Neurophysiologie: Ruhepotential und LTP
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Questions and Answers

Welche der folgenden Aussagen zur Langzeitpotenzierung (LTP) ist falsch?

  • LTP ist ein kurzfristiger Prozess, der nur wenige Minuten anhält. (correct)
  • LTP kann durch erhöhten Calcium-Einstrom in die postsynaptische Zelle ausgelöst werden.
  • LTP führt zu einer Verstärkung der synaptischen Übertragung.
  • LTP kann zu einer erhöhten Freisetzung von Neurotransmittern aus der präsynaptischen Zelle führen.

    • Welche Art von Potentialen werden beim EEG gemessen?

  • Aktionspotentiale von Neuronen.
  • Postsynaptische Potentiale. (correct)
  • Potentiale von Gliazellen.
  • Ruhepotentiale von Neuronen.

    • Welche Aussage zum EMG ist richtig?

  • Das EMG ist ein Verfahren zur Messung der Gehirnaktivität.
  • Das EMG kann sowohl Oberflächen- als auch intramuskuläre Messungen durchführen. (correct)
  • Das EMG wird hauptsächlich zur Untersuchung von Schlafstörungen eingesetzt.
  • Das EMG misst die elektrische Aktivität von Nervenzellen.

    • Was versteht man unter dem „adäquaten Reiz“ einer Sinneszelle?

    <p>Der Reiz, auf den die Sinneszelle am empfindlichsten reagiert.</p> Signup and view all the answers

    Welche Rolle spielt das Glutamat bei der Langzeitpotenzierung (LTP)?

    <p>Glutamat ist ein Neurotransmitter, der an der LTP beteiligt ist und zu einem erhöhten Calcium-Einstrom in die postsynaptische Zelle führt.</p> Signup and view all the answers

    Welche Ionen sind hauptsächlich für die Aufrechterhaltung des Ruhepotentials verantwortlich?

    <p>Kalium-Ionen</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Hauptfunktion der Natrium-Kalium-Pumpe im Zusammenhang mit dem Ruhepotential?

    <p>Natrium-Ionen aus der Zelle und Kalium-Ionen in die Zelle zu pumpen</p> Signup and view all the answers

    Welcher Prozess trägt wesentlich zur Entwicklung des negativen Ruhepotentials im Zellinneren bei?

    <p>Der Ausstrom von Kalium-Ionen durch offene Kanäle</p> Signup and view all the answers

    Warum ist die Membran im Ruhezustand hauptsächlich für Kalium-Ionen durchlässig und nicht für Natrium-Ionen?

    <p>Weil die Kalium-Kanäle offen sind und die Natrium-Kanäle geschlossen sind</p> Signup and view all the answers

    Wie wird das Ruhepotential in Millivolt (mV) beim Menschen typischerweise angegeben?

    <p>-70 bis -80 mV</p> Signup and view all the answers

    Was passiert, wenn es keine Ionenbewegung über die Zellmembran gäbe?

    <p>Es entstünde kein Potential, da das Innen- und Außenmilieu ladungstechnisch ausgeglichen wären.</p> Signup and view all the answers

    Was treibt die Diffusion von Kalium-Ionen aus der Zelle im Ruhezustand an?

    <p>Den Konzentrationsgradienten</p> Signup and view all the answers

    Warum benötigt die Zelle auch im Ruhezustand Energie?

    <p>Um die durch Leckströme eindringenden Natrium-Ionen wieder aus der Zelle zu pumpen.</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage beschreibt die empfohlene Anzahl der Impfdosen für den PCV15-Impfstoff bei Säuglingen und Kleinkindern im Alter von 2 bis 23 Monaten?

    <p>Drei Impfstoffdosen</p> Signup and view all the answers

    In welcher Phase des HIV-Krankheitsverlaufs treten grippeähnliche Symptome wie Fieber und Halsschmerzen auf?

    <p>Akute Phase</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden ist kein häufiger Übertragungsweg von HIV?

    <p>Händeschütteln</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage beschreibt die Rolle der antiretroviralen Therapie (ART) bei der Behandlung von HIV?

    <p>Sie hemmt die Vermehrung von HIV und stärkt das Immunsystem.</p> Signup and view all the answers

    Was ist das primäre Ziel der antiretroviralen Therapie bei HIV-Patienten?

    <p>Die Viruslast im Blut unter die Nachweisgrenze zu senken.</p> Signup and view all the answers

    Die Inkubationszeit von HIV bezeichnet die Zeitspanne zwischen...

    <p>der HIV-Infektion und dem Auftreten von AIDS.</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage zur Impfung gegen HIV/AIDS stimmt?

    <p>Es gibt derzeit keine wirksame Impfung gegen HIV oder AIDS.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen beschreibt die asymptomatische Phase der HIV-Infektion am besten?

    <p>Das Virus vermehrt sich weiter, aber die betroffene Person hat oft keine Beschwerden.</p> Signup and view all the answers

    Was bewirkt die Bindung von Chlorid-Ionen an die postsynaptische Membran?

    <p>Hyperpolarisation der postsynaptischen Membran</p> Signup and view all the answers

    Welche Wirkung hat Curare auf die neurologische Übertragung?

    <p>Besetzt ACh-Rezeptoren als Antagonist</p> Signup and view all the answers

    Wie wirken Monoaminoxidase-Hemmer bei Depressionen?

    <p>Sie verhindern den Abbau von Serotonin und Noradrenalin</p> Signup and view all the answers

    Welche Wirkung hat Methylphenidat bei der Behandlung von ADHS?

    <p>Hemmt die Wiederaufnahme von Neurotransmittern</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht, wenn die Wiederaufnahme von Serotonin gehemmt wird?

    <p>Die Konzentration von Serotonin im synaptischen Spalt bleibt erhöht.</p> Signup and view all the answers

    Welche Auswirkungen hat Alkohol auf die Gehirnaktivität?

    <p>Verstärkt die hemmende Wirkung von GABA</p> Signup and view all the answers

    Wie wirkt Heroin auf das zentrale Nervensystem?

    <p>Lindert Schmerzempfindungen und erzeugt Entspannung</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Hauptwirkung von Kokain auf die Neurotransmitter?

    <p>Blockiert die Wiederaufnahme von Dopamin, Noradrenalin und Serotonin</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die neuronale Plastizität?

    <p>Die Fähigkeit zum Umbau neuronaler Strukturen in Abhängigkeit von ihrer Aktivität.</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage ist richtig bezüglich des Aktionspotentials?

    <p>Das Aktionspotential verursacht eine Änderung des Membranpotentials von über 100 mV.</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Beispiel für eine graduierte Veränderung des Membranpotentials?

    <p>EPSP, die summiert werden können.</p> Signup and view all the answers

    Wie wirken sich synaptische Verbindungen auf das Lernen aus?

    <p>Sie ermöglichen die Generierung neuer synaptischer Verbindungen und deren Modulation.</p> Signup and view all the answers

    Was sind EPSP und IPSP?

    <p>Sie repräsentieren postsynaptische Potentiale, die vom Aktionspotential abhängen.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über Aktionspotentiale ist falsch?

    <p>Aktionspotentiale sind graduiert und können unterschiedlich groß sein.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Zusammenfassung von EPSP und IPSP am Axonhügel?

    <p>Die Summation führt zur Erzeugung eines neuen Aktionspotentials.</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Unterschied zwischen einer starken und einer geringen Änderung des Membranpotentials?

    <p>Starke Änderungen führen zu einem Aktionspotential, während geringe Änderungen nicht auslösen.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt das Membranpotential?

    <p>Die elektrische Potentialdifferenz zwischen außen und innen einer Zellmembran</p> Signup and view all the answers

    Was geschieht, wenn das Aktionspotential die Präsynapse erreicht?

    <p>Natriumkanäle öffnen sich und die Depolarisation der Membran erfolgt</p> Signup and view all the answers

    Was bewirkt der Calciumeinstrom in der Präsynapse?

    <p>Die Verschmelzung der Vesikel mit der präsynaptischen Membran</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine chemische Synapse?

    <p>Eine Kontaktstelle zur Übertragung von Signalen von einer Nervenzelle zu einer Muskelzelle</p> Signup and view all the answers

    Welches Molekül fungiert als Neurotransmitter in diesem Prozess?

    <p>Acetylcholin</p> Signup and view all the answers

    Was passiert mit den Neurotransmittern nach ihrer Freisetzung?

    <p>Sie binden an Rezeptoren in der Postsynapse</p> Signup and view all the answers

    Welches Ereignis tritt nach der Depolarisation der Membran auf?

    <p>Es erfolgt ein Calciumeinstrom, der Vesikel fusioniert</p> Signup and view all the answers

    Welche Rolle spielt der synaptische Spalt?

    <p>Er ermöglicht die chemische Signalaustausch zwischen Zellen</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Kommunikation zwischen Zellen

    • Lebende Systeme tauschen Informationen auf verschiedenen Ebenen aus
    • Intrazelluläre Kommunikation: Kommunikation innerhalb einer Zelle
    • Interzelluläre Kommunikation: Kommunikation zwischen Zellen
    • Intraspezifische Kommunikation: Kommunikation innerhalb einer Art
    • Interspezifische Kommunikation: Kommunikation zwischen verschiedenen Arten
    • Kommunikation zwischen Lebewesen und nichtlebender Umwelt:z.B. durch Signale

    Wechselwirkung

    • Wechselwirkungen lebendiger Systeme zeigen sich auf molekularer und zellulärer Ebene
    • Ursache-Wirkung-Wechselwirkungen spiegeln sich auf Organismus-, Population-, Ökosystem- und Biosphäre-Ebene wider

    Immunsystem

    • Das Immunsystem ist ein Abwehrsystem bestehend aus Organen (z.B. Lymphknoten, Knochenmark) und deren Produkten (z.B. Antikörper)
    • Aufgabe: Abwehr von Infektionen durch verschiedene Erreger (Bakterien, Viren, Pilze, Einzeller, Vielzeller)
    • Zerstörung entarteter Körperzellen
    • Schutz vor giftigen Substanzen (z.B Proteinen)

    Ablauf von Infektionskrankheiten

    • Infektionskrankheiten werden durch Erreger verursacht
    • Verlauf kann akut (wenige Tage) oder langsam (Wochen, Monate) sein
    • Lokal an bestimmte Regionen beschränkt oder generalisiert (ganzer Körper)
    • Beispiele: Lungenentzündung, Hirnhautentzündung, Lyme-Borreliose, Tuberkulose usw.

    Infektionsmöglichkeiten

    • Primärinfektion: Erstkontakt mit Erreger
    • Sekundärinfektion: Weitere Infektion mit einem zusätzlichen Erreger während einer bestehenden Infektion
    • Superinfektion: Erneute Infektion mit dem gleichen Erreger während bestehender Infektion

    Infektionswege

    • Tröpfcheninfektion (Aerosole in der Luft)
    • Kontakt- oder Schmierinfektion
    • Parenterale Infektionen: durch Blut, Geschlechtsverkehr usw
    • Vektoren (z.B. blutsaugende Insekten
    • Direkte Infektion: von Mensch zu Mensch
    • Indirekte Infektion: Übertragung mit Gegenständen usw.
    • Zoonosen: Infektionskrankheiten von Tieren auf Menschen

    Symptome einer Infektionskrankheit

    • Entzündung, Fieber
    • Spezifische Reaktionen
    • Kopfschmerzen / Schmerz
    • Atemwegsinfektionen: Husten,/ Schluckbeschwerden, Heiserkeit/ Schnupfen
    • Darminfektionen: Durchfall

    Verlauf einer Infektionskrankheit

    • Infektion
    • Inkubationszeit
    • Symptome
    • Genesung

    Diagnose einer Infektionskrankheit

    • Blutbildanalyse
    • Mikrobiologische Methoden (z.B. Zellkulturen)
    • Molekularbiologische Methoden (Gene von Erregern)
    • Immunologische Methoden (Antikörper)
    • Hauttest

    Prävention einer Infektionskrankheit

    • Hygiene
    • Impfungen
    • Gesunde Ernährung
    • Schlaf
    • Bewegung
    • Stressvermeidung
    • Rechtzeitige ärztliche Behandlung

    Das Immunsystem – Ein Überblick

    • Lymphgefäßsystem bildet offenes System ohne Kreislauf
    • Lymphflüssigkeit: helle, gelbliche Flüssigkeit
    • Die Lymphgefäße sammeln Flüssigkeit aus dem Gewebe und transportieren sie dem Blutkreislauf zu
    • Lymphknoten filtern Lymphflüssigkeit und Zellen
    • Lymphatische Organe: Anreicherungsorte für Abwehrzellen (z.B. Knochenmark, Thymus, Milz)
    • Abwehrzellen: Leukozyten (weiße Blutkörperchen)

    Monocyten

    • Große Fresszellen
    • Verlassen Blutgefäß und wandern ins Gewebe
    • Mehrere Monate lebensfähig

    B-Lymphozyten

    • Reife im Knochenmark
    • Bildung von Antikörpern

    T-Lymphozyten

    • Reife im Thymus
    • Zerstörung von körpereigenen, virusinfizierten oder entarteten Zellen

    Unspezifische Immunreaktion

    • Reaktion des Körpers auf Krankheitserreger mit gemeinsamen Strukturen
    • Schnell, unmittelbar bei Kontakt mit Erreger
    • Unerheblich, ob Erreger gefährlich oder nicht
    • z.B.: Haut- und Schleimhäute, Flimmerhärchen, Stoffe in Speichel- und Tränenflüssigkeit, Lysosyme, Säuren
    • Mechanische Abwehr: Haut, Schleimhäute , Einwanderung von Zellen (Fresszellen),
    • Cytokine: Kurzlebige Proteine, die die Abwehr stärken (z.B. Interferone)

    Abwehrzellen

    • B- und T- Lymphozyten
    • Granulozyten
    • Makrophagen
    • Natürliche Killerzellen

    Humorale Abwehr

    • Antikörper im Blut und Gewebe
    • Interleukine
    • Komplementsystem

    Cytokine

    • Kurzlebige Proteine, verstärkende Rolle, die Aktivität anderer Zellen steuern

    Entzündung

    • Signalstoffe (Prostaglandine, Histamin), erhöhte Durchblutung, Einwanderung von Fresszellen/Zelltrümmern

    Phagocytose

    • Umhüllung und Verdauung von Krankheitserregern mithilfe von Enzymen
    • Monocyten, Granulozyten

    Spezifische Immunreaktion

    • Anpassungsfähigkeit gegenüber neuen oder veränderten Krankheitserregern
    • Erkennung spezifischer Strukturen (Antigene) durch Immunzellen
    • Zelluläre und humorale Abwehrmechanismen
    • Bildung von Antikörpern und Gedächtniszellen

    Antikörper

    • Kleine Proteine, kugelförmig
    • Bindung an Antigene
    • Klasse der Antikörper: IgG, IgM, IgA, IgD, IgE

    Antigen-Antischörper-Komplexe

    • Verbindung von Antikörpern an Antikörper-Bindungsstellen mittels Wasserstoffbrückenbindungen, und elektrischer Ladung
    • Bildung eines Komplexes (schlüssel-Schloss-Prinzip)

    Agglutination und Neutralisation

    • Antikörper verbinden mehrere Bakterien und erleichtern dadurch die Phagocytose
    • Antikörper blockieren Viren und verhindern dadurch eine Infektion

    Zelluläre Immunantwort

    • Aktivierung von T-Killerzellen und antigenpräsentierende Zellen zur Zerstörung von Zellen mit Antigen
    • Verstärkung durch T-Helferzellen
    • Bekämpfung von Krankheitserregern

    Infektionskrankheiten (AIDS)

    • Durch das HIV Virus entsteht AIDS, Immunschwäche
    • Übertragung durch Körperflüssigkeit (z.B. Blut)
    • Übertragung im Verlauf der Schwangerschaft, durch Stillen und oder Geschlechtsverkehr
    • Akute Phase: grippeähnliche Symptome, Asymptomatische Phase:Keine Symptome, ohne Behandlung 2 bis 15 Jahre bis zum AIDS Stadium, Symptomatische Phase: Gewichtsverlust, Infektionen, Müdigkeit, AIDS Stadium: Immunschwäche, Infektionen(Lungenentzündung/Tuberkulose)
    • Therapie mit Antiretroviraler Therapie (ART)
    • Keine Heilung

    Infektionskrankheiten (Hepatitis B)

    • Virusinfektion, die die Leber schädigt
    • Übertragung durch verschiedenen Wege: ungeschützter Geschlechtsverkehr, Kontaminierte Gegenstände, Kleine Hautverletzungen,Stillen,Schwanger
    • Längerer Verlauf, Müdigkeit, Leistungsschwäche, Leberschwellung/ Gelenk- und Gliederschmerzen, dunkle Verfärbung von Urin und Stuhl
    • Behandlung: Hemmung der Virus-DNA -Polymerase, Medikamente (Nukleosid- und Nukleotid-Analoga) -> Virusmenge im Blut senken
    • Impfung möglich

    Infektionskrankheiten (Tuberkulose)

    • Bakterielle Infektion, die häufig die Lunge befällt
    • Übertragung durch Tröpfcheninfektion
    • Risikofaktoren: Immunschwäche, ungünstige Lebensbedingungen, Unterernährung
    • Symptome: Chronischer Husten, Nachtschweiß, Gewichtsabahme
    • Behandlung: Kombination aus antibakteriellen Medikamenten (mindestens 6 Monate)

    Transplantation und Organspende

    • Transplantation: Übertragung Organs, Gewebes, Zellen etc.
    • Abstoßungsreaktion: Immunreaktion gegen fremde Strukturen
    • MHC (major Histokompatibilitätskomplexe)- Protene, für jedes Individuum einzigartig, wenn diese nicht passen kommt es zu einer Abstoßungsreaktion
    • Immnosuppressiva: Medikamente, reduzieren Immunreaktion

    Neurobiologie

    • Nervensystem: Reizwahrnehmung, -verarbeitung, -reaktion
    • Neuron: Erregungsleitung
    • Gliazellen: Stütz- und Isolationsfunktion

    Aufbau des Neurons

    • Zellkörper, Dendriten, Axon (Mit Myelinscheiden)

    Erregungsleitung im Neuron

    • Ruhepotential: Zellinnere negativ gegenüber dem Zelläusseren
    • Aktionspotential: Schnelle Veränderung im Membranpotential (Alles-oder-Nichts-Prinzip)
    • Kontinuierliche Erregungsleitug: langsamer
    • Saltatorische Erregungsleitung: schnell, lonenkanäle nur an Ranvier'schen Schnürringen

    Messung des Membranpotentials

    • Zwei Elektroden (eine im Zelläusseren und eine im Zellinneren), Spannungsmessung

    Erregungsübertragung an der Synapse

    • Synapse: Kontakt zwischen Neuronen/Zellen, Übertragung des Signals,
    • Chemische Synapse: Transmitter (z.B. Acetylcholin), Bindung an Rezeptoren in Postsynapse, Potenzialänderung,
    • Elektrische Synapse: Direkt über lonenkanäle, schneller

    Postsynaptische Potentiale

    • EPSP (exzitatorisch): Depolarisation, Erregung
    • IPSP (inhibitorisch): Hyperpolarisation, Hemmung

    Refraktärzeit

    • Absolute Refraktärzeit: Kein neues Aktionspotential möglich
    • Relative Refraktärzeit: Neues Aktionspotential nur mit stärkerem Reiz

    Stress

    • Körperliche und psychische Reaktion auf Herausforderungen
    • Hypothalamus stimuliert Nebennierenrinde zur Ausschüttung von Hormonen (Cortisol, Adrenalin)
    • Chronischer Stress kann zu gesundheitlichen Problemen führen

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