Anatomie und Histologie VO PDF

Anatomie und Histologie VO: Was machen wir in der Vorlesung? 1. Besprechung des Au=aus des menschlichen Körpers 2. BegriAe und ihre DeCniDon 3. Bildgebende Verfahren und Untersuchungsmethoden 4. Einführung in die Histologie und die „Methoden“ der Histologie Was ist Anatomie bzw....

Anatomie und Histologie VO: Was machen wir in der Vorlesung? 1. Besprechung des Au=aus des menschlichen Körpers 2. BegriAe und ihre DeCniDon 3. Bildgebende Verfahren und Untersuchungsmethoden 4. Einführung in die Histologie und die „Methoden“ der Histologie Was ist Anatomie bzw. wo ist sie einzuordnen? Anatomie ist eine Teildisziplin der Humanbiologie  Anatomie; Physiologie; HumangeneDk; Immunologie; Biochemie und Molekularbiologie Was ist Humanbiologie? 1. BeschäWigt sich mit der Biologie des Menschen  der Mensch als Lebewesen auf naturwissenschaWlicher Ebene  GrundlagenwissenschaW, die die Basis für die Medizin aber auch verwandte Disziplinen liefert. 2. wissenschaWliche Methoden der Humanbiologie: Experimenten und Beobachtungen, die darauf abzielen biochemischen und biophysikalischen Grundlagen des menschlichen Lebens möglichst detailliert zu erfassen und um darauf fußend die zugrundeliegenden Prozesse als Modelle formulieren zu können. Anatomie? 1. „alte“ wissenschaWlichen Disziplin 2. → Fokus auf der Biologie des Menschen 3. Vermi`elt die Grundlagen über Gestalt und Struktur des gesund Physiologie? Erforscht und beschreibt, insbesondere aus physikalischer und chemischer Sicht, die FunkDon des menschlichen Körpers und seiner Organe sowie deren InterakDon/ InformaDonsaustausch und gegenseiDge Steuerung. en menschlichen Körpers und seiner Organe. Schema eines Regelkreises i. d. Biologie nach dem Modell v. Bernhard Hassenstein HumangeneDk? Fokus auf den geneDschen Grundlagen des menschlichen Lebens: Vererbung von phänotypischen Merkmalen und den Einduss der Gene auf das Aussehen, die EigenschaWen und die Fähigkeiten etc. eines Menschen. Immunologie? 1. Die Lehre von der körperlichen Abwehr von Krankheitserregern (Bakterien, Viren, Pilzen) und anderen körperfremden Substanzen (wie zum Beispiel Toxinen).  Angeborenes und erworbenes Immunsystem 2. FehlfunkDonen / Störungen a. überschießende ImmunreakDonen b. ImmunreakDonen gegen körpereigene Bestandteile c. das Fehlen / Versagen einer angemessenen Immunantwort Biochemie und Molekularbiologie? Untersuchen chemischer und molekularer Grundlagen der Lebensprozesse von Organismen: 1. innerhalb von Zellen 2. Auhlärung von ReakDonen, Struktur und FunkDon von Biomolekülen 3. Proteinen, Kohlenhydraten, Lipiden und Nukleinsäuren Morphologie 1. die Lehre von der Struktur und Form der Organismen. a. zunächst nur auf makroskopisch sichtbare Merkmale wie Organe oder Gewebe. b. Heute: vielfach zelluläre und subzellulare Ebenen. 2. Die Anatomie ist ein Teilgebiet der Morphologie. Disziplinen der Morphologie 1. vergleichende Morphologie: a. Erkennen / deCnieren von besDmmten Grundmuster bzw. Merkmale einer Organismengruppe. b. KlassiCkaDon von Organismen anhand von charakterisDschen Merkmalen. 2. funkDonelle Morphologie: Untersucht eine Struktur im Hinblick auf eine besDmmte FunkDon. 3. Experimentelle Morphologie: Untersucht die Entwicklung eines Organismus Geschichte der Anatomie 1. Die ersten anatomischen Zeugnisse: prähistorische Höhlenmalerei. 2. In der AnDke: Galenos von Pergamon (war Arzt und Anatom) 3. In der Renaissance: Andreas Vesalius  revoluDonierte die Medizin seiner Zeit und war der Begründer der modernen Anatomie. Teilgebiete der Anatomie 1. Makroskopische Anatomie 2. Mikroskopische Anatomie 3. Embryologie 4. DeskripDve Anatomie 5. FunkDonelle Anatomie Die Anatomie des Dr. Tulp, Rembrandt, 1632 Makroskopische Anatomie 1. Beschreibt Strukturen > 1mm, d.h. die mit bloßem Auge oder einer Lupe beurteilt werden können 2. Äußere und „innere“: Strukturen, die nach Auf- und Auseinanderschneiden des Körpers zu sehen sind Makroskopische Anatomie: Vergleichende, systemaDsche und topograCsche Anatomie: 1. Vergleichende Anatomie: Der Vergleich von Tieren und Menschen ermöglich die Beschreibung  homologer (artgleicher) bzw. heterologer (aroremder) Formen  biologische SystemaDk; Mensch → Vertebraten (= WirbelDere) 2. SystemaDsche Anatomie: einzelnen Strukturen des Körpers werden zu funkDonell zusammenhängenden Organsystemen/ Kategorien gruppiert: a. Bewegungssystem b. Herz-Kreislauf-System c. Nervensystem d. Atmungssystem e. Verdauungssystem f. Urogenitaltrakt g. Drüsen h. Haut und Sinnesorgane 3. Topographische Anatomie: Beschreibt die Lage und Stellung der anatomischen Strukturen zueinander (siehe Abbildung rechts) Mikroskopische Anatomie: Histologie Anatomische Strukturen unterhalb des mit bloßem Auge sichtbaren Bereichs (< 1mm)  Beschreibt den Feinbau von Organen, Geweben und Zellen. 1. Zytologie (Zellenlehre) 2. Histologie (Gewebelehre) 3. Mikroskopische Anatomie der Organe to know Important Molekulare Anatomie: Beschreibt den molekularen Au=au von Zellen und Organen. → Zusammenarbeit mit Zellbiologen und Biochemikern Myelinscheide Embryologie: Beschreibt die Entstehung der anatomischen Strukturen während der Embryonalentwicklung. 1. topograCsche und funkDonelle Beziehungen verstehen und erkennen. 2. Grundlage für das Verständnis der Entstehung von Fehlbildungen. Beispiel: Entstehung von Fehlbildung durch Alkoholkonsum 6 38 - 0 , 5-8 & , 38 8 5 - S 9 - 10 9 10-38 a 10 - T Organsystem/ Organapparat: Beim Menschen unterscheidet man folgende Organsysteme: 1. Nervensystem 2. Hormonsystem (auch endokrines System genannt) 3. Herz-Kreislauf-System 4. Atmungssystem 5. Verdauungssystem 6. Urogenitalsystem (Harnsystem und Geschlechtssystem) 7. Skele` 8. Muskulatur 9. Haut know Gliederung des Körpers: Important to & Untergliederung des Rumpfs Rumpf (Truncus): RBBB 1. Rücken + Wirbelsäule 2. Brustwand 3. Bauchwand 4. Becken Leibeshöhle (Cavitas): (BBB Leibeshöhle S 1. Brusthöhle (Cavitas thoracis) = alles 2. Bauchhöhle (Cavitas peritonialis) Möhle 3. Beckenhöhle (Cavitas pelivs) Äußere Gestalt des Körpers: Äußere Gestalt des Körpers: Körpermaße Wachstums- und Gewichtskurven in PerzenDlen für Mädchen und Jungen im Alter von 0-18 Jahren: Körperlänge 1. WichDgste leicht messbare Größen zur Charakterisierung des Körpers eines Menschen im Ganzen. 2. Ende des Längenwachstums: bei der Frau = ca. 20. Lebensjahr; beim Mann = 25. Lebensjahr 3. Bis zum 40. Lebensjahr: ca. -1mm 4. Bis zum 60. Lebensjahr: ca. -1cm 5. Ab 60. Lebensjahr: ca. -1-2cm/10 Jahre 6. Tägliche Schwankungen Erfassung der Körperlänge 1. Mit Maßband oder einer an der Wand befesDgten Messla`e wird die Distanz von der Fußsohle bis zum Scheitel gemessen. a. aufrechte Körperhaltung b. Kopf gerade c. ohne Schuhe d. möglichst morgens 2. Bei Neugeborenen und Säuglingen: liegend mit gestreckten Beinen. Körpergewicht: 1. Im ständigen Fluss a. Magen-Darm-Kanal und Harnblase b. Umgebungstemperatur c. Tagesschwankungen ca. 1-2 kg 2. Messen: morgens nüchtern nach Harn- und Stuhlentleerung und unbekleidet Body-Mass-Index (BMI) = 18 75 , 2 BMI = Körpergewicht (in kg) ÷ Körpergröße (in m ) BMI Äußere Gestalt des Körpers: Körperoberdäche & Entwicklung des Menschen (II): Abbildung rechts: RelaDves Größenwachstum d. verschiedenen Organsysteme. Die beim Erwachsenen erreichten Gewichte wurden gleich 100% gesetzt (nach Tanner): Entwicklung des Menschen: Dickenwuchs und Längenwuchs Körperbau: KonsDtuDon Erscheinungsbild des Menschen. 1. Prägende Faktoren: Anatomische Faktoren & Psychische Faktoren 2. Vererbt, aber: beeindusst von äußeren Faktoren KonsDtuDonstypen nach Kretschmer: Aber: Behauptung Körperbau und Charakter hingen zusammen ist überholt! Äußere Gestalt: Einduss von Alter Beispiele anatomischer Unterschiede zw. Kind und altem Menschen: AF Im Vergleich zur „Norm“ des Erwachsenen im mi`leren Lebensalter zeigt die Anatomie des Kindes und des Greises teilweise erhebliche DiAerenzen.  Äußere Gestalt: Einduss von Geschlecht: Geschlechtsdimorphismus know Hauptachsen und Hauptebenen des menschlichen Körpers: Important to 1) Safitzal Ebens - · 2) Longitudinalachse 3) Transversalachse u 4) Sutura coronalis - => 5) Transversalebene o Sagittalachse > 7) Suturasagittalis * = 8) Frontalebene Schni`ebenen durch den menschlichen Körper: -noral) Peritony parish Richtungs- und Lagebezeichnungen: Important to know Anmerkung: Bei den - - Seitenangaben (dexter - - - und sinister) geht man - - - immer vom PaDenten aus - und nicht von der Sicht - - des Gegenübers: = - - - Lage- und Richtungsbezeichnungen am menschlichen Körper: Bildgebende Verfahren in der Medizin: Was sind bildgebende Verfahren? 1. dienen zur medizinischen DiagnosDk 2. verschiedene apparaDve Untersuchungsmethoden, die Bilddaten (zwei- oder dreidimensionale) von Organen und Strukturen des menschlichen Körpers liefern 3. Diagnose krankheitsbedingter Veränderungen eingesetzt Einteilung der bildgebenden Verfahren 1. z.B. nach Art der Bilderzeugung a. Röntgenstrahlung b. Radionuklide c. Ultraschall d. Kernspinresonanz e. Infrarotstrahlung f. sichtbares Licht 2. z.B. nach Art der erzeugten Bilddaten Röntgenstrahlung: 1. z. B. Röntgenaufnahmen, Computertomographie 2. Durchleuchtung des menschliche Körper  Darstellung vor allem von Knochen, teilweise auch innere Organe 3. Prinzip: Das in den Knochen vorkommende Element Calcium hat eine deutlich höhere Ordnungszahl als die Elemente, aus denen die weichen Gewebe hauptsächlich bestehen, so dass es zu einer unterschiedlich starken Abschwächung der Strahlung kommt. Röntgenprinzip am Beispiel einer Thoraxaufnahme: Röntgenbild und Computertomographie Radionukliden: z. B. SzinDgraphie, Positronen-Emissions-Tomographie (PET) Darstellung / Untersuchung von StoAwechselprozesse im lebenden Organismus, indem die Verteilung einer schwach radioakDv markierten Substanz sichtbar gemacht wird. SzinDgraphie und Positronen-Emissions-Tomographie: Ultraschall: z. B. Sonographie 1. Je nach Material eines Hindernisses wird der Ultraschall redekDert, absorbiert oder tri` hindurch. 2. Je nach Anforderung mit verschiedenen Ultraschallsonden und unterschiedlicher Auswertung und Darstellung der Messergebnisse durchgeführt. Vor und Nachteile der Sonographie: Important to know Ein Beispiel für eine Anwendung von Ultraschall-Untersuchungen: Die Fe`leber Kernspinresonanz: 1. spektroskopische Methode zur Untersuchung der elektronischen Umgebung einzelner Atome und der Wechselwirkungen mit den Nachbaratomen. 2. basiert auf sehr starken Magneoeldern sowie elektromagneDschen Wechselfeldern im Radiofrequenzbereich, mit denen besDmmte Atomkerne (meistens die Wassersto erne / Protonen) im Körper resonant angeregt werden, die dann im Empfängerstromkreis elektrische Signale induzieren. Magnetresonanztomographie: MRT Beispiel für die Anwendung von MRTs: Infrarotstrahlung 1. z. B. diagnosDsche Thermographie 2. Wärmebildkamera: z.B. zur DetekDon von Entzündungen sichtbares Licht 1. z. B. Endoskopie 2. Endoskop: Gerät, mit dem das Innere von lebenden Organismen untersucht und / oder gar manipulieren kann. Histologie 1. Teilgebiet der Medizin und Biologie  Gehört zur Anatomie oder Pathologie 2. Gewebeproben werden untersucht  dünnste, gefärbte Gewebsschni`e werden mit Hilfe von Mikroskopen beurteilt: morphologische DiagnosDk 3. Anhand des Erscheinungsbildes und des Färbe-Verhaltens der Gewebestrukturen wird der Befund erstellt wird. ⑳ Geschichte der Histologie (I) 1. Henri Louis Duhamel du Monceau (1700-1782) stellte fest, dass Tierknochen sich mit dem FarbstoA Krapp anfärben lassen. 2. ChrisDan Go€ried Ehrenberg benutzte im Jahre 1838 Karmin zur Anfärbung und mikroskopischen Beobachtung von AufgussDerchen (InfusorienDerchen). 3. Joseph von Gerlach (ca. 1855) beschreibt die Färbung von Zellkernen in Derischen Zellen mi`els Karmin. Asteriden-Larve, gefärbt mit Borax-Karmin Geschichte der Histologie (II) 1. Heinrich Wilhelm Waldeyer (1863): verwendete den Extrakt des Blutholzbaumes (Haematoxylum campechianum) zur Hämatoxylinfärbung von Nervenzellen. 2. Marie François Xavier Bichat (1771–1802) gilt als Begründer der Histologie  beschrieb ohne Mikroskop 21 Gewebetypen im menschlichen Körper  3. Rudolf Virchow (1821–1902) Langerhanssche-Insel Hämatoxylin-Eosin-Färbung Mikroskopie: Mikroskop: Gerät, das es erlaubt, Objekte bzw. die Struktur von Objekten, deren Größe unterhalb des Audösungsvermögens des menschlichen Auges liegt, zu vergrößern. Lichtmikroskopie (I) 1. Römer: Vergrößerung durch mit Wasser gefüllte Glasschalen 2. 16. Jahrhundert: Vergrößerungslinsen 3. Hans Janssen: gilt als ErCnder des ersten zusammengesetzten Mikroskops (1590) 4. Galileo Galilei entwickelte 1609 das Occhiolino, ein zusammengesetztes Mikroskop mit einer konvexen und einer konkaven Linse. 5. Robert Hooke (1665): publizierte in „Micrographia“ ein zusammengesetztes Mikroskop, dass bis zu 50-fach vergrößern konnte. 6. Antoni van Leeuwenhoek (1632–1723): Mikroskope mit bis zu 270-fache Vergrößerung.  Entdeckung der so genannten „Animalkulen“: einzellige Bakterien und Protozoen. Mikroskop ≠ Mikroskop: 1. Lichtmikroskop 2. Elektronenmikroskop 3. Rastersondenmikroskop RS 4. Röntgenmikroskop 5. Ultraschallmikroskop oder akusDsches Mikroskop 6. Helium-Ionen-Mikroskop 7. Focused-Ion-Beam-Mikroskop (FIB) I FBI but mixed letters 8. Photonisches KraWmikroskop 9. Magnetresonanzmikroskop MR 10. Raster-SQUID-Mikroskop Squidward 11. Neutronenmikroskop Lichtmikroskop: Gerät, das stark vergrößerte Bilder von kleinen (oW für das Auge nicht sichtbaren) Strukturen oder Objekten durch die Ausnutzung opDscher EAekte erzeugen. 1. konvenDonelles Lichtmikroskop 2. Phasenkontrastmikroskop 3. Interferenzkontrastmikroskop 4. Fluoreszenzmikroskop 5. PolarisaDonsmikroskop 6. Konfokalmikroskop FunkDonsweise eines Lichtmikroskops Durchlicht- oder Audichtmikroskopie: 1. Durchlichtmikroskopie: das Licht wird durch das Präparat hindurchgeleitet  durchsichDge oder dünn geschni`ene Präparate 2. Audichtmikroskopie: das Licht wird entweder vom Mikroskop kommend durch das ObjekDv auf das Präparat geleitet oder von der Seite eingestrahlt.  Das am Präparat redekDerte Licht wirdvwiederum vom ObjekDv aufgefangen. Bei der Audichtmikroskopie werden in der Regel undurchsichDge Präparate verwendet Elektronenmikroskop (I) 1. ein Mikroskop, das das Innere oder die Oberdäche eines Objekts mit Elektronen abbildet 2. Schnelle Elektronen haben eine sehr viel kleinere Wellenlänge als sichtbares Licht. 3. Das Audösungsvermögen eines Mikroskops wird durch die Wellenlänge begrenzt. 1. Audösung eines Elektronenmikroskop: a. je nach Bauart ~0,1 nm b. Lichtmikroskop je nach Bauart ~200 nm Vergleich Elektronenmikroskopie und Lichtmikroskopie: Leberzelle Zellau=au: Warum ist die Morphologie und der Au=au der Zelle für uns wichDg? Blutzellen des Menschen im Ausstrichpräparat: 1 Erythrozyten 2 neutrophiler Granulozyt 3 Monozyt 4 Thrombozyt Resorbierendes Darmepithel des Menschen: Das Epithel besteht aus einer Schicht prismaDscher Zellen mit länglichem Kern und Bürstensaum  L. P.: Lamina propria, die Bindegewebsschicht unter dem Epithel mit einem „bunten“ Gemisch verschiedener Zelltypen. EukaryoDsche Zelle: important to know 1 = Kern mit Hetero- (dunkel) und EuchromaDn (heller) sowie Nukleolus; 2 = Golgi-Apparat; 3 = Mikrovilli (mit Glykokalyx); 4 = Sekretgranulum (mit Exozytose); 5 = Zentriolen (v.a. bei Zellteilung bedeutsam, weil hier je ein Paar aus Zentriolen das Zentromer bildet); 6 = Kinozilie (= Flimmerhaare  sind bewegliche Zellfortsätze); 7 = Zonula occludens (= Schlussleiste  sind schmale Bänder aus Membranproteinen, die Epithelzellen von WirbelDeren vollständig umgürten); 8 = terminales Netz mit Zonula adhaerens (Z. a. = Zellverbindung, die AkDn- Filamente zweier Zellen verknüpW und dadurch biomechanisch verstärkt); 9 = Lysosom; 10 = gla`es endoplasmaDsches ReDkulum (gla`es ER); 11 = Peroxisom; 12 = Gap JuncDon (= sind proenbildende Proteinkomplexe, welche Plasmamembranen zweier Zellen eng miteinander verbinden) (Nexus); 13 = clathrinbedeckte EndozytoseCgur (= häuCgste d. 4 Mechanismen d. Endozytose); 14 = Desmosom (= spezialisierte zelluläre HaWstrukturen, die enge Verbindung zw. 2 Zellen herstellen); 15 = Glykogen; 16 = Interzellulärspalt; 17 = Einfaltung des basalen Labyrinths; 18 = Lamina densa der Basallamina; 19 = Polysomen; 20 = Hemidesmosom (= sehen aus wie halbe Desmosomen); 21 = Mikrotubuli und KeraDnClamente; 22 = Mitochondrium; 23 = raues endoplasmaDsches ReDkulum (raues ER); 24 = mulDveiskulärer Körper  1) Kanal protein ulzutoskelettfilamente Protein 5) KH-Ketze 2) integrales 3) C-Helix Zellmembran und Zytoplasma: important to know Lipiddoppelschicht, in die Proteine eingelagert sind: Besteht aus Lipiden (meist ca. 45%), Proteinen (meist ca. 45%) und Kohlenhydraten (meist ca. 5- 10%) Bürstensaum (Mikrovilli): Mikrovilli sind fadenförmige Zellfortsätze auf der apikalen Seite von Epithelzellen, die zur Oberdächenvergrößerung von Zellen und damit der Verbesserung des StoAaustausches dienen. Glykokalyx: Gesamtheit der KH, die außen an der Membran einer Zelle vorkommt 1. Bürstensaum 2. Zellkern eines Enterozyten (1): parallel angeordnete AkDnClamente (2): Glykokalyx d. Mikrovilli b: Querschni`: Vergrößerung 68.000x Phospholipide, Glykolipide und Cholesterin in der Zellmembran: Das Ausmaß der Fluidität der Membran hängt von der Temperatur und der Lipidzusammensetzung (Cholesteringehalt) ab. Membranlipid (> 500 Lipidspezies): 1. Polare Phospholipide 2. Cholesterin 3. Glykolipide Phospholipide bilden eine Doppelschicht mit einem inneren und äußeren Bla`. Verschiedene Typen peripherer und integraler Proteine in der Zellmembran: Integrale Membranproteine, periphere Membranproteine, Lipidankerproteine  FunkDonen: Transport, Kanäle, Pumpen, Rezeptoren Singlepass, mulDpass und Beta-Fass Transmembranproteine? (1) ein singlepass α-helikales Transmembranprotein (2) ein mulDpass α-helikales Transmembranprotein (3) ein β-Fass Transmembranprotein SchemaDsche Darstellung der Zellkontakte: Zellkontakte in EM-Aufnahmen: Zonula occludens (1); Zonula adhaerens (2); Desmosomen (3). Zell-Zell-Verbindungen (Gap JuncDon, Nexus): 1. Kanalbildende Proteinkomplexe, die benachbarter Zellen direkt miteinander verbinden. 2. Bestehen aus zwei Halbkanälen (Hemichannels, Connexone) Au=au eines Nexus (Gap JuncDon): Schlussleisten: Zonula occludens (Tight JuncDon) im dreidimensionalen Schema Tight JuncDons: Verschiedene Proteine Zytoplasma 1. Grundsubstanz der Zelle 2. Protoplasma: Grundsubstanz mit Zellorganellen 3. Zytosol a. Ektoplasma (Zellrand) b. Endoplasma (Zellinneres) c. KomparDmente: membranbegrenzte Räume innerhalb des Zytoplasmas 4. chemische StoAwechselprozesse: Auf- und Abbau, Speicherung Zytoplasma: Zusammensetzung 1. Wasser 80,5 – 85 % 2. Proteine 10 – 15 % 3. Lipide 2 – 4 % 4. Polysaccharide 0,1 – 1,5 % 5. DNA ca. 0,4 % 6. RNA ca. 0,7 % 7. kleine organische Moleküle ca. 0,4 % 8. anorganische Moleküle und Ionen ca. 1,5 % 9. pH-Wert ca. 7, gepuAert Zytoskele`: Filamente und mikrotubuläre, zytoplasmaDsche Strukturen, die das Zytosol durchziehen  1. Formgebung, mechanische Stabilisierung 2. AkDve Bewegungen der Zelle 3. Intrazellulärer Transport 4. Bindung von Enzymen und Metaboliten Endothelzellen. Die Mikrotubuli sind in grün, AkDnClamente sind in rot markiert worden. Die Zellkerne sind blau markiert Zytoskele`: Mikrotubuli 1. Im Zytoplasma verteilte röhrenförmige Gebilde.  Dynamischer Auf- und Abbau. 2. Motorprotein: Dynein und Kinesin  Transportvorgänge, Bewegung und BefesDgung Axonaler Transport: Important to know - - - = 1) Axon 4) Neurotransmitter 2) Raues ER 5) Minrotubulus 3) Synapse Zytoskele`: AkDnClamente 1. Besteht aus AkDn 2. Dynamischer Auf- und Abbau 3. Stabilisierung der Zellform, InterakDon mit anderen Protein um Zell- oder Gewebestabilität zusichern 4. Zellbeweglichkeit IntermediärClamente 1. Längliche ProteinClamenten im Cytoplasma einer Zelle, die der Erhöhung der mechanischen Stabilität der Zelle dienen. 2. lagern sich zu intrazytoplasmaDschen und intranukleären Netzwerken zusammen 3. strahlen auch in besDmmte Zellverbindungen aus (z. B. Tight JuncDons, Gap JuncDons) a: Asterozytenfortsätze: GliaClamente (∗); b: Basale Epidermiszelle des Menschen mit kompakten  1 = KeraDnClamentbündeln; 2 = Hemidesmosom; 3 = Basallamina. Zellzentrum (Zentriolen): Transport- und Stützaufgaben bei der Zellteilung  OrganisaDon des Mikrotubuli-Zytoskele`s Zellkern 1. Alle menschlichen Zellen mit Ausnahme der reifen Erythrozyten und Thrombozyten besitzen einen Zellkern. a. Kugelig oder ellipsoide Form b. Teilweise mehrere Kernkörperchen c. Kernhülle und Poren 2. InformaDons- und Steuerungszentrum der Zelle Zellkern: Kernhülle 1. zweifache Zytomembran (ausser Zellteilung) 2. Kernporen:  Ribonucleinsäure: Export; Proteine: Import EndoplasmaDsches ReDkulum: (1) Kernmembran; (2) Kernpore; (3) Raues ER; (4) Gla`es ER; (5) Ribosom auf dem rauen ER; (6) Proteine, die transporDert werden; (7) Transport- Vesikel; (8) Golgi-Apparat; (9) cis-Seite des Golgi-Apparates. (10) trans-Seite des Golgi-Apparates; (11) Zisternen des Golgi- Apparates EndoplasmaDsches RekDkulum (ER): 1. verzweigtes Membran-Netzwerk aus Röhren, Bläschen und Zisternen, die von der ER-Membran umgeben werden.  2. Das ER macht über die HälWe der gesamten Membranmenge in einer Eukaryotenzelle aus. 3. ER-Membran geht direkt in die Kernhülle des Zellkerns über Gla`es endoplasmaDsches ReDkulum: metabolische Prozessen 1. Synthese von Lipiden (z.B. Phospholipide), Fe`säuren und Steroidhormone 2. KohlenhydratstoAwechsel 3. EntgiWung 4. Einlagerung von Calcium 5. Besonders reich: Nebennierenzellen und Leberzellen Rauhes endoplasmaDsches ReDkulum 1. Ribosomen auf Membranoberdächen 2. zwei FunkDonen a. Proteinbiosynthese: MembranprodukDon b. Pos`ranslaDonale ModiCkaDon  exokrine Drüsen, Leber, Nerven- (Nissl-Schollen) und Embryonalzellen Golgi-Apparat und SekreDonsgranula: 1. Wurde nach dem italienischen Pathologen Camillo Golgi benannt, der ihn 1898 bei histologischen Forschungen am Gehirn entdeckte. 2. Pos`ranslaDonale ModiCkaDon der im ER syntheDsierten Sekret- und Membranprotein Sto‰ransport im Golgi-Apparat: 2 Hypothesen zum Sto‰ransport 1. Vesikuläres Transportmodell 2. Modell der Zisternenreifung Endosomen und Lysosomen Endosomen (frühe und späte): Nehmen Makromoleküle auf, die durch Pinozytose in die Zelle gelangen. 1. besitzen H+-ATPase, die Proteinen ins Innere pumpt (pH 6,5-6) 2. saure Hydrolase für enzymaDsche Abbau 3. Können als späte Endosomen im weiteren zu Lysosomen werden Lysosomen: Durchmesser von 0,1–1,1 μm 1. intrazelluläre Verdauung von Proteinen und Makromolekülen: 2. verschiedene hydrolysierende Enzyme wie Proteasen, Nukleasen und Lipasen 3. pH von 4,5–5 Peroxisomen 1. Kleine (100 - 1000 nm Durchmesser), mit einer einfachen Membran umhüllte Vesikel im Zytoplasma. 2. Enthalten ca. 60 Monooxygenasen und Oxidasen, die den oxidaDven Abbau von Fe`säuren, Alkohol und anderen Verbindungen katalysieren  verwenden molekularen SauerstoA als Co-Substrat. Mitochondrien 1. eine von einer Doppelmembran umschlossenes Zellorganelle mit eigener Erbsubstanz 2. kommen in fast allen Eukaryoten vor  ABER: Prokaryoten nicht 3. „EnergiekraWwerke“: Bildung von Adenosintriphosphat (ATP) ~ Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle"  Mitochondrien: Au=au Mitochondrien des Cristae-Typs: 1. besitzt an der inneren Membran zahlreiche Einstülpungen (= Cristae) 2. Oberdächenvergrößerung → mehr ReakDonsraum Mitochondrien des Tubuli-Typs: 3. die innere Membran bildet Röhren aus Zellfortsätze: 1. Strukturelement vieler Zellen 2. „wimpernarDge“ Zellfortsätze (Zilien) a. Kinozilien: 1. Flimmerhaare * 2. Rhythmische Bewegungen ↓ 3. LuWweg, Eileiter b. Stereozilien * 1. Keine akDve Bewegung & 2. Sinneszellen des Innenohrs, Riechzellen, Stäbchen und Zapfen der Netzhaut Kinozilien und Steriozilien: Kinozilien (Flimmerhaare) auf dem Apex einer Epithelzelle der Tuba uterina des Menschen.  Stereozilien in Innenohr Zelleinschlüsse: Lichtmikroskopisch sichtbare Zelleinlagerungen 1. Produkte des ZellstoAwechsels 2. Substanzen, die in die Zelle aufgenommen werden StoAwechselprodukte 1. Glykogen (siehe Bild rechts) 2. Lipide (Siehe Bild rechts unten) 3. Protein Zellpigmente: Zellfarbe Au=au der Gewebe: Was machen wir zum Thema „Au=au der Gewebe“? 1. Epithelgewebe 2. Bindegewebe (Stützgewebe (Knorpel/Knochen) 3. Muskelgewebe 4. Nervengewebe Epithelgewebe: Aufgaben Richtet sich nach dem jeweiligen Organ, das das Epithel auskleidet: 1. Drüsenepithel 2. ResorpDonsepithel 3. Sinnesepithel Allgemein: 1. Schutz vor mechanischer Schädigung 2. Barriere für Mikroorganismen 3. Schutz vor Wasserverlust durch Verdunstung 4. Wahrnehmung von Reizen 5. ResorpDon 6. SekreDon Au=au von Oberdächenepithelien 1. Alle Oberdächenepithelien werden durch eine Basallamina (0,5-1,5 µm) von dem darunterliegenden Bindegewebe abgegrenzt. 2. Sind geschlossene Zellverbände ohne Blutgefäße, die von anderen Geweben durch DiAusion ernährt werden. EinschichDges Pla`enepithel: 1. Basalmembran 2. Lamina propria Epithel mit Epithelzelle und Basallamina: Epithel mit Epithelzellen, epithelialer Basallamina und subepithelialem Bindegewebe mit einigen d. zahlreichen makromelekularen Komponenten (Schema). Die Basallamina u. die weniger scharf begrenzte Lamina CbroreDcularis (extrazelluläre Bindegewebskomponenten unmi`elbar unter d. Basallamina) bilden lichtmikroskopisch sichtbare Basalmembran. MikroCbrillen aus Fibrillin treten allein  z.B. als Komponente d. Lamina CbroreDcularis – od. als Bestandteil v. elasDschen Fasern auf. Ein anderer MikroCbrillentyp besteht aus vom Typ VI. Oberdächen- oder Deckepithelien: einige Bespiele (I) ResorpDonsepithel d. Jejunums mit Basalzellen, Becherzellen und Zylinderzellen mit Bürstensaum. Es sind 4 Zo`en und 10 Krypten ganz od. teilweise angeschni`en  Azan Färbung  Elektronenmikroskopische Aufnahme der Basallamina FunkDonen: stabilisierende Schicht unter der Epithel-Zellschicht, Beeindusst ZellstoAwechsel, Zellpolarität und ZelldiAerenzierung, Leitschiene für ZellmigraDonen KlassiCzierung von Oberdächenepithelien: Important to know J 1) einschichtig a) mehreinig 3) einschichtig isoprasmatisch 4) Übergangsepithel plattenepithel 5) manschichtiges 6) mit Stereozilien 7) verhornt 1) Endothel 2) Niesenkanälchen 4) Lungenbläschen 3) Gallenblase a) Uterus 8) Eileiten 5) Brust-ABauchfel 10) Atemwege Af EinschichDges Pla`enepithel Important to know Drüsenausführungsgänge 7) Blutgefärinnenwand 11) Verdauungstrakt A. einschichDges Pla`enepithel (Lungenbläschen, - Brust-/Bauchfell, Endothel, Blutgefäßinnenwand) - B. einschichDg kubisches Epithel (Nierenkanälchen, Drüsenausführungsgänge) C. einschichDg hochprismaDsches Epithel (dienen der StoAaufnahme/ -abgabe: - Gallenblase, - Atemwege, Verdauungstrakt, Eileiter, Uterus) O ⑧ ⑧ EinschichDges unverhorntes Pla`enepithel: a. Peritonealepithel b. Gefäßendothel EinschichDges Pla`enepithel in einer transmissionselektronenmikroskopischen Aufnahme: Peritoneum EinschichDges Pla`enepithel in einer transmissionselektronenmikroskopischen Aufnahme; 2 intrazelluläre Vakuole;  verschiedene Pinozytosevesikel; 3 Golgi-Apparat; 4 dicht gepackte KollagenCbrillen; 5 Fortsatz eines Fibroblasten. Parietales Peritonealepithel (1), Mensch;  Vergr. 8.870-fach Querschni`e durch Sammelrohre der Niere: Die Sammelrohre sind ausgekleidet mit einschichDgem, # hochprismaDschen Epithel (AZAN-Färbung) ⑨ EinschichDges prismaDsches Epithel: (1). * Mit Schleim gefüllte Becherzelllen  Bürstensaum d. resorbierenden Epithelzellen; 2. Bindegewebe (Lamina propria) mit gla`en Muskelzellen d. Darmzo`en. Dünndarm, Mensch, PlasDkschni`, Färbung; H.E., Vergrößerung 380-fach PrismaDsches Gewebe: Oberdächenepithel des Magen PrismaDsches Epithel in einer transmissionselektronenmikroskopischen Aufnahme. 1 Zellkern der Epithelzelle; 2 Muzingranula im Zytoplasma oberhalb des Kerns; 3 Magenlumen;  Basallamina; 4 subepitheliales Bindegewebe. Die Oberdächenschleimhaut ist arDCziell abgelöst. Oberdächenepithel des Magens, Mensch; Vergr. 2.860- fach 1) Epidermis der Haut 2) Ösophagus 3) After MehrschichDges Pla`enepithel 4) Augenbindehaut - f) unverhornt: Mundhöhle, - Ösophagus, AWer, Scheide, Augenbindehaut 5) Mundhöhle 6) Scheide g) verhorntes: - Epidermis der Haut MehrschichDges unverhorntes Pla`enepithel: 1) Analkanal 2)Handfläche E Analkanal, Mensch; H. E.-Färbung; Vergr. 260-fach  Verhorntes Pla`enepithel: & Handdäche Nr. 1: Stratum basale; Nr. 2: Stratum spinosum: Intensiv durch Desmosomen verbunden; Nr. 3: Stratum granolosu: KeraDnozyten mit Granula; Nr. 4: Stratum corneum: Zellen gehen zugrunde Mehrreihiges Epithel Mehrreihige: unterschiedlich große Zellen, die alle der Basallamina aufsitzen 1)Basalzelle alnachwachsende Zelle 3)Bechezelle 4) Flimmerepithelzelle a Tracker b) Analgang 2) Nebenhodengang nu und Nebenhodengang Mehrreihiges Flimmerepithel: z. B. Trachea ecumu MehrschichDges Übergangsepithel einer Harnblase: 1. Übergangsepithels: hohe Dehnbarkeit, teilweise auch mehrschichDg 2. Die Deckzellen haben oW einen polyploïden Zellkern (zweikernig) und überbrücken wie ein Regenschirm mehrere Intermediärzellen (umbrella cells) Übergangsepithel in verschiedenen Dehnungszuständen: Harnblase important to know m Zusammenfassung – Oberdächenepithelien m. KlassiCkaDon & Vorkommen d. verschiedenen Formen: Kornea = Hornhaut; apikal = an der Spitze beCndlich; polyploid = mehr als zwei Sätze von Chromosomen in den Zellen Drüsenepithel: Exokrine Drüsenzellen in einer EM-Aufnahme. 1 = Zellkern; 2 = raues ER; 3 = Golgi-Apparat; 4 = SekreDonsgranula; 5 = Lumen des Drüsenazinus; 6 = zentroazinäre Zelle.  Pankreas, Mensch; Vergr. 6.740-fach Drüsenepithelien 1. Drüsen (Glandulae): Verbände hochdiAerenzierter Epithelzellen, die ihre Syntheseprodukte entweder über einen Ausführungsgang an eine freie Oberdäche (exokrine Drüse) oder direkt ins Blut (endokrine oder innersekretorische Drüse) abgeben.  2. Drüsen werden nach den verschiedensten morphologischen oder funkDonellen Gesichtspunkten systemaDsiert. Verschiedene SekreDonstypen: u.a. merokrin (= einen Teil des Zellinhaltes als Sekret abgebend; teilsezernierend); apokrin (= ein vollständiges Sekret produzierend und dieses sowie Teile der [eigenen] Zellen ausscheidend) & holokrin (= Sekrete absondernd, in denen sich die Zellen der Drüse völlig aufgelöst haben) Merokrine seröse (= aus Serum bestehend) SekreDon: Apokrine Drüsen (DuWdrüsen): Extraepitheliale Drüsen – Apokrine Schweißdrüsen: 1 = Sekret- und Zytoplasmakuppe, 2 = Myoepithelzellen  Färbung: Eisenhämatoxylin-Pikrofuchsin nach van Gieson; Vergr. 240fach Holokrine SekreDon: 1. Während des Sekretzyklus sammelt sich Sekret im Cytoplasma und die Zelle zerfällt. 2. Die Zelle wird selber zum Sekretprodukt und geht dabei zugrunde (z. B. Talgdrüsen der Haut). Extraepitheliale Drüsen – Holokrine Talgdrüsen: 1 = Talg im Ausführungsgang; 2 = Talgdrüsenzellen (Ersatzzellen, Basalzellen); 3 = Periphere Zellen; 4 = StraAes Bindegewebe  Färbung: Azan; Vergr. 65fach Art des SekreDonsziels: Endokrine und exokrine Drüsen 1. Endokrine Drüsen: SekreDon ins Blutgefäßsystem (InkreDon) 2. Exokrine Drüsen: SekreDon an innere oder äußere Oberdächen (ExkreDon) LokalisaDon endokriner Drüsen – Endokrine Systeme: FunkDon endokriner Drüsen 1. Kein Ausführungsgang: Produkte (Hormone) werden direkt an den Blutkreislauf abgegeben 2. Können in Hohlräumen (Follikeln) Hormone speichern, die im Bedarfsfall abgeben werden 3. Aber: Zwischen den einzelnen Hormondrüsen bestehen teilweise erhebliche morphologische und funkDonelle Unterschiede.  endokrine Drüse oder Einzelzellen in verschiedenen Organen Si Beispiele für exokriner Drüsen 1. Speicheldrüsen 2. Samenblase 3. Schweißdrüsen 4. Teile des Pankreas Drüsen: Einteilung nach Lage Nach ihrer Oberdächenbeziehung:  1. Endoepitheliale Drüsen: Einzelzellen oder Zellgruppen im Oberdächenepithel (z.B. Becherzellen im Darmepithel) 2. Exoepitheliale Drüsen: Aus dem Epithelverband ausgewandert  Nach DiAerenzierung bilden diese Zellen Ausführungsgänge (Sprossen) Af Einteilung nach Struktur: O & Drüsen: Azinöse Endstücke  Alveoläre Endstücke Tubulöse einfache Drüse  Einteilung nach Struktur (II): J & Einteilung nach Sekret: Seröse Drüsen Seröse Drüsen: proteinreiches, dünndüssiges Sekret AF  1. IsoprismaDsche Zellen mit einem zentralen Kern 2. Tränendrüsen, Ohrspeicheldrüse, Pankreas 8 & Einteilung nach Sekret: muköse Drüsen Muköse Drüsen: zähdüssiger Schleim (Muzin) AF 1. Flacher als seröse Zellen 2. Zellkern liegt häuCg basal 3. Gaumendrüse 1 = Muköse Drüsen; 2 = seröse Drüsen; 3 = Zungenmuskulatur 8 Einteilung nach Sekret: seromuköse Drüsen Gemischte Drüsen: enthalten sowohl seröse als auch muköse Drüsenendstücke  Speicheldrüsen des Mundbodens 1 = tubulös, mukös, 2 = v.-Ebner-Halbmond, 3 = seröse Azini 1 = muköses Endstück 2 = seröser / muköser Halbmond 3 = seröses Endstück & Bindegewebe und Stützgewebe (Knorpel/Knochen): 8 Binde- und Stützgewebe: 1) Mastzelle 2) Retikulinfaseen 4) Maurophagen 3) Fettzelle 5) Kollagenfibrillen 1. Plasmazelle; 2. ElasDsche Faser; 3.=> Mastzelle; 4.-Makrophage; 5. Nervenfaser; 6. Grundsubstanz; 7. - KollagenCbrillen; 8. Neutrophiler Granulozyt; 9.- ReDkulinfasern; 10. Fibroblast; 11. Kapillare mit Endothelzellen; 12. - Fe`zelle Allgemeine Einteilung des Binde- und Stützgewebes: know Important to Bindegewebe 1. Kommt im gesamten Körper vor. 2. Setzt sich aus Bindegewebszellen und aus Interzellularsubstanz (= extrazelluläre Matrix) zusammen. a. Die meisten sehr gut regeneraDonsfähig b. an die Anforderungen / mechanischen Erfordernisse angepasst c. Bindegewebe unterscheiden sich in ihrer Faserqualität und –Dichte. FunkDonen von Bindegewebe: 1. Stützgerüst der Organe (es bildet im Organ das sog. Stroma) P O  2. Unterteilung und Umhüllung der Organe, Einbe`ung der Organe in ihre Umgebung 3. Speicherung von Fe` und Wasser 4. Leitstruktur für Leitungsbahnen 5. Gleit- und Verschiebeschicht 6. Abwehr d Stützgewebe 1. durch Fasern und eine mineralverstärkte Grundsubstanz gefesDgte Substanz 2. Abhängig von physiologischen Aufgaben: unterschiedliche FesDgkeit, ElasDzität, Härte  Unterschiedliches Mischverhältnis der Bestandteile des Bindegewebes 3. Knochen sind starre Stützgerüste. 4. Knorpel sind halbstarre Versteifungen Bestandteile des Binde- und Stützgewebes: to know Important A Familie der Bindegewebszellen: Important to know Die verschiedenen Bindegewebsformen und auch die gla`e Muskulatur entwickelt sich aus dem sog. Mesenchym. Mesenchymale Zellen sind im wesentlichen mulDpotente Stammzellen. Zelluläre Bestandteile von Bindegewebe: Cxe und mobile Bindegewebszellen Fixe Bindegewebszellen: 1. Fibroblasten und Fibrozyten a. Fibroblasten: junge noch nicht ausgereiWe Zellen  Bewegliche Vorstufe der Fibrozyten  Bilden Extrazellularsubstanz  RegeneraDon b. Fibrozyten: ausgereiWe Zellen mit langen Fortsätzen  Bilden ein 3-D-Netz  Bilden wenig Extrazellularsubstanz  Können wieder zu Fibroblasten werden 2. Fe`zellen (Adipozyten): sind mit dem Fibroblasten verwandt Fibroblast: Synthese von Interzellularsubstanz (Fasern und amorphe Grundsubstanz)  to know Important Fibroblasten (Nabelschnur): Fibrozyten: 1 Zellen mit mitoDscher Teilung  Färbung: Methylenblau; Vergr. 400fach BGW-Zellen = freie Mobile Zellen im Bindegewebe: dienen Immunantwort & -Abwehr des Organanismus 1. Makrophagen 2. Monozyten 8 3. Plasmazellen 4. Lymphozyten 5. Granulozyten 6. Mastzellen Freie Bindegewebszellen-Makrophagen: Kohlenstaubbeladene Makrophagen in Lymphknoten: Freie Bindegewebszellen: Granulozyten und Monozyten Eosinophiler Granulozyt; Monozyt: 1. Erythrozyt; 2. Endothel Freie Bindegewebszellen: Mastzellen und Plasmazellen Plasmazellen Mastzelle Interzellularsubstanz (Extrazellularsubstanz): Ungeformte Interzellularsubstanz (I) 1. amorphe Grundsubstanz (auch Ki`substanz), die von den Bindegewebszellen sezerniert wird und fast den gesamten Interzellularraum ausfüllt 2. Proteoglykanen (Glykananteil : Protein (10:1)) 3. Glykoproteinen 4. Hyaluronan Hyaloron + an 5. intersDDelle Flüssigkeit Interzellularsubstanz (Extrazellularsubstanz): Ungeformte Interzellularsubstanz (II)  1. Beeindussung von FesDgkeit, DruckelasDzität und anderen mechanischen EigenschaWen des Bindegewebes 2. Beeindussung des StoAaustausches zwischen den Gefäßen und Zellen 3. Speicherung von Wasser 4. Hindernis für eindringende Fremdkörper Interzellularsubstanz (Extrazellularsubstanz): Geformte Interzellularsubstanz (I) 1. Im Interzellularraum bilden sich aus Prokollagen, das von Bindegewebszellen syntheDsiert wird  verschiedene Arten von kollagenen Fasern.  Glycin, Prolin und Hydroxyprolin 2. Das PolypepDd ProelasDn bildet die Basis der Bildung von extrazellulär elasDsche Fasern KollagensekreDon und Entstehung der KollagenCbrillen: Die Hydroxylierung der Prolylreste von Prokollagen erfolgt in Gegenwart von Vitamin C (Cofaktor) Kollagenfasern: Färbung: Azan; Vergr. 200fach KollagenCbrillen: ElasDn: hypotheDsches Modell ElasDsche Fasern bestehen im Wesentlichen aus ElasDn und Fibrillin sowie dem regulierenden Fibulin. Kollagene und elasDsche Fasern-Mesenterium: ReDkuläre Fasern- Gi`erfasern: Kehlkopf Schilddrüse Fasertypen und EigenschaWen (I): to know Important Fasertypen und EigenschaWen (II):  Important to know Fasertypen und EigenschaWen (III): know Important to Formen des Bindegewebes: 1. Lockeres kollagenes Bindegewebe: als Stroma in allen epithelialen Geweben 2. StraAes kollagenes Bindegewebe: a. StraAes gedechtarDges kollagenes Bindegewebe; b. StraAes paralleles kollagenes Bindegewebe 3. Sehnen 8 & 4. ReDkuläres Bindegewebe 5. GallerDges Bindegewebe 6. Spinozelluläres Bindegewebe 7. ElasDsches Bindegewebe Sonderformen des Bindegewebes: Mesenchym X 8 1. Mesenchym: embryonales Bindegewebe  Intrauterine Entwicklung 2. Zellen des Binde- und Stützgewebes sowie der gla`en Muskelzellen sind Abkömmling. 3. Mesenchymzellen bilden keine Fasern Mesenchymzellen: Fe`gewebe: weißes 1. Weißes Fe`gewebe besteht aus Fe`zellen (= Adipozyten), die in ihrem Zytoplasma Fe` einlagern. 2. Leitet sich von mesenchymalen Stammzellen ab. 3. Die Fe`zellen liegen meist in Gruppen vor, teilweise auch vereinzelt im intersDDellen Bindegewebe (= Zell- und Fasernverband, in dem Versorgungsbahnen eines Organs verlaufen  z.B. Blutgefäße, Lymphgefäße, Nerven)  4. Verbünde: Läppchen, die von einer Kapsel aus lockerem Bindegewebe eingefasst sind und durch Bindegewebssepten unterteilt werden. 5. Größere Ansammlungen von Fe`zellen: Nerven Fe`gewebe: 1 = Fe`zellen; 2 = Quer gestreiWe Muskelfasern; 3 = Arterie  Färbung: Hämalaun-Eosin; Vergr. 300fach FunkDonen des Fe`gewebes als Bindegewebe 1. Mechanisch: als Schutzpolster an druckbelasteten Körperregionen, als Verschiebeschicht oder Schutzkapsel um Organe herum, als „Lückenfüller“ in Organen, als Ersatz für zugrundegegangenes Gewebe (= Vakaoe`) 2. Thermisch als Isolator, zum Teil (nur braunes Fe`gewebe) kann das Fe`gewebe auch selbst Wärme produzieren 3. EnergeDsch als Energiespeicher 4. Endokrine FunkDonen Baufe` und Speicherfe` Baufe`: 1. Erhaltung der Organlage (Nierenlage) 2. Polstermaterial (Gesäß, Wange) 3. Gewebeersatz (Rückbildung des Thymus, blutbildendes Knochenmark) 4. Schwer mobilisierbar Speicherfe` = Energiespeicher: Viszerales und subkutanes Fe`gewebe Entwicklung einer weißen Fe`zelle: Braunes Fe`gewebe (plurivakuoläres Fe`gewebe) (I): Schwarz = braunes Fe`gewebe Grau = weißes Fe`gewebe Braunes Fe`gewebe (plurivakuoläres Fe`gewebe) (II) 1. Adipozyten des braunen Fe`gewebes haben einen geringeren Durchmesser als die des weißen (ca. 50-80 µM vs. Ca. 100 µM) 2. Farbe: hohe Zahl an Adipozyten 3. viele kleine Vakuolen 4. gut kapillarisiert AkDves braunes Fe`gewebe im FDG-PET/CT: FDG = FluorDesoxyGlucose; PET = Positronen-Emissions-Tomographie; CT = Computertomographie Weißes und braunes Fe`gewebe: Formen des Stützgewebes: 1. Zum Stützgewebe gehören a. Chordagewebe (= Form des Bindegewebes, die nur während der Embryonalzeit vorhanden ist  ABER: nur in der Embryonalphase) b. Knorpel c. Knochen d. Zahnzement und Zahnbein. 2. Stützgewebe sind spezielle Bindegewebe, die sehr fest und mechanisch belastbar sind und damit in besonderem Maße der Erhaltung der Körperform dienen. 3. Diese Gewebe enthalten kollagene Fasern in einer besonders ausgebildeten Grundsubstanz. Rheumatology key messages: 1. Overweight and obese OA (= osteoarthriDs) paDents should implement a weight-loss strategy incorporaDng exercise tailored to mobility 2. Increasing consumpDon of long-chain n-3 fa`y-acids (oily Csh / Csh oil supplements) may improve pain and funcDon in OA paDents 3. Reducing raised blood cholesterol and increasing intake of rich Vitamin K sources may beneCt OA Au=au von Knorpelgewebe 1. Das Knorpelgewebe besteht aus Knorpelzellen (= Chondrozyten) und aus Interzellularsubstanz (= Fasern und Grundsubstanz).  Chondron: Einheit aus eingekapselten Chondrozyten  2. Um den Knorpel: meist eine Schicht aus straAem Bindegewebe = Perichondrium (=Knorpelhaut)  Dient der „Ernährung“ des Knorpels 3. Die Interzellularsubstanz des Knorpels (= Knorpelmatrix) besitzt eine hohen Wasserbindungsvermögen → DruckelasDzität Besonderheiten von Knorpelgewebe 1. Knorpelgewebe zählt zu den bradytrophen (= langsamer StoAwechsel) Geweben 2. Gefäßfreies Gewebe, das nur wenig metabolisch akDv ist. → Die Ernährung des Knorpels erfolgt durch DiAusion aus den Kapillaren des Perichondriums (= Knorpelhaut) bzw. in den Gelenken durch DiAusion aus der Synovia (= „Gelenkschmiere“).  Der Knorpel besitzt keine Nerven. Knorpelarten Man unterteilt drei Knorpelarten, die sich insbesondere durch verschiedene Faserarten in ihrer Interzellularsubstanz unterscheiden: 8 1. Hyaliner (= glasiger) Knorpel 8 2. ElasDscher Knorpel 3. Faserknorpel Hyaliner Knorpel: X & Vorkommen: Embryonales Skele`, an Rippen, in Gelenken, Wachstumsfugen, Nase, Kehlkopf, LuWröhre, Bronchien Hyaliner Knorpel (LuWröhre (= Trachea)), Querschni` Hyaliner Knorpel-Rippenknorpel: 1 = Asbesoaserung; 2 = Isogene Knorpelzellen (Chondrone, Territorien); 3 = Knorpelhof, territoriale Extrazellulärmatrix; 4 = Interterritoriale Extrazellulärmatrix ElasDscher Knorpel 3 1. Ohrmuschel, äußerer Gehörgang, Ohrtrompete, Kehldeckel und kleinen Bronchien 2. Besonders biegsam, keine Tendenz zur Verkalkung ElasDscher Knorpel- CarDlago epiglo’ca: 1 = ElasDsche Fasern; 2 = Knorpelzellen; 3 = Perichondrium  Färbung: Hämalaun- Orzein; Vergr. 50fach ↑ Faserknorpel 1. Zwischenwirbelscheiben, Schambeinfuge, Gelenkscheiben, Bandscheiben 2. Widerstandfähigster Knorpel Faserknorpel: Die unregelmäßig gestalteten Territorien erhalten große, helle Knorpelzellen (oW in Längsreihen) und sind von groben Kollagenfasern (blau) umgeben. Sehnenansatz am Kalkaneus (= Fersenbein), Ra`e, Färbung; Masson-Trichrom; Vergrößerung: 250-fach Faserknorpel- Discus intervertebralis: 1 = Chondrone; 2 = Kollage Faserbündel Starke Knochen durch Ernährung: EssenDal Nutrients for Bone Health and a Review of their Availability in the Average North American Diet: Table 1: Common Nutrients for Bone Health: Table 2: Nutrient and Dietary Sources: Skele`au=au und allgemeine Gelenkanatomie: Der hat ungefähr 206 Knochen! FunkDonen des Knochengewebes: 1. Es bildet einen Teil des Bewegungsapparates. 2. Es bietet einigen Organen (ZNS, Organe im Brustkorb) Schutz. 3. Es enthält das Knochenmark. 4. Es dient als Calcium- und Phosphatspeicher. Knochentypen: Röhrenknochen Vorkommen: Oberarm, Elle, Speiche Kurze Knochen: meist würfel- oder quaderförmig Pla`e Knochen: 8 1. Zwischen zwei festen Außenschichten beCndet sich eine spongiöse Innenschicht 2. Schädel, Schulterbla`, Sternum, Rippen, Becken Au=au und Bestandteile eines Röhrenknochens: (I) Makroskopisch: 1. proximales Knochenende (Epiphyse) 2. KnochenschaW (Diaphyse) 3. distales Kochenende (Epiphyse) 4. Metaphyse Au=au und Bestandteile eines Röhrenknochens: (II) 1. Knochenhaut (Periost)  2. Knorpelüberzug (hyaliner Knorpel)  schützt den Knochen vor Druck und Reibung 3. Knochenbläckchenstruktur (Spongiosa), mit rotem blutbildendem Knochenmark 4. Markhöhle mit gelbem verfe`etem Knochenmark 5. Innere Knochenhaut (Endost) 6. kompakte Knochenmasse (Compacta) 7. verknöcherte Wachstumslinie (Epiphysenfuge) Epiphyse und Epiphysenfuge: 1. Epiphyse = knorpelig angelegtes Ende eines Röhrenknochengelenks, in dem sich nach der Ausreifung Knochenkerne entwickeln 2. Verknöcherung beginnt in einem OssiCkaDonszentrum (= Knochenkern) 3. Epiphysenfuge: Verknöchert die Epiphysenfuge ist kein Wachstum mehr möglich Au=au des Knochengewebes (I) 1. Das Knochengewebe setzt sich zusammen aus Zellen und aus Interzellularsubstanz (= Knochenmatrix). 2. Die organischen Komponenten des Knochens bestehen Großteils aus Kollagen Typ I. Proteoglycane und Gylkoproteine machen einen geringen Prozentsatz aus. 3. Anorganische Komponenten: HydroxylapaDt, das sich überwiegen aus Calcium-, Phosphat- und Hydroxylionen sowie in geringem Anteil auch Magnesium, Fluorid und Carbonat zusammensetzt Knochenentwicklung Knochenau=au und -Abbau Cndet zur gleichen Zeit sta`, um zu starkes Dickenwachstum zu verhindern. Important to kow 8 Schema d. Knochenentwicklung Desmale (direkte) OssiCkaDon (= Bildung von Knochengewebe): aus Bindegewebe 1. Mesenchymzellen → Osteoprogenetorzellen → Osteoblasten 2. Osteoblasten bilden dächige Verbände und sezernieren zunächst Osteoid, das dann verkalkt a. Osteoblasten → Osteozyten  b. an der Oberdäche bleibt eine Osteoidsaum erhalten 3. Schädeldach, Gesichtsschädel Abbildung rechts: Morphologisch erfassbare erste Schri`e d. desmalen Knochenbildung: 1 = Mesenchymzellen; 2 = Osteoprogenitorzellen; 3 = Osteoblasten; 4 = Osteozyten; 5 = Knochenbälkchen; 6 = Blutgefäße  Os parietale; Fetus, Mensch; Färbung H.E.; Vergrößerung: 250-fach Chondrale OssiCkaDon: Chrondal = den Knorpel betreAend, knorpelig ZukünWiges Skele`element wird zuerst knorpelig angelegt: 1. Knorpelstücke werden durch Knochengewebe ersetzt (= indirekte Knochenbildung) 2. Chondrale OssiCkaDon verläuW auf 2 Arten: a. Perichondrale OssiCkaDon: von außen  Dickenwachstum, Röhrenknochen b. Enchondrale OssiCkaDon: von innen  Chrondroklasten Abbildung rechts: Chrondale OssiCkaDon, frühes Stadium: Perichondral (= Perichondrium = den Knorpel umgebendes, au=auendes und ernährendes Bindegewebe; Knorpelhaut) ist eine dünne Knochenmansche`e entstanden. Im Inneren der Diaphyse entsteht Blasenknorpel und die Matrix verkalkt hier  Fingerphalanx, Fetus Mens III, Mensch; Vergrößerung 80-fach Osteoblast mit Rezeptoren und Einbindung in den KnochenstoAwechsel Osteoblasten: syntheDsch akDve Knochenzellen  produzieren das Osteoid (= Grundsubstanz / KnochenmaDx), das Kollagentyp I enthält und in das Calciumphosphat eingelagert wird (=Verkalkung/ MineralisaDon) Osteoblasten in einer EM-Aufnahme: Osteoblasten (1) in einer EM-Aufnahme  2 = verkalkte Matrix; * = Osteoidsaum  Tibia (= Schienbien), Ra`e; Vergrößerung 3865-fach Osteozyten: 1. nicht mehr syntheDsch akDve Osteoblasten → sind in der Interzellularsubstanz eingemauert. 2. Liegen in Höhlen (= Lakunen) und sind über lange Fortsätze, die in feinen Kanälen (= Canaliculi) verlaufen mit den Fortsätzen der benachbarten Osteozyten verbunden. Osteoklast: Osteoklasten = große, mehrkernige Zellen, die beweglich sind. 1. FunkDon: ResorpDon verkalkter Matrix. 2. Liegen in Einbuchtungen des Knochens, die als Howship´sche Lakunen bezeichnet werden. 3. Entwickeln sich aus Monozyten, die im Knochenmark miteinander verschmelzen und zu Osteoklasten diAerenzieren. 4. Der Knochen ist kein starres Gebilde: Remodeling! Osteoklasten: An der Oberdäche eines Knochenbälkchens (1) werden in 3 großen Osteoklasten (*) Kerne in jeweils unterschiedlicher Anzahl angetroAen () Bei den 2 linken Osteoklasten ist der Faltensaum („ru”ed border“) an der Grenze zum (grün  gefärbten, entkalkten) Knochenbälkchen in etwa erkennbar  Unterkiefer, Fetus, Mensch; Färbung: Goldner; Vergrößerung 460-fach Lamellenknochen und Gedechtknochen: Lamellenknochen 8 1. Baueinheiten (= Lamellen): 3-10 µM 2. Kompakta: SubstanDa corDcalis oder compacta a. Solide, feste Masse in der Peripherie der Kochen b. Reich an Blutgefäßen 3. Spongiosa: SubstanDa spongiosa a. Dreidimensionales System feiner, verzweigter Knochenbälkchen im Inneren der Skele`knochen b. Zwischen den Bälkchen: Blutbildendes Gewebe oder Fe`gewebe Struktur des Lamellenknochen, nach BenninghoA und Goer`ler: Knochenhaut: Periost Blutgefäße: Versorgen Knochenmark und Blutgefäße in den Havars-Kanälen Af Ein Osteon (auch Havers System) baut sich aus 4 – 20 Speziallamellen auf j ⑧ Osteone = funkDonelle Grundeinheit der KorDkalis (SubstanDa compacta) eines Röhrenknochens Osteone in der Kompakte eines Röhrenknochens: Querschni` mit zahlreichen quer getroAenen, konzentrisch um eine Lichtung (= Havers-Kanal, *) gesichteten Lamellensystemen (= Havers Systeme = Osteone = Speziallamellen); Fibula, Mensch; Färbung Thionin-Pikrinsäure nach Schmorl; Vergr. 120-fach Allgemeiner Au=au der Gelenke: 8 1. Bandgelenke: Verbindung durch Bindegewebe 0 2. Knorpelgelenke: Verbindung durch Knorpel (Zwischenwirbelscheinen) 3. Synoviale Gelenke: Verbindung über Gelenkspalt: „echte Gelenke“ Au=au eines synovialen Gelenks, nach Schiebler Synovia = Gelenkdüssigkeit Gelenkformen 1. Einachsige Gelenke: Scharniergelenke (Ellenbogengelenk) E 8 2. Zweiachsige Gelenke: Sa`elgelenke (Daumengrundgelenk) 3. Dreiachsige Gelenke: Kugelgelenke (Schultergelenk) Important to know Übersicht über die wichDgsten Gelenkformen mit ihren Bewegungsachsen, nach Kahn. Sutur (= Knochennaht) und Synchondrose (= KnorpelhaW  Verbindung zw. 2 Knochen durch hyalinen Knorpel) gehören zu den unechten Gelenken (Synarthrosen) Au=au der Gewebe: Muskel- und Nervengewebe Was machen wir zum Thema „Au=au der Gewebe“? (= 1. Teil der Vorlesung) 1. Epithelgewebe 2. Bindegewebe (Stützgewebe (Knorpel/Knochen) 3. Muskelgewebe 4. Nervengewebe Vergleich des Ausbaus und der FunkDonen von Herz-, Skele`- und gla`er Muskeln: Au=au und FunkDon von Herz-, Skele`- und gla`em Muskel: to know Important 8 Skele`muskulatur 1. Muskeln des Bewegungsapparates, Gesicht, Zunge, Kehlkopf, Schlund und der oberen Speiseröhre, des Augapfels, des Mi`elohrs, des Beckenbodens sowie des Zwerchfells. 2. Werden vom somaDschen Nervensystem versorgt und können größtenteils willkürlich bewegt werden Feinbau der Skele`muskulatur: Baueinheiten der Skele`muskelzellen sind zum Teil zenDmeterlang und ca. 10-100 µM dick Das Primärbündel wird vom Perimysium internum umhüllt und enthält innen das Endomysium; das Sekundärbündel wird vom Perimysium externum umgeben, der Gesamtmuskel wird vom Epimysium umhüllt, das mit der Muskelfaszie verbunden ist. Feinbau der quergestreiWen Muskelfaser: MyoCbrillen MyoCbrillen = MuskelCbrillen = längsverlaufendes, kontrakDles Element der Muskelzelle, das sich aus AkDn und Myosin II mit ihren assoziierten Proteinen au=aut Ultrastruktur der MyoCbrillen 1. Jede MyoCbrille besteht aus vielen parallel gelagerten dicken und dünnen Filamenten. 2. MyosinClamente: dick 3. AkDnClamente: dünn · grey - white Important to know Y ↑ Zuordnung d. Querstreifung zur Ultrastruktur einer MyoCbrille in - white grey schemaDscher Darstellung: A: Querstreifung; B: MyosinClamente (dick) und AkDnClamente (dünn); C: Querschni`sbilder d. Filamente in verschiedenen Sarkomerabschni`en Sarkomer Als Sarkomer bezeichnet man die von zwei ZScheiben begrenzte zylindrische Struktur einer Myobrille. Important to know j TiDn: großes, federarDg gewundenes Protein, dass in der M- und Z-Scheibe verankert ist und für die elasDsche Dehnbarkeit der Muskeln verantwortlich ist Filamentproteine: MyosinClament Das MyosinClament besteht aus den zusammengelagerten Schwanzteilen von ca. 300–350 Myosin-II-Molekülen. Die Köpfe schauen seitlich aus dem Filament hervor. Motorische Endpla`e: Kontaktstelle eines Axonterminals mit einer Muskelfaser (schemaDsche Darstellung). Das Axonterminal senkt sich in die Muskelfaser ein. Zwischen Axon und der postsynapDschen Membran beCndet sich ein 50 – 100 nm weiter synapDscher Spalt. Die Membran der postsynapDschen Seite ist stark gefaltet (subneurales Faltenfeld) Sarkotubuläres System Im Sarkoplasma (Zytoplasma) der Muskelzelle verlaufen 2 getrennte Einheiten feiner Kanäle: transverales und longitudinales System 1. Transversales System: Einstülpungen der Außenmembran in das Innere der Muskelfaser  Umgeben I- und A- Banden  2. Longitudinales System: umspinnt MyoCbrillen und verläuW senkrecht zum T-System  Calcium-Ionen Speicher Einteilung der Skele`muskelfasern: to know Important & 8 Muskelgewebe: to know Important Skele`muskulatur: to know Important SchemaDsche Darstellung d. wichDgsten Muskelformen, nach Rohen Herzmuskulatur: T Ähnlich wie die Skele`muskulatur im Au=au  Querstreifung und endoplasmaDsches ReDkulum zwischen den MyoCbrillen Aber: 1. Netzwerk verzweigter Faser, deren Grenzen durch „Glanzstreifen“ mit zahlreichen gap juncDons markiert werden 2. 1-2 große zentral liegende Kerne 3. MyoCbrillen umlaufen den Kern 4. Reich an Mitochondrien 5. Dünnere Fasern als Skele`muskel  6. Transversal Tubuli verlaufen in Höhe der Z-Scheiben ins Faserinnere 7. Myokard wird durch das vegetaDve Nervensystem innerviert Längsgeschni`ene Herzmuskelzellen (Vergrößerung etwa 800-fach) nach Bargmann Herzmuskulatur (Myokard): a. b. Herzmuskulatur im Längsschni`: a: Histologisches Präparat  Glanzstreifen; schwarzes Dreieckssymbol = Zellkern; Färbung: H.E.; Vergrößerung 300-fach; b: Immunhistochemischer Nachweis des Connexins 43 in den Glanzstreifen (); Mensch; Gegenfärbung mit Hämalaun; Vergrößerung 450-fach to know good KontrakDler Apparat und Membranstrukturen der Herzmuskelzelle mit Außenansicht einer Fibrille (links) und längs geschni`enen Fibrillen und Teil eines Glanzstreifens (rechts). Gla`e Muskulatur T 1. Im Bereich des Magen-Darm-Traktes, in den LuWwegen, in den Blut- und Lymphgefäßen, in einigen Organen des Urogenitaltrakts, im Auge und an den Haarbälgen. 2. Vor allem am Wandau=au von Hohlorganen beteiligt.  3. Aufrechterhaltung einer Dauerspannung und langsame Spannungsänderungen  Rhythmische AkDvität im Magen-Darm-Trakt Feinbau des gla`en Muskels 1. Zellen sind spindelförmig, 30-200 µM lang und 2-10 µM dick 2. Zellkern liegt in der Mi`e 3. Keine organisierten MyoCbrillen oder Sarkomere oder Querstreifung Gla`e Muskulatur, Übersicht: Viele der schlanken, spindelförmigen gla`en Muskelzellen sind quer getroAen (*). In der Bildmi`e verläuW schräg von links oben nach rechts unten ein längs getroAenes Bündel gla`er Muskelzellen (1). Je nach Anschni` sind die Kerne rundlich od. länglich. Das Zytoplasma ist homogen eosinophil (= lassen sich mit sauren FarbstoA Eosin rotorange bis rosa färben); Uterus, Mensch; Färbung: H.E.; Vergrößerung 230-fach KontrakDler Apparat einer gla`en Muskelzelle: hypotheDsche Darstellung. Die Verdichtungszonen entsprechen den Z-Linien d. quergestreiWen Muskulatur, möglicherweise markieren sie funkDonelle Einheiten; in ihnen und in den bandförmigen AnheWungsplaques der Zellmembran sind die AkDnClamente verankert. IntermediärClamente sind wesentliche stützende Strukturen KontrakDonsregulaDon: Erregungstypen:  8 FunkDonstypen gla`er Muskulatur Single-unit-Typ: Mit Nachbarzellen über gap juncDon und Desmosomen verbunden 1. Mehrere Zellen bilden eine funkDonelle Einheit→ Erregung über Gap juncDons weitergeleitet 2. Im Magen Darm-Trakt, im Ureter und Uterus sowie in kleinen Blutgefäßen 3. Schri`macherzellen: spezielle gla`e Muskelzellen oder Cajal-Zellen MulD-unit-Typ: Lokale Versorgung durch postganglionäre Fasern des vegetaDven Nervensystems 1. InnervaDon variiert stark. 2. Jede Zelle wird unabhängig erregt. 3. Im Auge, in den Bronchien, der Haut und einigen Arterien Zusammenfassung: WichDge Unterscheidungsmerkmale d. verschiedenen Muskelgewebe Important to know 8 Nervengewebe % 1. Entwickelt sich aus dem Ektoderm (= äußeres Keimbla`) 2. Zentrale Aufgabe: Rasche Übertragung, Verarbeitung und Speicherung von InformaDonen und die Fähigkeit zur Anpassung an Änderungen in der Umwelt A Mid-Life Vitamin A SupplementaDon Prevents Age-Related SpaDal Memory DeCcits and Hippocampal Neurogenesis AlteraDons through CRABP-I:  Figure 1: Experimental protocol: EAects of 4 months of vitamin A supplementaDon started at mid-age on spiral memory, hippocampal neurogenesis and reDnoid status in rats. The weaned rats and half of the middle-aged rats were fed with a control diet containing 5 IU reDnol / g during 4 months (control condiDon): they are referred to as the 5-month old young rats and the 17 month old aged rats, respecDvely. The second half of the middle-aged group received the vitamin A-enriched diet (45 IU reDnol / g) for the same duraDon: they are referred to as the 17 month old enriched aged rats Figure 2: EAects of aging and a mid-life vitamin A supplementaDon on spaDal learning and memory abiliDes in the Morris water maze: (A) Distance covered by rats to Cnd the hidden plaoorm along nine consecuDve days (Training; blocks of trials for each training day are averaged) and (B) the recall of the plaoorm locaDon in the target quadrant (probe test) were evaluated in all groups. The do`ed line corresponds to chance level (25%). Delayed rate of acquisiDon and reduced percentage of Dme in the target quadrant were observed in aged rats. Enriched-aged rats showed a clear spaDal reference memory improvement. SigniCcant p values aWer Bonferroni correcDon for pairwise comparisons (level alpha = 0,025; ** p < 0,01 *** p < 0,001 Nervengewebe Neuronen: Nervenzellen 1. vermi`eln elektrische Signale  2. Bestehen aus Dendrit (Zellfortsätze), Zellleib (Soma) und Axon (Achsenzylinder) Gliazellen: Stütz- und SchutzfunkDonen FunkDonen der Zellen des Nervengewebes: Important to know Neuronenbautypen: 8 Dendriten sind Fortsätze einer Nervenzelle zur InformaDonsaufnahme und -verarbeitung. Synapsen an Dendriten heißen axodendriDsche Synapsen. DendriDsche Dornen sind kleine Fortsätze der Dendriten, an denen erregende Synapsen enden (Dornsynapsen). Dornsynapsen sind Orte synapDscher PlasDzität. % Dendriten: Dendritenverzweigungen: a: Purkinje-Zellen mit kandelaber- bzw. spalierobstarDgen dichten Verzweigungen d. rindenwärts ziehenden Dendriten (1). Das Axon d. Purkinje-Zellen entspringt an der unteren Zirkumferenz d. daschenkürbisförmigen Zellleibes () Golgi- Zelle (schwarzes Dreieckssymbol). Schmaler Bindegewebsraum (Sulcus) zw. 2 Falten (Folien) d. Kleinhirnoberdäche (*). Kleinhirn, Hund; Färbung: SilberimprägnaDon nach Golgi; Vergrößerung 240-fach.; b: Die Dendritenverzweigungen sind reich mit Dornen () besetzt. 1 = Perikaryon einer Purkinje-Zelle; Kleinhirn, Hund; Färbung: SilberimprägnaDon nach Golgi. Die Golgi Technik imprägniert zufällig einzelne Zellen (Neurone und Glia), aber nie alle Zellen in einem Gewebe. Sie eignet sich daher hervorragend zur Untersuchung d. Einzellmorphologie; Vergrößerung 460-fach Au=au des Zellsomas: Meist mi`elständig ein heller Kern CharakterisDka:  1. Nissl-Schollen: werden aus rauem ER gebildet (Neurotransmi`ersynthese) 2. Neurotubuli und NeuroClamente: im Soma (Zellleib) und den Zellfortsätzen  Bilden zusammen die NeuroCbrillen (Transport von Neurotransmi`ern) 3. Mitochondrienreich P Axon A Fortsatz einer Nervenzelle zur InformaDonsweiterleitung und zum Transport von Signalmolekülen. Im AxoniniDalsegment (nichtmyelinisierter erster Abschni` des Axons) entsteht das AkDonspotenzial; das AxoniniDalsegment grenzt das Axon vom Soma ab. Axone verzweigen sich i. d. R. in ihrer Zielregion (Kollateralen). Die Axonendigungen bilden mit den Membranen der Zielstrukturen die Synapsen. Abbildung rechts oben: Dendriten und Axone von Neuronen d. ZNS in charakterisDscher Anordnung; a = Großhirnrinde; b = Kleinhirnrinde; c = Rückenmark KlassiCzierung der Nervenzellen nach der Zahl der Fortsätze: to know Important Prinzipien neuronaler Verbindungen: Au=au der peripheren Nerven: Großer peripherer Nerv im Querschni`: Die Axone liegen in Bündeln unterschiedlicher Größenordnungen. Das einzelne Axon und die Schwann-Zellen werden von einem zarten Kollagenfasergerüst (Endoneurium) umgeben. Bündel v. Nervenfasern, deren Zahl bis in die Hunderte gehen kann, werden von Perineurium umhüllt, das nicht nur aus dicht gepackten Kollagenfasern, sondern auch aus elasDschen Fasern besteht. Das Epineurium schließlich verbindet die vom Perineurium umschlossenen Bündel, umhüllt sie insgesamt und verbindet den Nerv mit seiner Umgebung; Färbung: van Gieson; Vergrößerung 15-fach Einzelne Nervenfaserbündel: Einzelne Nervenfaserbündel in stärkerer Vergrößerung: die Axone sind deutlich als unterschiedlich dicke, rundliche Schni`proCle zu erkennen, in denen sich der stärker gefärbte, zentral gelegene Achsenzylinder gegen die ihn umgebende hellere Markscheide abhebt. Das Perineurium besteht innen aus dachen Perineuralepithelzellen, die über Zonulae occludentes verbunden sind. Das Perineurium umhüllt Faserbündel; von ihm können sich Septen abspalten, die das Bündel weiter unterteien; Färbung: van Gieson; Vergrößerung 50-fach DegeneraDon und RegeneraDon von Nervenfasern 1. Periphere Nervenfasern: Axon wächst 1-2 mm / Tag, Lücke wird zunächst durch wird über Schwann-Zellen überbrückt  Bindegewebe zwischen den beiden Axonen: AmputaDonsneuron 2. RegeneraDon der Nervenfasern des ZNS Cndet prakDsch nicht sta`. a. Defekt wird durch Gliazellen ausgefüllt. b. Aber: Das ZNS reagiert auf Schädigungen mit einer ReorganisaDon des neuronalen Netzwerks (PlasDzität). Dadurch können FunkDonsverluste teilweise kompensiert werden Neuroglia: to know Important Gliazellen: Peripheres Nervensystem: 1. Mantelzellen  2. Schwann-Zellen ZNS: Zentrales Nervensystem 1. Asterozyten (stehen meist mit Nerven- und Blutzellen in Kontakt) 2. Oligodendrozyten (klein, weniger und kürzere Fortsätze als Asteroyzten) 3. Ependym (kleiden Hohlräume des Gehirns und des Rückenmarks aus) 4. Mikroglia (phagozytoseakDve Zellen, die amöboid ins Hirngewebe einwandern) Verschiedene Gliazellen im ZNS: Markscheidenbildung: to know Important Myelinscheide: Myelinscheide: a: Längsschni` eines Nervs, dessen Markscheiden durch die Behandlung mit Osmiumsäure Cxiert und gleichzeiDg geschwärzt wurden. Ranvier- Schnürringe () sind deutlich zu erkennen, an einigen Neuriten sind auch Schmidt-Lantermann-Einkerbungen nachzuweisen (schwarzes Dreieckssymbol). N. ischiadicus, Mensch; Färbung: Fixierung mit OsO2; Vergrößerung 240- fach; b: Ausschni` aus einem längsgeschni`enen peripheren Nerv mit myelinisierten Axonen. Die einzelnen Axone sind außen durch ein sehr zartes Endoneurium (blau) begrenzt. Die Myelinscheiden sind zum Teil vakuolig zerfallen (NeurokeraDngerüst). Das Axon ist ein dünnes, viole` gefärbtes fädiges Gebilde  Ranvier-Schnürringe, hier ist das Axon meist gut zu erkennen. Die längsovalen Kerne (v.a. links unten) gehören zu den Schwann-Zellen. Mensch; Färbung: Azan; Vergrößerung 520-fach Gliazellen und ihre FunkDonen: to know Important Gehirn und Rückenmark: Anatomie des Schädels: Gehirn: der in der Schädelhöhle gelegene Teil des ZNS, beim Erwachsen ca. 1350 g know Important to Medianschni` durch die Schädelhöhle, LokalisaDon wichDger Hirnteile 8 Important to know * Abschni`e des Gehirns: 1. Rautenhirn (Rhombencephalon) 2. verlängertes Mark (Medulla oblongata) 3. Brücke (Pons) 4. Kleinhirn (Cerebellum) 5. Mi`elhirn (Mesencephalon) 6. Zwischenhirn (Diencephalon) 7. Groß- oder Endhirn (Telencephalon) Die sensiblen Nerven leiten EmpCndungen im Körper an das Gehirn weiter. Dabei werden die EmpCndungen d. linken Körperseite in der rechten GehirnhälWe bewusst und umgekehrt:  Important to know Important to know Au=au des Hirnstamms Hirnstamm besteht aus Mi`elhirn (Mesenzephalon), Brücke (Pons), verlängertes Mark (Medulla oblongata) RegulaDonszentren im Hirnstamm verlängertes Mark In der Medulla oblongata Cndet man am Boden des 4. Ventrikels Zentren der 1. KreislaufregulaDon 2. AtmungsregulaDon 3. Schlucken und Saugen 4. SekreDon und MoDlität des Magen-Darm-Trakts 5. Erbrechen Mi`elhirn: TränensekreDon, Pupillenverengung und KonDnenz und Entleerung der Harnblase Hypothalamus und Hypophyse Hypothalamus und Hypophyse (Hirnanhangsdrüse) bilden die unterste Etage und den Boden des Zwischenhirns Abbildung rechts: Hypothalamus mit Kernen und neurosekretorischen Bahnen sowie Hypophyse (im Längsschni`), modiCziert nach Clara Hypothalamische RegulaDonszentren WichDges IntegraDonszentrum für vegetaDve, hormonale und somaDsche FunkDonen 1. Hormonale Systeme 2. Wasserhaushalt 3. Körpertemperatur to 4. Nahrungsaufnahme Important 8 know 5. Kardiovaskuläre FunkDonen 8 AAerente (= zum Organ hinführende) und eAerente (= von einem Organ herkommend) neuronale und hormonale Verbindungen des Hypothalamus. Die aAerenten Verbindungen sind blau, die eAerenten Verbindungen rot gekennzeichnet. ModiCziert nach Jänig. Hirnbasis mit Hirnnerven und deren wichDgsten FunkDonen: know Important to VegetaDves (autonomes) Nervensystem: P D Reguliert und koordiniert die TäDgkeit der inneren Organe und das innere Milieu 1. Kontrolle von Herz-, Kreislauf- und AtmungsfunkDon, Verdauung, StoAwechsel und Ausscheidung, Wärme- und Energiehaushalt sowie SexualfunkDonen 2. GreiW hauptsächlich an gla`er Muskulatur an 3. FunkDon ist nicht oder nur wenig willkürlich beeindussbar ≠ somaDschem Nervensystem  KooperaDon der beiden Nervensysteme Au=au des peripheren vegetaDven Nervensystems: Au=au und Neurotransmi`er des vegetaDven Nervensystems in schemaDscher Darstellung: A = Ursprünge der präganglionären Neurone von Parasympathikus (grün) und Sympathikus (rot). B und C = unterschiedliche Lage der Ganglien von Parasympathikus und Sympathikus Abbildungen siehe unten:  Important to know Important to know VegetaDves Nervensystem: Kraniosakral = Schädel und Kreuzbein betreAend  cranium = Schädel; sacral = Kreuzbein Thorakolumbal = Brust und Lendenwirbelsäure betreAend Ganglionär = ganglienarDg bzw. zu einem Ganglion gehörend Anatomie des Rückenmarks und des peripheren Nervensystems 1. Rückenmark (Medulla spinalis) ca. 45 cm lang vom Hinterhauptsloch (Foramenmagnum) bis zur Höhe des 1. - 2. Lendenwirbels 2. In Verdickungen im oberen und unteren Bereich (IntumescenDa cervicalis und lumbalis) liegen die der Haut und der Muskulatur der Extremitäten zugeordneten Nervenzellen. Abbildung rechts: Rückenmark und Wirbelsäure im Medianschni` (A) und in Dorsalansicht (B). Die Bezeichnungen für die einzelnen Wirbel und Rückenmarkssegmente sind eingetragen Rückenmarksquerschni` und Leitungsbahnen 1. Graue Substanz (SubstanDa grisea) besteht hauptsächlich aus Nervenzellkörpern mit Zellkernen. 2. Weiße Substanz (SubstanDa alba) besteht vor allem aus auf- oder absteigenden Leitungsbahnen (Axone)  Axone nach FunkDonen zur Bündeln zusammengefasst Abbildung rechts: Rückenmark und zugehörige Spiralnervenpaare im Thorakalbereich (= Bereich der zum Brustraum (Thorax) gehörig ist), nach Rohren Lage und FunkDon der Auf- und Absteigenden Bahnen der weißen Substanz: 1. Aufsteigende Bahnen des Rückenmarks: leiten sensorische Impulse zum Gehirn  Vornehmlich im Hinterstrang und Vorderseitenstrang 2. Absteigende Bahnen: leiten Impulse vom Gehirn zu den Neuronen im Rückenmark 3. Leitungsbahnen werden nach ihrem Ursprungsort oder ihrem Zielort benannt. Lage der aufsteigenden Bahnen (links) und der absteigenden Bahnen (rechts) im Rückenmarksquerschni`. Die Schichtung der Bahnen aus dem Hals-, Brust- und Lendenmark ist für die Hinterstrangbahn und die Vorderseitenstrangbahn schemaDsch angegeben Au=au des peripheren Nervensystems: Spinalnerven Spinalnerven teilen sich nachdem sie den Wirbelkanal verlassen haben in mehrere Äste (= Ramus): 1. Ramus dorsalis: hintere Ast, versorgt sensibel wirbelsäulennahe Rückenhaut und motorisch einen Teil der Wirbelsäulenmuskulatur 2. Ramus ventralis: sensible und motorische Versorgung des übrigen Rumpfs und der Gliedmaßen 3. Ramus communicans albus und griseus: aAerente and eAerente Fasern aus den Eingeweiden Wurzeln und Äste eines Spiralnervenpaares. Hinterer Ast: Ramus dorsalis; vorderer Ast: Ramus ventralis; Verbindungsast zum Grenzstrang: Ramus communicans (von beiden Rami communicantes mit einer dargestellt) Nervengedecht und periphere Nerven 1. Plexus cercivalis (Halsnervengedecht): sensible Versorgung von Hals- und Schulterregion sowie motorische Versorgung der Halsmuskeln und des Zwerchfells  2. Plexus brachialis (Armnervengefelcht): sensible und motorische Versorgung von Brust und Rücken 3. Plexus lumbosacralis (Lenden-Kreuzbeinnervengedecht): HüWe und Beine 4. N. ischiadicus: größter Nerv des menschlichen Körpers Ischiasnerv Abbildung rechts: Übersicht über das periphere somaDsche Nervensystem: Der RespiraDonstrakt und die Lunge – Blut: Was machen wir heute? 1. RespiraDonstrakt: Bedeutung und Au=au des Atemwegsystems 2. Der Atemweg  Au=au der Lunge  Alveloraren 3. Blut a. Blutvolumen b. Blutbestandteile: Plasma und Serum; Blutzellen c. Blutung, BlutungssDllung und Blutgerinnung Bedeutung der Atmung Tierische Zellen gewinnen ihre Energie durch oxidaDven Abbau von NährstoAen → ständige SauerstoAzufuhr und Abtransport von StoAwechselendprodukten  Atmung ist lebenswichDg Aufgaben der Atemwegsysteme 1. Zuleitung von FrischluW 2. Ableitung von AlveolarluW (Alveolen = Lungenbläschen 3. Reinigung der InspiraDonsluW 4. Erwärmung der InspiraDonsluW (Alveolen 37°C) 5. Befeuchtung der InspiraDonsluW 6. Weitere Aufgaben: RegulaDon des Säure-Basen-Haushalt; Ton-Bildung; Schutz vor InfekDonen Transportwege des SauerstoAs: Important to know Anatomie des RespiraDonstrakts (obere und untere Atemwege) (I) to know Important Anatomie des RespiraDonstrakts (untere Atemwege + respiratorische Abschni`e) (II) to know Important SchemaDsche Gliederung des Atemwegsystems: D * AF Si Zuleitende Atemwege: EinatmungsluW wird durch 1. Nasopharynx (Nasen-Rachen-Raum) 2. Larynx (Kehlkopf) 3. in die Trachea (LuWröhre) geleitet. Hauptbronchien (auf Höhe des 5. Burstwirbels) 1. Bronchien 2. Bronchiolen 3. Terminalbronchiolen 4. Bronchioli respiratoria 5. Ductuli alveolares 6. Sacculi alveolares SchemaDsche Gliederung des Atemwegsystems (links) und Kurve der zugehörigen Gesamtquerschni`e (rechts). Die starke Querschni`szunahme in der Übergangszone setzt sich in der RespiraDonszone fort.  Z = TeilungsgeneraDon; BR = Bronchien; BL = Bronchiolen; TBL = Terminalbronchiolen; BLR = Bronchioli respiratorii; DA = Ductuli alvelolares; SA = Sacculi alvelorares Anatomie des RespiraDonstrakts: das Thoraxskele` Der Thorax (Brustkorb) wird von der Brustwirbelsäule, den Rippen und dem Sternum (Brustbein) gebildet.  Mensch: 12 Rippenpaare, die mit der Wirbelsäule gelenkig verbunden sind Thoraxskele` (ExpiraDonsstellung) in Vorder- und Seitenansicht: Formänderung des Thoraxraums beim Atmen: Reguläre Atmungsmuskulatur: → ruhige Atmung: Formänderungen des Brustraums werden durch das Zwerchfell (Diaphragma) und die Zwischenrippenmuskeln (Mm. Intercostales) bewirkt Abbildung: Formänderungen des Thoraxraums beim Übergang von der ExpiraDonsstellung (dunkelblau) zur ExpiraDonsstellung (hellblau) Faserverlauf der Interkostalmuskulatur (= Muskulatur zw. den Rippen): bewirken die Rippenbewegung bei Ein- und Ausatmung Einatmung: hauptsächlich die äußere Zwischenrippenmuskeln (Mm. intercostales externi) Ausatmung: hauptsächlich innere Zwischenrippenmuskeln (Mm. intercostales interni) Faserverlauf d. Interkostalmuskulatur in schemaDscher Darstellung zur Erläuterung d. Zugwirkungen (Pfeilrichtungen) bei InspiraDon und Expression Auxiliäre Atmungsmuskulatur: Atemnot, erhöhte Atemarbeit Hilfsatmer: alle Muskeln, die am Schultergürtel, am Kopf oder an der Wirbelsäule ansetzen und in der Lage sind Rippen zu heben Auxililiäere Atemmuskulatur: Links: Hilfsmuskeln für lausatmen die ExspiraDon; rechts: wichDgste Hilfsmuskeln für die InspiraDon leinatment  Anatomie der Lunge und der zuleitenden Atemwege 2 Lungendügel, deren Außendäche der inneren Thoraxwand anliegt und deren Unterdäche dem Zwerchfell aufsitzt 1. Zwischen Lungendügeln: Organe des MediasDnums (= Mi`elfell) 2. Brusoell (Pleura): Pleura visceralis und Pleura parietalis 3. Lobi pulmonales: Lungenlappen 4. Rechts: 3 Lappen 5. Links: 2 Lappen Abbildung rechts: Lungen und zuleitende Atemwege in Vorderansicht nach BenninghoA. Das Lungengewebe ist transparent dargestellt, sodass die Bronchien sichtbar werden Gewebearten im RespiraDonstrakt: Important to know * S Trachea (LuWröhre): V & Abbildung rechts: Trachea im Querschni`; 1 = hufeisenförmige hyaline Knorpelstange; 2 = Mukosa (Schleimhaut); 3 = gla`e Muskulatur des M. trachealis dorsal zw. den Knorpelspangen.  Junge Ra`e; Färbung: H. E.; Vergrößerung 45-fach Wandschichten der Trachea: Bronchus: Histologischer Querschni` Bronchialschleimhaut: InnervaDon (= funkDonelle Versorgung eines Organs, eines Körperteils oder eines Gewebes mit Nervengewebe) der Bronchien VegetaDves Nervensystem unterstützt LungenbelüWung 1. Sympathikus: InspiraDonsphase: durch SDmulaDon von Beta-Adrenozeptor