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2018.09.07.
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Medizinische Physiologie
Einführung Regelung im Körper
Lernziel No. 1.
Prof. Gyula Sáry
Medizinische Physiologie
Was bieten wir?
Rückmeldung
www.markmyprofessor.com
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Medizinische Physiologie
Was ist von den Studenten erwartet: was wird gelehrt?
Unterrichtsformen: wie wird Physiologie beigebracht?
Bewertung
Vorlesungen Seminare Praktika
SeminarePraktikaKlausurenKollokviumRigorosum
Lernziele
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Medizinische Physiologie
Vorlesungen
Begünstigung
Seminare (oblogatorisch)
Praktika (oblogatorisch)
Anforderung: an der Webseite
Was zu lernen und wo zu finden?
http://www.phys.szote.u-szeged.hu/edu/germana/anforderung.pdf
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Magensäure (pH )
Gastrin Somatostatin-
+ +
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Zellen und die Umgebung:„ein offenes System”
Reize• Temperatur• chemische• mechanische• usw.………
Reaktionen:• Bewegung• Form• Metabolismus• usw. ………
MetabolismusTemperatur
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Mehrzellige Organismen
Gesamtflüssigkeit:
60% der Körpermasse
intrazellulär: 40% der Körpermasse
extrazellulär: 20% der Körpermasse
Bitte:• was ist geschehen?•…und was sollen wir tun?
NervensystemHormonsystem
10Guyton 11th edition
MetabolismusAbfälleGase
…
Kapillaren und Zellen
Extrazelluläre Flüssigkeit: „innere Umgebung”
Laborwerte: extrezelluläre Flüssigkeit!
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11Lippincott: Medical physiology 2nd
Umwelt
innereUmgebung
Zellen
Extrazelluläre Flüssigkeit: „innere Umgebung”
Nieren
Lungen
GITrakt
Bőr
Laborwerte: extrezelluläre Flüssigkeit!
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„das Meer in uns” - milieu intérieur
„ … daß für das Tier tatsächlich zwei Umgebungen gibt: ein äußeres Milieu… und ein internes Umfeld, in dem sich die Komponenten des lebenden Gewebes befinden. Die eigentliche Existenz des Seins geschieht… innerhalb des flüssigen Mediums durch zirkulierende organische Flüssigkeit. Sie …umhüllt alle anatomischen Elemente der Gewebe. ..sie dringen in die Gewebe ein und bilden sämtliche interstitiellen Flüssigkeiten. Sie sind Ausdruck aller lokalen Ernährung, Quelle und Mündung allen elementaren Austauschs”.
Claude Bernard
extrazelluläre Flüssigkeit -milieu intérieur
Homöostase
die Umwelt
großeFluktuation
kleineFluktuation
Zellen
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Homöostase, homöostatische Wertegriechisch: homoios + stasis
„…die Aufrechterhaltung eines Gleichgewichtszustandes eines
offenen dynamischen Systems durch einen internen regelnden
Prozess”
• Körpertemperatur• Körpergewicht• pH• Blutzuckerspiegel• Na+, K+, Ca++, Cl- Konzentration• Hgb Konzentration• usw..
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Steuerung vs. Regelung (Kontrolle)
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(Kontrolle)
(Parameter)
(Parameter) (Rezeptor)
(Rezeptor)
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Steuerung vs. Kontrolle
• geöffnet
• kein feed back
• keine Rückwirkung
• kontrolliert nur vorgesehene
Probleme
• alle Störfaktoren müssen
bekannt sein
• spezifisch
• stabil
• geschlossen
• feed back
• Rückwirkung
• (meiste) unbekannte Probleme
können kontrolliert werden
• Störfaktoren müssen nicht
bekannt sein
• kann unstabil sein
• unspezifisch
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generalisiertes Schema eines Kontrollkreises
Regelgröße(geregeltes System)
Fühler(Rezeptor)
Stellglied(Effektor)
Istwert
Sollwert (Set Point) = Istwert ??
ReglerHypoth., RM, usw.
Regelkreise
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gewünschte Eigenschaften:
möglichst kurze Latenzzeit
schnelle Wirkung
effektiv
präzise (hängt vom Parameter ab)
zuverlässig
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Kontrolle wirkt durch:
Neuronale Mechanismen:
schnell;
kurze Latenzzeit;
gut definiert in Zeit und Raum.
Humorale (hormonale) Mechanismen:
langsamer;
lange Latenzzeit;
diffuse.
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der neuronale Regelkreis (Reflex)
Rezeptor
Zentrum
Effektor(Drüsen, Gefäße, Muskel)
afferente Faser efferente Faser
kontrollierter Parameter (Organ, Organsystem, Körper)
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der neuronale Regelkreis (Reflex)
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Humorale Mechanismen
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der humorale Regelkreis I.
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der humorale Regelkreis II.
Hypothalamus
Hypophyse, Vorderlappe
endokrine Drüse
Hormon
Hemmung
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Zeit
Herz
frequenz
Durchschnitt: 72/min Refe
renzb
ere
ich
70
Referenzbereich/Normalbereich oder Normalwert?
50
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ein kombinierter Regelkreis
(Ferguson Reflex)
Oxytocin im Blutmechanische Reize der Brust
auch Uteruskontraktion!stillen
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positive und negative Rückopplung (feed back)
feed forward: wirkt nur vorwärts, wird nicht durch Fehler kontrolliert
negative Rückopplung: durch Fehler kontrolliert, oft vorhanden, hält die Parameter um den Sollwert (set point)
positive Rückopplung: selten, kann in Teufelkreis rennen (circulus vitiosus)wenn nicht unterbrochen wirdzB.:BlutgerinnungSpannunggesteuerte Na+ KanäleGeburt…
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Negative Rückkopplung
Pizza steigert Glukose Konz. Im BlutInsulin wird sekretiert.
Zellen nehmen Glukose auf,der Glukose-Spiegel wird niedriger.
Niedrige Glukose Konz. Hemmt Insulin Sekretion.
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Positive Rückkopplung I.
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Positive Rückkopplung II.
Baby drückt (stimuliert)Mechanorezeptoren
Afferente Nervenvermitteln Info. zu Hypothalamus
Oxytozin wird sekretiert
Uteruskontraktionen werdendurch Oxytozin weiter Stimuliert.
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Kontrolle durch Verhalten
Definition der Regelbreite
Die Regelbreite erweitern: körperliche (innere) effektor Mechanismen + Verhalten
Aber: Salz und Fett!
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zeitlicher Verlauf in einem Regelkreis
Korrektion
restlicherFehler
ph
ysio
log
isch
er
Pa
ram
ete
r
Zeit
Fehler
Latenzzeit
Sollwert
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gain =Korrektion
restlicher Fehler
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Effizienz des Regelkreises (gain)
Korrektion
restlicherFehler
Latenzzeit
Fehler
ph
ysio
log
isch
er
Pa
ram
ete
r
Zeit
Sollwert
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Servomechanismus
Normalfall: Störgröße schiebt das System von Gleichgewicht weg ->
Kontrolle setzt ein
Servomechanismus: Sollwert wird verändert -> Kontrolle setzt ein
z.B.: Hyperthermie vs. Fieber
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negative und positive Rückopplung
Sollwert (set point), Normalbereich
Istwertstabil
Störgröße zu groß
Servomechanismus (Sollwert verändert)positive Rückkopplung
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http://www.viaggio-in-germania.de/twain-schreckliche-dt-sprache.pdf
zu lesen:
