Neuro-Wörterbuch

Auf dieser Seite findet ihr zusätzliches Wissen. In einigen Kapiteln begegnet ihr vielleicht einigen Begriffen, mit denen ihr nicht viel anfangen könnt. Ich habe sie in den einzelnen Kapiteln auf diese Seite verlinkt, sodass ihr sie im Text direkt anklicken könnt, wenn ihr euch unsicher seid. Hier soll im Laufe der Zeit vor allem eine Art "Neuro-Wörterbuch" entstehen, in dem alle wichtigen neurologischen/medizinischen Begriffe rund um den Cluster Kopfschmerz auf verständliche Art und Weise erklärt werden.

Die Inhalte sind alphabetisch sortiert:

A-D | E-H | I-K | L-O | P-S | T-W | X-Z

A-D

Adenosintriphosphat: Wir nehmen in der Regel täglich Nahrung zu uns und das normalerweise nicht nur, weil es gut schmeckt, sondern weil unser Körper die Energie, die in der Nahrung steckt, für sämtliche lebenswichtige Prozesse benötigt. Aber was passiert mit den Nährstoffen, die in unserer Nahrung stecken?

Aus dem Biologieunterricht kennen Viele von euch vielleicht noch die netten Kohlenhydrate, Eiweiße (Proteine) und Fette (Lipide). Dies sind alles verhältnismäßig große Moleküle mit teilweise sehr komplexen Strukturen. Diese Nährstoffe sind für den Körper jedoch noch keine Form der verwertbaren Energie. Anders ausgedrückt, könnte man auch sagen: Eigentlich müsste der Körper in Dollar bezahlen, aber er hat nur Euros zur Verfügung. Wenn man den Körper mit Kohlenhydraten füttert, ist das keine "akzeptierte Währung" womit der Körper, beispielsweise für einen biochemische Prozess wie den aktiven Transport von Ionen, "bezahlen" kann.

Doch was ist die richtige Währung?

Die Antwort lautet: ATP (Adenosintriphosphat). Energie in Kohlenhydratform nützt dem Körper erstmal nichts. Er kann jedoch aus Kohlenhydraten mit Hilfe von bestimmten Enzymen und im Rahmen eines recht komplexen biochemischen Prozesses ATP herstellen. Dies kann sowohl im Zytoplasma einer Zelle als auch in den Mitochondrien geschehen. Das Ganze nennt sich Zellatmung. Die Einzelheiten dieses Prozesses werden wir jedoch jetzt nicht besprechen.

Vielleicht fragst du dich jetzt, warum gerade ATP als Energielieferant dient.

ATP steht als Abkürzung für Adenosintriphosphat. Auch wenn das recht kompliziert auszusprechen ist, so kann man das Wort in drei Teile unterteilen: Adenosin-Tri-Phosphat. Adenosin ist die Bezeichnung für eine organische Verbindung, mit der wir uns allerdings nicht näher auseinandersetzen werden. Tri bedeutet drei und Phosphat habt ihr ja vielleicht schon mal gehört. Strukturell besteht ein ATP Molekül aus Adenosin und drei angehängten Phosphatgruppen.

Das Adenosin ist quasi ein fester Bestandteil des ATPs. Was für die Energiegewinnung wichtig ist, ist der letzte Teil des Wortes: Triphosphat.

Das Enzyms ATPase kann in Gegenwart von H2O (also Wasser) ATP in ADP (Adenosindiphosphat) und inorganisches Phosphat spalten. Weil danach nur noch zwei Phosphatgruppen im ursprünglichen ATP Molekül übrig bleiben, spricht man von Adenosindiphosphat. Bei dieser Reaktion (also der Hydrolysierung von ATP) wird Energie frei. Ganz genau werden dabei 30,5 kJ frei.

Für alle Chemieinteressierten lautet die Reaktionsgleichung dafür:

ATP + H2O ---> ADP + Pi

Autonome Begleitsymptome: Die Begleitsymptome, welche typischerweise im Zusammenhang mit einzelnen Cluster-Attacken auftreten, wie beispielsweise Augentränen, Verengung der Pupille etc., bezeichnet man als "autonome Begleitsymptome"4, weil sie durch das autonome Nervensystem gesteuert werden und daher nicht durch den eigenen Willen beeinflussbar sind. Sie stellen automatische Reflexe dar. Sie enthalten sowohl einen Anteil, der durch das sympatische Nervensystem gesteuert wird (Horner Syndrom, Verengung der Pupille etc.) als auch einen Anteil, der durch das parasympathschie Nervensystem gesteuert wird (Vermehrter Tränenfluss, laufende Nase, verstopfte Nase etc.)4.

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E-H

EPSP: Exzitatorische postsynaptische Potenziale entstehen, wenn ein Neurotransmitter an einen passenden Rezeptor der postsynaptischen Membran bindet und somit Ionenkanäle öffnet, sodass positiv-geladene Ionen (normalerweise Natrium) in das postsynaptische Neuron diffundieren können. Mit dem Einströmen der Natriumionen, sammeln sich auch mehr positive Ladungen im Neuron, sodass es innen, im Vergleich zu vorher, "positiver" wird. Dieses "Positverwerden" des Neurons ermöglicht, dass das Schwellenpotenzial schneller erreicht werden kann und es daher auch wahrscheinlicher wird, dass ein Aktionspotenzial ausgelöst werden kann. Folglich wird es auch wahrscheinlicher, dass das Signal des präsynaptischen Neurons weitergeleitet werden kann5.

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I-K

IPSP: Inhibitorische postsynaptische Potenziale entstehen, wenn Neurotransmitter an einen passenden Rezeptor des postsynaptischen Membran binden und somit Ionenkanäle geöffnet werden, die negativ-geladene ionen (meistens Chloridionen) in das postsynaptische Neuron diffundieren lassen und/oder Ionenkanäle öffnen, die es positiv geladenen Kaliumionen ermöglichen aus dem postsynaptischen Neuron zu diffundieren. Folglich, wenn negativ-geladene Chloridionen in das postsynaptische Neuron diffundieren können oder positiv-geladene Kaliumionen aus dem Neuron diffundieren können, wird das innere Milieu des postsynaptischen Neurons verhältnismäßig "negativer". Dadurch wird es insgesamt schwieriger, Aktionspotenziale zu erzeugen, weil das Schwellenpotenzial nicht so schnell erreicht wird.

Ionen: Wer an seinen Chemieunterricht zurückdenkt, erinnert sich vielleicht noch an Atome und daran, dass Atome einen Kern (bestehend aus Protonen und Neutronen) und eine Art Elektronenhülle besitzen. Wenn einem Atom ein Elektron fehlt oder mehrere Elektron fehlen, wird es zu einem positiv geladenem Ion (Kation)1. Wenn ein Atom ein zusätzliches Elektron oder mehrere zusätzliche Elektronen besitzt, wird es zu einem negativ geladenem Ion (Anion)1.

Beispiele, die dir hier auf dieser Website immer wieder begegnen sind zum Beispiel die Natriumionen (Na+) und Kaliumionen (K+), als Kationen oder Chlorid (Cl-) als Anion.

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L-O

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P-S

Phospholipide: Normalerweise sind Lipide (Fette) wasserunlöslich- man sagt ihnen nach, dass sie hydrophob sind1. Das kann man auch in einem praktischen Versuch selbst nachvollziehen, indem man versucht, Öl in Wasser zu lösen. Irgendwann werden sich an der Wasseroberfläche immer kleine Fetttröpfchen bilden- egal wie stark man schüttelt.

Phospholipide sind da etwas spezieller. Sie besitzen einen polaren (wasserlöslichen) und einen unpolaren (wasserunlöslichen) Teil1. Abbildung 1.1 zeigt eine schematische Darstellung eines Phospholipid-Moleküls.

Abbildung 1.1: Ein Phospholipid

Der Kopfteil des Phospholipids kann sich also durchaus mit Wasser anfreunden und ragt daher immer in Richtung eines flüssigen Mediums. Der Schwanzteil hingegen ist hydrophob, also nicht wasserliebend, und wendet sich daher auch immer von allem ab, das ansatzweise mit Wasser zu tun hat. Dies erklärt auch die spezielle Anordnung der Phospholipide innerhalb der Zellmembran:

Abbildung 1.2: Anordnung von Phospholipiden in der der Zellmembran

Was fällt auf? Die "Köpfe" des Phospholipide zeigen immer in Richtung eines flüssigen Mediums, also entweder den extrazellulären Raum oder in Richtung Zytosplasma (intrazellulärer Raum). Wer sich eventuell dunkel daran erinnern kann, weiß vielleicht noch aus alten Schulzeiten, dass ein Wassermolekül ein Dipol ist- es hat ein leicht negativ geladenes und leicht positiv geladenes Ende1. Dadurch ist es polar. Der Kopfteil des Phospholipids ist auch polar (geladen) und fühlt sich somit vom Wassers "angezogen". Der Schwanzteil ist unpolar und kann daher mit Wasser nicht viel anfangen, weil er sich davon nicht "angezogen" fühlt. ;-)

Proteine: Proteine sind Moleküle, welche im Wesentlichen aus Aminosäuren "zusammengebastelt" werden. Wichtig ist hier zu wissen, dass Proteine sehr komplexe, dreidimensionale Strukturen annehmen können. Oft können bereits kleinste Fehler bei der Herstellung eines Proteins dazu führen, dass sich seine dreidimensionale Struktur verändert. Im Falle von Enzymen, die ja allermeist auch Proteine sind, bedeutet dies, dass ein solches Enzym eventuell nicht mehr funktionsfähig ist. Ein weiteres Beispiel sind die Transportproteine, die durch eine solchen Fehler ihre Funktion verlieren können oder nur noch eingeschränkt funktionieren können.

Stärke: Stärke ist ein komplexeres Kohlenhydrat, ein sogenanntes Polysaccharid. Im Gegensatz zur Glukose, die ein sogenannter "Einfachzucker" ist, also ein Monosacchairid. Stärke hingegen besteht aus einer langen Kette von Glukosemolekülen. Das Enzym Amylase kann die Verbindungen zwischen den einzelnen Glukosemolekülen lösen und Stärke somit abbauen1.

Rezeptorproteine (manchmal auch mit "Rezeptoren" abgekürzt): Sie sind, ähnlich wie Enzyme, auch Proteine mit einer komplexen dreidimensionalen Struktur. Sie können sowohl auf der Zellmembran als auch in der Zelle selbst vorkommen. Rezeptorproteine sind, wie Enzyme auch, sehr spezifisch. Sie können mit einem bestimmten Molekül (zum Beispiel einem Hormon) einen Hormon-Rezeptor-Komplex2 eingehen und daraufhin in der Zelle eine Art biochemische Kettenreaktion hervorrufen, damit in der Zelle ein bestimmter Prozess ins Rollen kommt. Rezeptoren können sich auch an bestimmten Ionenkanälen befinden. Wenn sich dann ein bestimmtes Molekül an den Rezeptor dockt (zum Beispiel ein Neurotransmitter an einen Ionenkanal der postsynaptischen Membran), dann kann dies dazu führen, dass sich der Ionenkanal öffnet2. Auch Rezeptoren haben eine komplexe dreidimensionale Struktur, die durch Fehler bei der Herstellung des Rezeptors beeinträchtigt werden können, sodass der Rezeptor nicht mehr funktionieren kann2.

T-W

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X-Z

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Literatur- und Quellenangaben:

1. Jones. M, Jones G. (1997): Advanced Biology. Cambridge Verlag

2. Roberts, M., Reiss, M., Monger, G. (2004): Advanced Biology. Nelson Verlag.

3. Campbell, N., Reece, J., Urry, L.A., Cain, M.L., Wasserman, S.A., Minorsky, P.V., Jackson, R.B. (2008): Biology (Eighth Edition). Pearson Benjamin Cummings Verlag.

4. May, A. (2006): Cluster Kopfschmerz und andere trigemino-autonome Kopfschmerzen. Neurologie 1: 2006.