Funktionelle Anatomie des Menschen
(1) Zytologie und Histologie, (2) Herz-Kreislauf-System, (3) Blut und Blutbildungsorgane, (4) Respiratorisches System, (5) Nervensystem, (6) Verdauungssystem und Stoffwechsel, (7) Urogenitalsystem, (8) Hormonsystem, (9) Immunsystem, (10) Lymphatisches System, (11) Skelettsystem, (12) Muskulatur, (13) Sinnesorgane, (14) Haut mit Hautanhangsgebilde, Brust, (15) Fortpflanzung und Geburt
Zytologie und Histologie
Bei der Zytologie (Zellbiologie, Zellenlehre) handelt es sich um ein Teilgebiet der Biologie und der Medizin. Mit Hilfe der Mikroskopie und molekularbiologischer Methoden werden in der Zellbiologie Zellen erforscht, um biologische Vorgänge auf zellulärer Ebene zu verstehen und aufzuklären, wie die Untersuchung verschiedener Zellkompartimente und Zellorganellen, der Zellteilung (Cytokinese, Zytokinese), der Bewegung von Zellen und Zellverbänden sowie der Kommunikation von Zellen untereinander.
Aufbau einer Zelle, Plasmazelle mit Zellorganellen; Ultrastruktur einer Leberzelle (Hepatozyt).
Die Zelle ist der Grundbaustein aller Gewebe und Organe. Sie besteht aus dem Zytoplasma und dem darin eingebetteten Kern (Zellkern, Nukleus, Nucleus, Nucleolus). Das Zytoplasma setzt sich aus einer mehrflüssigen, ungeformten Phase (Hyaloplasma, Zytosol) und Strukturen mit charakteristischer Gestalt und Funktion zusammen.
Die Zellmembran (Zellwand) grenzt die Zelle nach außen ab. Sie spielt bei der Haltung, Stoffaufnahme, Beeinflussung der Umgebung und bei der Entstehung des Abwehrmechanismus (Antigenität) eine wichtige Rolle. Sie kann einen glatten Verlauf zeigen oder aber Einstülpungen (Endozviose, Phagozvtose) und Ausstülpungen (Mikrovilli, Zilien) aufweisen. Die verschiedenen Abschnitte der Zellmembran können spezialisiert sein (Exozytose. Endozvtose, Haftung, Abdichtung, Kommunikation). In das flüssige Hyaloplasma (Zytosol) sind zahlreiche Strukturen eingelagert. In das flüssige Hyaloplasma (Zytosol) sind zahlreiche Strukturen eingelagert. Ihre Form, Menge und Gestalt prägen das Bild einer Zelle. Dadurch lassen sich verschiedene Zelltypen unterscheiden. So bestehen zwei Arten eines Zytoskeletts, die Mikrofilamente (Fäden) und die Mikrotubuli (Röhren). Die kontraktilen Proteine der Muskelzellen (Aktin, Myosin) stellen eine Sonderform des Zytoskelettes dar.
Die notwendige Energie für alle zellulärenVorgänge wird von den Mitochondrien geliefert. die Kraftwerke der Zellen, spezielle Zellorganelle, runde bis langgestreckte Gebilde, die von zwei Membranen umhüllt werden. Die innere Membran ragt in Form von Leisten (Crista-Typ), Röhren (Tubulus-Typ) oder Bläschen (Vesikel-Typ) in das Innere der Mitochondrien hinein.
Der Golgi-Apparat aus flachen Hohlräumen zwischen Membranen bestehend, ist ein größeres Zellorganell. Das Endoplasmatische Retikulum (ER) besteht aus einem Netzwerk abgeflachter Röhren; wenn die Oberfläche mit Ribosomen besetzt ist, nennt man es „raues ER“, ohne Ribosomen heißt es „glattes ER“. Ribosomen, Partikel im Cytoplasma oder auf dem ER, stellen Protein her. Der Golgi-Apparat nimmt die im rER gebildeten Proteine auf und gibt sie in Körnchenform (Sekretgranula) nach außen ab (Exozvtose). Darüber hinaus steht aber der Golgi-Apparat im Zentrum des Membranstoffwechsels. Er besteht aus flachen, membranbegrenzten Hohlräumen, die häufig parallel gepackt sind.
Zellmembran mit Zytoskelett und Zellkern, Zellwand mit Tight junctions; Zellorganelle Golgi-Apparat und Mitochondrien; Nukleus mit Kernhülle und endoplasmatisches Retikulum, raues und glattes ER
Schließlich sollen noch die Lysosomen, sog. Membranvesikel, erwähnt werden. Man unterscheidet primäre und sekundäre Formen. Die primäre Form besteht aus kleinen, ebenfalls membranbegrenzten Bläschen, die bis zu 30 Enzyme enthalten. Sie sind in der Lage, alles organische Material abzubauen. Dieses Material entstammt entweder der Zelle selbst oder aber wird aus dem extrazellulären Raum über einen Einschließungsmechanismus (Phagozytose) aufgenommen. Nach Vereinigung von Enzymen und abzubauendem Material ist ein sekundäres Lysosom entstanden.
Das endoplasmatische Retikulum (ER) kommt in zwei Formen vor. Das raue (r)ER stellt ein flaches membranbegrenztes Hohlraumsvstern dar, an dessen aufsitzenden Ribosomen die Proteine für den Export (Sekretion) gebildet werden. Das glatte (g)ER besitzt keinen Ribosomenersatz. Dieses Organell dient als Trägermembran für Enzyme der Hormon-, Glycogen- und Fettsynthese. Besonders wichtig ist es für den Arzneimittelabbau.
Der Zellkern (Nukleus, Nucleus) ist das größte Zellorganell, er enthält die Erbinformation in Form von DNA, und wird von einem schalenförmigen Hohlraum des rauen endoplasmatischen Retikulums (rER) zum Zytoplasma hin abgegrenzt. Der Zellekern weist porenförmige Perforationen auf, die einen Stoffaustausch zwischen Kern und Zyloplasma erlauben. Der Kern bzw. das Karyoplasma enthält die Chromosomen, andere Nucleinsäuren (RNA) und Proteine. Die Chromosomen können entweder dicht gepackt, d.h. inaktiviert sein (Heterochromation) oder aber sich in entfaltetem, aktiven Zustand befinden (Euchromatin). Im Kern lassen sich noch ein oder mehrere Kernkörperchen (Nucleoli) darstellen. Im Zytoplasma können noch langzeitig gespeicherte Substanzen (Paraplasma) vorkommen.
Keywords: Zytologie, Zelle, Zellmembran, Zytoskelett, Mitochondrien, Golgi-Apparat, Lysosomen, endoplasmatisches Retikulum, ER, DNA, RNA, Zellkern, Nukleus
Die Histologie ist die Wissenschaft von den biologischen Geweben, sie ist ein Teilgebiet der Medizin und Biologie, genauer der Anatomie und der Pathologie.
Bei einem Gewebe (Zellgewebe) handelt es sich um eine Ansammlung differenzierter Zellen mit ihrer extrazellulären Matrix, wobei die Zellen eines Gewebes ähnliche Funktionen besitzen und so gemeinsam die Aufgaben des Gewebes erfüllen. Grundbausteine des menschlichen Körpers sind die Zellen. Je nach Form und innerer Ausstattung entstehen verschiedene Zelltypen, aus denen die einzelnen Gewebe aufgebaut sind. Die Bindegewebe und Stützgewebe stellen eine Ausnahme dar. Ihre Zellen sind in eine wechselnde Menge von Zwischenzellsubstanz eingebettet. Durch eine geordnete Durchdringung der Gewebe mit Bindegewebe, in dem auch Gefäße und Nerven verlaufen, entstehen Organe mit einem charakteristischen Aufbau. Diese Histiotypie erlaubt eine Erkennung oder Diagnose der Gewebe im Lichtmikroskop.
Epithelgewebe mit Epithelzellen; Bindegwebe mit Fibrozyten; Aufbau einer Nervenzelle (Neuron)
Das Epithelgewebe besteht aus Zellen, die sich durch engen Kontakt und feste Haftung untereinander auszeichnen. Diese Eigenschaften erlauben einen mechanischen Schutz (Oberhaut-Epidermis) und eine Abdichtung von Oberflächen (Lungenepithel). Außerdem vermögen die Epithelverbände zu sezernieren (Drüsen, Leber) und zu resorbieren (Darm, Niere).
Das Nervengewebe besteht im Gegensatz zu anderen Geweben aus mindestens zwei Zelltypen: Nervenzellen (Neurone, Ganglienzellen) und Hüllzellen (Gliazellen im zentralen Nervensvstem (ZNS) und Schwann-Zellen im peripheren Nervensystem). Die Funktion der Nervenzellen beruht auf der Fähigkeit zur Erregungsleitung über zwei Arten von Fortsätzen. Die Dendriten leiten die Erregung zur eigentlichen Zelle (Soma) hin, die Axone (Neuriten) von der Zelle weg. Die Erregung wird auf andere Nervenzellen oder sog. Erfolgszellen (z.B. Muskelzellen) durch Ausschüttung von Überträgerstoffen (Transmitter) an den Axonenden weitergeleitet. Diese Stellen werden als Synapsen bezeichnet. Den Muskelgewebsformen gemeinsam ist der Gehalt an sog. kontraktilen Filamenten (Aktinfibrillen und Myosinfibrillen). Die Unterschiede beruhen in ihrer Menge und Anordnung. Im quergestreiften Skelettmuskel und Herzmuskel sind Menge und Ordnung am höchsten, in der glatten Muskulatur am geringsten.
Das Muskelgewebe besitzt die Fähigkeit, Kraft aufzubauen und Körperteile zu bewegen. Durch die kontraktilen Myofilamente Aktin und Myosin wird dies ermöglicht, da diese gegeneinander verschoben werden können. Anhand der intrazellulären Anordnung dieser Myofilamente unterteilt man das Muskelgewebe in quergestreifte und glatte Muskulatur. Skelettmuskeln sind die willkürlich steuerbaren Teile der Muskulatur, sie gewährleisten die Beweglichkeit. Alle Skelettmuskeln werden der somatischen Muskulatur zugeordnet. Der Herzmuskel arbeitet rhythmisch und kann nicht krampfen. Er hat ein eigenes Erregungsleitungssystem und weist die Querstreifung von Skelettmuskeln auf. Der Herzmuskel ist unwillkürlich und wird über den Sinusknoten gesteuert und stellt somit eine eigene Muskelart dar. Die glatte Muskulatur ist nicht der bewussten Kontrolle unterworfen, sie wird vom vegetativen Nervensystem innerviert und gesteuert. Zur glatten Muskulatur zählt die Muskulatur des Darms. Sämtliche glatte Muskeln werden der viszeralen Muskulatur zugeordnet.
Nerv (Ischiasnerv) und Synapse (Muskelendplatte); Muskelzellen, Herzmuskelzellen (Kardiomyozyten); Struktur Muskelgewebe, Aufbau Muskel
Bindegewebe und Stützgewebe sind durch unterschiedlich große Mengen von zwischenzelliger Substanz charakterisiert. Sie besteht aus Kollagen, Zuckern mit einem kleinen Proteinanteil (Proteoglycanen) und Eiweißen mit kleinem Zuckeranteil (Glycoproteinen). Eine Funktionsfähigkeit ist an eine Verknüpfung der drei Bestandteile zu einer Einheit gebunden. Die Quantität und die Qualität dieser Bestandteile erlaubt eine Unterscheidung der verschiedenen Bindegewebsarten und Stützgewebsarten. Lockeres Bindegewebe, auch embryonales Bindegewebe, zeichnet sich durch einen geringen Gehalt an Kollagen und einen hoben Gehalt an Proteoglycanen aus. Im straffen Bindegewebe (Sehnen, Faszien) ist das Verhältnis umgekehrt. Der Knorpel besteht aus viel Kollagen eines bestimmten Types und reichlich speziellen Proteoglycanen. Der Knochen schließlich enthält viel Kollagen, wenig Proteoglycane und zusätzlich noch Kristalle von Calciumsalzen (Apatite). Die kollagenen Aminosäureketten (Peptide) bilden größere Strukturen. Aus drei dieser Ketten entsteht der Grundbaustein, das Tropokollagen. Diese Bausteine lagern sich, um je 1/4 ihrer Länge verschoben, zusammen und bilden Filamente und schließlich Fibrillen mit einer typischen Querstreifung.
Keywords: Histologie, Gewebe, Zellgewebe, Epithelgewebe, Nervenzellen, Nervengewebe, Muskelgewebe, Bindegewebe, Stützgewebe, Kollagen
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