Neurophysiologie: Wie genau wirken Gifte, die

Wissenschaft Biologie
#1

… zu einer Dauererregung führen?

Hallo! Ich schreibe demnächst eine Klausur über Neuropysiologie und habe noch eine Frage zu den Giften, die zu einer Dauererregung führen. Mir ist nämlich nicht so ganz klar, was dann letzten Endes zum Tod führt. Ich habe mir dazu folgendes überlegt:

Die Dauererregung führt zu einer sehr hohen Frequenz an Aktionspotentialen, folglich auch zu einem hohen ATP-Verbrauch (Natrium-Kalium-Pumpe). Aufgrund der Aktionspotentiale kontrahieren die Muskeln, lösen sich aber nicht mehr. So ist keine Atmung mehr möglich und es kommt zu einem Sauerstoffmangel. Es kann keine Zellatmung mehr stattfinden, stattdessen kommt es zur Milchsäuregärung in den Muskeln. Dadurch entsteht deutlich weniger ATP, was zu einem ATP-Mangel führt. Die Natrium-Kalium-Pumpe kann nicht mehr ausreichend arbeiten um das Ruhepotential wieder herzustellen, folglich können auch keinen Aktionspotentiale mehr weitergeleitet werden, schließlich kommt es zum Zusammenbruch des Nervensystems. Zudem können sich die Myosinköpfchen aufgrund der Abwesenheit von ATP nicht mehr vom Aktin lösen, die Muskeln entspannen also nicht mehr, sondern krampfen zusammen.

Stimmt das oder bin ich da ganz falsch?
Vielen Dank schonmal

#2

Du hast das schon ganz richtig erkannt. Allerdings würde ich nicht soweit gehen, wieder einen Bogen zur Azidose und ATP-Produktion zu schliessen. Das ist für die tödliche Wirkung eher weniger relevant.

Durch die Intoxikation mit ACh-Esterase-Inhibitoren, wie E605 (Parathion) kommt es in den Synapsen zu einer Dauererregung, da das aktionspotentialauslösende Acetylcholin im synaptischen Spalt nicht mehr (bzw. nur verlangsamt) durch das Enzym ACh-Esterase abgebaut werden kann. Das ist übrigens extrem schmerzhaft.

Acetylcholinrezeptoren an der postsynaptischen Membran werden somit konstant übererregt.

Die primär tödliche Wirkung kommt durch die krampfartige Atemlähmung zustande. Natürlich kommt es auch aufgrund des Sauerstoffmangels (anaerobe Glykolyse) auch zu gesteigerten Spiegeln an Zellgiften, wie Laktat usw. aber das ist unwichtig, weil der Betroffene aufgrund der Lähmung der Atemmuskulatur (äußere Atmung) zuerst bewusstlos wird und dann qualvoll erstickt und nicht, wie z.B. bei einer Vergiftung mit Cyaniden, sekundär an Blockierung der inneren Zellatmung oder Beeinflussung der ATP-Synthese verstirbt.

Der Tod tritt bei einer AChE-Intoxikation durch primäre Atemlähmung ein.

Ich hoffe, ich konnte helfen.

Liebe Grüße !