Kapitel 6: Ausgewählte Funktionen Flashcards
Circadiane Periodik
regelt die zeitliche Einordnung der Lebensvorgänge in den Tagesablauf und gehört zum Grundbauplan der eukaryoten Lebewesen. Die Schwingung ist selbsterregend und bleibt deshalb in der Regel zeitlebens bestehen.
Circadianer Rhythmen
Circadiane Funktionen unterliegen einem festgelegten Rhythmus. Der dominante Rhythmus beim Menschen und bei den Säugetieren ist der circadiane Rhythmus, der eine ungefähre 24-stündige Periodik aufweist.
Ist circadiane Rhythmik endogen gesteuert?
Ja.
Exogene Bedingungen können diese leicht verändern oder stören (z.B. länger Wachbleiben bei einer Feier, Schichtarbeit, Reisen in andere Zeitzonen).
Beispiele für circadiane Rhythmusfunktionen
Schlaf-Wach-Rhythmus Körpertemperatur Leistungsfähigkeit Empfindlichkeit für Sinnesempfindungen Hormonspiegel
Was passiert mit den circadianen Rhythmusfunktionen, wenn exogene Taktgeber wegfallen?
Fehlt der äußere Taktgeber (z.B. Uhren, Tag-Nacht-Helligkeitsunterschiede) stellen sich unterschiedliche Funktionen auf ihre Einzelrhythmen ein. Diese können voneinander Unabhängig sein: Zum Beispiel ist die Körpertemperatur nicht an den Schlaf-Wach-Rhythmus gekoppelt, sondern hat seinen eigenen „Takt“.
Verantwortlich für den circadianen Rhythmus ist…
Nucleus suprachiasmaticus
(Teil des Hypothalamus)
Kollaterale der Sehbahn übermitteln Informationen über die Hell-Dunkel-Verhältnisse. Als endogener Taktgeber bewirkt der NSC eine gepulste Freisetzung von Hormonen und beeinflusst durch rhythmische Entladung seiner Neuronen andere Hirnstrukturen.
Was passiert bei einer Schädigung des NSC?
Er ist der wichtigste Taktgeber für den circadianen Rhythmus!
Eine Zerstörung des NSC führt zum Verlust circadianer Verhaltensweisen.
Ultradiane Rhythmen
Rhythmen mit Periodenlängen unter 24h.
Die meisten haben eine Periodizität von 60-120 Minuten.
BRAC
Ultradiane Rhythmen
Basic Rest Activity Cycle (Kleitman, 1961): ein stabiler Rhythmus verschiedener Vitalfunktionen (z.B. Nahrungs- und Flüssigkeitsbedürfnis, Magenbewegung, Harndrang, etc., sowie verschiedener psychomotorischer Leistungen).
Formatio reticularis
Die Formatio reticularis ist ein Netz von Neuronen, das den Hirnstamm durchzieht. Ihre wichtigsten Kerngebiete sind die serotonergen Raphe-Kerne und der noradrenerge Locus coeruleus.
Formatio reticularis - Verbindungen
Die FR ist als steuerndes Netzwerk durch zahlreiche auf-und absteigende Bahnen mit nahezu allen wichtigen Hirnregionen vor allem aber der Hirnrinde verbunden.
Formatio reticularis - Aufgaben
Regulation der allgemeinen Aktivität der Hirnrinde, sowie der motorischen Grundfunktionen. Steuerung der wichtigsten Körperfunktionen (Atmung, Schlucken, Kreislauf)
Bedeutung der Formatio reticularis für das Bewusstsein
Hier wird die “Vorentscheidung” darüber gefällt, ob Reize ins Bewusstsein gelangen können. Analyse ob Reiz von Bedeutung ist (reflexartige Reaktion erforderlich oder folgenlos?)
Nur Reize, die den Filter passieren können eine Veränderung von Aufmerksamkeit und Bewusstseinslage induzieren!
Was ist ARAS?
aufsteigendes retikuläres Aktivierungssystem!
Aufsteigende Bahnen – erreichen über den dorsalen Thalamus fast alle kortikalen Hirnbereiche ; projiziert auch in den Nucleus reticularis des Thalamus (Regulation des Schlafens und Wachens).
Absteigende Bahnen (formatio reticularis)
Absteigende Bahnen – zu den Motoneuronen; hält die tonische Muskelaktivität aufrecht, was ein Kennzeichen für den Wachzustand ist
Schlafen
= Reizunempfänglich
Weckschwelle
hoch = schwer zu wecken niedrig = leicht zu wecken
Wieviele Schlafstadien gibt es?
4 + REM-Schlaf
Schlafstadium 1 oder auch …
..S1
Übergang von Wachen zu schlafen. Wenige α-Wellen, dafür niedrigamplitudige β- und θ-Wellen.
Schlafstadium 2 oder auch…
..S2
Neben den θ-Wellen auftreten von Schlafspindeln (kurze, hochfrequente Veränderungen; diese markieren den Einschlafzeitpunkt), sowie kurze Veränderungen mit hohen Amplituden ( K-Komplexe)
Schlafstadium 3 oder auch…
..S3
Tiefschlafstadium mit 20-50% δ-Wellen im EEG
Schlafstadium 4 oder auch…
…S4
Tiefschlafstadium mit >50% δ-Wellen à Deltaschlaf bzw. slow wave sleep
REM
Rapid Eye Movement Phase, hat Ähnlichkeit mit S1, allerdings mit hoher Weckschwelle. Außer den Augenmuskeln ist der Muskeltonus deutlich herabgesetzt, wobei kleine Muskelzuckungen auftreten können. Wird durch Strukturen der Formatio reticularis „an“- und „ausgeschaltet“.
Schlafzyklus
Schlafphasen besitzen eine gewisse Regelhaftigkeit (siehe: BRAC).
Erster Schlafzyklus der Nacht ist im Regelfall S1-S2-S3-S4-S3-S2-S1-REM.
Träumen
Werden als Versuch kortikaler Assoziationsfelder erklärt, inkohärente Informationen aus den verschiedenen Kanälen zu deuten. Geträumt wird in allen Schlafstadien; am meisten während des REM-Schlafes.
Schlafen und Zeit des Schlafens
Wird sowohl durch das Schlafbedürfnis, als auch die circadiane Rhythmik gesteuert.
Schlafbedürfnis wird stärker bei Schlafentzug (vor allem bei einem Mangeln an Tiefschlafphasen S3 und S4)
Schlaf
Schlaf kann als Erholungs- und Reparaturphase interpretiert werden. Zudem laufen dort noch kortikale Verarbeitungs- und Konsolidierungsprozesse ab. Vor allem in der REM-Phase werden Inhalte des prozeduralen Wissens verfestigt.
Hunger, Durst, Sättigung?
Sind so genannte homöostatische Triebe, da der Organismus bestrebt ist zwischen Wasser- und Energieverbrauch auf der einen Seite und der Aufnahme von Wasser und Nahrung auf der anderen Seite ein Gleichgewicht zu erstellen.
Durst
Bei ca. 0,5% Wasserverlust in Bezug auf das Körpergewicht entsteht Durst. Es werden unterschiedliche Durstarten unterschieden
Hypovolämischer Durst
wird über die Veränderung des Blutvolumens ermittelt. Barorezeptoren melden den Druckverlust an den Hypothalamus, der den Hypophysenhinterlappen zur Vasopressinproduktion anregt. Vasopressin erhöht die Rückresorption von Wasser in der Niere. Ausschüttung von Renin, welches in Angiotensin2 verwandelt wird, welches den Nucleus medianus praeopticus stimuliert und somit das Trinkverhalten einleitet.
Osmotischer Durst
wird durch Osmosesensoren ausgelöst, die auf die Erhöhung der intrazellulären Salzkonzentration im Bereich des Hypothalamus reagieren- das Trinkverhalten wird eingeleitet durch den Nucleus medianus praeopticus
primärem Trinken
Trinken als Folge absolutem oder relativem Flüssigkeitsmangel.
Sollwert der Flüssigkeitskonzentration soll wieder hergestellt werden.
Prozess der Flüssigkeitsaufnahme im Körper ist langsam, daher setzt beim Trinken eine vorwegnehmende Sättigung ein (antizipatorische Sättigung).
Primäres Trinken ist eine Notfallmaßnahme des Körpers.
sekundäres Trinken
Trinken ohne physische Notwendigkeit (vorsorgliche Flüssigkeitsaufnahme)
Kann beeinflusst werden durch Geschmack und andere emotionale Faktoren.
Sekundäres Trinken ist der Normalfall
Hunger (Kurzzeitregulation)
homöostatische Glukosesignale (aus der Leber) & Sättigungssignale (aus dem Magen-Darm) erreichen über den Nervus vagus den Nucleus tractus solitarius
Hunger (Langzeitregulation)
“Adipositas Signale” (= Hungergefühle)
Insulin (Pankreas) - niedriger Insulinspiegel führt zu Energiekonservierung und Hemmung des katabolischen Stoffwechsels;
Leptin (Fettgewebe) sinkt bei kurzfristiger Nahrungsdeprivation & langfristiger Entleerung der Fettspeicher
Dadurch wird über Aktivierung weiterer Hirnregionen die Nahrungsaufnahme eingeleitet.
Antizipatorische Sättigung (Durst)
Da der Prozess der Aufnahme und Verteilung der Flüssigkeit im Körper eine gewisse Zeit dauert, setzt beim Trinken schon vorwegnehmend eine Sättigung ein
Präresorptive Sättigung (Hunger)
noch vor erreichen des Sollwerts die Nahrungsaufnahme beendet wird.
Sexualität
Beinhaltet sowohl einfache, reflexhafte sexuelle Reaktionen als auch komplexes Sexualverhalten
Sexualverhalten ist typischerweise ein soziales Verhalten, das durch erlernte Verhaltensweisen, individuelle Vorlieben und Pheromone beeinflusst wird.
sexuelle Aktivität (sexuelle Appetenz oder Libido) variiert
Koitus (4 Phasen)
- Erregungsphase (über Parasympathikus)
- Plateauphase (über Parasympathikus)
- Orgasmusphase (über Sympathikus)
- Entspannungsphase
Sexualhormone
- steuern Ausbildung von Geschlechtsorganen, sowie Produktion und Reifung der Gameten (Ei-/Samenzelle)
wirken direkt auf Geschlechtsorgane; sind jedoch auch im limbischen System und im Hypothalamus zu finden - Östrogen & Testosteron: wichtige Rolle bei Entwicklung der sexuellen Appetenz
Bedeutung der Sexualität
Selektion günstiger Mutationen
Sexualdimorphismus als Ausgangspunkt komplexer Kulturbildung (Aufteilung zweier Gameten auf zwei Organismentypen (Mann & Frau))
Emotionale Bindung, sowie Unterstützung und Aufbau eines Zusammenlebens von Menschen in Familien und Gruppen
Reifung
- alle Veränderungen von Körper/Verhalten/Leistungsfähigkeit, die keimhaft angelegt sind (= durch das Genom bestimmt).
- Reifungsprozesse laufen automatisch ab, werden jedoch durch soziale und physische Umwelt beeinflusst.
Entwicklung
- alle Veränderungen der psychophysischen Struktur (Disposition), des Verhaltens/Handelns/Erlebens von Menschen
- beinhaltet nicht nur Reifungsprozesse, sondern auch soziale Prozesse der Individualisierung, der Verantwortungsübernahme (für sich selbst und für andere), sowie Lernen und Sammeln/Verwerten von Informationen.
Kindheit
Ausdifferenzierung des Gehirns, sowie zunehmende Myeliniserung
erster Gestaltwandel: vom rundlichen Kleinkind zum schlanken Schulkind (6. Lebensjahr) (Maßgeblich verantwortlich: Wachstumshormon Somatropin (STH))
Pubertät
ab dem 7. bis 10. Lebensjahr bei Mädchen (bei Jungen etwas später)
Über Hypothalamus-Hypophysenachse Freisetzung gonadotroper Hormone (Auslöser)
zweiter Gestaltwandel: Entwicklung sekundärer Geschlechtsmerkmale, sowie Längenwachstum
Geschlechtsreife
Erwachsenenalter
- bis 30. Lebensjahr: maximale körperliche und geistige Leistungsfähigkeit und damit abgeschlossene Reifungsprozesse
Danach relative Stabilität.
Veränderung des Organismus durch Zellteilung/Zelltod
- Nekrose: Sterben der Zellen weil Sauerstoffzufuhr, Glukose oder Blutversorgung gestört/unterbrochen.
- Aptose als programmierter Zelltod
unspezifische Immunabwehr
durch physikalisch-chemische Barrieren (Schleimhaut und Säuremantel der Haut, aber auch Fieber- und Entzündungsreaktionen), sowie durch Makrophagen (= Fresszellen) (Unterscheidung erfolgt über MHC-Proteine auf der Zelloberfläche).
spezifische Immunabwehr
Bildung eines “Immungedächtnisses” über Antigene und Immunkompetente Zellen wie B-Lymphozyten, T-Lymphozyten und natürliche Killerzellen zur
Abwehr von schädlichen Substanzen (Viren, virusinfizierte Zellen, Tumorzellen)
Stress
Über Cortex, limbisches System und Hypothalamus reagiert das sympathische NS mit Aktivierung in Form von Leistungs-Vorbereitung: Ausschüttung von Adrenalin/Noradrenalin führt zur Energiefreisetzung über Glukosestoffwechsel, aber wirkt auch als Transmitter in zentralen Regionen zur Anregung und Modulation der emotional-kognitiven Bewertung
Stress/Immunsystem
Hormonelle Reaktion durch Freisetzung bestimmter Glukokortikoiden (vor allem Kortisol aus der Nebennierenrinde). Durch Freisetzung der Gluko-kortikoiden wird das gesamte Immunsystem gedämpft (Immunsuppression) und zentrale Prozesse wie Emotionen und Kognitionen beeinflusst
