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§;Physiologie 3. Semester
Transport an Membranen und Epithelien
Epithel : zwei Zellmembranen in Serie, reagiert komplizierter als eine Zellmembran
Auftretende Grundphänomene :
Viele Regulationsvorgänge werden durch Kanäle, Carrier und ATPasen beeinflußt, wie z.B. Regulation von Gefäßtonus, zelluläre Volumenregulation, Regulation der Verdauungssaftsekretion, Hormonsekretion.
Viele Medikamente wirken direkt auf Ionenkanäle und Transporter, wie z.B. Antihypertonica, Antiarrhytmika, Diuretika, Antidiabetika, Herzgykoside, Spasmolytika, Psychopharmaka.
Isotone Zellösung : 300 mosmol/kg
Toleranzbereich bis 185 mosmol/kg, darunter Hämolyse
Zellmembran ist permeabel für Harnstoff, d.h. bei einer reiner Harnstofflösung tritt Hämolyse ein, da der Harnstoff in die Zelle diffundiert und die anfängliche osmotische Isotonie somit zu einer Hypotonie wird.
Amilorid : Diuretikum
Blockiert apikale Na+-Kanäle ( Aldosteronantagonist )
Þ
Blockierung des transepithelialen Transport von Na+ ( bei hohem c, werden auch die Na/H Carrier gehemmt )[ Verwendung mit zusammen mit Hydrochlorthiazid (nicht K-Ionen-Sparendes Diuretikum) um die K-Bilanz auszugleichen ]
Actalzolamid : Diuretikum
Carboanhydratasehemmer, Angriffspunkt im proximalen Nephron
Verminderung der Spaltung von Bicarbonat
Þ
weniger H+-Ionen Þ Na+/H+ Antiport wird gehemmt
Furosemid & Bumetanid : "Schleifendiuretikum"
Blockiert basolaterale Na+/2Cl-/K+ Carrier (wirken in der Hennleschleife Þ "Schleifendiuretikum")
Theophyllin : Diuretikum
Hemmung der Cl- Kanäle ( durch Hemmung der intrazellulären Signaltransduktion )
Hemmung der Phosphodiesterase Þ keine cAMP Produktion Þ Verringerung der Cl- Permeabilität ( ohne cAMP öffnen sich die Cl- Kanäle nicht )
Aldosteron : Anti - Diuretikum
(Nebennierenrindenhormon, hat eine Latenzzeit von 2 Stunden !!)
Stimulation des elektrogenen Na+ Transport (Na-Resorption, vor allem im Sammelrohr)
Ouabain : Diuretikum + Saluretikum
ATPase-Hemmer
Ionenbeweglichkeit v
v = Lineargeschwindigkeit / angelegte elektrische Feldstärke [(cm/s) / (V/cm)]
z.B. vNa+ = 0,45 (cm/s)/(V/cm)
Diffusion :
1. Ficksches Gesetz ( Diffusionsgesetz ) :
geflossene Substanzmenge = (Diffusionskonstante*Fläche*Konzentrationsdifferenz*Versuchsdauer )/ Schichtdicke
Substanzflux = Diffusionskonstante/(Konzentrationsdifferenz*Fläche)
2. Ficksches Gesetz : Integration des 1. Fickschen Gesetzes über der Zeit (und damit der Konzentration). Þ quadratische Abnahme der Diffusionsmenge mit der Zeit Þ Die Zeit für einen Konzentrationsausgleich hängt quadratisch von der Dicke der Diffusionsbarriere ab.
Filtration :
Auftrennung von flüssigen Gemischen nach der Partikelgröße durch Siebung. Treibende Kraft ist ein Druckunterschied
Gleichgewicht :
Goldman-Hodgkin-Katz-Gleichung :
Beschreibt das Ruhemembrapotential an einer Zellmembran
U = -61mV*log[(PNa*c(Na)innen+ PK*c(K)innen+.... )/( PNa*c(Na)außen+ PK*c(K)außen +....)
Osmose :
Nettotransport eines Lösungsmittels von Ort niedrigerer Solutkonzentation zum Ort höherer Solutkonzentration.
Osmotischer Druck : Druck der den Lösungsmitteltransport bewirkt.
p
=Konzentrationsunterschied*Reflexionskoeffiezient(wenn Barriere da, sonst =1)*R*TKolloidosmotischer Druck : Osmotischer Druck der durch Kolloide Teilchen hervorgerufen wird.
Permeabilität : P = Diffusionskonstante/Dicke
Reflexionskoeffizient :
Maß für die Selektivität einer Barriere a für eine Substanz.
s
=(realer osmotischer Druck)/(osmotischer Druck ohne Barriere)
Solvent Drag :
Mitführung von Lösungsmittel beim Stofftransport
Elektrogener Transport:
Jeder Transport, der eine elektrische Spannung erzeugt
Passiver Transport :
Transportprozesse, die durch "äußere Kräfte" angetrieben werden. (z.B. Druckgefälle)
Carrier :
Integrale Membranproteine, die bestimmte Solute durch die Membran transportieren, häufiger als Kanäle, weniger Durchsatz als Kanäle
Beispiele für Transporte :
Ionenkanäle:
Transportproteine mit stochastischer Permeabilitätsverteilung. Fluktuierend : "Gating", seltener als Carrier
Wasserkanäle :
Durchlässigkeit von Epithelien
Gibbs-Donan-Gleichgewicht
Beschreibt die Gleichgewichtsverteilung von Ionen auf beiden Seiten einer Membran in einem System in dem auf einer Seiten zwei Ionensorten gleicher Ladungsvorzeichens vorliegen und die Membran nur für eine Permeabel ist. (z.B. imperable Proteinannionen und Clorid-Ionen)
Tonizität
Tyrodelösung : Physiologische Salzlösung
Ultafiltration : Filtration im zellulären Maßstab