CYTOLOGIE PDF

# CYTOLOGIE ## ZELLE (CELLULA): - Die Zelle (Cellula) ist die kleinste lebensfähige Einheit. - Der menschliche Organismus ist ausschließlich aus diesen Grundbausteinen aufgebaut. - Wir sind demnach ein vielzelliger Organismus (Metazoa), im Unterschied zu den Einzellern (Protozoen, z.B. Algen, Amöb...

# CYTOLOGIE ## ZELLE (CELLULA): - Die Zelle (Cellula) ist die kleinste lebensfähige Einheit. - Der menschliche Organismus ist ausschließlich aus diesen Grundbausteinen aufgebaut. - Wir sind demnach ein vielzelliger Organismus (Metazoa), im Unterschied zu den Einzellern (Protozoen, z.B. Algen, Amöben). - Nicht alle Zellen im Körper haben allerdings den selben Aufbau. - Zellen können sowohl in ihrer Größe schwanken (z.B. Samenzelle 5mikrometer, Eizelle 150mikrometer), auch ihre Lebensdauer kann ganz unterschiedlich sein. - So lebt z.B. eine Nervenzelle ein Leben lang, hingegen ein rotes Blutkörperchen nur rund drei Monate. - Jede Zelle stellt ein strukturell abgrenzbares, eigenständiges und selbsterhaltendes System dar. - Die Zelle ist in der Lage, Nährstoffe aufzunehmen und deren eigene Energie durch Verstoffwechselung für sich nutzbar zu machen. - Eine der wichtigsten Eigenschaften ist die Fähigkeit sich zu teilen, wodurch zwei nahezu identische neue Zellen entstehen. - Die Zelle enthält die Informationen für all diese Funktionen bzw. Aktivitäten. - So unterschiedlich Zellen auch sein können, der grundlegende Aufbau bleibt allerdings trotzdem immer gleich. ### Zellmembran: - Jede Zelle ist von einer Zellmembran (auch Plasmamembran genannt) umgeben. - Diese Membran trennt die Zelle von der Umgebung und schützt sie. - Die Zellmembran besteht hauptsächlich aus einer Doppellipidschicht und verschiedenen Proteinen, die unter anderem den Austausch von Ionen oder Molekülen zwischen der Zelle und ihrer Umgebung begünstigen. - Dabei werden Vesikel mit den zu transportierenden Stoffen beladen. - Die Zellmembran hat meist eine sehr unregelmäßige Oberfläche, die feinste Fortsätze, Mikrovilli, besitzen kann. - Die Zellmembran ist von einem dünnen Belag, der Glykokalyx, überzogen. - Diese ist sowohl art als auch zellspezifisch, wodurch sich gleichartige Zellen erkennen können. ### Zellbestandteile - Zellmembran - Zelleib - Zellorganellen - Nucleus - Mitochondrien - endoplasmatisches Reticulum - Golgi Apparat - Kinetosomen/Kinozilien - Lysosomen ### Zelleib: - Der Zelleib, auch Cytoplasma genannt, ist jener Bereich, der von der Zellmembran umgeben wird. - Der Zelleib besteht aus: - Hyaloplasma: Grundplasma - Metaplasma: spezifische Bestandteile, zu denen auch die Zellorganellen zählen - Paraplasma: Objekte des Zellstoffwechsels wie Fette, Kohlenhydrate und Eiweiße ## Zellorganellen: - Die Zellorganellen liegen im Cytoplasma und werden dem Metaplasma zugerechnet. - Es gibt viele verschiedene Zellorganellen mit unterschiedlichen Aufgaben. ### Zellkern (Nucleus): - Grundsätzlich kann man sagen, dass jede Zelle einen Zellkern besitzt. - Manche Zellen beinhalten nicht nur einen Kern, sondern viele Tausende (z.B. quergestreifte Skelettmuskelzelle). - Rote Blutkörperchen, sind als eine der wenigen Zellen, die keinen Zellkern besitzen. - Im Zellkern liegt unser genetische Material: DNA (Desoxyribonucleinacid) in Form von Chromosomen. - Demnach ist der Zellkern Träger unserer Erbsubstanz. ### Mitochondrien: - Mitochondrien kann man als Kraftwerke der Zelle bezeichnen. - Sie sind die Energielieferanten der Zelle. - In Mitochondrien findet die Oxidation organischer Stoffe mit Sauerstoff statt, wobei Energie freigesetzt wird. - Die Zahl und die Größe ist abhängig von der Zellart sowie dem Funktionszustand der Zelle. ### Endoplasmatisches Reticulum: - Das endoplasmatische Reticulum stellt ein dreidimensionales Netzwerk aus Röhren und Spalten dar. - Das endoplasmatische Reticulum dient der Proteinerzeugung und Veränderung (Modifikation). - Man unterscheidet: - Glattes endoplasmatisches Reticulum: kein Ribosomenbesatz - Rauhes endoplasmatisches Reticulum: Hier sitzen Ribosomen auf den Röhren und Spalten. - Ribosomen sind Körnchen, die bei der Proteinerzeugung mithelfen. ### Golgi Apparat: - Der Golgi Apparat besteht aus vielen säckchenartigen Strukturen. - Hier werden Proteine, die im endoplasmatischen Reticulum erzeugt werden, verändert sowie defekte Proteine aussortiert und abgebaut. ### Kinetosomen/Kinozilien: - Es gibt Zellen, die Fortsätze besitzen, welche aktiv bewegt werden können. - Diese Fortsätze werden als Flimmerhaare oder Kinozilien bezeichnet. - Der Motor für diese Bewegung stellt das Kinetosom dar. ### Lysosomen: - Die Hauptfunktion der Lysosomen besteht darin, Enzyme für den Abbau von endogenen (zelleigenen) und exogenen (zellfremden) Materialien (z. B. Bakterien) zu produzieren. - Lysosomen kann man im Prinzip als „Entgifter" und Abbauorganelle von Stoffwechselprodukten bezeichnen. ## Zellvermehrung: - Die Vermehrung einer Zelle erfolgt durch Zellteilung. - Jeder Zellteilung setzt man eine Kernteilung voraus, wobei sich der Interphasesenkern (Ruhekern) in den Teilungskern umwandelt. - Grundsätzlich unterscheiden wir bei der Zellteilung: - Mitose - Meiose ### Mitose: - Als Mitose bezeichnet man den Vorgang der Zellkernteilung. - Im Anschluss an die Kernteilung erfolgt die Teilung des Zelleibs (Zytokinese), sodass aus einer Zelle zwei identische Tochterzellen mit identischen Erbmaterial entstehen. - Mitose und Zytokinese werden auch als M-Phase (Mitose-Phase) zusammengefasst. - Mit den jeweils zwischen zwei M-Phasen liegenden Interphase bilden sie den Zellzyklus. - Während der Interphase werden die Chromosomen und die darin enthaltene DNA verdoppelt, sodass bei der Mitose identische Chromosomen auf die Tochterkerne verteilt werden können. ### Meiose: - Unter Meiose versteht man die Reduktions- oder Reifeteilung. - Der Chromosomensatz im Kern wird nicht wie bei der Mitose verdoppelt, sondern halbiert. - Diese Art der Vermehrung finden wir in den Geschlechtszellen (Samenzelle, Eizelle). - Wir haben nun eine Samenzelle mit halben Chromosomensatz, eine Eizelle mit halben Chromosomensatz. - Vereinigen sich Samenzelle und Eizelle, so entsteht wieder ein doppelter Chromosomensatz, allerdings nun mit Erbmaterial aus Samenzelle und Eizelle. # HISTOLOGIE ## Gewebe - Gewebe sind Verbände gleichartig differenzierter Zellen. - Mehrere Gewebe schließen sich zu einem Organ zusammen. ### Gewebsformen - Epithelgewebe - Binde/Stützgewebe - Muskelgewebe - Nervengewebe ## Epithelgewebe: - Das Epithelgewebe hat die Aufgabe, andere Gewebe gegenüber der Körperaußenseite bzw. gegenüber den Körperhöhlen abzugrenzen. - Die unterste Schicht von diesen Zellverbänden wird immer von der sogenannten Basallamina (Basalmembran) gebildet. - Diese Basalmembran, vorwiegend aus kollagenen Fasern bestehend, liegt nun anderen Geweben auf. - Die Epithelzellen selbst sitzen nun auf dieser Membran. - Das Epithelgewebe selbst lässt sich nun aufgrund verschiedener Gesichtspunkte einteilen: - Nach der Funktion der Epithelzellen : - Oberflächenepithel - Drüsenepithel - Sinnesepithel - Nach der Anordnung der Epithelzellen : - Einschichtiges Epithel - Mehrschichtiges Epithel - Mehrreihiges Epithel - Nach der Form der Epithelzellen : - Plattenepithel - Isoprismatisches Epithel - Hochprismatisches Epithel - Übergangsepithel ### AD 1. FUNKTION DER EPITHELZELLE #### Oberflächenepithel - Das Oberflächenepithel ist ein Schutzepithel, welches alle inneren und äußeren Körperoberflächen überzieht und damit eine Barriere gegenüber chemischen, thermischen und physikalischen Einflüssen darstellt. #### Drüsenepithel - Das Drüsenepithel besteht aus den Drüsenzellen. - Dies sind Zellen, die in der Lage sind, Substanzen (Sekrete) zu bilden und in ihrem Zytoplamsa zu speichern. - Wirkt nun ein Reiz auf die Zelle, wird die gespeicherte Substanz in die Umgebung freigesetzt: SEKRETION. - Wird dieses Sekret an eine Körperoberfläche abgegeben, dann sprechen wir von EXOKRINEN DRÜSEN (Bsp.: Schweißdrüsen). - Wird das Sekret wiederum direkt ins Blut abgegeben, wird von ENDOKRINEN DRÜSEN (Bsp.: Bauchspeicheldrüse) gesprochen. - Die Form, wie die Drüsenzelle ihr Sekret abgibt, kann ebenfalls unterschiedlich sein. - **Ekkrine Sekretion**: Sekret wird in Vesikeln gespeichert und durch Exozytose aus der Zelle gebracht. Die Zelle verliert hier keine Substanz (Bsp.: Schweißdrüsen). - **Apokrine Sekretion**: Sekret wird mit Zytoplasma an der Zellmembran abgeschnürt, die Zelle verliert hier zunehmend an Substanz und wird dadurch „verbraucht“ (Bsp.: Milchdrüse). - **Holokrine Sekretion**: Sekret füllt die ganze Zelle aus und die Abgabe erfolgt durch Zerfall der Zelle (Bsp.:Talgdrüsen der Haut). - **Avesikuläre Sekretion**: Sekret wird über Transportproteine ohne Umhüllung geschleust. (Bsp.: Gallenflüssigkeit) #### Sinnesepithel - Sinnesepithelien finden wir in Auge und Ohr zur Wahrnehmung von Reizen. ### AD 2. ANORDNUNG DER EPITHELZELLE #### Einschichtiges Epithel - Die Epithelzellen liegen in einer einzigen Schicht auf der Basalmembran. #### Mehrschichtiges Epithel - Die Epithelzellen liegen in mehreren Schichten auf der Basalmembran, allerdings nur die unterste Zellreihe findet Kontakt mit derselben (Basalzellschicht). - Diese Zellen der Basalzellschicht können sich teilen. - Die neu entstandenen Zellen werden in die über der Basalzellschicht gelegene höhere Schicht geschoben. - Auf ihrem Weg von der Basalzellschicht weg verlieren die Zellen ihre Potenz sich zu teilen. - Außerdem, desto weiter sich die Zellen von der Basalzellschicht wegbewegen, desto schlechter werden sie versorgt, denn durch die Basalmembran selbst dringen keine Blutgefäße. - Die Zellen der höheren Schichten sterben somit ab und werden abgestoßen. - Durch die stetige Zellneubildung von Seiten der Basalzellschicht, sowie durch die stetige Abstoßung der abgestorbenen Zellen wird das Epithel ständig erneuert (Bsp.:Haut). #### Mehrreihiges Epithel - Jede Zelle hat Kontakt mit der Basalmembran, allerdings nicht jede Zelle erreicht die Oberfläche. - Durch den Kontakt mit der Basalmembran werden somit alle Zellen dieses Epithels ausreichend mit Nährstoffen versorgt (Bsp.: Harnblase). ### AD 3. FORM DER EPITHELZELLE #### Plattenepithel - Wie der Name schon sagt, sieht die Einzelzelle eher platt gedrückt aus. - Es stellt ein reines Schutzepithel dar, wobei man hier 2 verschiedene Arten unterscheidet. - Es gibt das verhornte sowie das unverhornte Plattenepithel. - Beim verhornten Plattenepithel sind die Zellen in der Lage Hornsubstanz (Keratin) zu bilden (Bsp.: Haut). - Beim unverhornten Plattenepithel produzieren die Zellen eben kein Keratin (Bsp.: Schleimhaut). #### Isoprismatisches Epithel - Die Einzelzelle würde hier eine annähernd würfelige Form besitzen (Bsp.:Niere) #### Hochprismatisches Epithel - Die Zellen sind höher als breit. - Diesen Zelltyp könnte man in einschichtiger Form z.B. im Darm, in mehrreihiger Form im Respirationstrakt finden (mehrreihiges hochprismatisches Flimmerepithel). #### Übergangsepithel - Hier besitzt die Einzelzelle ein variables Aussehen. - Je nach Spannungszustand im Gewebe wird die Zelle eher platt gedrückt oder iso- bis hochprismatisch sein. - Bsp.: Harnblase - Ist die Harnblase gefüllt, wird der Druck auf die Epithelzellen größer sein als in entleerter Form. - Demnach wird die Zelle bei gefüllter Harnblase eher platt gedrückt, bei entleerter Harnblase eher isoprismatisch sein. ## Binde/Stützgewebe: - Zu den Binde- und Stützgeweben zählen das eigentliche Bindegewebe, das Knorpelgewebe und das Knochengewebe. - Alle diese Gewebe bestehen grundsätzlich aus fixen und freien Zellen. - Die fixen Zellen werden jeweils nach dem Gewebe bezeichnet. - Befinden wir uns im Bindegewebe, so heißen die fixen Zellen Bindegewebszellen. - Analog dazu erfolgt die Namensbildung auch in Knorpel- und Knochengewebe (Knorpel- und Knochengewebszellen). - Die fixen Zellen produzieren die Grundsubstanz, die sich zwischen den Zellen befindet (Interzellularsubstanz). - Diese Grundsubstanz ist das Produkt der noch nicht vollständig ausdifferenzierten Zellen (-BLASTEN). - Sobald diese Blasten die Grundsubstanz produziert haben und in den Interzellularraum abgegeben haben, differenzieren sie zum „ruhenden Zelltyp" (-ZYTEN). ### Binde/Stützgewebstypen #### Bindegewebe: - Embryonales BG - Reticuläres BG - Straffes BG - Interstitielles BG - Fettgewebe #### Knorpelgewebe - Hyaliner Knorpel - Elastischer Knorpel - Faserknorpel #### Knochengewebe - Geflechtsknochen - Lamellenknochen - Die Funktion der Binde- und Stützgewebe wird vor allem durch die Bestandteile der Grundsubstanz bestimmt. - Die Grundsubstanz enthält: - Fasern - Kollagene Fasern: sie sind kaum dehnbar - Elastische Fasern: sind dehnbar - Reticuläre Fasern: dreidimensionales Netzwerk - Flüssigkeit - Anorganische Substanzen - Je nach Zusammensetzung der Interzellularsubstanz (gibts mehr kollagene Fasern oder elastische Fasern) bzw. je nach Verhältnis von Interzellularsubstanz zu Zellen können wir nun die verschiedensten Binde- und Stützgewebstypen differenzieren. - Neben den fixen Zellen gibts, wie bereits erwähnt, die freien Zellen: Freie Zellen gelangen über den Blutstrom ins Gewebe. - Als Bsp. wäre zu nennen: - Histiozyten - Mastzellen - Lymphozyten - Plasmazellen - Granulozyten ### Bindegewebe - **Fixe Zelle:** Bindegewebszelle, allerdings je nachdem, in welchen Bindegewebe wir uns befinden, wird die Zelle anders bezeichnet. - Straffes BG: Fibrocyt - Interstitielles BG: Fibrocyt - Embryonales BG: Mesenychmzelle - Reticuläres BG: Reticulumzelle - Fettgewebe: Adipozyt - **Freie Zellen:** - Egal in welchen Bindegewebstyp wir uns befinden, die fixen Zellen sind, wie bereits oben erwähnt, immer: - Histiozyten - Mastzellen - Lymphozyten - Plasmazellen - Granulozyten - **Fasern:** - Die Funktion der Fasern steht im Vordergrund und definiert die unterschiedlichen Bindegewebsarten. ### Embryonales Bindegewebe - Die fixe Zelle wird als Mesenchymzelle bezeichnet. - Man findet diesen Gewebstyp, wie der Name schon vermuten lässt, während der embryonalen Entwicklung. ### Reticuläres Bindegewebe - Hier lässt der Name bereits vermuten, welcher Fasertyp vorherrschend zu finden sein wird - Richtig: reticuläre Fasern bilden den Hauptanteil und kleiden so mit ihrer dreidimensionaler Anordnung den Innenraum von Organen aus. - Die fixe Zelle wird als Reticulumzelle bezeichnet. - Man unterscheidet hier außerdem noch zwischen lymphoretikulärem und myeloretikulärem Bindewegebe. - Ersteres findet man im Lymphknoten, zweiteres im Knochenmark. ### Straffes Bindegewebe - Die fixe Zelle wird als Fibrocyt bezeichnet. - Der Hauptanteil dieses Bindegewebstyps sind aber kollagene Fasern. - Sie verleihen ihm besondere Festigkeit. - Zu finden ist das straffe Bindegewebe z.B. in Sehnen und Bändern. ### Interstitielles Bindegewebe - Die fixe Zelle wird als Fibrocyt bezeichnet. - Es ist ein sehr lockeres Gewebe, demnach wird der Faseranteil nicht besonders hoch sein. - Es füllt Fugen zwischen Muskeln u. ä. aus. ### Fettgewebe - Die fixen Zellen werden als Adipozyten bezeichnet. - Adipocyten speichern Fett in sogenannten Fettvakuolen. - Je nachdem, wie viele Vakuolen eine Zelle besitzt, unterscheidet man univakuoläre oder multivakuoläre Adipocyten. - Univakuoläre Zellen besitzen eine große Fettvakuole, die fast das komplette Cytoplasma ausfüllt. - Die Anzahl der restlichen Zellorganellen ist dadurch stark reduziert, daher dauert die Freisetzung des Fettes relativ lange. - Univakuoläre Fettzellen erscheinen weiß - weißes Fettgewebe. - Multivakuoläre Fettzellen enthalten mehrere kleine Vakuolen mit Fett, aber auch noch genügend anderer Organellen wie z.B. Mitochondrien. - Mobilisation des in den Vakuolen befindlichen Fettes erfolgt hier wesentlich rascher. - Multivakuoläre Fettzellen erscheinen dunkel - braunes Fettgewebe. - Braunes Fettgewebe gibts speziell beim Neugeborenen und dient hier der Thermoregulation. - Beim Erwachsenen ist das braune vor allem durch das weiße Fettgewebe ersetzt. - Fettgewebe, egal ob braun oder weiß, kann prinzipiell 2 Funktionen erfüllen. - Es dient einerseits als Energiespeicher (Speicherfett), andererseits kann es eine Halte- und Schutzfunktion inne haben (Baufett). - Baufettanteile werden auch bei extremen Energiemangel niemals vom Körper angerührt (z.B.: Achselhöhle, Rückenhaut). ## Knorpelgewebe - Knorpelzellen bauen Knorpel (Cartilago) auf. - Dieser ist von einer Knorpelhaut - Perichondrium umgeben. - Der Knorpel selbst besitzt keine Gefäße und Nerven. - Die Ernährung erfolg über Diffusion aus der Knorpelhaut, die sehr wohl Gefäße enthält. - Gelenksknorpel sowie Disci und Menisci werden von keiner Knorpelhaut umgeben. - Ihre Ernährung erfolgt durch die Gelenksflüssigkeit (Synovia) durch Diffusion, von der sie umspült werden. ### Hyaliner Knorpel - Hyaliner Knorpel erscheint bei Betrachtung bläulich, er enthält viele kollagene, wenige elastische Fasern. - Die Zellen haben eine spezielle Anordnung: Wir gehen von einer Knorpelgewebszelle aus, der sog. Mutterzelle. - Diese Mutterzelle ist von einer Knorpelkapsel umgeben. - Interzellularsubstanz, die sich rund um diese Zelle befindet, wird als Zellhof bezeichnet. - Neben diesem Gebilde Mutterzelle mit Kapsel und Hof liegt nun die nächste Zelle, die sog. Tochterzelle. - Die Tochterzelle hat wieder den selben Aufbau aus Knorpelkapsel und Zellhof. - Mutterzelle mit Kapsel und Hof sowie Tochterzelle mit Kapsel und Hof stellt die funktionelle Einheit im hyalinen Knorpel dar. - Diese funktionelle Einheit wird als CHONDRON bezeichnet. - Der ganze Knorpel an sich hat die Tendenz im Alter zu verkalken. - Vorkommen: Gelenksflächen, Rippen, Epiphysenfuge, fetales Skelett ### Elastischer Knorpel - Aufgrund vieler elastischer Fasern erscheint der elastische Knorpel gelblich und ist biegsam und elastisch. - Man findet elastischen Knorpel im menschlichen Körper z. B im Bereich der Nase, der Ohrmuschel und des Kehlkopfes. ### Faserknorpel - Der Faserknorpel wird auch als Bindegewebsknorpel bezeichnet. - Er besteht aus Knorpelzellen und vor allem kollagene Fasern. - Man findet diesen Typ im Bereich der Schambeinfuge sowie in den Zwischenwirbelscheiben. ## Knochengewebe ### 1. Aufbau - **Fixe Zellen:** Knochengewebszellen, wobei man hier unterscheidet zwischen: - Osteoblast (knochenaufbauende Z.) - Osteozyt (ruhende Z.) - Osteoklast (knochenabbauende Z.) - Der Osteoblast baut nun Interzellularsubstanz - das sog. OSTEOID auf. - **Freie Zellen:** Auch beim Knochengewebe bleiben die fixen Zellen wieder dieselben: - Histiozyten - Mastzellen - Lymphozyten - Plasmazellen - Granulozyten - **Osteoid:** Das Osteoid besteht aus Grundsubstanz und vorwiegend kollagenen Fasern. - Es bestimmt die Elastizität des Knochens. - Fixe Zellen, frei Zellen sowie das Osteoid, dass durch die fixen Zellen gebildet wird, stellt im Knochen die organische Substanz dar. - Neben dieser organischen Substanz sei im Knochen aber zusätzlich eine wichtige Komponente erwähnt: - **Anorganische Salze:** Calcium, Magnesium, Kalium, Chlor, Fluor werden ebenfalls in den Knochen eingelagert und bedingen die Härte und Festigkeit im Knochen. - Sowohl die anorganischen Salze als auch das organische Material (Zellen und Interzellularsubstanz) sind demnach am Aufbau des Knochengewebes beteiligt. - Wichtig ist zu wissen, dass vor allem das Verhältnis zwischen organischem und anorganischem Material eine entscheidende Rolle spielt. - Beim gesunden Erwachsenen sollte dieses ungefähr bei 50% - 50% liegen. - Beim Kind ist das Verhältnis zugunsten des organischen Materials verschoben (70% organisch - 30% anorganisch). - Der Knochen ist weicher und biegsamer. - Hingegen beim alten Menschen verhält es sich genau umgekehrt. - Hier ist das Verhältnis zugunsten des anorganischen Materials verschoben (30% organisch - 70% anorganisch). - Der Knochen wird härter sein, die Gefahr eines Knochenbruches steigt damit um ein Vielfaches. ### 2. Knochenentwicklung - Knochengewebe, mit dem typischen Aufbau, wie wir es soeben kennengelernt haben, kann sich auf 2 verschiedene Arten entwickeln: - Desmale Ossifikation - Chondrale Ossifikation #### Desmale Ossifikation - Auch direkte Verknöcherung oder Osteogenesis membranacea genannt. - Bei dieser Art von Verknöcherung entwickelt sich Knochengewebe direkt aus Bindegewebe. - Aus embryonalen Bindegewebszellen (Mesenchymzellen) enstehen direkt Osteoblasten, die damit beginnen, Knochensubstanz aufzubauen. - Osteoblasten produzieren Osteoid, sobald ihre Umgebung mit Osteoid voll ist, stoppen sie ihre Produktion und wandeln sich in ruhende Knochengewebszellen um - Osteocyten. - Man sagt, die Osteoblasten „mauern sich ein". - Dabei entsteht ein kugeliger Knochenkern. - Von diesem Knochenkern aus wird der gesamte Knochen gebildet. - Durch direkte Ossifikation gebildete Knochen werden als Deckknochen bezeichnet. - Zunächst entsteht bei dieser Form von Verknöcherung Geflechtknochen, der später zu Lamellenknochen umgebaut wird. - Wir finden diese Form im menschlichen Organismus im Bereich des Schädeldachs, des Gesichtsschädels oder des Schlüsselbeins. - Nach einem Knochenbruch findet man diese Art auch während der Knochenheilung als Vorläufer für den Lamellenknochen. #### Chondrale Ossifikation - Auch indirekte Verknöcherung oder Osteogenesis cartilaginea genannt. - Mesenchymale Zellen differenzieren hier zu Chondrozyten, die Knorpel bilden. - Der Knorpel hat bereits die Form des zukünftigen Knochens, er ist außerdem von Perichondrium umgeben. - Blutgefäße sprossen in den Knorpel ein und bringen Chondroklasten und Osteoblasten. - Die Chondroklasten bauen Knorpelgewebe ab, die Osteoblasten bauen Knochengewebe auf. - So wird der Knorpel durch Knochen ersetzt. - Zunächst entsteht wieder Geflechtknochen, der schließlich zu Lamellenknochen umgebaut wird. - Das Perichondrium wird zum Periost. - Der Knochen ist hier also nicht direkt entstanden, sondern indirekt über einen knorpeligen Vorläufer. - Der Knochen, der hier entsteht, wird als Ersatzknochen bezeichnet. - Die meisten Knochen werden auf diese Art gebildet. - Bei der chondralen Ossifikation können wir 2 verschiedene Arten unterscheiden: - Enchondrale Ossifikation - Perichondrale Ossifikation #### Enchondrale Ossifikation: - Betrifft nur die Enden langer Röhrenknochen (Epiphysen). - Der Knochen entwickelt sich aus einem Knorpelkern von INNEN nach AUBEN. - In manchen Knochen, wie z.B. im Schulterblatt, bilden sich mehrere dieser Knochenkerne aus. #### Perichondrale Ossifikation: - Diese ist auf die Diaphysen langer Röhrenknochen beschränkt. - Der Schaft der Knochen (Diaphyse) ist hier knorpelig vorgeformt, außerdem von Knorpelhaut (Perichondrium) umgeben. - Im Bereich dieses Perichondrium sammeln sich nun Osteoblasten und beginnen Knochen von AUBEN nach INNEN aufzubauen. - So, jetzt haben wir gesehen, dass das Knochenende aus einem Knochenkern durch enchondrale Ossifikation gebildet wird und, dass der Knochenschaft sich durch perichondrale Ossifikation ausbildet. - Nun muss ein Knochen aber zusätzlich noch in die Länge wachsen können, und das kann er auch: #### Epiphysenfuge: - Die Epiphysenfuge, Knorpelgewebe zwischen Schaft und Knochenende, dient eben dem Längenwachstum von Röhrenknochen. - Hier bauen Chondroblasten epihysenseitig in der Epiphysenfuge ständig neuen Knorpel auf. - Gleichzeitig wird auf der diaphysalen Seite der Epihysenfuge der Knorpel mittels enchondraler Ossifikation durch Knochengewebe ersetzt. - Der Bereich, in dem die enchondrale Ossifikation der Epihysenfuge stattfindet, wird als Metaphyse bezeichnet. - Dieses Längenwachstum vollzieht sich bis zum Ende der Pubertät, danach wird hier kein neuer Knorpel mehr aufgebaut und die Epiphysenfuge wird knöchern verschlossen. ### 3. Knochenarten - Wir unterscheiden 2 verschiedene Arten von Knochen: - Geflechtknochen - Lamellenknochen #### Geflechtknochen - Verknöchertes Bindegewebe, ohne definierte Struktur - Diese Art kommt nur während der Entwicklung und Knochenheilung als Vorläufer von Lamellenknochen vor. - Beim Erwachsenen findet sich Geflechtknochen noch im Bereich der Nähte der Schädelknochen und in der Labyrinthkapsel im Ohr. #### Lamellenknochen - Spezifischer Aufbau, wichtiger und häufigher als Geflechtknochen - Lamellenknochen zeigen einen spezifischen Aufbau. - Der Grundbaustein hier sind sog. OSTEONE. - Um einen zentralen Gefäßkanal, CANALIS CENTRALIS (Zentralkanal), verlaufen kollagene Fibrillen Lamellen. - Dazwischen liegen Knochenzellen in kleinen Hohlräumen (Lacunen). - Die Lacunen sind durch Gänge untereinander und mit dem Zentralkanal verbunden. - Im Kanal selbst befinden sich Arterien, Venen und Nerven. - Zentralkanal, kollagene Fibrillen und Knochenzellen bilden gemeinsam das Osteon oder Haver`sches System. - Die Zentralkanäle stehen untereinander über Querkänale in Verbindung. - Diese werden als Canales perforantes oder Volkmann`sche Kanäle bezeichnet. - Die Osteone selbst sind einem ständigem Umbau unterworfen. - Sehen wir einzelne Osteone, die gerade abgebaut werden und nun nicht mehr vollständig erhalten sind, so können wir diese als Schaltlamellen bezeichnen. - Durch den Umbau wird die Knochensubstanz ständig erneuert. ## Muskelgewebe: - Eine Muskelzelle hat die Fähigkeit sich zu kontrahieren (zusammenzuziehen). - Dies gelingt ihr mit den sog. Myofibrillen, der Bau und Funktionseinheit der Muskelzelle. - Myofibrillen selbst bestehen wieder aus Aktin und Myosinfilamenten. ### Muskelgewebstypen - Glatte Muskulatur - Quergestreifte Skelettmuskulatur - Quergestreifte Herzmuskulatur ### Glatte Muskulatur: - Diese Myozyten (Muskelzellen) sehen spindelförmig aus. - Sie enthalten einen zentral liegenden Zellkern. - In ihrem Inneren sind die kontraktilen Elemente Aktin und Myosin so angeordnet, dass im Mikroskop keine Querstreifung zu erkennen ist. - Trotzdem, eine Kontraktion der Elemente bedingt eine Verkürzung jener und damit der Zelle. - Sind die glatten Muskelzellen ringförmig um ein Lumen angeordnet, so bezeichnet man dieses Gebilde als Sphinkter (z.B.: Schließmuskel des Anus). - Kontrahieren die Zellen eines Sphinkters, wird der Durchmesser des Lumens eingeengt bzw. gänzlich verschlossen. - Diese Art von Muskulatur ist UNWILLKÜRLICH (d.h. meinem Willen nicht unterworfen: ich kann meiner glatten Muskulatur des Darmes nicht befehlen, sich zu verkürzen) ### Quergestreifte Skelettmuskulatur: - Myozyten, die die Skelettmuskulatur aufbauen, bilden zunächst eine lange Kette aneinandergereihter Zellen. - Dort wo die einzelnen Zellen zusammenstoßen werden die Zellgrenzen abgebaut. - Dadurch entsteht ein langer Zellmembranschlauch (Myotubus). - Die Verschmelzung einzelner Zellen zu einer großen Zelle, die nun sämtliche Zellkerne der Einzelzellen enthält, wird als Syncytium bezeichnet. - Aus dem Myotubus differenziert sich eine Muskelfaser, die bis zu 15cm Länge haben kann. - Er enthält viele zellmembranständige Zellkerne. - Im Zytoplasma selbst liegen wieder die Myofibrillen, die jetzt im Gegensatz zur glatten Muskulatur allerdings in einem bestimmten Muster parallel angeordnet sind. - Schaut man durchs Mikroskop, ist deshalb eine Querstreifung zu erkennen. - Die quergestreifte Muskulatur ist eine WILLKÜRLICHE Muskulatur (z.B.: M. biceps brachii), d.h. sie ist meinem Willen unterworfen. ### Quergestreifte Herzmuskulatur: - Die Herzmuskelzellen besitzen wieder nur einen zentral liegenden Zellkern, zeigen aber diesmal, wie der Name schon vermuten lässt, die typische Querstreifung. - Aufeinanderfolgende Zellen sind über sog. Glanzstreifen, Disci intercalares, miteinander in Verbindung. - Dies sind Zellverbindungen im Bereich der Z-Streifen. - Diese Muskulatur ist wieder UNWILLKÜRLICH (ich kann meinem Herzen nicht befehlen schneller, zu schlagen). - Prinzipiell existieren 2 Arten von Herzmuskelzellen: - **1. Typ:** Dies sind die Zellen, die für die Kontraktion verantwortlich sind. Sie werden als Arbeitsmuskelzellen bezeichnet. - **2.Typ:** Dies sind Zellen, die für die Reizbildung und Reizweiterleitung verantwortlich sind. Sie werden als Zellen des Autonomen Reizbildungs-und Reizleitungssystems des Herzens bezeichnet. - Außerdem kann man bei der Skelettmuskulatur unterscheiden zwischen: #### Rote Skelettmuskulatur: - Sie ist besonders myoglobinreich (Myoglobin = Hämoglobin der Muskelzelle) und damit für Dauerleistungen bestens geeignet. #### Weiße Skelettmuskulatur: - Sie ist besonders fibrillenreich und damit für Höchstleistungen bestens geeignet. - Noch zu erwähnen wäre, dass die Zellmembran im Falle der Muskelzelle nicht Cytolemma, sondern Sarkolemma gennant wird. - Mehrere Muskelfasern werden durch Bindegewebe, dem Perimysium internum, zusammengefasst. - Mehrere dieser Muskelbündel werden durch Bindegewebe, dem Perimysium externum, zu einer Fleischfaser zusammengefasst. - Und schließlich sei noch das Endomysium erwähnt. - Es stellt Bindegewebe zwischen den einzelnen Muskelfasern dar. ## Nervengewebe - Zwei verschiedene Arten von Zellen bauen das Nervengewebe auf: - Nervenzellen ( Neurone) - Hüllzellen (Gliazellen) ### Nervenzellen: - Ein Neuron besteht aus einem Zellkörper, dem Perikaryon, und aus einem Zytoplasmafortsatz, dem Neurit oder Axon, welcher eine Länge von bis zu einem Meter haben kann. - Der Neurit verzweigt sich kurz vor seinem Ende in viele Kollaterale. - Diese enden in einer Verdickung, der präsynaptischen Auftreibung. - Der Zelllkörper hat zusätzlich noch viele kürzere Fortsätze, die Dentritien. - Nach der Anzahl der Fortsätze werden vier Typen von Nervenzellen unterschieden: - **Unipolare Nervenzellen**: Vom Zellkörper geht nur ein Fortsatz aus (Riechzellen). - **Bipolare Nervenzellen**: Hier sehen wir zwei Fortsätze von unterschiedlichen Polen vom Zellkörper wegführen (Bsp.: Neurone von Seh-, Gehör-, Gleichgewichts-, Geschmacksbahn). - **Pseudounipolare Nervenzellen**: Sie scheinen zunächst unipolar, der Fortsatz teilt sich aber nach einer kurzen Strecke in zwei entgegengesetzte Richtungen (Nervenzellen von Spinal- und Hirnnervenganglien). - **Multipolare Nervenzellen**: dies sind alle übrigen Nervenzellen, ihre Zahl von Fortsätzen ist variabel. - Das Perikaryon enthält Zellorganellen und produziert einen Transmitter (Acetylcholin), der in Vesikel gespeichert wird. - Diese Vesikel werden zur präsynaptischen Auftreibung transportiert, wo sie bei Bedarf durch Exocytose freigesetzt werden. - Mit Hilfe der präsynaptischen Auftreibung wird eine Verbindung zum Zellkörper der benachbarten Nervenzelle bzw. mit einer Muskelzelle hergestellt. - Zwischen präsynaptischer Auftreibung und Perikaryon der Nachbarzelle bleibt ein kleiner Spalt, der sog. synaptische Spalt. - Präsynaptische Auftreibung - synaptischer Spalt - und postsynaptische Membran (Zellmembran der benachbarten Nerven oder Muskelzelle) stellen eine SYNAPSE dar. - Diese ist für die Informationsübertragung von entscheidender Bedeutung. - Soll z.B. ein Impuls von einer Nervenzelle auf die benachbarte Nervenzelle übertragen werden, so funktioniert dies ohne Synapse nicht. ### Synapsen: - Synapsen sind Stellen, wo die Erregung von einer Zelle auf die Nächste übertragen wird. - Sie ist nur in eine Richtung durchgängig. - Zur Übertragung der Erregung wird eine