Ausgewählte Funktionen Flashcards
Circadiane Rhythmik
- 1/3 seines Lebens schläft der Mensch
- Schlaf-Wachrhythmus ist damit der deutlichste endogene Rhythmus, den der menschliche Organismus aufweist
- trennt die Ruhephase des Schlafes mit deutlich reduziertem Bewusstsein von der Phase des Wachseins, in dem Menschen ihre Umwelt bewusst wahrnehmen (können)
endogen / endogen
- die Circadine Rhythmik ist endogen gesteuert und stellt sich auch ohne äußere Taktgeber wie Tag-Nacht-Helligkeitsunterschiede oder Uhren ein, allerdings auf einen Rhythmus von ungefähr 25 Stunden Länge
- exogene Bedingungen diese Rhythmik leicht verändern oder stören
- Schichtarbeit, Wechsel in andere Zeitzone
Steuerung der circadinen Rhythmik
- über den Nucleus suprachiasmaticus des Hypothalamus, der über Kollaterale der Sehbahn Informationen über die Hell- Dunkel-Verhältnisse erhält
- wirkt als endogener Taktgeber
- bewirkt über gepulste Freisetzungen von Hormonen und rhythmische Entladungen seiner Neuronen die Rhythmizität anderer Hirnstrukturen
- Zirbeldrüse schüttet Melatonin aus
- Hormon verursacht verschiedene periphere Begleiterscheinungen des circadianen Rhythmus
Bedeutung des circadianen Rhythmus
- alle lebenden Systeme oszillieren um ihren Sollwert
- neben dem circadianen Rhythmus existiert
- ein- bis zweistündige Basic Rest Activity Cycle (BRAC) ein weiterer, stabiler Rhythmus verschiedener Vitalfunktionen (Bedürfniss nach Nahrung o Flüssigkeit, Magenbewegungen Harndrang, psychomotorische Leistungen)
Der circadiane Rhythmus überlagert die verschiedenen Einzelrhythmen und stellt die Anpassung des Organismus an den 24-Stunden-Tag dar und legt die notwendigen Ruhezeiten in die Phase der Dunkelheit
Wachen
Aufmerksamkeitsprozesse
Ein Mensch ist die meiste Zeit des Tages wach, das heißt, er reagiert auf Reize aus seinem Körper oder der Umwelt
- Aufmerksamkeit»_space;Selektionsmechanismus zur Auswahl der wichtigen bzw. relevanten Reize
- die Aufmerksamkeit schwankt tonisch über den Tag bzw. phasisch auf best. Anforderungssituationen hin
- bei Erwartung eines Reizes wird Aufmerksamkeit top-down auf diesen gerichtet
- übersteigt ein unerwarteter Reiz eine bestimmte Intensitätsschwelle oder ist von vitaler Bedeutung für das Individuum, wird die Aufmerksamkeit bottom-up auf diesen gelenkt
Hirnstrukturen des Aufmerksamkeitsprozesses
-Formatio reticularis hat eine zentrale Bedeutung für den Wachzustand
-durch ab steigende Bahnen zu den spinalen Motoneuronen hält sie die tonische Muskelak- tivität aufrecht = Kennzeichen für den Wachzustand
-aufsteigenede Bahnen (aufsteigendes retikuläres Aktivierungssystem = ARAS) erreichen über den dorsalen Thalamus fast alle kortikalen Hirnbereiche
-sie projizieren auch in den Nucleus reticularis des Thalamus, der nicht nur eine Umschaltstation ist,
-in den kortikalen Bahnen projiziert, d.h.
Verarbeitung »_space; Regulation des Schlafens und Wachens
-vermtl selektive Aufmerksamkeit
Thalamus ist keine reine Relaisstation, sondern ein wichtiger Modulator kortikaler Netzwerke, z. B. was die variable Größe rezeptiver Felder angeht
- das für eine optimale Leistung notwendige, mittle- re Aktivierungsniveau muss aufrechterhalten werden und nur wichtige Reize an höhere Regi- onen weiter zu leiten (Gate-Funktion)
- Reiz-Bewertung erfolgt anhand von Zuflüssen aus dem präfrontalen und orbitofrontalen Kortex sowie dem limbischen System
Reizverarbeitungsprozesse in den Funktionsmaßen des Gehirn
- während des Wachseins zeigt sich im EEG das b-Band, das eine weitestgehend desynchronisierte Aktivierung des Kortex indiziert
- vor einem (erwarteten) Reiz kommt es zu einer Depolarisation der beteiligten Hirnareale, die dann zu einer Positivierung mit y-Aktivität im EEG während der Verarbeitung führti
- in den ersten 100 ms nach dem Reiz findet die noch unbewusste, primäre Reizverarbeitung statt, die gegebenenfalls zu einer Bewusstwerdung des Reizes führen und damit eine bewusste Reaktion vorbereiten kann
Grundaktivierung
- steht mit gewissen Schwankungen die ganze Wachzeit zur Verfügung
- zur Verhinderung von Reizüberflutung, die Handlungsunfähigkeit bedeuten würde, werden Reize nach ihrer Bedeutung selegiert
- Selektion erfolgt „unbewusst“ durch verschiedene Selektionsmechanismen oder auch aktiv, wenn Reize erwartet werden
Schlafen
- Mensch ist inaktiv und reagiert nicht auf externe Reize, es sei denn sie sind stark
- es gibt verschiedene Schlafstadien
- einteilbar nach
- Stärke des Weckreizes
- Wellenfrequenzmuster im EEG
- gesteuert durch Schlafbedürfnis und circadine Rhythmik
- bei Schlafentzug, insb. bei Mangel an Tiefschlafphasen S3 u S4 wird das Schlafbedürfnis immer stärker
- Formatio retikularis bedingt den Aktivitätszustand (Arousal) der Hirnrinde
- Melatonin (v d Zirbeldrüse ausgeschüttet) wirkt aktivitätssenkend u schlaffördernd
- REM-Schlaf wird durch die Strukturen der Formation retikularis “an- u ausgeschaltet”
- langsame Wellen des Tiefschlafes bilden die Schrittmacherfunktion des Thalamus ab
- Erholungs- u Reparaturphase
- hier laufen zahlreiche, die Vitalfunktionen erhaltenden Prozesse wie Zellteilung oder Ver- dauung ab
- kortikale Verabeitungsprozesse und Konsolidierungsprozesse ebenfalls
- während der REM-Phasen: Gelerntes verfestigt sich, insb. des prozeduralen Wissens
- bei Schlafentzug wird die Müdigkeit immer stärker
- Einbußen der psychischen und physischen Leistungsfähigkeit
- Schlafattacken („Sekundenschlaf“)
- dauerhafter Schlafentzug führt zum Tod
Schlafstadien
- Wachzustand:
- b-Wellen
- a-Wellen im entspannten Wachzustand
- Übergang Wachen zum Schlafen:
- Schlaftstadium 1, nur noch wenige a-Wellen, niedrigamplitudige b und theta-Wellen
- Schlafstadium 2:
- Theta-Wellen
- Schlafspindeln: kurze, hochfrequente Veränderungen, sowie plötzliche Veränderungen hoher Amplituden (K- Komplexe), Einschlafzeitpunkt
- Tiefschlafstadium
- Schlafstadien 3 und 4
- Schlafstadium 3: zw. 20% u 50% der EEG-Aktivität aus delta-Wellen
- Schlafstadium 4: über 50% delta-Wellen > Deltaschlaf o. slow wave sleep
- REM-Schlaf
- Theta-Wellen (“Sägezahnaktivität”)
-Schlafstadien S1-S4 u REM-Schlaf laufen in regelmäßigen Schlafzyklen ab
Schlafspindeln
- kurze, hochfrequente Veränderungen, sowie plötzliche Veränderungen hoher Amplituden (K- Komplexe)
- das Auftreten von Schlafspindeln markiert den eigentlichen Einschlafzeitpunkt
REM
Rapid Eye Movement
- Augen bewegen sich bei geschlossenen Lidern rasch hin und her
- Ähnlichkeit mit Schlafstadium 1
- hohe Weckschwelle
- Muskeltonus herabgesetzt
- kleine Muskelzuckungen können auftreten
Schlafzyklen
- Länge der einzelnen Schlafzyklen spiegelt mit circa 90 Minuten den BRAC (Basic Rest Activity Cycle) wieder
- 1.Schlafzyklus der Nacht: S1-S2-S3-S4-S3-S2-S1-REM- Schlaf
Träumen
- während der Schlafstadien und während des REM-Schlafes
- vermtl. mehr während des REM-Schlafes
- Träume werden als Versuch kortikaler Asso- ziationsfelder erklärt, inkohärente Informationen aus den verschiedenen Kanälen zu deuten. Beispielsweise werden motorische Impulse ausgesandt, die jedoch wegen des mangelnden Muskeltonus nicht umgesetzt werden. In einem Traum könnte diese Diskrepanz durch zum Beispiel eine unerklärliche Lähmung „erklärt“ werden
Hunger und Durst
- Triebe
- Anreiz zu überlebensnotwendigen Verhaltensweisen > Mangelzustand
- homöostatische Triebe
Durst
-ab 0,5% Wasserverlust in Körpergewicht
- hypovolämischer Durst
- osmotischer Durst
- primäres Trinken
- sekundäres Trinken
- vorsorgliche Aufnahme von Flüssigkeit in Form von Getränken und Nahrung
- kann durch Geschmack u andere emotionale Faktoren stark beeinflusst werden
Hypovolämischer Durst
-über Veränderung des Blutvolumens
-über Barorezeptoren wird Druckverlust über mehrere Stationen an den Hypothalamus gemeldet
>Anregung der Freisetzung von Vasopressin (=Adiuretisches Hormon ADH) durch den Hypophysenhinterlappen
-Vasopressin erhöht die Rückresorption von Wasser in die Niere
-durch erhöhten Sympathikotonus + Reduktion des arteriellen Drucks u Blutflusse werden die Nieren angeregt, Renin auszuschütten
> wird in mehreren Zwischenschritten in Angiotensin II verwandelt
-stimuliert mittelbar Nucleus medianus praeopticus des Hypothalamus, der leitet das Trinkverhalten ein
osmotischer Durst
- Einleitung von Trinkverhalten durch Nucleus medianus praeopticus
- ausgelöst durch Osmosensoren
- reagieren auf Erhöhung der intrazellulären Salzkonzentration im Bereich des Hypothalamus
