden, hat der Patient auf jeden Fall die Erkrankung.

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Untersuchung von Reflexen, Sensibilität der Haut, Beweglichkeit von Muskeln und Gelenke:

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Der Arzt beobachtet den Gang, die Mimik und die Sprache des Patienten. Er überprüft ob sich die Gelenke flüssig bewegen, wenn ein Widerstand durch die Muskeln entgegenwirkt, liegt ein Symptom von Parkinson vor.

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Bildgebende Verfahren:

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Diese können dazu beitragen, dass man durch diese Methoden sogar die einzelnen Formen des Parkinsons feststellen kann. Einige Bildgebende Verfahren sind zum einen das MRT, das PET, das CT, das Ultraschallverfahren und die speziellen Formen wie die SPECT-Methode

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SPECT-Test ( Single Photonen Emissions- Computertomografie):

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Diese ist ein bildgebendes Verfahren, wobei dem Patienten eine radioaktive Substanz verabreicht wird, die sich dann an bestimmte Transportmoleküle für das Dopamin heften. Durch diese Substanz kann der Transport des Dopamins im Computertomografen (CT) bildlich verfolgt werden und es stellt die Nervenenden dar, die sich zurückbilden. Dies kann dann Aufschlüsse auf einen Dopamin Mangel geben, jedoch ist diese Methode sehr aufwändig und dementsprechend auch teuer. +Das nebenstehende Bild gibt einen Vergleich des Gehirn von einem Parkinson- Patienten mit einem gesunden Menschen mittels PET-Methode an.

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2.7 Behandlung

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Auch bei dieser Erkrankung gibt es bisher keine Medikation für eine vollständige Heilung der Krankheit, da hier ,wie oben bereits ausgeführt, die Auslöser der Krankheit nicht untersucht sind bzw. nicht bekannt sind. Jedoch besteht hier die Chance auf Linderung der Hauptsymptome von Parkinson mittels einer sogenannten „Baustein-Behandlung“. Diese Behandlungsform besteht aus einer medikamentöser Behandlung und einer zusätzlichen, nicht-medikamentösen Behandlung, die Physiotherapie, Sprach- und Bewegungsübungen beinhaltet. Dadurch können die Symptome über Jahre gut kontrolliert und vermindert werden, jedoch muss dafür die Medikamentengabe strikt kontrolliert werden um den Krankheitsverlauf aktiv entgegen zu wirken.

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Medikamentöse Behandlungsform:

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Hierbei verwendet man Dopamin Agonisten( in jüngeren Jahren), oder Medikamente wie L-Dopa, die den Dopamin Mangel im Gehirn weitestgehend versuchen auszugleichen oder Medikamente( MAO- B-Hemmer und COMT-Hemmer), die den Abbau des Dopamins verhindern und somit das Gleichgewicht von Dopamin zu Acetylcholin wiederherzustellen. Somit helfen diese die Symptome wie verlangsamte Bewegungen, Zittern und Muskelstarre zu beheben.

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Operative Behandlungsform – Tiefe Hirnstimulation:

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Ist ein chirurgischer Eingriff, der oft bei der Idiopathischen Parkinson-Form verwendet wird. Hierbei werden kleine Elektroden in bestimmte Gehirnareale eingesetzt und sollen die krankhaften Nervenzellen positiv beeinflussen. Diese Methode wird verwendet wenn die medikamentöse Behandlung nicht richtig anschlägt und die Symptome passend lindert.

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Nicht-medikamentöse Behandlungen:
+Physiotherapie: Durch spezielle Übungen wird das Gleichgewicht und die Sicherheit beim Gehen gestärkt und trainiert. Ebenfalls enthält diese Dehnungs- und Kraftübungen.
+Logopädie: Hilft dem Gegenwirken von Sprachstörungen wie zum Beispiel zu starkes monotones Reden, leises Reden etc.

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Wirkmechanismus von Levodopa (L-Dopa):

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Dopamin den Patienten per Spritze oder per Tablette zu verabreichen ist sinnlos, da dieser Botenstoff sich zwar in den Blutkreislauf befindet und Richtung Hirn transportiert wird, jedoch kann es die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden. Somit hat man das Levodopa gewählt, da es als Vorstufe des Dopamins diese Schranke überwinden kann und wird mittels Enzym Dopa-Carboxylase in das Dopamin umgewandelt und wirkt dem Dopamin Mangel entgegen. +Dieses Levodopa wird mit einem Dopa-Carboxylase-Hemmer dem Patienten verabreicht, um einen frühzeitigen Abbau dieses wichtigen L-Dopa im Blutkreislauf zu verhindern. Dieser Hemmer ansich kann wie das Dopamin nicht die Blut-Hirn-Schranke überwinden, wodurch das L-Dopa genau an den richtigen Bestimmungsort gelangen kann.

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Literatur

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(https://www.nervenschmerz-ratgeber.de/ursachen-symptome/erkrankungen-des-zentralen-nervensystems/)
+(https://krank.de/anatomie/zentrales-nervensystem/)
+(https://www.gesundheitsforschung-bmbf.de/de/neurodegenerative-erkrankungen-wenn-nervenzellen-zugrunde-gehen-5947.php)
+(https://www.msdmanuals.com/de-de/profi/neurologische-krankheiten/demyelinisierende-erkrankungen/%C3%BCbersicht-%C3%BCber-demyelinisierende-erkrankungen)
+(https://www.msdmanuals.com/de-de/heim/st%C3%B6rungen-der-hirn-,-r%C3%BCckenmarks-und-nervenfunktion/multiple-sklerose-ms-und-verwandte-st%C3%B6rungen/%C3%BCberblick-%C3%BCber-demyelinisierende-erkrankungen)
+(https://www.neurologen-und-psychiater-im-netz.org/neurologie/erkrankungen/multiple-sklerose-ms/was-ist-multiple-sklerose-ms/) +(https://www.neurologen-und-psychiater-im-netz.org/neurologie/erkrankungen/multiple-sklerose-ms/diagnostik/)
+(https://www.pflege.de/leben-im-alter/krankheiten/ms-multiple-sklerose/verlauf-schub-therapie/)
+(https://www.dmsg.de/multiple-sklerose-infos/ms-verstehen/vom-symptom-zur-therapie/diagnostik/)
+(https://www.kabelschaden.de/was-ist-ms/default.htm)
+(https://www.heilpraxisnet.de/krankheiten/degenerative-erkrankung.php)
+(https://www.parkinson-aktuell.de/)
+(https://www.pflege.de/leben-im-alter/krankheiten/parkinson/)
+(https://www.netdoktor.de/krankheiten/parkinson/)

+ +

Abbildungen

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(http://www.ajnr.org/content/36/2/229)
+(https://parkinson.org/blog/whats-hot/update-DAT-scanning)
+(http://www.segawa-dystonie.de/krankheiten.html)

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+ + + + + + + diff --git a/post/page/1.html b/post/page/1.html new file mode 100644 index 0000000..a00bf7d --- /dev/null +++ b/post/page/1.html @@ -0,0 +1 @@ +./post.html \ No newline at end of file diff --git a/post/systeme_des_zns.html b/post/systeme_des_zns.html new file mode 100644 index 0000000..7b07af0 --- /dev/null +++ b/post/systeme_des_zns.html @@ -0,0 +1,463 @@ + + + + + + + + 3. Systeme des ZNS · Das zentrale Nervensystem - Das zentrale Nervensystem. Eine interaktive Webeinführung + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
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+ Das zentrale Nervensystem +

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Das zentrale Nervensystem. Eine interaktive Webeinführung

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3. Systeme des ZNS

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3. Systeme im ZNS - Einleitung

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Die Studierenden erhalten in diesem Kapitel alle essenziellen Information über die physiologischen Grundlagen der Systeme, damit sie im Anschluss die Wirkung der Pharmaka, +welche die Neuronen-und/oder Transmittersysteme beeinflussen, verstehen als auch in der Praxis anwenden können. Das dopaminerge, das glutamaterge, das GABAerge System und das +glycerinerge System werden im folgendem erläutert.

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3.1. Dopaminerges System – Positives Belohnungssystem

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Lernziele:

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  • Belohnungszentrum
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  • Suchtentwicklung
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  • Dopaminerge Neuronen und ihre Synthese
  • +
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[1] Im limbischen System und im Hirnstamm lässt sich ein System definieren, das als Belohnungssystem oder mesolimbisches (= mesencephal-limbisches) Dopaminsystem bezeichnet wird. Das System ist beteiligt für das Zustandekommen der Emotion Freude und mitwirkend für die Suchtentwicklung. Nervenzellen weisen den wesentlichen, strukturellen Bestandteil dieses Systems auf, die von der Area tegmentalis ventralis im Mittelhirn lange Axone zum Vorderhirn ausbilden und den Nucleus accumbens aktivieren. Dopamin dient für die Neuronen als Transmitter.

+ +

Legen Wir den Fokus wieder auf die Suchtentwicklung: +Diese ist eine extreme Form von Motivation, welche zu psychischen und/oder physischen Abhängigkeit und Toleranzentwicklung führt. Suchstoffe bewirken, dass der Nucleus accumbens mit Dopamin „überschwemmt“ wird.

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    +
  • Nicotin stimuliert Neurone der Area tegmentalis ventralis, so dass mehr Dopamin ausgeschüttet wird

  • + +
  • Alkohol und Opioide verstärken Dopaminausschüttungen, in dem sie Nervenzellen hemmen, die ihrerseits die dopaminergen Neurone in der Area tegmentalis ventralis blockiert. Des Weiteren stimulieren Opioide direkt über Opioidrezeptoren die Neurone des Nucleus accumbens

  • +
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Das Belohnungszentrum versucht einer solchen „Dopaminüberschwemmung“ entgegenzuwirken, in dem es Dynorphin bildet.

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[2] In den dopaminergen Neuronen beginnt die Dopaminsynthese durch Hydroxylierung von Tyrosin. Das gebildete Dopamin wird über VMAT-2 in Speichervesikel aufgenommen und durch Exocytose freigesetzt (siehe Abbildung 1.).

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+Abbildung 1

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+[4] Merke:
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+Im limbischen System und im Hirnstamm befindet sich das Positive Belohnungszentrum (mesolimbische Dopaminsystem),
+das am Zustandekommen der Emotion Freude (Glück) beteiligt ist und eine positive Verstärkung eines Verhaltens bewirkt.
+Es trägt auch zur Suchtentwicklung bei, weil Suchtstoffe den Nucleus accumbens mit Dopamin überschwemmt.  
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+ +

3.2.Glutamaterges System

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Lernziele:

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  • Verteilung und Funktion
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  • Präsynaptische Mechanismen
  • +
  • Postsynaptische Mechanismen
  • +
+ +
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3.2.1. Verteilung und Funktion

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[3] Glutaminsäure (Glutamat) gehört neben Aspartat zu den wichtigsten exzitatorischen Neurotranssmittern im zentralen Nervensystem.
+Glutamat übt seine Funktionen, nicht wie GABA und Glycin, im gesamten zentralen Nervensystemaus aus. Glutamaterge Nervenzellen finden sich sowohl in lokalen Schaltkreisen als auch in Projektionsbahnen weit über das Gehirn verteilt.
+Glutamat wird zur Wahrnehmung von Sinneseindrücken, zur Kontrolle der Motorik sowie für Lern-und Gedächtnisleistung benötigt.

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3.2.2. Präsynaptische Mechanismen

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Glutamat kann auf mehreren Wegen synthetisiert werden: +→ durch Transaminierung aus 2-Oxoglutarat (= α-Ketoglutarat), ein Intermediärprodukt des Zitratzyklus, und

+ +

→ Glutamat wird aus Glutamin mittels Glutaminase synthetisiert.

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Legen Wir nun den Fokus auf den zweiten Punkt:

+ +
    +
  • Glutamat entsteht einerseits aus Glutamin (welches aus Gliazellen stammt) mittels Glutaminsynthetase, dieses wird aus dem Extrazellularraum aufgenommen
  • + +
  • Abbildung 2 und Abbildung 3 erläutert den Kreislauf zwischen Glutamin und Glutaminsäure, der sowohl Neurone als auch Glia einbeziehen:

    + +
      +
    1. Glutamat wird in Gliazellen aufgenommen
    2. +
    3. Aufnahme erfolgt durch Exzitatorische Aminosäuretransporter
    4. +
    5. Einige ZNS-Erkanrungen werden mit diesen Transportern in Zusammenhang gebracht z.B. amyotrophe Lateralsklerose
    6. +
    7. Glutamat wird über vesikuläre Glutamattransporter in synaptische Vesikel gespeichert
    8. +
    9. Durch Ca2+-abhängige Exozytose wird das vesikuläre gespeicherte Glutamat freigesetzt, um an geeigneten Rezeptoren zu binden.
    10. +
  • +
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+Abbildung 2

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3.2.3. Postsynaptische Membran

+ +

Nach der Freisetzung werden sowohl inotrope als auch metabotrope Rezeptoren belegt (siehe Abbildung 4.).

+ +

Inotropen Rezeptoren
+Die inotropen Glutamatrezeptoren verfügen vier Untereinheiten und jede Untereinheit besitzt drei Transmembrandomänen sowie in die Membran eintauchende Schleife. Vorhanden sind 18 Rezeptoruntereinheiten, die folgende Rezeptortyoen bilden können (siehe Tabelle):
+ * N-Methyl-D-Aspartat- oder NMDA-Rezeptoren + * Alpha-Amino-3-hydroxy-5-methyl- 4-isoxazolpropioinsäure- + Ü oder AMPA-Rezeptoren + * Kainsäure- oder Kainatrezeptoren

+ +

Die ersten beiden zählen zu den NMDA-Rezeptoren, die als Koinzidenzdetektor funktionieren. Die Aktivierung erfolgt nicht nur aus extrazellulärem Glutamat, sondern auch Glycin. So können die Rezeptoren auch als Glycinrezeptor aufgefasst werden, niemals aber mit dem eigentlichen inhibitorischen Glycinrezeptor verwechselt werden. Die Koinzidenzdetektion verhilft dem NMDA-Rezeptor, da der dadurch an Lernprozessen, Wahrnehmung, Bewusstsein und Schmerzempfindung beteiligt ist.

+ +

Metabotrope Glutamatrezeptoren (mGluR)
+Weisen eine Struktur mit 7 Transmembrandomänen auf und leiten ihre Signale über heterotrimere G-Proteine weiter

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+Abbildung 3

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+Abbildung 4

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[4] Klinischer Bezug: Glutamat und das Chinarestaurant-Syndrom +Glutamat wird von bestimmten Geschmacksrezeptoren auf der Zunge wahrgenommen und ruft den Geschmack „umami“, übersetzt „schmackhaft“ hervor. Die Beschwerden eines China-Restaurant-Syndrom sollen etwa eine bis 14 Stunden nach dem Essen auftreten. Betroffene berichten von Kopfschmerzen, Gliederschmerzen, Rückenschmerzen, Nackenschmerzen, Schwindel, Herzrasen und Brustenge. Dabei handelt es sich vermutlich um eine reversible Glutamatintoxikation, wodurch die Symptome nach dem Verzehr von Speisen mit hohen Glutamatgehalt auftreten. Ein eindeutiger Beweis wurde bisher nicht erbracht.

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3.3. GABAerge und glycerinerge System

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Lernziele:

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  • Verteilung und Funktion
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  • Präsynaptisch
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  • Postsynaptisch
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3.3.1. Verteilung und Funktion

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[3] Weitere wichtige inhibitorische Neurotransmitter im ZNS sind

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  • gamma-Aminobuttersäure (GABA ist im Gehirn vorzufinden) und

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  • Glycin, das vorwiegend im Rückenmark verbreitet ist.

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Glycin kontrolliert im Rückenmark die exzitatorischen Verschaltungen um dadurch den geregelten Ablauf der Motorik zu ermöglichen
+GABAerge Interneurone sind an nahezu allen Leistungen des Gehirns beteiligt. Grund dafür ist die große Dichte der Interneuronen im gesamten Cortex, im Hippocampus, Amygdala, Kleinhirn und im Thalamus vorkommen.
+→ Substanzen, die in dem System angreifen bewirken Sedation, Narkose, antiepileptische Effekte oder Gedächtnisveränderungen

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+Abbildung 5

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3.3.2. Präsynaptische Membran

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GABA wird durch Decarboxylierung aus Glutamat mittels Glutamatdecarboxylase gebildet (siehe Abbildung 5.).

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Die benötigten Enzyme werden ausschließlich in GABAergen Neuronen exprimiert und entscheiden, ob Nervenzellen erregend (glutamaterg) oder hemmend (GABAerg) sind.

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Glycin und GABA werden beide vom Zytosol durch den vesikulären GABA-Transporter im Austausch gegen Protonen in Vesikel befördert (vesikulärer inhibitorischer Aminosäuretransporter (VIAAT))

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  • GABA-Transporter können beispielsweise durch das Antiepileptikum Tiagabin blockiert werden
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Vesikel, gefüllt mit Glycin und GABA, werden durch Ca2+-abhängige Exocytose freigesetzt und entfallen dann an den entsprechenden Rezeptoren ihre Wirkung (siehe Tabelle)

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+Abbildung 6

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Durch metabotropen GABAB-Rezeptoren (G-Protein-gekoppelten-Rezeptoren) gelangen beide Aminosäurentransmitter in die Präsynapse.

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GABA aktiviert nicht nur GABAB-, sondern auch GABAA-Rezeptoren. +Werden präsynaptische GABAB-Rezeptoren beispielsweise durch Baclofen aktiviert, nimmt die synaptische GABA-Konzentration ab, sodass GABA an den postsynaptischen GABAA-Rezeptoren fehlen und nur die GABAB-Rezeptoren durch Baclofen aktiviert werden. Das Resultat ist Abnahme von inhibitorischer Neurotransmission, was für GABA-Rezeptor-Agonisten eine unerwartete Erregungssteigerung auslöst, die zu Krampfanfällen führen.

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Inotrope G +GABAA-Rezeptoren können durch ihre Aktivierung sowohl zur Hemmung als auch zur Steigerung der Transmitterfreisetzung führen.
+GABA und Glycin werden nach der Exozytose bevorzugt in Nervenendigungen oder in Gliazellen wieder aufgenommen, Dann folgt der Abbau von GABA mittels GABA-Transaminase, die GABA zu Succinatsemialdehyd umwandelt. Dieses Enzym wird durch die Antiepileptika Vigabatrin und Valproinsäure gehemmt, sodass der GABAerge Tonus zunimmt.

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3.3.3. Postsynaptische Mechanismen

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Nach dem Glycin und GABA von der Präsynapse freigesetzt wurden, greifen diese nun postsynaptische Rezeptoren an.
+Für Glycin sind hauptsächlich ionotrope Glycinrezeptoren bekannt, für GABA gibt es ionotrope GABAA- und metabotrope GABAB-Rezeptoren. Die ionotropen Glycin- und GABAA- Rezeptoren sind analog zum Acetylcholinrezeptor aufgebaut.

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3.3.4. Antagonisten

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  • Innerhalb der Poren werden Glycin – und GABAA- Rezeptoren durch das Krampfgift Picrotoxin blockiert, die einen nichtkompetitiven Antagonismus gegenüber den Transmittern entspricht.
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  • Strychnin wirkt als selektiver, kompetitiver Antagonist sann Glycinrezeptoren
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  • Bicucullin ebenfalls an GABAA-Rezeptoren.
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Die genannten Antagonisten sind Krampfgifte, wobei Strychnin tetanische Krämpfe auslöst, Bicucullin eher epileptiforme.

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3.3.4.1. Strychnin
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Kompetitiver Antagonist, das an die Glycinbingunsstelle der Glycinrezeptoren kompetitiv bindet. Durch diese Blockade verursacht Strychnin einen Rückenmarkkrampf

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+[2] MERKE:
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+Viele Pharmaka und Toxine interagieren mit den verschiedenen Untereinheiten des GABAA-Rezeptors,  
+diese Eigenschaft ist in der klinischen Forschung von großer Bedeutung.   
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Literatur:

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Literaturverweise

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[1] Thews, G., Mutschler, E., & Vaupel, P. (1999). Anatomie, Physiologie, Pathophysiologie des Menschen (Vol. 4). Stuttgart: Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft.

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[2] Graefe, K. H., Lutz, W., & Bönisch, H. (2016). Duale Reihe Pharmakologie und Toxikologie. Georg Thieme Verlag.

+ +

[3] Freissmuth, M., Offermanns, S., & Böhm, S. (2012). Pharmakologie und Toxikologie. Von den molekularen Grundlagen zur Pharmakotherapie.

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[4] Graefe, K. H., Lutz, W., & Bönisch, H. (2011). Pharmakologie und Toxikologie. Thieme

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Abbildungsverzeichnis

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Graefe, K. H., Lutz, W., & Bönisch, H. (2016). Duale Reihe Pharmakologie und Toxikologie. Georg Thieme Verlag. Seite 269-274

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+ Das zentrale Nervensystem +

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Das zentrale Nervensystem. Eine interaktive Webeinführung

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