Jens Huppelsberg, Kerstin Walter: Kurzlehrbuch Physiologie | 1 |
Auf einen Blick | 2 |
Innentitel | 4 |
Impressum | 5 |
Vorwort | 6 |
Inhalt | 7 |
1 Allgemeine und Zellphysiologie, Zellerregung | 16 |
Einleitung | 16 |
Die Stoffmenge und die Konzentrationen | 16 |
Die Stoffmenge | 16 |
Die Konzentration | 16 |
Molarität und Molalität | 16 |
Der pH-Wert | 16 |
Die Zellphysiologie | 16 |
Überblick und Funktion | 16 |
Die Osmose | 16 |
Die Zellorganisation und -beweglichkeit | 17 |
Die Transportwege durch die Membran | 18 |
Der intrazelluläre Stofftransport | 20 |
Die Signaltransduktion | 20 |
Die Grundlagen des Membranpotenzials und der elektrischen Erregung | 22 |
2 Blut und Immunsystem | 28 |
Einleitung | 28 |
Die Erythrozyten | 28 |
Überblick und Funktion | 28 |
Die Form der Erythrozyten | 28 |
Der Lebenslauf der Erythrozyten | 28 |
Die Erythrozytenparameter | 29 |
Die Anämien | 30 |
Die osmotische Resistenz | 30 |
Die Blut(körper)senkungsgeschwindigkeit (BSG) | 30 |
Das Blutplasma | 31 |
Überblick und Funktion | 31 |
Das Plasma-Volumen | 31 |
Die niedermolekularen Bestandteile des Plasmas | 31 |
Die Plasmaproteine | 32 |
Die Blutstillung, Blutgerinnung und Fibrinolyse | 33 |
Überblick und Funktion | 33 |
Die Thrombozyten | 34 |
Die primäre Hämostase und die Thrombozytenfunktion | 34 |
Die sekundäre Hämostase | 35 |
Die gemeinsame Endstrecke | 37 |
Die Regulation und Hemmung der Gerinnung | 37 |
Die Fibrinolyse | 38 |
Die Gerinnungstests | 38 |
Das Immunsystem | 39 |
Überblick und Funktion | 39 |
Die Leukozyten | 39 |
Das unspezifische Abwehrsystem | 41 |
Die spezifische Immunabwehr | 43 |
Die Hypersensitivitätsreaktionen | 46 |
Die Blutgruppen | 47 |
Überblick und Funktion | 47 |
Das AB0-System | 47 |
Das Rhesus-System | 48 |
Die Bluttransfusion | 48 |
3 Herz | 52 |
Die elektrische Erregung des Herzens | 52 |
Überblick und Funktion | 52 |
Die Erregungsentstehung und -ausbreitung am Herzen | 52 |
Die Aktionspotenziale im Herzen | 53 |
Die elektromechanische Koppelung | 54 |
Die Auswirkungen eines gestörten Elektrolythaushalts | 55 |
Das EKG | 56 |
Überblick und Funktion | 56 |
Die Vektortheorie | 56 |
Die EKG-Kurve | 56 |
Die EKG-Ableitungen | 58 |
Die Bestimmung des Lagetyps im EKG | 59 |
Der Herzrhythmus | 60 |
Überblick und Funktion | 60 |
Der AV-Block | 61 |
Extrasystolen | 61 |
Flimmern und Flattern | 62 |
Die Mechanik des Herzens | 63 |
Überblick und Funktion | 63 |
Der zeitliche Ablauf der Herzaktion | 63 |
Die Druck-Volumen-Veränderungen während des Herzzyklus | 65 |
Die Regulation der Herztätigkeit | 68 |
Überblick und Funktion | 68 |
Die Regulation der Herztätigkeit | 68 |
Die Durchblutung und der Stoffwechsel des Herzens | 70 |
Überblick und Funktion | 70 |
Die Regulation der Koronardurchblutung | 70 |
Der Stoffwechsel des Herzens | 70 |
4 Kreislauf | 74 |
Die physikalischen Grundlagen | 74 |
Überblick und Funktion | 74 |
Die Stromstärke des Blutes und der Gefäßwiderstand | 74 |
Die Blutströmung | 75 |
Die Gefäßwandmechanik | 76 |
Der Aufbau des Kreislaufsystems | 77 |
Überblick und Funktion | 78 |
Die funktionelle Anatomie des Gefäßsystems | 78 |
Das Hochdrucksystem | 79 |
Das Niederdrucksystem | 80 |
Das Kapillarsystem | 82 |
Der Stoffaustausch | 83 |
Die Kreislaufregulation und die Regulation der Organdurchblutung | 84 |
Überblick und Funktion | 84 |
Das Kreislaufzentrum | 85 |
Die kurzfristige Blutdruckregulation | 85 |
Die langfristigen Regulationsmechanismen | 86 |
Die Regulation der Organdurchblutung | 87 |
Die Anpassung des Kreislaufs an besondere Situationen | 90 |
Überblick und Funktion | 90 |
Die Anpassung des Kreislaufs bei Orthostase | 90 |
Die Anpassung des Kreislaufs bei körperlicher Arbeit | 91 |
Die Anpassung des Kreislaufs bei thermischer Belastung | 91 |
Die Messung von Kreislaufparametern | 92 |
Überblick und Funktion | 92 |
Die Messung von Blutdruck, Blutströmung und Herzzeitvolumen | 92 |
Pathophysiologische Veränderungen des Kreislaufsystems | 93 |
Überblick und Funktion | 93 |
Der Kreislaufschock | 93 |
Der fetale Kreislauf | 95 |
Übersicht und Funktion | 95 |
Die Kurzschlüsse im fetalen Kreislauf | 95 |
Die peripartale Kreislaufumstellung | 95 |
5 Atmung | 100 |
Die Atemmechanik | 100 |
Überblick und Funktion | 100 |
Die ideale Gasgleichung | 100 |
Die Druckverhältnisse in Lunge und Pleura | 100 |
Die Atemmuskulatur | 101 |
Die Lungen- und Atemvolumina (statische Atemgrößen) | 101 |
Die Atmungswiderstände | 103 |
Der Gasaustausch | 106 |
Überblick und Funktion | 106 |
Die Grundlagen | 106 |
Die Ventilation | 107 |
Die Diffusion der Atemgase | 108 |
Die Perfusion der Lunge | 109 |
Der Atemgastransport im Blut | 110 |
Überblick und Funktion | 110 |
Die Grundlagen | 110 |
Der Sauerstofftransport im Blut | 111 |
Der CO2-Transport im Blut | 113 |
Das Säure-Basen-Gleichgewicht | 114 |
Überblick und Funktion | 114 |
Der Blut-pH-Wert und seine Pufferung | 114 |
Die Parameter zur Überprüfung des Säure-Basen-Haushaltes | 115 |
Die Störungen des Säure-Basen-Haushaltes | 116 |
Die Regulation der Atmung unter normalen und besonderen Bedingungen | 118 |
Überblick und Funktion | 118 |
Die Begriffe zur Beschreibung der Atemtätigkeit | 118 |
Die Atmungsregulation | 118 |
Die Atmung in der Höhe | 119 |
Die Atmung beim Tauchen | 120 |
Die Gewebeatmung | 121 |
Überblick und Funktion | 121 |
Der Sauerstoffverbrauch | 121 |
Der Gasaustausch im Gewebe | 122 |
Die Störungen der Gewebeatmung | 122 |
6 Arbeits- und Leistungsphysiologie | 126 |
Die Umstellungsvorgänge bei körperlicher Arbeit | 126 |
Überblick und Funktion | 126 |
Die Begriffe Arbeit und Leistung im physikalischen Sinne | 126 |
Die metabolischen und muskulären Umstellungsvorgänge bei körperlicher Arbeit | 126 |
Die Anpassungsreaktionen des Herz-Kreislaufsystems | 127 |
Die Anpassungsreaktionen des respiratorischen Systems | 128 |
Körperliche Leistungsfähigkeit und Training | 129 |
Überblick und Funktion | 130 |
Die Leistungsfähigkeit des Menschen | 130 |
Die Leistungsdiagnostik | 130 |
Die Ermüdung | 131 |
Das Training | 132 |
Ernährung und Verdauung | 136 |
Die Nahrungsbestandteile | 136 |
Überblick und Funktion | 136 |
Die Vitamine | 136 |
Die Spurenelemente | 136 |
Die Steuerung und die Motilität des Gastrointestinaltrakts | 137 |
Überblick und Funktion | 137 |
Die Grundlagen und Formen der gastrointestinalen Motilität | 137 |
Die nervale Steuerung der Motilität | 138 |
Die Steuerung der Motorik durch Hormone und Signalstoffe | 138 |
Der Mund und die Speiseröhre | 138 |
Überblick und Funktion | 138 |
Der Speichel | 138 |
Das Schlucken | 140 |
Das Erbrechen | 140 |
Der Magen | 141 |
Überblick und Funktion | 141 |
Die funktionelle Anatomie des Magens | 141 |
Die Magenmotorik und die Magenentleerung | 142 |
Der Magensaft | 142 |
Das Pankreas | 144 |
Überblick und Funktion | 144 |
Die Steuerung der Pankreassekretion | 145 |
Die Leber und die Galle | 146 |
Überblick und Funktion | 146 |
Die Entgiftungsfunktion der Leber | 146 |
Die Produktion und die Funktion der Gallenflüssigkeit | 146 |
Der enterohepatische Kreislauf | 146 |
Der Darm | 147 |
Überblick und Funktion | 147 |
Der Aufbau des Dünndarms | 147 |
Die Motorik des Dünndarms | 147 |
Die Motorik des Kolons | 148 |
Die Darmbakterien | 148 |
Die Defäkation | 148 |
Die Resorption der Nahrungsbestandteile | 149 |
Überblick und Funktion | 149 |
Die Aufnahme von Wasser, Elektrolyten und Eisen | 149 |
Die Kohlenhydratresorption | 150 |
Die Proteinresorption | 150 |
Die Fettresorption | 150 |
8 Energie- und Wärmehaushalt | 154 |
Der Energiehaushalt | 154 |
Überblick und Funktion | 154 |
Die energieliefernden Nahrungsbestandteile | 154 |
Der Energieumsatz des Menschen | 155 |
Die Deckung des Energiebedarfs | 156 |
Die Methoden zur Bestimmung des Energieumsatzes | 157 |
Der Wärmehaushalt | 158 |
Überblick und Funktion | 158 |
Die Körpertemperatur und ihre Regulation | 158 |
Die Wärmebildung | 159 |
Die Wärmeabgabe | 159 |
Die Regulation der Körpertemperatur über die Hautdurchblutung | 160 |
Die Regulation der Körpertemperatur bei Wärme- und Kältebelastung | 161 |
Die Akklimatisation an andere Klimabedingungen | 161 |
Hyperthermie und Fieber | 162 |
9 Wasser- und Elektrolythaushalt, Nierenfunktion | 166 |
Der Wasser- und Elektrolythaushalt | 166 |
Überblick und Funktion | 166 |
Der Wassergehalt des Körpers und die Flüssigkeitsräume | 166 |
Die Regulation der Wasseraufnahme und -abgabe | 167 |
Die Störungen des Wasser- und Salzhaushalts | 167 |
Wichtige Elektrolyte | 168 |
Die Niere | 170 |
Überblick und Funktion | 170 |
Die funktionelle Anatomie der Niere | 170 |
Die Funktionsgrößen der Nieren | 171 |
Die Nierendurchblutung | 173 |
Die Filtration | 174 |
Der tubuläre Transport organischer Stoffe | 175 |
Die Harnkonzentrierung | 178 |
Die Steuerung der Nierenfunktion durch Hormone | 180 |
Die Niere als endokrines Organ | 182 |
Die renale Säure- und Basenausscheidung | 182 |
Diuretika | 184 |
10 Hormone | 188 |
Die Einteilung der Hormone und die Steuerung der Hormonausschüttung | 188 |
Überblick und Funktion | 188 |
Die Einteilung der Hormone | 188 |
Die Steuerung der Hormonausschüttung über Regelkreise | 189 |
Die Hypothalamus- und Hypophysenhormone | 190 |
Überblick und Funktion | 190 |
Die Hormone des Hypothalamus | 190 |
Die Hormone der Hypophyse | 191 |
Die Hormone der Nebennierenrinde | 192 |
Überblick und Funktion | 192 |
Die Mineralocorticoide | 192 |
Die Glucocorticoide | 192 |
Die Androgene | 193 |
Die Funktionsstörungen der Nebennierenrinde | 193 |
Die Schilddrüsenhormone Thyroxin (T4) und Triiodthyronin (T3) | 194 |
Überblick und Funktion | 194 |
Die Bildung und Regulation der Schilddrüsenhormone | 195 |
Die Wirkung der Schilddrüsenhormone | 196 |
Die Funktionsstörungen | 196 |
Der Inselapparat des Pankreas: Die Pankreashormone | 196 |
Überblick und Funktion | 196 |
Insulin | 196 |
Glucagon | 198 |
Die Regulation des Calciumhaushalts | 198 |
Überblick und Funktion | 198 |
Die Bedeutung von Ca2+ für den Organismus | 198 |
Parathormon (PTH) | 199 |
Calcitriol .= .1,25-(OH)2-Vitamin D3 .= .1,25-Dihydroxy-Cholecalciferol | 199 |
Calcitonin | 200 |
Das Wachstumshormon Somatotropin | 200 |
Die Bildung und Regulation des Wachstumshormons | 200 |
Die Funktion des Wachstumshormons | 200 |
11 Sexualentwicklung und Reproduktionsphysiologie | 204 |
Sexual- und Reproduktionsphysiologie | 204 |
Überblick und Funktion | 204 |
Die Hormone zur Steuerung der Sexualfunktion | 204 |
Die weiblichen Sexualhormone | 205 |
Der Menstruationszyklus | 205 |
Die Schwangerschaft | 208 |
Die Geburt | 210 |
Die Lactation | 210 |
Die männlichen Sexualhormone | 211 |
Das Alter | 212 |
Überblick und Funktion | 212 |
Die Organveränderungen im Alter | 212 |
Die Altersveränderungen bei der Frau | 212 |
Die Altersveränderungen beim Mann | 213 |
12 Allgemeine Neurophysiologie | 216 |
Die Übersicht | 216 |
Die Erregungsentstehung und -weiterleitung | 216 |
Überblick und Funktion | 216 |
Der Aufbau der Nervenzelle (Neuron) | 216 |
Die passive Erregungsausbreitung | 216 |
Die Erregungsausbreitung über das Aktionspotenzial | 217 |
Die künstliche Erregung von Nervenzellen | 220 |
Die interzelluläre Weitergabe einer Erregung | 221 |
Überblick und Funktion | 221 |
Die elektrische Synapse | 221 |
Die chemische Synapse | 221 |
Die Transmitter und ihre Rezeptoren | 223 |
Die unterschiedliche Reaktion von Synapsen auf AP-Salven | 225 |
Die Grundlagen der Signalverarbeitung im Nervensystem | 225 |
Überblick und Funktion | 225 |
Die Signalverarbeitung an der Synapse | 225 |
Die Signalverarbeitung in Neuronenverbänden | 226 |
Die Prinzipien sensorischer Systeme | 227 |
Überblick und Funktion | 227 |
Die Sensoren | 227 |
Die Reiztransduktion | 228 |
Die rezeptiven Felder | 228 |
Die Reizverarbeitung im ZNS | 228 |
Überblick und Funktion | 229 |
Die Begriffe Empfindung und Wahrnehmung | 229 |
Die Sinnesmodalitäten | 229 |
Die Psychophysik | 229 |
13 Muskulatur | 234 |
Allgemeine Muskelphysiologie | 234 |
Überblick und Funktion | 234 |
Der allgemeine Aufbau der Muskelzelle | 234 |
Der Kontraktionszyklus einer Muskelzelle | 235 |
Die quer gestreifte Muskulatur | 236 |
Überblick und Funktion | 236 |
Der spezielle Aufbau der Skelettmuskulatur | 236 |
Die Auslösung und der Ablauf einer Kontraktion | 238 |
Die mechanischen Eigenschaften des Skelettmuskels | 238 |
Die verschiedenen Arten von Skelettmuskelfasern | 242 |
Die glatte Muskulatur | 243 |
Überblick und Funktion | 243 |
Der Aufbau der glatten Muskulatur | 243 |
Die Kontraktion der glatten Muskelzelle | 244 |
14 Vegetatives Nervensystem (VNS) | 250 |
Die funktionelle Organisation | 250 |
Übersicht und Funktion | 250 |
Die funktionelle Anatomie | 250 |
Die zellulären und molekularen Mechanismen der Signaltransduktion im VNS | 251 |
Die medikamentöse Beeinflussung der vegetativen Steuerung | 253 |
Der Einfluss des vegetativenNervensystems | 254 |
Übersicht und Funktion | 254 |
Das Herz | 254 |
Die Blutgefäße | 254 |
Die Lunge | 255 |
Der Verdauungstrakt | 255 |
Die Harnblase | 255 |
Die Genitalorgane | 256 |
15 Motorik | 260 |
Der Überblick | 260 |
Die motorischen Anteile des Nervensystems | 260 |
Der Begriff der Sensomotorik | 260 |
Die Entstehung einer Bewegung | 261 |
Die Strukturen des motorischen Kortex | 261 |
Überblick und Funktion | 261 |
Der Aufbau des motorischen Kortex | 261 |
Die Afferenzen des motorischen Kortex | 262 |
Die Efferenzen des motorischen Kortex | 262 |
Die motorischen Systeme des Rückenmarks und des peripheren Nervensystems | 264 |
Überblick und Funktion | 265 |
Die Motoneurone | 265 |
Die Messung des Muskelstatus und die Weiterleitung der Information | 266 |
Die Reflexe | 267 |
Die motorische Funktion des Hirnstamms | 271 |
Überblick und Funktion | 271 |
Der Aufbau und die Funktionen der motorischen Systeme im Hirnstamm | 271 |
Die Basalganglien | 273 |
Überblick und Funktion | 273 |
Die Verschaltung der Basalganglien mit dem Kortex | 273 |
Die Transmitter und der Schaltkreis innerhalb der Basalganglien | 273 |
Erkrankungen bei Schädigung der Basalganglien | 274 |
Das Kleinhirn | 275 |
Überblick und Funktion | 275 |
Die funktionelle Dreiteilung des Kleinhirns | 275 |
Der Aufbau und die Verschaltung der Kleinhirnrinde | 276 |
Kleinhirnschädigung | 277 |
16 Somatoviszerale Sensorik | 282 |
Überblick | 282 |
Der Tastsinn | 282 |
Überblick und Funktion | 282 |
Die Mechanosensoren | 282 |
Die funktionelle Organisation | 284 |
Die zentrale Weiterleitung | 284 |
Der Temperatursinn | 285 |
Überblick und Funktion | 285 |
Die Thermosensoren | 285 |
Das Temperaturempfinden | 285 |
Die zentrale Weiterleitung | 286 |
Die Tiefensensibilität | 286 |
Die viszerale Sensibilität | 286 |
Die Nozizeption und der Schmerz | 287 |
Überblick und Funktion | 287 |
Die Nozizeptoren | 287 |
Die Schmerzeinteilung nach dem Entstehungsort | 287 |
Die speziellen Formen des Schmerzes | 288 |
Die spinale und supraspinale Organisation von Nozizeption und Schmerz | 288 |
Die Störungen der Nozizeption | 290 |
Die pharmakologische Schmerzhemmung | 290 |
Die sensiblen Bahnsysteme des ZNS | 290 |
Überblick und Funktion | 290 |
Die Hinterstrangbahnen | 290 |
Die Vorderseitenstrangbahnen | 291 |
Das kortikothalamische System | 292 |
17 Visuelles System | 296 |
Der dioptrische Apparat | 296 |
Überblick und Funktion | 296 |
Das Auge als optisches System | 296 |
Die Akkommodation | 296 |
Die Refraktionsanomalien | 297 |
Die Pupille | 299 |
Die Augenmotilität | 300 |
Der Augeninnendruck | 300 |
Die Tränenflüssigkeit | 301 |
Die Signalverarbeitung in der Retina | 301 |
Überblick und Funktion | 301 |
Der Aufbau der Netzhaut | 301 |
Die Signaltransduktion in den Photosensoren | 302 |
Die neuronalen Verarbeitungsprozesse in der Retina | 303 |
Die retinalen Mechanismen des Farbensehens | 306 |
Die Informationsverarbeitung in der Sehbahn | 307 |
Überblick und Funktion | 307 |
Der Verlauf der Sehbahn | 307 |
Die zentrale Signalverarbeitung | 308 |
Das räumliche Sehen | 309 |
Das Gesichtsfeld | 310 |
18 Auditorisches System und Gleichgewichtssinn | 314 |
Das auditorische System | 314 |
Überblick und Funktion | 314 |
Physiologische Akustik | 314 |
Der Gehörgang und das Mittelohr | 317 |
Das Innenohr | 318 |
Die Schwerhörigkeit | 320 |
Die zentrale Hörbahn und die kortikale Repräsentation | 321 |
Der Gleichgewichts- und Lagesinn | 322 |
Überblick und Funktion | 322 |
Das periphere Vestibularorgan | 322 |
Das zentrale vestibuläre System | 324 |
Die Funktionsprüfungen | 324 |
Stimme und Sprache | 325 |
Überblick und Funktion | 325 |
Der periphere Sprechapparat | 326 |
Die Stimmbildung | 326 |
19 Geruchs- und Geschmackssinn | 330 |
Einleitung | 330 |
Der Geruchssinn | 330 |
Überblick und Funktion | 330 |
Der Aufbau der Riechbahn | 330 |
Die Geruchssensoren | 330 |
Der trigeminale chemische Sinn | 331 |
Der Geschmackssinn | 331 |
Überblick und Funktion | 331 |
Die Geschmacksensoren | 331 |
Die Geschmacksbahn | 332 |
20 Integrative Leistungen des zentralen Nervensystems | 336 |
Allgemeine Physiologie | 336 |
Überblick und Funktion | 336 |
Die Organisation der Großhirnrinde | 336 |
Die kortikalen Felder | 337 |
Die efferenten Bahnsysteme des Kortex | 338 |
Die kortikale Asymmetrie | 338 |
Die Sprachverarbeitung | 339 |
Die elektrophysiologische Analyse der Hirnrindenaktivität | 340 |
Die integrativen Funktionen | 342 |
Überblick und Funktion | 342 |
Die zirkadiane Periodik und der Schlaf-Wach-Rhythmus | 342 |
Das Bewusstsein | 344 |
Lernen und Gedächtnis | 344 |
Triebverhalten, Motivation und Emotion | 347 |
Die Glia | 348 |
21 Anhang | 351 |
Messgrößen und Maßeinheiten | 351 |
Kraft | 351 |
Druck | 351 |
Arbeit | 351 |
Leistung | 351 |
Temperatur | 351 |
Vorsilben und Vielfache von Maßeinheiten | 352 |
Zahlen im Überblick | 352 |
Sachverzeichnis | 354 |