Vorlesung Physiologie

Organisation

Der Themenkatalog der Physiologievorlesung wird in einer zweisemestrigen Vorlesung behandelt (im 2. und 3. Semester).

Vorkenntnisse

Gute Kenntnisse aus der Vorlesung und dem Praktikum der Physik für Mediziner erleichtern das Verständnis für die Körperfunktionen, die in der Vorlesung Physiologie besprochen werden.

Lernziele

Lernziel ist das Verständnis der Funktion des gesunden menschlichen Körpers unter Berücksichtigung Krankheiten verursachender Abweichungen.

Themenübersicht

Die Hauptvorlesung Physiologie deckt fast den gesamten Themenbereich der Physiologie im vorklinischen Studienabschnitt ab. Pathophysiologische Aspekte werden in physiologische Lerninhalte integriert. Auch klinische, therapeutische und diagnostische Verfahren sind Inhalt der Vorlesung, sofern sie der Illustration und Vertiefung physiologischer Aspekte dienen.


Themen im Sommersemester

Themen im Sommersemester

1. Einführung in die Physiologie der Erregungsvorgänge

  • Zellphysiologische Grundlagen, Membranen, Pumpen etc.
  • Das Membranpotential
  • Das Aktionspotential
  • Synaptische Übertragung in Zellverbänden

2. Das vegetative Nervensystem

  • Periphere Organisation des vegetativen Nervensystems
  • Transmitter und Rezeptoren
  • Synaptische Übertragung in Sympathikus und Parasympathikus
  • Das Darmnervensystem
  • Funktionelle Organisation im Rückenmark
  • Funktionelle Organisation im unteren Hirnstamm
  • Defäkation und Miktion
  • Genitalreflexe
  • Hypothalamus und Limbisches System

3. Muskelphysiologie

  • Funktionelle Histologie der Skelettmuskulatur
  • Kontraktionsmechanismus, Gleitfilamenttheorie, ATP-Wirkung
  • Elektromechanische Kopplung, Rolle von Calcium, Troponin-Tropomyosin-System
  • Muskelmechanik, Elastizität, Ruhedehnungskurve, isometrische und isotonische Maxima, Wirkungsgrad
  • Einzelzuckung, Tetanus, Tonus, Ermüdung, Kontraktur, Starre
  • Energieumsatz des Muskels, Energiespeicher, Sauerstoffschuld, Training
  • Glatte Muskulatur, plastischer Tonus, myogene Automatik

4. Mechanik des Herzens

  • Allgemeine funktionelle Aspekte des kardiovaskulären Systems und Historisches
  • Herzdynamik
  • Äußere Signale der Herztätigkeit
  • Ventilebenenmechanismus, Venenpuls
  • Druck-Volumenbeziehung (Arbeitsdiagramm des Herzens)
  • Selbstanpassung des Herzens an wechselnde Belastung (Frank-Starling-Mechanismus)
  • Steuerung des Herzens bei körperlicher Arbeit
  • Kraft-Geschwindigkeitsbeziehung und Kontraktilitätsparameter
  • Energetik der Herzaktion
  • Koronardurchblutung

5. Elektrophysiologie des Herzens

  • Ruhe- und Aktionspotential mit beteiligten Ionenkanälen
  • Erregungsbildung und -ausbreitung, Refraktärphase
  • Extrasystolen, Vorhof- und Kammerflimmern
  • Leistungsstörungen und sekundäre Automatiezentren
  • Elektromechanische Kopplung
  • Entstehung und Ableitung des Elektrokardiogramms (EKG)
  • Interpretation des EKG
  • Einflüsse der vegetativen Herznerven und des Ionenmilieus
  • Pharmakologische Eingriffsmöglichkeiten

6. Mechanik des Gesamtkreislaufs

  • Physikalische Grundlagen der Flüssigkeitsströmung in starren und elastischen Röhren
  • Eigenschaften der Gefäßwände
  • Entstehung und Ausbreitung von Pulswellen; Pulsgeschwindigkeit und Pulsformen
  • Beziehung zwischen Gesamtquerschnitt, Blutdruck und mittlerer Strömungsgeschwindigkeit im Kreislaufsystem

7. Niederdrucksystem

  • Drücke im Niederdrucksystem, zentraler Venendruck
  • Venenpuls
  • Dehnungsverhalten der Venen
  • Änderung der lokalen Venendrücke bei Lagewechsel; hydrostatische Indifferenzebene
  • Venöser Rückstrom
  • Pathophysiologie des venösen Systems

8. Mikrozirkulation

  • Aufbau der terminalen Strombahn, Kenndaten des Kapillarbettes
  • Prinzipien des Stoffaustausches
  • Mechanismen des Flüssigkeitsaustausches
  • Lymphsystem
  • Pathogenese von Ödemen

9. Kreislaufregulation

  • Lokale Durchblutungsregulation durch vegetative Nerven
  • Lokalchemische Einflüsse
  • Lokale Regulation des Gefäßtonus über das Endothel
  • Metabolische Hyperämie, reaktive Hyperämie und Autoregulation
  • Regulation des Gesamtkreislaufs
  • Pressorezeptorenreflexe
  • Vorhof- und Ventrikelrezeptoren
  • Mechanismen der Volumenregulation
  • Zentrale Kontrolle des Kreislaufs (Medulla oblongata, Hypothalamus, Cerebellum)
  • Anpassung des Kreislaufs an wechselnde Bedingungen (Orthostase, Muskelarbeit, thermische Belastung)
  • Ursachen und Mechanismen, die an der Entwicklung eines Kreislaufschocks beteiligt sind
  • Spezielle Kreislaufabschnitte (Lungenkreislauf, Haut und Skelettmuskulatur, fetaler Kreislauf)
  • Messung von Kreislaufgrößen

10. Niere, Wasser- und Salzhaushalt

  • Physikalische Grundlagen von Wasser- und Substanztransport durch Membranen, Osmose, onkotischer Druck
  • Wasserräume des Körpers und Wasserverteilung
  • Wasserbilanzen, Wassermangel, Wasserüberschuss, Infusionstherapie
  • Struktur der Niere, Nierenkreislauf, Autoregulation der Nierendurchblutung
  • Harnzusammensetzung, Ausscheidungsraten, Klärraten
  • Glomeruläre Filtration
  • Tubuläre Resorption von Wasser, Salzen und Nicht-Elektrolyten und tubuläre Sekretionsmechanismen
  • Diureseformen, Harnkonzentrierung im Gegenstromsystem des Nierenmarks
  • Hormonelle Regelung des Wasserhaushalts
  • Hormonelle Regelung des Natrium-, Kalium- und Calcium-Haushalts
  • Aspekte der renalen Funktion im Säure-Basen-Haushalt

11. Blut

  • Blutplasma, Volumen und Zusammensetzung
  • Funktion der Erythrozyten, Granulozyten, Lymphozyten, Thrombozyten
  • Elemente des Immunsystems und deren Zusammenwirken
  • Klonale Selektion, Toleranz, Immunität, Impfung, Allergie
  • Blutgruppen
  • Blutgerinnung

Themen im Wintersemester

Themen im Wintersemester

1. Atmung

  • Morphologische Grundlagen der Atmungsfunktion
  • Physik der Atemgase
  • Lungenvolumina und Atemvolumina
  • Atmungsmechanik, visköse und elastische Widerstände
  • Pulmonaler Gasaustausch
  • Diffusionskapazität der Lunge
  • Atemgastransport im Blut
  • Verteilung von Ventilation und Perfusion
  • Rhythmogenese der Atmung und Atmungsregulation
  • Reflektorische Einflüsse auf die Atmung
  • Sauerstoffbedarf und -versorgung der Gewebe

2. Säure-Basen-Haushalt

  • Säuren und Basen im Körper
  • Puffersysteme
  • Störungen des Säure-Basen-Haushalts
  • Kompensation von Störungen des Säure-Basen-Haushalts

3. Leistungsphysiologie

  • Physikalische Grundlagen
  • Energiehaushalt
  • Kalorimetrie
  • Reaktion des Körpers auf Belastung
  • Anpassung an Belastung / Training
  • Ermüdung

4. Wärmehaushalt und Temperaturregulierung

  • Körpertemperatur des Menschen (Kerntemperatur, Oberflächentemperatur)
  • Wärmebildung und-abgabe
  • Regelkreis der Thermoregulation, Fieber

5. Allgemeine Neurophysiologie

  • Bauelemente des Nervensystems: Nerven- und Gliazellen
  • Reizaufnahme und Reizweiterleitung
  • Nervenleitungsgeschwindigkeit
  • Klassifikation von Rezeptoren
  • Funktionen von neuronalen Netzen

6. Auditives System und Sprache

  • Physikalische Eigenschaften des Schallreizes
  • Durch Schallreize ausgelöste Empfindungen
  • Schallleitung durch äußeres Ohr und Mittelohr
  • Abbildung des Reizes auf der Cochlea
  • Elektrische Erscheinungen im Cortischen Organ
  • Codierung von Schallparametern im N. acusticus
  • Zentralnervöse Verarbeitung von Schallreizen
  • Pathophysiologie des Hörsystems
  • Hörprüfungen
  • Entwicklungsphysiologische Aspekte des Hör-Sprachsystems
  • Sprache als Partner des Gehörs
  • Physiologie des peripheren Sprechapparates
  • Physiologie des auditorischen Systems

7. Das Gleichgewichtsorgan

  • Anatomischer Bau der Rezeptoren
  • Arbeitsweise der Rezeptoren im Vestibularorgan
  • Physiologie der zentralen Verschaltungen des vestibulären Systems
  • Vom Vestibularorgan ausgelösten Reflexe
  • Symptome bei Ausfall des Labyrinths
  • Efferente Innervation im vestibulären System

8. Optisches System

  • Licht, Optik
  • Refraktion, Akkommodation, Fehlsichtigkeiten
  • Retina, Rezeptoren, Rezeptive Felder, Adaptation, laterale Hemmung
  • Klinische Untersuchungstechniken
  • Funktionelle Anatomie der Sehbahn
  • Augenbewegungen
  • Gesichtsfeld
  • Tiefensehen, Farbensehen

9. Chemische Sinne: Geschmack und Geruch

  • Allgemeiner chemischer Sinn
  • Geschmackssinn
  • Geruchssinn

10. Somatoviszerale Sensibilität

  • Hautsinne
  • Drucksinne (Mechanorezeption)
  • Temperatursinne (Thermorezeption)
  • Tiefensensibilität

11. Schmerzsinn

  • Arten von Schmerz
  • Neurophysiologie der Schmerzempfindungen
  • Endogene Mechanismen der Schmerzkontrolle
  • Schmerztherapie

12. Sensomotorisches System

  • Funktionelle Organisation der spinalen Sensomotorik und der Reflexe
  • Supraspinale Systeme
  • Pathophysiologie der spinalen und peripheren Motorik
  • Kleinhirn
  • Basalganglien
  • Motorischer Cortex
  • Pathophysiologie der zentralen Motorik

13. Integrative Funktionen des Zentralnervensystems

  • Funktionelle Organisation der Großhirnrinde und ihrer Verbindungen
  • Elektrische Hirnrindenaktivität, Elektroenzephalogramm (EEG)
  • Magnetische Hirnrindenaktivität, Magnetenzephalogramm (MEG)
  • Rechnergestützte Verfahren zerebraler Funktionsanalyse
  • Bewusstsein, Bewusstseinsstörungen
  • Zusammenarbeit und Spezialisation der Hirnhemisphären
  • Kognitive Funktionen und Denken
  • Gedächtnis und Lernen
  • Motivationen und Emotionen
  • Wachen und Schlafen

14. Gastro-Intestinaltrakt, Hormone

  • Anatomischer Aufbau, allgemeine Steuerungsfunktionen des vegetativen Nervensystems
  • Motorik des Magen-Darmtrakts
  • Wasser-, Elektrolyt- und Enzymsekretion im Magen-Darm-Trakt
  • Gastrointestinale Hormone
  • Aufschließung der Nahrungsbestandteile
  • Resorption von Wasser, Salz und Nahrungsstoffen im Darm, Kreislauf der Gallensäuren
  • Pathologische Zustände (Ikterus, Fettstühle, Durchfall)

15. Hormone

  • Hypothalamus – hypophysäre Achse
  • Endokriner Pankreas
  • Schilddrüse
  • Nebennierenrindenhormone
  • Hormone des Calcium- und Phosphathaushalts

16. Physiologie der Fortpflanzung und des Alterns

  • Ausdifferenzierung der Geschlechter
  • Sexualhormone
  • Hypophysäre Steuerung
  • Menstruationszyklus und Empfängnisbereitschaft
  • Kopulation und Konzeption, Empfängnisverhütung
  • Schwangerschaft
  • Theorie des Alterns