Menschliche Körper - GEWEBE

weist einen hohen Zellumsatz auf, d. h. es ist darauf ausgelegt, sich ohne speziellen Reiz zu vermehren.

Bsp

• Epithelien

• Schleimhäute

• das Knochenmark

benötigt einen Reiz, um sich zu vermehren.

Leber, Niere oder glatte Muskulatur beispielsweise sind nicht von Grund auf darauf ausgelegt, sich nachzubilden, sie sind dazu aber im Falle von Gewebeschäden in der Lage.

z. B. Nervengewebe oder die Herzmuskulatur,

verfügt über keine oder nur sehr gering ausgeprägte Fähigkeiten zur Zellteilung, weshalb der Körper zerstörtes Gewebe dieses Typs kaum nachbilden kann

• Verbund von zellen über Zellkontakte (v.a. Desmosomen und Tight junctions) und mit Hemidesmosomen an einer Basalmembran verankert (Verbindung zum Bindegwebe)

• kein Blutgefäße, ernährung per diffusion

• Polare Bauweise der Zellen apikal Seite (Oberfläche) und basalen Seite (baselmembran)

• neue zellen enstehen basalen Seite, wachsen anschließend nach apikal

• Oberflächenepithelien üben vorwiegend eine Schutz- und Barrierefunktion aus

• Drüsenepithelien überwiegend sekretorisch tätig sind

Sehr wohl können aber auch Oberflächenepithelien Stoffe sekretieren und Drüsenepithelien Barrierefunktionen erfüllen.

sehr dünn, lässt somit den Stoffaustausch besonders gut zu und findet sich z. B. in den Lungenbläschen (Alveolen).

findet sich z. B. in den Nierentubuli und eignet sich gut für Absorptions- und Resorptionsaufgaben.

übernimmt Barriere- und Transportfunktionen, beispielsweise in der Magenschleimhaut und im Darm.

• mehrere Schichten übereinander gelagert sind

• z. B. in der Mundhöhle oder Vagina

• mehrere Schichten übereinander gelagert sind

• z. B. unsere oberste Hautschicht, die Epidermis

• Beim verhornten Plattenepithel besteht die oberste Schicht aus abgestorbenen, abgeplatteten Zellen, die die darunterliegenden Zellen sowohl mechanisch als auch vor Austrocknung schützen.

• Dabei erreichen alle Zellen die Basalmembran, aber nicht alle das apikale Lumen. Sprich: es ist zwar mehr oder weniger noch immer einschichtig, es erreichen aber nicht alle Zellen die Oberfläche.

• Flimmerepithel (Epithelzellen mit Kinozilien) im Bronchialtrakt etwa ist ein mehrreihiges, hochprismatisches Epithel.

  
  

  
  

• sonderform im ableitenden Harnweg

• ein Übergangsepithel, das sich zu keinem der oben vorgestellten Arten eindeutig zuordnen lässt. Es gilt als mehrreihig bis mehrschichtig, wobei die genaue Anzahl der Zelllagen von den Volumenschwankungen, z. B. in der Harnblase, abhängt.

• ein dreidimensionales Geflecht aus einer komplexen extrazellulären Matrix (EZM), sowie den beweglichen und ortsansässigen Zellen darstellt.

• wenigen Zellen und viel EZM (proteinfasern und grundsubstanz

• zu denen Kollagen und Elastin gehören, verleihen dem Bindegewebe Zugfestigkeit bzw. Elastizität

• (je mehr kollagene Fasern vorhanden sind, desto höher die Zugfestigkeit; je mehr elastische Fasern vorhanden sind, desto höher ist die Dehnbarkeit des Gewebes).

• definiert Eigenschaften wie Formgebung und Wassergehalt. Man kann sie sich als zähflüssiges Gel vorstellen, in welches Proteoglykane (= große Moleküle aus Kohlenhydraten und einem kleinen Anteil an Proteinen), Glykoproteine (= Moleküle aus Proteinen und einem kleinen Anteil an Kohlenhydraten) und Glykosaminoglykane (= komplexe Kohlenhydratketten) eingelagert sind.

Bei den Zelltypen sind vor allem die ortsständigen relevant.

• Mobile Zellen, die das Bindegewebe durchqueren, lassen sich überwiegend dem Immunsystem zurechnen.

• Bei den ortsständigen Zellen gibt es einmal die Fibroblasten. Sie stellen den häufigsten Zelltyp und produzieren EZM.

• In den Knochen als spezialisiertem Bindegewebe heißt dieser Zelltyp Osteoblasten. Je nach Bindegewebstyp produziert ein „Blast“ eine andere EZM. Ruhende Fibroblasten bzw. Osteoblasten, bei denen also die Syntheseaktivität stark vermindert ist, werden als Fibrozyten bzw. Osteozyten bezeichnet.

• klassische Energiespeicher, der bei übergewichtigen Personen bekanntlich im Übermaß vorhanden ist

  
  

• große Rolle bei der Wärmeproduktion von Säuglingen spielt.

• speziellen Stützgeweben und wandeln sich im Laufe des Lebens von Geflechtknochen (ungeordnete Knochenstruktur) zu Lamellenknochen (parallel ausgerichtete, geordnete Knochenstruktur) um.

• Osteoblasten, die dem Aufbau des Knochens dienen, werden die Osteoklasten für den Abbau von Knochen benötigt. Das Zusammenspiel von Osteoklasten und -blasten ist Voraussetzung für Umbauvorgänge (Remodeling).

• hyalinen Knorpel (z. B. im Gelenkknorpel),

• den Faserknorpel (z. B. in den Bandscheiben) und den

• elastischen Knorpel (z. B. in der Ohrmuschel).

• Analog zu den anderen Gewebearten spricht man auch beim Knorpel (griech. chondros) von Chondroblasten und Chondrozyten.

• jede Muskelfaser der Einheit einer Zelle entspricht. Innerhalb dieser befinden sich mehrere Myofibrillen, die sich aus den dünnen Aktin- und den dickeren Myosinfilamenten zusammensetzen.

• In der quergestreiften Muskulaturliegen diese Filamente als aneinandergereihte, gleich aufgebaute Organisationseinheiten vor (Sarkomere), die unter dem Mikroskop das Bild einer Querstreifung ergeben

• die Filamente der glatten Muskulatur unregelmäßig und schräg zur Zellachse vorliegen.

• Eine glatte Muskelzelle besitzt nur einen länglichen zentralen Zellkern, ebenso die Herzmuskelzellen

• Skelettmuskelzellen mehrere randständige Zellkerne aufweisen. Grund dafür ist, dass Skelettmuskelzellen in der embryonalen Entwicklung durch Fusion mehrerer einzelner Muskelzellen entstanden sind (Synzytium).

• besonderheit der Herzmuskelzellen, über Glanzsteifen verbunden

• Dort befinden sich Haftkontakte und vor allem Gap junctions, die überhaupt erst die elektromechanische Kopplung des Herzens und damit seine geordnete Kontraktion ermöglichen.

• glatte Muskulatur vom VNS gelenkt -> nicht aktiv steuerbar

• Sie reguliert etwa die Peristaltik unseres Darms oder die Weite unserer Blutgefäße.

• Die glatte Muskulatur kann sich nicht so schnell zusammenziehen wie die quergestreifte, sie kann die Anspannung dafür aber für längere Zeit aufrechterhalten.

Die Skelettmuskulatur lässt sich bewusst und aktiv durch das ZNS steuern. Die Herzmuskulatur dagegen wird autonom vom Sinusknoten gesteuert

Merke: Myoglobin, auch als roter Muskelfarbstoff bekannt, übernimmt im Muskel die Aufgabe Sauerstoff zu binden und hat eine 6-fach höhere Affinität zu Sauerstoff als das Hämoglobin der Erythrozyten.

Die Kontraktion eines Muskels wird durch einen Nervenimpuls ausgelöst und findet dadurch statt, dass sich die vorhandenen Aktin- und Myosinfilamente ineinander verschieben, wodurch sich der ganze Muskel verkürzt.

gliedern sich in verschiedene charakteristische Abschnitte:

• der Zellkörper, der auch den Zellkern enthält, nennt sich Perikaryon.

• Aus ihm entspringen auf der einen Seite die Dendriten, plasmatische Zellfortsätze, die der Reizaufnahme dienen,

• auf der anderen Seite das Axon, ein langer Nervenzellfortsatz, über den der Reiz weitertransportiert und an der sog. Synapse auf die nachgeschaltete Zelle übertragen wird.

• Die Reizweiterleitung erfolgt dabei über sog. Neurotransmitter. Als Nervenfaser bezeichnet man das den langen Forsatz einer Nervenzelle (Axon) inklusive den von einer Gliazelle gebildeten Myelinscheiden (falls vorhanden). Näheres dazu und zu den Ranvierschen Schnürringen folgt im Abschnitt Reizweiterleitung.

• verschiedene Zellgruppen (z. B. Astrozyten, Oligodendrozyten, Schwann-Zellen) des zentralen und peripheren Nervensystems zusammengefasst, deren sehr unterschiedliche Funktionen eine große morphologische Vielfalt bedingen.

• Anzahl der Dendriten

• Am häufigsten finden sich dabei multipolare Nervenzellen mit vielen Dendriten und einem Axon

• unipolare (keine Dendriten, ein Axon) oder bipolare (ein Dendrit, ein Axon) Nervenzellen

Nervenzellen in motorische (Weiterleitung von zentralen Signalen an periphere Muskelzellen) und sensorische (Weiterleitung von Signalen aus peripheren Muskel- und Sinneszellen nach zentral) unterteilen

• fungieren sie als Stütz- und Unterstützungszellen der Nervenzellen

• die Versorgung der Neuronen, diverse Transportprozesse und die Bildung einer Myelinschicht, die der elektrischen Isolierung des Axons dient

  • Myelinschicht im ZNS von Oligodendrozyten gebildet wird, im peripheren Nervensystem dagegen von Schwann-Zellen

• Astrozyten bilden keine Myelinschichten, übernehmen unter anderem aber Stützfunktionen, die Umhüllung von Synapsen sowie den Stoffaustausch und die Milieuaufrechterhaltung

• Interneurone stellen dabei spezielle Nervenzellen dar, die als Schaltstelle der reinen Informationsweiterleitung dienen.

• Reiz wird über Dendriten aufgenommen. DAnn über den Zellkörper (Soma/Perikaryon) und entlang des Axons elektrisch weitergeleitet und doet an der Synapse chemisch auf die nächste Neverzelle übertragen

• dass zwischen dem Inneren und dem Äußeren einer Zellmembran durch die unterschiedliche Ionenverteilung Ladungsunterschiede herrschen und somit eine Spannung, Membranpotential genannt, erzeugt wird

• genügend starken Reiz Ionenkanäle öffnen sich und das sonst negativ geladene Ruhemembranpotential verändert sich für kurze Zeit in den positiven Bereich - Depolarisation. Es entsteht Aktionpotentail eine richtung weitergegeben

• Reizweiterleitung mit myelinscheide beschleuning axone sind damit isoliert. Springt von Ranvier’sche Schnürringe zur nächsten schnürringe - saltatorische Erregungsleitung

• Signal am ende des Axons trifft es auf die Kontaktstelle zur nächsten Nervenzelle, die Synapse, wo chemisch mit hilfe von Neurotransmitter die Infoübertragung statt findet.

Acetylcholin

Beispiele:

• hornbildende Zelle (Keratinozyt),

• oberflächliche Schleimhautepithelzelle (von z.B. Zunge, Mund, Nasenhöhle),

• epidermale Basalzelle (Stammzellen),

• Pigmentzelle (Melanozyt; Produktion von Farbstoff Melanin),

Beispiele:

• Schweißdrüsenzelle (Schweißsekretion),

• Talgdrüsenzelle (Talgsekretion),

• Tränendrüsenzelle (Tränenflüssigkeitssekretion)

Beispiele:

• Ameloblast (Zahnschmelzsekretion),

• Zementoblast (Zahnwurzelknochensezernierende Ewan-Zelle),

• Odontoblast (Sekretion von Zahnbein)

Beispiele:

• somatotrope (Somatotropin),

• lactotrope (Prolaktin), thyrotrope (Thyreotropin),

• gonadotrope (FSH und LH) und corticotrope (ACTH) Hypophysenvorderlappenzellen,

• großzellige neurosekretorische Zellen (Produktion von Oxytocin und ADH/Vasopressin im Hypothalamus),

• chromaffine Zelle des Nebennierenmarks (z.B. Sekretion von Adrenalin)

Beispiele für Reizaufnahme/Sinnesorgane: Haarzellen des Corti-Organs (Hörempfinden), Haarzellen des vestibulären Systems im Ohr (Beschleunigung und Schwerkraft), primäre sensorische Neuronen (z.B. Kälte- oder Schmerzempfinden), Merkelzelle der Epidermis (Berührungsempfindung), Stäbchenzellen (skotopisches Sehen), Blau-, Grün-, Rot-empfindliche Zapfenzellen der Augen (photopisches Sehen), Geschmackszelle (Geschmacksempfindung), Riechepithelzelle (Geruchswahrnehmung), Halsschlagaderzelle (pH-Sensor des Blutes)

Beispiele für autonome Nervenzellen: cholinerge (parasympathische Übermittlung auf das Erfolgsorgan) und adrenerge (sympathische Übermittlung auf das Erfolgsorgan) Nervenzellen

Beispiele für das Zentralnervensystem: Nervenzelle (Neuron; Reizweiterleitung/-verarbeitung), Sternzellen (Astrozyten; z.B. Blut-Hirn-Schranke), Oligodendrozyten (Isolation der Nervenzellfortsätze)

Beispiele: Urothelzelle (Auskleidung der Harnblase und Harnwege), Nierenzelle der distalen Tubuli (Entziehung von Kochsalz), Nebenhodenhauptzelle (resorptive und sekretorische Aktivität), Endothelzelle (Auskleidung der Gefäße)

Beispiele: Nebennierenrindenzelle (Produktion von Mineralkortikoiden, Glukokortikoiden und Androgenen), Leydigzelle der Hoden (Testosteron), Theca interna Zelle der Ovarialfollikel (Östrogen), Juxtaglomeruläre Zelle (Renin), Prostatazelle (Samenflüssigkeitssekretion), Bulbourethrale-Drüsenzelle (Schleimsekretion), Bartholin-Drüsenzelle (vaginale Gleitmittel-Sekretion), Uterus-Endometriumzelle (Kohlenhydrat-Sekretion), Samenblasenzelle (Samenflüssigkeitssekretion)

Beispiele: spezifische ortsständige Zelle des Bindegewebes (Fibroblast; Synthese der Interzellularsubstanz), Knorpelzelle (Chondroblast/Chondrozyt; Sekretion und mechanische Stabilität), Knochenzelle (Osteoblast/Osteozyt, Sekretion und mechanische Stabilität)

Speicherzellen

Beispiele: weiße Fettzelle (Lipozyt oder univakuolärer Adipozyt; Fettspeicherung, Produktion von z.B. Leptin), braune Fettzelle (plurivakuolärer Adipozyt; Wärmeproduktion primär im Säuglingsalter), Lebersternzellen (Ito-Zelle, z.B. Speicherung von Fetten und Vitaminen)

Kontraktile Zellen

Beispiele: „tonische“ Typ I-Skelettmuskelzelle (langsame Kontraktion), „phasische“ Typ II-Skelettmuskelzelle (schnelle Kontraktion), Herzmuskelzelle (Arbeitsmuskulatur des Herzens), glatte Muskelzelle (verschiedene Typen), Myoepithelzelle der Iris (z.B. im Musculus dilatator pupillae; Pupillenvergrößerung)

Blutzellen und Zellen des Immunsystems

Beispiele: rotes Blutkörperchen (Erythrozyt; Sauerstofftransport), Blutplättchen-Vorläuferzelle (Megakaryozyt), Riesenfresszelle (Makrophage; Phagozytose von Erregern), dendritische Zelle (u.a. Antigenpräsentation), neutrophile, eosinophile und basophile Granulozyten (Teil der angeborenen Immunantwort). T-Helferzelle (u.a. Einleitung der erworbenen Immunantwort), B-Zelle (u.a. Herstellung von Antikörpern), Natürliche Killer-Zelle (Abtötung virusinfizierter und tumorös entarteter Zellen)

Keimzellen

Beispiele: Eizelle (Oozyte; weibliche Keimzelle), Vorläuferzelle der Spermien (Spermatozyt; männliche Keimzelle), Stammzelle für Spermatozyten (Spermatogonie)

Nährzellen

Beispiele: Körnchenzelle im Eierstock (Granulosazelle; wichtig für Wachstum und Reifung der Eizelle), Sertolizelle im Hoden (Stützzellen der Hodenkanälchen und bilden die so genannte Blut-Hoden-Schranke), Thymus-Epithelzelle (wichtige Rolle für die Selbsttoleranz des Immunsystems)

Barriere Funktionszellen

Beispiele: Typ I-Alveolarepithelzelle (Typ I-Pneumozyt; Saum des Luftraums der Lunge), Pankreasgangzelle (lat. zentroazinäre Zelle, Produktion von Hydrogencarbonat und Wasser zur Alkalisierung des Pankreassaftes), Bürstensaumzelle des Darms (Resorption von Nährstoffen), Gallenblasenepithelzelle (Wasserentzug und Konzentration der Gallenblasenflüssigkeit)

Hormon-sezernierende Zellen

Beispiele: verschiedene hormonproduzierende Zellen im Verdauungstrakt- und in den Atemwegen (enteroendokrine Zellen; Serotonin, Endorphine, Somatostatin, Gastrin, Sekretin, Insulin, Glucagon), Schilddrüsenepithelzelle (Schilddrüsenhormone T3 und T4), parafollikuläre Zelle der Schilddrüse (Calcitonin), Parathyroidzelle der Nebenschilddrüse (Parathormon), Alpha Zelle der Bauchspeicheldrüse (Glucagon), Beta Zelle der Bauchspeicheldrüse (Insulin), Delta Zelle der Bauchspeicheldrüse (Somatostatin), Epsilon Zelle der Bauchspeicheldrüse (Ghrelin)

Exokrin sekretorische Epithelzellen

Beispiele: Becherzellen der Atemwege und des Magen-Darm-Trakts (Schleimsekretion), Magenschleimhautzelle (Schleimsekretion), Magendrüsenzelle (Sekretion von Pepsinogen), Belegzellen (Sekretion von Salzsäure), Typ II-Alveolarepithelzelle (Typ II-Pneumozyt; Sekretion von Surfactant), Leberepithelzelle (Hepatozyt; z.B. Stoffwechselregulation)

84% auf Erythrozyten,

4,9% auf Thrombozyten,

2,5% auf Knochenmarkszellen,

2,1% auf Gefäßendothelzellen,

1,5% auf Lymphozyten,

0,8% auf Hepatozyten.

• Merksatz: Ein Tischler kann ganz lange hämmern.

Zellen sind die Grundbausteine von Lebewesen. Bestimmte Zellen (vgl. Kap. 2.1.5) haben bestimmte Funktionen und können auf verschiedene Weise zusammengesetzt werden.

Zwei oder mehrere komplementäre Strukturen müssen räumlich zueinander passen, um eine bestimmte biochemische Funktion erfüllen zu können.

Beispiel: Insulin und Insulinrezeptor: Wenn das Insulin (der Schlüssel) an den Rezeptoren der Zelloberfläche steckt, verändert sich das Schloss und führt in weiterer Folge dazu, dass Zucker aus der Blutbahn aufgenommen wird.

Enzyme unterschiedlicher Lebewesen, die aber die gleichen Reaktionen katalysieren, weisen klare gemeinsame Strukturmerkmale auf, die auf eine bestimmte Funktion hindeuten.

Beispiel: Bei Redoxreaktionen katalysierenden Proteinen liegen immer Bindestellen für die Coenzyme (Cofaktoren) NAD+ oder FAD vor.

Allgemein haben Strukturen, die am Stoffaustausch beteiligt sind, dünne Membranen und zeigen eine starke Auffaltung (nach innen oder außen), um somit die Oberfläche zu vergrößern. Durch die Vergrößerung der Oberfläche wird ein besserer Stoffaustausch durch Vergrößerung der Austauschfläche ermöglicht.

Beispiel: Im menschlichen Darm vergrößern Zotten und die Mikrovilli die Oberfläche auf hunderte Quadratmeter. Das ermöglicht eine effizientere Nährstoffaufnahme.

Bei diesem Prinzip wird die Aufrechterhaltung eines möglichst steilen Gradienten zwischen entsprechenden Vehikelmedien aufgrund von gerichteter Diffusion zur Anreicherung gelöster Stoffe oder zur Rückgewinnung bzw. Abgabe von Wärme genutzt.

Beispiel: Die Henle-Schleife einer Nierenfunktionseinheit (Nephron) dient zur Konzentrierung des Harnes und macht dazu vom Gegenstromprinzip Gebrauch.

Prinzip der Stabilisierung eines primär elastischen Schlauches.

Beispiel: In die Luftröhre (Trachea) sind feste Knorpelspangen eingelagert (vgl. Kap. 2.2.1). Ähnliche Strukturen gibt es auch bei Pflanzen (Trachee).

Um wahrzunehmen, was in der Umgebung geschieht, müssen entwickelte Lebewesen Sinnesreize durch Sinnesorgane wie Auge, Ohr, Nase, Haut und Zunge aufnehmen. Sinnesreize können Lichtsignale, aber auch Geräusche, Gerüche, Druck und Wärme sein. In Struktur und Funktion stimmen die Sinnesorgane von Säugetieren in vielen Merkmalen überein, auch wenn sie unterschiedlich stark ausgeprägt sind (vgl. Geruchssinn von Mensch und Hund).

Es lässt sich ein ähnlicher Aufbau der Gelenke aller Wirbeltiere erkennen: Um die Reibung zu vermindern und die Beweglichkeit zu gewährleisten, überzieht Knorpel die Enden der Knochen, zudem ist der Gelenkspalt mit Gelenkschmiere gefüllt (vgl. Kap. 2.2.12).

Um zu verhindern, dass Organe im Inneren unseres Körpers z.B. durch Verletzungen in ihrer Tätigkeit eingeschränkt werden, sind sie geschützt.

Beispiel: Das Gehirn und Rückenmark aller Wirbeltiere sind von dem festen Schädel und der Wirbelsäule eingeschlossen. Auch Herz und Lunge liegen innerhalb eines stabilen Brustkorbes.

Die Struktur der Geschlechtsorgane ist Voraussetzung für den komplizierten Vorgang, der die Voraussetzung für eine Befruchtung darstellt.

Beispiel: Der Hoden des Mannes bietet die richtigen Bedingungen zur Produktion von Spermien, die in den Nebenhoden ausreifen. Über den steifen Penis gelangen reife Spermien nach einem Samenerguss in die Scheide (Vagina) der Frau. Durch den speziellen Aufbau von Spermien mit Geißeln (vgl. Kap. 2.2.3) können sich diese durch die Gebärmutter (Uterus) bewegen und die Eizelle im Eileiter befruchten.