Glossar

Cannabinoide

Cannabinoide sind in der Cannabispflanze enthaltene Verbindungen. Das bekannteste Cannabinoid ist das Phytocannabinoid Tetrahydrocannabinol (THC) (Delta9-THC oder Delta8-THC), die wichtigste psychoaktive Verbindung in Cannabis. Cannabidiol (CBD) ist ein weiterer Hauptbestandteil der Pflanze. Mindestens 113 verschiedene Cannabinoide wurden aus Cannabis isoliert.

Zu den medizinischen Verwendungen gehören die Behandlung von Übelkeit aufgrund von Chemotherapie, Spastizität und möglicherweise neuropathischen Schmerzen. Zu den häufigen Nebenwirkungen gehören Schwindel, Sedierung, Verwirrung, Dissoziation und ein "Rauschgefühl".

 

THC

Tetrahydrocannabinol (THC) ist der wichtigste psychoaktive Bestandteil von Cannabis und eines von insgesamt mindestens 113 Cannabinoiden, die in der Pflanze nachgewiesen wurden. Obwohl die chemische Formel für THC (C21H30O2) mehrere Isomere beschreibt, bezieht sich der Begriff THC gewöhnlich auf das Delta-9-THC-Isomer mit der chemischen Bezeichnung (-)-trans-Δ9-Tetrahydrocannabinol. 

Delta-9-Tetrahydrocannabinol (Δ9-THC), besser bekannt als THC, ist der Hauptbestandteil der Marihuanapflanze, der psychoaktive Wirkungen verursacht. THC wurde erstmals 1964 von dem in Bulgarien geborenen Chemiker Raphael Mechoulam in Israel entdeckt und isoliert. Es wurde festgestellt, dass Tetrahydrocannabinol beim Rauchen in den Blutkreislauf aufgenommen wird und ins Gehirn gelangt, wo es sich an die natürlich vorkommenden Endocannabinoid-Rezeptoren in der Großhirnrinde, dem Kleinhirn und den Basalganglien anlagert. Dies sind die Teile des Gehirns, die für Denken, Gedächtnis, Vergnügen, Koordination und Bewegung verantwortlich sind.

THC ist zusammen mit seinen Doppelbindungsisomeren und deren Stereoisomeren eines von nur drei Cannabinoiden, die im UN-Übereinkommen über psychotrope Stoffe aufgeführt sind. Es wurde 1971 in Liste I aufgeführt, aber 1991 auf Empfehlung der WHO in Liste II umgestuft. Auf der Grundlage späterer Studien hat die WHO die Neueinstufung in den weniger strengen Anhang III empfohlen. Cannabis als Pflanze ist im Einheitsübereinkommen über Suchtstoffe aufgeführt (Anhang I und IV).

Quelle: Wikipedia

In Deutschland fällt THC unter das Betäubungsmittelgesetz und ist illegal. Die Ausnahme ist für medizinische Zwecke unter Einhaltung strenger Auflagen. 

Der Wirkstoff wird von der Forschung rege untersucht und für die Behandlung von bestimmten Symptomen bei Patienten eingesetzt. Das Forschungsfeld entwickelt sich zunehmend und es werden neue Anwendungsgebiete erforscht. 

CBD

Die Abkürzung CBD steht für Cannabidiol eines von bisher mehr als 120 bekannten Cannabinoiden der Hanfpflanze. Es ist neben THC das Cannabioid welches am meisten in Hanfpflanzen vorkommt. Der Gehalt von CBD hängt von der Ursprungsgenetik, des Pflanzenteils, bzw. der Weiterverarbeitung des Pflanzenmaterials ab. Die in der Europäischen Union zugelassenen Samen stehen im EU Sortenkatalog und sind vom Typs Cannabis Sativa L.

Cannabidiol (CBD) ist nicht psychotrop. Es ist erwiesen, dass die Substanz kognitiven Beeinträchtigungen im Zusammenhang mit dem Konsum von Cannabis entgegenwirkt. Cannabidiol hat eine geringe Affinität für CB1- und CB2-Rezeptoren, wirkt aber als indirekter Antagonist von Cannabinoid-Agonisten. Es erwies sich als Antagonist des mutmaßlichen neuen Cannabinoidrezeptors GPR55, eines GPCR, der im Nucleus caudatus und im Putamen exprimiert wird. Cannabidiol hat sich auch als Agonist des 5-HT1A-Rezeptors erwiesen. CBD kann die Aufnahme von Adenosin beeinträchtigen, das eine wichtige Rolle bei biochemischen Prozessen wie der Energieübertragung spielt. Es kann eine Rolle bei der Förderung des Schlafs und der Unterdrückung der Erregung spielen.

CBD hat einen gemeinsamen Vorläufer mit THC und ist das wichtigste Cannabinoid in CBD-dominanten Cannabissorten. CBD spielt nachweislich eine Rolle bei der Verhinderung des mit THC verbundenen Verlusts des Kurzzeitgedächtnisses.

Es gibt erste Hinweise darauf, dass CBD eine antipsychotische Wirkung hat, aber die Forschung in diesem Bereich ist begrenzt.

Quelle. Wikipedia 

Mehr Informationen zu dem Thema und unter Stand der Wissenschaft und CBD & Recht. 

Das Edocanabinoidsystem

Das Endocannabinoidsystem (ECS) ist ein biologisches System, das sich aus Endocannabinoiden, endogenen retrograden Neurotransmittern auf Lipidbasis, die an Cannabinoidrezeptoren (CBR) binden, und Cannabinoidrezeptorproteinen zusammensetzt, die im gesamten zentralen Nervensystem von Wirbeltieren (einschließlich des Gehirns) und im peripheren Nervensystem exprimiert werden.

Das Endocannabinoid-System ist noch nicht vollständig erforscht, könnte aber an der Regulierung physiologischer und kognitiver Prozesse beteiligt sein, darunter Fruchtbarkeit, Schwangerschaft, prä- und postnatale Entwicklung, verschiedene Aktivitäten des Immunsystems, Appetit, Schmerzempfinden, Stimmung und Gedächtnis sowie an der Vermittlung der pharmakologischen Wirkung von Cannabis. Das ECS spielt eine wichtige Rolle bei zahlreichen Aspekten neuronaler Funktionen, unter anderem bei der Kontrolle von Bewegung und motorischer Koordination, Lernen und Gedächtnis, Emotionen und Motivation, süchtigem Verhalten und Schmerzmodulation.

Es wurden zwei primäre Cannabinoidrezeptoren identifiziert: CB1, der 1990 erstmals kloniert wurde, und CB2, der 1993 kloniert wurde.

CB1-Rezeptoren finden sich vor allem im Gehirn und im Nervensystem sowie in peripheren Organen und Geweben und sind das wichtigste molekulare Ziel des endogenen partiellen Agonisten Anandamid (AEA) sowie des exogenen THC, der bekanntesten aktiven Komponente von Cannabis. Das Endocannabinoid 2-Arachidonoylglycerin (2-AG), das im Gehirn von Säugetieren um zwei bis drei Größenordnungen häufiger vorkommt als AEA, wirkt als vollständiger Agonist an beiden CB-Rezeptoren. Cannabidiol (CBD) ist ein Phytocannabinoid, das als eher schwacher Antagonist an beiden CBRs und als stärkerer Agonist an TRPV1 und Antagonist an TRPM8 wirkt. Es ist auch als negativer allosterischer Modulator an CB1 bekannt. Es hat sich gezeigt, dass CBD einigen der negativen Nebenwirkungen von THC entgegenwirkt.

Quelle: Wikipedia

Cannabinoid-Bindungsstellen gibt es überall im zentralen und peripheren Nervensystem. Die beiden wichtigsten Rezeptoren für Cannabinoide sind der CB1- und der CB2-Rezeptor, die vor allem im Gehirn bzw. im Immunsystem exprimiert werden. Die Dichte der Expression variiert je nach Tierart und korreliert mit der Wirksamkeit, die Cannabinoide bei der Modulation spezifischer Verhaltensaspekte im Zusammenhang mit dem Expressionsort haben werden. Bei Nagetieren beispielsweise befindet sich die höchste Konzentration von Cannabinoid-Bindungsstellen in den Basalganglien und im Kleinhirn, Regionen des Gehirns, die an der Initiierung und Koordination von Bewegungen beteiligt sind. Beim Menschen sind Cannabinoid-Rezeptoren in diesen Regionen in viel geringerer Konzentration vorhanden, was erklärt, warum Cannabinoide bei Nagetieren eine größere Wirksamkeit bei der Veränderung motorischer Bewegungen haben als beim Menschen.

Eine kürzlich durchgeführte Analyse der Cannabinoid-Bindung bei Mäusen, bei denen der CB1- und der CB2-Rezeptor ausgeschaltet wurden, ergab, dass Cannabinoide auch dann reagieren, wenn diese Rezeptoren nicht exprimiert werden, was darauf hindeutet, dass ein zusätzlicher Bindungsrezeptor im Gehirn vorhanden sein könnte. Die Bindung von 2-Arachidonoylglycerol (2-AG) an den TRPV1-Rezeptor wurde nachgewiesen, was darauf hindeutet, dass dieser Rezeptor ein Kandidat für die festgestellte Reaktion sein könnte.

Quelle: Wikipedia

Mögliche Funktionen

Gedächtnis
Mäuse, die mit Tetrahydrocannabinol (THC) behandelt wurden, zeigen eine Unterdrückung der Langzeitpotenzierung im Hippocampus, einem Prozess, der für die Bildung und Speicherung des Langzeitgedächtnisses unerlässlich ist. Diese Ergebnisse stimmen möglicherweise mit anekdotischen Belegen überein, die darauf hindeuten, dass das Rauchen von Cannabis das Kurzzeitgedächtnis beeinträchtigt. Im Einklang mit diesem Befund zeigen Mäuse ohne CB1-Rezeptor ein verbessertes Gedächtnis und eine verbesserte Langzeitpotenzierung, was darauf hindeutet, dass das Endocannabinoidsystem eine zentrale Rolle beim Löschen alter Erinnerungen spielen könnte. In einer Studie wurde festgestellt, dass die mehrwöchige hochdosierte Behandlung von Ratten mit dem synthetischen Cannabinoid HU-210 zu einer Stimulierung des neuronalen Wachstums in der Hippocampus-Region der Ratten führte, einem Teil des limbischen Systems, der bei der Bildung von deklarativen und räumlichen Erinnerungen eine Rolle spielt; die Auswirkungen auf das Kurzzeit- oder Langzeitgedächtnis wurden jedoch nicht untersucht.[53] Insgesamt deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass die Auswirkungen von Endocannabinoiden auf die verschiedenen Gehirnnetzwerke, die am Lernen und Gedächtnis beteiligt sind, unterschiedlich sein können.

Rolle bei der Neurogenese im Hippocampus

Im erwachsenen Gehirn fördert das Endocannabinoidsystem die Neurogenese von Körnerzellen im Hippocampus. In der subgranulären Zone des Gyrus dentatus bringen multipotente neurale Vorläuferzellen (NP) Tochterzellen hervor, die im Laufe mehrerer Wochen zu Körnerzellen heranreifen, deren Axone zu den Dendriten der CA3-Region projizieren und mit diesen synapsen. Es wurde nachgewiesen, dass NP im Hippocampus Fettsäureamidhydrolase (FAAH) besitzen, CB1 exprimieren und 2-AG verwerten. Interessanterweise fördert die CB1-Aktivierung durch endogene oder exogene Cannabinoide die Proliferation und Differenzierung von NP; diese Aktivierung fehlt bei CB1-Knockouts und wird in Gegenwart eines Antagonisten aufgehoben.

Induktion einer synaptischen Depression

Es ist bekannt, dass Endocannabinoide die synaptische Plastizität beeinflussen, und man nimmt an, dass sie insbesondere die Langzeitdepression (LTD, die sich auf das Feuern von Neuronen bezieht, nicht auf psychologische Depression) vermitteln. Auch kurzfristige Depressionen (STD) sind beschrieben worden (siehe nächster Absatz). Dieses System wurde zuerst im Striatum beschrieben,[56] ist aber auch in anderen Hirnstrukturen wie dem Nucleus accumbens, der Amygdala, dem Hippocampus, der Großhirnrinde, dem Kleinhirn, dem ventralen tegmentalen Areal (VTA), dem Hirnstamm und dem Colliculus superior bekannt. Typischerweise werden diese retrograden Transmitter vom postsynaptischen Neuron freigesetzt und lösen durch Aktivierung der präsynaptischen CB1-Rezeptoren eine synaptische Depression aus.

Es wurde ferner vermutet, dass verschiedene Endocannabinoide, d.h. 2-AG und Anandamid, über unterschiedliche Mechanismen verschiedene Formen der synaptischen Depression vermitteln könnten. Die mit dem Nucleus bed der Stria terminalis durchgeführte Studie ergab, dass die Ausdauer der depressiven Wirkungen durch zwei verschiedene Signalwege auf der Grundlage des aktivierten Rezeptortyps vermittelt wird. Es wurde festgestellt, dass 2-AG auf präsynaptische CB1-Rezeptoren einwirkt, um nach der Aktivierung von Kalziumkanälen des L-Typs eine retrograde STD zu vermitteln, während Anandamid nach der mGluR5-Aktivierung synthetisiert wird und autokrine Signale auf postsynaptische TRPV1-Rezeptoren auslöst, die eine LTD induzieren. Diese Erkenntnisse bieten dem Gehirn einen direkten Mechanismus zur selektiven Hemmung der neuronalen Erregbarkeit über variable Zeiträume. Durch die selektive Internalisierung verschiedener Rezeptoren kann das Gehirn die Produktion spezifischer Endocannabinoide begrenzen, um eine Zeitskala zu begünstigen, die seinen Bedürfnissen entspricht.

Appetit

Belege für die Rolle des Endocannabinoidsystems bei der Nahrungssuche stammen aus einer Reihe von Cannabinoidstudien. Neue Daten deuten darauf hin, dass THC über CB1-Rezeptoren in den Hypothalamuskernen wirkt und den Appetit direkt steigert. Es wird angenommen, dass hypothalamische Neuronen tonisch Endocannabinoide produzieren, die den Hunger streng regulieren. Die Menge der produzierten Endocannabinoide ist umgekehrt korreliert mit der Leptinmenge im Blut. Mäuse ohne Leptin beispielsweise werden nicht nur massiv fettleibig, sondern weisen als Ausgleichsmechanismus abnorm hohe Konzentrationen von Endocannabinoiden im Hypothalamus auf. [Wenn diese Mäuse mit einem inversen Endocannabinoid-Agonisten wie Rimonabant behandelt wurden, verringerte sich die Nahrungsaufnahme, und wenn der CB1-Rezeptor bei Mäusen ausgeschaltet wird, sind diese Tiere tendenziell schlanker und weniger hungrig als Wildtyp-Mäuse. Eine verwandte Studie untersuchte die Wirkung von THC auf den hedonischen (Genuss-)Wert von Lebensmitteln und stellte eine verstärkte Dopaminfreisetzung im Nucleus accumbens und ein gesteigertes genussbezogenes Verhalten nach Verabreichung einer Saccharoselösung fest. Eine verwandte Studie ergab, dass Endocannabinoide die Geschmackswahrnehmung in den Geschmackszellen beeinflussen. In den Geschmackszellen wurde gezeigt, dass Endocannabinoide die Stärke der neuronalen Signalgebung für süße Geschmacksrichtungen selektiv verstärken, während Leptin die Stärke der gleichen Reaktion verringerte. Obwohl noch weitere Forschungsarbeiten erforderlich sind, deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass die Cannabinoidaktivität im Hypothalamus und im Nucleus accumbens mit dem appetitlichen, nahrungssuchenden Verhalten zusammenhängt.

Energiebilanz und Stoffwechsel

Es ist erwiesen, dass das Endocannabinoid-System eine homöostatische Rolle spielt, indem es verschiedene Stoffwechselfunktionen wie Energiespeicherung und Nährstofftransport kontrolliert. Es wirkt auf periphere Gewebe wie Adipozyten, Hepatozyten, den Gastrointestinaltrakt, die Skelettmuskulatur und die endokrine Bauchspeicheldrüse. Es wurde auch mit der Modulation der Insulinempfindlichkeit in Verbindung gebracht. Durch all dies kann das Endocannabinoid-System eine Rolle bei klinischen Zuständen wie Fettleibigkeit, Diabetes und Atherosklerose spielen, wodurch es auch eine kardiovaskuläre Rolle spielen könnte.

Stressreaktion

Die Ausschüttung von Glukokortikoiden als Reaktion auf Stressreize ist zwar eine adaptive Reaktion, die ein Organismus benötigt, um angemessen auf einen Stressor zu reagieren, doch kann eine anhaltende Ausschüttung schädlich sein. Das Endocannabinoid-System wird mit der Gewöhnung der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse (HPA-Achse) an wiederholten Stress durch Zurückhaltung in Verbindung gebracht. Studien haben eine unterschiedliche Synthese von Anandamid und 2-AG während tonischem Stress gezeigt. Entlang der Achse, die zur basalen Hypersekretion von Corticosteron beiträgt, wurde ein Rückgang von Anandamid festgestellt; im Gegensatz dazu wurde in der Amygdala nach wiederholtem Stress ein Anstieg von 2-AG festgestellt, der negativ mit dem Ausmaß der Corticosteronreaktion korreliert war. Alle Effekte wurden durch den CB1-Antagonisten AM251 aufgehoben, was die Schlussfolgerung stützt, dass diese Effekte von Cannabinoid-Rezeptoren abhängig sind. Diese Ergebnisse zeigen, dass Anandamid und 2-AG die Reaktion der HPA-Achse auf Stress unterschiedlich regulieren: Während die Gewöhnung der stressinduzierten HPA-Achse durch 2-AG eine übermäßige Sekretion von Glukokortikoiden auf nicht bedrohliche Stimuli verhindert, ermöglicht der Anstieg der basalen Corticosteron-Sekretion, der sich aus dem verringerten Anandamid ergibt, eine erleichterte Reaktion der HPA-Achse auf neue Stimuli.

Exploration, Sozialverhalten und Angst

Diese gegensätzlichen Effekte zeigen die Bedeutung des Endocannabinoidsystems bei der Regulierung von angstabhängigem Verhalten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass glutamaterge Cannabinoidrezeptoren nicht nur für die Vermittlung von Aggression verantwortlich sind, sondern auch eine angstlösende Funktion ausüben, indem sie übermäßige Erregung hemmen: Übermäßige Erregung erzeugt Angst, die die Mäuse daran hinderte, sowohl belebte als auch unbelebte Objekte zu erkunden. Im Gegensatz dazu scheinen GABAerge Neuronen eine anxiogene Funktion zu kontrollieren, indem sie die Freisetzung hemmender Transmitter begrenzen. Zusammengenommen scheinen diese beiden Gruppen von Neuronen dazu beizutragen, das allgemeine Erregungsempfinden des Organismus in neuen Situationen zu regulieren[64].

Immunsystem

In Laborexperimenten hatte die Aktivierung von Cannabinoidrezeptoren eine Wirkung auf die Aktivierung von GTPasen in Makrophagen, Neutrophilen und Knochenmarkzellen. Diese Rezeptoren wurden auch mit der Migration von B-Zellen in die Marginalzone und der Regulierung des IgM-Spiegels in Verbindung gebracht.

Weibliche Fortpflanzung

Der sich entwickelnde Embryo exprimiert früh in der Entwicklung Cannabinoidrezeptoren, die auf das in der Gebärmutter abgesonderte Anandamid reagieren. Diese Signalübertragung ist wichtig für die Regulierung des Zeitpunkts der Einnistung des Embryos und der Empfänglichkeit der Gebärmutter. Bei Mäusen hat sich gezeigt, dass Anandamid die Wahrscheinlichkeit der Einnistung in die Gebärmutterwand beeinflusst. Beim Menschen beispielsweise steigt die Wahrscheinlichkeit einer Fehlgeburt, wenn der Anandamidspiegel in der Gebärmutter zu hoch oder zu niedrig ist. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Einnahme von exogenen Cannabinoiden (z. B. Cannabis) die Wahrscheinlichkeit einer Schwangerschaft bei Frauen mit hohen Anandamidspiegeln verringern und bei Frauen mit zu niedrigen Anandamidspiegeln die Wahrscheinlichkeit einer Schwangerschaft erhöhen kann.

Autonomes Nervensystem

Die periphere Expression von Cannabinoidrezeptoren veranlasste Forscher, die Rolle der Cannabinoide im autonomen Nervensystem zu untersuchen. Die Forschung fand heraus, dass der CB1-Rezeptor präsynaptisch von motorischen Neuronen exprimiert wird, die die viszeralen Organe innervieren. Die Cannabinoid-vermittelte Hemmung elektrischer Potenziale führt zu einer Verringerung der Noradrenalinausschüttung aus den Nerven des sympathischen Nervensystems. Andere Studien haben ähnliche Wirkungen bei der Endocannabinoid-Regulierung der Darmmotilität festgestellt, einschließlich der Innervation der glatten Muskulatur im Zusammenhang mit dem Verdauungs-, Harn- und Fortpflanzungssystem.

Analgesie

Im Rückenmark unterdrücken Cannabinoide die durch einen Noxenreiz ausgelösten Reaktionen von Neuronen im Dorsalhorn, möglicherweise durch Modulation des absteigenden Noradrenalin-Eingangs aus dem Hirnstamm. Da viele dieser Fasern primär GABAerge sind, führt die Cannabinoid-Stimulation in der Wirbelsäule zu einer Enthemmung, die die Noradrenalin-Ausschüttung und die Dämpfung der Noxenreiz-Verarbeitung in der Peripherie und im Spinalganglion erhöhen sollte.

Das am meisten erforschte Endocannabinoid bei Schmerzen ist Palmitoylethanolamid. Palmitoylethanolamid ist ein Fettamin, das mit Anandamid verwandt, aber gesättigt ist. Ursprünglich dachte man, dass Palmitoylethanolamid an den CB1- und den CB2-Rezeptor bindet, später stellte man fest, dass die wichtigsten Rezeptoren der PPAR-alpha-Rezeptor, der TRPV-Rezeptor und der GPR55-Rezeptor sind. Palmitoylethanolamid wurde auf seine analgetische Wirkung bei einer Vielzahl von Schmerzindikationen untersucht und als sicher und wirksam befunden.

Die Modulation des Endocannabinoidsystems durch Metabolisierung zu N-Arachidinoyl-Phenolamin (AM404), einem endogenen Cannabinoid-Neurotransmitter, wurde als ein Mechanismus für die Analgesie durch Paracetamol entdeckt.

Endocannabinoide sind an Placebo-induzierten Analgesie-Reaktionen beteiligt.

 

Thermoregulation

Anandamid und N-Arachidonoyl-Dopamin (NADA) wirken nachweislich auf die temperatursensitiven TRPV1-Kanäle, die an der Wärmeregulierung beteiligt sind.TRPV1 wird durch den exogenen Liganden Capsaicin, den aktiven Bestandteil von Chilischoten, aktiviert, der den Endocannabinoiden strukturell ähnlich ist. NADA aktiviert den TRPV1-Kanal mit einem EC50-Wert von ca. 50 nM. Die hohe Wirksamkeit macht es zum mutmaßlichen endogenen TRPV1-Agonisten. Es wurde auch festgestellt, dass Anandamid TRPV1 an den Terminals sensorischer Neuronen aktiviert und anschließend eine Vasodilatation bewirkt. TRPV1 kann auch durch Methanandamid und Arachidonyl-2'-chlorethylamid (ACEA) aktiviert werden.

Schlaf

Eine verstärkte Endocannabinoid-Signalisierung im zentralen Nervensystem fördert schlafinduzierende Effekte. Die interzerebroventrikuläre Verabreichung von Anandamid an Ratten hat nachweislich zu einer Verringerung der Wachheit und zu einer Erhöhung des Langsamschlafs und des REM-Schlafs geführt. Die Verabreichung von Anandamid in das basale Vorderhirn von Ratten hat nachweislich auch zu einer Erhöhung der Adenosinspiegel geführt, die eine Rolle bei der Förderung des Schlafs und der Unterdrückung der Erregung spielen. Es wurde nachgewiesen, dass REM-Schlafentzug bei Ratten die Expression von CB1-Rezeptoren im zentralen Nervensystem erhöht. Darüber hinaus unterliegen die Anandamidspiegel bei Ratten einem zirkadianen Rhythmus, wobei die Spiegel in der hellen Phase des Tages höher sind, wenn Ratten normalerweise schlafen oder weniger aktiv sind, da sie nachtaktiv sind.

Körperliche Betätigung

Anandamid ist ein endogener Cannabinoid-Neurotransmitter, der an Cannabinoidrezeptoren bindet. Das ECS ist auch an der Vermittlung einiger physiologischer und kognitiver Wirkungen freiwilliger körperlicher Betätigung bei Menschen und anderen Tieren beteiligt, wie z. B. an der durch die Betätigung ausgelösten Euphorie sowie an der Modulation der Bewegungsaktivität und der motivierenden Bedeutung von Belohnungen. Beim Menschen wurde festgestellt, dass die Plasmakonzentration bestimmter Endocannabinoide (d. h., „Da Endocannabinoide die Blut-Hirn-Schranke wirksam durchdringen können, wird vermutet, dass Anandamid zusammen mit anderen euphorisierenden Neurochemikalien zur Entwicklung einer trainingsinduzierten Euphorie beim Menschen beiträgt, einem Zustand, der umgangssprachlich als "Runner's High" bezeichnet wird."

Quelle: Wikipedia 

 

USB Standard

Der Universal Serial Bus (USB) ist ein Industriestandard, der Spezifikationen für Kabel, Stecker und Protokolle für die Verbindung, Kommunikation und Stromversorgung (Schnittstellen) zwischen Computern, Peripheriegeräten und anderen Computern festlegt. Es gibt eine große Vielfalt an USB-Hardware, darunter 14 verschiedene Steckertypen, von denen USB-C der neueste ist.

Die USB-Standards wurden erstmals 1996 veröffentlicht und werden vom USB Implementers Forum (USB-IF) gepflegt. Die vier Generationen von USB sind: USB 1.x, USB 2.0, USB 3.x und USB4.

Ziel

Der Universal Serial Bus wurde entwickelt, um die Schnittstelle zwischen Personalcomputern und Peripheriegeräten wie Mobiltelefonen, Computerzubehör und Monitoren zu vereinfachen und zu verbessern, verglichen mit zuvor existierenden Standard- oder proprietären Ad-hoc-Schnittstellen.

Geschichte
Eine Gruppe von sieben Unternehmen begann 1995 mit der Entwicklung von USB: Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC und Nortel. Ziel war es, den Anschluss externer Geräte an PCs grundlegend zu vereinfachen, indem die zahlreichen Anschlüsse auf der Rückseite von PCs ersetzt, die Probleme mit der Benutzerfreundlichkeit bestehender Schnittstellen behoben und die Softwarekonfiguration aller an USB angeschlossenen Geräte vereinfacht wurden. Ajay Bhatt und sein Team arbeiteten bei Intel an dem Standard; die ersten integrierten Schaltkreise, die USB unterstützen, wurden 1995 von Intel hergestellt.

Joseph C. Decuir, ein amerikanischer Fellow des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) und einer der Entwickler der frühen Atari 8-Bit-Spiele- und Computersysteme (Atari VCS, Atari 400/800) sowie des Commodore Amiga, führt seine Arbeit an Atari SIO, der Kommunikationsimplementierung des Atari 8-Bit-Computers, als Grundlage für den USB-Standard an, [citation needed] an dessen Entwicklung er ebenfalls beteiligt war und für den er Patente hält.

Im Jahr 2008 waren weltweit etwa 6 Milliarden USB-Anschlüsse und -Schnittstellen auf dem Markt, und jedes Jahr wurden etwa 2 Milliarden davon verkauft.

Quelle: Wikipedia

USB-C:  

Formal bekannt als USB Typ-C, ist ein 24-poliges USB-Steckersystem mit einem rotationssymmetrischen Stecker.

Die USB-Typ-C-Spezifikation 1.0 wurde vom USB Implementers Forum (USB-IF) veröffentlicht und im August 2014 fertiggestellt. Sie wurde ungefähr zur gleichen Zeit wie die USB-3.1-Spezifikation entwickelt. Im Juli 2016 wurde sie von der IEC als "IEC 62680-1-3" angenommen.

Ein Gerät mit einem Typ-C-Stecker implementiert nicht notwendigerweise USB, USB Power Delivery oder einen Alternate Mode: Der Typ-C-Stecker ist mehreren Technologien gemeinsam, während er nur einige von ihnen vorschreibt.

USB 3.2, veröffentlicht im September 2017, ersetzt den USB 3.1-Standard. Er behält die bestehenden USB 3.1 SuperSpeed- und SuperSpeed+-Datenmodi bei und führt zwei neue SuperSpeed+-Übertragungsmodi über den USB-C-Stecker im Zwei-Lane-Betrieb ein, mit Datenraten von 10 und 20 Gbit/s (1 und ~2,4 GB/s).

USB4, das 2019 veröffentlicht wird, ist der erste USB-Übertragungsprotokollstandard, der nur über USB-C verfügbar ist.

Er ist der neueste Standard der auch von der EU gefördert, bzw. als Standard gefordert wird. Er findet sich in den meisten neueren Geräten. Der Typ C unterstützt die Standards 2.0 (überarbeitete Version), 3.0, 3.1, 3.2 und USB4

Der 24-polige doppelseitige Stecker ist etwas größer als der Micro-B-Stecker. Ein USB-C-Anschluss ist 8,4 Millimeter breit, 2,6 Millimeter hoch und 6,65 Millimeter tief. Es gibt zwei Arten von Steckern: Stecker und Buchsen.

Stecker sind an Kabeln und Adaptern zu finden. Steckdosen sind an Geräten und Adaptern zu finden.

Alle USB-C-Kabel müssen in der Lage sein, mindestens 3 A Strom (bei 20 V, 60 W) zu übertragen, können aber auch Hochleistungsstrom von 5 A (bei 20 V, 100 W) übertragen. USB-C-zu-USB-C-Kabel, die 5 A Strom unterstützen, müssen E-Marker-Chips (auch als E-Mark-Chips vermarktet) enthalten, die so programmiert sind, dass sie das Kabel und seine Stromfähigkeiten identifizieren. USB-Ladeanschlüsse sollten ebenfalls deutlich mit der fähigen Wattzahl gekennzeichnet sein.

Vollwertige USB-C-Kabel, die USB 3.1 Gen 2 implementieren, können eine Datenrate von bis zu 10 Gbit/s bei Vollduplex verarbeiten. Sie sind mit einem SuperSpeed+ (SuperSpeed 10 Gbit/s) Logo gekennzeichnet.

Es gibt auch Kabel, die nur USB 2.0 mit einer Datenrate von bis zu 480 Mbit/s übertragen können.

Quelle: Wikipedia

USB-A: Ist ein älterer Typ und findet sich noch in den meisten Geräten, oder in Ladebuchsen von Autos, Hotels oder Flugzeugen. Der Typ USB 2 unterstützt die Standards 1.0, 1.1, 2.0 und die überarbeitete Version 2.0. Der Datentransfer basiert auf dem USB 2.0 Standard mit einer Datenrate von bis zu 480 Mbit/s übertragen können.

USB-Micro B: Findet sich auch noch in vielen Geräten wie zum Beispiel Boomboxen oder anderen Geräten. Der Typ Micro B unterstützt die überarbeitete Version 2.0. 

Es gibt noch weitere Typen neben den aufgeführten, der Trend geht jedoch klar in Richtung USB-C, welcher somit der zukunftsträchtigste ist.

 

USB Konnektoren:

Die drei Größen von USB-Steckern sind das Standardformat, das für Desktop- oder tragbare Geräte gedacht ist, das Mini-Format, das für mobile Geräte gedacht ist, das mittlerweile veraltet ist und durch das dünnere Micro-Format ersetzt wurde, welche wiederum mit der Einführung von Typ-C veraltet sind.

Es gibt fünf Geschwindigkeiten für die USB-Datenübertragung: Low Speed, Full Speed, High Speed (ab Version 2.0 der Spezifikation), SuperSpeed (ab Version 3.0) und SuperSpeed+ (ab Version 3.1). Die Modi haben unterschiedliche Hardware- und Verkabelungsanforderungen. USB-Geräte haben eine gewisse Auswahl an implementierten Modi, und die USB-Version ist keine zuverlässige Aussage über die implementierten Modi.

Die Modi sind durch ihre Namen und Symbole gekennzeichnet, und die Spezifikation schlägt vor, dass Stecker und Buchsen farblich gekennzeichnet werden (SuperSpeed ist durch Blau gekennzeichnet).

Langlebigkeit
Die Standard-Steckverbinder wurden so konzipiert, dass sie robuster sind als viele frühere Steckverbinder. Der Grund dafür ist, dass USB im laufenden Betrieb ausgetauscht werden kann und die Stecker häufiger und vielleicht mit weniger Sorgfalt verwendet werden als frühere Stecker.

Der Standard-USB-Stecker hat eine Mindestlebensdauer von 1.500 Einsteck- und Entnahmezyklen, der Mini-USB-Stecker erhöht diese auf 5.000 Zyklen, und die neueren Micro-USB- und USB-C-Stecker sind beide für eine Mindestlebensdauer von 10.000 Einsteck- und Entnahmezyklen ausgelegt. Um dies zu erreichen, wurde eine Verriegelung hinzugefügt und die Blattfeder wurde von der Buchse zum Stecker verlagert, so dass sich der am stärksten beanspruchte Teil auf der Kabelseite der Verbindung befindet. Diese Änderung wurde vorgenommen, damit der Stecker des billigeren Kabels am meisten beansprucht wird.

Beim Standard-USB sind die elektrischen Kontakte in einem USB-Stecker durch eine angrenzende Kunststoffzunge geschützt, und die gesamte Verbindungsbaugruppe ist in der Regel durch eine umschließende Metallschale geschützt.

Das Gehäuse des Steckers stellt den Kontakt mit der Buchse her, bevor die internen Stifte in Kontakt kommen. Das Gehäuse ist in der Regel geerdet, um statische Elektrizität abzuleiten und die Drähte innerhalb des Steckers abzuschirmen.

Quelle: Wikipedia 

In der Praxis weichen diese Werte jedoch signifikant vom Idealzustand ab und Konnektoren wie Kabel nutzen sich weitaus schneller ab. Ebenso die Ports an den Geräten. Durch die Einführung von magnetischen Konnektoren, kann die Lebensdauer der Konnektoren, Kabel und Geräte und somit auch der Ressourcenverbrauch signifikant gesenkt werden. Siehe auch das Datagnan Konzept.