Grundlagen der Neurophysiologie und Muskelkontraktion

Störungen der neuromuskulären Übertragung

Wenn ein Kind mit einem mutierten Acetylcholin-Rezeptor in der Muskelzelle geboren wird, erfolgt keine eingeleitete Depolarisation der Muskelzellmembran und keine intrazelluläre Calcium-Freisetzung.

Erregungs-Kontraktions-Kopplung

Die Erregungs-Kontraktions-Kopplung tritt auf, weil intrazelluläres Calcium freigesetzt wird, Myosin an Aktin-Myofibrillen bindet und die Verkürzung ermöglicht.

Schädigung der Vorderhornzellen

Bei einer Schädigung des medialen Ganglions der Vorderhornzellen des Rückenmarks ist die Bewegung der Gliedmaßen betroffen.

Bedeutung von Calcium

Wird das intrazelluläre Calcium einer Muskelfaser entfernt, blockiert dies die Erregungs-Kontraktions-Kopplung, da Myosin keine Bindung zu Aktin aufbauen kann.

Somatotopik und Muskelphysiologie

• Homunkulus: Eine somatotopische Darstellung von Körperteilen.
• Muskelstarre (Rigor mortis): Muskeln bleiben aufgrund des Fehlens von ATP kontrahiert, da ATP für die Entspannung notwendig ist.
• Schmerzempfindlichkeit: Bei Verbrennungen geht die Schmerzempfindlichkeit verloren, da die freien Nervenendigungen beschädigt sind.
• Beugereflex: Beim Tritt auf einen scharfen Gegenstand reagiert das System durch den Beugereflex.
• T-Tubuli: Diese dienen in Skelett- und Herzmuskeln als Reservoir für intrazelluläres Calcium.

Pharmakologie und Schmerz

Die analgetische Wirkung von Acetylsalicylsäure beruht auf der verminderten Synthese proinflammatorischer Moleküle und der Hemmung der Capsaicin-Synthese.

Ablauf der Erregungs-Kontraktions-Kopplung

Bei der Kopplung treten folgende Ereignisse ein: neuromuskuläre Synapse, intrazelluläre Calcium-Freisetzung, Myosin-Bindung an Aktin und Hydrolyse von ATP.

Schmerzhemmung

Schmerz wird durch Reiben gelindert, da dies das hemmende rezeptive Feld aktiviert.

Struktur des Sarkomers

Zu den Strukturen, die das Sarkomer bilden, gehören die dünnen Filamente (Aktin).

Wirkungsweise von Morphin

Die direkte Wirkung von Morphin im Schmerzpfad besteht in der Stimulation der hemmenden Interneurone im Rückenmark.

Sensorik und Motorik

• Muskelspindel: Dient als Sinnesorgan für das Feedback.
• Querschnittslähmung: Der Verlust langsamer Muskelfasern ist auf den Mangel an Muskelbewegung zurückzuführen.
• Myostatin: Die ausgeprägte Muskulatur beim Belgischen Blau-Rind resultiert aus einem Gendefekt des Myostatins.
• NMDA-Rezeptor: Die Aktivierung stimmt mit der Hebb-Theorie überein, da eine Verstärkung der Synapse stattfindet.
• Kampf-oder-Flucht-Reaktion: Die sympathische Aktivität erhöht die Freisetzung von Noradrenalin (nicht Acetylcholin) im Herzen.
• Basalganglien: Beteiligt an der Initiierung, Koordination und Korrektur von Motorprogrammen.
• Morris-Wasser-Labyrinth: Wird in Gedächtnisstudien verwendet, bei denen Mäuse lernen müssen, Nahrung zu finden.
• Langzeitpotenzierung: Der Bericht bezieht sich auf die Langzeitpotenzierung der NMDA-Rezeptoren im Hippocampus.