Medizinische Physiologie. Einführung Regelung im Körper Lernziel No. 1.

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1 Medizinische Physiologie Einführung Regelung im Körper Lernziel No. 1. Prof. Gyula Sáry 1 Medizinische Physiologie Was bieten wir? Rückmeldung nagy.attila1@med.u-szeged.hu 1

2 Medizinische Physiologie Was ist von den Studenten erwartet: was wird gelehrt? Lernziele Unterrichtsformen: wie wird Physiologie beigebracht? Bewertung Vorlesungen Seminare Praktika Seminare Praktika Klausuren Kollokvium Rigorosum 3 Medizinische Physiologie Vorlesungen Begünstigung Seminare (oblogatorisch) Praktika (oblogatorisch) Anforderung: an der Webseite Was zu lernen und wo zu finden? 4 2

3 Gastrin - Somatostatin + + Magensäure (ph ) 3

4 Metabolismus Temperatur Zellen und die Umgebung: ein offenes System Reize Temperatur chemische mechanische usw. Reaktionen: Bewegung Form Metabolismus usw. 8 4

5 Mehrzellige Organismen Bitte: was ist geschehen? und was sollen wir tun? Gesamtflüssigkeit: 60% der Körpermasse intrazellulär: 40% der Körpermasse extrazellulär: 20% der Körpermasse Nervensystem Hormonsystem 9 Extrazelluläre Flüssigkeit: innere Umgebung Kapillaren und Zellen Metabolismus Abfälle Gase Laborwerte: extrezelluläre Flüssigkeit! Guyton 11th edition 10 5

6 Extrazelluläre Flüssigkeit: innere Umgebung Umwelt GI Trakt Lungen innere Umgebung Nieren Zellen Bőr Laborwerte: extrezelluläre Flüssigkeit! Lippincott: Medical physiology 2 nd 11 das Meer in uns - milieu intérieur daß für das Tier tatsächlich zwei Umgebungen gibt: ein äußeres Milieu und ein internes Umfeld, in dem sich die Komponenten des lebenden Gewebes befinden. Die eigentliche Existenz des Seins geschieht innerhalb des flüssigen Mediums durch zirkulierende organische Flüssigkeit. Sie umhüllt alle anatomischen Elemente der Gewebe...sie dringen in die Gewebe ein und bilden sämtliche interstitiellen Flüssigkeiten. Sie sind Ausdruck aller lokalen Ernährung, Quelle und Mündung allen elementaren Austauschs. Claude Bernard die Umwelt extrazelluläre Flüssigkeit -milieu intérieur große Fluktuation Homöostase kleine Fluktuation Zellen 12 6

7 Homöostase, homöostatische Werte griechisch: homoios + stasis die Aufrechterhaltung eines Gleichgewichtszustandes eines offenen dynamischen Systems durch einen internen regelnden Prozess Körpertemperatur Körpergewicht ph Blutzuckerspiegel Na +, K +, Ca ++, Cl - Konzentration Hgb Konzentration usw.. 13 Steuerung vs. Regelung (Kontrolle) 14 7

8 (Parameter) (Rezeptor) (Kontrolle) (Parameter) (Rezeptor) 15 Steuerung vs. geöffnet kein feed back keine Rückwirkung kontrolliert nur vorgesehene Probleme alle Störfaktoren müssen bekannt sein spezifisch stabil Kontrolle geschlossen feed back Rückwirkung (meiste) unbekannte Probleme können kontrolliert werden Störfaktoren müssen nicht bekannt sein kann unstabil sein unspezifisch 16 8

9 generalisiertes Schema eines Kontrollkreises Regelgröße (geregeltes System) Istwert Stellglied (Effektor) Fühler (Rezeptor) Regler Hypoth., RM, usw. Sollwert (Set Point) = Istwert?? Regelkreise gewünschte Eigenschaften: möglichst kurze Latenzzeit schnelle Wirkung effektiv präzise (hängt vom Parameter ab) zuverlässig 18 9

10 Kontrolle wirkt durch: Neuronale Mechanismen: schnell; kurze Latenzzeit; gut definiert in Zeit und Raum. Humorale (hormonale) Mechanismen: langsamer; lange Latenzzeit; diffuse. 19 der neuronale Regelkreis (Reflex) Zentrum afferente Faser efferente Faser Rezeptor Effektor (Drüsen, Gefäße, Muskel) kontrollierter Parameter (Organ, Organsystem, Körper) 20 10

11 der neuronale Regelkreis (Reflex) 21 Humorale Mechanismen 22 11

12 der humorale Regelkreis I. 23 der humorale Regelkreis II. Hypothalamus Hypophyse, Vorderlappe endokrine Drüse Hemmung Hormon 24 12

13 Herzfrequenz Durchschnitt: 72/min Referenzbereich Zeit Referenzbereich/Normalbereich oder Normalwert? ein kombinierter Regelkreis (Ferguson Reflex) Oxytocin im Blut mechanische Reize der Brust stillen auch Uteruskontraktion! 26 13

14 positive und negative Rückopplung (feed back) feed forward: wirkt nur vorwärts, wird nicht durch Fehler kontrolliert negativerückopplung: durch Fehler kontrolliert, oft vorhanden, hält die Parameter um den Sollwert (set point) positive Rückopplung: selten, kann in Teufelkreis rennen (circulus vitiosus) wenn nicht unterbrochen wird zb.: Blutgerinnung Spannunggesteuerte Na + Kanäle Geburt 27 Negative Rückkopplung Niedrige Glukose Konz. Hemmt Insulin Sekretion. Pizza steigert Glukose Konz. Im Blut Insulin wird sekretiert. Zellen nehmen Glukose auf, der Glukose-Spiegel wird niedriger

15 Positive Rückkopplung I. 29 Positive Rückkopplung II. Oxytozin wird sekretiert Afferente Nerven vermitteln Info. zu Hypothalamus Uteruskontraktionen werden durch Oxytozin weiter Stimuliert. Baby drückt (stimuliert) Mechanorezeptoren 30 15

16 Kontrolle durch Verhalten Definition der Regelbreite Die Regelbreite erweitern: körperliche (innere) effektor Mechanismen + Verhalten Aber: Salz und Fett! 31 zeitlicher Verlauf in einem Regelkreis physiologischer Parameter Fehler Latenzzeit Sollwert Korrektion restlicher Fehler Zeit 32 16

17 Effizienz des Regelkreises (gain) gain = Korrektion restlicher Fehler physiologischer Parameter Fehler Latenzzeit Sollwert Korrektion restlicher Fehler Zeit 33 Servomechanismus Normalfall: Störgröße schiebt das System von Gleichgewicht weg -> Kontrolle setzt ein Servomechanismus: Sollwert wird verändert -> Kontrolle setzt ein z.b.: Hyperthermie vs. Fieber 34 17

18 negative und positive Rückopplung stabil Sollwert (set point), Normalbereich Istwert Störgröße zu groß Servomechanismus (Sollwert verändert) positive Rückkopplung 35 zu lesen: