Physiologie des Menschen: mit Pathophysiologie, 31. Auflage

Cover......Page 1
Springer-Lehrbuch......Page 2
Physiologie des Menschen, 31. Auflage......Page 4
ISBN-13 9783642016509......Page 5
Vorwort zur 31. Auflage......Page 6
Die Herausgeber......Page 8
Mitarbeiterverzeichnis......Page 13
Physiologie des Menschen – Das Layout......Page 15
Sagen Sie uns die Meinung!......Page 17
Inhaltsverzeichnis......Page 18
I Allgemeine Physiologie der Zelle......Page 24
Kapitel 1 Grundlagen der Zellphysiologie......Page 26
Einzelkomponenten......Page 27
Biomembranen......Page 28
Zytoplasma......Page 30
Bibliothek Zellkern......Page 31
Zellgerüst......Page 33
Zellwanderung......Page 34
Ein- und Ausschleusungsprozesse......Page 36
Membrandynamik......Page 37
Zellkraftwerke......Page 39
Mitose......Page 40
Zelluntergang......Page 42
Kompensatorische Volumenanpassung......Page 44
Literatur......Page 46
Kapitel 2 Signaltransduktion......Page 47
Rezeptor-Liganden-Konzept......Page 48
Heterotrimere G-Proteine......Page 49
cAMP......Page 50
Steigerung der zytosolischen Ca2+-Konzentration als Signal......Page 51
Wirkungen von Ca2+......Page 53
Signaltransduktion von Wachstumsfaktorrezeptoren......Page 54
Kleine G-Proteine......Page 55
Bildung von Eikosanoiden......Page 56
Literatur......Page 58
Kapitel 3 Transport in Membranen und Epithelien......Page 59
Kanäle und Carrier......Page 60
Struktur der Epithelien......Page 61
Schlussleisten......Page 62
Leckheit von Epithelien......Page 63
Funktionelle Organisation der Epithelien......Page 64
Passiver Transport......Page 65
Diffusion von Wasser......Page 66
Primär, sekundär und tertiär aktiver Transport......Page 67
Cl–-Sekretion und -Resorption durch Na+,K+,2Cl–-Symport......Page 68
HCO3–-Resorption und -Sekretion......Page 69
Literatur......Page 71
Kapitel 4 Grundlagen zellulärer Erregbarkeit......Page 72
Grundeigenschaften von Ionenkanälen......Page 73
Strom durch einen Ionenkanal......Page 74
Topologie und Struktur......Page 75
Klassifizierung......Page 77
Spannungsabhängige Aktivierung und Inaktivierung......Page 79
Alternative gating-Mechanismen......Page 81
Aufbau und Struktur......Page 83
Funktionelle Eigenschaften......Page 84
Aufbau exzitatorischer Rezeptorkanäle......Page 85
Funktionelle Eigenschaften exzitatorischer Rezeptorkanäle......Page 86
Grundlagen des Diffusionspotenzials......Page 87
Aktionspotenzial......Page 89
Der komplizierte Fall: die zylindrische, nicht erregbare Struktur (Kabel)......Page 92
Myelinisierung als Schlüssel zu hoher Leitungsgeschwindigkeit......Page 94
Repetitive Aktionspotenzialgenerierung in Nervenzellen......Page 96
Kodierung von Information im Nervensystem......Page 97
Literatur......Page 98
Kapitel 5 Synaptische Übertragung......Page 99
Erregende Synapsen......Page 100
Endplatte......Page 101
Ionenfluss während der Hemmung......Page 102
Peptide und Kotransmitter......Page 103
Dauer und Abbau der Wirkung......Page 104
Räumliche und zeitliche Summation......Page 105
Aktionspotenziale in Dendriten......Page 106
Post- und präsynaptische Hemmung......Page 107
Heterosynaptische Bahnung......Page 108
Mechanismus der Freisetzung......Page 109
Synaptische Bahnung und Depression......Page 111
Desensitisierung......Page 112
Glutamaterge Rezeptorkanäle......Page 114
Indirekt ligandengekoppelte Rezeptoren......Page 115
Langzeitpotenzierung......Page 116
Dynamik und Plastizität......Page 117
Elektrische Synapsen......Page 118
Koppelung außerhalb des Nervensystems......Page 119
Literatur......Page 120
Kapitel 6 Kontraktionsmechanismen......Page 121
Organisationsschema und kontraktile Einheiten des quergestreiften Muskels......Page 122
Proteinzusammensetzung des kontraktilen Apparats......Page 123
Molekularer Kontraktionsprozess......Page 125
Regulation der Aktin-Myosin-Interaktion......Page 126
Membransysteme der Muskelzelle......Page 127
Elektromechanische Kopplung......Page 129
Aktionspotenzialfrequenz und tetanische Kontraktion......Page 130
Abstufung der Kontraktionskraft in den motorischen Einheiten......Page 131
Muskelhypertrophie und -atrophie......Page 132
Kraft-Längen-Diagramm......Page 133
Kontraktionsformen und Muskelarbeit......Page 134
Verkürzungsgeschwindigkeit und Muskelleistung......Page 135
Energiequellen der Muskelaktivität......Page 137
Muskelwärme und Energieumsatz......Page 138
Struktur der glatten Muskulatur......Page 139
Kontraktionsprozess......Page 140
Aktivierung der Kontraktion......Page 141
Modulation der Ca2+-Sensitivität der Myofilamente......Page 143
Pharmako- und elektromechanische Kopplung......Page 144
Myogene Erregung......Page 145
Mechanische Beeinflussung des Tonus......Page 146
Literatur......Page 147
II Integrative Leistungen des Nervensystems......Page 148
Kapitel 7 Motorische Systeme......Page 150
Sensoren der spinalen Motorik......Page 151
Das γ-System und die α-γ-Koaktivierung......Page 154
Klinische Prüfung der Dehnungsreflexe durch Auslösen von T- und H-Reflexen......Page 155
Eigenschaften von Fremdreflexen......Page 157
Klinisch relevante Fremdreflexe......Page 158
Reziproke antagonistische Hemmung......Page 159
Autogene Hemmung und Regelkreis zur Konstanthaltung der Muskelspannung......Page 160
Rekurrente (rücklaufende) Hemmung......Page 161
Organisation der Motoneurone......Page 162
Steuerung des Muskeltonus......Page 163
Stellreflexe......Page 164
Übersicht über die Funktion der Kleinhirnstrukturen......Page 165
Verschaltung der Kleinhirnrinde......Page 169
Motorisches Lernen im Kleinhirn......Page 170
Übersicht über Struktur und Funktionskreise......Page 171
Transmitter der Basalganglien......Page 172
Aufgaben der Basalganglien......Page 173
Areale des Motorkortex......Page 175
Afferenzen zum Motorkortex......Page 176
Efferenzen des Motorkortex......Page 177
Das kortikomotoneuronale System der Handmotoneurone......Page 178
Handlungsantrieb und Bewegungsentwurf......Page 180
Kortikale Bereitschaft......Page 181
Aktionen und ihre mentalen Vorstellungen......Page 182
Plan, Programmierung und Ausführung von Bewegungen......Page 183
Motorische Zentren für die Ziel- und Stützmotorik......Page 184
Literatur......Page 185
Kapitel 8 Allgemeine Physiologie der Großhirnrinde......Page 186
Makroskopische Gliederung des Kortex......Page 187
Membranpotenziale und Transmitter......Page 189
Dynamik von Neuronenensembles......Page 190
Definition und Registrierung des Elektroenzephalogramms (EEG) und des Elektrokortikogramms  (ECoG)......Page 191
Aktivitätszustände und ihre Korrelate in EEG und MEG......Page 192
Klinische und psychophysiologische Anwendungen des EEG......Page 193
Entstehung von EEG und MEG......Page 194
Entstehung und klinische Anwendung der EKP......Page 197
Bestandspotenziale und langsame Hirnpotenziale......Page 198
Messung der Hirndurchblutung mittels Radioisotopen......Page 199
Transkranielle Magnetstimulation (TMS)......Page 201
Literatur......Page 203
Kapitel 9 Wach-Schlaf-Rhythmus und Aufmerksamkeit......Page 204
Zirkadiane Uhren......Page 205
Molekulare Uhren......Page 206
Abgrenzung der Schlafstadien mit dem EEG und dem EOG......Page 208
Schlafzyklen im Verlauf einer Nacht......Page 209
Schlafstörungen......Page 210
Träumen......Page 212
Kernschlaf und Optionalschlaf......Page 213
Aufgaben des REM-Schlafs......Page 214
Automatisierte und kontrollierte Aufmerksamkeit......Page 215
Bewusstes Erleben......Page 216
Ereigniskorrelierte Hirnpotenziale......Page 217
Thalamus......Page 220
Regulation von Erregungsschwellen......Page 221
Neurochemie des Bewusstseins......Page 222
Literatur......Page 223
Kapitel 10 Lernen und Gedächtnis......Page 224
Prozedurales und deklaratives Gedächtnis......Page 225
Lernen durch Konditionierung......Page 226
Kognitives Lernen im Wissensgedächtnis......Page 228
Entwicklung und Lernen......Page 229
Hebb-Synapsen......Page 230
Einfluss der Umgebung......Page 231
Kortikale Karten......Page 232
Proteinbiosynthese und Langzeitgedächtnis......Page 233
Intrazelluläre Kaskaden bei der Proteinexpression......Page 235
Lernen von Fakten und Ereignissen: explizites (deklaratives) Gedächtnis......Page 236
Implizites (prozedurales) Lernen......Page 238
Literatur......Page 240
Kapitel 11 Motivation und Emotion......Page 241
Annäherung und Vermeidung......Page 242
Ausdruck von Emotionen......Page 243
Furchtverhalten und Amygdala......Page 245
Veränderung der Emotion Furcht nach zentralen Läsionen......Page 247
Positive Verstärkung im Gehirn......Page 248
Mesolimbisches Dopaminsystem......Page 249
Sucht......Page 250
Neuroadaptation des mesolimbischen Systems......Page 251
Entwicklung des Sexualverhaltens......Page 253
Integration neuronaler und hormonaler Mechanismen......Page 254
Hunger, Sattheit und homöostatische Regulationen......Page 255
Zentrale Repräsentationen der Empfindungen von Hunger und Sattheit......Page 256
Präresorptive und resorptive Sättigung......Page 257
Entgleisung der Regulation von Hunger und Sattheit......Page 258
Literatur......Page 259
Kapitel 12 Kognitive Funktionen und Denken......Page 260
Gestalthafte und sequenzielle Verarbeitung......Page 261
Geschlechtsunterschiede der Lateralisierung......Page 262
Sprachentwicklung......Page 263
Multimodale Sprachregionen......Page 264
Exekutive Funktionen......Page 266
Selbstkontrolle......Page 267
Intelligenz, Erblichkeit und präfrontales Hirnvolumen......Page 268
Perzeptive Funktionen......Page 269
Literatur......Page 270
III Allgemeine und Spezielle Sinnesphysiologie......Page 272
Kapitel 13 Allgemeine Sinnesphysiologie......Page 274
Empfindungen und Wahrnehmungen......Page 275
Hirn-Bewusstsein-Problem......Page 276
Sinnesmodalitäten und Sinnesqualitäten......Page 277
Sinnesorgane als Sensoren in Regelkreisen......Page 278
Transduktionsprozess......Page 279
Dynamisches Antwortverhalten......Page 280
Transduktion thermischer Reize......Page 282
Transduktion mechanischer Reize......Page 283
Sensorische Bahnen als neuronale Netzwerke......Page 284
Hemmende Synapsen im neuronalen Netz......Page 285
Multisensorische Hirnregionen......Page 286
Entwicklung des Schwellenkonzeptes......Page 287
Methoden der Messung von Sinnesschwellen......Page 288
Fechners psychophysische Beziehung......Page 290
Stevens psychophysische Beziehung......Page 291
Beziehungen zwischen physiologischen und Wahrnehmungsprozessen......Page 292
Übertragungssicherheit und Funktion von Sinnessystemen......Page 293
Literatur......Page 294
Kapitel 14 Das somatosensorische System......Page 295
Fühlen mit dem fünften Sinn......Page 296
Sinneseindrücke und Regelkreise......Page 297
Das 1. Neuron: Spinalganglion......Page 298
Spinale Reflexwege......Page 300
Hirnstamm......Page 301
Das 3. Neuron: Somatosensorischer Thalamus......Page 302
Das 4. Neuron: Somatosensorischer Kortex......Page 303
Besonderheiten des trigeminalen Systems......Page 304
Neuronale Basis der Mechanorezeption......Page 305
Sinnesleistungen der Propriozeption......Page 309
Neuronale Basis der Propriozeption......Page 310
Sinnesleistungen der Thermorezeption......Page 311
Neuronale Basis der Thermorezeption......Page 312
Neuronale Basis der Nozizeption......Page 314
Sinnesleistungen der Viszerozeption......Page 315
Neuronale Basis der Viszerozeption......Page 316
Klinische Sensibilitätsprüfung......Page 317
Prä- und postnatale Entwicklung des somatosensorischen Systems......Page 318
Klinische Relevanz......Page 319
Literatur......Page 320
Kapitel 15 Nozizeption und Schmerz......Page 321
Schmerzklassifikation nach Art der Schmerzentstehung......Page 322
Messung von Schmerz und Nozizeption......Page 323
Struktur und Antworteigenschaften der Nozizeptoren......Page 324
Transduktionsmechanismen in Nozizeptoren......Page 325
Efferente Funktion von Nozizeptoren......Page 326
Subsysteme nozizeptiver Spinalneurone......Page 327
Transmitter und Rezeptoren der nozizeptiven synaptischen Übertragung im Rückenmark......Page 328
Endogene Schmerzkontrollsysteme......Page 330
Erscheinungsformen klinischer Schmerzen......Page 332
Periphere Mechanismen neuropathischer Schmerzen......Page 333
Zentrale Mechanismen klinischer Schmerzen......Page 334
Pharmakologische Schmerztherapie......Page 335
Physikalische Schmerztherapie......Page 336
Literatur......Page 337
Kapitel 16 Die Kommunikation des Menschen: Hören und Sprechen......Page 338
Schallwellen......Page 339
Dezibel......Page 340
Audiometrie......Page 341
Aufgabe des Mittelohres......Page 342
Knochenleitung......Page 343
Hörsinnesorgan Innenohr......Page 344
Abscherung der Sinneshärchen......Page 345
Transduktionsprozess......Page 346
Transformation......Page 348
Wanderwelle......Page 349
Verstärkung der Wanderwelle......Page 350
Informationswege zum Gehirn......Page 351
Vom Hörnerven zum Gehirn......Page 352
Spezialisierte Hörneurone......Page 353
Räumliches Hören......Page 354
Stimme ist Schall......Page 355
Lautstärke der Stimme......Page 356
Aus der Stimme werden Laute......Page 357
Literatur......Page 358
Kapitel 17 Der Gleichgewichtssinn und die Bewegungs- und Lageempfindung des Menschen......Page 359
Makula- und Bogengangsorgane......Page 360
Reizung der Haarzellen......Page 361
Beschleunigungssinn in den Translationsrichtungen......Page 362
Beschleunigungssinn beim Drehen......Page 363
Muskelreflexe und Körpergleichgewicht......Page 364
Nervenbahnen zu Muskeln und Kleinhirn......Page 365
Augenmuskeln......Page 366
Literatur......Page 367
Kapitel 18 Sehen und Augenbewegungen......Page 368
Der adäquate Reiz......Page 369
Bau des Auges, Kammerwasser und Augeninnendruck......Page 370
Tränen......Page 371
Abbildungsfehler......Page 372
Refraktionsanomalien......Page 373
Nah- und Fernakkommodation......Page 374
Pupillenreflex und Konvergenzreaktion der Pupillen......Page 375
Schauen – Blicken – Betrachten......Page 376
Augenbewegungsklassen......Page 377
Optokinetischer Nystagmus......Page 378
Neuronale Kontrolle von Augenbewegungen......Page 379
Anteile und Schichten der Netzhaut......Page 381
Signaltransduktion in der Netzhaut......Page 383
Rezeptive Felder der Netzhaut......Page 385
Klassen retinaler Ganglienzellen......Page 386
Helligkeitswahrnehmung......Page 387
Hell- und Dunkeladaptation......Page 388
Zeitliche Übertragungseigenschaften......Page 389
Spezielle subkortikale Projektionen und extrastriäre Sehbahn......Page 390
Rezeptive Feldeigenschaften der primären Sehrinde......Page 391
Funktionelle Anatomie der primären Sehrinde......Page 392
Höhere okzipitale visuelle Areale......Page 393
Visus......Page 394
Gesichtsfeld......Page 395
Visuell evozierte Potenziale......Page 396
Mechanismen der Tiefenwahrnehmung......Page 397
Physikalische und physiologische Farbmischung......Page 398
Sinnesphysiologische Farbmischungsregeln......Page 399
Physiologie des Farbensehens......Page 400
Farbsinnesstörungen......Page 401
»Was« und »wo«, »wohin« und »wozu«?......Page 402
Analyse von Bewegungen......Page 403
Objekterkennung......Page 404
Emotionale Komponenten des Sehens......Page 406
Literatur......Page 408
Kapitel 19 Geschmack und Geruch......Page 409
Verschaltung der Geschmackssinneszellen......Page 410
Periphere Signalverarbeitung......Page 412
Molekulare Mechanismen der Geschmackserkennung......Page 413
Modulation der Geschmacksempfindung......Page 414
Biologische Bedeutung des Geschmackssinns......Page 415
Zentrale Verschaltung......Page 416
Duftklassen......Page 417
Signaltransduktion......Page 418
Elektrische Zellsignale......Page 420
Biologische Bedeutung des Geruchssinns......Page 421
Literatur......Page 423
IV Regulation vegetativer Funktionen......Page 424
Kapitel 20 Vegetatives Nervensystem......Page 426
Parasympathikus......Page 427
Viszerale Afferenzen......Page 428
Klassische Transmitter im peripheren vegetativen Nervensystem......Page 429
Kolokalisierte nicht klassische Transmitter......Page 432
Nebennierenmark......Page 433
Prinzip der neuroeffektorischen Übertragung......Page 434
Neuroeffektorische Übertragung auf Schrittmacherzellen und Arteriolen......Page 435
Präsynaptische Kontrolle der Transmitterfreisetzung......Page 436
Impulsübertragung in vegetativen Ganglien......Page 437
Komponenten und globale Funktionen des Darmnervensystems......Page 438
Wirkungen von Sympathikus und Parasympathikus auf das Darmnervensystem......Page 439
Spinale Reflexe......Page 440
Isoliertes Rückenmark......Page 441
Parasympathische präganglionäre Neurone und sympathische Prämotorneurone in der Medulla oblongata......Page 442
Pressorezeptorreflexe und Blutdruckregulation......Page 443
Neuronale Regulation der Funktionen des oberen Magen-Darm-Trakts......Page 444
Regulation der Harnblase......Page 445
Blasenentleerungsreflexe......Page 446
Regulation des Enddarmes......Page 447
Erektionsreflexe beim Mann......Page 448
Emission und Ejakulation beim Mann......Page 449
Veränderungen der inneren Geschlechtsorgane bei der Frau......Page 450
Sexueller Reaktionszyklus......Page 451
Funktionelle Anatomie des Hypothalamus......Page 452
Afferente und efferente Verbindungen des Hypothalamus......Page 453
Rolle des Hypothalamus in der Regulation von Kreislauf und Atmung......Page 454
Organisation hypothalamischer Funktionen......Page 455
Integrative Funktionen des Hypothalamus......Page 456
Literatur......Page 457
Kapitel 21 Hormone......Page 458
Bildung und Ausschüttung von Hormonen......Page 459
Hormone als Elemente von Regelkreisen......Page 460
Störungen der Hormonausschüttung......Page 461
Therapeutischer Einsatz von Hormonen......Page 463
Regulation der Hormonausschüttung durch Hypothalamus und Hypophyse......Page 464
Somatotropin......Page 465
Störung der Somatotropinausschüttung......Page 466
Oxytozin......Page 467
Adiuretin......Page 468
Bildung und Regulation von Thyroxin und Trijodthyronin......Page 469
Wirkungen der Schilddrüsenhormone......Page 470
Kalzitonin......Page 471
Regulation der Insulinausschüttung......Page 472
Wirkungen von Insulin......Page 473
Auswirkungen des Diabetes mellitus......Page 474
Hyperinsulinismus......Page 475
Glukagon......Page 476
Ausschüttung von Glukokortikoiden......Page 477
Wirkungen von Glukokortikoiden......Page 478
Glukokortikoidüberschuss......Page 479
Glukokortikoidmangel......Page 480
Mineralokortikoide......Page 481
Störungen der Aldosteronausschüttung......Page 482
Literatur......Page 484
Kapitel 22 Reproduktion......Page 485
Entwicklung des Embryos......Page 486
Wirkungen von Sexualhormonen......Page 488
Spermatogenese......Page 490
Sexuelle Erregung des Mannes und Ejakulation......Page 491
Oogenese......Page 492
Der weibliche Zyklus......Page 493
Schwangerschaft, Geburt und Laktation......Page 494
Infantile Phase und Pubertät......Page 496
Literatur......Page 497
V Blut und Immunabwehr......Page 498
Kapitel 23 Blut......Page 500
Volumen und Bestandteile......Page 501
Eigenschaften der Plasmaproteine......Page 502
Albumin......Page 503
Albumin/Globulin-Quotient......Page 504
Hämatopoiese......Page 505
Zahl, Form und Größe der Erythrozyten......Page 506
Erythropoiese......Page 508
Anämie......Page 509
Biophysikalische Eigenschaften......Page 511
Granulozyten......Page 512
Lymphozyten......Page 513
Bildung und Struktur......Page 514
Primäre Hämostase......Page 515
Sekundäre Hämostase......Page 517
Serinproteaseinhibitoren......Page 519
Gerinnungsfunktionsprüfungen......Page 520
Blutgruppenunverträglichkeiten......Page 521
AB0-System......Page 522
Bluttransfusion und Blutgruppenbestimmung......Page 523
Literatur......Page 525
Kapitel 24 Immunsystem......Page 526
Makrophagen und Granulozyten......Page 527
Zytokine......Page 528
Komplementsystem......Page 529
T-Lymphozyten......Page 530
Antikörper......Page 531
B-Lymphozyten......Page 533
Natürliche Killerzellen......Page 534
Autoimmunerkrankungen......Page 535
Immunschwäche......Page 536
Literatur......Page 537
VI Herz und Kreislauf......Page 538
Kapitel 25 Herzerregung......Page 540
Aktionspotenzial......Page 541
Ionenverschiebungen während und nach dem Aktionspotenzial......Page 543
Elektromechanische Kopplung......Page 544
Strukturen......Page 545
Innervation......Page 546
Hierarchie der Erregungsbildung......Page 547
Erregung von Schrittmacherzellen......Page 548
Nervale Kontrolle von Erregungsbildung und Erregungsleitung......Page 550
Aktionspotenziale......Page 551
Elektrisches Feld......Page 552
EKG-Signal......Page 553
EKG-Ableitungen in der Frontalebene......Page 555
Lage der elektrischen Herzachse......Page 556
Rhythmusanalyse im EKG......Page 557
Überleitungsstörungen im EKG......Page 558
Störungen der Kammererregung im EKG......Page 559
Tachykarde Rhythmusstörungen im EKG......Page 560
Literatur......Page 561
Kapitel 26 Herzmechanik......Page 562
Grundlagen der Pumpfunktion des Herzens......Page 563
Kontraktionsformen des Herzmuskels......Page 564
Frank-Starling-Mechanismus im isolierten Herzen......Page 566
Laplace-Gesetz......Page 568
Rolle von Vorlast, Nachlast und Kontraktilität......Page 570
Arbeitsdiagramm des linken Ventrikels im intakten Herzen......Page 571
Herzfunktionskurve und Gefäßfunktionskurve......Page 573
Herz-Kreislauf-Diagramm......Page 574
Veränderungen im Herz-Kreislauf-System bei erhöhter Belastung......Page 575
Positiv-inotrop wirkende Substanzen......Page 577
Abhängigkeit der Kontraktionskraft von der Herzfrequenz......Page 578
Mechanosensorische Rückkopplungsmechanismen......Page 579
Ursachen der Herzinsuffizienz......Page 580
Kompensatorische Mechanismen......Page 581
Remodelling......Page 582
Auskultation......Page 583
Echokardiographie......Page 584
Magnetresonanztomographie......Page 585
Herzkatheteruntersuchung......Page 586
Literatur......Page 587
Kapitel 27 Herzstoffwechsel und Koronardurchblutung......Page 588
Myokardfunktion und Sauerstoffverbrauch......Page 589
27.2 Substrate und Stoffwechsel......Page 590
Energiereserven und Durchblutung des Herzmuskels......Page 591
Myokardiale Kompression der Koronargefäße......Page 592
Tonusregulation an Koronargefäßen......Page 593
Literatur......Page 594
Kapitel 28 Kreislauf......Page 595
Transportsystem Kreislauf......Page 596
Grundlagen der Flüssigkeitsströmung in Gefäßen......Page 597
Strömungsgesetze......Page 598
Scheinbare Viskosität......Page 599
Wandspannung in der Gefäßwand......Page 600
Pulswellen......Page 601
Strompulse......Page 602
Verteilung von Druck und Strömung im Gefäßsystem......Page 603
Charakterisierung des Niederdrucksystems......Page 605
Dehnungsverhalten der Venen......Page 606
Einfluss der Schwerkraft auf die Drücke im Gefäßsystem......Page 607
Venöser Rückstrom: Muskelpumpe......Page 608
Venöser Rückstrom: Atmungspumpe und Ventilebenenmechanismus......Page 609
Aufbau der terminalen Strombahn......Page 610
Typen des Kapillarendothels......Page 611
Stoffaustausch......Page 612
Effektiver Filtrationsdruck......Page 613
Ödeme......Page 614
Lymphgefäßsystem......Page 615
Sympathisch-adrenerge vasokonstriktorische Fasern......Page 616
Nerval vermittelte Vasodilatationen......Page 618
Gewebemetabolite......Page 619
Autakoide......Page 620
Angiotensin II und Adiuretin......Page 621
Natriuretische Peptide......Page 622
Endothelvermittelte Tonusmodulation......Page 623
Regulation der endothelialen NO-Bildung......Page 624
Wirkungsmechanismus und Effekte von NO......Page 625
Enzymatische Quellen vaskulärer Sauerstoffradikale......Page 626
Angiogenese......Page 628
Gefäßspezifische Wachstumsfaktoren......Page 629
Lokale Mechanismen......Page 630
Pressorezeptoren......Page 631
Pressorezeptorenreflex und seine funktionelle Bedeutung......Page 632
Einfluss kardialer Dehnungsrezeptoren und arterieller Chemorezeptoren......Page 634
Grundmechanismen der Volumenregulation......Page 635
Feinabstimmung der Volumenregulation......Page 636
Zentralnervöse Steuerung......Page 637
Physiologie des Blutdrucks......Page 638
Orthostase......Page 639
Thermische Belastung......Page 641
Kreislaufschock......Page 642
Anatomische und funktionelle Charakteristika der Lungenstrombahn......Page 643
Regulation der Lungendurchblutung......Page 644
Haut......Page 645
Transitorischer Kreislauf des Neugeborenen......Page 646
Direkte und indirekte Blutdruckmessung......Page 647
Bestimmung des Herzzeitvolumens......Page 648
Literatur......Page 649
VII Regulation des Inneren Milieus......Page 650
Kapitel 29 Niere......Page 652
Bau der Niere......Page 653
Funktionelle Organisation der Nephrone......Page 655
Renaler Blutfluss und Durchblutungsverteilung......Page 656
Permselektivität des glomerulären Filters......Page 657
Glomeruläre Filtrationsrate......Page 659
Regulation von glomerulärer Filtration und Durchblutung......Page 660
Proximal-tubulärer Transport von Na+ und von HCO3–......Page 662
Proximal-tubulärer Transport von Aminosäurenn, Proteinen und Harnstoff......Page 664
Proximal-tubulärer Transport organischer Säuren und Basen......Page 666
Proximal-tubulärer Transport von Xenobiotika, Nephrotoxizität......Page 667
Mechanismen der Harnkonzentrierung......Page 668
Regulation der Harnkonzentrierung......Page 669
Störungen der Harnkonzentrierung......Page 670
Feineinstellung der Urinzusammensetzung......Page 671
Transportprozesse im distalen Nephron......Page 672
Diuretika......Page 673
Nieren- und Harnsteinbildung......Page 674
Stoffwechsel der Niere......Page 675
Regulation der Nierenfunktion durch homöostatische Mechanismen......Page 676
Extrarenale Regulation der Nierenfunktion......Page 677
Regulation distal-tubulärer Na+-Resorption......Page 678
Erythropoietin und Thrombopoietin......Page 679
Renin-Angiotensin-System......Page 680
Kalzitriol, Urodilatin, Kinine, Prostaglandine und Klotho......Page 681
Glomeruläre Filtrationsrate......Page 683
Clearance transportierter Solute......Page 684
Sättigbare Transportprozesse......Page 685
Literatur......Page 686
Kapitel 30 Wasser- und Elektrolythaushalt......Page 687
Elektrolytbilanz......Page 688
Flüssigkeitsräume......Page 689
Bestimmung der Flüssigkeitsräume und Elektrolytpools......Page 690
Volumenbewegungen zwischen Flüssigkeitsräumen......Page 691
Zustandekommen der Blutplasmazusammensetzung......Page 692
Gehirn, Knochen und transzelluläre Flüssigkeiten......Page 693
Erfassung von Osmolalität und Volumen......Page 694
Renin-Angiotensin-System......Page 695
Salzappetit......Page 697
Trinkverhalten......Page 698
Abweichungen vom Sollwert......Page 699
Ödembildung......Page 700
Kaliumbilanz......Page 701
Hypokaliämische Störungen......Page 702
Hormone und Kalium......Page 703
Literatur......Page 704
Kapitel 31 Kalzium-, Magnesium- und Phosphathaushalt......Page 705
Physiologische Bedeutung von Kalzium......Page 706
Verteilung und Bilanz von Kalziumphosphat......Page 707
Parathormon......Page 708
Kalzitriol......Page 709
Regulation von renalem und intestinalem Ca2+- und Phosphattransport......Page 710
Regulation von Knochenbildung und -mineralisierung......Page 711
Störungen der Parathormonausschüttung......Page 712
Hyperkalziämie......Page 713
Hyperphosphatämie......Page 714
Störungen des Mg2+-Haushaltes......Page 715
Literatur......Page 716
VIII Atmung......Page 717
Kapitel 32 Lungenatmung......Page 719
Änderung des Thoraxvolumens......Page 721
Aufbau und Funktion der Atemwege......Page 722
Aufbau und Funktion der Alveolen......Page 724
Atemvolumina und -kapazitäten......Page 725
Vitalkapazität......Page 726
Messung der Lungenvolumina......Page 727
Totraum......Page 728
Atemzeitvolumen......Page 729
Elastische Atmungswiderstände......Page 730
Messung der elastischen Atmungswiderstände......Page 731
Compliance von Lunge und Thorax......Page 732
Visköse Atmungswiderstände......Page 733
Druck- und Volumenänderungen bei dynamischer Atmung......Page 734
Atmungsarbeit......Page 735
Lungenfunktionsprüfungen......Page 736
Bestimmung des Atemwegswiderstandes......Page 737
Zusammensetzung des alveolären Gasgemisches......Page 739
Gaspartialdrücke im alveolären Gasgemisch......Page 740
Diffusiver Gasaustausch in der Lunge......Page 741
Bestimmung der Diffusionskapazität......Page 742
Verteilung der Lungendurchblutung......Page 743
Arterialisierung des Blutes......Page 744
Gaspartialdrücke im arteriellen Blut......Page 745
Literatur......Page 746
Kapitel 33 Atemregulation......Page 747
Postinspiration......Page 748
Netzwerkverschaltung......Page 751
Rhythmogenese der Atmung......Page 753
Rhythmusstörungen......Page 755
Periphere oder arterielle Chemorezeptoren......Page 756
Blutgas-Antwortkurven......Page 758
Zentrale Chemorezeption......Page 759
Deflationsreflex (Head-Reflex)......Page 760
Kollaterale Mitinnervation......Page 761
Literatur......Page 762
Kapitel 34 Atemgastransport......Page 763
Diffusion der Atemgase......Page 764
Aufgaben und Aufbau des Hämoglobins......Page 765
O2-Beladung des Blutes......Page 766
Abhängigkeit der O2-Bindung vom O2-Partialdruck......Page 767
Molekulare Mechanismen der O2-Bindung......Page 768
Modulatoren der Hämoglobin-O2-Affinität......Page 769
Transportformen......Page 771
O2- und CO2-Transport......Page 772
Literatur......Page 773
Kapitel 35 Säure-Basen-Haushalt......Page 774
Eigenschaften von Puffern......Page 775
Puffer im Blut......Page 776
Bedeutung der Puffer im Harn......Page 777
Zelluläre pH-Regulation......Page 778
Bildung von H+ und CO2 im Stoffwechsel......Page 779
Gastrointestinaltrakt......Page 780
Wirkung von Elektrolyten auf den Säure-Basen-Haushalt......Page 781
Ursachen von Säure-Basen-Störungen......Page 782
Auswirkungen von Säure-Basen-Störungen......Page 783
Diagnostik von Säure-Basen-Störungen......Page 784
Literatur......Page 785
Kapitel 36 Der Sauerstoff im Gewebe: Substrat, Signal und Noxe......Page 786
O2-Verbrauch......Page 787
Modulation des O2-Verbrauchs......Page 788
Sauerstoffaustausch......Page 789
Blutgefäßversorgung......Page 791
O2-Vorräte im Gewebe......Page 792
Störungen der O2-Versorgung......Page 793
Gewebsanoxie......Page 794
Sauerstoffbeatmung......Page 795
Funktionelle Sauerstoffsensoren......Page 796
Anpassung der Gefäßversorgung......Page 797
Doppelfunktion der reaktiven Sauerstoffspezies......Page 798
Reperfusionsschaden......Page 799
Literatur......Page 800
IX Stoffwechsel, Arbeit, Altern......Page 801
Kapitel 37 Ernährung......Page 803
Nährstoffdichte......Page 805
Eiweiß......Page 806
Fett......Page 807
Kohlenhydrate......Page 808
Fettlösliche Vitamine......Page 810
Wasserlösliche Vitamine......Page 811
Spurenelemente......Page 813
Literatur......Page 814
Kapitel 38 Funktionen des Magen-Darm-Trakts......Page 815
Neuronale Steuerung......Page 816
Gastrointestinale Hormone......Page 818
Motilitätstypen......Page 819
Gastrointestinale Sekretion......Page 821
Kauen, Bolusbildung und Saugreflex......Page 822
Mundspeichel......Page 823
Schlucken und Ösophaguspassage......Page 824
Magenmotilität......Page 826
Magensaftsekretion......Page 828
Steuerung der Magensaftsekretion......Page 830
Aktivierung der Belegzellen......Page 831
Pankreassaft......Page 832
Stimulation der Sekretion......Page 833
Funktionen der Leber......Page 835
Gallenbildung......Page 836
Funktion der Gallenblase......Page 837
Mizellen, enterohepatischer Kreislauf der Gallensäuren......Page 838
Gallenfarbstoffe......Page 839
Dünndarmmotilität......Page 841
Dünndarmsekretion......Page 842
Kolonmotilität......Page 843
Dickdarmsekretion......Page 844
Darmmukosa......Page 845
Absorption von einwertigen Ionen und Wasser......Page 846
Absorption von Vitaminen und Eisen......Page 847
Kohlenhydrate......Page 849
Proteine......Page 850
Lipide......Page 852
Absorption der Lipolyseprodukte......Page 853
Intestinale Abwehr......Page 854
Darmbakterien, Gasbildung......Page 855
Literatur......Page 856
Kapitel 39 Energie- und Wärmehaushalt, Thermoregulation......Page 857
Messung des Energieumsatzes......Page 858
Messung der Sauerstoffaufnahme und Kohlendioxidabgabe......Page 859
Grundumsatz......Page 861
Energieumsatz bei Ruhe und bei körperlicher Betätigung......Page 862
Energiebedarf und Körpertemperatur......Page 863
Messung der Körpertemperatur......Page 864
Regelkreis......Page 865
Die afferenten Bahnen der Temperaturfühler......Page 866
Effektoren der Temperaturregulation......Page 867
Wärmeleitung und Wärmeabgabe über Konduktion und Konvektion......Page 868
Wärmeabgabe durch Verdunstung......Page 869
Klimafaktoren......Page 870
Wärme- und Kälteakklimatisation......Page 872
Physiologische Änderungen der Körperkerntemperatur......Page 873
Pathophysiologische Abweichungen der Körperkerntemperatur......Page 874
Literatur......Page 876
Kapitel 40 Sport- und Arbeitsphysiologie......Page 877
Leistungsfähigkeit......Page 878
Substrate der Energiebereitstellung......Page 879
Ausdauer......Page 880
Arbeitsbeginn und Arbeitsende......Page 881
Anaerobe Schwelle......Page 882
Kraft......Page 883
Umstellung von Herz und Kreislauf......Page 884
Zusammenhang von VO2 und Herzfrequenz......Page 885
Umstellungen im Wärmehaushalt......Page 886
Spezifische Einflüsse der Haltearbeit......Page 887
Körperliche Aktivität am Arbeitsplatz......Page 888
Allgemeingültige Testkriterien......Page 889
Aerobe Maximaltests......Page 890
Psychophysiologische Tests......Page 891
Motorisches Lernen......Page 892
Aerobe Trainingseffekte......Page 893
Leistungsgrenzen......Page 894
Ermüdung......Page 895
Erholung......Page 896
Gesundheitliche Aspekte intensiver Arbeit......Page 897
Dopingliste......Page 898
Literatur......Page 899
Kapitel 41 Alter und Altern......Page 900
Altern ist das Ergebnis evolutionärer Anpassung......Page 901
Altern und Lebenserwartung des Menschen......Page 902
Zelluläre Schutz- und Reparaturmechanismen......Page 903
Zelluläre Stressreaktionen......Page 904
Systemische Regulation des Alterns......Page 905
Gene und Langlebigkeit......Page 906
Physiologische Heterogenetität des Alterns......Page 907
Nervensystem und Sinne......Page 908
Niere, Darm......Page 909
Blut, Bewegungsapparat und Haut......Page 910
Alternsassoziierte Erkrankungen......Page 911
Verlangsamung des Alternsprozesses......Page 912
Kann Altern »geheilt« werden?......Page 913
Literatur......Page 914
A Anhang......Page 916
A1 Tabellen......Page 918
A2 Abkürzungen......Page 933
A3 Maßeinheiten und Normalwerte der Physiologie......Page 935
 Sachverzeichnis......Page 938
Inhalt......Page 1003
Benutzungshinweise......Page 1004
1 Grundlagen der Zellphysiologie......Page 1005
2 Signaltransduktion......Page 1006
3 Transport in Membranen und Epithelien......Page 1007
4 Grundlagen von zellulärer Erregbarkeitund Erregungsleitung......Page 1009
5 Synaptische Übertragung......Page 1010
6 Kontraktionsmechanismen......Page 1012
7 Motorische Systeme......Page 1015
8 Allgemeine Physiologie der Großhirnrinde......Page 1017
9 Wach-Schlaf-Rhythmus und Aufmerksamkeit......Page 1019
10 Lernen und Gedächtnis......Page 1021
11 Motivation und Emotion......Page 1023
12 Kognitive Funktionen und Denken......Page 1025
13 Allgemeine Sinnesphysiologie......Page 1026
14 Das somatosensorische System......Page 1027
15 Nozizeption und Schmerz......Page 1030
16 Hören und Sprechen......Page 1032
17 Der Gleichgewichtssinn und die BewegungsundLageempfindungen des Menschen......Page 1033
18 Sehen und Augenbewegungen......Page 1034
19 Geschmack und Geruch......Page 1038
20 Vegetatives Nervensystem......Page 1039
21 Hormone......Page 1042
22 Reproduktion......Page 1044
23 Blut......Page 1046
24 Immunsystem......Page 1049
25 Herzerregung......Page 1050
26 Herzmechanik......Page 1051
27 Herzstoffwechsel und Koronardurchblutung......Page 1054
28 Kreislauf......Page 1055
29 Niere......Page 1061
30 Wasser- und Elektrolythaushalt......Page 1064
31 Kalzium-, Magnesium- und Phosphathaushalt......Page 1066
32 Lungenatmung......Page 1068
33 Atemregulation......Page 1070
34 Atemgastransport......Page 1072
35 Säure-Basen-Haushalt......Page 1073
36 Der Sauerstoff im Gewebe: Substrat,Signal und Noxe......Page 1074
37 Ernährung......Page 1075
38 Funktionen des Magen-Darm-Trakts......Page 1076
39 Energie- und Wärmehaushalt, Thermoregulation......Page 1080
40 Sport- und Arbeitsphysiologie......Page 1082
41 Alter und Altern......Page 1084