Auf einen Blick 1 Grundlagen 2 2 Temperatur,Energie 24 3 Blut 30 4 Atmung,Säure-Basen-Haushalt 70 5 Niere,Salz-Wasser-Haushalt 100 6 Magen,Darm,Leber 146 7 HerzundKreislauf 190 8 Stoffwechsel,Fetthaushalt 258 9 Hormone 282 10 Nervensystem,Muskel,Sinne 324 WeiterführendeundergänzendeLiteratur 388 Sachverzeichnis 390 Inhaltsverzeichnis Taschenatlas Pathophysiologie Stefan Silbernagl Florian Lang Illustrationenvon RüdigerGayund AstriedRothenburger 4.aktualisierte underweiterteAuflage GeorgThiemeVerlag Stuttgart ·NewYork IV Inhaltsverzeichnis 1.ChinesischeAuflage2012 Prof.Dr.med.StefanSilbernagl 1.EnglischeAuflage2000 PhysiologischesInstitutder 2.EnglischeAuflage2009 UniversitätWürzburg 1.FranzösischeAuflage2000 Röntgenring9 2.FranzösischeAuflage2011 97070Würzburg 1.GriechischeAuflage2002 E-Mail: 1.IndonesischeAuflage2007 [email protected] 1.JapanischeAuflage2003 2.JapanischeAuflage2011 Prof.Dr.med.FlorianLang 1.PolnischeAuflage2011 PhysiologischesInstitutderUniversität 1.PortugiesischeAuflage2005 AbteilungPhysiologieI 2.PortugiesischeAuflage2013 Gmelinstraße5 1.RumänischeAuflage2011 72076Tübingen 1.SpanischeAuflage2010 Email:[email protected] 1.TschechischeAuflage2001 2.TschechischeAuflage2012 FarbtafelnundUmschlaggrafik(Thieme): 1.TürkischeAuflage2004 AtelierGay+Rothenburger,Sternenfels 2.TürkischeAuflage2010 BibliografischeInformation derDeutschenNationalbibliothek DieDeutscheNationalbibliothekverzeichnet diesePublikationinderDeutschenNational- bibliografie;detailliertebibliografischeDaten sindimInternetüberhttp://dnb.d-nb.de abrufbar. WichtigerHinweis:WiejedeWissenschaftist dieMedizinständigenEntwicklungenunter- worfen. Forschung und klinische Erfahrung erweitern unsereErkenntnisse,insbesondere wasBehandlungundmedikamentöseThera- pie anbelangt. Soweit in diesem Werk eine Dosierung oder eine Applikation erwähnt wird, darf der Leser zwar darauf vertrauen, dassAutoren,HerausgeberundVerlaggroße Sorgfalt darauf verwandt haben, dass diese AngabedemWissensstandbeiFertigstellung desWerkesentspricht. Geschützte Warennamen (Warenzeichen) werden nicht besonders kenntlich gemacht. ©1998,2013GeorgThiemeVerlagKG Aus dem Fehlen eines solchen Hinweises Rüdigerstraße14, kann also nichtgeschlossenwerden,dass es D-70469Stuttgart sichumeinenfreienWarennamenhandelt. UnsereHomepage:http://www.thieme.de DasWerk, einschließlichaller seiner Teile, PrintedinItaly ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwer- Umschlaggestaltung:ThiemeVerlagsgruppe tungaußerhalbderengenGrenzendesUrhe- Satz:DruckhausGötzGmbH,Ludwigsburg berrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Gesetztin3B2,Version9.1,Unicode Verlagesunzulässigundstrafbar.Dasgiltins- Druck:L.E.G.O.S.p.a.LavisTN besondere für Vervielfältigungen, Überset- zungen,MikroverfilmungenunddieEinspei- ISBN978-3-13-102194-6 123456 cherung und Verarbeitung in elektronischen eISBN(PDF)978-3-13-150944-4 Systemen. V Vorwort zur 4.Auflage Die Pathophysiologie beschreibt die Mecha- ler beseitigt, auf die uns unsere Leser auf- nismen, welche von der Krankheitsursache merksamgemachthaben.Wirbedankenuns zumklinischenBildführen.Damitistsieein sehrdafürundwürdenunsfreuen,wennwir entscheidender Baustein im wissenschaftli- vonihnenauchzukünftigkritischeAnregun- chenFundamentderMedizinundbildeteine genundHinweisebekommenkönnten. unverzichtbareBrückezwischendertheoreti- AuchdievierteAuflagediesesAtlasistgetra- schen Medizin und der Klinik. Sie versetzt genvonderaußergewöhnlichenSachkenntnis ÄrztinnenundÄrztederMedizinundZahn- und Professionalität des Graphikteams, Frau medizinsowieAngehörigederPflegeberufein Astried Rothenburger und Herrn Rüdiger dieLage,dieVorgängeimerkranktenKörper Gay.FürdieerneutsoproduktiveZusammen- zu verstehen, und liefertdaherdie maßgeb- arbeitmitihnenmöchtenwirunsganzherz- licheGrundlagefürdiebestmöglicheBetreu- lichbedanken.UnserDankgiltauchdemVer- ung ihrer Patienten. In der derzeit stür- lag, insbesondere Frau Marianne Mauch für mischenEntwicklungder wissenschaftlichen ihreungewöhnlichhoheKompetenzundfür Medizinwerdenlaufendneuemolekulare,ge- die so angenehme Zusammenarbeit mit ihr, netischeundepigenetischeUrsachen,patho- FrauDr.KarinHauserfürdieengagierteund genetischeZusammenhängesowieaussichts- sorgfältige redaktionelle Betreuung des Bu- reiche Angriffsstrukturen einer rationalen chessowieHerrnManfredLehnertfürseine Therapie von immer mehr Krankheiten be- Arbeit bei der Herstellung. Unser Dank geht kannt, so dass Pathophysiologie und Patho- auchanFrauKatharinaVölker,diedasSach- biochemie sowohl in der klinischen Ausbil- verzeichniswiedermitgroßerSorgfaltaktua- dungalsauchimärztlichenAlltageineweiter lisierthat. zunehmendeBedeutungerfahren. Wirhoffen,dassdieserAtlasdenLesernauch DassehrerfreulicheInteresseandiesemBuch in der 4. Auflage hilft, pathophysiologische unddererheblicheWissenszuwachserfordert Zusammenhänge zu verstehen, und dass sie nuneineweitereNeuauflage.UnterBeibehal- Spaß haben, mit diesem Buch in Studium tung der übersichtlichen Text-Bild-Zusam- undBerufzuarbeiten. menschaudesKernwissensmodernerPatho- physiologie und Teilen der Pathobiochemie WürzburgundTübingen,imJuni2013 habenwireineReiheneuerErkenntnisseein- StefanSilbernaglundFlorianLang gearbeitetsowieeinigeUnklarheitenundFeh- VI Inhaltsverzeichnis Vorwort zur 1.Auflage Medizinwar vonAnfanganeineeigenartige InteressiertenbeiderVertiefungseinesWis- Mischung aus Aberglauben, Empirie und sens behilflich sein, und ein ausführliches sorgfältiger, gezielterBeobachtung (Abraham Sachregister, das zugleich Abkürzungsver- Flexner).DerWegzurmodernenMedizinist zeichnis ist, soll dem raschen Auffinden ge- gesäumt vom Bemühen der Ärzte, den suchterThemenundTerminidienen. Aberglauben zu vertreiben und ärztliches DasZustandekommenauchdiesesAtlasist Handeln immer weniger auf Empirie und nicht denkbar ohne das große Engagement immermehraufdieErgebnissemedizinischer unddieaußergewöhnlicheSachkenntnisund Forschung zu gründen. Die Pathophysiologie Professionalität des Graphikteams, Frau istunverzichtbarerTeildieseswissenschaftli- Astried Rothenburger und Herrn Rüdiger chenFundaments.SiebeschreibtdieMecha- Gay.FürdieerneutsoproduktiveZusammen- nismen, die von der primären Ursache über arbeitmitihnenmöchtenwirunsganzherz- einzelne Fehlfunktionen zum Krankheitsbild lichbedanken.UnserDankgiltauchdemVer- mitseinenmöglichenKomplikationenführen. lag,insbesonderedenHerrenDr.JürgenLüth- Dieses Verständnis dient dem Patienten, jeundRainerZepffürihreentgegenkommen- wenn es gilt, für ihn eine Therapie zu ent- deBetreuung,FrauMarianneMauchfürihre wicklen,seineSymptomezulindernunddro- ungewöhnlichhoheKompetenzundEinsatz- hende Folgeschäden seiner Krankheit abzu- freude als Redakteurin sowie Frau Susanne wenden. HauserfürihrewertvolleArbeitbeiderHer- UnserZielistes,mitdiesemPathophysio- stellung. Frau Annette Ziegler hat beim Satz logie-AtlasdenMedizinstudenteninVorklinik Hervorragendesgeleistet,FrauKatharinaVöl- undKlinik,aberauchdenfertigenÄrztinnen kerhatmitgroßerSorgfaltdasSachverzeich- undÄrztensowieihrenHelferninPflegeund nis geordnet und geschrieben, und Frau Dr. Therapie, eine übersichtliche Text-Bild-Zu- Heidi Silbernagl stand uns während all der sammenschaudesKernwissensmodernerPa- Jahre, die das Buch im Werden war, mit thophysiologie und Teilen der Pathobioche- ihremstetsengagiert-kritischenBlickaufun- mieandieHandzugeben.Wieweitunsdies sereBilderundManuskriptezurSeite. gelungen ist, müssen unsere Leser entschei- EbensowarenunseinigeKollegensehrbe- den,umderenkritischeAnregungenundHin- hilflich. Allen voran danken wir Prof. Niels weisewirjetztschonbitten. Birbaumer für seine wertvollen Hinweise DasBuchbeginntmitdenGrundmechanis- zum Kapitel Nervensystem, Muskulatur und menderZelleundihrenStörungenwieZell- Sinne, aber auch den Drs. Michael Gekle, teilung,Zelltod,TumorwachstumundAltern, Erich Gulbins, Albrecht Lepple-Wienhues, spannt dann den Bogen von Störungen des Carsten Wagner und Siegfried Waldegger. Wärme- und Energiehaushaltes überdiePa- FürdiefreundlicheÜberlassungvonFotosbe- thomechanismenderBlut-,Lungen-,Nieren-, dankenwirunsschließlichbeidenProfs.Eva- Magen-Darm-, Herz-Kreislauf- und Stoff- Bettina Bröcker, Andreas Warnke und Klaus wechselkrankheitenzudenenderendokrinen Wilms. Störungen,derErkrankungenderMuskulatur, Wir hoffen nun, daß die Leser in diesem derSinnesowiedesperipherenundzentralen Atlasdasfinden,wassiesuchen,daßdasver- Nervensystems.Ausgehendvoneinerkurzen ständlich wird, was wir Ihnen mit Text und Wiederholung der physiologischen Grund- Bild nahebringen wollen, und daß sie Spaß lagen werden Ursachen, Verlauf, Symptome haben, mit diesem Buch in Studium und und Komplikationen der Krankheitsprozesse Berufzuarbeiten. beschrieben sowie ggf. die Möglichkeiten angedeutet, wie therapeutisch eingegriffen WürzburgundTübingen,imAugust1998 werden kann. Eine Auswahl von weiterfüh- StefanSilbernaglundFlorianLang render und ergänzender Literatur kann dem VII Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen S.Silbernagl,F.Lang 2 ZellwachstumundZellanpassung...2 StörungenderintrazellulärenSignalübertragugn...6 PI3-Kinase-abhängigeSignaltransduktion...10 NekrotischerZelltod...12 AposptotischerZelltod...14 EntstehungvonTumorzellen...16 Tumorfolgen...18 AlternundLebenserwartung...20 2 Temperatur,Energie S.Silbernagl 24 Fieber...24 Hyperthermie,Hitzeschäden...26 Hypothermie,Kälteschäden...28 3 Blut S.Silbernagl 30 Übersicht...30 Erythrozyten...32 Erythropoese,Anämie...32 Erythrozytenumsatz:Störungen,KompensationundDiagnostik...34 MegaloblastischeAnämiendurchStörungderDNA-Synthese...36 AnämiendurchStörungenderHämoglobinsynthese...38 Eisenmangelanämien...40 HämolytischeAnämien...42 Malaria...44 Immunabwehr...46 Entzündung...52 Überempfindlichkeitsreaktionen(Allergien)...56 Autoimmunkrankheiten...60 Immundefekte...62 Blutstillung(Hämostase)undihreStörungen...64 4 Atmung,Säure-Basen-Haushalt F.Lang 70 Übersicht...70 Ventilation,Perfusion...72 Diffusionsstörungen...74 Verteilungsstörungen...76 RestriktiveLungenerkrankungen...78 ObstruktiveLungenerkrankungen...80 Lungenemphysem...82 Lungenödem...84 StörungenderAtemregulation...86 VIII Inhaltsverzeichnis AkutesRespiratorischesDistressSyndrom...88 Hypoxie...90 Hyperoxie,OxidativerStress...92 EntstehungvonAlkalosen...94 EntstehungvonAzidosen...96 AuswirkungenvonAzidosenundAlkalosen...98 5 Niere,Salz-Wasser-Haushalt F.Lang 100 Übersicht...100 StörungenderrenalenAusscheidung...102 PathophysiologierenalerTransportprozesse...104 StörungenderHarnkonzentrierung...108 Zystennieren...110 StörungenderglomerulärenFunktion...112 StörungderglomerulärenPermselektivität,nephrotischesSyndrom...114 InterstitielleNephritis...116 AkutesNierenversagen...118 ChronischeNiereninsuffizienz...120 RenaleHypertonie...124 Schwangerschaftsnephropathie...126 HepatorenalesSyndrom...128 Urolithiasis...130 StörungendesWasser-undKochsalzhaushalts...132 StörungendesKaliumhaushalts...134 StörungendesMagnesiumhaushalts...136 StörungendesCalciumhaushalts...138 StörungendesPhosphathaushalts...140 PathophysiologiedesKnochens...142 6 Magen,Darm,Leber S.Silbernagl 146 FunktiondesMagen-Darm-Trakts...146 Ösophagus...148 ÜbelkeitundErbrechen...152 Gastritis(Gastropathie)...154 Ulkus...156 StörungennachMagenoperationen...160 Durchfall...162 MaldigestionundMalabsorption...164 Obstipationund(Pseudo-)Obstruktion...168 ChronischeDarmentzündungen...170 AkutePankreatitis...172 ChronischePankreatitis...174 Mukoviszidose(zystischeFibrose)...176 Gallensteinerkrankung(Cholelithiasis)...178 IkterusundCholestase...182 PortalerHochdruck...184 FibroseundZirrhosederLeber...186 Leberinsuffizienz...188 Inhaltsverzeichnis IX 7 HerzundKreislauf S.Silbernagl 190 Übersicht...190 AktionsphasendesHerzens(Herzzyklus)...192 Erregungsbildungund-leitungimHerzen...194 Elektrokardiogramm(EKG)...198 RhythmusstörungendesHerzens...200 Mitralstenose...208 Mitralinsuffizienz...210 Aortenstenose...212 Aorteninsuffizienz...214 Trikuspidal-undPulmonalklappenfehler...216 Kreislaufshunts...216 ArteriellerBlutdruckundseineMessung...220 Hochdruck...222 PulmonalerHochdruck...228 Koronardurchblutung...230 KoronareHerzerkrankung...232 Herzinsuffizienz...238 Perikarderkrankungen...244 Kreislaufschock...246 Ödeme...250 Arteriosklerose...252 NichtsklerotischearterielleDurchblutungsstörungen...256 Venenkrankheiten...256 8 Stoffwechsel,Fetthaushalt S.Silbernagl 258 Übersicht...258 Aminosäuren...258 Kohlenhydrate...260 Lipidosen...260 StörungendesLipoproteinstoffwechsels...262 Energiehomöostase,Adipositas...266 Essstörungen...270 Gicht...272 Eisenhaushalt,Hämochromatosen...274 Kupfer-Haushalt,MorbusWilson...276 α1-Antitrypsinmangel...276 Dysproteinämien...278 Häm-Synthese,Porphyrien...280 9 Hormone F.Lang 282 AllgemeinePathophysiologiederHormone...282 StörungenendokrinerRegelkreise...284 AntidiuretischesHormon...286 Prolactin...286 Somatotropin...288 Nebennierenrindenhormone:EnzymdefektebeiderBildung...290 Nebennierenrindenhormone:UrsachengestörterAusschüttung...292 ÜberschussanNebennierenrindenhormonen:MorbusCushing...294 MangelanNebennierenrindenhormonen:MorbusAddison...296