Physiologie des Menschen: mit Pathophysiologie

Vorwort zur 32. Auflage
Inhaltsverzeichnis
Physiologie des Menschen
Die Herausgeber
Mitarbeiterverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
Übersicht Klinik-Boxen
I
Allgemeine Grundlagen
	Kapitel 1
		Erste Schritte in die Physiologie des Menschen
			1.1	Was ist Physiologie und womit ­beschäftigt sie sich?
			1.2	Die Physiologie des Menschen als Teilgebiet der Humanbiologie
				1.2.1	Abgrenzung der Physiologie des ­Menschen von den anderen Disziplinen der Humanbiologie
				1.2.2	Abgrenzung und Einbettung der Physiologie in der Vorklinik
			1.3	Physiologie als elementarer ­Wissengrundstein im Studium
				1.3.1	Umfang und Auswahl physiologischen Wissens
				1.3.2	Biophysikalische und biochemische Voraussetzungen zum Physiologiestudium
			1.4	Physiologie als Basis und Quelle von Pathophysiologie und Klinik
			1.5	Der Umgang mit der Physiologie in diesem Buch
				1.5.1	Das Layout als Studierhilfe
				1.5.2	Der Zugang zum Originalwissen und dessen Bedeutung
	Kapitel 2
		Die Zelle und ihre Signaltransduktion
			2.1	Die Zelle und ihre Umwelt
				2.1.1	Signalverarbeitung
				2.1.2	Regulation der Proteinexpression
			2.2	Rezeptoren und heterotrimere G-Proteine
				2.2.1	Rezeptor-Liganden-Konzept
				2.2.2	Heterotrimere G-Proteine
			2.3	Zyklische Nukleotide als second ­messenger
				2.3.1	cAMP
				2.3.2	cGMP
			2.4	Kalziumvermittelte Signale
				2.4.1	Steigerung der zytosolischen Ca2+-Konzentration als Signal
				2.4.2	Wirkungen von Ca2+
			2.5	Regulation von Zellproliferation und Zelltod
				2.5.1	Signaltransduktion von Wachstumsfaktorrezeptoren
				2.5.2	Kleine G-Proteine
				2.5.3	Apoptose, Nekrose und Autophagie
			2.6	Eikosanoide und Endocannabinoide
			Literatur
	Kapitel 3
		Transport in Membranen und Epithelien
			3.1	Transmembranale Transportproteine
				3.1.1	Kanäle und Carrier
				3.1.2	Symporter, Antiporter und Uniporter
			3.2	Zusammenspiel von Transport und Barrierefunktion in Epithelien
				3.2.1	Struktur der Epithelien
				3.2.2	Schlussleisten
				3.2.3	Leckheit von Epithelien
			3.3	Aktiver und passiver Transport
				3.3.1	Passiver Transport
				3.3.2	Diffusion von Wasser
				3.3.3	Primär, sekundär und tertiär aktiver Transport
			3.4	Typische Anordnung epithelialer Transporter
				3.4.1	Na+-Resorption über Na+-Kanäle
				3.4.2	Transport von Glukose und Aminosäuren
				3.4.3	Cl–-Sekretion und -Resorption durch Na+-K+-2Cl–-Symport
				3.4.4	K+-Sekretion im Innenohr
				3.4.5	HCO3–-Resorption und -Sekretion
				3.4.6	Sekretion vom Kammerwasser am Auge
				3.4.7	Funktion der Schweißdrüsen
			Literatur
	Kapitel 4
		Grundlagen der zellulären Erregbarkeit
			4.1	Funktionsprinzipien von Ionenkanälen
				4.1.1	Grundeigenschaften von Ionenkanälen
				4.1.2	Strom durch einen Ionenkanal
			4.2	Aufbau spannungsgesteuerter ­Kationenkanäle
				4.2.1	Topologie und Struktur
				4.2.2	Strukturelle Klassifizierung
			4.3	Gating von Kationenkanälen
				4.3.1	Spannungsabhängige Aktivierung und Inaktivierung
				4.3.2	Alternative gating-Mechanismen
			4.4	Anionenkanäle
				4.4.1	Aufbau und Struktur
				4.4.2	Funktionelle Eigenschaften
			4.5	Ligandaktivierte Ionenkanäle
				4.5.1	Aufbau exzitatorischer Rezeptor­kanäle
				4.5.2	Funktionelle Eigenschaften ­exzitatorischer Rezeptorkanäle
				4.5.3	Aufbau und Funktion inhibitorischer Rezeptorkanäle
			Literatur
II Nervenzelle und
Umgebung
	Kapitel 5
		Nervenzellen
			5.1	Morphologie und Verbindungen von Nervenzellen
				5.1.1	Aufbau von Nervenzellen
				5.1.2	Neuronale Verbindungen
			5.2	Zelluläre Kompartimente von Neuronen
			5.3	Funktionelle Morphologie von Neuronen
			Literatur
	Kapitel 6
		Ruhemembranpotenzial und ­Aktionspotenzial
			6.1	Grundlagen des Ruhemembran­potenzials
				6.1.1	Diffusionspotenzial – elektrische Spannung über der Zellmembran
				6.1.2	Ruhemembranpotenzial
			6.2	Entstehung und Verlauf eines Aktionspotenzials
			Literatur
	Kapitel 7
		Aktionspotenzial: Fortleitung im Axon
			7.1	Die passiven Eigenschaften des axonalen Kabels
				7.1.1	Eigenschaften des sphärischen ­Zellkörpers
				7.1.2	Eigenschaften des Axonkabels
			7.2	Das axonale Aktionspotenzial und die zugrundeliegenden Na+- und K+-Leitfähigkeiten
				7.2.1	Die Phasen des Aktionspotenzials im Axon
				7.2.2	Eigenschaften des axonalen ­Aktionspotenzials
				7.2.3	Axonale Ionenkanäle
			7.3	Fortleitung des Aktionspotenzials im Axon
				7.3.1	Aktionspotenzialinitiation
				7.3.2	Kontinuierliche Erregungsleitung im marklosen Axon
				7.3.3	Saltatorische Erregungsleitung im ­myelinisierten Axon
			Literatur
	Kapitel 8
		Das Milieu des ZNS: Gliazellen
			8.1	Astrozyten
				8.1.1	Arten von Astrogliazellen
				8.1.2	Signalgebung von Astrogliazellen
				8.1.3	Funktionen von Astrozyten
			8.2	Myelinisierende Gliazellen
				8.2.1	Oligodendrozyten
				8.2.2	NG2-Gliazellen
			8.3	Mikroglia
				8.3.1	Eigenschaften von Mikrogliazellen
				8.3.2	Funktionen der Mikroglia
			Literatur
III
 Erregungsübertragung von Zelle zu Zelle
	Kapitel 9
		Arbeitsweise von Synapsen
			9.1	Grundstruktur chemischer Synapsen
				9.1.1	Aufbau chemischer Synapsen
				9.1.2	Schritte der chemischen Übertragung
			9.2	Präsynaptische Ereignisse
				9.2.1	Präsynaptischer Ca2+-Einstrom
				9.2.2	Vesikelverschmelzung
				9.2.3	Vesikelzyklus
			9.3	Postsynaptische Ereignisse
				9.3.1	Einzelkanalströme
				9.3.2	Umkehrpotenzial
			9.4	Interaktionen von Synapsen
				9.4.1	Räumliche und zeitliche Summation
				9.4.2	Präsynaptische Hemmung
			9.5	Elektrische synaptische Übertragung
				9.5.1	Funktionelle Bedeutung
				9.5.2	Regulation elektrischer Synapsen
			Literatur
	Kapitel 10
		Neurotransmitter und ihre Rezeptoren
			10.1	Synaptische Überträgerstoffe
				10.1.1	Klassische Transmitter
				10.1.2	Neuromodulatoren
				10.1.3	Dauer und Beendigung der Transmitterwirkung
				10.1.4	Agonisten und Antagonisten der Neurotransmitter
			10.2	Postsynaptische Rezeptoren
				10.2.1	Arbeitsweise postsynaptischer ­Rezeptoren
				10.2.2	Ionotrope Rezeptoren
				10.2.3	Metabotrope Rezeptoren
			Literatur
	Kapitel 11
		Synaptische Plastizität
			11.1	Kurzzeitplastizität
				11.1.1	Kurzzeitpotenzierung
				11.1.2	Kurzzeitdepression
			11.2	Langzeitplastizität
				11.2.1	Langzeitpotenzierung (LTP)
				11.2.2	Langzeitdepression (LTD)
				11.2.3	Plastizität und Entwicklung
			Literatur
IV
Muskel
	Kapitel 12
		Leben ist Bewegung
			12.1	Zytoskelett und Motorproteine
				12.1.1	Zytoskelettfilamente
				12.1.2	Motormoleküle
			12.2	Zellmigration und Kontraktilität als besondere Bewegungsformen
				12.2.1	Zellwanderung
				12.2.2	Kontraktilität
			Literatur
	Kapitel 13
		Skelettmuskel
			13.1	Organisationsschema und kontraktile Einheiten
				13.1.1	Das Sarkomer als kleinste kontraktile Einheit
				13.1.2	Muskelzellproteine und -erkrankungen
			13.2	Molekulare Mechanismen der Skelettmuskelkontraktion
				13.2.1	Gleitfilamentmechanismus und Titinfederfunktion
				13.2.2	Molekularer Kontraktionsprozess
				13.2.3	Regulation der Aktin-Myosin-Interaktion
			13.3	Kontraktionsaktivierung im Skelettmuskel
				13.3.1	Membransysteme der Muskelzelle
				13.3.2	Elektromechanische Kopplung
			13.4	Kontrolle der Skelettmuskelkraft
				13.4.1	Abstufung der Kontraktionskraft in den motorischen Einheiten
				13.4.2	Längerfristige Anpassungen der Muskelkraft
			13.5	Skelettmuskelmechanik
				13.5.1	Kraft-Längen-Beziehung
				13.5.2	Unterstützungskontraktionen und Muskelarbeit
				13.5.3	Verkürzungsgeschwindigkeit und Muskelleistung
			13.6	Energetik der Skelettmuskel­kontraktion
				13.6.1	Energiequellen der Muskelaktivität und Energieumsatz
				13.6.2	ATPase-Aktivität der Myosin­isoformen und Muskelfasertypen
			Literatur
	Kapitel 14
		Glatte Muskulatur
			14.1	Aufgaben, Besonderheiten der Muskelmechanik und Organisationsstruktur
				14.1.1	Organspezifische Aufgaben und mechanische Anpassungen
				14.1.2	Strukturelle Organisation der glatten Muskulatur
			14.2	Molekularer Mechanismus der Glattmuskelkontraktion
				14.2.1	Besonderheiten der Filamente des kontraktilen Apparats
				14.2.2	Molekularer Mechanismus der Glattmuskelkontraktion
				14.2.3	Ca2+-abhängige Aktivierung des Querbrückenzyklus
			14.3	Regulation des Tonus der glatten Muskulatur
				14.3.1	Überblick über die extrazellulären ­Signale
				14.3.2	Die intrazellulären Signalmoleküle
			14.4	Erregungs-Kontraktions-Kopplung und Relaxation
				14.4.1	Elektromechanische Kopplung
				14.4.2	Aktivierung durch Neurotransmitter und Hormone
				14.4.3	Relaxationsmechanismen
			Literatur
V
Herz
	Kapitel 15
		Herzmechanik
			15.1	Das Herz als muskuläre Pumpe
				15.1.1	Grundlagen der Pumpfunktion des Herzens
				15.1.2	Herzzyklus
				15.1.3	Kontraktionsformen des Herzmuskels
			15.2	Frank-Starling-Mechanismus und Laplace-Gesetz
				15.2.1	Frank-Starling-Mechanismus im isolierten Herzmuskelpräparat
				15.2.2	Frank-Starling-Mechanismus im isolierten Herzen
				15.2.3	Laplace-Gesetz
			15.3	Arbeitsdiagramm
				15.3.1	Arbeitsdiagramm des linken Ventrikels
				15.3.2	Rolle von Vorlast, Nachlast und Kontraktilität
			15.4	Zusammenspiel von Herz und Kreislauf
				15.4.1	Herzfunktionskurve und Gefäß­funktionskurve
				15.4.2	Herz-Kreislauf-Diagramm
				15.4.3	Veränderungen im Herz-Kreislauf-System unter Belastung
			15.5	Regulation der Kontraktionskraft des Herzens
				15.5.1	Positiv-inotrop wirkende Substanzen
				15.5.2	Abhängigkeit der Kontraktionskraft von der Herzfrequenz
			15.6	Herzinsuffizienz
				15.6.1	Ursachen und Symptome der Herzinsuffizienz
				15.6.2	Kompensatorische Mechanismen bei Herzinsuffizienz
				15.6.3	Remodelling
			15.7	Untersuchung der Herzmechanik am Patienten
				15.7.1	Auskultation
				15.7.2	Echokardiographie
				15.7.3	Magnetresonanztomographie (MRT)
				15.7.4	Computertomographie (CT)
				15.7.5	Herzkatheter
			Literatur
	Kapitel 16
		Herzerregung
			16.1	Ruhe und Erregung der Arbeits­myokardzelle
				16.1.1	Ruhemembranpotenzial
				16.1.2	Aktionspotenzial
				16.1.3	Störungen des myokardialen ­Aktionspotenzials
			16.2	Elektromechanische Kopplung
			16.3	Erregungsbildungs- und Erregungsleitungssystem
				16.3.1	Zelluläre Strukturen
				16.3.2	Erregungsbildung
				16.3.3	Erregungsleitung
			16.4	Vegetative Regulation der elektrischen Herztätigkeit
				16.4.1	Sympathikus und Parasympathikus
				16.4.2	Molekulare Mechanismen
			Literatur
	Kapitel 17
		Elektrokardiogramm
			17.1	Grundlagen
				17.1.1	Elektrisches Feld
				17.1.2	Ursprung des EKGs
				17.1.3	EKG-Signal
			17.2	Das normale EKG
				17.2.1	EKG-Ableitungen in der Frontalebene
				17.2.2	Lage der elektrischen Herzachse
				17.2.3	EKG-Ableitungen in der Horizontalebene und im Raum
				17.2.4	Rhythmusanalyse im EKG
			17.3	Herzrhythmusstörungen im EKG
				17.3.1	Überleitungsstörungen im EKG
				17.3.2	Störungen der Kammererregung im EKG
				17.3.3	Tachykarde Rhythmusstörungen im EKG
			Literatur
	Kapitel 18
		Herzstoffwechsel und Koronar­durchblutung
			18.1	Energieumsatz des Myokards
				18.1.1	Energieumsatz und Herzarbeit
				18.1.2	Myokardfunktion und Sauerstoffverbrauch
			18.2	Substrate und Stoffwechsel
			18.3	Koronardurchblutung und Sauerstoffversorgung
			Literatur
VI
Kreislauf
	Kapitel 19
		Makrozirkulation
			19.1	Transportsystem Kreislauf
				19.1.1	Diffusion und Konvektion
				19.1.2	Der Aufbau des Kreislaufsystems
			19.2	Grundlagen der Blutströmung
				19.2.1	Hämodynamische Grundgrößen
				19.2.2	Strömungsgesetze
				19.2.3	Strömungsbedingungen im Gefäßsystem
				19.2.4	Scheinbare Viskosität
			19.3	Die Gefäßwand und das arterielle System
				19.3.1	Wandspannung in der Gefäßwand
				19.3.2	Pulswellen
				19.3.3	Wellenreflexionen
				19.3.4	Strompulse
				19.3.5	Druckpulse
			19.4	Änderung des Blutdrucks im Gefäßsystem
				19.4.1	Verteilung von Druck und Strömung im Gefäßsystem
				19.4.2	Beeinflussung von systolischem und diastolischem Blutdruck
			19.5	Das venöse Niederdrucksystem
				19.5.1	Charakterisierung des Niederdrucksystems
				19.5.2	Einfluss der Herzaktion auf das Niederdrucksystem
				19.5.3	Dehnungsverhalten der Venen
				19.5.4	Einfluss der Schwerkraft auf die Drücke im Gefäßsystem
			19.6	Das Niederdrucksystem in der Orthostase
				19.6.1	Einfluss der Schwerkraft auf das venöse System
				19.6.2	Venöser Rückstrom: Muskelpumpe
				19.6.3	Venöser Rückstrom: Atmungspumpe und Ventil­ebenenmechanismus
			Literatur
	Kapitel 20
		Mikrozirkulation
			20.1	Aufbau der Mikrozirkulation
				20.1.1	Elemente der Mikrozirkulation
				20.1.2	Typen von Kapillarendothel
			20.2	Transvaskulärer Stoff- und ­Flüssigkeitsaustausch
				20.2.1	Stoffaustausch
				20.2.2	Flüssigkeitsaustausch und effektiver Filtrationsdruck
				20.2.3	Lymphgefäßsystem
				20.2.4	Interstitielle Ödeme
			20.3	Gefäßtonus in der Mikrozirkulation
				20.3.1	Elemente des Gefäßtonus
				20.3.2	Aktueller Gefäßtonus
				20.3.3	Lokale Gewebsmetabolite
				20.3.4	Autakoide
			20.4	Das Endothel: zentraler Modulator vaskulärer Funktionen
				20.4.1	Endothelvermittelte Tonus­modulation
				20.4.2	Endotheliale NO-Produktion
				20.4.3	Endothelreaktionen bei Entzündung und Hämostase
			20.5	Blutgefäßneubildung
				20.5.1	Formen der Gefäßneubildung
				20.5.2	Gefäßspezifische Wachstumsfaktoren
			Literatur
	Kapitel 21
		Regulation des Gesamtkreislaufs
			21.1	Der systemische Blutdruck
				21.1.1	Physiologie des Blutdrucks
				21.1.2	Direkte und indirekte ­Blutdruckmessung
			21.2	Die systemische Kreislaufregulation
			21.3	Kurzfristige systemische Kreislauf­regulation ausgelöst durch Presso­rezeptoren
				21.3.1	Arterielle Pressorezeptoren
				21.3.2	Zentrale Kontrolle
				21.3.3	Efferente Achse der nerval ­vermittelten Blutdruckregulation
				21.3.4	Funktion des Pressorezeptorreflexes
			21.4	Dehnungsrezeptoren und Chemorezeptoren
				21.4.1	Kardiale Dehnungsrezeptoren
				21.4.2	Systemische Kreislaufregulation ausgelöst durch Chemorezeptoren
			21.5	Langfristige systemische ­Kreislaufregulation
				21.5.1	Renale Blutdruckregulation
				21.5.2	Mechanismen der renalen ­Blutdruckregulation
			Literatur
	Kapitel 22
		Spezielle Kreislaufabschnitte
			22.1	Lungenkreislauf
			22.2	Gehirnperfusion
			22.3	Hautdurchblutung
			22.4	Durchblutung der Skelettmuskulatur
			22.5	Gastrointestinaltrakt und Leber
			22.6	Fetaler Kreislauf
			Literatur
VII
Blut und Immunabwehr
	Kapitel 23
		Allgemeine Eigenschaften des Blutes
			23.1	Blut, das flüssige Organ
				23.1.1	Funktionen
				23.1.2	Bestandteile
			23.2	Blutplasma
				23.2.1	Plasmaelektrolyte
				23.2.2	Plasmaproteine
				23.2.3	Transportierte Plasmabestandteile
			23.3	Hämatopoiese
				23.3.1	Stammbaum
				23.3.2	Hormonelle Kontrolle
			23.4	Erythrozyten
				23.4.1	Zahl, Form und Größe
				23.4.2	Erythropoiese
				23.4.3	Eisenmangel und andere Ursachen von Anämien
				23.4.4	Stoffwechselaktivität der Erythrozyten
				23.4.5	Biophysikalische Eigenschaften
			23.5	Leukozyten
				23.5.1	Normwerte und allgemeine Eigenschaften
				23.5.2	Granulozyten
				23.5.3	Monozyten
				23.5.4	Lymphozyten
			23.6	Thrombozyten
				23.6.1	Bildung und Funktion
				23.6.2	Primäre Hämostase
				23.6.3	Pathophysiologie der Thrombozyten
				23.6.4	Hemmung der Plättchenaggregation
			23.7	Fibrinbildung und -auflösung
				23.7.1	Sekundäre Hämostase
				23.7.2	Fibrinolyse
				23.7.3	Serinprotease-Inhibitoren
				23.7.4	Gerinnungsstörungen
				23.7.5	Hemmstoffe der Gerinnung
				23.7.6	Gerinnungsprüfungen
			Literatur
	Kapitel 24
		Blutgruppen und -transfusion
			24.1	Blutgruppensysteme
				24.1.1	Immunologische Grundlagen
				24.1.2	AB0-System
				24.1.3	Rhesus-System
			24.2	Transfusionsmedizinische Bedeutung
				24.2.1	Bluttransfusion
				24.2.2	Blutgruppenbestimmung
			Literatur
	Kapitel 25
		Immunsystem
			25.1	Angeborene Immunität
				25.1.1	Abwehr des Eindringens von Krankheitserregern
				25.1.2	Allgemeine Prinzipien der angeborenen Immunität
				25.1.3	Makrophagen und Granulozyten (oder: Phagozyten)
				25.1.4	Muster-Erkennungs-Rezeptoren
				25.1.5	Zytokine
				25.1.6	Komplementsystem
			25.2	Spezifisches Immunsystem
				25.2.1	Allgemeine Prinzipien des adaptiven Immunsystems
				25.2.2	Antigene und deren Präsentation
				25.2.3	B-Lymphozyten-Entwicklung
				25.2.4	B-Lymphozyten-Aktivierung und ­Antikörperproduktion
				25.2.5	T-Lymphozyten-Entwicklung
				25.2.6	CD4-Helfer-T-Lymphozyten
				25.2.7	CD8-zytotoxische T-Lymphozyten
				25.2.8	Immunologisches Gedächtnis
			25.3	Pathophysiologie des Immunsystem
				25.3.1	Autoimmunerkrankungen
				25.3.2	Hypersensitivitätsreaktionen (­Allergien)
				25.3.3	Immunschwäche
				25.3.4	Transplantation
			Literatur
VIII
Lunge
	Kapitel 26
		Ventilation und Atemmechanik
			26.1	Grundlagen der Atmungsfunktion
				26.1.1	Änderung des Thoraxvolumens
				26.1.2	Aufbau und Funktion der Atemwege
				26.1.3	Aufbau und Funktion der Alveolen
			26.2	Ventilation
				26.2.1	Atemvolumina und -kapazitäten
				26.2.2	Vitalkapazität und funktionelle ­Residualkapazität
				26.2.3	Messung der Lungenvolumina
				26.2.4	Totraum
				26.2.5	Atemzeitvolumen
			26.3	Atmungsmechanik
				26.3.1	Elastische Atmungswiderstände
				26.3.2	Messung der elastischen ­Atmungswiderstände
				26.3.3	Compliance von Lunge und Thorax
				26.3.4	Visköse Atmungswiderstände
				26.3.5	Druck- und Volumenänderungen während des Atemzyklus
				26.3.6	Atmungsarbeit
			26.4	Ventilationsstörungen
				26.4.1	Restriktive und obstruktive Störungen
				26.4.2	Lungenfunktionsprüfungen
				26.4.3	Erfassung einer Atemwegsobstruktion
			Literatur
	Kapitel 27
		Pulmonaler Gasaustausch und Arterialisierung
			27.1	Pulmonaler Gasaustausch
				27.1.1	Mechanismen des alveolären ­Gasaustausches
				27.1.2	Zusammensetzung des alveolären Gasgemisches
				27.1.3	Gaspartialdrücke im alveolären ­Gasgemisch
				27.1.4	Veränderte Ventilationsformen
				27.1.5	Diffusiver Gasaustausch in der Lunge
				27.1.6	Bestimmung der Diffusionskapazität
			27.2	Lungenperfusion und ­Arterialisierung des Blutes
				27.2.1	Verteilung der Lungendurchblutung und Ventilation
				27.2.2	Regionale Regulation der ­Lungenperfusion
				27.2.3	Arterialisierung des Blutes
				27.2.4	Gaspartialdrücke im arteriellen Blut
			Literatur
	Kapitel 28
		Atemgastransport
			28.1	Biophysikalische Grundlagen
				28.1.1	Aufnahme der Atemgase ins Blut
				28.1.2	Diffusion der Atemgase
			28.2	Hämoglobin
				28.2.1	Struktur und Funktion
				28.2.2	Hämoglobin-Isoformen
			28.3	Transport von O2 im Blut
				28.3.1	O2-Beladung des Blutes
				28.3.2	Abhängigkeit der O2-Bindung vom O2-Partialdruck
				28.3.3	Molekulare Mechanismen der O2-Bindung
				28.3.4	Modulatoren der Hämoglobin-O2-Affinität
			28.4	Transport von CO2 im Blut
				28.4.1	Transportformen
				28.4.2	CO2-Bindungskurve
			28.5	Fetaler Gasaustausch
				28.5.1	O2- und CO2-Transport
				28.5.2	Fetales Hämoglobin
			Literatur
	Kapitel 29
		Der Sauerstoff im Gewebe
			29.1	Sauerstoffangebot und -verbrauch
				29.1.1	Sauerstoffbedarf und -angebot
				29.1.2	Sauerstoffverbrauch
				29.1.3	Sauerstoffutilisation
			29.2	Sauerstoffversorgung der Organe
				29.2.1	Sauerstoffaustausch
				29.2.2	O2-Partialdrucke im Gewebe
				29.2.3	Anpassung an wechselnden O2-Bedarf
			29.3	O2-Mangel
				29.3.1	Störungen der Sauerstoffversorgung
				29.3.2	Zelluläre Anpassungsmechanismen bei Ischämie
			29.4	Sauerstoff als Signalmolekül
				29.4.1	Funktionelle Sauerstoffsensoren
			29.5	Sauerstoff als Noxe
				29.5.1	Reaktive Sauerstoffspezies
				29.5.2	Entstehung reaktiver Sauerstoff­spezies
				29.5.3	Antioxidativer Zellschutz
				29.5.4	Doppelfunktion der reaktiven ­Sauerstoffspezies
			Literatur
	Kapitel 30
		Chemorezeption
			30.1	Chemorezeptoren
				30.1.1	Lage und Aufbau der Glomera
				30.1.2	Antwort der Typ-I-Glomuszellen auf Veränderungen des arteriellen pO2, pCO2 oder pH
				30.1.3	Zentrale Chemorezeptoren
			30.2	Veränderungen der Ventilation in ­Abhängigkeit von pO2, pCO2 und pH
				30.2.1	Respiratorische Antwort auf Ver­änderungen der arteriellen O2- und CO2-Partialdrücke und des pH
				30.2.2	Ventilationsantwort in Abhängigkeit vom pCO2, pH und pO2
			30.3	Adaptation der Atemantwort
			Literatur
	Kapitel 31
		Atmungsregulation
			31.1	Physiologie der Atemregulation
				31.1.1	Atembewegungen
				31.1.2	Atemzentrum
				31.1.3	Kardio-respiratorische Kopplung
				31.1.4	Rhythmogenese der respiratorischen Aktivität
				31.1.5	Reflektorische Kontrolle
			31.2	Pathophysiologie der Atemregulation
				31.2.1	Störungen des Atemrhythmus
				31.2.2	Klinische Diagnostik von Atem­rhythmusstörungen
			Literatur
IX
Niere
	Kapitel 32
		Aufbau der Niere und glomeruläre ­Filtration
			32.1	Aufgaben und Funktion der Niere
				32.1.1	Aufgaben der Niere
				32.1.2	Bau der Niere
				32.1.3	Funktionelle Organisation der Nephrone
			32.2	Die Bildung des Primärharns
				32.2.1	Gefäßabschnitte der Niere
				32.2.2	Renaler Blutfluss und Durchblutungsverteilung
				32.2.3	Permselektivität des glomerulären Filters
				32.2.4	Glomeruläre Filtration
				32.2.5	Regulation von glomerulärer Filtration und Durchblutung
			Literatur
	Kapitel 33
		Tubulärer Transport
			33.1	Transportprozesse im proximalen ­Tubulus
				33.1.1	Proximal-tubulärer Transport von Na+ und von HCO3–
				33.1.2	Proximal-tubulärer Transport ­weiterer Elektrolyte
				33.1.3	Proximal-tubulärer Transport von Kohlenhydraten
				33.1.4	Proximal-tubulärer Transport von ­Aminosäuren, Proteinen und Harnstoff
				33.1.5	Proximal-tubulärer Transport ­organischer Säuren und Basen
				33.1.6	Proximal-tubulärer Transport von ­Xenobiotika, Nephrotoxizität
			33.2	Transportprozesse der Henle-Schleife und Harnkonzentrierung
				33.2.1	Harnkonzentrierung
				33.2.2	Transportprozesse der Henle-Schleife
				33.2.3	Harnstoff
				33.2.4	Regulation der Harnkonzentrierung
				33.2.5	Durchblutung des Nierenmarks
				33.2.6	Störungen der Harnkonzentrierung
			33.3	Transportprozesse im distalen ­Konvolut und Sammelrohr
				33.3.1	Feineinstellung der Urinzusammensetzung
				33.3.2	Transportprozesse im distalen ­Konvolut
				33.3.3	Transportprozesse im Verbindungsstück und Sammelrohr
			33.4	Transportdefekte, Wirkung von ­Diuretika, Urolithiasis
				33.4.1	Transportdefekte
				33.4.2	Diuretika
				33.4.3	Nieren- und Harnsteinbildung
			Literatur
	Kapitel 34
		Integrative renale Funktion und ­Regulation
			34.1	Stoffwechsel und biochemische ­Leistungen der Niere
				34.1.1	Stoffwechsel der Niere
				34.1.2	Renale Inaktivierung von Hormonen und Xenobiotika
			34.2	Regulation der Nierenfunktion
				34.2.1	Regulation der Nierenfunktion durch Rückkopplungsmechanismen
				34.2.2	Extrarenale Regulation der ­Nierenfunktion
				34.2.3	Regulation der Na+-Resorption in ­Verbindungsstück und Sammelrohr
			34.3	Renale Hormone
				34.3.1	Erythropoietin und Thrombopoietin
				34.3.2	Renin-Angiotensin-System (RAS)
				34.3.3	Calcitriol, Urodilatin, Prostaglandine und Klotho
			34.4	Messgrößen der Nierenfunktion
				34.4.1	Glomeruläre Filtrationsrate (GFR)
				34.4.2	Clearance transportierter Solute
				34.4.3	Sättigbare Transportprozesse
				34.4.4	Bestimmung des renalen Blutflusses
			Literatur
	Kapitel 35
		Wasser- und Elektrolyt-Haushalt
			35.1	Flüssigkeits- und Elektrolytbilanz
				35.1.1	Wasserbilanz
				35.1.2	Elektrolytbilanz
			35.2	Flüssigkeitsräume
				35.2.1	Wasseranteil des Organismus
				35.2.2	Flüssigkeitsräume
				35.2.3	Bestimmung der Flüssigkeitsräume und Elektrolytpools
				35.2.4	Volumenbewegungen zwischen ­Flüssigkeitsräumen
				35.2.5	Zusammensetzung der Flüssigkeitsräume
				35.2.6	Zusammensetzung des Blutplasmas
				35.2.7	Osmolarität, Osmolalität und ­onkotischer Druck
			35.3	Regelung der Wasser- und ­Kochsalzausscheidung
				35.3.1	Erfassung von Osmolalität und ­Volumen
				35.3.2	Volumenausscheidung
			35.4	Regelung der Wasser- und ­Kochsalzaufnahme
				35.4.1	Durst
				35.4.2	Salzappetit
				35.4.3	Trinkverhalten
			35.5	Entgleisung des Wasser-Elektrolyt-Haushaltes
				35.5.1	Abweichungen vom Sollwert
				35.5.2	Ödeme
			35.6	Kaliumhaushalt
				35.6.1	Kaliumbilanz
				35.6.2	Kaliumhaushalt
			Literatur
	Kapitel 36
		Kalzium-, Magnesium- und ­Phosphathaushalt
			36.1	Physiologische Bedeutung von Kalziumphosphat
				36.1.1	Gegenseitige Beeinflussung von Kalzium und Phosphat
				36.1.2	Physiologische Bedeutung von Kalzium
				36.1.3	Physiologische Bedeutung von ­Phosphat
			36.2	Regulation des Kalziumphosphathaushaltes
				36.2.1	Verteilung und Bilanz von Kalziumphosphat
				36.2.2	Parathormon
				36.2.3	Calcitriol
				36.2.4	FGF23
				36.2.5	Calcitonin
				36.2.6	Weitere Regulatoren von renalem und intestinalem Kalzium- und ­Phosphattransport
			36.3	Knochen
				36.3.1	Zusammensetzung, Bildung und ­Abbau des Knochens
				36.3.2	Regulation von Knochenbildung und -mineralisierung
			36.4	Störungen des Kalziumphosphathaushaltes
				36.4.1	Störungen der Parathormon­ausschüttung
				36.4.2	Hypo- und Hyperkalziämie
				36.4.3	Hypophosphatämie und ­Phosphatüberschuss
			36.5	Magnesiumstoffwechsel
				36.5.1	Physiologische Bedeutung von Mg2+
				36.5.2	Regulation des Mg2+-Haushaltes
				36.5.3	Störungen des Mg2+-Haushaltes
			Literatur
	Kapitel 37
		Säure-Basen-Haushalt
			37.1	Bedeutung und Pufferung des pH
				37.1.1	pH-abhängige Funktionen
				37.1.2	Eigenschaften von Puffern
				37.1.3	Puffer im Blut
				37.1.4	Bedeutung der Puffer im Harn
			37.2	Regulation des pH
				37.2.1	Zelluläre pH-Regulation
				37.2.2	Bildung von H+ und CO2 im Stoffwechsel
				37.2.3	Zusammenwirken von Lunge und Niere bei der Regulation des Blut-pH
				37.2.4	Zusammenwirken von Leber und ­Niere im Säure-Basen-Haushalt
				37.2.5	Gastrointestinaltrakt
				37.2.6	Knochen
				37.2.7	Wirkung von Elektrolyten auf den Säure-Basen-Haushalt
			37.3	Störungen des Säure-Basen-Haushaltes
				37.3.1	Ursachen von Säure-Basen-Störungen
				37.3.2	Auswirkungen von Säure-Basen-Störungen
				37.3.3	Diagnostik von Säure-Basen-Störungen
			Literatur
X
Magen-Darm-Trakt
	Kapitel 38
		Allgemeine Aspekte des Gastrointestinaltrakts
			38.1	Allgemeine Funktionseinheiten
				38.1.1	Aufgaben des GIT
				38.1.2	Wandaufbau des GIT
				38.1.3	Sekretion durch Drüsen
				38.1.4	Absorptionsvorgänge
				38.1.5	Phasen der Verdauung
			38.2	Steuerung des GIT
				38.2.1	Allgemeine Aspekte der Steuerung
				38.2.2	Gastrointestinale Hormone
			38.3	Das Darmnervensystem und seine Funktionen
				38.3.1	Globale Funktionen des Darmnervensystems (DNS)
				38.3.2	Komponenten des Darmnerven­systems
				38.3.3	Motilität des GIT in der Verdauungsphase
				38.3.4	Propulsive Peristaltik
				38.3.5	Interdigestive Motilität
				38.3.6	Sekretomotor-Reflexe
			38.4	Barrierefunktion
				38.4.1	Mechanische Barriere
				38.4.2	Intestinale Abwehr
			Literatur
	Kapitel 39
		Oberer Gastrointestinaltrakt (GIT)
			39.1	Nahrungsaufnahme: Kauen und Schlucken
				39.1.1	Kauen, Bolusbildung
				39.1.2	Speichel
				39.1.3	Schlucken und Ösophaguspassage
			39.2	Magen: Motilität
				39.2.1	Reservoirfunktion, Magenfüllung
				39.2.2	Durchmischung und Homogenisierung
				39.2.3	Magenentleerung
			39.3	Magen: Sekretion
				39.3.1	Sekretionsprodukte des Magens
				39.3.2	Steuerung der Magensaftsekretion
			Literatur
	Kapitel 40
		Exokrines Pankreas und hepatobiliäres System
			40.1	Exokrines Pankreas
				40.1.1	Pankreassekret
				40.1.2	Regulation der Pankreassekretion
			40.2	Leber
				40.2.1	Bauelemente und Funktionen der Leber
				40.2.2	Hepatozelluläre Transportsysteme und Stoffwechsel der Hepatozyten
				40.2.3	Gallenbildung
				40.2.4	Bildung der Blasengalle
				40.2.5	Mizellenbildung und enterohepa­tischer Kreislauf der Gallensäuren
				40.2.6	Gallenfarbstoffe
			Literatur
	Kapitel 41
		Unterer Gastrointestinaltrakt
			41.1	Dünndarmmotilität
				41.1.1	Gliederung
				41.1.2	Transportmechanismen
				41.1.3	Sekretion und Elektrolyte
			41.2	Absorption von Elektrolyten und Wasser im Dünndarm
				41.2.1	Grundlagen der Absorptionsvorgänge
				41.2.2	Transportmechanismen für Elektrolyte und Wasser
			41.3	Verdauung und Absorption von Nährstoffen im Dünndarm
				41.3.1	Kohlenhydrate
				41.3.2	Proteine
				41.3.3	Lipide
			41.4	Absorption von Mikronährstoffen
				41.4.1	Absorption von Vitaminen
				41.4.2	Absorption von essenziellen Spurenelementen
			41.5	Dickdarm
				41.5.1	Kolorektale Motilität
				41.5.2	Sekretion und Resorption
				41.5.3	Darmbakterien
			Literatur
XI
Energie und Leistung
	Kapitel 42
		Energie- und Wärmehaushalt, ­Thermoregulation
			42.1	Nährstoffbrennwerte
				42.1.1	Brennwertbestimmung und spezifisch – dynamische Wirkung
				42.1.2	Messung des Energieumsatzes
			42.2	Energieumsatz
				42.2.1	Gesamtumsatz und Wirkungsgrad
				42.2.2	Grundumsatz, Ruhe-, Arbeits- und Freizeitumsatz
			42.3	Körpertemperatur
				42.3.1	Energiebedarf und Körper­temperatur
				42.3.2	Temperaturregelung im Körperkern und an der Körperoberfläche
				42.3.3	Messung der Körpertemperatur
			42.4	Wärmeregulation
				42.4.1	Innere und äußere Thermosensoren
				42.4.2	Afferente Bahnen der Temperatursensoren
				42.4.3	Effektoren der Temperaturregulation
			42.5	Wärmebildung, Wärmeabgabe
				42.5.1	Wärmeerzeugung
				42.5.2	Wärmeleitung und Wärmeabgabe über Konduktion und Konvektion
				42.5.3	Wärmeabgabe durch Strahlung
				42.5.4	Wärmeabgabe durch Verdunstung
				42.5.5	Klimafaktoren
				42.5.6	Wärme- und Kälteakklimatisation
			42.6	Physiologische und ­pathophysiologische Veränderungen der Temperaturregulation
				42.6.1	Physiologische Änderungen der Körperkerntemperatur
				42.6.2	Pathophysiologische Abweichungen der Körperkerntemperatur
			Literatur
	Kapitel 43
		Regulation von Metabolismus und Nahrungsaufnahme
			43.1	Neuronale Kontrolle von ­Brennstoff­reserven und Stoffwechselmechanismen
				43.1.1	Brennstoffversorgung von Geweben
				43.1.2	Brennstoffreserven und Stoffwechsel­mechanismen von Geweben
				43.1.3	Kommunikation zwischen ­Effektorgeweben des Metabolismus und Gehirn
			43.2	Homöostatische Regulation von Metabolismus und Nahrungsaufnahme
				43.2.1	Regulation von Fettgewebe und Nahrungsaufnahme
				43.2.2	Zentren und Neurotransmitter der Regulation von Metabolismus und Nahrungsaufnahme
			43.3	Hunger, Sattheit und Sättigung
				43.3.1	Zentrale Repräsentationen der Empfindungen von Hunger und Sattheit
				43.3.2	Präresorptive und resorptive ­Sättigung
			43.4	Modulation der Regulation von Metabolismus und Nahrungsaufnahme
				43.4.1	Mesolimbisches System und Regulation des Metabolismus
				43.4.2	Entgleisung der Regulation von Metabolismus und Nahrungsaufnahme
			Literatur
	Kapitel 44
		Sport und Leistungsphysiologie
			44.1	Physikalische Grundlagen von ­Muskelarbeit
				44.1.1	Mechanische Aspekte der Muskelarbeit
				44.1.2	Physiologische Parameter der Effizienz körperlicher Belastung
			44.2	Energiebereitstellung bei der ­Muskelarbeit
				44.2.1	ATP-Abbau und -Regeneration
				44.2.2	Glukosebereitstellung und Regulation der Blut-Glukose-Konzentration unter körperlicher Belastung
				44.2.3	Hormonelle Stabilisierung der Blutglukose unter körperlicher Belastung
				44.2.4	Sportphysiologische Bedeutung von Laktat
			44.3	Systemische Wirkungen: Effekte von Aktivität und Training
				44.3.1	Sauerstoff und respiratorisches System
				44.3.2	Kardiovaskuläres Systems
				44.3.3	Belastungsabhängige Regulation der Wärmeabgabe
			44.4	Messung der kardiovaskulären ­Leistungsfähigkeit
			44.5	Regulation und Adaptation der Skelettmuskulatur unter körperlicher Belastung
				44.5.1	Zentralnervöse Steuerung der ­Muskulatur und motorisches Lernen
				44.5.2	Muskuläre Adaptationsprozesse im Lebenslauf und unter körperlicher Aktivität
				44.5.3	Metabolische Adaptation der Skelettmuskulatur
				44.5.4	Trainingsinduzierte muskuläre ­Adaptation
				44.5.5	Doping im Sport
			Literatur
XII
Neuronale Kontrolle von Haltung und Bewegung
	Kapitel 45
		Spinale Motorik
			45.1	Organisation des Rückenmarks für motorische Funktionen
				45.1.1	Neuromuskuläre Grundlagen
				45.1.2	Motoneurone
			45.2	Spinale Reflexe
				45.2.1	Reflexe: Definition und Sensoren
				45.2.2	Die Muskelspindel als Sensor der spinalen Motorik
				45.2.3	Muskeldehnungsreflexe
				45.2.4	Modulation von Dehnungsreflexen
				45.2.5	Fremdreflexe
			45.3	Spinale postsynaptische ­Mechanismen
				45.3.1	Reziproke antagonistische und ­autogene Hemmung
				45.3.2	Autorhythmische Netzwerke ­organisieren periodische Aktivierungsmuster der Muskulatur
			45.4	Die motorischen Funktionen des Hirnstamms
				45.4.1	Die motorischen Zentren des Hirnstamms
				45.4.2	Halte- und Stellreflexe
				45.4.3	Stehen und Gehen
			Literatur
	Kapitel 46
		Kleinhirn
			46.1	Funktion und Gliederung des Kleinhirns
			46.2	Vestibulo- und Spinozerebellum
				46.2.1	Vestibulozerebellum
				46.2.2	Spinozerebellum
			46.3	Pontozerebellum
			46.4	Die zelluläre Verschaltung des Kleinhirns
				46.4.1	Die fünf wichtigsten Zelltypen
				46.4.2	Exzitatorische Fasern des Kleinhirnkortex
				46.4.3	Inhibitorische Interneurone des Kleinhirnkortexes
				46.4.4	Der zerebelläre Schaltkreis in Aktion
			Literatur
	Kapitel 47
		Basalganglien
			47.1	Wozu Basalganglien?
				47.1.1	Motorische Aufgaben der ­Basalganglien
				47.1.2	Belohnungs-abhängiges Erlernen vom motorischen Routinen
			47.2	Neurophysiologische Funktions­prinzipien der Basalganglien
				47.2.1	Schaltplan der Basalganglien
				47.2.2	Direkter Weg der ­Basalganglienschleife
				47.2.3	Auslösung einer Handlung durch ­Disinhibition
				47.2.4	Direkter und indirekter ­Verrechnungspfad
			47.3	Neuromodulatorische Steuerung der Basalganglien
				47.3.1	Dopaminerge Mittelhirnneurone
				47.3.2	Dopaminrezeptoren und ­Signaltransduktion
				47.3.3	Aktivitätssteuerung dopaminerger Neurone
				47.3.4	Cholinerge Neuromodulation im Striatum
			47.4	Morbus Parkinson
				47.4.1	Degeneration im Mittelhirn und ­Dopaminmangel im Striatum
				47.4.2	Pathologische Netzwerkaktivität der Basalganglien
			Literatur
	Kapitel 48
		Höhere Motorik
			48.1	Funktionelle Organisation der ­motorischen Rindenfelder
				48.1.1	Areale des Motorkortexes und ihre Aufgaben
				48.1.2	Supplementär-motorische Areale (SMA) und prämotorischer Kortex
				48.1.3	Afferenzen zum Motorkortex
				48.1.4	Efferenzen des Motorkortexes
				48.1.5	Das kortikomononeurale System der Handmotoneurone
			48.2	Bereitschaft und Einstellung zum Handeln
				48.2.1	Handlungsantrieb und Bewegungsentwurf
				48.2.2	Prozesse der Bereitschaft in ­Rückenmark und Kortex
			Literatur
XIII
Allgemeine Sinnesphysiologie und somatosensorisches System
	Kapitel 49
		Allgemeine Sinnesphysiologie
			49.1	Sinnesmodalitäten und Selektivität der Sinnesorgane für adäquate Reizformen
				49.1.1	Sinnesmodalitäten und ­Sinnesqualitäten
				49.1.2	Adäquate Reize
				49.1.3	Sinnesorgane als Sensoren in ­Regelkreisen
			49.2	Informationsübertragung in Sensoren und afferenten Neuronen
				49.2.1	Transduktionsprozess
				49.2.2	Transduktion chemischer Reize
				49.2.3	Transduktion thermischer Reize
				49.2.4	Transduktion mechanischer Reize
				49.2.5	Kodierung der Reizintensität
				49.2.6	Prozess der Transformation
			49.3	Informationsverarbeitung im neuronalen Netz
				49.3.1	Periphere (primäre) und zentrale (­sekundäre) rezeptive Felder
				49.3.2	Sensorische Bahnen als neuronale Netzwerke
				49.3.3	Hemmende Synapsen im neuronalen Netz
				49.3.4	Hemmende rezeptive Felder
				49.3.5	Multisensorische Hirnregionen
			49.4	Sinnesphysiologie und Wahrnehmungspsychologie
				49.4.1	Empfindungen und Wahrnehmungen
				49.4.2	Bindungsproblem
			49.5	Sensorische Schwellen
				49.5.1	Entwicklung des Schwellenkonzeptes
				49.5.2	Methoden der Messung von ­Sinnesschwellen
			49.6	Psychophysische Beziehungen
				49.6.1	Fechners psychophysische Beziehung
				49.6.2	Stevens psychophysische Beziehung
			49.7	Integrierende Sinnesphysiologie
				49.7.1	Beziehungen zwischen ­physiologischen und ­Wahrnehmungsprozessen
			Literatur
	Kapitel 50
		Das somatosensorische System
			50.1	Submodalitäten und Bahnsysteme der Somatosensorik
				50.1.1	Fühlen mit dem fünften Sinn
				50.1.2	Sinneseindrücke und Regelkreise
			50.2	Funktionelle Eigenschaften ­somatosensorischer Neurone
				50.2.1	1. Neuron: Spinalganglion
				50.2.2	2. Neuron: Hinterstrangkerne und Hinterhorn des Rückenmarks
				50.2.3	Spinale Reflexwege
				50.2.4	Hirnstamm
				50.2.5	3. Neuron: somatosensorischer ­Thalamus
				50.2.6	4. Neuron: somatosensorischer Kortex
				50.2.7	Besonderheiten des trigeminalen Systems
			50.3	Mechanorezeption
				50.3.1	Sinnesleistungen der ­Mechanorezeption
				50.3.2	Neuronale Basis der ­Mechanorezeption
			50.4	Propriozeption
				50.4.1	Sinnesleistungen der Propriozeption
				50.4.2	Neuronale Basis der Propriozeption
			50.5	Thermorezeption
				50.5.1	Sinnesleistungen der Thermorezeption
				50.5.2	Neuronale Basis der Thermorezeption
			50.6	Nozizeption
				50.6.1	Sinnesleistungen der Nozizeption
				50.6.2	Neuronale Basis der Nozizeption
			50.7	Viszerozeption
				50.7.1	Sinnesleistungen der Viszerozeption
				50.7.2	Neuronale Basis der Viszerozeption
			50.8	Funktionsprüfungen des somato­sensorischen Systems in der Klinik
			Literatur
	Kapitel 51
		Nozizeption und Schmerz
			51.1	Nozizeptives System und subjektive Empfindung Schmerz
				51.1.1	Nozizeption und Schmerz
				51.1.2	Schmerzklassifikation nach ­Lokalisation und Art der Entstehung
				51.1.3	Erfassung von Nozizeption und Schmerz
			51.2	Peripheres nozizeptives System
				51.2.1	Struktur und Antworteigenschaften der Nozizeptoren
				51.2.2	Transduktionsmechanismen in Nozizeptoren
				51.2.3	Efferente Funktion von Nozizeptoren
			51.3	Spinales nozizeptives System
				51.3.1	Organisation und Funktionen
				51.3.2	Subsysteme nozizeptiver ­Spinalneurone
				51.3.3	Transmitter und Rezeptoren der nozizeptiven synaptischen ­Übertragung im Rückenmark
			51.4	Thalamokortikales nozizeptives ­System und endogenes ­Schmerzkontrollsystem
				51.4.1	Thalamokortikales System und ­bewusste Schmerzempfindung
				51.4.2	Endogene Schmerzkontrollsysteme
			51.5	Klinisch bedeutsame Schmerzen
				51.5.1	Erscheinungsformen und Ursachen klinischer Schmerzen
				51.5.2	Periphere Mechanismen von Entzündungsschmerzen und ­neuropathischen Schmerzen
				51.5.3	Zentrale Mechanismen klinischer Schmerzen
			51.6	Grundlagen der Schmerztherapie
				51.6.1	Pharmakologische Schmerztherapie
				51.6.2	Physikalische Schmerztherapie
				51.6.3	Operante Schmerztherapie
			Literatur
XIV Hören, Sprechen und
Gleichgewicht
	Kapitel 52
		Peripheres Auditorisches System
			52.1	Schall
				52.1.1	Schallwellen
				52.1.2	Schalldruck und Lautheit
			52.2	Schallleitung zum Innenohr
				52.2.1	Äußeres Ohr und Mittelohr
			52.3	Klinische Hörprüfung
				52.3.1	Rinne- und Weber-Versuche
				52.3.2	Klinische Audiometrie
			52.4	Schalltransduktion im Innenohr
				52.4.1	Hörsinnesorgan Innenohr
				52.4.2	Deflektion der Sinneshärchen
				52.4.3	Transduktionsprozess
			52.5	Frequenzselektivität und Sensitivität
				52.5.1	Wanderwelle
				52.5.2	Verstärkung der Wanderwelle – ­Elektromotilität der äußeren Haarzellen
			52.6	Synaptische Schallkodierung
				52.6.1	Präsynaptische Funktion der inneren Haarzelle
				52.6.2	Schallkodierung
			Literatur
	Kapitel 53
		Zentrale auditorische Verarbeitung
			53.1	Hirnstamm und Mittelhirn
				53.1.1	Vom Ohr zum Gehirn
				53.1.2	Binaurales Hören
			53.2	Auditorischer Kortex
				53.2.1	Organisation und Funktion des ­auditorischen Kortex
				53.2.2	Spezialisierte Hörneurone
				53.2.3	Informationsverarbeitung
			Literatur
	Kapitel 54
		Stimme, Sprechen, Sprache
			54.1	Stimme und Sprache
				54.1.1	Die menschliche Sprache
			54.2	Stimme
				54.2.1	Stimme ist Schall
				54.2.2	Lautstärke der Stimme
				54.2.3	Stimmhöhe
			54.3	Artikulation
			Literatur
	Kapitel 55
		Der Gleichgewichtssinn und die ­Bewegungs- und Lageempfindung des Menschen
			55.1	Gleichgewichtsorgane im Innenohr
				55.1.1	Der Gleichgewichtssinn
				55.1.2	Makula- und Bogengangsorgane
			55.2	Gleichgewichtssinn durch ­Beschleunigungsmessung
				55.2.1	Reizung der Haarzellen
				55.2.2	Synaptische Transmission und ­Kodierung
				55.2.3	Beschleunigungssinn in den ­Translationsrichtungen
				55.2.4	Beschleunigungssinn beim Drehen
			55.3	Funktion des Gleichgewichtssystems
				55.3.1	Muskelreflexe und Körper­gleichgewicht
				55.3.2	Statische und statokinetische ­Muskelreflexe
				55.3.3	Nervenbahnen zu Muskeln und ­Kleinhirn
				55.3.4	Augenmuskeln
				55.3.5	Kopf- und Körperhaltung
			Literatur
XV
Sehen
	Kapitel 56
		Sehen: Licht, Auge und Abbildung
			56.1	Licht
				56.1.1	Der adäquate Reiz
				56.1.2	Phosphene und Halluzinationen
			56.2	Auge und dioptrischer Apparat
				56.2.1	Aufbau des Auges
				56.2.2	Optische Abbildung
				56.2.3	Abbildungsfehler
				56.2.4	Refraktionsanomalien
			56.3	Nah- und Fernakkommodation
			56.4	Augeninnendruck, Kammerwasser und Tränen
				56.4.1	Augeninnendruck und ­Kammerwasserzirkulation
				56.4.2	Tränen
			Literatur
	Kapitel 57
		Die Netzhaut
			57.1	Aufbau der Netzhaut
				57.1.1	Augenhintergrund
				57.1.2	Zellen und Schichten der Netzhaut
			57.2	Signalverarbeitung in der Netzhaut
				57.2.1	Membranphysiologie der ­Photorezeptoren
				57.2.2	Phototransduktion
				57.2.3	Rezeptive Felder der Netzhaut
				57.2.4	Klassen retinaler Ganglienzellen
			57.3	Hell- und Dunkeladaptation
				57.3.1	Zeitliche Übertragungseigenschaften
			57.4	Sehschärfe (Visus)
			Literatur
	Kapitel 58
		Sehbahn und Sehrinde
			58.1	Striäre Sehbahn
				58.1.1	Signaltransport und Verarbeitung vom Auge zur Sehrinde
				58.1.2	Gesichtsfeld
				58.1.3	Parallele Signalverarbeitung
			58.2	Die Sehrinde
				58.2.1	Die primäre Sehrinde (V1)
				58.2.2	Die extrastriäre okzipitale Sehrinde
			Literatur
	Kapitel 59
		Höhere visuelle Leistungen
			59.1	Was und Wo – Wahrnehmen und ­Handeln
				59.1.1	Getrennte Verarbeitungswege führen zu kognitiven visuellen ­Funktionen
				59.1.2	Von Formen und Farben zur ­Objekterkennung
				59.1.3	Von Lokalisation und Bewegungs­analyse zum zielgerichteten Handeln
			59.2	Visuell evozierte Potenziale (VEP)
			59.3	Tiefenwahrnehmung
			59.4	Farbensehen
				59.4.1	Sinnesphysiologie der ­Farbwahrnehmung
				59.4.2	Neurophysiologie des Farbensehens
				59.4.3	Störungen des Farbensehens
			Literatur
	Kapitel 60
		Augenbewegungen und Pupillomotorik
			60.1	Augenbewegungen
				60.1.1	Grundfunktionen der Visuomotorik
				60.1.2	Abtasten visueller Objekte
				60.1.3	Koordination der Augenbewegungen
				60.1.4	Augenbewegungsarten
				60.1.5	Neuronale Kontrolle von ­Augenbewegungen
			60.2	Pupillomotorik
			Literatur
XVI
Riechen und Schmecken
	Kapitel 61
		Geschmack
			61.1	Bau der Geschmacksorgane und ihre Verschaltung
				61.1.1	Aufbau der Geschmacksorgane
				61.1.2	Verschaltung der Geschmacks­sinneszellen
			61.2	Geschmacksqualitäten und ­Signalverarbeitung
				61.2.1	Geschmacksqualitäten
				61.2.2	Periphere Signalverarbeitung
				61.2.3	Zentrale Signalverarbeitung
				61.2.4	Molekulare Mechanismen der ­Geschmackserkennung
			61.3	Eigenschaften des Geschmackssinns
				61.3.1	Modulation der Geschmacks­empfindung
				61.3.2	Biologische Bedeutung des ­Geschmackssinns
			Literatur
	Kapitel 62
		Geruch
			62.1	Aufbau des Riechsystems und seine zentralen Verschaltungen
				62.1.1	Morphologie
				62.1.2	Zentrale Verschaltung
			62.2	Geruchsdiskriminierung und deren neurophysiologische Grundlagen
				62.2.1	Duftklassen
				62.2.2	Signaltransduktion
			62.3	Funktional wichtige Eigenschaften des Geruchssinns
				62.3.1	Duftempfindlichkeit
				62.3.2	Biologische Bedeutung des Geruchssinns
			Literatur
XVII
Höhere zentralnervöse Funktionen
	Kapitel 63
		Allgemeine Physiologie und ­funktionelle Untersuchung des ZNS
			63.1	Allgemeine Struktur neuronaler ­Netzwerke
			63.2	Funktionelle Prinzipien zentral­nervöser Netzwerke
				63.2.1	Zelluläre Elemente von Netzwerken
				63.2.2	Physiologie zentralnervöser Netzwerke
			63.3	Funktionelle Architektur des ­Neokortexes
				63.3.1	Rindenfelder, Kolumnen und Schichten
				63.3.2	Funktion neokortikaler Netzwerke
			63.4	Untersuchungsmethoden
				63.4.1	Elektroenzephalographie (EEG)
				63.4.2	Magnetenzephalographie (MEG)
				63.4.3	Bildgebende Verfahren
				63.4.4	Stimulationsverfahren
			Literatur
	Kapitel 64
		Zirkadiane Rhythmik und Schlaf
			64.1	Zirkadiane Rhythmik
				64.1.1	Endogene Oszillatoren
				64.1.2	Steuerung zirkadianer Rhythmik
				64.1.3	Zirkadiane Rhythmen physiologischer und psychologischer Funktionen
			64.2	Schlaf – Phänomenologie
				64.2.1	Was ist Schlaf?
				64.2.2	Schlaf und Körperperipherie
				64.2.3	Ontogenese des Schlafs
			64.3	Regulation des Schlafs
				64.3.1	Borbelys Zwei-Prozess-Theorie
				64.3.2	Neuronale Mechanismen der Schlafregulation
			64.4	Funktionen des Schlafs
				64.4.1	Restaurative  Funktion des Schlafs
				64.4.2	Kognitive Funktionen des Schlafs
			64.5	Schlafstörungen
			Literatur
	Kapitel 65
		Bewusstsein und Aufmerksamkeit
			65.1	Bewusstsein und Wachheit
				65.1.1	Subkortikale Aktivierungssysteme: die retikuläre Formation
				65.1.2	Thalamus: Interaktion von ­Aktivierung und Aufmerksamkeit
				65.1.3	Oszillationen im thalamokortikalen System
			65.2	Aufmerksamkeit und Verlust des ­Bewusstseins
				65.2.1	Automatische („bottom-up“) und kontrollierte („top-down“) ­Aufmerksamkeit
				65.2.2	Nicht-bewusstes Bewusstsein – ­bewusstes Nicht-Bewusstsein
			65.3	Lernen von Aufmerksamkeit
				65.3.1	Neuropharmakologie
				65.3.2	Neurofeedback und instrumentelles Lernen von neuronalen Veränderungen bei Aufmerksamkeitsstörungen
			Literatur
	Kapitel 66
		Lernen
			66.1	Arten des Lernens
				66.1.1	Nichtassoziatives Lernen
				66.1.2	Assoziatives Lernen
			66.2	Plastizität des Gehirns und Lernen
				66.2.1	Entwicklung und Lernen
				66.2.2	Hebb-Synapsen
				66.2.3	Einfluss der Umgebung auf ­Lernprozesse
				66.2.4	Kortikale Karten
			66.3	Neurobiologische Mechanismen von Lernen
				66.3.1	Lernen auf zellulärer Ebene
				66.3.2	Langzeitpotenzierung und Langzeitdepression
			66.4	Klinische Anwendungen des Lernens
				66.4.1	Lernprozesse bei psychischen ­Störungen
				66.4.2	Lernprozesse im klinischen Alltag
				66.4.3	Lernen durch Biofeedback und ­Rehabilitation
			Literatur
	Kapitel 67
		Gedächtnis
			67.1	Formen und Stadien von Gedächtnisprozessen
				67.1.1	Deklaratives und nicht-deklaratives Gedächtnis
				67.1.2	Sensorisches Gedächtnis
				67.1.3	Kurzzeitgedächtnis und ­Arbeitsgedächtnis
				67.1.4	Langzeitgedächtnis
			67.2	Neurobiologie des Gedächtnisses und seiner Störungen
				67.2.1	Molekulare Prozesse beim ­Kurzzeitgedächtnis
				67.2.2	Proteinbiosynthese und ­Langzeitgedächtnis
			67.3	Hirnprozesse und Neuropsychologie des Gedächtnisses und seiner Störungen
				67.3.1	Lernen von Fakten und Ereignissen: explizites (deklaratives) Gedächtnis
				67.3.2	Gedächtnis und Kontext
				67.3.3	Implizites (prozedurales) Gedächtnis
				67.3.4	Arbeitsgedächtnis
			Literatur
	Kapitel 68
		Physiologische Grundlagen von ­Emotion und Motivation
			68.1	Emotionen als physiologische ­Anpassungsreaktionen
				68.1.1	Psychische Kräfte und psychische Funktionen
				68.1.2	Annäherung und Vermeidung
				68.1.3	Ausdruck von Emotionen
			68.2	Zentrale Repräsentationen von ­Emotionen
				68.2.1	Emotionen (Gefühle) und ­Hirnaktivität
				68.2.2	Furchtverhalten und Amygdala
				68.2.3	Veränderung der Emotion Furcht nach zentralen Läsionen
			68.3	Freude und Sucht
				68.3.1	Positive Verstärkung im Gehirn
				68.3.2	Mesolimbisches Dopaminsystem
				68.3.3	Sucht
				68.3.4	Sucht und mesolimbisches Dopaminsystem
				68.3.5	Neuroadaptation des mesolimbischen Systems
			68.4	Sexualverhalten
				68.4.1	Entwicklung des Sexualverhaltens
				68.4.2	Integration neuronaler und ­hormonaler Mechanismen
			Literatur
	Kapitel 69
		Kognitive Prozesse (Denken) und Sprache
			69.1	Problemlösung und Denken
				69.1.1	Zerebrale Asymmetrie
				69.1.2	Explizites Problemlösen
				69.1.3	Repräsentation von Wissen (Vorstellungen)
				69.1.4	Implizites Denken und Fertigkeiten
			69.2	Sprache
				69.2.1	Neuronale Grundlagen von Sprache
				69.2.2	Sprachstörungen
			69.3	Handlungskontrolle – Selbstkontrolle – Entscheidung
				69.3.1	Präfrontalkortex: seine Evolution und seine Verbindungen
				69.3.2	Handlungskontrolle und Entscheidung
				69.3.3	Selbstkontrolle des Verhaltens
			69.4	Soziale Verarbeitung (soziale Kognition)
				69.4.1	Imitations- und Beobachtungslernen
				69.4.2	Selbstreflexion und Meta-Kognition
			Literatur
XVIII
Neuroendokrines System
	Kapitel 70
		Peripheres vegetatives Nervensystem
			70.1	Sympathikus und Parasympathikus
				70.1.1	Einteilung des peripheren vegetativen Nervensystems
				70.1.2	Sympathikus
				70.1.3	Parasympathikus
				70.1.4	Viszerale Afferenzen
				70.1.5	Wirkungen von Sympathikus und ­Parasympathikus
			70.2	Transmitter und ihre Rezeptoren in Sympathikus und Parasympathikus
				70.2.1	Klassische Transmitter im peripheren vegetativen Nervensystem
				70.2.2	Ko-lokalisierte nicht klassische ­Transmitter
				70.2.3	Nebennierenmark
			70.3	Signalübertragung im peripheren Sympathikus und Parasympathikus
				70.3.1	Prinzip der neuroeffektorischen Übertragung
				70.3.2	Neuroeffektorische Übertragung auf Schrittmacherzellen und Arteriolen
				70.3.3	Denervationssupersensibilität
				70.3.4	Präsynaptische Kontrolle der ­Transmitterfreisetzung
				70.3.5	Impulsübertragung in vegetativen Ganglien
			Literatur
	Kapitel 71
		Organisation des Vegetativen Nerven­systems in Rückenmark und Hirnstamm
			71.1	Organisation des vegetativen ­Nervensystems im Rückenmark
				71.1.1	Spontanaktivität in vegetativen ­Neuronen
				71.1.2	Spinale Reflexe
				71.1.3	Isoliertes Rückenmark
			71.2	Organisation des vegetativen Nerven­systems im unteren Hirnstamm
				71.2.1	Parasympathische präganglionäre Neurone und sympathische Prämotor­neurone in der Medulla oblongata
				71.2.2	Pressorezeptorreflexe und Blutdruckregulation
			71.3	Der dorsale Vaguskomplex als Schnittstelle zwischen ­Gastrointestinaltrakt und Gehirn
				71.3.1	Funktionelle Anatomie
				71.3.2	Vago-vagale Reflexe als Grund­bausteine der Regulation des GIT durch das Gehirn
				71.3.3	Integration von GIT und Gehirn
			71.4	Regulation der Harnblase
				71.4.1	Harnblaseninnervation
				71.4.2	Blasenentleerungsreflexe
			71.5	Regulation des Enddarmes
			71.6	Genitalreflexe
				71.6.1	Erektionsreflexe beim Mann
				71.6.2	Emission und Ejakulation beim Mann
				71.6.3	Veränderungen der weiblichen ­äußeren Geschlechtsorgane bei ­sexueller Stimulation
				71.6.4	Veränderungen der weiblichen ­inneren Geschlechtsorgane bei ­sexueller Stimulation
				71.6.5	Sexueller Reaktionszyklus
			Literatur
	Kapitel 72
		Hypothalamus
			72.1	Funktionelle Anatomie und neuronale sowie endokrine Verbindungen des Hypothalamus
				72.1.1	Funktionelle Anatomie
				72.1.2	Afferente und efferente Verbindungen des Hypothalamus
			72.2	Hypothalamo-Hypophysäres System
			72.3	Funktionelle Organisation des ­Hypothalamus
				72.3.1	Übergeordnete Regulation von ­Kreislauf und Atmung
				72.3.2	Organisation hypothalamischer Funktionen
				72.3.3	Integrative Funktionen des ­Hypothalamus
			Literatur
	Kapitel 73
		Allgemeine Endokrinologie
			73.1	Bildung, Ausschüttung, Aktivierung und Inaktivierung von Hormonen
				73.1.1	Hormone als Signalstoffe
				73.1.2	Bildung, Aktivierung und ­Ausschüttung
			73.2	Hormonelle Regelkreise
				73.2.1	Hormone als Elemente von ­Regelkreisen
				73.2.2	Regelbreite und Ansprechzeit ­hormoneller Regelkreise
			73.3	Pathophysiologie und therapeutische Anwendung von Hormonen
				73.3.1	Störungen der Hormonausschüttung
				73.3.2	Gestörte Wirksamkeit von Hormonen
				73.3.3	Therapeutischer Einsatz von ­Hormonen
			Literatur
	Kapitel 74
		Hormone von Hypothalamus und Hypophyse
			74.1	Regulation der Hormonausschüttung durch Hypothalamus und Hypophyse
				74.1.1	Hypothalamische Regulation und Steuerung der Hormonausschüttung
				74.1.2	Hypophyse
			74.2	Somatotropin
				74.2.1	Wirkung und Regelung
				74.2.2	Störungen der Somatotropin­ausschüttung
			74.3	Prolaktin
			74.4	Hormone der Neurohypophyse
				74.4.1	Neurohypophyse
				74.4.2	Oxytocin
				74.4.3	Antidiuretisches Hormon
			Literatur
	Kapitel 75
		Schilddrüsenhormone
			75.1	Wirkungen und Bildung von ­Schilddrüsenhormonen
				75.1.1	Wirkungen von Thyroxin und ­Trijodthyronin
				75.1.2	Bildung und Regulation von Thyroxin und Trijodthyronin
			75.2	Störungen der Schilddrüsenhormone
				75.2.1	Hypothyreose
				75.2.2	Hyperthyreose
			Literatur
	Kapitel 76
		Pankreashormone
			76.1	Physiologie von Insulin und ­Glukagon
				76.1.1	Wirkungen von Insulin
				76.1.2	Insulinausschüttung
				76.1.3	Glukagon
			76.2	Störungen der Pankreashormone
				76.2.1	Diabetes mellitus
				76.2.2	Kurz- und langfristige Folgen des ­entgleisten Diabetes mellitus
				76.2.3	Gestörte Glukagonausschüttung
			Literatur
	Kapitel 77
		Nebennierenrindenhormone
			77.1	Glukokortikoide
				77.1.1	Wirkungen von Glukokortikoiden
				77.1.2	Bildung, Ausschüttung und ­Inaktivierung
				77.1.3	Glukokortikoidüberschuss
				77.1.4	Glukokortikoidmangel
			77.2	Mineralokortikoide
				77.2.1	Ausschüttung und Wirkungen von ­Aldosteron
				77.2.2	Störungen der Aldosteronaus­schüttung
			77.3	Androgene
				77.3.1	Funktion der Zona Reticularis
				77.3.2	Regulation der DHEA-Produktion
			Literatur
XIX
Lebenszyklus
	Kapitel 78
		Aufbau und Steuerung der ­Reproduktionsorgane
			78.1	Keimbahn
				78.1.1	Aufbau der Keimbahn und ­Embryogenese
			78.2	Endokrine Steuerung der ­Reproduktionsorgane
				78.2.1	Gonadotropine
				78.2.2	Sexualhormone
				78.2.3	Prolaktin und Oxytozin
			Literatur
	Kapitel 79
		Reproduktive Funktion des Mannes
			79.1	Spermatogenese und Steroidogenese
				79.1.1	Aufbau und Hormonelle Regulation
				79.1.2	Keimzelldifferenzierung
			79.2	Sexuelle Erregung des Mannes und Ejakulation
				79.2.1	Erektion
				79.2.2	Ejakulation
			Literatur
	Kapitel 80
		Reproduktive Funktion der Frau
			80.1	Oogenese
				80.1.1	Follikelreifung
				80.1.2	Ovulation
				80.1.3	Ovarielle Hormone
			80.2	Der weibliche Zyklus
				80.2.1	Ovarieller Zyklus
				80.2.2	Uterus-Zyklus
			80.3	Sexuelle Erregung der Frau
			Literatur
	Kapitel 81
		Fetomaternale Interaktion, Geburt, Laktation
			81.1	Schwangerschaft
				81.1.1	Befruchtung und Nidation
				81.1.2	Physiologische Veränderungen in der Schwangerschaft
				81.1.3	Organentwicklung bei Embryo und Fetus
			81.2	Geburt und Laktation
				81.2.1	Geburt
				81.2.2	Laktation
			Literatur
	Kapitel 82
		Pubertät, Adoleszenz, Menopause
			82.1	Reproduktionsfunktionen im Lebenszyklus
				82.1.1	Pubertät
				82.1.2	Adoleszenz
				82.1.3	Menopause
			Literatur
	Kapitel 83
		Reifung, Reparatur und Regeneration
			83.1	Regeneration und Reparatur
			83.2	Wundheilung
				83.2.1	Physiologie der Wundheilung
				83.2.2	Heilung von Hautverletzungen
			83.3	Regenerationsprozesse an Organen
				83.3.1	Regeneration im Herzen, der Leber und im Nervengewebe
				83.3.2	Neuronales System
				83.3.3	Regeneration im Alter
			Literatur
	Kapitel 84
		Alter und Altern
			84.1	Was ist Altern?
				84.1.1	Definition des Alterns
				84.1.2	Altern ist das Ergebnis evolutionärer Anpassung
				84.1.3	Altern und Lebenserwartung des Menschen
			84.2	Zelluläre und molekulare ­Mechanismen des Alterns
				84.2.1	Molekulare Schäden und Altern
				84.2.2	Zelluläre Schutz- und Reparatur­mechanismen
				84.2.3	Zelluläre Stressreaktionen
				84.2.4	Systemische Regulation des Alterns
				84.2.5	Gene und Langlebigkeit
			84.3	Organveränderungen im Alter
				84.3.1	Physiologische Heterogenität des Alterns
				84.3.2	Herz-Kreislauf
				84.3.3	Atmung
				84.3.4	Nervensystem und Sinne
				84.3.5	Endokrines System
				84.3.6	Niere, Darm
				84.3.7	Blut, Bewegungsapparat und Haut
			84.4	Funktionsbeeinträchtigung und Krankheit
				84.4.1	Alternsassoziierte Erkrankungen
				84.4.2	Alternsbedingte Funktionseinbußen
			84.5	Intervention zur Verlangsamung des Alterns
			Literatur
Kapitel 85
	Erratum
Serviceteil
	Anhang 1 Tabellen
	Anhang 2 Maßeinheiten und Normalwerte der Physiologie
	Sachverzeichnis