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Multiple Sklerose und Morbus Parkinson
Reihe 4
Verlauf
Material
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LEK
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Mediothek
M 1 Multiple Sklerose – schmerzhafte Schübe
Bestimmt haben Sie schon von der Krankheit multiple Sklerose (MS) gehört. Doch wie
äußert sich diese Krankheit? Erfahren Sie jetzt an einem Fallbeispiel mehr darüber.
Multiple Sklerose (MS) – Fallbeispiel
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Eine 23-jährige Studentin sucht einen Augenarzt auf, da sie auf dem rechten Auge nur
noch verschwommen sieht. Außerdem treten vorübergehend Doppelbilder auf. Eine
Untersuchung des Augenhintergrundes zeigt eine leichte Schwellung an der Austrittsstelle des Sehnervs aus dem Augapfel (Stauungspapille). Die Patientin berichtet weiterhin
über Bewegungs- und Gleichgewichtsstörungen.
Der Arzt veranlasst eine Magnetresonanztomografie (MRT) des Gehirns, bei dem sich
mehrere frische Läsionen im Bereich der periventrikulären weißen Substanz sowie ein
bereits vernarbter Herd im Corpus callosum (Balken) zeigen. Sehstörungen und Stauungspapille deuten auf eine Entzündung des rechten optischen Nervs hin. Zusammen
mit den vernarbten und frisch entzündlichen Herden im Gehirn wird die Frühdiagnose
einer multiplen Sklerose gestellt und mit einer Interferontherapie begonnen.
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Schon gewusst?
Corpus callosum (Balken): Verbindung
zwischen den beiden Großhirnhälften. Diese
Struktur enthält rund 250 Millionen Nervenfasern.
© Kasuga Huang
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Kernspinresonanz: Atomkerne absorbieren
und emittieren in einem konstanten Magnetfeld elektromagnetische Wechselfelder.
Läsion: Begriff, der in der Medizin für Verletzungen und Störungen verwendet wird.
Magnetresonanztomografie (MRT): bildgebendes Verfahren, mit dem ohne einen
Eingriff Gewebestrukturen sichtbar gemacht
werden können. Das Verfahren basiert auf
dem physikalischen Effekt der Kernspinresonanz. Daher wird für das Verfahren
auch die Bezeichnung „Kernspintomografie“
verwendet. Auch die englische Bezeichnung
„Magnetic Resonance Imaging“ (MRI) ist
gebräuchlich.
Abbildung 1: Gerät zur Durchführung einer
Magnetresonanztomografie (MRT)
Periventrikulär: Mit diesem Begriff wird die
Lage bezeichnet. Er bedeutet so viel wie „um
den Ventrikel“ herum. Mit Ventrikel ist einer
der vier mit Hirnwasser gefüllten Hohlräume
(Hirnventrikel) im Gehirn gemeint.
Weiße Substanz (Substantia alba): Gewebe
im Zentralnervensystem mit hohem Anteil an
myelinisierten Nervenfasern (Axonen). Die
Myelinscheiden sorgen dabei für die weiße
Farbe. Im Gehirn liegt die weiße Substanz
innen.
84 RAAbits Biologie März 2015
Abbildung 2: Beispiel für eine MRT-Aufnahme
Multiple Sklerose und Morbus Parkinson
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S8
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Lösungen (M 2)
Aufgabe 1
Aussage
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Formulieren Sie hier gegebenenfalls die richtige Aussage!
Der Abbau der Myelinschicht führt
zu einer Reaktion des Immunsystems gegen körpereigene Proteine.
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Die Reaktion des Immunsystems
gegen körpereigene Proteine führt
zum Abbau der Myelinschicht.
MS ist eine Erkrankung des peripheren Nervensystems, da vor allem
Sensibilität und Motorik in ihrer
Funktion betroffen sind.
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MS ist eine Erkrankung des Zentralnervensystems. Die Störungen
der Sensibilität und Motorik werden
durch zentralnervöse Prozesse ausgelöst.
Eine intakte Myelinscheide ist die
wichtigste Voraussetzung für die
schnelle Weiterleitung von Aktionspotenzialen.
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MS-Patienten sitzen mit 30 Jahren im
Rollstuhl.
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Aufgrund des unterschiedlichen
Verlaufs und der komplexen Symptomatik kann eine generelle Aussage
nicht gemacht werden. Grundsätzlich
führt die medikamentöse Therapie
zur deutlichen Verbesserung der
Symptome.
Aufgabe 2
Zu 1.: Es ist ein allgemeines biologisches Prinzip, dass biologische Prozesse bei höheren
Temperaturen schneller ablaufen (RGT-Regel). So führt Hitze auch zu einer Beschleunigung
von Aktionspotenzialen, da die Ionenkanäle schneller öffnen und schließen. Aktionspotenziale sind daher kürzer und haben eine geringere Amplitude. Dadurch fließt weniger
Strom in Längsrichtung des Axons, die Wahrscheinlichkeit für einen Leitungsblock steigt.
Zu 2.: Aktive Impfungen können generell schubauslösend wirken.
Die medikamentöse MS-Therapie, die hemmend in das Immunsystem eingreift, stellt
außerdem grundsätzlich die Wirksamkeit einer Impfung infrage.
Besonders problematisch sind hierbei Impfungen mit Lebendimpfstoffen (z. B. gegen
Masern, Mumps, Röteln und Polio), die bei Immunsuppression auf keinen Fall eingesetzt
werden sollten.
Zu 3.: Infektionen wie Grippe, Erkältung oder Magen-Darm-Entzündungen können
(müssen aber nicht) MS-Schübe auslösen. Daher ist es für MS-Patienten sinnvoll, sich
mehr als andere vor solchen Infektionen zu schützen. Insbesondere sollte der Kontakt mit
Personen, die an solchen Infektionen erkrankt sind, gemieden werden.
84 RAAbits Biologie März 2015
Multiple Sklerose und Morbus Parkinson
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M 3 Springt die Erregung tatsächlich?
Mit der Entstehung von Ruhe- und Aktionspotenzial sowie der Erregungsweiterleitung haben
Sie sich bereits befasst. Wenden Sie jetzt dieses Wissen im Hinblick auf die Krankheit multiple
Sklerose an. Ein zentrales Problem bei dieser Erkrankung ist dabei die Störung der sogenannten saltatorischen Erregungsleitung. Betrachten Sie diese genauer.
Aufgabe 1
Erläutern Sie die Erregungsleitung stichwortartig. Verwenden Sie dazu die folgenden
Begriffe bzw. Beschreibungen:
Axon, Myelinscheide, Isolierung, Ranvier’sche Schnürringe, Kontakt mit extrazellulärer
Flüssigkeit, Natriumkanäle, lokale intrazelluläre Depolarisation, Aktionspotenzial(e), Erhöhung der Erregungsleitungsgeschwindigkeit.
Aufgabe 2
Die Abbildung zeigt eine stark reduzierte und vereinfachte Darstellung der Erregungsleitung. Fachlich gesehen sind sowohl der Begriff „saltatorisch“ als auch die Darstellung der
Erregungsleitung in der Abbildung bedenklich. Diskutieren Sie, was der Begriff „saltatorisch“ und die Abbildung suggerieren und warum dies fachlich in die Irre führen kann.
Benennen Sie weitere Mängel der Abbildung.
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Saltatorische Erregungsleitung
Die Erregungsleitung in Axonen mit Myelinscheide
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Multiple Sklerose und Morbus Parkinson
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S 16
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M 5 Wenn die Hände anfangen zu zittern
Der englische Arzt James Parkinson beschrieb eine Krankheit, für die unter anderem
zitternde Hände typisch sind. Sie wird als Parkinson-Krankheit, Morbus Parkinson oder
Schüttelkrankheit bezeichnet. In Deutschland sind davon über 300.000 Menschen betroffen.
Morbus Parkinson – Fallbeispiel
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Eine 58-jährige Frau sucht ihren Hausarzt
wegen andauernder Schmerzen in der
rechten Schulter auf. Der Arzt stellt eine
starke Muskelverspannung im Bereich des
Schultergelenks fest. Der angewinkelte
rechte Arm der Patientin lässt sich nur
gegen einen Widerstand strecken (Rigor).
Dieser lässt plötzlich nach und setzt dann
wieder ein, was zu einem ruckartigen
Bewegungsablauf führt.
Weiterhin klagt die Patientin darüber,
dass ihre beiden Hände in Ruhe zittern
(Tremor). Das Zittern verschwinde jedoch
bei Bewegungen. Dem Arzt fällt auf, dass
die Patientin sich nur sehr langsam bewegt
(Bradykinese). Ihr Gang ist kleinschrittig
und schlurfend. Ihr rechter Arm schwingt
beim Gehen deutlich weniger mit.
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Schon gewusst?
Bradykinese: Fachbegriff, der die verlangsamten Bewegungen beschreibt, die
typisch für Morbus Parkinson sind. Das
Symptom tritt bei Parkinson bereits recht
früh auf. Die Bradykinese kann sich bis
zur Bewegungslosigkeit (Akinese) steigern.
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Weiterhin berichtet die Patientin, dass sich
ihre Handschrift in den letzten Monaten
verändert habe. Sie habe außerdem seit
Kurzem Probleme, bei plötzlichen Lageänderungen ihr Gleichgewicht zu halten, und
daher große Angst hinzufallen.
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James Parkinson (1755–1824) beschrieb erstmals
1817 die Krankheit Morbus Parkinson
Der Hausarzt diagnostiziert Morbus
Parkinson. Er überweist die Patientin in
eine Spezialklinik.
Rigor: Muskelsteifheit, die durch die
gleichzeitige Aktivität von entgegengesetzt wirkenden Muskeln (Agonisten und
Antagonisten) zustande kommt.
Tremor: nicht willkürlich gesteuertes
Muskelzittern; es entsteht durch eine
beständige, sich wiederholende Aktivität
einander
entgegengesetzt
wirkender
Muskelgruppen.
Aufgabe 1
a) Arbeiten Sie auf der Grundlage des Fallbeispiels die wichtigsten Symptome von Morbus
Parkinson heraus.
b) Welche Gemeinsamkeit weisen diese Symptome auf? Stellen Sie aufgrund dieser
Gemeinsamkeit Hypothesen darüber auf, welche funktionellen Systeme des Körpers
bei Parkinson betroffen sein könnten.
c) Entwickeln Sie Vorschläge, wie Sie Ihre Hypothesen überprüfen könnten.
Aufgabe 2: Ein Leben mit Parkinson stellt die Betroffenen im täglichen Leben vor zahlreiche Herausforderungen. Insbesondere, wenn ihnen selbst oder ihrem Umfeld (noch)
nicht bekannt ist, dass Morbus Parkinson vorliegt, können die Symptome auch zu sozialer
Ächtung und Unverständnis führen. Diskutieren Sie, inwiefern die Symptome eventuell
mit anderen Erkrankungen verwechselt werden können, in welchen Alltagssituationen sie
besonders unangenehm für die Patienten sind und welche Einschränkungen sie – insbesondere in bestimmten Berufen – hinnehmen müssen.
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S 19
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M 6 Symptome, Verlauf und Behandlung von Parkinson
Morbus Parkinson ist eine der häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen des Zentralnervensystems. Die Erkrankung beginnt meist ab dem 50. Lebensjahr. In der Altersgruppe
der über 65-Jährigen sind 1–2 % der Gesamtbevölkerung betroffen.
Die weitaus größte Zahl der Patienten (ca. 80 %) leidet am idiopathischen ParkinsonSyndrom, dessen Ursache unbekannt ist. Weiterhin unterscheidet man zwischen dem
seltenen, genetisch bedingten familiären Parkinson-Syndrom und den sekundären
Parkinson-Syndromen. Die sekundären Parkinson-Syndrome oder symptomatischen
Parkinson-Syndrome werden unter anderem durch Medikamente und Hirnverletzungen
nach Unfällen ausgelöst. Auch bei Menschen, die häufigen Schlägen auf den Kopf ausgesetzt sind, wie Boxer und American-Football-Spieler, kommen sie vor. Andere neurodegenerative Erkrankungen verursachen die sogenannten atypischen Parkinson-Syndrome.
Die Krankheit zeigt einen langsam fortschreitenden Verlauf, der aufgrund der Entwicklung der Symptomatik in unterschiedliche Stadien eingeteilt wird.
Eines der wichtigsten Symptome ist eine eingeschränkte Beweglichkeit (Akinese),
die sich in Form von Gangstörungen und bei feinmotorischen Tätigkeiten äußert. Die
Sprache wird leise und undeutlich, die Gesichtsmuskulatur lässt kaum noch Mimik zu
(Maskengesicht) und häufig kommt es zu Problemen
Schon gewusst?
beim Schlucken.
Ein weiteres Leitsymptom, die Erhöhung des
Muskeltonus (Rigor), ist an einer vornübergebeugten Kopf- und Körperhaltung erkennbar. Diese
führt aufgrund der dauerhaften Anspannung häufig
zu starken Schmerzen.
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Idiopathisch: ohne bekannte
Ursache entstehend
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Ein typisches Symptom für Morbus Parkinson ist
zudem der sogenannte Ruhetremor, ein unwillkürliches Zittern von Händen, Armen und Beinen bei
entspannter Muskulatur. Bei vielen Patienten ist der
Tremor das erste und augenfälligste Merkmal der
Krankheit.
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© picture alliance/zb
© picture alliance/ Arco Images
Das vierte Kardinalsymptom, das sich meist erst in
späteren Stadien zeigt, äußert sich als Stand- und
Ganginstabilität und ist auf eine Störung der für
das Gleichgewicht erforderlichen Stellreflexe zurückzuführen. In der Folge verlieren die Patienten leichter
das Gleichgewicht. Sie entwickeln darüber hinaus
eine Sturzangst, was sie zudem in ihrer Beweglichkeit
beeinträchtigt.
Kardinalsymptom:
Hauptsymptom
Muskeltonus: Spannungszustand eines Muskels (bzw. einer
Muskelgruppe); auch in Ruhe
hat jeder Muskel eine Grundspannung (Ruhetonus).
Rigor: Erhöhung des Muskeltonus; verantwortlich dafür ist
die gleichzeitige Aktivität von
Agonisten und Antagonisten.
Syndrom: verschiedene Krankheitszeichen (Symptome), die
gleichzeitig auftreten und für
eine Krankheit typisch sind.
Anstatt vom Syndrom spricht
man auch vom Symptomenkomplex.
Händezittern ist ein typisches
Symptom von Morbus Parkinson
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Multiple Sklerose und Morbus Parkinson
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Aufgabe 1
a)
Cerebraler Cortex
(Großhirnrinde)
Cerebraler Cortex
(Großhirnrinde)
Nucleus caudatus
Capsula interna
Nucleus caudatus
Nucleus putamen
Capsula interna
Globus pallidus /
Pallidum
Nucleus putamen
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Globus pallidus /
Pallidum
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Nucleus caudatus
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Substantia nigra
Pons (Brücke)
Thalamus
Thalamus
Nucleus caudatus
Pons (Brücke)
Substantia nigra
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b)
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Multiple Sklerose und Morbus Parkinson
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Akinese
Bewegungslosigkeit. Hinweis: Manchmal wird der Begriff,
etwas unpräzise, auch für eine eingeschränkte Beweglichkeit
verwendet.
Aktionspotenzial (AP)
Unter einem Aktionspotenzial versteht man eine schnelle
und kurzfristige Änderung des Membranpotenzials am Axon
ausgehend vom Ruhepotenzial. Dabei findet eine Umkehr des
Membranpotenzials von negativen zu positiven Werten statt.
Ein für ein Aktionspotenzial typischer Wert liegt bei +30 mV.
Der Änderung geht eine Reizung des Neurons und eine Depolarisation voraus.
Axon
(Neurit, Nervenfaser)
Langer Fortsatz eines Neurons (Nervenzelle); dient der Weiterleitung von Nervenimpulsen.
Axonhügel
Als „Axonhügel“ bezeichnet man den Bereich, an dem das
Axon am Zellkörper entspringt. Dort entstehen auch die Aktionspotenziale.
Basalganglien
Kerngruppe im Großhirn (Cortex), die unter der Großhirnrinde
in der weißen Substanz liegt. Die Basalganglien bestehen vor
allem aus grauer Substanz, d. h. Zellkörpern. Sie kommen in
beiden Gehirnhälften vor. Sie sind insbesondere für die willkürliche Steuerung von Bewegungsabläufen wichtig. Daneben sind
sie jedoch noch für weitere wichtige Funktionen bedeutsam
wie Willenskraft, Antrieb, Spontaneität. Zu den Basalganglien
gehören:
1. Nucleus caudatus
2. Nucleus putamen (kurz: Putamen)
(Diese beiden Kerngebiete werden zum Striatum zusammengefasst.)
3. Globus pallidum (kurz: Pallidum)
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Blut-Hirn-Schranke
Barriere zwischen Gehirnkapillaren und extrazellulärer Hirnflüssigkeit. Die Blut-Hirn-Schranke verhindert den Eintritt
bestimmter Substanzen vom Blut ins Gehirn.
Bradykinese
Fachbegriff, der die verlangsamten Bewegungen beschreibt,
die typisch für Morbus Parkinson sind. Dieses Symptom tritt
bei Parkinson recht früh auf. Die Bradykinese kann sich bis zur
Bewegungslosigkeit (Akinese) steigern.
Cortex
Großhirnrinde
Corpus callosum
(Balken)
Verbindung zwischen den beiden Großhirnhälften. Diese
Struktur enthält rund 250 Millionen Nervenfasern.
Depolarisierung
Bei Nervenzellen herrscht im Zellinneren ein Überschuss an
negativen Ionen. Im Ruhezustand besteht daher bei diesen
Zellen ein Membranpotenzial von etwa –70 mV. Dabei ist die
Zellmembran innen negativ geladen und außen positiv. Bei
einer Depolarisation findet nun eine Veränderung in Richtung
zu weniger negativen Werten statt. So ändert sich das Membranpotenzial beispielsweise von etwa –70 mV auf etwa –40 mV.
Eine Depolarisation findet bei der Erregungsweiterleitung in
Nervenzellen statt. Sie ist die Grundlage für die Ausbildung
eines Aktionspotenzials.
Disinhibitorisch
Aufeinanderfolge von zwei inhibitorischen (hemmenden)
Synapsen
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