1 Wer liest schon Einleitungen? 7
S. Silbernagl

1.1 Physiologie: Funktion des Lebendigen 2
1.2 Woher weiß man, was in diesem Buch steht? 2
1.3 Ob Zelle oder Organismus: ein offenes System mit innerem Milieu 7


2 Die Zelle als Grundbaustein 13
R. Greger

2.1 Subzelluläre Komponenten 14
2.2 Transportwege durch die Membran 79
2.3 lonale Zusammensetzung von Intra- und Extrazellulärraum 28
2.4 Homöostatische Mechanismen 30
2.5 Hormone 37
2.6 Altern und Zelltod 37


3 Von der Zelle zum Organ 47
R. Greger

3.1 Zellverbände 42
3.2 Kommunikation benachbarter Zellverbände 45


4 Membranpotenzial 49
R. Greger

4.1 Das Ruhemembranpotenzial 50
4.2 Aktionspotenziale 53


5 Erregungsübertragung in Zellverbänden 61
R. Klinke

5.1 Grundfunktionen der Synapsen 62
5.2 Elektrische Synapsen 62
5.3 Chemische Synapsen 63
5.4 Transmitterfreisetzung 64
5.5 Transmitterwirkung 66
5.6 Beendigung synaptischer Prozesse 72
5.7 Transmittersynthese 72
5.8 Pharmakologie cholinerger Synapsen 73
5.9 Weitere Transmittersubstanzen 74
5.10 Präsynaptische Bahnung und Hemmung 78


6 Muskulatur 87
U. Peiper

6.1 Allgemeine Vorbemerkungen 82
6.2 Anatomische Vorbemerkungen 82
6.3 Elektrophysiologische Vorbemerkungen 84
6.4 Grundmechanismus der Kontraktion 85
6.5 Mechanismus der Ca2+-Bereitstellung 93
6.6 Mechanische Aspekte der Muskelkontraktion 99
6.7 Umwandlung von chemischer in mechanische Energie 104
6.8 Physiologische und pathologische Muskelveränderungen 105


7 Das Herz 109
J. Schrader

7.1 Aufgabe des Herzens im Kreislauf 110
7.2 Druck-Volumen-Veränderungen während des Herzzyklus 111
7.3 Elektrophysiologische Grundlagen 115
7.4 Elektromechanische Koppelung 118
7.5 Regulation der Pumpleistung des Herzens 120
7.6 Erregungsausbreitung am Herzen 126
7.7 Grundlagen der Elektrokardiographie 129
7.8 Aussagemöglichkeiten des EKG 134
7.9 Regulation der Koronardurchblutung 137
7.10 Beziehungen zwischen Energiestoffwechsel und Herzfunktion 140


8 Das Kreislaufsystem 145
P. Gaehtgens

8.1 Funktion und Aufgaben des Kreislaufsystems. Eine Übersicht 146
8.2 Das geschlossene Gefäßsystem und seine Funktionselemente 147
8.3 Ohm, Poiseuille, Newton: drei wichtige Gesetze für die Blutströmung 153
8.4 Stofftransport in Austauschgefäßen 767
8.5 Kreislaufregulation: zentrale Steuerung, Verbraucherkontrolle und langfristige Adaptation 166
8.6 Kreislauffunktion unter Belastung: der Härtetest 175
8.7 Der Lungenkreislauf 181
8.8 Kreislauffunktion und Lebensalter 185


9 Blut: Ein flüssiges Organsystem 189
Chr. Bauer

9.1 Einleitung 190
9.2 Zusammensetzung und Volumen des Blutes 190
9.3 Zelluläre Bestandteile des Blutes 192
9.4 Immunabwehr 197
9.5 Blutstillung und Wundheilung 209


10 Atmung 277
P. Scheid

10.1 Einleitung und Überblick 278
10.2 Physik der Gase 227
10.3 Lungenvolumina und Atemvolumina 223
10.4 Atemmechanik 225
10.5 Perfusion der Lunge 236
10.6 Ventilation, Perfusion und Gasaustausch 238
10.7 Atemgastransport im Blut 244
10.8 Diffusion durch die Alveolarmembran 251
10.9 Verteilung von Ventilation und Perfusion 253
10.10 Blutgase: Normalwerte und Störungen 256
10.11 Atmungsregulation 258
10.12 Gewebeatmung 263
10.13 Atmung unter ungewöhnlichen Bedingungen 267


11 Säure-Basen-Gleichgewicht 273
P. Scheid

11.1 Einleitung und Überblick 274
11.2 Chemische Pufferung 274
11.3 Die Besonderheiten des Bicarbonatpuffers 276
11.4 Bilanz von Säuren und Basen im Organismus 278
11.5 Blut als Indikator für den Säure-Basen-Status des Organismus 280
11.6 Diagnostik des Säure-Basen-Status im Blut und Normalwerte 281
11.7 Primäre Störungen des Säure-Basen-Gleichgewichts und chemische Pufferung als Sofortmaßnahme 282
11.8 Antwort des Organismus auf primäre Störungen 284
11.9 Säure-Basen-Status des gesamten Organismus 285


12 Die Funktion der Nieren 287
S. Silbernagl

12.1 Ein Überblick 288
12.2 Menge ist Volumen mal Konzentration: die Clearance 297
12.3 Die Nierendurchblutung 293
12.4 Die Filtration des Primärharns 297
12.5 Aktive Na+-Resorption und die Folgen 301
12.6 Harnkonzentrierung und Diurese 311
12.7 Tubulärer Transport organischer Stoffe 376
12.8 Phosphat-, Ca2+- und Mg2+-Ausscheidung 322
12.9 Die Niere im Dienst des Säure-Basen-Haushalts 325
12.10 Renin und Nierenhormone 330
12.11 Nierenstoffwechsel 331
12.12 Nierenversagen und künstliche Niere -332


13 Salz- und Wasserhaushalt 337
H. Oberleithner

13.1 Die Zelle und ihre Umgebung 338
13.2 Das Medium Wasser 338
13.3 Regulation der Körperflüssigkeiten 341


14 Ernährung, Energiehaushalt und Stoffwechsel 365
D. I. Cook, J. M. Lingard, E. A. Wegman und J. A. Young

14.1 Energie, woher und wozu? 366
14.2 Die körperliche Aktivität bestimmt den Energieumsatz 366
14.3 Vom respiratorischen Quotienten zur Energiebilanz 367
14.4 Energiehomöostase, Körpergewicht 368
14.5 Energie"währung" und Energietransport 370
14.6 Wohin mit den Kohlenhydraten? 372
14.7 Vom Eiweiß zu den Aminosäuren und zurück 372
14.8 Lipide: Energiepakete, Zellbausteine und Hormonvorläufer 373
14.9 Energie allein ist nicht genug 377


15 Temperaturregulation und Wärmehaushalt 381
C. Jessen

15.1 Ein Regelkreis 382
15.2 Wärmebildung und Wärmeabgabe 384
15.3 Äußere und innere Belastungen 387
15.4 Regelgrenzen und Schwellenänderungen 390


16 Funktion des Magen-Darm-Trakts 393
J. A. Young, D. I. Cook, J. M. Lingard, E. W. Van Lennep und E. A. Wegman

16.1 Übersicht 394
16.2 Gastrointestinale Motilität 395
16.3 Exokrine Sekretion im Magen-Darm-Trakt 403
16.4 Absorptions- und Sekretionsmechanismen im Darm 477
16.5 Speichel 472
16.6 Schlucken 474
16.7 Magenfunktionen, Erbrechen 476
16.8 Dünndarmmotilität und -Sekretion; Leber und Pankreas 427
16.9 Verdauung und Absorption 433
16.10 Dickdarmfunktion 437
16.11 Abwehrmechanismen im Magen-Darm-Trakt 439


17 Endokrines System 443
K. Voigt

17.1 Allgemeine Endokrinologie: Hormone sind Signalstoffe 444
17.2 Der Hypothalamus als neuroendokrine Schaltstelle 454
17.3 Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-System: Mineralo- und Glucocorticoide 468
17.4 Hypothalamus-Hypophysen-Schilddrüsen-System 478
17.5 Der Inselapparat des Pankreas: Insulin und Glucagon 485


18 Sexualfunktionen, Schwangerschaft und Geburt 493
H.-P. Leichtweiß, H. J. Schröder

18.1 Einleitung 494
18.2 Reifung der Gameten 494
18.3 Geschlechtsakt (Kohabitation) 500
18.4 Befruchtung und Implantation der befruchteten Eizelle 507
18.5 Plazentafunktion 503
18.6 Physiologie des Fetus 507
18.7 Physiologie der Schwangeren 577
18.8 Geburt und Milchproduktion (Laktation) 572
18.9 Anpassung des Neugeborenen an die neue Umwelt 574


19 Leistungsphysiologie
K. Kirsch

19.1 Der Muskelapparat 518
19.2 Der Sauerstofftransport 523
19.3 Leistung und Ausdauer 537


20 Bauelemente des Nervensystems 539
R. Klinke

20.1 Grundfunktionen des Nervensystems 540
20.2 Nerven- und Gliazellen 540
20.3 Initiale Schritte der Informationsverarbeitung 543
20.4 Reizverarbeitung in neuronalen Netzwerken 547


21 Somatoviszerale Sensibilität 553
H. Fruhstorfer

21.1 Die Sensibilität der Haut 554
21.2 Tiefensensibilität 567
21.3 Viszerale Sensibilität 562
21.4 Zentrale Verarbeitung somatoviszeraler Informationen 565
21.5 Nozizeption und Schmerz 570
21.6 Störungen der somatoviszeralen Sensibilität und unnatürliche Empfindungen 574
21.7 Untersuchung der somatoviszeralen Sensibilität 575


22 Hören und Sprechen: Kommunikation des Menschen 577
R. Klinke

22.1 Schall 578
22.2 Hörempfindungen 579
22.3 Schallleitung durch äußeres Ohr und Mittelohr - 580
22.4 Funktion des Innenohres 587
22.5 Zentralnervöse Verarbeitung von Schallreizen 587
22.6 Audiometrische Verfahren 589
22.7 Der periphere Sprechapparat 591


23 Gleichgewichts-, Lage- und Bewegungssinn 595
R. Klinke

23.1 Physiologie des peripheren Vestibularorgans 596
23.2 Das zentrale vestibuläre System 600


24 Sehsystem 605
U. Eysel

24.1 Auge und optische Abbildung 606
24.2 Netzhaut und primäre sensorische Prozesse 610
24.3 Signalverarbeitung in der Netzhaut 675
24.4 Sehschärfe 677
24.5 Topographie der zentralen Sehbahn 679
24.6 Neurophysiologie des zentralen Sehsystems 627
24.7 Räumliches Sehen 626
24.8 Farbensehen 628


25 Chemische Sinne 633
H. Fruhstorfer

25.1 Die Chemosensibilität und ihre Bedeutung 634
25.2 Allgemeiner chemischer Sinn 634
25.3 Geschmack 635
25.4 Geruch 639
25.5 Kommunikation über Düfte und Pheromone 642
25.6 Wechselbeziehungen zwischen chemischen Sinnen und Ernährung 643
25.7 Störungen der chemischen Sinne 644


26 Empfindungen - Wahrnehmungen
Die Verarbeitungsprinzipien in Sinneskanälen 645
R. Klinke

26.1 Die Vielzahl der Sinneskanäle 646
26.2 Objektive Sinnesphysiologie 647
26.3 Subjektive Sinnesphysiologie 648
26.4 Kognitionsphysiologie 650


27 Sensomotorische Systeme: Körperhaltung, Bewegung und Blickmotorik 653
G. ten Bruggencate, N. Dieringer

27.1 Sensomotorik im Überblick 654
27.2 Spinalmotorische Elemente und ihre Funktionen 655
27.3 Supraspinale Kontrolle spinaler Verschaltungen 669
27.4 Motorische Areale der Großhirnrinde 674
27.5 Basalganglien: Struktur, Funktion und klinische Zeichen 678
27.6 Kleinhirn: Struktur, Funktion, Symptome 684
27.7 Augen- und Blickbewegungen 690
27.8 Ein Gesamtkonzept der Motorik 697


28 Neurovegetative Regulationen 707
H. Seiler

28.1 Peripherer Aufbau und Transmitter 702
28.2 Rezeptoren der postsynaptischen Membran 703
28.3 Organeffekte 705
28.4 Funktionen des Rückenmarks 709
28.5 Kerngebiete in der Medulla oblongata 773
28.6 Hypothalamus und limbisches System -homöostatische Regulationen und emotionelle Verhaltensweisen 774


29 Höhere Funktionen des Zentralnervensystems 777
V. Henn (verstroben), überarbeitet von R. Klinke

29.1 Physiologie der Hirnrinde 778
29.2 Kognitive Funktionen 724


30 Rhythmen des Gehirns: Elektroenzephalographische und neurale Korrelate des Verhaltens 737
H.-C. Pape

30.1 Das Elektroenzephalogramm 732
30.2 EEG-Korrelate von Wachen und Schlafen 736
30.3 Neurophysiologische Grundlagen von Wachen und Schlafen 738
30.4 Der zirkadiane Rhythmus 740
30.5 Schlafstörungen 747


31 Hirnentwicklung - neuronale Plastizität - Lernen 743
W. Singer

31.1 Die Strukturentwicklung des Zentralnervensystems 744
31.2 Hirnentwicklung und Umwelt 746
31.3 Hirnentwicklung unter dem Einfluss von Aufmerksamkeit und Motivation 750
31.4 Neuronale Grundlagen von Lernprozessen 750
31.5 Lernen und limbisches System 754
31.6 Parallelen zwischen Hirnentwicklung und Lernen 755


32 Blut-Hirn-Schranke, Liquor cerebrospinalis, Hirndurchblutung und Hirnstoffwechsel 757
W. Kuschinsky

32.1 Blut-Hirn- und Blut-Liquor-Schranke 758
32.2 Hirndurchblutung und Hirnstoffwechsel 762


33 Maßeinheiten, Kurven und ein wenig Mathematik 769
S. Silbernagl

33.1 Messgrößen und Maßeinheiten 770
33.2 Potenzen und Logarithmen 777
33.3 Graphische Darstellung von Messdaten 777


34 Normalwerte 781


Sachverzeichnis 785


Abkürzungsverzeichnis Umschlaginnenseite hinten