Anatomie & Physiologie von Organsystemen neu

Neue überarbeitete Version zum 02.08.2025 - wird laufend erweitert, derzeit nur 4 Fragen

Beschreibe den Aufbau und die Funktionen des Muskelgewebes!

3 Arten von Muskelgewebe:

-          Quergestreifte Skelettmuskulatur (Muskeln des Bewegungsapparates)

-          Glatte Eingeweidemuskulatur (innere Organe & Blutgefäße)

-          Herzmuskulatur

 

Funktion des Muskelgewebes:

-          Bewegung (willkürlich & unwillkürlich)

-          Stabilität (stabilisieren Gelenke)

-          Haltung (halten den Körper in einer aufrechten Position)

-          Wärmeproduktion (Muskelkontraktion erzeugt Wärme)

-          Schutz innerer Organe (v.A. Bauchhöhle)

-          Pumpfunktion (Herz)

-          Transportfunktion (glatte Muskulatur bewegt Substanzen in Gefäßen & inneren Organen [Peristaltik])

 

Quergestreifte Skelettmuskulatur:

-          Willkürlich

-          Leicht ermüdbar

-          Funktion: Bewegung der Gelenke und Knochen durch Kontraktion, Körperhaltung, Stabilisierung von Gelenken, Wärmeerzeugung

-          Funktionsweise: Myosinköpfchen greifen in Aktinfäden, ziehen sie zueinander – der Muskel verkürzt sich und wird dicker

-          Aufbau:

o   Muskeln bestehen aus vielen Muskelnfaserbündel

o   Muskelfaserbündel bestehen aus Muskelfasern

o   Muskelfasern sind bis 25 cm lang, besitzen mehrere Zellkerne, werden von einem dichten Kapillarnetz umwoben, bestehen aus Myofibrillen

o   Myofibrillen bestehen aus Sarkomere

o   Sarkomere werden aus 2 Arten von Myofilamenten aufgebaut (sie erzeugen die typische Querstreifung) – dünne Filamente (2 Stränge Actin & 1 Strang Tropomyosin) & dicke Filamente (Moysin)

o   Faszien:

§  Muskelfaszie: Muskel wird als Ganzes umhüllt; setzt sich als Sehne fort und verbindet ihm mit Knochen

§  Epimysium: umhüllt den Muskel als Ganzes, unterhalb der Muskelfaszie

§  Perimysium: umhüllt Muskelfaserbündel

§  Endomysium: umhüllt Muskelfasern

 

Herzmuskulatur:

-          Quergestreift, aber unwillkürlich (autonom), nicht ermüdbar

-          Aufbau: verzweigte Muskelfasern, die über Glanzstreifen verbunden sind

-          Funktion: autonom gesteuert, kann Rhythmus selbst regulieren; pumpt Blut durch den Körper, um diesen mit Nährstoffen zu versorgen und Abfallprodukte abzutransportieren

 

Glatte Muskulatur:

-          Unwillkürlich

-          Nicht ermüdbar

-          Wänden von Organen & Blutgefäßen

-          Aufbau: Spindelförmig, keine Querstreifung

-          Funktion: Regulieren von Organfunktion wie Verdauung, Blutfluss, Atmung; langsame, anhaltende Kontraktion

Beschreibe den Aufbau und die Funktionen des Nervengewebes!

Aufbau

-          Nervengewebe besteht aus 2 Hauptkomponenten: Nervenzellen (Neurone) & Gliazellen

Neuron:

-          Auch Nervenzelle

-          Zuständig für Erregungsleitung und Signalübertragung

-          Ein Zellkörper + 2 Arten von Fortsätzen: Dendriten & Axon

-          Zellkörper: enthält Zellkern & Organellen, die für Stoffwechsel & Proteinproduktion zuständig sind

Dendriten:

-          verzweigte Fortsätze, die Signale anderer Neurone oder Rezeptoren empfangen und sie zum Zellkörper weiterleiten

-          afferent (=leiten Reiz zur Zelle hin)

-          bis zu einige Tausend pro Neuron

Axon:

-          langer Fortsatz, der die elektrischen Signale zu anderen Neuronen, Muskeln oder Drüsen leitet

-          efferent (=leiten Reiz von der Zelle weg)

-          nur eines pro Neuron

-          bis zu 1,2 m lang

-          am Ende des Axons befindet sich die Synapse

-          kann von einer Myelinscheide umhüllt sein (beschleunigt Erregungsleitung)

Gliazellen:

-          Unterstützten Neurone – sie geben ihnen Halt, Nahrung, Schutz & helfen bei der Signalübertragung

-          Z.B. Astrozyten, Oligodendrozyten, Schwann-Zellen (PNS), Mikroglia, Ependymzellen

Synapse:

-          Am Ende des Axons

-          Überträgt Reize auf andere Nerven-, Muskel- oder Drüsenzellen

-          Lassen den Reiz in nur einer Richtung durch

-          Pro Neuron ist nur ein hemmendes oder erregendes Verhalten möglich

-          Motorische Endplatte: besonderer Typ der Synapse; bildet den Übergang zur Skelettmuskulatur & bringt Erregung in die Muskulatur

Neurotransmitter:

-          Botenstoffe, die an Synapsen freigesetzt werden, um die chemische Übertragung von Signalen zu ermöglichen

 

Funktion

-          Signalübertragung & Kommunikation (Neurone kommunizieren über Stromimpulse und Neurotransmitter miteinander & steuern so alle Körperfunktionen)

-          Verarbeitung von Informationen (im ZNS; eingehende sensorische Informationen werden verarbeitet und mit gespeicherten Informationen abgeglichen -> ermöglicht komplexe Aufgaben wie Denken, Erinnern, Handeln)

-          Sinneswahrnehmung (Erfassung & Weiterleitung von Sinneseindrücken)

-          Regulation & Kontrolle von Körperfunktionen (koordiniert Herzschlag, Atmung, Verdauung)

-          Koordination von Bewegungen (koordiniert willkürliche & unwillkürliche Bewegungen)

-          Reaktion auf Reize & Schutz (schnelle Reaktionen auf Umweltveränderungen & schnelle Anpassung darauf)

Beschreibe den Aufbau und die Funktion des Knorpel- und Knochengewebes!

Knorpelgewebe

-          Form des BGW

-          Einteilung: hyaliner Knorpel, elastischer Knorpel, Faserknorpel

-          Funktion:

o   Stoßdämpfung (Knorpel absorbieren Druck- und Stoßbelastungen)

o   Reibungsminimierung (Gelenkknorpel reduziert die Reibung zwischen Gelenkflächen; ermöglicht reibungsarme Bewegungen, wichtig für Gleitfähigkeit)

o   Struktur und Flexibilität (Knorpel gibt z.B. Nase und Ohrmuschel Form & Flexibilität)

-          Aufbau:

o   Chondroblasten: knorpelbildende Zellen; in wachsendem Knorpelgewebe; entwickeln sich später zu weniger aktiven Chondrozyten

o   Chondrozyten: Hauptzellen des Knorpelgewebes; rundlich & wasserhell; produzieren extrazelluläre Matrix

o   Extrazelluläre Matrix: reich an Kollagenfasern; enthält Proteoglykane, die Wasser binden und für die Elastizität und Festigkeit des Knorpels sorgen; macht das Gewebe druckresistent

o   Frei von Nerven & Blutgefäßen; wird aus der Umgebung mit Nährstoffen versorgt durch Druck & Belastung

-          Arten:

o   Hyaliner Knorpel:

§  häufigster Typ

§  bläulich durchscheinend

§  Vorkommen: Gelenkflächen, Rippen

§  Überzieht Gelenkanteil eines Knochens, glatte Oberfläche dient dem Kontakt der Gelenkflächen und der Herabsetzung der Reibung zwischen den Knochen

o   Elastischer Knorpel:

§  Biegsamer & elastischer als hyaliner Knorpel

§  Vorkommen: Ohrknorpel, Kehldeckel, Nasenflügel

§  Kollagene Fasern + viele elastische Fasern

o   Faserknorpel:

§  Gröber

§  Mechanisch stark belastbar

§  Vorkommen: äußerer Ring der Bandscheibe, Menisci, Symphyse

§  Viele Kollagenfasern (Typ 1 & 2), die das Gewebe zugfest & druckelastisch machen

 

Knochengewebe

-          Grundlage des Skeletts

-          Hauptanteil des passiven Bewegungsapparates

-          Funktion:

o   Stützfunktion (gibt Körper Form & Stabilität)

o   Muskelursprung- und ansatz

o   Schutz (schützen lebenswichtige Organe; z.B. Gehirn im Schädel & Lunge / Herz im Brustkorb

o   Mineralstoffspeicher (u.A. Calcium & Phosphat)

o   Blutbildung (in Spongiosa befindet sich rotes Knochenmark -> produziert Blutzellen)

-          Aufbau:

o   Osteoblasten (Knochenbildung)

o   Osteozyten (reife Knochenzellen; eingebettet in der mineralisierten Matrix)

o   Osteoklasten (Knochenabbau /-umbau)

o   Calcium- und Phosphatsalze = Grundlage der Härte des Knochengewebes

o   Kollagene Fasern = verleihen dem Knochengewebe Festigkeit & Flexibilität zugleich (Knochengewebe besitzt trotz seiner Härte eine gewisse Elastizität & Widerstandsfähigkeit gegenüber Brüchen)

o   Unterteilung in Geflecht- und Lamellenknochen

§  Geflechtknochen: BGW, das einfach verkalkt ist; geringer Mineralisierungsgrad, hoher Wassergehalt; wenig belastbar; beim Erwachsenen kaum vorhanden (Ossifikation), außer Schlüsselbein

§  Lamellenknochen: entstehen aus Geflechtknochen; exakte Anordnung des Gewebes; mit möglichst wenig Material wird maximale Festigkeit erzielt; meiste Knochen beim Erwachsenen; bestehen aus zylindrischen Osteonen (Haver’sches System = um ein Blutgefäß sind ringförmig Knochenlamellen vom Typ 1 Kollagenfasern angeordnet; Faserrichtung ist in jeder Schicht unterschiedlich; in und rund um den Lamellen befinden sich Osteozyten)

o   Typischer Aufbau eines Röhrenknochens:

§  Diaphyse (Schaft): hauptsächlich aus Kompakta

§  Epiphyse: Endstücke, bilden Gelenkflächen, enthalten Spongiosa

§  Metaphyse: Übergang zwischen Diaphyse und Epiphyse

§  Gelenksfortsätze: Knochenvorsprüngen an den Epiphysen; ermöglichen Verbindung zu anderen Knochen über Gelenke

§  Markhöhle: Hohlraum in Diaphyse; enthält gelbes Knochenmark

§  Subtantia compacta: bildet Oberfläche von Skelettteilen & den Schaft der Röhrenknochen; dichtes, äußeres Gewebe des Knochens; bietet Festigkeit & Stabilität; Schutz für innere Strukturen

§  Substantia spongiosa: locker angeordnetes Gewebe, dessen Zwischenräume mit rotem Knochenmark gefüllt sind; im Inneren kurzer, flacher Knochen und in Epiphysen von Röhrenknochen; schwammartiges Inneres mit vielen Hohlräumen (reduziert Gewicht des Knochens); beherbergt Knochenmark

§  Periost: bindegewebige Hülle, die den Knochen umgibt, in denen Nerven & Blutgefäße verlaufen

o   Knochenformen: platt, kurz, lang, unregelmäßig geformt, Sesambeine

Beschreibe den Aufbau und die Funktionen des Epithelgewebes!

-          Zellverband, welcher die äußere Oberfläche des Körpers („Haut“) sowie innere Hohlräume & Organe bedeckt

 

Aufbau

-          Eng aneinander-liegenden Zellen mit wenig bis keiner extrazellulären Substanz

-          Zellverbindungen: Epithelzellen sind durch spezielle Zellverbindungen miteinander verbunden wie Tight Junctions (verhindern eindringen von Substanzen), Desmosomen (sorgen für mechanische Stabilität) & Gap Junctions (ermöglichen den Austausch von Molekülen zwischen benachbarten Zellen)

-          Basalmembran: Verankerung für Epithelzellen; dünne Schicht aus Kollagen & Proteoglykanen; trennt Epithelgewebe vom darunterliegenden BGW

-          Epithelgewebe besitzt keine Blut- und Lymphgefäße; wird durch Diffusion von tiefer liegendem BGW über die Basalmembran mit Nährstoffen versorgt

-          Permeabilität (Durchlässigkeit): variiert; einige Arten sind selektiv durchlässig, andere sind undurchlässig

 

Funktion

-          Schutz: schützt darunterliegende Gewebe vor mechanischen Schäden, Mikroorganismen, chemischen Einflüssen & Wasserverlust

-          Sekretion: z.B. Speichel, Schweiß, Hormone; z.B. Drüsenepithel der Speicheldrüsen, Bauchspeicheldrüse

-          Absorption: z.B. Nährstoffaufnahme im Darm aus der Nahrung, Flüssigkeitsaufnahme aus der Umgebung

-          Vermittlung von Sinnesreizen: spezialisierte Epithelzellen (Sinneszellen) nehmen Reize wahr; z.B. Epithel der Retina für das Sehen

-          Transport: Epithel in den Atemwegen transportiert Schleim & Fremdkörper via Flimmerhärchen

-          Immunabwehr: kann Immunzellen enthalten und eine Rolle in der lokalen Immunabwehr spielen; z.B. Atemwege oder Magen

-          Verbindung von Körper mit der Umwelt

 

Einteilung

-          Nach Zellschicht:

o   Einschichtig: Zellen befinden sich direkt auf der Basalmembran; typisch für Bereiche, in denen Diffusion od. Absorption wichtig sind z.B. Alveolen der Lunge & Kapillaren

o   Mehrschichtig: mehrere Zelllagen, nur die unterste ist mit der Basalmembran verbunden; robust; Bereiche mit hohem mechanischen Stress wie Haut od. Speiseröhre

o   Übergangsepithel: spezialisiertes mehrschichtiges Epithel, das seine Form je nach Dehnungszustand anpassen kann, ohne die Barriere zu beeinträchtigen; im Harnsystem

-          Einteilung nach Zellformen:

o   Plattenepithel: Zellen sind flach & dünn, Lungenbläschen & und innere Wände der Blutgefäße

o   Kubisches / isoprismatisches Epithel: Zellen sind würfelförmig; Niere & Drüse; aktive Rolle in Sekretions- und Resorptionsprozessen

o   Zylinderepithel / hochprismatisches Epithel: säulenartige Zellen; können Mikrovilli oder Flimmerhärchen besitzen; Magen-Darm-Trakt oder Atemwege

-          Einteilung nach Zelloberfläche:

o   Auf der Oberfläche von Epithelzellen können spezielle Strukturen vorhanden sein

o   Mikrovilli: Ausstülpungen, die die Zelloberfläche vergrößern und somit die Resorptionsfähigkeit erhöhen

o   Flimmerhärchen: bewegliche Härchen, die Schleim- und Fremdpartikel bewegen und die Atemwege reinigen

o   Stereozilien: längere, unbewegliche Fortsätze, die z.B. im Ohr vorkommen und der Reizwahrnehmung dienen

Erläutere den Begriff „Bindegewebe“ (Faszien), erkläre den Aufbau und die Funktionen dieses Gewebes!

Allgemeines:

·       Bindegewebe (BGW) = Faszien; je nach Literatur werden Faszien mit dem BGW gleichgesetzt oder als Teil des BGW angesehen – insbesondere als straffes, faserreiches BGW; heutzutage zählt zu den Faszien meist nicht nur das, was die klassische Anatomie einst als Faszien bezeichnet hat, sondern jegliches BGW

·       Strukturgebende Rolle

·       Umgibt Organe, Muskeln, Nerven, Gefäße

 

Aufbau:

·       Alle BGW-Typen stammen vom embryonalen Mesenchym ab (ein embryonales Bindegewebe, das als Stammzellquelle für verschiedene Gewebe dient)

·       BGW setzt sich aus 3 Hauptbestandteilen zusammen in variablen Mengen je nach BGW-Typ: 1. Zellen 2. Fasern 3. Grundsubstanz

·       1. Zellen: Fibroblasten, Fibrozyten & Fibroklasten

o   Fibroblasten = wichtigste Zellen, bilden Kollagen + elastische Fasern

o   Fibrozyten: aus Fibroblasten entstehen Fibrozyten; ruhende, wenig aktive Zellen des BGWs; dienen dem Erhalt der extrazellulären Matrix

o   Fibroklasten: spezialisierte Zellen; bauen alte oder beschädigte BGW-Bestandteile ab

·       2. Fasern:

o   Geben Struktur vor; verteilen Scherkräfte

o   Kollagene Fasern (Festigkeit & Stabilität) + elastische Fasern (Flexibilität)

·       3. Grundsubstanz:

o   Füllt Zwischenräume aus, dämpft kompresssionskräfte

o   Enthält u.A. Proteoglykane, Glykosaminglykane, Glykoproteine

o   Diese Substanzen können stark aufquellen und somit druck aufnehmen und verteilen

·       Fasern & Grundsubstanz = extrazelluläre Matrix; andere Grundgewebe bestehen hauptsächlich aus Zellen (z.B. Epithel-, Nerven- und Muskelgewebe)

 

Funktion:

·       Stützfunktion (hält Organe & Gewebe an ihrem Platz)

·       Stabilitätsfunktion

·       Strukturgebung (gibt dem Körper Struktur & Form)

·       Verbindungsfunktion (verbindet & vernetzt Strukturen)

·       Trennungsfunktion (umhüllt und isoliert Organe, Muskeln, etc. und trennt somit Gewebe voneinander)

·       Kraftübertragung (leiten Kräfte weiter, übertragen Kräfte zwischen Muskeln, ermöglichen Bewegungen; Faszien und Muskeln bilden eine funktionelle Einheit, die Muskulatur ist von Faszien umgeben)

·       Schutzfunktion (Schutz innerer Organe, Polsterung, Stoßdämpfung)

·       Speicherfunktion (speichert Wasser & Nährstoffe, reguliert den Flüssigkeitshaushalt)

·       Ernährungsfunktion (versorgt umliegende Gewebe mit Nährstoffen, Grundsubstanz ermöglicht den Transport von Nährstoffen & Abfallprodukten zwischen Blutgefäßen & Zellen)

·       Abwehrfunktion (reich an Immunzellen wie Makrophagen & Lymphozyten)

 

Arten:

·       Je nach Literatur wird BGW in unterschiedliche Arten eingeteilt

·       Wichtige Arten umfassen:

o   Straffes BGW (Bänder, Sehnen; wenig Grundsubstanz & viele Kollagenfasern Typ 1)

o   Lockeres BGW (zwischen Organen; viel Grundsubstanz & Zellen + locker verteilte Kollagenfasern Typ 3)

o   Retikuläres BGW (fein verzweigte Kollagenfasern in netzartigem Muster, strukturgebend für weiche Organe wie Leber & Lymphknoten)

o   Elastisches BGW (enthält elastische Fasern; ermöglicht hohe Elastizität; gibt Geweben Fähigkeit zur Dehnung und Rückkehr zur ursprünglichen Form; z.B. in Haut & großen Blutgefäßen)