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Erregungsgleichgewicht am menschlichen Gehirn,neuronales Erregungsggleichgewicht und epileptische Anfälle,zentrale und periphere neuronale Erregbarkeit,Neuronales Ligandenmodell,spezielle Neurotransmitter, Tetaniequotient,Ligandenmodell,Epilepsie.
- 1. nach W.G. Beispiele für peripher sympathikotone und peripher muskulär gesteigerte Erregbarkeit.
- 2. Regulation des Erregungsgleichgewichtes am menschlichen Gehirn 1) Die Erregung am menschlichen Gehirn und das Milieu der Nervenzellen wird durch Ionenkanäle und Neurotransmitter im Gleichgewicht gehalten. Da das menschliche Gehirn um ein vielfaches empfindlicher ist, als periphere Effektoren, wie glatte Muskulatur, Nerven und Muskelzellen, werden diese durch aktiv verbrauchende Energievorgänge und bestimmte Neurotransmitter aktiv ins Gleichgewicht gebracht und auch durch Neurotransmitteränderungen akut erregt. 2) Die Haupt-Ionenkanäle,welche für Tetanie oder zerebrale Krampfanfälle verantwortlich sind, sind im Gehirn auf mehrere Neurotransmitter verteilt, welche nicht rein diametral gegenüberstehen sondern eher auf senkrechten Achsen gegenüberstehen und sich untereinander und gegenseitig über mehrere Rückkoppelungsschlaufen beeinflussen können. 3) Überwiegend die Erregbarkeit durch Rezeptoren oder Ungleichgewichte in der neuronalen Verarbeitung (über Neurotransmitter) führen of zu Krampfanfällen
- 3. Kurzer Vergleich der (Tetanie), bzw eher Krampf Schwellenachse des menschlichen Gehirns, mit der peripheren Tetanieachse an einfachen Effek- toren wie glatte Muskulatur und periphere Nerven. Charakteristika: a) Beide Systeme werden bezüglich einer auszulösenden Tetanie über Transmitter und einzelne Elektrolyte zusätzlich sehr selektiv geregelt b) Die Neurotransmitterachsen in Abhängigkeit zu den selektiven Ionenkanälen welche die Gesamterregbarkeit im Gehirn steuern sind jedoch in der Peripherie und im ZNS unterschiedlich und stehen im Gehirn aus Sicherheitsgründen eher senkrecht zueinander.
- 4. Grund für die eher senkrecht zueinander liegenden Krampfschwellenachsen Da im Gehirn die unterschiedlichsten Neurotransmitter unterschiedlichste Aufgaben zu erfüllen haben, sind die Ionenkanäle mit den Neurotransmittern eng verknüpft. Würden die Neurotransmitterachsen sich nur auf 2 Seiten befinden, also rein gegenüberliegend, so käme es zu einer permanenten Überlastung des Systems mit vermehrten Krampfschwellenüberschreitungen, was aber real nicht der Fall ist.
- 5. Genaue Beschreibung der Grundursache für Krampfanfälle und für Tetanie: Besonders leicht in der Peripherie auslösbar ist eine Tetanie durch stärkere akute Elektrolytverschiebungen, welche vor allem in der Peripherie, am Herzen zu den unterschiedlichsten Rythmusstörungen führen kann. An der Skelettmuskulatur hingegen kann es zu Muskelkrämpfen und Ermüdungserscheinungen führen. Am menschlichen Gehrirn kommt es trotz der viel höheren Empfindlichkeit aufgrund eines ausgeklügelten Neurotransmitterregulationssystems oft erst viel später zu cerebralen Krampfanfällen, da hier die Ionenkanäle zusätzlich durch die Neurotransmitter gesteuert werden können.Diese wiederum sind von selektiven Ligandenmechanismen abhängig.
- 6. Allgemeine Kriterien für die Tetanieschwelle am Muskel ergibt vor allem der György –Koeffizient Kalium + Phosphorsäure + Bicarbonat + (Hypernatriämie) Calcium + Magnesium + Proton + ( Ketone) Quotient: Ursache für eine perihere Tetanie (Krampf) sind häufig: Hyperventilation, respiratorische Alkalose -> ionisiertes (verlorenes Ca),Hyperkaliämie,Hypomagnesämie, schwere Infekte, Hyperemesis Intoxikation mit CO,Schwangerschaft, Hypertonie mit normokalzämi- scher Tetanie.
- 7. Klinische Zeichen: (periphere Tetanie) • Kribbeln an den Fingerspitzen • Fischmaul • Pfötchenstellung • Chvostek-Zeichen (Beklopfen des N. facialis) Man prüft das Chvostek-Zeichen durch Beklopfen des Stammes des Nervus facialis 1-2 cm ventral des Ohrläppchens. Bei anschließender Kontraktion der Gesichtsmuskulatur ist das Chvostek-Zeichen positiv. Gegenmaßnahmen bei Tetanie : Beutelrückatmung, Elektrolytausgleich durch Magnesium, (Calciumgluconat sehr langsam z.B. in verdünnter Infusion geben ) Extreme und schmerzhafte, reine Muskelkrämpfe lassen sich sogar durch leichtes Ansäuern mit 1x1 Aspisol iv behandeln, wenn sonst keine Kontraindikation besteht. Anschließend ist auch ein Elektrolytausgleich in gewissen Grenzen sinnvoll.
- 8. Allgemeines Vorgehen bei peripherer Tetanie, häufig durch Hyperventilation und Elektrolytverlust in Richtung freies vom Rezeptor gelöstes ionisiertes Calcium Prinzip: Erhöhung der CO2-Konzentration durch Rückatmung im Ambubeutel Wirkung: Stimulation des Atemzentrum zur Erlangung verbesserter und vertiefter Atemzüge Gleichzeitige Wirkung: durch leichtes Ansäuern mit CO2 wird die Tetanieschwelle deutlich gesenkt. Zudem bietet das ionisierte Calcium wieder besser an den Rezeptoren. Cave, zu langes Rückatmen durch Leihen ! da bei übermäßigem Anstieg, es theoretisch auch zur Übersäuerung kommen kann. Deshalb immer unter geschulter Aufsicht. Die reine Ursache ist in Elektrolytstörungen zu suchen, wie ionisiertes Calcium, welches verloren geht.
- 9. Auch Hypernatriämie kann zu Krämpfen führen. Symptome: Die Symptome einer Hypernatriämie sind oft sehr unspezifisch und erschweren die Diagnosestellung. Häufig kommt es zunächst zu einem Schwächegefühl, Ruhelosigkeit, Müdigkeit und Konzentrationsschwierigkeiten. Auf neurologischer Ebene kommt es zu stärkeren Muskeleigenreflexen, muskulären Faszikulationen, Krämpfen und Krampfanfällen. Die Behandlung der Hypernatriämie: symptomatisch durch orale oder intravenöse Flüssigkeitszufuhr. Dabei erfolgt die Volumensubstitution bei einer hypovolämischen Hypernatriämie zum Beispiel mit 5%iger Glukoselösung und 1/3 des Flüssigkeitsdefizites als isotonische Elektrolytlösung.
- 10. Erregungsgleichgewicht der Gesamtelektrolyte zentral Es wird ein Konzentrations-Gleichgewicht: von Kalium, Bicarbonat,Phosphat und von Calzium,Magnesium,Proton angestrebt, Damit keine Muskelkrämpfe, keine unnötigen Rythmusstörungen am Herzen und keine Tetanie auftritt muß ein Gleichgewicht herrschen. Dies gilt insbesondere für periphere Nerven und Muskeln.
- 11. Erregungsgleichgewicht der Gesamtelektrolyte zentral Auch hier wird im Serum ein Konzentrations-Gleichgewicht: von Kalium, Bicarbonat,Phosphat und von Calzium,Magnesium,Proton angestrebt. Zusätzlich fallen noch einige Gehirnstoffwechselprodukte an. Allerdings regulieren hier die Neurotransmitter das ausgewogene Elektrolytgleichgewicht der Gehirnzellen zusätzlich, werden diese meistens durch selektive Ionenkanäle gesteuert.
- 12. Grober Aufbau des Nervensystems:
- 13. Wichtige Neurotransmitter, mit ihren Hauptbahnen im ZNS.
- 14. Rezeptoren und ihre effektorischen Wirkorte
- 15. Neurotransmitter und ihre zuordnung zu Neurorezeptoren sowie deren zusätzlichen selektiven Ionensteuerkanäle :
- 16. Auch Kationen/indirekte Anionen bei Serotoninagonisten/Antagonisten
- 17. Häufiges Wirkprinzip an den Zellmembranen und Zellwänden Zellmembran
- 18. Schlüssel-Schloß-Prinzip Bei Serotoninanaloga können Agonisten und Antagonisten sehr nahe beieinander liegen, bedienen aber unterschiedliche Schlösser
- 19. Definition: Ligand • Ein Ligand (lat. ligare = „binden“) ist in der Komplexchemie (sowie in Organometallchemie und Bioanorganik) ein Atom oder Molekül, welches sich über eine koordinative Bindung (veraltet auch „dative Bindung“) an ein zentrales Metall-Ion binden („koordinieren“) kann. Die koordinative Bindung kommt durch den Lewis- Charakter der beteiligten Bindungspartner zustande: In vielen Komplexen sind die Liganden Lewis-Basen (Elektronenpaar- Donatoren) und die Metallionen Lewis-Säuren (Elektronenpaar-Akzeptoren).
- 20. Beispiel von Einzelligand: Quelle: Wikipedia
- 21. Unterschiedliche Rezeptoren Inhibitorische Rezeptoren - Gaba - R - Glycin - R - Anticholinergika – R ? - Serotonin antagonistische – R ? Erregende Rezeptoren - Nikotinerge - R - Dopaminege – R - Serotoninerge - R - Melatoninerge - R ? - Cholinergika - R - Muskarinerge – R
- 22. Unterschiedliche Liganden Inhibitorische Liganden: - Gaba - L - Glycin - L - Anticholinergika – L - Serotonin antagonistische - L Erregende Liganden: - Nikotinerge - L - Dopaminege – L - Serotoninerge - L - Melatoninerge - L - Anticholinergika - L - Muskarinerge – L Zu den Liganden können auch unterschiedlichste Substanzen zählen.Gemeinsam ist aber die Erregung nach Wirkstoffgruppen.Meistens sind diese allerdings je nach Typ auch wie erwartet chemisch annähernd ähnlich.
- 23. Ein zweiter Mechanismus existiert im Gehirn zur Vermeidung von Übererregung. Dies ist die Steuerung der Ionenkanäle durch zusätzliche Rezeptorliganden mit zusätzlicher Ionenselektivität als Auslöser. Nach gängigem Modell, muß man allerdings davon ausgehen, daß liganden- gesteuerte Kanäle meistens an Ionenkanälen betriebenen Kanälen gekoppelt sind, da Nervenzellen im Gehirn bezüglich der Erregungsbildung und Erregungs- ausbreitung die Reizleitung normalerweise nur durch eine Depolarisation (Na- Einstrom) richtig auslösen können und auch über ligandengesteuerte Kanäle und Rückkopplungsmechanismen verfügen müssen.
- 24. Arten von Liganden (= Neurotransmitter) gesteuerten Kanälen Liganden die nur auf geringe Ionenmengen angewiesen sind (Selektivität) um einen kompletten Ionendruck- Kanal (osmotischen oder ATP-Pump-Kanal zu öffnen. v.s. noch nicht eindeutig identifizierten Ionensteuerkanälen,z.B.Muskarin-Rezeptor Liganden, die auf eine definierbar gut messsbare prozentuale Menge von Ionen eines reinen Ionenkanals angewiesen sind. rein über Ionendruckkanalkanal und cAMP - Pumpe u. ggf. zusätzlichen Kapazitator betriebene Ionenkanäle (aktiver und passiver Transport).
- 25. Beschichtetes Pappbecher- Ligandenmodell (einfacher Einzelrezeptor) Zell-Außenraum Zell-Innenraum Am Boden Mikroschnitte Zellmembranspalten entsprechenden Kanälen
- 27. Pappbechermodell von Ligandenkanälen Am Boden befindliche Mikroschnitte vergleichbar Zellmembranspalten mit entsprechenden Kanälen Zell-Innenraum Zell-Außenraum Verfügbare Na-Ionen- Lsg zur Haupt Depolarisation Liganden oder Neurotransmitter Liganden oder Neurotransmitter Ionenkanäle unterschiedlicher Ionen Durchmesser z.B. Kalium-Kanal z.B. Natriumkanal z.B. Calciumkanal z.B. Magnesiumkanal z.B. Chlorkanal Rezeptorträger- molekül
- 28. Pappbechermodell von Ligandenkanälen (Grundmodell einfacher Einzelrezeptoren) Zell-Innenraum Zell-Außenraum Verfügbare Na-Ionen zur Haupt Depolarisation Liganden oder Neurotransmitter Liganden oder Neurotransmitter Ionenkanäle unterschiedlicher Ionen Durchmesser z.B. Kalium-Kanal z.B. Natriumkanal z.B. Calciumkanal z.B. Magnesiumkanal z.B. Chlorkanal Je nach passendem Ligand wird der Zellrezeptorträger(Pappbecher ) deformiert und die schlitzförmigen Ionenkanäle geöffnet Osmotischer Ionendruckkanal Am Boden befindliche Mikroschnitte vergleichbar Zellmembranspalten mit entsprechenden Kanälen
- 29. Logisches Pappbechermodell von Ligandenkanälen (Grundmodell) Zell-Innenraum Zell-Außenraum Verfügbare Na-Ionen zur Haupt Depolarisation Liganden oder Neurotransmitter Liganden oder Neurotransmitter Ionenkanäle unterschiedlicher Ionen Durchmesser z.B. Kalium-Kanal z.B. Natriumkanal z.B. Calciumkanal z.B. Magnesiumkanal z.B. Chlorkanal Besteht eine höhere Ionenkanalselektivitär so kann ein höherer Ligandendruck ausgeübt werden am Rezeptor Osmotischer Ionendruckkanal Am Boden befindliche Mikroschnitte vergleichbar Zellmembranspalten mit entsprechenden Kanälen
- 30. Erweitertes Pappbechermodell von Ligandenkanälen Zell-Innenraum Zell-Außenraum Verfügbare Na-Ionen zur Haupt Depolarisation Liganden oder Neurotransmitter Liganden oder Neurotransmitter Ionenkanäle unterschiedlicher Ionen Durchmesser z.B. Kalium-Kanal z.B. Natriumkanal z.B. Calciumkanal z.B. Magnesiumkanal z.B. Chlorkanal Die chemische Umsetzung erfolgt wh durch Verschiebung des Mesomeriegleichgewichtes an der Außenwand des Rezeptorträgermoleküls Osmotischer Ionendruckkanal Ringmesomerie Am Boden befindliche Mikroschnitte vergleichbar Zellmembranspalten mit entsprechenden Kanälen
- 31. Erweitertes Pappbechermodell von Ligandenkanälen Zell-Innenraum Zell-Außenraum Verfügbare Na-Ionen zur Haupt Depolarisation Liganden oder Neurotransmitter Liganden oder Neurotransmitter Ionenkanäle unterschiedlicher Ionen Durchmesser z.B. Kalium-Kanal z.B. Natriumkanal z.B. Calciumkanal z.B. Magnesiumkanal z.B. Chlorkanal Je nach unterschiedlichen Ionen und deren Ionendurchmesser Na-Ionen=klein,Mg-Ionen= größer.kommt es zu einem unterschiedlichen Ionendurchfluß Osmotischer Ionendruckkanal Ringmesomerie Unterschiedliche Ionen mit unterschiedlichm Durchmesser Am Boden befindliche Mikroschnitte vergleichbar Zellmembranspalten mit entsprechenden Kanälen
- 32. Verformung eines Molküls durch Mesomerieänderung bei Ionenanlagerung und Wasserstoffbrückenbindungen OH(-) OH(-)
- 33. Verformung eines Molküls durch Mesomerieänderung bei Ionenanlagerung OH(-) OH(-)Na(+) Na(+)
- 34. Verformung eines Molküls durch Mesomerieänderung bei Ionenanlagerung OH(-) OH(-) Na(+) Na(+) +Ligand +Ligand
- 35. Pappbechermodell von Ligandenkanälen (über Mesomerieketten und Proteinligandencodes erweitert) Zell-Innenraum Zell-Außenraum Verfügbare Na-Ionen zur Haupt Depolarisation Liganden oder Neurotransmitter Liganden oder Neurotransmitter Ionenkanäle unterschiedlicher Ionen Durchmesser z.B. Kalium-Kanal z.B. Natriumkanal z.B. Calciumkanal z.B. Magnesiumkanal z.B. Chlorkanal Ähnlich wie bei unterschiedlich gekörntem Kaffepulver bleiben die gröberen Bestandteile, allerdings zurück und nur die feineren Na- Ionen, welche auch das Aktionspotential bestimmen, treten durch die speziellen Öffnungen der Zellmembran. Die gröberen Ionen wie Magnesium treten nur bei besonderer verstärkter Öffnung viel langsamer ein. Osmotischer Ionendruckkanal Ringmesomerie Unterschiedliche Ionen mit unterschiedlichm Durchmesser Am Boden befindliche Mikroschnitte vergleichbar Zellmembranspalten mit entsprechenden Kanälen
- 36. Ligandengesteuerte Kanäle Ligand-gated ion channels LGIC sind mehr oder weniger Ionenkanal-spezifische Rezeptoren bezüglich der Steuerkanäle. Die Ionensteuerkanalunspezifischen R. sollen mehr oder weniger nur mit Liganden arbeiten.
- 38. Verschiedene Arten der Rezeptoren sind auch intrazellulär möglich
- 40. Weiter spezialisierte Rezeptoren, an denen gleich mehrere Neurotransmitter wirksam werden
- 45. Derselbe Rezeptor für unterschiedliche G-Proteine (Rezeptororientiertes – Modell)
- 46. Weiter spezialisierte Rezeptoren, an denen gleich mehrere Neurotransmitter wirksam werden.(G-Protein-Komplexe) Erst auf dieser höheren Organisationsebene von Rezeptoren scheint bei Nervenzellen ein Ca- Kanal modifizierter Natrium-Einstrom zur Modifikation eines Na-Aktionspotentials möglich.
- 47. Nochmals zu den einfachen ligandenabhängigen Einzelrezeptoren: • Nikotinerger Acetylcholinrezeptor • Glutamatrezeptor • Gabarezeptor • Glycinrezeptor • Muskarinrezeptor • Serotoninrezeptor • Antiserotoninrezeptor • Dopaminrezeptor • Anticholinergrezeptor
- 48. Der nikotinerge Acetylcholinrezeptor Vorkommen: Neuromuskuläre Endplatte, ZNS (prä-postsynaptisch) Aufbau: Pentamer Zusammensetzung: Muskel: α2, β, γ, δ (embryonal) Muskel: α2, β, γ, ε (adult) ZNS: αxβ5-x Ionenselektivität: Na+, K+, Ca2+, Im Gehirn wh. überwiegend K+, Agonisten: Acetylcholin, Nikotin Antagonisten: αBungarotoxin, D-Tubocurarin
- 49. Vorkommen: ZNS Aufbau: Tetramer / Pentamer Ionenselektivität: Na+(K+, Ca2+) Agonisten: Na,NMDA, AMPA, Kainat Antagonisten: Memantine, Phencyclidine Der Glutamatrezeptor
- 50. Der Gabaerge Rezeptor Vorkommen: ZNS Aufbau: Pentamer Zusammensetzung: GABAA: α1-6, β1-4, γ1-4, δ, ε, π GABAC: ρ1-3 Ionenselektivität: Cl- Agonisten: GABA, Muscimol Antagonisten: Picrotoxin, Bicuculline Modulatoren: Benzodiazepine, Barbiturate
- 51. Der Glycin-Rezeptor Vorkommen: PNS, CNS Aufbau: Pentamer Zusammensetzung: α1-4, β1 Ionenselektivität: Anionen - Agonisten: Glycin, Taurin Antagonisten: Strychnin
- 52. Muskarinerge Rezeptoren, veg.Effektororgane Man kann 4-5 Subtypen von Muskarinrezeptoren unterscheiden (M1- M5). Sie haben zwar alle eine Bindungspezifität für Acetylcholin und werden durch Antagonisten wie Atropin gehemmt - die von ihnen getrig- gerten Effekte beschreiten jedoch zwei unterschiedliche Second-Mes-senger-Pfade. M1-, M3- und M5-Rezeptoren stimulieren den intrazel-lulären IP3-Signaltransduktions-Metabolismus M1-Rezeptoren: Vorkommen in vegetativen Ganglien, im ZNS (vor allem Hippocampus und Cortex) und exokrinen in Drüsenzellen. Über ein Gq-Protein wird die Phospholipase Cβ aktiviert > Inositoltrisphosphat (IP3) und Diacylglycerin (DAG) als second messenger bewirken einen Calciumeinstrom und somit ein spätes EPSP. M2-Rezeptoren: Vorkommen im Herz, v.a. im Sinus- und AV-Knoten und im Hirnstamm. Über ein Gi- Protein werden bestimmte Kaliumkanäle geöffnet und eine negativ chrono- und dromotrope Wirkung erzeugt; außerdem wird über eine Hemmung der Adenylylcyclase der Calciumeinstrom ins Zytosol verringert. M3-Rezeptoren: Vorkommen in glatter Muskulatur und exokrinen Drüsen, sowie in den Belegzellen des Magens. Ähnlich den M1-Rezeptoren wird über einen Calcium-Einstrom eine Kontraktion bewirkt; außerdem wird die NO-Synthase aktiviert (z.B. im Endothel), was zu Relaxation führt. M4-Rezeptoren: Vorkommen im Neostriatum, Funktion noch weitgehend unbekannt M5-Rezeptoren: Vorkommen in der Substantia nigra, s.o.
- 53. Serotoninerge Rezeptoren • Serotoninrezeptoren finden sich sowohl im Zentralnervensystem als auch im peripheren Nervensystem. Sie spielen ein wichtige Rolle in verschiedenen neuronalen Prozessen, darunter Gedächtnis, Stimmung, Thermoregulation, Appetit, Kognition oder Lernen.
- 54. Antiserotoninerge Rezeptoren Wh. über Anionen wie Bicarbonat gesteuert. Bisher wurden diese noch nicht genauer differenziert und den allgemeinen Seroto- ninergen Rezeptoren als inhibierende R. zugeordnet
- 55. Dopaminerge Rezeptoren: Als Dopaminrezeptor wird eine Andockstelle des Neurotransmitters Dopamin bezeichnet. Dopaminrezeptoren können präsynaptisch, postsynaptisch oder am Zellkörper vorkommen. Es gibt nicht nur einen Dopaminrezeptor, sondern eine Gruppe von spezifischen Rezeptoren für den Botenstoff Dopamin. Alle Dopaminrezeptoren sind G-Protein gekoppelt. Der D1- und der D5- Rezeptor wirken über ein stimulierendes G-Protein aktivierend auf die Adenylatzyklase (Erhöhung von cAMP). Der D2-, D3- und D4-Rezeptor wirken über ein inhibitorisches G-Protein und führen zu einer Senkung des cAMP-Spiegels in der Zelle. cAMP ist phosphatabhängig.
- 56. Anticholinerge Rezeptoren • Bisher nicht genau identifiziert wh. hemmend auf speziellen NMDA-Rezeptor.Im Gegensatz zu Serotoninergen Rezeptoren bisher noch nicht aufgeschlüsselt.
- 57. Neurotransmitter im menschlichen Gehirn und dazu gehörige Ionenkanäle • Dopaminerg -> Ionenkanal: Phosphat (G-Protein gekoppelt) • Serotoninerg-> Ionenkanal: Phosphat +Ca (G-Protein gekoppelt) • Glutaminerg -> Ionenkanal: Natrium (AMPA-Rezeptor) • Cholinerg -> Ionenkanal: Calcium (cAMP-Rezeptor) • Muskarinerg ->Kein sicherer Kanal, obwohl Grundmodellrezep. • Antiserotoninerg -> Ionenkanal: indirektes Anion: Bicarbonat • Gabaerg -> Ionenkanal: Anion: Chlor • Anticholinerg -> Ionenkanal: Magnesium • Nikotinerg -> Ionenkanal: Kalium (Tandemkanal-Ionenkanal) • Glycinerg -> hemmend durch spezielle Anionenkanäle, wh. synergistisch zu Cl-Kanälen. Die Neurotransmitter sind selber die Liganden, besitzen aber unterschiedlich an- gekoppelte selektive Ionenkanäle. Zum Nachweis sind noch messbare Ionenmengen erforderlich.Die Messung wird zudem durch den Hauptionendruckkanal gestört.
- 58. cholinerganticholinerg dopaminerg Upper, aktiviert Sympathikus betont Downer, deaktiviert Parasympathikus betont Endogeniker einengend Mittelhirn betont Exogeniker aufhellend Frontalhirn betont Supressiker Verlangen reduziert Euphoriker Verlangen gesteigert glutaminergesSystem gabaergesSystem Psychotropiker Emotionen gesteigert Sensoriker Eindrücke haluzinogen gesteigert nikotinergesSystem muskarinergesSystemSerotineantiserotinerg Melatonin Einteilung: Allgemeine Neurotransmittereinflüsse und Ionenkanäle im Gehirn (nach W.G.) Ionenkanal: Phosphat (G-Protein gekoppelt) Ionenkanal: Calcium (cAMP-Rezeptor). Ionenkanal: Magnesium (teils blockierter MNDA-Rez.) Ionenkanal: Kalium (Tandemkanal- Ionenkanal) Ionenkanal: Anion: Chlor Kein sicherer: Ionenkanal Ionenkanal: indirektes Anion: Bicarbonat Ionenkanal: Natrium (AMPA-Rezeptor) Glycin Ionenkanal: spezieller Anionenkanal
- 59. cholinerganticholinerg dopaminerg glutaminergesSystem gabaergesSystem nikotinergesSystem muskarinergesSystemSerotineantiserotinerg Melatonin Ionenkanal: Phosphat (G-Protein gekoppelt) Ionenkanal: Calcium (cAMP-Rezeptor).Ionenkanal: Magnesium (teils blockierter MNDA-Rez.) Ionenkanal: Kalium (Tandemkanal- Ionenkanal) Ionenkanal: Anion: Chlor Kein sicherer: Ionenkanal Ionenkanal: indirektes Anion: Bicarbonat Ionenkanal: Natrium (AMPA-Rezeptor) Zuordnung eines zentralen Neurotransmitterquotienen, für veränderte Krampfneigung in Anlehnung an den György-Koeffizienten. Glycin Ionenkanal: spezieller Anionenkanal Nur bei starker Anflutung
- 60. Zuordnung eines zentralen Tetaniequotienen für Neurotransmitter, bezüglich epileptischer Erregungs- schwellen in Anlehnung an den György-Koeffizienten. Neurotransmitter Tetanie - Quotient: Cholinergika* + Anticholinergika + Gabaerge S.+ Glycin. Bei größeren Mengen Cholinegika kann ein cerebraler Krampfanfall ebenfalls ausgelöst werden,teils über muscarinerge Rezeptoren und teils über das Glutaminerge System.
- 61. Vergleich Inhibitorische zu teils Exzitatorische Rezeptoren: • Inhibitorische Aminosäuretransmitter – γ-Aminobuttersäure = GABA = 4-Aminobuttersäure – Glycin – β-Alanin – Taurin • Exzitatorische Aminosäuretransmitter – Glutaminsäure – Asparaginsäure – Cystein – Homocystein
- 62. • Sonderfall: Nur extrem schneller Ca- Einstrom,der auch die Natrium-Kanäle öffnet, kann einen cerebralen Krampfanfall direkt auslösen. Deshalb können anflutende Cholinergika aus Stoffwechselprodukten Krampfanfälle auslösen, obwohl sie bei richtigem Gleichgewicht hemmend wirken. • Cave: im akuten Krampfanfall kein Calcium geben, da alle Kanäle, außer hemmenden Cl-Kanälen bereits übermäßig geöffnet sind. • Mg kann für die Hemmung cerebraler Erregbarkeit hilfreich sein, da es vor allem die kleinen Anionenkanäle (Na und K hemmt). Nach abgeklungenem Krampfanfall muß auch Ca,Na und Chlor in Ringer wieder vorsichtig ersetzt werden
- 63. Auch Abschätzung von anderen beteiligten Neuro transmittern mittels klinischer neurologischer Unter suchungstechniken zur Differenzierung von reinem cholinergen oder reinem anticholinergem Syndrom Neurologische Unterscheidungen zu Krampfanfällen
- 64. Feststellung Cholinerges Syndrom • Enge Pupillen z.B. Cholinergika Feststellung Anticholinerges Syndrom • Weite Pupillen z.B. Tegretal,Atropin
- 65. Cholinerges Syndrom Ursache: Meist durch Trizyclische Antidepressiva u.ähnliches v.a bei Medikamentüberdosierung ausgelöstes Syndrom. Unsp.Antiepileptika Weitere Beispiele: Organophosphate,Insektizide,reversible Acetylcholinesterasehemmstoffe,Neostigmin,Physiostigmin Kennzeichen: Lakrimation,Tränenfluß ohne Ursache, Hypersalivation Benommenheit , Unwohlsein, Schwindel, Einnäßen bei Reizblase Zusätzliches klinisches Zeichen enge Pupillen. Gegenmittel: Atropin (antimuskarinerg) u.a. bei Bradycardie, Midazolam bei Muskelkrämpfen, NaCl bei Acidose.
- 66. Anticholinerges Syndrom Unter dem Begriff "anticholinerges Syndrom" subsumiert man die Symptome, die durch eine Überdosis anticholinerg wirkender Medikamente hervorgerufen werden. Muskarinerge Rezeptoren sind überwiegend neuroeffektorisch. (postganglionär-> Effektororgan) und Parasympathicus betont. Allerdings ist der Parasympathicus immer parallel mitaktiviert (präganglionär-postganglionär) über Nikotinerge Re- zeptoren,im Gegensatz zum Sympathicus. Ein Anticholinerges Syndrom deaktiviert den Parasympathicus noch nicht vollständig, da er prä-postganglionär aktiviert bleibt. Nikotin: ACh-ACh : Muskarin: ACh-ACh-(ACh) Parasympathicus / Sympathicus = Ach-ACh+(ACh) / ACh+(Katecholamine) Auslöser des anticholinergen Syndroms: sind meist Muskarin-Antagonisten wie Atropin, Buscopam, Blasentherapeutika und Stoffe wie Atosil und Antiepileptika und Endorphine. Kennzeichen des anticholinergen Syndroms: Das periphere anticholinerge Syndrom imponiert durch Obstipation, Harnverhalt bei Überlaufblase mit Einnäßen (nach Ausschluß einer Blasenenge), Tachykardie und Hypertonie und eine Mydriasis. Die Haut ist meist trocken und gerötet. Schweiß und Speichelsekretion sind vermindert. Zentrale Vigilanzminderung,Verwirrtheit. Gegenmittel: Physiostigmin, Cholinergika und Antidementiva, auch Amlodipin (enthält cholinerge Gruppen).
- 67. gesteigerter Sympathikotonus ist kein Kriterium für cerebrale Krampfneigung, allerdings ergeben sich zusätzliche Hinweise für einen veränderten Sympathikotonus.
- 68. Chvostek-Zeichen Durch Beklopfen des N. facialis hinter dem Ohrläppchen kann man je nach Gesichtszuckungen eine Hypokalzämie feststellen. Manchmal ist dies auch auch ein Vorbote eines echten cerebralen Krampfanfalls bei extremer Übererregbarkeit mit Armüberschlag.Pseudokrampf. Bei echten Epileptikern wird gelegentlich auch durch Schmerz,Wut, Aufregung und Flimmerlicht ein Krampfanfall ausgelöst -> oft auch Gesichtszucken, bis zur echten Kiefersperre mit Zungenbiß und dies meist ohne manuelle Provokation.
- 69. Vor Krampfanfällen oft erhöhte veg. Ansteuerbarkeit (nikotinerg-muskarinerge Achse)-> Krämpfe in Händen bis Tetraspastik Intensität : Trömmerreflex Vorbote (extreme veg. An- steuerbarkeit) Pseudokrampf Bei seitlich kreisenden Armbewegung plötzliche echte Tetraspastik auslösbar.
- 70. Häufige Zeichen von echten Krampfanfällen: Blickdeviation Augenaufschlag Tetraspastik Pfötchenstellung,Kiefersperre,Zungenbiß,Einnäßen
- 71. Grundlagen zu epileptischen Anfällen Epilepsie ist die häufigste chronische Erkrankung des ZNS. Prävalenz weltweit 0,5-1%,Gelegenheits -anfall Alkohol- oder Schlafentzug, Fieberkrämpfe aber auch organische Gehirnerkrankungen und Apoplexie können epileptische Anfälle auslösen.
- 72. Ablauffolgen bei einem cerebralen Kampfanfall: Symptome : • Generalisierte Muskelzuckungen • Simultane Kloni an allen 4 x Extremitäten • Bewußtseinstrübung • Epileptische Aura • Zungenbiß • Terminalschlaf • Einnäßen,Speichelfluß • Koordinationsstörung • Enge und weite Pupillen sind beides möglich (meist weit) Maßnahmen: Freihalten der Atemwege, Antiepileptika (z.B. Diazepam 10 mg iv) wie Benzodiazepine, ggf. Elektrolytausgleich.
- 77. Pathomechanismus der Epilepsie: Hauptursache ist die zentrale Übererregbarkeit.
- 78. Phasen des Epileptischen Anfalls und daran beteiligte Neurotransmitter.
- 79. Krampfanfälle können durch klinische Symptome genau festgestellt werden. Als Krampfanfall werden im Allgemeinen unwillkürlich ausgelöste Ereignisse bezeichnet, die mit krampfartigen oder zuckenden Bewegungen einhergehen. Krampfanfälle sind nicht immer ein Hinweis auf eine vorliegende Epilepsie. Sehr wichtig ist die Differentialdiagnose eines Krampf- anfalls durchzuführen um prinzipiell benigne Krampfanfälle von Krampfanfällen als Ausdruck einer Epilepsie zu unterscheiden.Ein epileptischer Anfall weist typischerweise je nach Genese ein typi- sches Muster auf und tritt spontan auf. Gelegenheitskrämpfe: Epileptische Anfälle: Fieberkrampf fokale Anfälle bei Entzug von Alkohol generalisierte Anfälle Hypoxie z.B. aufgrund von SHT psychomotorische A. (Ketoazidose, Hypoglykämie, Hypokalzämie, Urämie) Intoxikationen,Hypoxie Adams-Stokes-Anfall konvulsive Synkope Affektkrampf Psychogener Krampfanfall Pavor nocturnus
- 80. Vorgehen bei cerbralen Krampfanfällen Mundkeil zum Schutz vor Zungenbiß Freihaltung der Atemwege mit Guedel-Tubus Infusion mit gezielter Antiepileptikagabe
- 81. Nach Terminalschlaf Atmung Kreislauf und mögliche Verletzungen und Vigilanztest: Gabaerger Status oft nach Krampfanfall erst erkennbar. (durch endogen ausgeschüttete dämpfende Stoffe oder nach Behandlung) glutaminerg gabaerg GabaergeWirkung: dämpfend Viele Wirkstoffe, die das ZNS dämpfen sollen (z.B. Benzodiazepine, Barbiturate, Propofol, Antiepileptika, usw.), greifen an diesem Rezeptor an. Vigilanztest -> Augenaufschlag nach Zwicken (Schmerzreiz) z.B Intensitätsskala 1-10 Zwicktest
- 82. Wiederholung:Allgemeine Wirkmechanismen bei Antiepileptika: oder Cl - Kanal-Aktivator Benzodiazepine,Phenobarbital vermutlich spezieller Glycin- Rezeptor. Anionenkanal der mit Cl-Kanälen synergistich wirkt : Gabapentin und Cl –Kanal Aktivator : Tegretal Teils NMDA-Kanalblocker und AMPA-Kanalblocker teils Glutamatrezeptorblocker z.B. Ketanest (Nur bei schnellem Ca.-Einstrom zu vermuten)
- 83. Arten von Antiepileptika Die Auswahl eines Antiepileptikums hängt davon ab, welche Art von Anfällen behandelt werden soll: • Carbamazepin und Sultiam sowie die neuen Unterklassen angehörenden Brivaracetam und Perampanel eignen sich eher für fokale (nur gewisse Gehirnregionen betreffende) Anfälle. • Ethosuximid wird insbesondere bei Absencen verwendet. Valproinsäure, (Lacosamid und Lamotrigin) sind vielfältig einsetzbar, man kann mit ihnen generalisierte (das gesamte Gehirn betreffende) sowie fokale (nur gewisse Gehirnregionen betreffende) Anfälle und auch den Status epilepticus behandeln. Auch Phenytoin ist bei diesen Krankheitsbildern anzuwenden. Möglicherweise bestehen erhebliche Nachteile bei Lacosamid: Vermutlicher Abbau in eine cholinerge Substanz,welche selber krampfauslösend sein kann. Sowie deutlich cholinerge Nebenwirkung wie Unruhe, Muskelzuckungen und Einnäßen,die einem Krampfanfall ähneln können und die Pflegebedürftigkeit eher erhöhen.
- 84. Sonderfall: Epilepsien im Kindesalter nach Altersgruppe
- 85. EEG als generelles Mittel zur Differenzierung pathologischer Erregungsausbreitung im Gehirn Pathologische EEG-Befunde: Allgemeinveränderungen kontinuierliche Verlangsamung der Wellen diffuse und paroxysmale Dysrhythmien Vorkommen z.B. bei entzündlichen und atrophischen Veränderungen Herdbefunde Umschriebene Veränderungen der Wellen Vorkommen z.B. bei Apoplexie, Hämatomen ... Krampfpotentiale Hinweis auf Epilepsie Nachweis von spikes, sharp waves, spikes and waves und accelerationen. Nullinie Kriterium für den Hirntod Kein Nachweis von Potentialschwankungen
- 87. Eine nachträgliche Abklärung der Art des akuten Krampfanfalles mittels EEG, und eine Überprüfung des Elektrolytstoffwechsel ist sehr sinnvoll, auch sollte man an eine Störung des Neurotransmitterstoffwechsels oder neurologische Erkrankungen des ZNS, nach Ausschluß anderer Ursachen denken.
- 89. Vielen Dank für das Interesse. nach W.G