Inhaltsverzeichnis. Allgemeine Physiologie der Zelle. II Integrative Leistungen des Nervensystems

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1 XVII I Allgemeine Physiologie der Zelle 1 Grundlagen der Zellphysiologie 3 Hans Oberleithner 1 1. Bestandteile.einer.Zelle Zytoskelett.und.Zelldynamik Funktionelle.Systeme.der.Zelle Zellreproduktion.und.Wachstum Regulation.des.Zellvolumens Literatur 26 2 Signaltransduktion. 27 Erich Gulbins, Florian Lang 2 1..Regulation.der.Aktivität.und.Expression.. von.effektormolekülen Rezeptoren.und.heterotrimere.G-Proteine Zyklische.Nukleotide.als.second messenger Kalziumvermittelte.Signale Regulation.von.Zellproliferation.und.Zelltod Eikosanoide Literatur 39 3 Transport in Membranen und Epithelien 41 Michael Fromm 3 1..Transmembranale.Transportproteine Zusammenspiel.von.Transport.. und.barrierefunktion.in.epithelien Aktiver.und.passiver.Transport Typische.Anordnung.epithelialer.Transporter Literatur Grundlagen zellulärer Erregbarkeit 55 Bernd Fakler, Christoph Fahlke 4 1..Funktionsprinzipien.von.Ionenkanälen Aufbau.spannungsgesteuerter.Kationen-. kanäle Gating.von.Kationenkanälen Anionenkanäle Ligandaktivierte.Ionenkanäle Grundlagen.des.Ruhemembran-.. und.aktionspotenzials Literatur Erregungsleitung und synaptische Übertragung. 79 Manfred Heckmann, Josef Dudel 5 1. Reiz.und.Elektrotonus Fortleitung.des.Aktionspotenzials Auslösung.von.Impulsserien.durch.lang.. dauernde.depolarisation Chemische.synaptische.Übertragung,.. erregend.und.hemmend Synaptische.Überträgerstoffe Interaktionen.von.Synapsen Mechanismus.der.Freisetzung.der.Überträger-. stoffe,.synaptische.bahnung Synaptische.Rezeptoren Synaptische.Plastizität Elektrische.synaptische.Übertragung Literatur Kontraktionsmechanismen. 111 Wolfgang Linke, Gabriele Pfitzer 6 1..Muskelarten.und.Feinbau.der.Muskelfasern Molekulare.Mechanismen.der.Kontraktion..quergestreifter.Muskeln Kontraktionsaktivierung.im.quergestreiften.. Muskel Zentralnervöse.Kontrolle.der.Skelett-. muskelkraft Skelettmuskelmechanik Energetik.der.Skelettmuskelkontraktion Bau,.Funktion.und.Kontraktion.der.glatten.. Muskulatur Regulation.der.Kontraktion.der.glatten.. Muskulatur Literatur 139 II Integrative Leistungen des Nervensystems.. 7 Motorische Systeme. 143 Frank Lehmann-Horn 7 1..Kontrolle.von.Haltung.und.Bewegung.. im.überblick Spinale.Reflexe Spinale.postsynaptische.Hemm-Mechanismen Propriospinaler.Apparat.des.Rückenmarks Reflektorische.Kontrolle.der.Körperhaltung.. im.raum Optimierung.von.Stützmotorik.und.. Zielbewegungen.durch.das.Kleinhirn Optimierung.von.Zielbewegungen.. durch.die.basalganglien Funktionelle.Organisation.der.motorischen..Rindenfelder 174

2 XVIII 7 9..Bereitschaft.und.Einstellung.zum.Handeln Literatur Allgemeine Physiologie der Großhirnrinde Niels Birbaumer, Robert F. Schmidt 8 1. Aufbau.der.Großhirnrinde Analyse.der.elektrischen.und.magnetischen..Großhirnaktivität Analyse.der.Großhirntätigkeit.mit.ereigniskorrelierten.Hirnpotenzialen.(EKP) Analyse.der.Großhirntätigkeit.mit.. bildgebenden.verfahren Literatur Wachen, Aufmerksamkeit und Schlafen. 202 Niels Birbaumer, Robert F. Schmidt 9 1..Zirkadiane.Periodik.als.Grundlage.. des.wach-schlaf-rhythmus Wach-Schlaf-Verhalten.des.Menschen Physiologische.Aufgaben.der.Schlafstadien Neurobiologie.der.Aufmerksamkeit Subkortikale.Aktivierungssysteme Literatur Lernen und Gedächtnis 223 Niels Birbaumer, Robert F. Schmidt Formen.von.Lernen.und.Gedächtnis Plastizität.des.Gehirns.und.Lernen Zelluläre.und.molekulare.Mechanismen.. von.lernen.und.gedächtnis Neuropsychologie.von.Lernen.. und.gedächtnis Literatur Motivation und Emotion. 239 Wilfrid Jänig, Niels Birbaumer Emotionen.als.physiologische.Anpassungsreaktionen Zentrale.Repräsentationen.von.Emotionen Freude.und.Sucht Sexualverhalten Hunger Literatur Kognitive Funktionen und Denken 259 Niels Birbaumer, Robert F. Schmidt Zerebrale.Asymmetrie Neuronale.Grundlagen.von.Kommunikation.. und.sprache Assoziationsareale.des.Neokortex:.Höhere.. geistige.funktionen Literatur 269 III Allgemeine und Spezielle Sinnesphysiologie.. 13 Allgemeine Sinnesphysiologie. 273 Hermann O. Handwerker, Martin Schmelz Sinnesphysiologie.und.Wahrnehmungs-. psychologie Sinnesmodalitäten.und.Selektivität.. der.sinnesorgane.für.adäquate.reizformen Informationsübermittlung.in.Sensoren.. und.afferenten.neuronen Molekulare.Mechanismen.. der.transduktion Informationsverarbeitung.im.neuralen.Netz Sensorische.Schwellen Psychophysische.Beziehungen Integrierende.Sinnesphysiologie Literatur Das somatosensorische System. 296 Rolf-Detlef Treede Submodalitäten.und.Bahnsysteme.. der.somatosensorik Funktionelle.Eigenschaften.somato-. sensorischer.neurone Mechanorezeption Propriozeption Thermorezeption Nozizeption Viszerozeption Funktionsprüfungen.des.somatosensorischen..Systems.in.der.Klinik Entwicklung.und.adulte.Plastizität Literatur Nozizeption und Schmerz. 324 Hans-Georg Schaible, Robert F. Schmidt Subjektive.Empfindung.Schmerz.. und.nozizeptives.system Peripheres.nozizeptives.System Spinales.nozizeptives.System Thalamokortikales.nozizeptives.System.. und.endogene.schmerzkontrollsysteme Klinisch.bedeutsame.Schmerzen Grundlagen.der.Schmerztherapie Literatur Die Kommunikation des Menschen: Hören und Sprechen 343 Hans-Peter Zenner Ohr.und.Schall Die.Schallleitung.zum.Innenohr Schalltransduktion.im.Innenohr. 350

3 XIX Signaltransformation.von.der.Sinneszelle.. zum.hörnerven Frequenzselektivität:.. Grundlage.des.Sprachverständnisses Informationsübertragung.und.-verarbeitung.. im.zns Stimme.und.Sprache Literatur Der Gleichgewichtssinn und die Bewegungsund Lageempfindung des Menschen. 367 Hans-Peter Zenner Gleichgewichtsorgane.im.Innenohr Gleichgewichtssinn.durch.Beschleunigungs-. messung Zentrales.vestibuläres.System Literatur Sehen und Augenbewegungen. 377 Ulf Eysel Licht Auge.und.dioptrischer.Apparat Reflektorische.Einstellung.von.Sehschärfe.. und.pupillenweite Augenbewegungen Netzhaut..Aufbau,.Signalaufnahme.. und.signalverarbeitung Psychophysik.der.Hell-Dunkel-Wahrnehmung Signalverarbeitung.im.visuellen.System.. des.gehirns Klinisch-diagnostische.Anwendung.. der.elementaren.sehphysiologie Tiefensehen Farbensehen Hirnphysiologische.Grundlagen.kognitiver.. visueller.leistungen Literatur Geschmack und Geruch 421 Hanns Hatt Bau.der.Geschmacksorgane.und.ihre.. Verschaltung Geschmacksqualitäten.und.. Signalverarbeitung Eigenschaften.des.Geschmackssinns Aufbau.des.Riechsystems.und.seine.zentralen..Verschaltungen Geruchsdiskriminierung.und.deren.neurophysiologische.Grundlagen Funktional.wichtige.Eigenschaften.. des.geruchssinns Literatur 436 IV Regulation vegetativer Funktionen.. 20 Vegetatives Nervensystem 439 Wilfrid Jänig Peripheres.vegetatives.Nervensystem:.. Sympathikus.und.Parasympathikus Transmitter.und.ihre.Rezeptoren.. in.sympathikus.und.parasympathikus Signalübertragung.im.peripheren.. Sympathikus.und.Parasympathikus Darmnervensystem Organisation.des.vegetativen.Nerven-. systems.im.rückenmark Organisation.des.vegetativen.Nerven-. systems.im.unteren.hirnstamm Miktion.und.Defäkation Genitalreflexe Hypothalamus Literatur Hormone 474 Florian Lang, François Verrey Allgemeine.Aspekte.endokriner.Regulation Hypothalamus.und.Hypophyse Schilddrüsenhormone Pankreashormone Nebennierenrindenhormone Literatur Reproduktion. 503 Wolfgang Wuttke Reproduktionsrelevante.Hormone Regulation.der.Gonadenfunktion.. beim.mann Regulation.der.Gonadenfunktion.. bei.der.frau Regulation.von.Schwangerschaft,.Laktation.. und.sexueller.differenzierung Regulation.von.Pubertät.und.Menopause Literatur 520 V Blut und Immunabwehr. 23 Blut 523 Wolfgang Jelkmann Aufgaben.und.Zusammensetzung.des.Blutes Blutplasma Erythrozyten Leukozyten 535

4 XX Thrombozyten Blutstillung.und.-gerinnung Blutgruppen.des.Menschen Literatur Immunsystem. 550 Erich Gulbins, Karl S. Lang Angeborene.Immunität Spezifisches.Immunsystem Pathophysiologie.des.Immunsystem Literatur 562 VI Herz und Kreislauf 25 Herzerregung. 565 Hans Michael Piper Ruhe.und.Erregung.der.Arbeitsmyokardzelle Erregungsbildungs-.und.-leitungssystem.. des.herzens Elektrokardiogramm.(EKG) Literatur Herzmechanik. 589 Heinz-Gerd Zimmer Aufgaben,.Bau,.Form.und.Lage.des.Herzens Kontraktion.des.Herzens Regulation.der.Herzfunktion Untersuchung.des.Herzens Herzhypertrophie.und.Herzinsuffizienz Literatur Herzstoffwechsel und Koronardurchblutung. 610 Andreas Deussen Energieumsatz.des.Myokards Substrate.und.Stoffwechsel Koronardurchblutung Literatur Kreislauf. 618 Rudi Busse Einführung.und.Strömungsmechanik Eigenschaften.der.Gefäßwände.. und.arterielle.hämodynamik Niederdrucksystem Mikrozirkulation Nerval.vermittelte.Durchblutungsregulation Komponenten.des.basalen.Gefäßtonus Modulation.des.Gefäßtonus.durch.. zirkulierende.hormone.und.vasoaktive.peptide Das.Endothel:.zentraler.Modulator.. vaskulärer.funktionen Synopsis.der.lokalen.und.systemischen..Durchblutungsregulation Langfristige.Regulationsmechanismen Anpassung.des.Kreislaufs.an.wechselnde..Bedingungen Lungenkreislauf Spezielle.Kreislaufabschnitte Messung.von.Kreislaufgrößen Literatur 680 VII Regulation des Inneren Milieus. 29 Niere. 683 Florian Lang, Armin Kurtz Aufgaben.und.Bau.der.Niere Durchblutung.und.glomeruläre.Filtration Transportprozesse.im.proximalen.Tubulus Transportprozesse.der.Henle-Schleife.. und.harnkonzentrierung Transportprozesse.im.distalen.Nephron Transportdefekte,.Wirkung.von.Diuretika,.. Urolithiasis Stoffwechsel.und.biochemische.Leistungen.. der.niere Regulation.der.Nierenfunktion Renale.Hormone Messgrößen.der.Nierenfunktion Literatur Wasser- und Elektrolythaushalt. 720 Pontus B. Persson Flüssigkeits-.und.Elektrolytbilanz Flüssigkeitsräume Regelung.der.Wasser-.und.Kochsalz-. ausscheidung Regelung.der.Wasser-.und.Kochsalzaufnahme Entgleisung.des.Wasser-Elektrolyt-Haushaltes Kaliumhaushalt Literatur Kalzium- und Phosphathaushalt 740 Florian Lang, Heini Murer Physiologische.Bedeutung.von.Kalzium-. phosphat Regulation.des.Kalziumphosphathaushaltes Knochen Störungen.des.Kalziumphosphathaushaltes Magnesiumstoffwechsel Literatur 752

5 XXI VIII Atmung IX Stoffwechsel, Arbeit, Altern 32 Lungenatmung Gerhard Thews, Oliver Thews Grundlagen.der.Atmungsfunktion Ventilation Atmungsmechanik Pulmonaler.Gasaustausch Lungenperfusion.und.Arterialisierung.. des.blutes Literatur Atemregulation. 786 Diethelm Wolfgang Richter Atemrhythmus Atemzentrum Chemische.Kontrolle.der.Atmung Reflektorische.Kontrolle.der.Atmung Literatur Atemgastransport Wolfgang Jelkmann Biophysikalische.Grundlagen Hämoglobin Transport.von.O 2.im.Blut Transport.von.CO 2.im.Blut Fetaler.Gasaustausch Literatur Säure-Basen-Haushalt. 816 Florian Lang Bedeutung.und.Pufferung.des.pH Regulation.des.pH Störungen.des.Säure-Basen-Haushaltes Literatur Der Sauerstoff im Gewebe: Substrat, Signal und Noxe. 829 Ulrich Pohl, Jürgen Grote Sauerstoffbedarf Sauerstoffversorgung.der.Gewebe O 2 -Mangelwirkungen Sauerstoff.als.Signalmolekül Sauerstoff.als.Noxe Literatur Ernährung. 847 Hans K. Biesalski Nahrungsmittel Makronährstoffe Vitamine Spuren-.und.Mengenelemente Literatur Funktionen des Magen-Darm-Trakts. 859 Peter Vaupel Allgemeine.Grundlagen.der.gastrointestinalen..Funktionen Gastrointestinale.Motilität.und.Sekretion Mundhöhle,.Pharynx.und.Ösophagus Magen Pankreas Leber.und.Gallensekretion Dünndarm Kolon.und.Rektum Absorption.von.Elektrolyten,.Wasser,.. Vitaminen.und.Eisen Verdauung.und.Absorption.von.Nährstoffen Intestinale.Schutzmechanismen.. und.darmbakterien Literatur Energie- und Wärmehaushalt, Thermoregulation Pontus B. Persson Nährstoffbrennwerte Energieumsatz Körpertemperatur.des.Menschen Wärmeregulation Wärmebildung,.Wärmeabgabe Physiologische.und.pathophysiologische..Veränderungen.der.Temperaturregulation Literatur Sport- und Arbeitsphysiologie. 928 Urs Boutellier, Hans-Volkhart Ulmer Leistung.und.Leistungsfähigkeit Energiebereitstellung Aerobe.und.anaerobe.Leistungsfähigkeit Physiologische.Anpassungen.an.körperliche.. Aktivität Leistungstests Motorisches.Lernen.und.Training Ermüdung,.Erschöpfung,.Übertraining.. und.erholung Doping Literatur 952

6 XXII 41 Alter und Altern. 953 Thomas von Zglinicki, Thorsten Nikolaus Was.ist.Altern? Zelluläre.und.molekulare.Ursachen.. des.alterns Physiologisches.Altern Organveränderungen.im.Alter Funktionsbeeinträchtigung.und.Krankheit Intervention Literatur 967 A Anhang A1 Tabellen. 971 A2 Abkürzungen. 986 A3 Quellenverzeichnis. 988 A4 Sachverzeichnis 994