Aufgaben Nervenphysiologie – Gehirn 2013

Aufgaben Nervenphysiologie – Gehirn 2013
2.1
Zur örtlichen Betäubung vor einer ansonsten schmerzhaften Behandlung injiziert der
Zahnarzt z.B. eine Lidocainlösung in den jeweiligen Bereich, in dem die ableitenden
Neuronen verlaufen. Lidocain diffundiert in die Neuronen ein und blockiert dort die
spannungsgesteuerten Natriumkanäle. Der Patient empfindet nun keinen Schmerz, da in den
entsprechenden Arealen der Großhirnrinde die Erregungsmuster hierfür nicht einlaufen.
2.1.1
Zeichnen Sie ein markhaltiges Neuron und kennzeichnen Sie die verschiedenen
Strukturen mit Ziffern.
Ordnen Sie in einer Tabelle Ihren Ziffern die Namen der gekennzeichneten
Strukturen zu und geben Sie in Stichworten deren Funktion an.
Geben Sie darüber hinaus an, wo die oben genannten spannungsgesteuerten
Na+-Kanäle vorkommen.
2.1.2
Erläutern Sie die grundsätzlichen Vorgänge an den spannungsgesteuerten
Ionen-Kanälen des ableitenden Neurons, wenn die Behandlung ohne örtliche
Betäubung vorgenommen würde.
2.1.3
Begründen Sie, welche Auswirkung nach der örtlichen Betäubung mit Lidocain
an dieser Membranstelle des Neurons zu erwarten ist.
2.1.4
Oftmals wird dem Betäubungsmittel eine geringe Menge Adrenalin beigemischt, um die
Blutgefäße zu verengen und damit den Abtransport des Betäubungsmittels zu verzögern.
Eine zu hohe Dosierung von Adrenalin könnte beim Patienten zu unerwünschten
Panikattacken führen. Erläutern Sie tabellarisch die Wirkungen von Adrenalin auf Puls,
Blutdruck, Blutgefäße, Bronchien, Leber und Dünndarm. Verwenden Sie für Ihre
Ausführungen sinnvolle Begriffe aus folgender Wortliste:
anregend – hemmend – verengend – erweiternd – erhöhend – senkend – stärker
- schwächer – kontrahierend – erschlaffend – beschleunigend –
verlangsamend – blutzuckerspiegelsenkend – blutzuckerspiegelerhöhend
2.1.5
Nach längerer Behandlungszeit könnte allein aus der angespannten Situation auf dem
Behandlungsstuhl heraus mit zeitlicher Verzögerung durch den Hypothalamus über die
Hypophyse die Nebennierentätigkeit beeinflusst werden. Erstellen Sie hierzu ein
Ablaufschema und erläutern Sie daran das Prinzip der negativen Rückkopplung.
2.2
Bei einem Foulspiel wird ein Spieler durch den Ellbogen eines Gegenspielers heftig
gestoßen. Er verspürt zuerst einen starken, hellen Schmerz, der sich dann zu einem
dumpfen Pochen verändert. Diese unterschiedlichen Wahrnehmungen entstehen dadurch,
dass zwei verschiedene Nervenfasertypen an der Weiterleitung der Erregung beteiligt sind:
sie unterscheiden sich stark im Aufbau ihres Axons und leiten unterschiedlich schnell. 2.2.1
Benennen Sie die beiden Nervenfasertypen und erläutern Sie mithilfe der jeweils dabei
ablaufenden Vorgänge, wie es zu den verschiedenen Geschwindigkeiten bei der
Weiterleitung kommt.
2.2.2
Vergleichen Sie die Codierung der Stärke eines Schmerzreizes am Axon, am synaptischen
Endknöpfchen und am Zellkörper einer postsynaptischen Zelle.
2.2.3
Schmerzhafte Verletzungen werden sofort gekühlt. Begründen Sie, weshalb die
Schmerzempfindung dadurch abnimmt.
2.2.4
Das Foul führt zu einem Elfmeter. Zur Ausführung des Strafstoßes bedarf es des Einsatzes
mehrerer Gehirnteile. Nennen Sie drei beteiligte Gehirnteile und beschreiben Sie deren
Beitrag an der Aktion des Spielers.
2.3
Neben dem Nervensystem dient das Hormonsystem zur Informationsübertragung im
Organismus. Nennen Sie zwei Gemeinsamkeiten und zwei Unterschiede beider
Informationssysteme.
Lösungen
1.1
1.2
Überschwellige Spannungsänderung bewirkt Öffnen der Na+- Kanäle
Na+-Einstrom Depolarisation mit Ladungsumkehr Öffnen der K+- Kanäle
K+-Ausstrom Repolarisation (evt. Hyperpolarisation)
Herstellung der ursprünglichen Ionenverteilung durch die Na+-K+-Pumpe
1.3 Kein Na+-Einstrom, da spannungsgesteuerte Na+-Kanäle blockiert sind kein AP
1.4
1.5
Hypothalamus Releasinghormon Aktivierung der Hypophyse ACTH-Freisetzung Aktivierung der NNR Corticoid-Ausschüttung - Hohe Corticoidkonzentration im Blut negative Rückkopplung an Hypophyse und Hypothalamus
2.1
Marklose Faser:
Beschreibung der kontinuierlichen Erregungsleitung langsame Erregungsleitung
Markhaltige Faser:
Beschreibung der saltatorischen Erregungsleitung schnelle Erregungsleitung
2.2
Axon: Frequenzmodulation bei starkem Schmerz mehr APs / Zeiteinheit Synaptisches
Endknöpfchen: Konzentration des Transmitters variabel bei starkem Schmerz Freisetzung
von mehr Transmittermolekülen Zellkörper der postsynaptischen Zelle:
Amplitudenmodulation des PSPs bei starkem Schmerz höheres EPSP
2.3
Alle Vorgänge, die durch Teilchenbewegung zu Stande kommen, werden durch Kälte
verlangsamt, z. B. die Ionendiffusion keine APs, wenn Schwellenwert nicht erreicht wird keine Weiterleitung der Information zum Gehirn keine bzw. abgeschwächte
Schmerzempfindung.