Den Mensch als biologisches System verstehen

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  • Universitt LeipzigSportwissenschaftliche FakulttInstitut fr Sportmedizin

    Modul 08-003-0002: Den Mensch als biologisches System verstehenLehrveranstaltung: Anatomie

    Den Mensch als biologisches System verstehen

  • Inhaltsverzeichnis0. Einfhrung

    0.1 Orientierung am Krper0.2 Bewegungsmglichkeiten der Glieder0.3 Woraus besteht der Mensch?

    1. Zell- & Gewebelehre1.1 Zelle

    1.1.1 Bauteile der Zelle1.1.2 Zellteilung

    1.2 Histologie1.2.1 Epithelgewebe1.2.2 Binde- & Sttzgewebe1.2.3 Muskelgewebe1.2.4 Nervengewebe

    2. Bewegungsapparat2.1 Passiver Bewegungsapparat

    2.1.1 Knochenlehre2.1.2 Gelenklehre

    2.2 Aktiver Bewegungsapparat allgemeine Muskellehre2.2.1 Hilfsorgane des Muskels2.2.2 Makroskopischer Aufbau des Muskels2.2.3 Muskelfunktionen

    2.3 Bewegungsapparat des Rumpfes2.3.1 Wirbelsule Columna vertebralis2.3.2 Brustkorb2.3.3 Rumpfmuskulatur

    2.4 Schultergrtel2.4.1 Kncherne Strukturen2.4.2 Muskulatur

    2.5 Obere Extremitten2.5.1 Kncherne Strukturen2.5.2 Gelenke der oberen Extremitten2.5.3 Muskulatur der oberen Extremitten

    2.6 Untere Extremitten2.6.1 Kncherne Strukturen2.6.2 Gelenke der unteren Extremitten2.6.3 Muskulatur der unteren Extremitten

    3. Nervensystem3.1 Einteilung des Nervensystems3.2 Einteilung des Vegetativen Nervensystems

    4. Innere Organe4.1 Anatomie der Atemwege und Lungen

    4.1.1 Die Luftrhre (Trachea)4.1.2 Der Bronchialbaum4.1.3 Die Lungen (Pulmones)4.1.4 Pleura und Pleurahhlen

    4.2 Das Herz (Cor)4.2.1 Allgemein4.2.2 Versorgung des Herzens: Herzkranzgefe, Koronararterien- und Venen4.2.3 Bestandteile, Zergliederung4.2.4 Erregungsbildungs- /Erregungsleitungssystem

    4.3 Der Verdauungstrakt4.3.1 Die Speiserhre (Oesophagus)4.3.2 Der Magen (Gaster)4.3.3 Der Dnndarm (Intestinum)4.3.4 Der Dickdarm (Colon)4.3.5 Nervliche Versorgung des Magen-Darm-Trakts4.3.6 Die Leber (Hepar)4.3.7 Gallengnge, Galle, Gallenblase4.3.8 Die Bauchspeicheldrse (Pankreas)

    4.4 Die Nieren4.4.1 Allgemein4.4.2 Feinbau der Niere

  • Anatomische Grundlagen

    Anatomie Zergliederungskunde (griech. anatemnein)Zytologie ZelllehreHistologie Gewebelehre

    0. Einfhrung

    0.1 Orientierung am KrperMedianebene die den Krper in eine annhernd spiegelbildlich gleiche rechte und linke Hlfte teilende

    Ebene (Symmetrie-Ebene)medial mittelwrts, zur Medianachselateral seitwrts, von der Medianebenedorsal rckenwrts, hintenventral bauchwrts, vornproximal in der Richtung zur Rumpfmitte hin liegende Teile des Krpersdistal von der Rumpfmitte entfernt liegende Teile des Krperssagittal senkrecht zur Krperoberflchefrontal in der Stirnebenecranial kopfwrtscaudal schwanz- bzw. steiwrts

    0.2 Bewegungsmglichkeiten der Glieder

    Abduktion - Abspreizung Rotation - Drehung (Innenrotation, Auenrotation)Adduktion - Heranfhren

    Flexion - Beugebewegung im Gelenk Pronation - Drehung des Hand-/ Fugelenks einwrtsExtension - Streckbewegung im Gelenk

    Anteversion - Vorschwingen Supination - Drehung des Hand-/ Fugelenks auswrtsRetroversion - Rckschwingen

  • 0.3 Woraus besteht der Mensch?

    60% H2O als Lsungsmittel & Druckmittel 1% Kohlenhydrate als Betriebs- & Baustoffe zur Energiegewinnung 15% Fett als Speicher, in Organkapseln & Zellmembran als Schutz 19% Eiweie fr den Transport von Informationen, in der Zellteilung, im Muskelgewebe

    5% anorganische Salze wie Na+, K+, Ca2+, Knochengewebe ist der grte Speicher von Ca3(PO4)2

    1. Zell- & Gewebelehre (Zytologie)

    1.1 Zelle

    kleinste selbststndig lebens- und vermehrungsfhige Funktionseinheit von Lebewesen biokybernetisches System, bei dem ein Informationsaustausch zwischen den Strukturelementen

    erfolgt, der durch Regulations- und Rckkopplungsmechanismen gesteuert wird grundstzliche Eigenschaften:

    Stoffwechsel Wachstum Reizbarkeit Bewegung Vermehrung

    1.1.1 Zellaufbau prinzipiell gemeinsamer Bauplan, jedoch hoher Differenzierungsgrad

    1 - Nucleolus

    2 - Zellkern (Nukleus)

    3 - Ribosomen

    4 - Vesikel

    5 - Raues Endoplasmatisches Reticulum

    6 - Golgi-Apparat

    7 - Mikrotubuli

    8 - Glattes Endoplasmatisches Retikulum

    9 - Mitochondrien 10 - Lysosom

    11 - Zytoplasma

    12 - Mikrobodies

    13 - Zentriolen

  • Struktur Funktion

    Zellkern Kernhlle,Kernplasma, Kernkrperchen

    enthlt genetische Informationen (Chromatin = Nukleoproteinkomplex),RNA-Synthese,Wichtig bei Zellteilung

    ( Zellteilung: Mitose, Meiose)

    Zellmembran Doppelschicht von Liptidmoleklen, in die Proteine eingebettet sind, Zusammensetzung variiert, z.T. zustzlich KH

    Abgrenzung und Isolierung,Selektiver/Kontrollierter Stofftransport

    ( aktiver/passiver Stofftransport), Interaktion mit anderen Zellen,Verankerung des Zytoskeletts,

    Mitochondrien lngliche Organellen von Doppelmembran umgeben Innenmembran nach innen gefaltet Innenraum (Matrix) enthlt eigene DNA

    Kraftwerke der Zelle (ATP-Synthese)-Oxidation der FettsurenZitronensurezyklusCa-Speicher

    Ribosomen kugelige, membranlose Partikel frei in Zytoplasma oder an Membran

    gebunden (raues ER)aus RNA und Proteinen

    Proteinbiosynthese

    Lysosomen membranumschlossene Teilchenentstehen durch Abschnrung vom

    Golgi-Apparatenthalten zahlreiche Enzyme

    Abbau krpereigener / -fremder Stoffe intrazellulre Verdauung

    EndoplasmatischesRetikulum (ER)

    Membransystem (Kanle, Zisternen) in Zellkernnhe sack- und rhrenfrmig rauhes und glattes (mit und ohne

    Ribosomen besetzt)

    Transport und Speicherung von StoffenSynthese der Membran-Lysosomen

    und Export-Proteine

    Zentriolen (nur Tierzellen)

    Hohlzylinderohne Membran

    Ausbildung der Zellpolaritt bei Zellteilung

    Golgi-Apparat Stapel von Membranzisternen in Kernnhe v.a. in sekretbildenden Zellen

    (sezernierend) gut ausgebildet

    Reifung, Sortierung der ProteineSekretbildung

  • 1.1.2 Zellteilung

    Mitose

    Bedeutung: zur Zellvermehrung/Zellteilung Verteilung des in der Intermitose replizierten DNA-Materials auf beide Tochterzellen

    Ablauf:

    1. Prophase: Chromosomenbildung (Verkrzung, Verdickung des

    Chromatins) im Zellkern Chromatiden Auflsung der Kernmembran und Nukleolus Zentriolen wandern an Zellpole, Ausbildung der

    Kernteilungsspindeln

    2. Metaphase: weiter Verdickung der Chromosomen Anordnung der Chromosomen an quatorialebene Ausbildung des Spindelapparates Spindelfasern heften sich an Zentromere der

    Chromosomen an

    3. Anaphase: Teilung der Chromosomen am Zentromer Schwesterchromatiden eines Chromosoms werden

    voneinander getrennt (Verkrzung der Spindelfasern) und zu Zellpolen transportiert

    4. Telophase: Abbau der Spindelfasern Chromatide lockern sich auf (Entspirilisation) Neubildung von Kernkrperchen und Kernmembran

    Zytokinese: Durchschnrung der Zelle zufllige Verteilung der Zellorganellen

  • Meiose

    Bedeutung: zur Bildung von Geschlechtszellen Voraussetzung zur geschlechtliche Fortpflanzung Reduzierung des diploiden Chromosomensatzes (2n) der Krperzellen in haploiden

    Chromosomensatz der Geschlechtszellen (Spermium, Eizelle) um Chromosomensatz konstant zu halten

    Ablauf:Erste Reifeteilung (Reduktionsteilung):

    1. Prophase: Chromosomenbildung, Chromosomenpaarung: homologe

    Chromosomen legen sich aneinander Auflsung der Kernmembran Bildung der Kernspindeln

    2. Metaphase: gepaarte Chromosomen wandern zur quatorialebene Anhaften der Spindelfasern an Zentromeren

    3. Anaphase: homologe Chromosomen werden auseinandergezogen

    (zufallsbedingt) es wandert immer ein vollstniger haploider

    Chromosomensatz zu den Zellpolen

    4. Telophase: vorbergehende Bildung einer Kernmembran

    Zweite Reifeteilung - hnelt mitotischer Zellteilung (von nun zwei Zellen)

    VergleichMitose MeioseTrennung der Halbchromosomen Trennung der homologen Chromosomen

    Tochterzellen haben gleichen Chromosomensatz wie Mutterzelle (2n)

    Tochterzellen haben haploiden Chromosomensatz (Reduktion 2n auf n)

    ermglicht die Weitergabe der Erbinformation ohne Verlust an alle neu gebildeten Tochterzellen

    ermglicht bei Fortpflanzung die Erhaltung der artspezifischen Chromosomenanzahl

    Konstanz der Erbinformation Variabilitt der Erbinformation durch Fortpflanzung

  • 1.2 Histologie

    Gewebe: Verband von gleichartigen Zellen, die gemeinsame Aufgaben erfllen Arten:

    Organ Stroma (bindegewebiges Gerst) Parenchym (organspezifisches Gewebe)

    Einteilung:Epithel-Gewebe:

    Oberflchenepithel Drsenepithel Sinnesepithel

    Binde- und Sttzgewebe Faserreich Zellreich Grundsubstanzreich

    Muskelgewebe Skelett-Muskulatur glatte Muskulatur Herzmuskel

    Nervengewebe Nervenzellen Gliazellen Nervenfasern

    1.2.1 Epithelgewebe

    Deck- und Oberflchengewebe, welches innere und uere Oberflchen des Krpers auskleidet Funktion:

    Stofftransport (Aufnahme, Abgabe) vermittelt Sinneseindrcke

    Einteilung: Oberflchenepithel Drsenepithel Sinnesepithel

    OberflchenepithelArt: Funktion:Plattenepithel(einschichtig, mehrschichtig)

    Stoffaustausch (vorw. Endothel)mechanischer Schutz

    kubisches Epithel Sekretion (oft Drsenzellen) z.B.: Drsen, Mamma, SD,

    Flimmerepithel Schleimabsonderung Gleitmittel z.B.: Atmungssystem, Kinozilien, Eileiter

    Prismatisches Epithel Sekretion und Resorption z.B.: Magen-/Darm-Schleimhaut, GB, Nebenniere

    bergangsepithel Dehnungnur ableitende Harnorgane

  • Drsenepithel hochdifferenziertes Epithelgewebe entsteht aus Oberflchenepithel Zellspross wandert in Tiefe

    Unterscheidung:Verbindung zu Muttergewebe

    Exokrine DrseVerbindung bleibt bestehenStoffabgabe an Auenwelt (Exkret)z.B.: Ho