Neuromuskuläre Physiologie
|
|
- Matilde Kranz
- vor 6 Jahren
- Abrufe
Transkript
1 Neuromuskuläre Physiologie 1. Stunde: Skelettmuskulatur 2. Stunde: Elektromechanische Koppelung 3. Stunde: Muskelkontraction Muskelmechanik Muskelenergetik 4. Stunde: Reflexe 5. Stunde: Hemmung Mechanismen Lehrbücher: Klinke/Pape/Kurtz/Sibernagl, Physiologie: Kapitel 4: Muskulatur (nur Skelettmuskulatur) Kapitel 23: Sensomotorische Systeme: Körperhaltung und Bewegung (nur Rückenmark: Struktur, Funktion, Symptome) Schmidt/Lang/Heckmann: Physiologie des Menschen: Kapitel 6: Kontraktionsmechanismen Kapitel 7: Motorische Systeme (nur Spinale Reflexe und Spinale postsynaptische Hemm- Mechanismen) Notiz: Das => ist als führt zu zu verstehen im Text. 1
2 1. Stunde: Skelettmuskulatur Muskulatur: quergestreifte (Skelettmuskulatur und Herzmuskulatur) und glatte. Skelettmuskulatur: In das Skelettsystem integriert. Funktion: Körperhaltung, willkürliche Bewegungen. Generelle Organisation der Skelettmuskulatur: vielkernige Muskelfasern, einige Zentimeter lang, µm dick. Aufgebaut aus einkernigen Myoblasten, die zu Myotuben fusionieren, die dann zu Muskelfasern differenzieren. Die Muskelfasern enthalten Myofibrillen (ca. 1 µm Durchmesser), Zellkerne, Organellen, sowie Sarkoplasma und sind von der Plasmamembran (Sarkolemm) umschlossen. Sie sind quer-gestreift: Die Querstreifung bedeutet, dass dunkle und helle Banden zu sehen sind. Die Proteine, welche die Banden darstellen, bestehen aus dicken (Myosin) und dünnen (Aktin) Filamenten. Aktin- und Myosinfilamente bilden den kontraktilen Apparat. In polarisiertem Licht formen die Bündel der Myosinfilamente (1,6 µm lang) stark doppelbrechende (anisotrop) dunkle Banden, die A-Banden genannt werden (von anisotrop). Die Bündel der Aktinfilamente (1,1 µm lang) sind weniger doppelbrechend (isotrop) und erkennbar als helle I-Banden (von Isotrop). Im Zentrum der A-Bande: heller Bereich = H-Zone. Diese ist von der M-Linie in der Mitte geteilt. Hier sind die Myosinfilamente über Strukturproteine (Myomesin) verankert. Hier ist auch Kreatinkinase assoziiert (ein Enzym, welches für die ATP Regeneration sehr wichtig ist). In der H-Zone fehlen die Aktin-filamente. I-Banden sind durch eine dunkle Linie, die Z-Scheibe, in der Mitte geteilt. Hier sind die Myosinfilamente durch Titinmoleküle verankert. Die Aktinfilamente sind durch alpha-aktinin an die Z-Scheibe gebunden. Im Überlappungsbereich bilden Myosin- und Aktinfilamente ein hexagonales Gitter: 1 Myosin umgeben von 6 Aktinen. Der Abschnitt zwischen zwei Z-Banden = Sarkomer = morphologische Untereinheit des Skelettmuskels. Länge= 2,2-2,4 µm. So ensteht die Querstreifung einzelner Fasern. Die Querstreifung ganzer Muskeln => wie könnten sie aufgebaut sein? Myosinfilamente: 12 nm Durchmesser, bestehend aus ca. 300 Molekülen. 1 Molekül = 2 schwere Ketten von 220 kda (alpha-helikaler Schwanzteil + globulärer Kopf), 4 leichte Ketten von 20 kda. 2
3 Kopfteile: katalytische Domäne (Aktin-Bindungsstelle, ATP Hydrolyse); Leichte- Ketten-Domäne (an welche die leichten Ketten binden) = Hebelarm; Konverter-Teil (bindet katalytische Domäne und Hebelarm). Übereinander gelagert, Myosinköpfe außen; Köpfe binden während der Kontraktion an Aktin. Myosinkopf Feinstruktur: Aktinfilamente: 10 nm Durchmesser, ca. 400 Moleküle (globulär, G-Aktin, 42 kda). Doppelsträngige Helix, 2,7 G-Aktin pro Windung = filamentäres F-Aktin. An Aktin binden Regulatorproteine, z.b. Tropomyosin. Es ist filamentös und erstreckt sich über 7 Aktin Moleküle und bildet einen sogenannten Troponinkomplex. Der Troponinkomplex wird gebildet durch: Troponin C (bindet Ca 2+ ), Troponin T (bindet Tropomyosin), Troponin I (inhibitorisch). Es gibt mehrere Anker-Proteine, die zusammen-arbeiten, um die Filamente an außen-muskel Elemente, wie die Sehnen, zu binden: Dystrophin: verankert Aktinfilamente an Sarkoglykanen (Bestandteile des Sarkolemma) Merosin: verankert Sarkoglykane an Kollagenfibrillen der extrazellulären Matrix (die z.b. in die Sehnen integriert sind). So kann die Muskelkraft auf die Sehnen übertragen werden. Mutationen in den Anker- Molekülen führen zu Dystrophien. Dystrophin-Mutationen rufen die Duchenne-Dystrophie hervor. Sarkoglykan-Mutationen verursachen die Gliedergürtel-Dystrophie. Merosin- Mutationen führen zu kongenitaler Dystrophie. In den Vorlesungen über die Motorik werden Dystrophien ausführlicher beschrieben. Kontraktion: Gleitfilamenttheorie: die Länge der Filamente ändert sich nicht, aber die Aktinund Myosinfilamente gleiten aneinander entlang. Am Anfang werden Aktinfilamente aus den Räumen zwischen den Myosinfilamenten herausausgezogen: H und I Bereiche werden dadurch breiter, A bleibt konstant. Wenn die Dehnung die Gleichtgewichtslänge überschreitet (z.b. über ~2.4 µm), werden auch die Titinmoleküle elastisch gedehnt. Die Kontraktion nutzt einen sogenannten Querbrückenzyklus: eine zyklische Wechselwirkung zwischen Myosinkopf und Aktinfilament. Schritte: 1) ATP bindet an die katalytische Domäne von Myosin. Der Myosinkopf löst sich vom Aktin. 2) ATP-Spaltung zu ADP+Phosphat => umklappen des Konverters (+ Hebelarms); katalytische Domäne wird in Richtung Z-Linie verschoben. 3) Myosinkopf bindet an Aktin mit niedriger Affinität. 4) Strukturumlagerung im Myosinkopf => Hochaffine Bindung an Aktin. 5) Konverter (+ Hebelarm) wird umorientiert => Aktin und Myosin werden 6-8 nm verschoben. Phosphat dissoziiert ab = Kraftschlag (erster Teil). 6) Weiteres Umklappen von Konverter und Hebelarm => Aktin und Myosin werden 2-4 nm verschoben = Kraftschlag (zweiter Teil). ADP dissoziiert ab. 1. Kraftschlag => ca. 1% Reduzierung der Sarkomerlänge. 3
4 Der Myosinkopf ist jetzt Nukleotid-frei und hochaffin an Aktin gebunden. Nach ca. 1 ms wird ein neues ATP-Molekül gebunden und der Zyklus kann erneut beginnen. Dieser Zyklus kann ca Mal pro Sekunde stattfinden => z.b. 20% Verkürzung der Sarkomerlänge. Die Totenstarre kommt von einem Mangel an ATP (ATP wird nicht mehr neu gebildet). Was passiert dann? Ein Rigorkomplex von Aktin und Myosinkopf. Ca 2+ -Regulierung der Kontraktion: Die Aktivität ist über die Ca 2+ -Konzentration im Sarkolemma reguliert. Bei niedrigen Konzentrationen (~100 nm = 10-7 mol/l) verhindern Troponin + Tropomyosin den Schlag, indem sie die hochaffine Bindung von Myosin und Aktin verhindern. Höhere Konzentrationen ( mal höher): Troponin C bindet Ca 2+, Troponin I wird umgelagert, Troponin T Konformation wird geändert, Tropomyosin wird weggedrückt und Myosinbindungstellen werden freigesetzt. Wenn die Ca 2+ -Konzentration sinkt => umgekehrter Mechanismus, Muskel erschlafft. 4
5 2. Stunde: Elektromechanische Koppelung Skelettmuskelfasern werden durch die neuromuskuläre Endplatte erregt (Neuromuscular Junction, NMJ). Anders formuliert, Muskeln werden efferent von Motoneuronen innerviert. Ein Motoneuron innerviert mehrere Muskelfasern = motorische Einheit. In den Synapsen-Vorlesungen haben wir gelernt, dass nach einem AP in den Motoneuronen ein AP in den Muskelzellen generiert wird. Dieses AP breitet sich in der Muskelzelle mit 3-5 m/s aus. Die Übertragung des AP zur Muskelzelle (eigentlich Muskelzellmembran) zur Einleitung des Querbrückenzyklus = elektromechanische Koppelung. Findet statt wie folgt: Röhrenförmige Einstülpungen des Sarkolemms bringen AP ins Innere der Fasern = Transversale Tubuli (T-Tubuli) => an Grenzen zwischen A- und I- Banden. Ein Membransystem tief im Sarkoplasma = sarkoplasmatisches Retikulum = Ca 2+ - Speicher. Besteht aus longitudinalen Röhren und erweiterten Endbezirken (terminale Zisternen). Enge Kontakte mit T-Tubuli, an beiden lateralen Seiten jedes Sarkomers => Triaden- Strukturen. Hier liegen in der T-Tubuli-Membran spannungsgesteuerte Ca 2+ -Kanäle, Dihydropyridin-Rezeptoren (DHPR). Diese Kanäle lassen kein Ca 2+ durch, denn sie öffnen sich nicht und funktionieren hier nur als Spannungssensoren. DHPRs stehen in engem Kontakt mit Ca 2+ -Kanälen der Membran der terminalen Zisternen = Ryanodin-Rezeptoren, RyR (binden Ryanodin, ein Pflanzenalkaloid). Das AP in der Muskelmembran führt zu einer Umlagerung von DHPR und dadurch zu einer Öffnung von RyR. Das Resultat ist, dass Ca 2+ aus dem sarkoplasmatischen Retikulum in die Zelle einströmt. Die Troponin, Tropomyosin-Aktivität (siehe oben, Vorlesung 1) folgt. Mit einer Latenz von ms kommt es zur Kontraktion. Anschließend erschlafft der Muskel (Relaxation): Ca 2+ -ATPasen im sarkoplasmatischen Retikulum pumpen Ca 2+ in die longitudinalen Röhren (Konzentration dort ca. 1 mm). Die Dissoziation von Ca 2+ vom Troponin C blockiert die Bindung von Myosin an Aktin (in der ersten Vorlesung besprochen). Im Herzmuskel sind die Mechanismen ähnlich, aber nicht identisch. Im Skelettmuskel sind die DHRP und RyR Rezeptoren direkt gekoppelt, wie gerade erklärt. Im Herzmuskel ist das nicht so: Die DHPR funktionieren hier als richtige Kanäle und lassen Ca 2+ durch. Dieser Ca 2+ Einstrom aktiviert die RyR, was zu einer Freisetzung von Ca 2+ aus dem sarkoplasmatischen Retikulum führt. Dieser Mechanismus heißt Kalzium-Induzierte Kalzium-Freisetzung. Pharmakologie von Muskelkontraktion: 5
6 Tubocurarin (oder Curare) ist ein Pflanzenalkaloid, welches die nachr kompetitiv hemmt => Muskelrelaxation Bungarotoxin: hemmt nachr nicht-kompetitiv => Schlangengift. Botulinumtoxine: spalten SNAREs (Vesikelfusionsmoleküle). Gebildet von Bakterien (Clostridia) => Lebensmittelvergiftungen (kann tödlich sein). Therapeutisch => gegen überhöhte Muskelspannung. Koffein: aktiviert die RyR, eine Kontraktur kann folgen (siehe unten). Störungen: Kontraktur: Aktivität ohne APs, z.b. durch lokale Depolarisation Auto-Antikörper gegen AchR => Abbau von AchRen => Myasthenia gravis. Mutationen in Na + -Kanälen, die zu einer verzögerten Inaktivierung führen = langanhaltende Kontraktionen = Myotonie => verstärkter K + -Verlust = Hyperkaliämie => stärkere Depolarisation => Na + -Kanal-Inaktivierung => Paralyse (familiäre hyperalkaliämische periodische Paralyse). Mutationen im Ryanodin-Rezeptor: können bei Narkosen mit Halothan zu massiver Ca 2+ -Freisetzung führen => Massive Kontraktion => Anstieg der Körpertemperatur. 6
7 3. Stunde: Muskelkontraktion Muskelmechanik Muskelenergetik Für eine einzelne motorische Einheit gilt die Alles-oder-Nichts Regel. Ein AP führt zu einer Muskelzuckung (Einzelzuckung). Die Amplitude einer Einzelzuckung einer motorischen Einheit ist konstant (es werden immer dieselben Fasern aktiviert). Zeitliche Abschnitte: Latenzzeit, Gipfelzeit, Erschlaffungszeit: Für einen ganzen Muskel gilt die Alles-oder-Nichts Regel nicht, weil unterschiedliche Mengen an Fasern aktiviert werden können: Nicht alle Muskelfasern sind identisch: Langsame Muskelfasern (Typ I), reich an Myoglobin ( rote Muskeln ), mit langsamen Myosinisoformen und einem längeren Kraftbeitrag pro verbrauchtem ATP Molekül. Schnelle Muskelfasern (Typ IIA, IIB): weniger Myoglobin ( weiße Muskeln ), schnelle Myosinisoformen, kürzerer Kraftbeitrag pro ATP Molekül. IIA: geringe Ermüdbarkeit IIB: starke Ermüdbarkeit IA sind meistens tonisch. IIA: phasisch und tonisch. IIB: meistens phasisch Wenn der Abstand zwischen zwei Aktionpotenzialen kleiner als die Dauer einer Einzelzuckung ist (1 AP = wenige ms; Einzelzuckung = ms): => Überlagerung (Superposition) => große mechanische Antwort. Wenn die Muskelfasern sich zwischen den APs noch etwas entspannen => unvollständige tetanische Kontraktionen. Wenn der Abstand zwischen den APs kleiner als ~1/3 der Dauer einer Einzelzuckug wird (Verschmelzungsfrequenz): => vollständige (glatte) tetanische Kontraktion (glatter Tetanus). Die Kraft im Tetanus ist 3 bis 10-fach größer als bei Einzelzuckungen. Bei schnellen, willkürlichen Bewegungen feuern die Motoneuronen APs mit Frequenzen von 6-8 Hz => repetitive Kontraktionen => Kraft erhöht (Tetanus). Durch Aktivierung zusätzlicher motorischer Einheiten (Rekrutierung) kann die Kraft noch mehr erhöht werden. Langfristig kann die Kraft durch Hypertrophie bzw. Atrophie moduliert werden. Hypertrophie: Die Dicke der Muskelfasern nimmt durch Training (erhöhte Proteinsynthese) zu. Atrophie: erhöhter Proteinabbau; findet statt bei Ruhigstellung, Denervierung, Alterung. Muskelmechanik: Definitionen: Isolierte, nicht erregte Muskeln nehmen ihre Gleichgewichtslänge ein Die Gleichgewichtslänge ist etwas kleiner als die Muskellänge im Skelett (Ruhelänge). Wird der Muskel über die Gleichgewichtslänge gedehnt => passive Rückstellkräfte (=> meistens durch Titinmoleküle; wie?). Darstellung von passiven Kräften vs. Muskellänge = Ruhe-Dehnungs-Kurve. Isotonische Kontraktionen: Der Muskel verkürzt sich bei konstanter Kraftentwicklung oder konstanter Belastung. z.b. beim Anheben eines Gewichtes mit konstanter Geschwindigkeit. 7
8 Isometrische Kontraktionen: Die Kraft ändert sich ohne eine Änderung der Muskellänge ohne eine Änderung der Sarkomerlänge (=> elastische Verformung des Myosinkopfes, Dehnung der Aktin- und Myosinfilamente). Was wäre hierfür ein Beispiel? Auxotonische Kontraktionen: Länge und Kraft ändern sich gleichzeitig (z.b. bei Gelenkbewegungen). Positiv auxotonische Kontraktionen = die Last steigt mit der Verkürzung an; negativ auxotonische Kontraktionen = Gegenteil. Unterstützungskontraktionen: zwei Phasen: eine isometrische Phase und eine isotonische oder auxotonische Phase. z.b. das Hochheben eines Gegenstands: erste Phase isometrisch: bis die Kraft dem Gewicht des Gegenstandes entspricht. Zweite Phase isotonisch: das Anheben. Anschlagkontraktionen: zwei Phasen: eine isotonische Phase und eine isometrische Phase. z.b. beim Kauen. Kontraktionsformen, bei denen die Muskeln sich verkürzen = konzentrische Kontraktionen Kontraktionsformen, bei denen die Muskeln sich verlängern (sich dehnen) = exzentrische Kontraktionen Die Sarkomerlänge hat einen großen Einfluss auf die isometrische Kraft. Maximale Kraft zwischen 2-2,2 µm. Über 2,2 µm => Kraft sinkt mit abnehmender Überlappung zwischen Myosin und Aktin. Unter 2 µm => Kraft sinkt mit der Doppelüberlappung der Myosinfilamente mit Aktinfilamenten beider Sarkomerhälften und der Kollision der Myosinfilamente mit den Z-Scheiben. Die Muskelarbeit = Last x Hubhöhe / Kraft x Weg. Die Mechanische Leistung = Kraft x Verkürzungsgeschwindigkeit. Sowohl Muskelarbeit als auch Leistung sind bei mittlerer Belastung am größten. Bei isometrischen Kontraktionen ist die Kraft für dieselbe Muskellänge immer größer. Muskelkater = Muskelschmerzen Stunden nach ungewohnten Muskelbelastungen, die zum Anschwellen der Muskelfasern führen. Ursache = Mikroläsionen, besonders im Bereich der Z-Scheiben => Autolyse zerstörter Faserstrukturen. Die nächsten Abbildungen zeigen Läsionen nach steigernder Belastung (Elektronmiograph), sowie ein Fluoreszenzbild mit intakten Fasern, die eine zerstörte Faser umgeben (grün): 8
9 Muskelenergetik: Der ATP Spiegel liegt normalerweise bei ~5 mm und bei normaler Muskelaktivität findet kein Absinken statt. Die ATP Regeneration geschieht durch 3 Mechanismen: 1) Anaerob-alaktazid: Kreatinphosphat (KP) + ADP = Kreatin + ATP. Kein Sauerstoffverbrauch, kein Lactat. = Lohmann-Reaktion (geht in beide Richtungen!). 2) Anaerob-laktazid: Glycolyse (Abbau von Glucose, welche aus Glykogenabbau kommt). Glykogen zu Glucose bringt 3 Mol ATP pro Mol Glucose; Abbau von Glucose zu Lactat => 2 Mol ATP. 3) Aerob-alaktazid: oxidative Phosphorylierung in den Mitochondrien (in der Atmungskette). Energiequellen: Kohlenhydrate, Fettsäuren. Normalerweise findet während der Muskelkontraktionen die sogenannte Lohmann-Reaktion statt und der KP Spiegel sinkt (manchmal wird KP als CP geschrieben). Nach der Kontraktion wird der KP Spiegel durch oxidative Prozesse regeneriert: Wirkungsgrad: Unter optimalen Bedingungen werden 40-50% der chemischen Energie in mechanische Arbeit umgewandelt. Die übrigen 50-60% werden als Wärme freigesetzt. Die Regeneration von ATP in der Erholungsphase führt zu Wärmeverlust => zusätzliche Verluste, die den Gesamtwirkungsgrad des Muskels um bis zu 30% senken. Muskelermüdung: ist die Abnahme der Muskelkraft bei anhaltenden Bewegungen. Nur der Muskel ermüdet, nicht die Synapse die cholinerge Präsynapse ermüdet nie. Die Ermüdung wird bemerkt und um die Muskeln zu schonen, wird die Willkürinnervation vom ZNS reduziert. 9
10 4. Stunde: Reflexe Reflexe: stereotype Antworten auf spezifische Reize. Spinale Reflexe: Rückenmark. Rückenmark: Geteilt in Substantia grisea (grau; Schmetterlingsform; zentral) und Substantia alba (weiß, am Rand). Substantia grisea wird in zehn Schichten (I-X) unterteilt. Hinterhorn: hier treten die sensorichen Afferenzen ein (Primärafferenzen). Vorderhorn: motorische Ausgänge. Der Reflexweg: 1) Der Rezeptor: registriert die Reize (= Sensor). 2) Afferenzen: Signalleitung zum ZNS. 3) Verarbeitungssystem (z.b. ZNS) 4) Efferenzen: Signalleitung zum Effektor 5) Effektor: zur Ausführung der Reaktion Wenn Rezeptor und Effektor in demselben Organ lokalisiert sind, spricht man von Eigenreflexen (z.b. Achillessehnenreflex). Solche Reflexe sind oft monosynaptisch die Afferenzen sind über eine einzelne Synapse mit den Efferenzen verbunden. Nicht im selben Organ: Fremdreflexe (z.b. Pupillenlichtreflex) sie sind generell polysynaptisch. Sensoren der spinalen Motorik: Muskelspindeln: sind Nervenfasern, die um spezialisierte Muskelfasern umwickelt sind. Die Nervenfasern werden durch eine Ausdehnung des Muskels aktiviert. Spezialisierte Muskelfasern dienen nur als physikalische Anbindung der Nervenfasern an den Muskel, sind aber keine Sensoren. Die Muskelspindeln liegen parallel zur Muskulatur. Sie messen die Länge und Längenänderung des Muskels. sie aktivieren monosynaptisch das Motoneuron des Eigenmuskels. Sie haben dünne, kurze Muskelfasern, welche von einer spindelförmigen Kapsel umgeben sind (aus Bindengewebe; aus dem lateinischen Fusus = Spindel); einige Millimeter lang. Diese Muskelfasern = intrafusale Fasern (alle anderen = extrafusale Muskelfasern). Kernkettenfasern: kürzer, dünner; die Kerne sind hintereinander angeordnet. Kernsackfasern: mit Bereichen, in denen die Kerne dicht zusammen gebündelt sind. Etwa 2-mal länger und größer als die Kernkettenfasern. Beide Arten von Muskelfasern werden durch primär sensible Nervendigungen, den Ia- Fasern (Ia-Afferenzen), innerviert. Ia = großer Durchmesser (~15 µm), myelinisiert. Eine weitere afferente Innervation: Gruppe II (Durchmesser ~5-6 µm, myelinisiert). Diese sind als sekundär sensible Endigungen bekannt. Die Ia und II Nervenfasern sind die Sensoren (nicht die Muskelfasern). Efferente Innervation: Axone von Gamma-Motoneuronen (2-8 µm); für extrafusale Muskelfasern, Innervation durch alpha-motoaxone (12-21 µm). Diese Axone formen Gamma-Endplatten auf Kernsackfasern und Gamma-Endnetze auf Kernkettenfasern. 10
11 Die Efferenzen modulieren die Empfindlichkeit der Muskelspindeln. Die Erregung durch Gamma-Efferenzen bestimmt den Dehnungszustand der intrafusalen Muskelfasern und so die Empfindlichkeit der Ia und II Nervenfasern. Die Aktivierung von Gamma-Motoneuronen kann zu einer intrafusalen Kontraktion führen, welche die Länge und Spannung des Muskels nicht ändert, aber die Sensoren aktiviert. Sehnenorgane: Liegen in Serie zur Muskulatur. Registrieren die Spannung im Muskel. hemmen disynaptisch (über einen Interneuron) die Motoneurone des Eigenmuskels. Verzweigte, myelin-lose Nervenendigungen in den Sehnen. Umhüllt durch eine Kapsel (~1 mm lang). Wenn die Muskeln kontrahieren, quetschen die Sehnenstränge die Nervenendigungen => Aktivierung. Die Nervenendigungen gehören zu den myelinisierten Nervenfasern, µm Durchmesser = Ib-Fasern. Freie Nervenendigungen: Meinstens schmerzempfindlich In Haut, Muskeln, Ligamenten, Gelenken, Periost. sind langsame Fasern, dünn myelinisiert oder unmyelinisiert. starten polysynaptische Reflexe Zusammenfassung für die Sensorfasern: Nutzung von Sensoren: nicht nur Reflexe: Wenn ein Muskel im Gleichgewicht ist, messen die Muskelspindeln (Ia Fasern) die Länge und stimulieren die Eigen-Alpha-Motoneurone. Bei einer Dehnung, bzw. einer Verlängerung des Muskels, werden die Muskelspindeln noch aktiver. Die Sehnenorgane (Ib) sind nur wenig aktiv. So können die Alpha- Motoneurone aktiviert werden, um den Muskel zu stimulieren und dadurch wieder zu verkürzen (zu kontrahieren). Bei einer Kontraktion, verkürzt sich der Muskel. Die Muskelspindeln sind jetzt inaktiv. Die Kraft, die auf die Sehnen wirkt, aktiviert wiederum die Sehnenorgane. Diese dienen dazu, dass der Muskel inhibiert wird, um sich nicht zu stark zu kontrahieren. Aber, was passiert wenn wir etwas Schweres heben wollen? Wir kontrahieren die Muskeln ein wenig und die Ia Fasern sind stumm. Aber wir wollen weiter heben und stärker kontrahieren und deswegen helfen die Ia Fasern, welche die Motoneurone stimulieren. Um die Ia Fasern an die verkürzten Muskeln anzupassen, werden die Gamma-Motoneurone aktiviert. Diese stimulieren dann die intrafusale Muskulatur, sodass sich die Enden der intrafusalen Muskelfasern verkürzen. Die Mitte der intrafusalen Muskelfasern, die von den Ia Fasern umgeben sind, werden dadurch verlängert und die Ia Fasern werden erneut aktiv. So können die Ia Fasern während einer Kontraktion in einem verkürzten Muskel aktiv sein, um die Kontraktion zu unterstützen. Das bedeutet, dass für maximale Kontraktionskraft beide Alpha- und Gamma- Motoneurone aktiviert werden müssen. Man spricht von einer Alpha- und Gamma- Koaktivierung. 11
12 Monosynaptische Eigenreflexe: Sind Eigenreflexe, die zur Köperstabilisierung dienen; sind einfachste, spinale Reflexe. Phasischer Dehnungsreflex: Afferenzen der Ia-Fasern (von der Spindel) etablieren synaptische Kontakte mit alpha-motoneuronen => monosynaptisch. Wenn die Spindelafferenzen synchron gereizt werden, elektrisch oder durch eine aufgezwungene Muskeldehnung, wie bei einem Schlag mit dem Reflexhammer, führt der Reflex zu einer Verkürzung des Muskels. Modulation und Quantifizierung von Dehnungsreflexen: Latenz ist konstant (warum?), Intensität ist modulierbar Intensität ist abhängig von: 1) Reizstärke, die die Zahl der aktivierten Muskelspindeln bestimmt; 2) Aktivität von Gamma-Motoneuronen; 3) Hemmung der Alpha-oder Gamma- Motoneurone; 4) Vordehnung der Muskels; 5) Stärke der Vorinnervation Klinisch-relevante Messungen: Die Schwelle für die Auslösung sollte konstant sein und im Normalbereich liegen. Reflexe werden durch den Reflexhammer ausgelöst. Um den Einfluss der Vorinnervation zu messen, misst man die Verstärkung der Reflexantworten nach einem kraftvollen Verhaken und Auseinanderziehen der Hände (Jendrassik-Handgriff), oder auf-die-zähne-beißen => die Erregbarkeit der motorischen Einheiten rückt näher zum Schwellenwert. Es ist schwierig, Reflexe mit einem Reflexhammer zu standardisieren => für neurophysiologische Zwecke ist es einfacher einen elektrischen Reiz zu nutzen. Die Reflexe werden nach dem Physiologen Paul Hoffman H-Reflexe genannt. Bei niedrigen Reizen werden die Ia-Afferenzen selektiv erregt, während die Alpha- Efferenzen stumm sind. Es folgt ein Muskelspindel-bedingter Reflex. Die H-Reflexe sind im EMG als zwei Wellen zu sehen: eine H-Welle (Reflex-bedingt, Latenzzeit ms) und eine M-Welle (Latenzzeit 5-10 ms) Die H-Welle folgt der synaptischen Erregung der Alpha-Motoneurone durch Ia- Afferenzen. Die M-Welle ist die direkte Aktivierung von Alpha-Axonen. Warum ist die Latenz unterschiedlich? Wenn die Nerven mit niedriger Intensität erregt sind, werden nur die Ia-Afferenzen stimuliert, weil diese empfindlicher sind. Dann es ist fast nur die H-Welle zu sehen. Wenn die Reizintensität steigt, werden auch Alpha-Motoneuron Fasern aktiviert und eine M-Welle ist messbar. Mit noch höherer elektrischer Stimulierung werden fast alle Alpha-Motoneuron Fasern aktiviert, was bedeutet, dass die M-Welle sehr groß ist. Die M-Welle wird sowohl in Richtung Muskel, als auch in Richtung Motoneuron geleitet und macht die Motoneurone refraktär. Diese können dann nicht mehr auf die Reflex- Synapse antworten, was zu einer Abflachung der H-Welle führt. 12
13 Fremdreflexe: zwischen Afferenzen und Efferenzen sind Interneurone geschaltet. Diese dienen zum Körperschutz (Lidschlussreflexe, Fluchtreflexe, etc). Latenzzeit, Dauer, Amplitude sind alle variabel (warum?) Flexorreflex: schmerzhafte Reizung führt zu einem Wegziehen der betroffenen Extremität durch Gelenkbeugung (Flexion), z.b. Fussohlenreflex. Afferenzen: Freie Nervenendigungen, wie oben beschrieben. Keine homogene Fasergruppe: kutane Nozizeptoren, hochschwellige Afferenzen der Tiefensensibilität, sekundäre Muskelspindelafferenzen (II). Die ipsilateralen Extensoren werden gleichzeitig gehemmt. Ein anderer Fremdreflex, der normalerweise gehemmt ist: der Babinski-Reflex. 13
14 5. Stunde: Hemmung; Mechanismen Reziproke antagonistische Hemmung: Ia-Afferenzen (von Muskelspindeln) bilden hemmende Verbindungen zu antagonistischen Alpha-Motoneuronen Bedeutung: die Aktivierung des Agonisten führt in wenigen Zehnteln von Millisekunden zu einer Hemmung der ipsilateralen Antagonisten Hemmung in Antagonisten => die Spindeln in diesen Muskeln werden entdehnt, sodass sie die Antagonisten nicht mehr erregen und die Agonisten nicht mehr hemmen. Das Wegfallen der Hemmung (z.b. hier in den Agonisten) = Disinhibition. Wofür könnte die antagonistische Hemmung gut sein? Längenkontrollsystem. Autogene Hemmung: Golgi-Sehnenorgane hemmen die homonymen Alpha-Motoneurone (über Interneurone) und aktivieren gleichzeitig die Alpha-Motoneurone der Antagonisten. Aktive Kontraktion => lösen APs über Ib-Afferenzen aus. Synapsenbildung mit Alpha-Motoneuronen von Antagonisten und mit inhibitorischen Ib-Interneuronen. Die Interneurone bilden Synapsen mit Alpha-Motoneuronen des Agonisten => Hemmung der agonistischen Aktivität. Die autogene Hemmung hält die Muskelspannung konstant. Die Interneurone stehen unter Kontrolle der supraspinalen motorischen Zentren. Interneurone werden durch absteigende Bahnen moduliert: Bahnung (Fazilitation) und Hemmung (Disfazilitation) Im Interneuronverband => multimodale Integration der verschiedenen Afferenzen (welche?) Rekurrente (rücklaufende) Hemmung (Renshaw-Hemmung): Rückwärtshemmung (antagonistische, autogene = Vorwärtshemmungsarten) Rekurrente Axonkollateralen der Alpha-Motoneurone aktivieren hemmende Interneurone (Renshaw-Zellen), die dann auf die Motoneurone zurückprojizieren Funktion: übertriebene Antworten von Muskeln zu verhindern Präsynaptische Hemmung: Die Motorik wird vom ZNS gezielt beeinflusst. Absteigende Bahnen innervieren die präsynaptischen Endigungen der Ia-Fasern. GABA wird freigesetzt und führt zu einer primär afferenten Depolarisation Wie könnte hier eine Depolarisation entstehen? Warum ist das ungewöhnlich? Die synaptischen Eingänge von Ia-Fasern sind inhibiert Worin liegen die Unterschiede zur autogenen Hemmung? Status von Alpha-Motoneuronen? Natürlich sind alle diese Hemmungs-Mechanismen und Bahnen gleichzeitig aktiv: 14
15 Innervationsstille (silent period): Es ist keine klassische Art von Hemmung Nach Ablauf eines monosynaptischen Reflexes (z.b. T-Reflex) ist die Erregbarkeit der Motoneurone für ~100 ms vermindert. Verschiedene Faktoren: Kontraktion führt zu einer Entlastung der Muskelspindeln => Erregung durch Ia- Fasern wird vermindert Aktivierung von Golgi-Sehnenorganen => Hemmung (welche Art?) Aktivierung von Alpha-Motoneuronen führt zu einer bestimmten Art von Hemmung In den Motoneuronen kommt es zu einer Hyperpolarisationsphase. Warum? 15
Stammzellen der Skelettmuskulatur. Aufbau der Skelettmuskulatur. Zellmembran der Skelettmuskulatur. Zytoplasma der Skelettmuskulatur
Stammzellen der Skelettmuskulatur Aufbau der Skelettmuskulatur Zellmembran der Skelettmuskulatur Zytoplasma der Skelettmuskulatur Gleichgewichtslänge des Sarkomers Anordnung der Aktin- und Myosinfilamente
MehrMuskelphysiologie. Die Muskulatur des Menschen macht etwa 50% seiner Körpermasse aus.
Muskelphysiologie Dr. Mária Dux Die Muskulatur des Menschen macht etwa 50% seiner Körpermasse aus. Themen: Skelettmuskulatur (etwa 400 Muskeln) Struktur Kontraktion Elektromechanische Kopplung Energetik
MehrGlatte Muskulatur. Dr. G. Mehrke
Glatte Muskulatur 1 Glatte Muskulatur Eigenschaften und Unterschiede zur Skelettmuskulatur: Spindelförmige, einkernige Zellen, funktionell über Gap Junctions verbunden. Aktin- und Myosinfilamente sind
MehrBK07_Vorlesung Physiologie. 05. November 2012
BK07_Vorlesung Physiologie 05. November 2012 Stichpunkte zur Vorlesung 1 Aktionspotenziale = Spikes Im erregbaren Gewebe werden Informationen in Form von Aktions-potenzialen (Spikes) übertragen Aktionspotenziale
MehrAfferenzen der Spinalmotorik. Golgi-Sehnenorgane. Muskelspindel. 2 Neuromuskuläre Grundlagen der Bewegung. 2.2 Nervensystem
2 Neuromuskuläre Grundlagen der Bewegung 2.2 Nervensystem 2.2.1 Bauelemente des Nervensystems Neuron, Rezeptor, Synapse 2.2.2 Spinalmotorisches System Afferenzen der Spinalmotorik Spinalmotorische Reflexe
MehrSensomotorik. Handlungen und Bewegungen Muskelaufbau und Muskelfunktion Propriozeption und Reflexe Motorische Kontrolle im ZNS Augenbewegungen
Sensomotorik Handlungen und Bewegungen Muskelaufbau und Muskelfunktion Propriozeption und Reflexe Motorische Kontrolle im ZNS Augenbewegungen Klassifikation Bewegungen Reflex (Kniesehnenreflex) Haltung
MehrAbbildungen Schandry, 2006 Quelle: www.ich-bin-einradfahrer.de Abbildungen Schandry, 2006 Informationsvermittlung im Körper Pioniere der Neurowissenschaften: Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) Camillo
MehrAllgemeine Anatomie III Gelenke, Muskel
Allgemeine Anatomie III Gelenke, Muskel David P. Wolfer Institut für Bewegungswissenschaften und Sport, D-HEST, ETH Zürich Anatomisches Institut, Medizinische Fakultät, Universität Zürich 376-0905-00 Funktionelle
MehrProf. Dr. Silvio O. Rizzoli, Dr. Nora Wender. 1. Stunde: Skelettmuskulatur
Prof. Dr. Silvio O. Rizzoli, Dr. Nora Wender 1. Stunde: Skelettmuskulatur Muskulatur: quergestreifte (Skelettmuskulatur und Herzmuskulatur) und glatte. Skelettmuskulatur: in Skelettsystem integriert. Funktion:
MehrÜbung 6 Vorlesung Bio-Engineering Sommersemester Nervenzellen: Kapitel 4. 1
Bitte schreiben Sie Ihre Antworten direkt auf das Übungsblatt. Falls Sie mehr Platz brauchen verweisen Sie auf Zusatzblätter. Vergessen Sie Ihren Namen nicht! Abgabe der Übung bis spätestens 21. 04. 08-16:30
MehrDie Muskulatur. Die Anatomie und Physiologie der Skelettmuskulatur
Die Muskulatur Die Anatomie und Physiologie der Skelettmuskulatur 1 Jeder Mensch verfügt über ca. 600 willkürlich bewegbare Muskeln. Vom Gedanken an eine Bewegung bis zu deren Ausführung dauert es beim
MehrPhysiologie - Muskulatur
Physiologie - Muskulatur 1. Bedeutung der Muskulatur 2. Anatomische Betrachtung 2.1 Skelettmuskulatur 2.1.1 Aufbau 2.1.2 Muskelfaserspektrum 1.1.3 Physiologische Muskelveränderungen 2.2 Herzmuskulatur
MehrDas sensomotorische System
Das sensomotorische System 1. Funktionsprinzip des sensomotorischen Systems 2. Assoziationskortex 3. Motorischer Kortex 4. Kleinhirn und Basalganglien 5. Absteigende motorische Bahnen 6. Sensomotorische
MehrErgebnisprotokoll. 10. Muskel und Reflexe
10. Muskel und Reflexe, Aufgabenbereich 10.1 Ergebnisprotokoll 10. Muskel und Reflexe Datum des Praktikums... Dozent:... Aufgabenbereich 10.1 Eigenschaften quergestreifter Muskulatur Aufgabe 10.1.a Reizstärke-Abhängigkeit
MehrAnatomische, physiologische und biomechanische Grundlagen
w w w. a c a d e m y o f s p o r t s. d e w w w. c a m p u s. a c a d e m y o f s p o r t s. d e Anatomische, physiologische und biomechanische Grundlagen L E SEPROBE online-campus Auf dem Online Campus
MehrKniekehlgelenk (Art. femorotibialis)
2. Passiver Bewegungsapparat Das Kniegelenk ist außerordentlich wichtig. Es leitet die Bewegung, unterstützt vom Sprunggelenk, ein und gibt sie weiter. Von hier aus werden die stärksten Stöße an den ganzen
MehrMuskeln. Herzmuskel. Glatte Muskulatur. Skelettmuskulatur. Elektrische Synapsen. Elektrische Synapsen
Muskeln Elektrische Synapsen Die Fähigkeit zur aktiven Bewegung haben Tiere dank ihrer Muskeln. Diese bestehen aus kontraktilen Proteinen, die wie im Falle der Skelettmuskulatur eine hochgeordnete Struktur
MehrBeide bei Thieme ebook
Beide bei Thieme ebook Neurophysiologie 1) Funktionelle Anatomie 2) Entstehung nervaler Potentiale 3) Erregungsfortleitung 4) Synaptische Übertragung 5) Transmitter und Reflexe 6) Vegetatives Nervensystem
MehrAnatomische und physiologische Grundlagen menschlicher Bewegung
Anatomische und physiologische Grundlagen menschlicher Bewegung Katja Müller und Anna Kuckenberg-Merz Sport Leistungskurs 2012 Lehrer: Oliver Kohlhaas Inhaltsverzeichnis 2 Bau und Funktion des Herz-Kreislaufsystems;
MehrAnatomie der Muskulatur
Anatomie der Muskulatur Muskelarten Aufbau des Muskels Reizleitung Faszien/Sehnen Agonist/Antagonist/Synergist Energiebereitstellung Aufgabe der Muskeln Beispielmuskeln Wissenswertes ca 424 einzelne Muskeln
MehrAbschlussarbeit Biologiezusatzkurs ( )
Abschlussarbeit Biologiezusatzkurs (12.2-13.1) Quantifizierung von Trainingseffekten auf die Rumpfmuskulatur unter Einbeziehung molekularbiologischer Hintergründe Städtisches Gymnasium Wülfrath 31.1.2010
MehrZelltypen des Nervensystems
Zelltypen des Nervensystems Im Gehirn eines erwachsenen Menschen: Neurone etwa 1-2. 10 10 Glia: Astrozyten (ca. 10x) Oligodendrozyten Mikrogliazellen Makrophagen Ependymzellen Nervenzellen Funktion: Informationsaustausch.
MehrTrainingslehre - Ausdauer. Ausdauer. Das zentrale Thema der Trainingslehre im Pflichtfach Sport! Folie 1
Ausdauer Das zentrale Thema der Trainingslehre im Pflichtfach Sport! Folie 1 Ausdauer 1. Lohnt sich Ausdauertraining? 2. Energiebereitstellung in der Muskelzelle und Funktion des Herz-Kreislauf-Systems
MehrMUSKELN. 1. Arten der Muskulatur nach Bau und Funktion. 1.1. quergestreifte Muskulatur 1.2. glatte Muskulatur 1.3. Herzmuskulatur
- 1 - MUSKELN 1. Arten der Muskulatur nach Bau und Funktion 2. Allgemeine Muskellehre 1.1. quergestreifte Muskulatur 1.2. glatte Muskulatur 1.3. Herzmuskulatur 3. Wie kann sich ein Muskel verkürzen? 4.
MehrKapitel 05.11: Muskeln & Muskelphysiologie
Kapitel 05.11: Muskeln & Muskelphysiologie 1 Kapitel 05.11: Muskeln & Muskelphysiologie Quelle Bild: Public domain/ Gemeinfrei aus dem 11. Buch der 4. Auflage des Meyers Konversationslexikons (1885-90).
MehrPassive Muskeldehntechniken
l l l gesundheitssport Präventiver Gesundheitssport Passive Muskeldehntechniken zur Detonisierung der Muskulatur? Aspekte aus dem Sport für die PT~Praxis von Dirk Ehrhardt Einleitung: Die Diskussionen
MehrKapitel 05.02: Die Nervenzelle
Kapitel 05.02: Die Nervenzelle 1 Kapitel 05.02: Die Nervenzelle Kapitel 05.02: Die Nervenzelle 2 Inhalt Kapitel 05.02: Die Nervenzelle...1 Inhalt... 2 Informationsweiterleitung im menschlichen Körper...3
MehrDas Neuron (= Die Nervenzelle)
Das Neuron (= Die Nervenzelle) Die Aufgabe des Neurons besteht in der Aufnahme, Weiterleitung und Übertragung von Signalen. Ein Neuron besitzt immer eine Verbindung zu einer anderen Nervenzelle oder einer
MehrNaCl. Die Originallinolschnitte, gedruckt von Marc Berger im V.E.B. Schwarzdruck Berlin, liegen als separate Auflage in Form einer Graphikmappe vor.
NaCl Künstlerische Konzeption: Xenia Leizinger Repros: Roman Willhelm technische Betreuung und Druck: Frank Robrecht Schrift: Futura condensed, Bernhard Modern Papier: Igepa Design Offset naturweiß 120
MehrElektromyografie: Hintergrund
Elektromyografie: Hintergrund Skelettmuskeln leisten bei der Fortbewegung und Unterstützung des animalischen Skeletts den größten Teil der Arbeit. Jeder Muskel besteht aus einzelnen Muskelfasern, die in
MehrMuskelphysiologie. Biotechnologie + Biochemie + Bioprozesstechnik SS 2011. Übersicht - Muskelphysiologie
Prof. Dr. Michael Pfaffl Lehrstuhl für Physiologie Weihenstephaner Berg 3 85354 Freising-Weihenstephan michael.pfaffl@wzw.tum.de Muskelphysiologie Biotechnologie + Biochemie + Bioprozesstechnik SS 2011
MehrMöglichkeiten der Qualitätsbeurteilung von Fleisch und Fleischerzeugnissen durch den Verbraucher BAFF KULMBACH 2002 CH-SCHW
Möglichkeiten der Qualitätsbeurteilung von Fleisch und Fleischerzeugnissen durch den Verbraucher Qualität von Fleisch und Fleischerzeugnissen Qualität Güte wertschätzend "Qualitätsfleisch Beschaffenheit
MehrEvidenzbasierte physiotherapeutische Behandlungsmaßnahmen. bei Patienten mit hereditärer spastischer Spinalparalyse.
Evidenzbasierte physiotherapeutische Behandlungsmaßnahmen bei Patienten mit hereditärer spastischer Spinalparalyse Susanna Freivogel Dieses Skript ist urheberrechtlich geschützt. Kopien unterliegen der
MehrAnatomie/Physiologie 19.05.04 (Dr. Shakibaei) Nervengewebe. besteht aus 2 Bestandteilen:
Anatomie/Physiologie 19.05.04 (Dr. Shakibaei) Nervengewebe besteht aus 2 Bestandteilen: Nervenzelle ( Neuron : Signal aufnehmen, verarbeiten und weiterleiten) Gliazelle, Stützzelle: div. metabolische Funktionen
MehrReizleitung in Nervenzellen. Nervenzelle unter einem Rasterelektronenmikroskop
Reizleitung in Nervenzellen Nervenzelle unter einem Rasterelektronenmikroskop Gliederung: 1. Aufbau von Nervenzellen 2. Das Ruhepotential 3. Das Aktionspotential 4. Das Membranpotential 5. Reizweiterleitung
MehrSynaptische Transmission
Synaptische Transmission Wie lösen APe, die an den Endknöpfchen der Axone ankommen, die Freisetzung von Neurotransmittern in den synaptischen Spalt aus (chemische Signalübertragung)? 5 wichtige Aspekte:
MehrIn der Membran sind Ionenkanäle eingebaut leiten Ionen sehr schnell (10 9 Ionen / s)
Mechanismen in der Zellmembran Abb 7.1 Kandel Neurowissenschaften Die Ionenkanäle gestatten den Durchtritt von Ionen in die Zelle. Die Membran (Doppelschicht von Phosholipiden) ist hydrophob und die Ionen
MehrDie Muskulatur des Menschen
Die Muskulatur des Menschen Der Mensch verfügt über mehr als 400 voneinander abgrenzbare Einzelmuskeln. Sie machen zusammen ungefähr 40 Prozent der Körpermasse aus. Ohne Muskulatur und Gelenke wäre ein
MehrAsmaa Mebrad Caroline Mühlmann Gluconeogenese
Gluconeogenese Asmaa Mebrad Caroline Mühlmann 06.12.2004 Definition: wichtiger Stoffwechselweg, bei dem Glucose aus Nicht-Kohlenhydrat-Vorstufen synthetisiert wird Ablauf bei längeren Hungerperioden dient
MehrVersuch B Muskelphysiologie
Eberhard-Karls-Universität Tübingen SS2005 Tierphysiologischer Kurs für Bioinformatiker Versuch B Muskelphysiologie Donnerstag, 17. März 2005 Die folgende Versuchsreihe beschäftigt sich intensiv mit dem
MehrAbbildung 1. Bizeps/Trizeps - Beispiel für zwei antagonistisch arbeitende Muskeln.
Muskel: Hintergrund Das Skelett dient dem Körper als Stütze und zur Artikulation. Die Knochen fungieren als Gerüst und die Gelenke als Dreh- und Angelpunkte. Skelett- bzw. quer gestreifte Muskeln sind
MehrMUSKEL & ENERGIE II. Biologie. Sekundarstufe II
MUSKEL & ENERGIE II Sekundarstufe II Drei Muskeltypen im Vergleich Feinbau des Skelettmuskels Die Muskelkontraktion Muskeln, Energie und Muskelkater Biologie Inhalt und Einsatz im Unterricht "Muskel &
MehrMuskelgewebe. Katrin Feller Mättelistr. 27 3122 Kehrsatz 1. Allgemeines... 1. 2. Skelettmuskulatur... 1
Mättelistr. 27 3122 Kehrsatz katrin.feller@bluewin.ch Inhaltsverzeichnis 1. Allgemeines... 1 2. Skelettmuskulatur... 1 2.1. Ultrastruktureller Aufbau der Myofibrille... 2 2.2. Elektromechanische Kopplung...
MehrArbeitsweise der Muskulatur
Bewegungssystem. Muskelsystem Das aktive Bewegungssystem wird von der quer gestreiften Muskulatur bzw. der quer gestreiften Skelettmuskulatur, gebildet. Diese ist willkürlich beeinflussbar, d. h., der
MehrAufbau und Funktionweise der Nervenzelle - Wiederholung Vorlesung -
Aufbau und Funktionweise der Nervenzelle - Wiederholung Vorlesung - Fragen zur Vorlesung: Welche Zellen können im Nervensystem unterschieden werden? Aus welchen Teilstrukturen bestehen Neuronen? Welche
MehrEnzyme SPF BCH am
Enzyme Inhaltsverzeichnis Ihr kennt den Aufbau von Proteinen (mit vier Strukturelementen) und kennt die Kräfte, welche den Aufbau und die Funktion von Enzymen bestimmen... 3 Ihr versteht die Einteilung
MehrNervenphysiologie 3.4.3
Bewegungssystem 3.4.3 Nervenphysiologie präsynaptische Endigung Dendriten Zellkörper Axonhügel Axon Bau und Einteilung der Neurone Neurone bestehen aus einem Zellkörper und Nervenfortsätzen und sind zur
Mehr3 Die motorische Fähigkeit Kraft
3 Die motorische Fähigkeit Kraft Nach dem Studium von Kapitel 3 sollten Sie: 1. mit der Definition der motorischen Fähigkeit Kraft umgehen können, 2. die Arbeitsweisen der Muskulatur sowie die Spannungsformen
MehrBeweglichkeitstraining
Beweglichkeitstraining Faktoren der Beweglichkeit Dehntraining: Trainingseffekte und anpassungen Vorteile eines regelmäßigen Dehnens Fragen zum Dehnen Auf was kommt es beim Dehnen an? Trainingsmethoden
MehrEinführung in die Trainingslehre. Schnelligkeit. Definitionsansätze. Stephan Turbanski. Literaturempfehlung
Einführung in die Trainingslehre Stephan Turbanski Institut für Sportwissenschaften Literaturempfehlung GEESE R., HILLEBRECHT M. (1995): straining. Aachen: Definitionsansätze BAUERSFELD M., VOSS G. (1992):
MehrDie neuronale Synapse
Die neuronale Synapse AB 1-1, S. 1 Arbeitsweise der neuronalen Synapse Wenn am synaptischen Endknöpfchen ein Aktionspotenzial ankommt, öffnen sich spannungsgesteuerte Calciumkanäle. Da im Zellaußenmedium
MehrMatthias Birnstiel Modul Nervensystem Medizinisch wissenschaftlicher Lehrgang Wissenschaftliche Lehrmittel, Medien, Aus- und Weiterbildung
Matthias Birnstiel Modul Nervensystem Medizinisch wissenschaftlicher Lehrgang CHRISANA Wissenschaftliche Lehrmittel, Medien, Aus- und Weiterbildung Inhaltsverzeichnis des Moduls Nervensystem Anatomie des
MehrFolie 1. Folie 2. Folie 3. Anatomie und Physiologie des passiven und aktiven Bewegungsapparates. Inhalte... Matthias Coenen
Folie 1 Anatomie und Physiologie des passiven und aktiven Bewegungsapparates Matthias Coenen ZAS Frankfurt am Main Folie 2 Inhalte... Aktiver Bewegungsapparat Passiver Bewegungsapparat Muskulatur Training
MehrBündel glatter Muskelzellen
Lumen der Harnblase Universität Leipzig, erstellt von J. Kacza Schleimhautfalten mit Urothel Blutgefäß äße lockeres Bindegewebe Bündel glatter Muskelzellen Muskelgewebe: Glatte Muskulatur Harnblase - Hund:
MehrAnatomie des Nervensystems
Anatomie des Nervensystems Gliederung Zentrales Nervensystem Gehirn Rückenmark Nervensystem Peripheres Nervensystem Somatisches Nervensystem Vegetatives Nervensystem Afferente Nerven Efferente Nerven Afferente
MehrBIOCHEMIE. Prof. Manfred SUSSITZ. über(be)arbeitet und zusammengestellt nach Internetvorlagen:
BIOCHEMIE Prof. Manfred SUSSITZ über(be)arbeitet und zusammengestellt nach Internetvorlagen: Medizinische Fakultät, Universität Erlangen http://www2.chemie.uni-erlangen.de/projects/vsc/chemie-mediziner-neu/start.html
Mehr7.1. Die Rückenmarknerven (Die Spinalnerven): Siehe Bild Nervenbahnen
7. Das periphere Nervensystem: 7.1. Die Rückenmarknerven (Die Spinalnerven): Siehe Bild Nervenbahnen 7.2. Die Hirnnerven: Sie stammen aus verschiedenen Zentren im Gehirn. I - XII (Parasympathikus: 3,7,9,10)
MehrMembranen. U. Albrecht
Membranen Struktur einer Plasmamembran Moleküle gegeneinander beweglich -> flüssiger Charakter Fluidität abhängig von 1) Lipidzusammensetzung (gesättigt/ungesättigt) 2) Umgebungstemperatur Biologische
MehrInstruktor Guide. www.fitvibe.com
Instruktor Guide 1 Vorwort Diese Anleitung richtet sich an Benutzer des fitvibe Excel und beinhaltet leicht verständliche Erläuterungen, wie die Leistung des Körpers durch vertikale Vibrationsstimulierung
MehrOrgansysteme und sportliches Training
Organsysteme und sportliches Training 1. Muskulatur 2. Autonomes Nervensystem 3. Zentralnervensystem 4. Sinnessystem 5. Herz-Kreislauf-System 6. Immunsystem 7. Atmungssystem 8. Passiver Bewegungsapparat
MehrEnergiebereitstellung
oder Wie kommt die Tinte auf den Füller? ATP Währung der Zelle Energie wird gewonnen durch: Baaam!! ATP Mechanische Arbeit (ca. 25 %; max 35%) ADP Thermoregulation (bei sportlicher Belastung 75%!!!) Energie
Mehr2.) Material und Methode
1.) Einleitung: Wenn man unser Nervensystem und moderne Computer vergleicht fällt erstaunlicherweise auf, dass das Nervensystem ungleich komplexer ist. Dazu ein kurzer Überblick: Das menschliche Nervensystem
MehrDehnen was wirkt wann wo wie?
Dehnen was wirkt wann wo wie? Ein Überblick über 2 Methoden des Dehnens 1 Dehnen ist mehr als nur 1 Methode ist mehr als nur Muskelverlängerung braucht Kenntnis über Anatomie und Physiologie der Muskulatur
MehrTransduktion bei den Nozizeptoren
Transduktion bei den Nozizeptoren AB 2-1 Aufgabe 1 Beschriften Sie die Abbildung mit folgenden Begriffen: Fasern des Cytoskletts - Zellmembran - Natrium- Ionen - Einströmen von Natrium-Ionen, geschlossener
MehrDie Nervenzelle 1. EINLEITUNG 2. NEURONEN (= NERVENZELLEN) Biopsychologie WiSe Die Nervenzelle
Die Nervenzelle 1. Einleitung 2. Neuronen (Evolution & Funktionelle Anatomie) 3. Neuronentypen 4. Gliazellen 5. Methoden zur Visualisierung von Neuronen Quelle: Thompson Kap. (1), 2, (Pinel Kap. 3) 1.
MehrVisuelle Wahrnehmung I
Visuelle Wahrnehmung I Licht: physikalische Grundlagen Licht = elektromagnetische Strahlung Nur ein kleiner Teil des gesamten Spektrums Sichtbares Licht: 400700 nm Licht erst sichtbar, wenn es gebrochen
MehrTutoriat zur Vorlesung Neuronale Informationsverarbeitung im HS 2010
Tutoriat zur Vorlesung Neuronale Informationsverarbeitung im HS 2010 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- Wie definiert man elektrische
MehrAngewandte Physiologie
Angewandte Physiologie Übungsleiterausbildung Am Olympiazentrum Vorarlberg Hofer Manuel, Dipl. PT www.olympiazentrum-vorarlberg.at Lern-Ziele: Kennenlernen + verstehen Belastung Belastbarkeit Belastung
MehrMembranen und Potentiale
Membranen und Potentiale 1. Einleitung 2. Zellmembran 3. Ionenkanäle 4. Ruhepotential 5. Aktionspotential 6. Methode: Patch-Clamp-Technik Quelle: Thompson Kap. 3, (Pinel Kap. 3) 2. ZELLMEMBRAN Abbildung
MehrSchmerz, Grundlagen AB 1-1, S. 1
Schmerz, Grundlagen AB 1-1, S. 1 Text 1: Schmerzqualitäten Zunächst einmal unterscheidet man zwischen somatischen und visceralen Schmerzen. Somatischer Schmerz geht von der Haut, von Muskeln, Gelenken,
Mehr39. Vorlesung. Hybridisierung Biologische Moleküle Photosynthese Sehvorgang Selbstorganisation Molekulare Motoren
Prof. C. von Borczyskowski Physik für CS + SK 39. Vorlesung Hybridisierung 39.1 Biologische Moleküle 39.1.1 Photosynthese 39.1.2 Sehvorgang 40.1 Selbstorganisation 40.2 Molekulare Motoren Verwendete Literatur:
MehrEnergieverbrauch > 5.000 kcal/woche durch Training = mind. 6 Std. intensives Training!!! Ernährung (Essen + Trinken!) der letzten Hauptmahlzeit vor
Energieverbrauch > 5.000 kcal/woche durch Training = mind. 6 Std. intensives Training!!! Ernährung (Essen + Trinken!) der letzten Hauptmahlzeit vor der Belastung, unmittelbar vor der Belastung, während
MehrAngewandte Physiologie
Angewandte Physiologie Übungsleiterausbildung Am Olympiazentrum Vorarlberg Hofer Manuel, Dipl. PT www.olympiazentrum-vorarlberg.at Lern-Ziele Anatomisch physiologische Basisinformationen von Skelett, Knorpel,
MehrSimMuscle. Physiologische Experimente am isolierten Froschmuskel im virtuellen Labor
Lernziele: SimMuscle Physiologische Experimente am isolierten Froschmuskel im virtuellen Labor Die meisten Ihrer Registrierungen aus diesem Praktikumsversuch sowie die daraus erstellten Diagramme werden
MehrUnser Körper benötigt Nährstoffe:
Institut für Sportwissenschaft Fitness III/IV Ss 2005 Dozenten : Dr. Theo Stemper, Dr. Peter Wastl Referent : Dominique Clemens Thema: Energiebereitstellung (aus Williams, M.H. (1997) Ernährung, Fitness
MehrKraft, Beweglichkeit, Koordination. Kraft. Kraft Georg Fritsch 2013
Kraft, Beweglichkeit, Koordination Georg Fritsch 2013 Kraft = Fähigkeit des Muskels, Spannung zu entwickeln! Anatomie Myofibrillen Energie ATP, KP Kraft = Muskelquerschnitt Kraft = intramuskuläre Koordination
Mehr6.5 Synapse Bahnung und Hemmung Was Dozenten zum Thema Nerv fragen Antworten Der Muskel
Inhaltsverzeichnis 1. Grundlagen... 11 1.1 Begriffsklärung... 11 1.2 Die Zelle... 11 Was Dozenten zum Thema Grundlagen fragen... 16 Antworten... 17 2. Atmung: O 2 -Aufnahme über die Lunge... 18 2.1 Die
MehrSpinales Segment, Spinalkanal, Spinalnerven und Rückenmark
Das Rückenmark ist ein Teil des zentralen Nervensystems, es verbindet das Gehirn mit den Spinalnerven, die vom Rückenmark abgehen. Vom Gehirn geht das Mark im Bereich des großen Hinterhauptlochs in das
MehrFacharbeit im Fach Biologie
Facharbeit im Fach Biologie Thema: Entstehung des Muskelkaters alte und neue Hypothesen (Abb. 1) Name des Schülers: Niklas Kreienbrink Schuljahr: 2009/2010 Jahrgangsstufe: 12 Schule: Max-Ernst-Gesamtschule
MehrFunktionsabhängige Beschwerdebilder des Bewegungssystems. 2. Auflage. Kubalek-Schröder Dehler. Physiotherapie
Physiotherapie KubalekSchröder Dehler Funktionsabhängige Beschwerdebilder des Bewegungssystems 2. Auflage BrüggerTherapie Reflektorische Schmerztherapie . Bewegungsorganisation Muskel Sehne Abb..2 Aufbau
MehrInhaltsverzeichnis. VI. Ermüdung Mechanische Zeichen der Ermüdung Störungen der Energiebilanz Störungen der Erregung 211
Inhaltsverzeichnis A. Einleitung 1 B. Chemische Zusammensetzung 1 I. Anorganische Bestandteile 1 1. Wassergehalt 1 2. Ionenkonzentration 2 II. Proteine 3 1. Nicht fibrilläre Proteine 3 a) Albumine 3 b)
MehrMuskelgewebe. Hintergrundinformation zu den Präparationsabenden der MGW im April und Oktober 2011 von Dr. Thomas Kann
Muskelgewebe Hintergrundinformation zu den Präparationsabenden der MGW im April und Oktober 2011 von Dr. Thomas Kann Einleitung: Es wurden im Rahmen der histologischen Präparationsabende folgende Dauerpräparate
Mehr" Der Einfluss von Sport und körperlicher Bewegung auf Adipositas, biochemische & physiologische Wirkmechanismen, realistische Therapieansätze"
" Der Einfluss von Sport und körperlicher Bewegung auf Adipositas, biochemische & physiologische Wirkmechanismen, realistische Therapieansätze" Klinik für Rehabilitationsmedizin Direktor: Univ. Prof. Dr.
MehrGenerierung eines APs
Generierung eines APs Interessante Bemerkungen: Die Zahl der Ionen, die während eines Aps in Bewegung sind, ist verglichen mit der Gesamtzahl der Ionen innerhalb und außerhalb eines Neurons sehr gering!
Mehr24 M. orbicularis oculi. 506 Muskelatrophie. 562 Polyneuropathie. 54 Zunge. 61 Appendix. 301 Appendizitis
Kurs Präparat 24 M. orbicularis oculi 54 Zunge 61 Appendix Pathologisches Präparat 506 Muskelatrophie 562 Polyneuropathie 301 Appendizitis Seminar mit klinischen Bezügen Dr. Dirk Eulitz Institut für Anatomie,
MehrErgänzungsfach Sport Gymnasium Bern-Kirchenfeld. Trainingslehre Kraft. 2. Semester 2012 Th. Glatzfelder, R. Rohner
Ergänzungsfach Sport Gymnasium Bern-Kirchenfeld Trainingslehre Kraft 2. Semester 2012 Th. Glatzfelder, R. Rohner Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung...2 1.1 Die motorische Einheit...3 1.2 Der Muskelaufbau...4
MehrDas synaptische Interaktionsgeflecht
Synaptische Integration und Plastizität. Synaptische Mechanismen von Lernen und Gedächtnis Das synaptische Interaktionsgeflecht Praesynapse Praesynapse Postsynapse Astroglia Verrechnung (Integration) an
MehrErkrankungen des peripheren Nervensystems ~~~ und deren Aufarbeitung
Erkrankungen des peripheren Nervensystems ~~~ und deren Aufarbeitung Stefan Rupp & Thilo v. Klopmann 03. Oktober 2012 13. Hofheimer Tierärztetag 1 Das Nervensystem - Funktion Reizbeantwortung (Input Verarbeitung
MehrGRUNDLAGEN NEUROANATOMIE...
Inhaltsverzeichnis 1 NEUROLOGIE... 2 1.1 GRUNDLAGEN NEUROANATOMIE... 2 1.1.1 Allgemeines... 2 1.1.2 Aufbau eines Neurons... 2 1.1.3 Information des Nervensystems... 3 1.1.4 Synapse... 5 1.1.5 Isolierung
MehrWas macht eigentlich das Herz? Lehrerinformation
Was macht eigentlich das Herz? Lehrerinformation 1/6 Arbeitsauftrag Ziel Die SuS erfahren durch ein Referat, welche wichtige Arbeit das Herz verrichtet und was dabei im Körper vorgeht. Sie erfahren zudem,
MehrBenzodiazepine. Wirkprofil
Benzodiazepine Die Benzodiazepine stellen die wichtigste Gruppe innerhalb der Tranquillantien dar. Sie können nach ihrer Wirkdauer eingeteilt werden in: ÿ Lang wirksame Benzodiazepine ÿ Mittellang wirksame
MehrHerzlich Willkommen zum Vortrag: Ohne Koordination ist alles nichts!
Herzlich Willkommen zum Vortrag: Ohne Koordination ist alles nichts! Anja Neie MFT Master Intruktorin Groupfitness Referentin Was ist Koordination? Koordination ist das Zusammenspiel von Zentralnervensystem
MehrGlia- sowie Nervenzellen (= Neuronen) sind die Bausteine des Nervensystems. Beide Zellarten unterscheiden sich vorwiegend in ihren Aufgaben.
(C) 2014 - SchulLV 1 von 5 Einleitung Du stehst auf dem Fußballfeld und dein Mitspieler spielt dir den Ball zu. Du beginnst loszurennen, denn du möchtest diesen Ball auf keinen Fall verpassen. Dann triffst
MehrDie Entwicklung der Gefühle: Aspekte aus der Hirnforschung. Andreas Lüthi, Friedrich Miescher Institut, Basel
Die Entwicklung der Gefühle: Aspekte aus der Hirnforschung Andreas Lüthi, Friedrich Miescher Institut, Basel Wie lernen wir Angst zu haben? Wie kann das Gehirn die Angst wieder loswerden? Angst und Entwicklung
MehrSPORTPHYSIOLOGIE. Inventar-Listen-Mr.:^. 00. Technische Hochschule Dormstadt Fachgebiet Sportwissenschaft. Übersetzung aus dem Russischen
SPORTPHYSIOLOGIE Übersetzung aus dem Russischen Inventar-Listen-Mr.:^. 00 Mit 144 Abbildungen und 21 Tabellen im Text Technische Hochschule Dormstadt Fachgebiet Sportwissenschaft V E B V E R L A G V O
MehrAusarbeitung zur Dan- Prüfung. Bewegung und Training
Ausarbeitung zur Dan- Prüfung Bewegung und Training Thema: Kraft und Krafttraining Leitung: Berthold Kremer Vorgelegt von: Philipp Lintner, Mat.Nr.: 1051834 Sport, Germanistik LA p.lintner@gmx.de Steffen
MehrVersuch 1: Elektrische Fische
Tierphysiologisches Praktikum (Teil Neurophysiologie) SS 2005 Johannes Gutenberg Universität Mainz Protokoll zum 1.Kurstag am 02.05.2005 Versuch 1: Elektrische Fische Protokollant: Max Mustermann Matrikelnummer:
MehrBlut und Blutkreislauf
Blut und Blutkreislauf (Copyright: Teleskop und Mikroskop Zentrum, Lacerta GmbH, 1050 WIEN, Schönbrunnerstr. 96) www.teleskop-austria.at 1. Blut Mensch Die folgende Abbildung zeigt die roten Blutkörperchen
Mehr