Kommunikationssysteme Flashcards
Nervensystem vs Hormonsystem
wo werden Signale erzeugt?
Nervens: in Sinneszellen, in Nervenzellen
Hormon: in hormonproduzierenden Zellen
Nervensystem vs Hormonsystem
WIe erfolgt die Weiterleitung?
Nervens: über Nervenfasern
Hormons: durch Blut und Gewebe
Nervensystem vs Hormonsystem
Wie erfolgt die Übertragung?
Nervens: über elektrische Impulse
Hormons: über chemische Botenstoffe (Hormone)
Nervensystem vs Hormonsystem
Wer empfängt das Signal?
Nervens: Nervenzellen, Muskelzellen
Hromons: verschiedene Körperzellen
Nervensystem vs Hormonsystem
Wie schnell erfolgt die Weiterleitung
Nervens: sehr schnell entlang der Nervenfasern (bis zu 120 m/s)
Hormons: langsamer Transport über Blut oder Diffusion
Nervensystem vs Hormonsystem
Wie lange hält die Wirkung an?
Nervens: kurz (Millisekunden)
Hormons: lämnger (Minuten, Stunden)
Erkläre Hierachien
für alle Steuerungs- und Informationssysteme sind drei Hierachien notwendig
- Empfängersystem (zb Sinnesorgan), das den Reiz aufnimmt und Weiterleitet zb Geräusch - Ohr
- übergeordnetes Zentrum (zb Gehirn), das den Reiz verarbeitet und eine Reaktion auslöst
- Erfolgsorgan (zb Muskel, in dem Reaktion erfolgt
Ablauf Reflex
Reiz
reizt Sinneszelle
reagieren mit elektr Impuls
wird über Empfindungsnerven weitergeleitet
Rückenmark sendet Befehl als elektrische Impuls an
Bewegungsnerven
Erfolgsorgan
nach Befehl an Bewegungsnerven wird Meldung an Gehirn weitergegeben -> erlebte kann verarbeitet werden
einteilung nervensystem nach aufbau
- zentrales Nervensystem ZNS (Gehirn und Rückenmark)
- peripheres Nervensystem PNS (sensorische Nerven von Sinneszellen zu ZNS, motorische Nerven vom ZNS zum Erfolgsorgan)
einteilung nervensystem nach funktion
willkürliches nervensystem
=somatisches NS
steuert willentllich aktionen zb muskelbewegungen
unwillkürliches NS
=vegetatives NS
abreitet unbewusst, Herzschlag, Verdauung, Atmung, Stoffwechsel
Aus welchen Zelltypen besteht Nervengewebe
Gliazellen (Hilfsmannschaft der Neuronen)
ca 100 Mrd im Gehirn
Nervenzellen (Neuronen): Grundbaustene des Nervensystems
10x so viele wie Neuronen
typischer Aufbau Neuron
- Zellkörper enthält Organellen - besonders viele Mitochondrien
- Dendriten (verzweigte Fortsätze) nehmen Singale anderer Nerven- und Sinneszellen auf und leiten sie zum Zellkörper
- Nervenfaser (Neurit od Axon) leitet Signale zu Enden der Nervenzellen
- Axone meist von isolierender Schicht =Markscheide/Myelin umhüllt ->ringförmige Unterbrechungen = Schnürringe
- Axone verzweigen sich am Ende der Nervenzellen und bilden kleine Verdickungen =Endknöpfchen -> Kontakte mit nachgeschalteten Nervenzellen oder motorische Endplatten, die in Muskelfasern eingesenkt sind
- Kontaktstelle = Synapse
Was ist Nerv
besteht aus einem Bündel parallel laufender Axone
einzelnen Bündel und ganzer Nerv sind von Bindegewebshüllen umgeben (von Gliazellen gebildet)
Erkläre Gliazellen
- unterstützen, ernähren und isolieren Neuronen
- beseitigen Abfallstoffe
- machen giftige Substanzen und Krankheitserreger unschädlich
- steuern Kontaktaufnahme zwischen Nervenzellen
- können sich während der Entwicklung des Gehirns in Neuronen umwandeln
- drei Typen: Astrozyten, Oligodendrozyten, Mikrogliazellen
Erkläre Astrozyten
=Sternzellen
- sternförmig verzweigte Zellen -> Fortsätze reichen u.a. zu Blutgefäßen -> Ernährung Neuronen
- Teil der Blut-Hirn.SChranke
Erkläre Oligodendrzyten
- kleine runde Zellkörper
- Fortsätze bilden Myelinscheiden -> dienen elektrischer Isolierung der Axone
Erkläre mikrogliazellen
- Abwehrzellen des Gehirns
- werden bei Verletzung eines Blutgefäßes aktiv -> gezieltes Auswachsen der Zellfortsätze zu verletzter Stelle zur Abdichtung des Gefäßes
erkläre elektrische Signale in der Zelle
- fließen in Form von elektrische geladenen Atomen (ionen)
- werden über Zellmembran weitergeleitet
- ungleiche Verteilung positiver und negativer Ionen innerhalb und außerhalb der Zellen -> elektrische Spannung (Membranpotenzial)
Erkläre Membranpotenzial
- alle Zellen bilden Membranpotenzial aber nur Nerven- und Sinneszellen können es aktiv verändern und dadurch elektrische signale weiterleiten -> “erregbare Zellen”
- membranpotenzial in Ruhe =Ruhepotenzial
Erkläre Na+/K+ - Pumpen
transportieren unter Energieaufwand K+-Ionen in Zelle hinein und Na+-Ionen heraus
Erkläre Ionenkanäle
in Zellmembran, nur für bestimmte Ionen offen und immer in beide Richtungen durchgängig, zb spezifische NA+, Cl- oder K+ Kanäle
Erkläre Diffusion
führt zu Bewegung der Ionen aus einem Bereich hoher Konzentration in einen Bereich geringer Konzentration. ungehinderte Diffusion führt zu Konzentrationsausgleich
Erkläre Osmose
diffusion durch selektiv permeable Membran, die nur bestimmte Ionen durchlässt, dadurch kann Ionen-Konzentration auf einer Seite höher werden und osmotischer Druck entsteht
erkläre elektrische ANziehungskräfte
herrschen zwischen Ionen unterschiedlicher Ladung
erkläre ausgleichsströme
enstehen durch bewegung von Ionen, die sich innerhalb und außerhalb der zellen bwegen
Wie entsteht Ruhepotenzial?
gekennzeichnet durch spezifische Verteilung von Ionen an Zellmembran:
außerhalb der Zelle hauptsächlich Na+ und Cl- Ionen, geringer Anteil an K+ Ionen
innerhalb der Zelle (im Zellplasma) K+Ionen und organische Anionen (proteine) und geringe Menge Na+Ionen
ungleiche Ionenverteilung -> membran in ruhe außen positiv und innen negativ geladen, spannung von -60 bis -110 mV, beim Menschen -70 bis -80 mV
Wie wird Ruhepotenzial aufrechterhalten?
Na+/K+Pumpen transportieren ständig K+Ionen in Zelle hinein und Na+Ionen aus der Zelle heraus -> höhere K+Konzentration im Zellinneren
Ionenkanäle für Na+ sind im Ruhezustand meist geschlossen, während K+Kanäle offen sind -> K+Ionen können durch Membran nach außen diffundieren
negativ geladenen Proteine im Zellinneren, könne wegen Größe nicht durch Membran diffundieren, bewirken negative Ladung und ziehen positiv geladene K+Ionen an
Was passiert mit K+Ionen?
auf K+Ionen im Zellinneren wirken zwei entgegengesetzte Kräfte. osmotischer Gradient zieht sie nach außen, um Gefälle zwischen der hohen intrazellulären und der geringen extrazellulären K+Ionen auszugleichen.
elektrische Kräfte der negativ geladenen Moleküle halten K+Ionen aber im Zellinneren zurück, ohne Tätigkeit der Pumpen würde sich ein Gleichgewicht einstellen
Was ist Aktionspotenzial und wie wird es ausgelöst
=Impuls=elektrische Erregung = vorübergehende Abweichung des Membranpotenzials einer Zelle (Ruhepotenzial) durch Depolarisation (=Umpolung)
wird von Reiz ausgelöst
Was passiert bei Aktionspotenzial
Reiz mit gewisser Stärke trifft auf eine nervenfaser
- Na+-Kanäle öffnen sich
- > Na+Ionen strömen schlagartig ins Zellinnere
- > im Zellinneren ensteht Überschuss an positver Ladung (~30mV)
- Membran ist an dieser Stelle kurzfristig umgekehrt geladen (außen negativ, innen positiv) = Depolarisation
dieser plötzliche Anstieg der Spannung = Aktionspotenzial
dauert ca. 1 Millisekunde
ist unabhängig von Reizstärke immer gleich groß, unterschiedliche Reizstärke wirkt sich nur auf Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit aus
Was passiert nach Aktionspotenzial?
Repolarisation = Rückpolung
- Na+Kanäle schließen sich wieder
- K+Kanäle öffnen sich und stellen durch erhöhten Kaliumausstrom wieder ursprüngliche Spannung her = Repolarisation
- Refraktärzeit = Erholungsphase -> an dieser Stelle kann kein Impuls ausgelöst werden bis Ruhewert wieder erreicht wurde
- Na+/K+Pumpen stellen Ionenverteilung des Ruhepotenzials wieder her
wie wird Impuls weitergeleitet?
durch ladungsumkehr während aktionspotenziale entstehen Ionenbewegungen (Ionenströme) innerhalb der Zelle -> schwächen Ruhepotenzial in benachbarten Membranabschnitten ab -> auch hier wird Impuls erzeugt -> ein Aktionspotenzial bewirkt das nächste und setzt sich entlang des Axons fort
da vorhergehende Stelle in Refraktärzeit kann Erregung nur in eine Richtung weitergeleitet werden -> = KONTINUIERLICHE/GLEITENDE ERREGUNGSLEITUNG
Erkläre saltatorische Erregungsleitung
im Axon mit Markscheide können Ionen nur an Schürringen ausgetauscht werden, weil Myelin isolierend wirkt -> Aktionspotenziale können nur an Schnürringen entstehen
->Erregung wird durch Ausgleichsströme sprunghaft=saltatorisch von Schürring zu SChnürring weitergegeben -> stark erhöhte Geschwindigkeit der Erregungsleitung
Unterscheidung der peripheren Nervenzellen nach Bau
markhaltige Nervenfasern:
- gut ausgebildete Markscheide
- durch Schnürringe unterbrochen
- > sprunghafte erregungsleitung, v.a. bei Wirbeltieren
marklose Nervenfaser:
- wenig ausgebildete Markscheide
- > gleitende Erregungsleitung, v.a. bei Wirbellosen
Wie kann Leitungsgeschwindigkeit erhöht werden?
- durch dicke Nervenfasern (aber enorm platzraubend)
- durch elektrische Isolierung der Axone (ausbildung von Myelinscheiden)
In welche Arten von Synapse kann man nach Art der Weiterleitung unterscheiden?
elektrische Synapsen:
- v.a. bei wirbellosen Tieren
- Nervenzellen berühren sich ->direkte Weiterleitung des Nervenimpulses
chemische Synapsen:
- v.a. bei Wirbeltieren
- Weiterleitung des Impulses erfolgt über chemische Botenstoffe-Überträgerstoffe (Transmitter)
Wie laufen Synapse in Aktion ab?
erreicht Aktionspotenzial Endknöpfchen werden Transmittermoleküle aus Bläschen in synaptischen Spalt abgegeben (zwi Axon und nachgeschalteter Zelle)
Transmittermoleküle diffundieren durch Spalt und verbinden sich mit passenden Rezeptor an Zellmembran der gegenüberliegenden Seite ->postsynaptische Membran
durch Bindung wird Ionenkanal geöffnet, der je nach Transmitter- und Rezeptortyp Membranpotenzial erhöht aber auch senkt -> erregende oder hemmende Synapsen
wenn Aktionspotenzial aufgebaut wird, wird Signal weitergeleitet oder Reaktion ausgelöst
dann wird Transmitter durch Enzym zerlegt und Membran repolarisiert
spaltprodukte werden in endknöpfchen zurück transportiert
Unterscheidung hemmende und erregende Synapsen
EPSP = exzitatorisches postsynaptisches Potenzial:
erregend
löst Aktionspotenzial an der postsynaptischen Membran aus
IPSP = inhibitorisches postsynaptisches Potenzial
hemmend
erregung wird gestoppt
erkläre transmitter und rezeptoren
Überträgerstoffe,
wichtige Neurotransmitter = ADrenalin, Acetylcholin, Noradrenalin,Serotonin, dopamin, endorphine
rezeptoren = empfänger, reaktionsfähige stelle
Was sind Synapsengifteß
gifte beeinflussen synaptische Vorgänge
wirken an der präsynaptischen Membran, im synaptischen spalt oder an postsynaptischen membran
nennen beispiele für gifte und wie sie wirken können
Atropin (schwarze Tollkirsche)
Curare (Pfeilgiftfrosch)
Alkohol, nikotin, THC in Cannabis
können wirken durch:
-hemmung der ausschüttung des transmitters
-irreparable entleerung des transmitters
-blockade der rezeptoren
-schädigung der rezeptoren
.hemmung der transmitter spaltenden enzyme
Was ist das vegetative Nervensystem?
- arbeitet selbstständig (autonom)
- steuert “automatisch” lebenswichtige Organfunktionen:
- Kreislauf
- Atmung
- Stoffwechsel
- Wasserhaushalt
- Sexualfunktion
Worin ist das vegetative Nervensystem unterteilt?
Sympathikus:
- Anspannung, Stress “Flight or Fight”
- Lunge Herz Schweißdrüßen
- für die Aktivität des Körpers zuständig
Parasympathikus:
- Essen, Verdauung, Ausscheidung, Enstpannung
- Magen, Darm, Harnblase, Geschlechtsorgane
- für Entspannung des Körpers zuständig
Erkläre Entwicklung des menschlichen Gehirns
- bei Geburt noch nicht voll entwickelt
- neue Nervenverbindungen enstehen bei Wachstum
- bei Kleinkind wachsen Gliazellen verstärkt und Myelinscheiden bilden sich
- mit ca. 10 jahren werden die wichtigen und häufig aktivierten Verbindungen gestärkt, während andere absterben
- bei Teenagern bildet sich der präfrontale Cortex fertig aus -> Planung, Beurteilung und Emotionssteuerung, emotionale Uhr stellt sich um
- mit anfang 20 ist Wachstum und Prägung abgeschlossen, nervenverbindungen werden durch anregung und training gestärkt, neue können noch entstehen aber langsamer
- im Alter ist Gehirn Verschleiß unterworfen -> Nervenzellen können absterben und Ablagerungen Synapsen stören.
Was ist das Gehirn und wovon umgeben`?
- Teil des Zentralnervensystems, der im Schädel liegt
- von Schädelkapsel und drei Bindegewebshüllen (hirnhäuten) umschlossen
nenne die hirnhäute
Harte Hirnhaut:
liegt direkt unter SChädelknochen
Spinngewebshaut:
ist aus kreuz- und querlaufenden Fasern aufgebaut
weiche Hirnhaut:
innerste Schicht und enthält zahlreiche Blutgefäße
Erkläre Liquor
Raum zwischen Spinngewebshaut und weicher Hirnhaut ist mit klarer farbloser Flüssigkeit gefüllt = Liquor -> steht mit der Flüssigkeit in den Hohlräumen des Gehirns und dem Rückemarkskanal in Verbindung
Hirnhäute und Liquor schützen Gehirn vor Stößen und erlauben ein gewisses Anschwellen des Gehirns ohne dass Druck in Schädelhöhle unmittelbar zu stark ansteigt
in Welche Hirnabschnitte wird das Gehirn eingeteilt?
Vorderhirn
- Großhirn
- Zwischenhirn (Thalamus, Hypothalamus, Hypophyse)
Kleinhirn
-zwei Hemisphären
Hirnstamm:
- Mittelhirn
- Brücke
- Verlängertes Mark
Erkläre Hirnstamm
stammesgeschichtlich ältester Teil
-steuert in erster Linie unbewusste und unwillkürlich ablaufende Lebensvorgänge
erkläre Mittelhirn
- Schaltstation und Koordinationszentrum zwischen Hirnteilen
- Licht- und Hörempfindung
Erkläre Brücke
- Datenübertragung zwischen Gehirn und Rückenmark
- Verbindung zwischen Groß- und Kleinhirn
erkläre verlängertes Mark
- überträgt infos auf Rückenmark
- steuerzentrum für Herz-Kreislaufsystem, Atmung, Reflexe, Stoffwechsel, Verdauung
wichtigste Funktionen Großhirn
am wichtigsten Infromationsverarbeitung
-> Bewusstsein, Intelligenz, Gedächtnis, Wille, Empfindungen, Motorik
Erkläre Aufbau Großhirn
- füllt Großteil der Schädelkapsel aus#
- überdeckt als Großhirnmantel übrigen Hirnteile
- besteht aus zwei Hemisphären, die durch dicken Nervenstrang (Balken) verbunden werden
in welche Lappen sind beide Hemisphären unterteilt?
Stirn- SCheitel- Schläfen- Hinterhaupts- -lappen
Was liegt außen beim Großhirn
Großhirnrinde
- besteht aus Zellkörpern der Nervenzellen und Gliazellen und bildet graue Substanz
- zur Vergrößerung der Oberfläche in zahlreiche Windungen gelegt
Was liegt innen beim Großhirn
Großhirnmark
- besteht aus Fortsätzen der Nervenzellen und bildet weiße Substanz
- tief in der weißen Markschicht liegen Ansammlungen von grauen Kernen (Basalganglien) -> dienen Kontrolle willkürlicher Bewegungen
In welche Bereiche lässt sich Hirnrinde aufteilen?
in Rindenfelder, die für bestimmte Fähigkeiten zuständig sind:
- sensorische Felder
- motorische RIndenfelder
- assoziative Felder
Wofür sind sensorische Felder zuständig?
Signale von spezifischen Sinnesorganen werden verarbeitet, bestimmtes Areal ist für Aufnahme von visuellen Signalen, anderes für Töne zuständig
Wofür sind motorische Rindenfelder zuständig?
senden Befehle an Bewegungsapparat
Zusammenarbeit mit Kleinhirn und besonderen Bezirken des Zwischenhirns für Ausführung komplizierter Bewegungen notwendig
Wofür sind assoziative Felder zuständig?
=Erkennungsfelder
Informationen werden miteinander verknüpft
wichtig für Erkennen, Erinnern und höhere Denkvorgänge
Beispiele verschiedener Rindenfelder
- Feinmotorik
- Riechzentrum
- Hörzentrum
- Sprachzentrum
- Sehzentrum
- Emotionen/Verhalten
Erkläre Aufteilung in Hemisphären
=Gehirnhälften
- sensorische und motorische Felder sind in beiden Hälften vorhanden
- Felder der rechten Hemisphäre sind für linke Körperhälfte zuständig und umgekehrt
- assoziative Felder kommen nur in einer Hälfte vor
- linke Hemisphäre: Zentren für Sprechen, Sprachverständnis, mathematische Fähigkeiten, Analyse, logisches Denken
- rechten: Zentren für räumliches Denken, Kreativität, Musik
Erkläre Thalamus
- Schalt- und Verarbeitungszentrum zwicshen Sinnesorganen und Großhirn
- filtert Informationen aus Umwelt, Filter -> verarbeitet nur wesentliche Informationen
Erkläre Hypothalamus
- steuert körperliche & psychische Lebensvorgänge
- steuert vegetatives Nervensystem und Hormone
- > Bindeglied zwischen Nerven- & Hormonsystem
Erkläre Hypophyse
=Hirnanhangdrüse
-gibt Hormone ab, die andere Körperdrüsen regulieren
Erkläre Kleinhirn
- Steuerung von Grundspannung der Muskulatur
- Aufrechterhaltung Muskeltonus
- wichtig für Bewegungskoordination, Gleichgewicht
