Metabolische Besonderheiten des ZNS Flashcards
Wodurch wird die Blut Hirn Schranke gebildet?
Durch das kontinuierliche Endothel der Hirnkapillaren mit sehr dichten TIght junctions.
Zusätzlich sind 99% der äußeren Kapillaroberfläche mit Astrozytenausläufern bedeckt und den Gefäßen liegen Perizyten an.
Wo ist die BHS augehoben?
Neuroendokrine Bereiche wie Hypothalamus
Woraus besteht die Blut Liquor Schranke?
Im Gegensatz zur BHS wird die BLS im Bereich der Plexus choroidei nicht durch das Kapillarendothel gebildet sondern durch die aufgelagerte Ependymzellen mit ihren Tight Juntions gewährleistet.
Warum erreichen die meisten Substanzen die Neuronen nicht?
Obwohl viele Substanzen durch das Kapillarendothel aufgenommen werden,erreichen diese nicht die Neurone,weil die Endothelzellen über sehr effektive und schnelle Rücktransportsysteme verfügen,die die potentiell neurotoxischen Substanzen zurück ins Blut transportieren.
Zusätzlich besitzen die Endothelzellen eine Vielzahl von Biotransformationsenzymen,mit denen sie schädliche Substanzen sofort deaktivieren können.
Glucose und Fs mit dem BHS
Glucose gelangt durch das Endothel durch insulinabhängigen GLUT 1.
Glut 1 hat eine sehr höhe Affinität zu GLucose ,arbeitet bei physiologischen Blut Glucosekonz mit maximaler Geschwindigkeit.
Fs können die BHS ncht passieren,weshalb sie vom Gehirn zu keiner Zeit zur Energiegewinnung genutzt werden,
Warum braucht das sehr viel Energie?
durch die zahlreiche,teilweise aktiven Transporte ist der Energiebedarf der Endothelzellen sehr hoch,was sich in ihrer extrem hohen Mitochondrienanzahl widerspiegelt.
Funktionen der BHS
- Homöostase und Erhalten der Milieubedingungen
- Schutz vor Krankheitenerregern und Toxine
- pH Schwankungen und Elektrolytenverschiebungen übertragen sich nicht auf das Gehirn
- Regulation der Nährstoffzufuhr
Wie kann den Blutfluss im Gehirn sichtbar machen?
fMRT->Erkennung des oxygenierte Hämoglobins
Wie kann man die Stoffwechselaktiviät des Gehirn sichtbar machen?
PET->Positron Emisions Tomographie->nutzt markierte Glucose
Was ist der Unterschied zwischen Gefäße im Gehirn und Peripherie?
Im Gehirn gibt es kaum vorhandene sympatische Innervation der Gefäße,weshalb v.a metabolische Mechanismen Einfluss auf den Gefäßdurchmesser nehmen.
Was passiert bei höher neuronaler Leistung?
Steigt die Blutversorgung und auch die Stoffwechselaktivität;sodass letztendlich mehr CO2 anfällt,weshalb pH Wert absinkt.
Das Absinken wird u,a durch die Astrozyten sensiert und führt in der glatten Gefäßmuskulatur zur Dilatation.
Wie viel O2 und Glucose verbraucht das Gehirn pro Tag?
15% des aufgenommen O2 und pro Tag 120-140g GLucose
Was passiert mit dem Gehirn, wenn man nicht zu Glucose im Blut hat?
Ketonkörper zur Energiegewinnung->80g Glucose pro Tag senken
Stoffwechsel Zusammenfassung von Gehirn
Hohe Substratspezifität
höhe Energiebedarf
geringe Energiespeicherkapazität(nur wenig Glykogen in den Astrozyten)
Glucose-Laktat Schema Gehirn
Die Neurone betreiben kaum Glykolyse,sondern präferieren es,lactat von Aastrozyten bereitgestellt zu bekommen(Risiko für Aldehydenstehung->Neurotoxisch).
Nachdem Glucose über GLUT 1 durch das Gefäßendothel transportiert werde,wird es über GLUT1 von den Astrozyten oder aber über GLUT 3 von den Neuronen augnommen;die Astrozyten speicher es als Glykogen oder bauen es in der Glykolyse zu lactat ab.
Laktat gelangt über MCT1 sowohl durch das Gefäßendothel als auch aus den Astrozyten heraus,um dann über MCT2 in die Neurone aufgenommen zu werden.
