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physio-Journal I 1/2018

BRAINTUNING 1

BRAINTUNING 1 Grundlagen der Zell- und Neurophysiologie Nr. 5 Welche Aufgabe(n) hat die Natrium-Kalium-ATPase? Wie kann die Natrium-Kalium-ATPase gehemmt werden? Grundlagen der Zell- und Neurophysiologie PHYSIOLOGIEKARTE PHYSIOLOGIEKARTE Grundlagen der Zell- und Neurophysiologie Nr. 5 Die Natrium-Kalium-ATPase transportiert durch einen aktiven Austauschmechanismus drei Na + nach außen und zwei K + nach innen. Dadurch entsteht ein Ladungsungleichgewicht (d. h. die Pumpe ist elektrogen), das sich zum Ruhemembranpotenzial von ca. 70–90 mV (innen negativ gegenüber außen) addiert. Dieser Pumpmechanismus kann gehemmt werden durch Stoffe, die 7 die Energiebereitstellung der Zelle vermindern (O 2 -Mangel), 7 direkt die Pumpe hemmen (Digitalis-Glykoside) oder 7 die Ionenkonzentrationen verändern (Diuretika). Wichtig! Die Natrium-Kalium-ATPase spielt für ein einzelnes Aktionspotenzial keine Rolle, da bei einem Aktionspotenzial nur wenige Ionen bewegt werden. 3 [Na+]- Gradient – 90 mV Diuretika verändern die Ionenkonzentrationen 0 mV 3 Na+ 1ATP Digitalis-Glykoside hemmen Pumpe 2 K+ extrazellulär intrazellulär 3 [K+]- Gradient 1 O2-Mangel vermindert Energiebereitstellung 1ADP + 1P © pathdoc - Fotolia.com 30 physio-Journal

BRAINTUNING Jeder kennt das: Die Ausbildung und das Studium zum Physio- therapeuten beinhalten vor allem in den Fächern Physiologie, Anatomie und in den klinischen Fächern zahlreiche sehr komplexe Themengebiete, die man sich immer wieder durchlesen muss, um sie endlich zu verstehen. Leider sind in der Fachliteratur die spannenden und kniffligen Themen auch sehr komplex und langatmig beschrieben. Deshalb wollen wir Euch gerne ein bisschen unterstützen und kleine Shorties verzehrfertig servieren. Hier findet Ihr knifflige Themengebiete häppchenweise kurz und prägnant zusammengefasst. Viel Spaß und Erfolg beim Lesen und Verstehen! Fotolia © Eric Isselée SHORTIES PHYSIOLOGIE VEGETATIVES NERVENSYSTEM Text: Lina Wirtz 1 Zwerchfell 2 Herz 3 Speiseröhre 4 Magen 5 Bauchspeicheldrüse 6 Leber/Gallenblase 7 Dünndarm 8 Dickdarm 9 Harnblase/Nieren 10 Geschlechtsorgane Abbildung 1: Head-Zonen aus dem Handbuch Physiotherapie (2017) »Fight or flight« oder »rest and digest«, wenn man nach unserem vegetativen Nervensystem geht, kann man unsere Aktivierungszustände so einteilen. Aber wie funktioniert dieses System eigentlich und welche Strukturen gehören dazu? Genau damit wollen wir uns in diesem Shortie beschäftigen. Da der Mensch nicht alle Funktionen unseres Körpers steuern kann, werden vegetative Parameter wie zum Beispiel Atmung, Kreislauf, Verdauung, Stoffwechsel, Wasserhaushalt und Körpertemperatur autonom gesteuert. Um das zu steuern, innerviert das vegetative Nervensystem motorisch überwiegend die glatte Muskulatur der Eingeweide und Gefäße, darüber hinaus auch exokrine und endokrine Drüsen. Unser vegetatives Nervensystem hat drei Anteile: den Sympathikus, den Parasympathikus und das enterische Nervensystem oder auch Darmnervensystem genannt. Bis auf wenige Ausnahme innervieren der Parasympathikus und der Sympathikus alle inneren Organe [Faller et al, 1999]. Gesteuert werden sie übergeordnet durch den Hypothalamus, die Formatio reticularis und das limbische System [Trepel, 2015]. Um entspannt fortzufahren, beginnen wir mit dem Parasympathikus. Er hat seine Ursprünge im Hirnstamm und den Seitenhörnern des sakralen Rückenmarks und ist für 1 1 die Ruhe im Körper zuständig. So senkt er zum Beispiel den 2 Herzschlag und stimuliert die 3 Magen-Darm-Aktivitäten. Diese 5 4 Aktivitäten werden auch trophotrop genannt. Sein »Gegen- 7 6 8 über« ist der Sympathikus. Er 9 10 10 entspringt in den Seitenhörnern von Th1–L2. Seine Wirkung wird als ergotrop bezeichnet, was bedeutet, dass er das System bei einwirkendem Stress, wie beispielsweise bei körperlicher Arbeit oder Sport, aktiviert. Dafür sind seine Funktionen den parasympathischen Funktionen entgegengesetzt. Er weitet die Bronchien, erhöht die Herzschlagfrequenz, hemmt die Tätigkeiten im Magen-Darm-Trakt und stimuliert das Nebennierenmark. Dort wird Adrenalin und Noradrenalin produziert, welches für die Aktivierung nötig ist [Trepel, 2015; Zalpour, 2016]. Leitungsbahnen des vegetativen Nervensystems Es ist zunächst so, dass die Rezeptoren zum Beispiel Spannungszustände des Organs registrieren. Die Afferenzen – also die Informationszuleitung – werden über die viszerosensiblen Fasern geleitet. Auf ihrem Weg zum zentralen Nervensystem treten sie über die Hinterwurzel in das Rückenmark ein und laufen später mit dem N. vagus gemeinsam weiter. Es gibt aber auch Hirnnerven, die parasymapthische Fasern aufweisen: III. N. occulomotorius, VII. N. facialis, IX. N. glossopharyngeus, X. N. vagus [Trepel, 2016]. Nun sollen Arbeitsaufträge vom Parasympathikus und Sympathikus an die Organe gesendet werden. Nehmen wir hierzu ein Beispiel, das sicher viele von euch kennen: Die Prüfungssituation. Vor und in der Prüfung ist 1 der Körper einem Stressreiz ausgesetzt. Um den Körper in die- 3 2 sem Alarmzustand zu versetzen, 6 4 muss der Sympathikus Reizsignale senden. Die dazugehörigen 5 7 9 Axone, beziehungsweise viszeromotorischen Fasern, verlassen 9 10 8 8 das Rückenmark und treten unmittelbar danach in den Grenzstrang (Truncus sympathicus) ein. physio-Journal 31