Tierphysiologie - Egger Flashcards

1
Q

Zellemembranpotential

A
  • Ursachen: ungleiche Ionenkonz. u. semipermeable Zellemembran
  • Folgen: chem. Konz.gradient u. el. Gradient
  • intrazellulär: viel K - viele Phosphate, Sulfate
  • extrazellulär: viel Na - viel Ca - viel Cl - viel Bicarbonat
  • Ionenkanäle sind verantwortlich für semipermeable Membran
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2
Q

molekulare Mechanismen u. Verhältnisse am Neuron

A
  • Na-K-ATPase: elektrogen - 3 Na raus, 2 K rein
  • K-Hintergrundkanal: nicht spannungsabhängig
  • Nernst-Gleichung
  • Spezialfall: kein reines K-Nernstpotential
    —> andere Membranleitfähigkeiten müssen berücksichtigt werden
  • Goldman-Hodgkin-Katz-gleichung
  • g = Leitfähigkeit der Membran
  • Nernst-Potentiale diverser Ionen: Na 70mV, K -90mV, Cl -90mV, Ca 140 mV
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3
Q

Ablauf der chemisch synaptischen Übertragung

A
  • Synthese u. Speicherung v. Transmitter in Vesikeln
  • präsynaptisches Aktionspotential des Motoneurons, Öffnung spannungsaktivierende Ionenkanäle u. Einstrom von Ca
  • Fusion der Vesikel mit Membran u. Ausschüttung des Transmitters
  • Bindung des Transm. an postsynaptischen Rezeptor
  • Öffnung postsynaptischer Strom
  • Inaktivierung des Transmitters f
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4
Q

indirekte Übertragung

A
  • Synapsen modifizieren temporär Membranpotentiale
  • Richtung abhängig von Art des postsynaptischen Rezeptors (bzw. seiner Ionenspezifität), den Nernstpot. beteiligter Ionen u. vom Membranpot. V
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5
Q

Einteilung der Neurotrasm. u. postsynaptischer Pot.

A
  • nach funktionellen Aspekten - exzitatorisch (ACh, NA) u inhibitorisch (GABA)
  • nach chem. Struktur - chinerge Transm. (ACh), aminerge Transm. (NA, Dopamin, Serotonin) u. Neuropeptide (Oxytocin, Vasopressin)
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6
Q

Acetylcholin-Rezeptor

A
  • inotroper Rez. = ligandengesteuerter Rez.

- nach Bindung mit ACh - Ionenkanam permeabel f. kleien Kationen (Na, K) - nciht für Ca od. Anionen

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7
Q

Modulation der synaptischen Übertragung

A
  • präsynaptisch - Wahrscheinlichkeit u. Menge der Transm.freisetzung
  • synaptischer Spalt - Verweildauer des Transm. im synap. Spalt
  • Wiederaufnahme od. enzymat. Abbau
  • postsynap. - Desensitierung der Rezep., Modulation der Rezep.aktivität, mehr/weniger/andere Rezep., Mempranpot.
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8
Q

andere Arten der synap. Übertragung

A
  • elektr. Synapsen (Diffusion v. Ionen u. kleinen Signal-Molekülen über gap junctions)
  • graduierte Freisetzung ohne Aktionspotential (sek. Sinneszellen)
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9
Q

Integration exzitatorischer u. inhibitorischer Pot.

A
  • Amplituden von IPSPs meist klein - aber supralineare Subtraktion wegen shunting aufgrund reduziertem Membranwiederstand
  • PSPs räumlich. un zeitl. sommergarten - APs „alles oder nichts“
  • Amplitude der PSPs wird wesentlich durch synap. Leitfähigkeit u. Treibkraft bestimmt
  • synap. Übertragung kann auf vielfältige Weise moduliert werden
  • Erebnis der synap. Integration wird digital kodiert, wobei Reizstärken in Aktionspotential.freq. transformiert werden
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10
Q

Funktion von Aktionspot.

A
  • ermöglichen digitalen Code u. Erregunfsleitung schnell, üner lange Strecken ohne Verlust
  • alles oder nichts Reaktion
    1. Überschreiten der Reizschwelle
    2. Depolarisation
    3. overshoot/peak
    4l Repolarisation
    5. Nachhyperpolarisation
  • Verhalten einzelner Ionenkanäle bestimmbar durch patch-clamp-Technik
    -Einzelstromkanäle eines spannungsabhängigen
    —> Na-Kanals - einamlaiges Öffnen, kurze Einwaärtsströme
    —> K-Kanals - mehrmaliges Öffnen, lange Auswärtsströme
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11
Q

hodkin Zyklus

A
  • initiale Depolarisation
  • Steigung der Na-Permeabilität
  • Vermehrter Na-Einstrom
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12
Q

Tintenfisch - Riesenaxon

A
  • membraneinstrom eines Tintenfischaxons mit Spannungsklemme
  • Na-Kanäle durch TTX blockiert
  • K-Stromanteil steigt
  • K-Kanäle blockiert durch TEA
  • Na-Stromanteil steigt
    —> Folgen der Inaktivierung
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13
Q

Aktionspot.

A
  • Entsteht, wenn Membranpot. das Schwellenpot. für Öffnung von ausreichend vielen spannungsabhängigen Na-Kanälen erreicht
  • während hohe Na-Leitfähigekit erreicht, das Membranpot. Werde naha am Na-GGWPot.
  • Amplitude des Aktiospot. wird durch Inaktivierung der spannungsabhängigen Na-Kalnäle begrenzt
  • Depolarisation der Membran fürt auch zu verzögertem Öffnen v. spannungsabhängigen K-Kanälen
  • vermehrtes Öffnen der spannungsabhängigen K-Kanäle verursacht Repolarisation u geg. die Hachhyperpolaristaion des Aktionspot. - ist für geringe Breie des Aktionspot. verantworlich <1ms
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14
Q

Arten der Erregungsleitung

A
  • membranwiederstand R(m)u Innenwiederstand R(i)
  • Längenkonstante u. Membrankapazität C(m)
  • Membranzeitkonst.
    Geschwindigkeit
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15
Q

Erregungsleitung

A
  • postsynap. Pot. breiten sich pass. in Dendriten aus u. werden abgeschwächt (Längenkonst.)
  • Aktionspot. leiten Erregung von Nervenzellen schenll u verlustfrei über weite strecken
  • bei Fortleitung werden kontinuierlich neue Aktionspot. an benachbarten Membranabschnitten ausgelöst
  • durch Isolierung längerer Membranstücke mit Myelin verringert sich erregbare Membranfläche u. Leitungsgeschw. steigt
  • wichtige Parameter für Leitungsgesch. sind Neuriten-Durchmesser, Membranwiederstand, Innenwiederstand u Membrankapazität
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16
Q

Sensorik

A

Informationsverarbeitung im ZNS
- Informationaufnahme - Sinnesphysiologie
- Selektion u Bewertung - zB limbisches Sys u präfrontaler Cortex
- Speicherung - Lern- u Gedächtnisphysiologie
- Verhalten u Reaktion - Muskulatur u Vegetativum
- Vermittlung der Information erfolgt durch Abfolgen von Aktionspot.
—> Aktionspot. als „Währungseinheit“ des Nervensystems
- Qualia-Problem - unterschiedliche Wahrnehmung v Reizen nicht erklärbar
- Stiumulus Spezifität - adäquater Stimulus
—> phyik. od. chem. STimulus, der geringeste Energie benötigt, um an einem bestimmten SEnsor eine Änderung des Membranpot. hervorrufen
—>mech. Sinne (Tasten, Höhren, Rotation, Statik), Temp.sinn, Sehsinn, el. Sinn, mag. Sinn - physikalische Reize
—> Geruchssinn, Geschmachsinn - chem. Reize
- weitere Einstellung der Sinne: Außenwahrnehmung(5 Sinne nach Aristoteles) u Eigenwahrnehmung (Propriozeption - Lage des Körpers im Raum, Interozeption - Schmerz, Hunger, …: Bewusstsein)
—> meisten Sinne kooperieren stark - Multimodalität
- Transduktion - Umwandlung der Reize in bioelektrische Aktivität (SEnsorpot., synap. Potetial)
- Transformation - Umwandlung in Aktionspot.(serien)
- Konduktion - Weiterleitung v Aktionspot.(serien)

17
Q

Antwotrverhalten von Sensoren

A
  • proportionales (tonisches, statisches) Antwortverh.
    —> Sensor codiert Reiz nach seiner Stärke, witgehend unabhängig von geschw. mit der er sich nähert
  • differentielles (phasisches) Antw.verh.
    —> Sensor reagiert auf Geschw. der Reizänderung
  • Proportional-differentiales Antw.verh. (PD-Charakteristik)
    —> die miesten Sensoren übermitteln Informat. über Reizgröße u heben die raschen Reizänderungen durch hohe Impulsraten hervor
  • Adaption - Abnahme der tonsichen Antw. über Zeit bei gleichbleibendem Reiz
    -Habitutaion - verringerte Reak. eines Organismus auf länger andauernde od Wiederholte Reizeinwirkung
18
Q

Reizaufnahme u -verarbeitung - Transduktion u transformation

A
  • codierung der sensorischen Info über zeitliches Muster einer Abfolge von Aktionspot.
  • analoges Sensorpot. wird in digitale Repräsentation transformiert
  • sowohl Latnez als auch Freq. der Aktionspot. von Bedeutung
19
Q

Psychophysik

A
  • zwei Arten v Reizschwellen: alsolute Reizs. u. just noticeable difference (JND)
  • Weber Gesetz: mit zunehmender Reizintensität R nimmt der absolut wharnehmbare Unterschied ∆R zu - der realtiv wahrnehmbare Unterschied bleibt konst.
  • Weber-Fechner-Gesetz: Empfindungsstärke für Reize hängt vom Grundreiz mit dem man es vergleicht ab. wahrgenommene Intensität E hängt logarithmisch von physikalischen Reizitensität ab
20
Q

Chemisch Sinne - Geruchssinn allg.

A
  • Stiumulus: flüchtige org. Verb., beist lipophil, manche Gase haben Eigengeruch
  • Bedeutung: Nahrungssuche, Warnsystem, Orientierung, soziale Kommunikation, Partnerwahl, Makrosmaten vs Mikrosmaten
  • Rezeptortyp: prim. Sinneszelle
  • Besonderheiten: kein Thalamus u starke zentrifugale Kontrolle
  • Bulbus: Richzwiebel
  • exzitatorische Synapse Mitrazelle - Körnerzelle
  • inhibitorische Synapse Körnerzelle - Mitrazelle
  • einziger Ausgab der axonalen Körnerzellen
  • rekurrente u laterale Hemmung
    -dynamische Konnektivität
  • Regeneration der Körnerzellen
  • adulte Neurogenese vermutet Aufgabe des olfaktorischen Cortex
    —> Synthese der olfaktorischen „Gestalt“ u verrechnung mit Umwelteinflüssen wie Hintergrundsubtraktion, Konzentrationsschwankungen
21
Q

chem. Sinne: Geruchssinn -Regeln der Olfaktorischen Codierung

A
  • 1 olfaktorisches Rezeptorneuron exprimiert genau einen olfaktorischen Rezeptor
  • 1 olfaktorischer Rezeptor Neuron Typ projeziert zu 1 bis 2 Glomeruli
  • olfatorische Rezeptoren erkennen Strukturelemente/Epitope v Moelkülen
  • 1 Epitrop kann an mehrere Rezeptoren binden
  • olfaktorische Codierung ist kombinatorisch u auch Wahrnehmung v reinen Duftsubstanzen erfordert Synthese
  • Existent einer kartenartigen Repräsentation ist jedoch umstritten, da es spez. genet. bedingte Anosmien gibt
22
Q

Riechsystem der Insekten

A
  • konvergente Entw. in Vertebraten u Insekten
  • Bsp „drosophilia“ . kombinatorische Codierung wie in Vertebraten, Sondenrolle des CO2-Glomerulus u Pheromonsystem als Macroglomerularer Komplex (sexueller Dimorphismus i.d. Motte)
  • Bsp Moskitos - „nase der Stechmücke ist ihre Achillisferse“, mehrer Stimuli (CO2, Wärme, Körpergerüche)
    —> Strategien: ORCo-Mutation, Gr3-Mutation, maskierende Düfte, Fallen
23
Q

Riechsys der Insekten: vomeronasales System

A

Wahrnehmung v Phermonen über Vomeronasales Organ

  • 3 Rezeptorfam. (V1R, V2R, FÜR)
  • VON ist spezialisiert auf Pheromondetektion u erkennt vorallem nich volatile Komponenten (zB MausUrin)
  • VSNs sind hochsensitiv u adaptieren weniger stark als OSNs
  • vomeronasale Signalwege sind spez. u nicht kombinatorisch
  • Menschen haben kein funktionales VON - aber Pheromone können auch über normales Richsystem whargenommen werden
24
Q

chem. Sinne: Geschmackssinn

A
  • Geschmacksknospen sind in 3 Arten von Papillen organisiert
    —> Pilz-, Blätter- u Wallpapillen
  • Geschacksrezeptorzellen sind sensorische Epithelzellen (sek. Sinneszellen) mit Mikrovili, werden alle 10 Tage ersetzt u kodieren nur eine Geschmacksqualität (süß, bitter, sauer, salzig, unami)
  • zentrale Projektion über mehrere Hirnnerven (Trigeminus, Facialis, Hirnnerv IIX u Vagusnerv)
  • Nucleus des „tactus solitaris“ i.d. Medulla führt zum
    —> Thalamus u dieser zum Cortex
    —> limbischen System (Hypothalamus u Amygdala)
  • Emotion u Geschmack sind eng verbunden (Amygdala)
  • Insekten haben Geschmackshaare an Beinen um MWZ
    —> süß,bitter,CO2 Rezeptoren
    —> konvergente Evolution - Grundprinzipien wie bei Vertebraten
25
Q

chem. Sinne: Geruchssinn

olfaktorische Illusion:

A

Geschmack scheint aus dem Mund zu kommen
- Geruch = Wahrnehmung bei Einatmen (orthonasal)
- Geschmack = Wahrnehmung beim Ausatmen (retronasal)
- Geschmackssinn ist hochgradig multisensorisch
—> Obiofrontaler Cortex - Neuronen die auf Geruch u Geschmack reagieren
—> Somatosensorisch - Mundgefühl u Textur der Nahrung
- visuell - Farbe der Nahrung
- audirotsich - Knuspergeräusche

26
Q

Hören

A
  • Stimulus: Schall - longitudinal ausbreitende Welle von abwechselnder Verdichtung u Verdünnung des Mediums (Druckwelle), Druck - Kraft pro Fläche, Schalldruck - AMplitude der Schwingung (Pa od. N/m^2)
  • Maß der Schallintensität
    —> dB (SPL) ist rein physikalisches Maß für Schallintensität, keine Info über Intensitätswahrnehmung durch Menschen
    —> Phon ist subjektive, meschl. Lautstärkewahrnehmung, unterschiedliche Freq. mit gleichem Phon Wert lassen sich auf einer Isophone zusammenfassen
27
Q

Hören - Funktion der Pinnae

A
  • akustische Impedanzanpassung - trichterförmige Struktur transformiert Schallwellen derart, dass sie das Trommelfell effektiver zum schwingen bringen
  • vertikales Richtungshören - binaurales Hören
  • Impedanzanpassung via Mittelohr:
    —> Schall würde normalerweise beim Übergang von Luft zu Wasser reflektiert werden
    —> Kompensation durch Flächenverhältniss von Trommelfell zu Steigbügelplatte u Hebelwirkung der Gehörknöchelchen
  • Transformation Freq. im Innenohr
28
Q

Informationen die vom Hörsystem vermittelt werden

A
  • Frequenz u Amplituden-Codierung/-analyse
  • Lautstärkekodierung/-analyse
  • Amplitudenvergleich der Freq.komponenten
  • Freq. u Amplitudenverlaufanalyse
  • Freq.filter (zB Hervorheben v Signalen im Hintergrundrauschen)
  • Vergleich v Signalunterschiedne an den Ohren (Richtungshören)
  • Echolokalisation usw
  • Schallquellenlokalisation durch auditorischen Hirnstamm
    —> niedrige Freq. - interaurale Zeitunterschiede (Analyse in der medialen superioren Olive)
    —> hohe Freq.- interaurale Intensitätsunterschiede (Analyse in lateralen superioren Olive)
  • Rezeptortyp: Haarzellen der Cochlea (sek. Sinneszellen)
  • Transduktion durch mechanosensorische K-Kanäle u Verstärkung durch äußere Haarzellen
  • prim. kortikales Areal - auditorischer Kortex (A1)
  • kodierung sehr schnell - bis 20 kHz
29
Q

Cochlea-Implantat

A

= erste sensorische Prothese

—> el. Stimulation der Fasern des Hörnervs

30
Q

Besonderheiten Hörsinn

A
  • komplexe Verschaltungen im Mittelhirn
31
Q

Sehen

A
  • Stimulus Licht - elektromagnetische, transversale Wellen (sichtbar 380-750nm)
    —>Welle Teilchen Dualismus - Absorption einzelner Photonen
    —>Polarisation - Schwingungsrichtung der transversalen Welle
  • Rezeptortyp: Photorezeptoren (sek. Sinneszelle)
  • absolute Schwelle - 1 Photon
  • prim. kortikales Areal - visueller Cortex (V1)
  • 2 Augentypen können Bildinhalte verarbeiten: Kamera/Linsenauge u Komplex/Facettenauge
32
Q

Verarbeitung von Bildinformationen im Linsenauge

A
  • Akkomodation - Fokussierung von Objekten durch anspannen/entspannen des Ziliarmuskels (entspannte, kupelige/gespannte, flache Linse)
  • Korrekturen - Bulbus zu Kurz (weitsichtig) u Bulbus zu lang (kurzsichtig) - Zerstreuungslinse
  • Typen von Photorezeptoren
    —> Stäbchen(Hell/dunkel) u Zapfen (farbig)
    —> farbiges Licht - additive Mischung (RGB) u subtraktive Mischung (CMY)
  • Rezeptormolekül Rhodopsin
  • membranales Protein in den Scheichenmembranen der Stäbchen Aussensegmente
  • absorbiert Photonen
33
Q

Photonentransduktionskaskade

A
  • Rhodopsin absorbiert 1 Photon - all-trans-retinal
  • Bildung von Metarhodopsin Rh*, welches das G-Protein aktiviert
    -G-Protein aktiviert PDE - wandelt cGMP in GMP um
  • [cGMP] nimmt ab u CNG-Ionenkanäle in der PM schließen
    —> Inaktivierung von Rh* via Arrestion - Regeneration im PRE
  • mehr als 50 erregbare Zelltypen in Säugerretina
    -Zapfen geben ihr Signal an ON- u OFF-Bipolarzellen weiter
34
Q

Rezeptives Feld

A
  • bereich, von dem man ein Neuron aktivieren kann, nennt man rezeptives Feld dieses Neurons
  • Größe hängt von Innervationsdichte ab
  • rezeptive Felder von Neuronen überlappen häufig
  • dies ist Vorraussetzung für Asubildung sensorischer Karten