Einführung Anatomie & Physiologie des Menschen

Anatomie & Physiologie Grundlagen

Anatomie

Die Wissenschaft der Morphologie und Struktur des Körpers.

Funktionelle Anatomie

Wissenschaft, die auf jeder Organisationsebene jede Struktur mit ihrer Funktion in Beziehung setzt. Ihr Ziel ist es, jedes Strukturelement und den Grund seiner Existenz zu verstehen.

Physiologie

Wissenschaft, die Prozesse und Mechanismen untersucht, durch die der menschliche Organismus seine normalen Funktionen ausführt.

Zell- und Gewebelehre

Die Zelle

Kleinste Lebenseinheit, die alle wesentlichen Funktionen selbstständig ausführt.

Teile der Zelle

• Plasmamembran: Umhüllt die Zelle, stellt Kontakt zum extrazellulären Raum her und kontrolliert den Ein- und Austritt von Molekülen und Ionen. Sie kann verschiedene Elemente wie Zilien, Geißeln, Mikrovilli aufweisen.
• Zellkern: Umgeben von der Kernmembran, enthält Chromatin und den Nukleolus.
• Zytoplasma: Füllt den Raum zwischen Kern und Plasmamembran aus und enthält verschiedene Organellen wie Mitochondrien, Golgi-Apparat, Ribosomen usw.

Organisation & Gewebe

In mehrzelligen Lebewesen spezialisieren sich Zellen auf verschiedene Funktionen und bilden Gruppen mit gleicher Funktion, die als Gewebe bezeichnet werden. Verschiedene Gewebe bilden ein Organ. Die Verbindung verschiedener Organe bildet einen Apparat oder ein System.

Grundgewebe

• Blut
• Bindegewebe
• Epithelgewebe
• Muskelgewebe
• Nervengewebe

Bindegewebe

Unterstützt strukturell und metabolisch andere Körpergewebe. Über Blutgefäße erreicht es alle anderen Gewebe und Organe. Seine Funktionen umfassen den Austausch von Nährstoffen und Stoffwechselprodukten zwischen Geweben und dem Kreislaufsystem, Abwehrfunktionen und die Reparatur von Läsionen.

Arten von Bindegewebe:

• Lockeres Bindegewebe
• Straffes Bindegewebe
• Knochengewebe
• Knorpelgewebe
• Fettgewebe

Orientierung am Körper

Anatomische Grundstellung

Aufrechte Position, obere Extremitäten seitlich am Körper, Handflächen nach vorne gerichtet.

Ebenen und Achsen

Körperebenen:

• Sagittalebene: Teilt den Körper in eine rechte und linke Hälfte.
• Koronalebene (Frontalebene): Teilt den Körper in eine vordere und hintere Hälfte.
• Transversalebene (Horizontalebene): Teilt den Körper in eine obere und untere Hälfte.

Körperachsen:

• Longitudinalachse (Längsachse): Von oben nach unten.
• Sagittalachse (Pfeilachse): Von vorne nach hinten.
• Transversalachse (Querachse): Von rechts nach links.

Lagebezeichnungen & Bewegungen

Wichtige Lagebezeichnungen:

• Dorsal: Hinten, rückenwärts
• Ventral: Vorne, bauchwärts
• Superior: Oben, kopfwärts
• Inferior: Unten, fußwärts
• Dexter: Rechts
• Sinister: Links
• Internus: Innen
• Externus: Außen

Bewegungen im Schultergelenk

• Abduktion: Wegführen vom Körper
• Adduktion: Heranführen zum Körper
• Elevation: Heben des Arms über die Horizontale
• Depression: Senken
• Innenrotation: Einwärtsdrehung (führt zur Pronation im Unterarm)
• Außenrotation: Auswärtsdrehung (führt zur Supination im Unterarm)
• Anteversion: Bewegung des Arms nach vorne
• Retroversion: Bewegung des Arms nach hinten

Osteologie (Knochenlehre)

Die Wissenschaft, die die Knochen untersucht.

Definition Knochen

Hartes, widerstandsfähiges und lebendiges Gewebe, das das Skelett bildet.

Übersicht des Skeletts

Man unterscheidet das Achsenskelett und das Extremitätenskelett (Appendikularskelett).

Achsenskelett

Besteht aus der Wirbelsäule (gebildet aus Wirbeln), die in der Mittellinie liegt und die vertikale Achse des Skeletts bildet. Unten sind Wirbel zum Kreuzbein (Os sacrum) und Steißbein (Os coccygis) verschmolzen. Oben trägt die Wirbelsäule den Kopf (Schädel und Gesichtsknochen). Vom mittleren Teil der Wirbelsäule (Brustwirbelsäule) gehen 12 Rippenpaare ab. Vorne artikulieren sie über Rippenknorpel mit dem Brustbein (Sternum), mit Ausnahme der letzten beiden Paare (freie Rippen).

Appendikularskelett

Umfasst die oberen und unteren Extremitäten, die über den Schultergürtel (Schlüsselbein/Clavicula und Schulterblatt/Scapula) bzw. den Beckengürtel (Hüftbeine/Ossa coxae, verbunden mit dem Kreuzbein) mit dem Achsenskelett verbunden sind.

Extremitätenknochen

Obere Extremität

Besteht aus 3 Abschnitten:

• Oberarm: Humerus
• Unterarm: Radius (Speiche) und Ulna (Elle)
• Hand: Handwurzelknochen (Karpalknochen), Mittelhandknochen (Metakarpalknochen) und Fingerglieder (Phalangen)

Untere Extremität

Besteht aus 3 Abschnitten:

• Oberschenkel: Femur
• Unterschenkel: Tibia (Schienbein) und Fibula (Wadenbein)
• Fuß: Fußwurzelknochen (Tarsalknochen), Mittelfußknochen (Metatarsalknochen) und Zehenglieder (Phalangen)

Knochenformen & -aufbau

Äußere Knochenformen

• Röhrenknochen: z.B. Femur, Humerus (lang)
• Kurze Knochen: z.B. Hand- und Fußwurzelknochen (würfelig)
• Platte Knochen: z.B. Schädelknochen, Schulterblatt (flach)
• (Weitere: unregelmäßige Knochen, Sesambeine, luftgefüllte Knochen)

Innerer Knochenaufbau

• Kompakta (Substantia compacta): Dichter, kompakter Knochen, bildet die äußere Schicht, besonders dick im Bereich des Knochenschafts (Diaphyse).
• Spongiosa (Substantia spongiosa): Schwammartiger Knochen im Inneren, aufgebaut aus feinen Knochenbälkchen (Trabekeln), die Hohlräume für das Knochenmark umschließen. Findet sich v.a. in den Knochenenden (Epiphysen).

Die Diaphyse (Schaft) von Röhrenknochen besteht hauptsächlich aus Kompakta, die Epiphysen (Enden) hauptsächlich aus Spongiosa, überzogen von einer dünnen Kompaktaschicht.

Histologie des Knochens

Knochengewebe besteht aus Knochenzellen und extrazellulärer Matrix.

Zelltypen:

• Osteoblasten: Bauen Knochenmatrix auf (synthetisieren die extrazelluläre Matrix).
• Osteozyten: Reife Knochenzellen, entstehen aus Osteoblasten, die in der Matrix eingeschlossen werden; erhalten das Gewebe.
• Osteoklasten: Bauen Knochenmatrix ab; wichtig für Umbau und Modellierung.

Extrazelluläre Matrix: Enthält organische (v.a. Kollagenfasern für Zugfestigkeit) und anorganische (v.a. Kalziumphosphat für Druckfestigkeit) Komponenten.

Arthrologie (Gelenklehre)

Die Lehre von den Gelenken (Articulationes), den Verbindungen zwischen Knochen oder Knorpeln.

Definition & Klassifikation

Gelenke werden nach ihrer Beweglichkeit bzw. dem Gewebe im Gelenkspalt klassifiziert:

• Synarthrosen (unechte Gelenke): Fugenhafte Verbindungen, keine oder kaum Bewegung (z.B. Knochennähte am Schädel, knorpelige Verbindungen wie Bandscheiben).
• Amphiarthrosen (straffe Gelenke): Gelenke mit sehr eingeschränkter Beweglichkeit (z.B. Iliosakralgelenk, Schambeinfuge/Symphysis pubica).
• Diarthrosen (echte Gelenke): Frei bewegliche Gelenke mit einem Gelenkspalt (z.B. Knie-, Hüft-, Schulter-, Ellenbogengelenk).

Aufbau Diarthrosen

Echte Gelenke bestehen typischerweise aus:

• Gelenkflächen: Die Knochenenden, die am Gelenk beteiligt sind, überzogen mit hyalinem Gelenkknorpel.
• Gelenkkapsel: Umhüllt das Gelenk, besteht aus einer äußeren straffen Schicht (Membrana fibrosa) und einer inneren Schicht (Membrana synovialis).
• Gelenkhöhle (Gelenkspalt): Raum zwischen den Gelenkflächen, gefüllt mit Synovialflüssigkeit (Gelenkschmiere), die von der Membrana synovialis produziert wird.
• Hilfsstrukturen (optional): Verstärkende Bänder (Ligamente), Menisken, Schleimbeutel, Gelenklippen.

Die umgebende Muskulatur stabilisiert und bewegt das Gelenk.

Myologie (Muskellehre)

Die Lehre von den Muskeln.

Muskeltypen

• Skelettmuskulatur: Quergestreift, willkürlich steuerbar (bewusste Kontrolle), für Bewegung, Haltung, Wärmeproduktion zuständig.
• Glatte Muskulatur (Viszerale Muskulatur): Nicht quergestreift, unwillkürlich gesteuert (autonomes Nervensystem), findet sich in den Wänden von Hohlorganen (z.B. Darm, Blutgefäße, Uterus).
• Herzmuskulatur: Quergestreift, aber unwillkürlich gesteuert, bildet die Wand des Herzens.

Skelettmuskulatur

Kann nach Lage (oberflächlich/tief), Form (z.B. spindelförmig, gefiedert, platt, ringförmig), Größe und Funktion klassifiziert werden. Muskeln setzen über Sehnen an Knochen an. Sie sind von Faszien (Bindegewebshüllen) umgeben.

Ausgewählte Skelettmuskeln

Obere Extremität

Schultergürtel & Arm

• Verbindung zum Thorax: M. pectoralis major (großer Brustmuskel), M. pectoralis minor (kleiner Brustmuskel), M. serratus anterior (vorderer Sägemuskel).
• Verbindung zur Wirbelsäule: M. latissimus dorsi (breiter Rückenmuskel), M. trapezius (Trapezmuskel).
• Schulterkontur: M. deltoideus (Deltamuskel).
• Scapula (Schulterblatt): Platter, dreieckiger Knochen an der hinteren Brustwand, endet seitlich im Akromion. Besitzt auch den Processus coracoideus (Rabenschnabelfortsatz).
• Humerus (Oberarmknochen): Langer Knochen mit Schaft und zwei Enden. Proximal: Humeruskopf (artikuliert mit Scapula). Distal: Trochlea und Capitulum humeri (artikulieren mit Ulna und Radius).
• Ulna (Elle) & Radius (Speiche): Bilden das Unterarmskelett.
• Handskelett: 27 Knochen (Karpus, Metakarpus, Phalangen).
• Arthrologie: Zahlreiche Gelenke ermöglichen hohe Beweglichkeit, v.a. zum Greifen.
• Muskeln des Oberarms:
  • Vorne (Beuger): M. biceps brachii, M. brachialis.
  • Hinten (Strecker): M. triceps brachii.

Untere Extremität

Becken & Bein

• Becken: Beherbergt Teile des Harn- und Geschlechtsapparats.
• Os coxae (Hüftknochen): Gebildet aus Os ilium (Darmbein), Os pubis (Schambein) und Os ischii (Sitzbein).
• Femur (Oberschenkelknochen): Längster Knochen des Körpers, artikuliert mit der Patella (Kniescheibe).
• Tibia (Schienbein) & Fibula (Wadenbein): Bilden das Unterschenkelskelett.
• Fußskelett: 26 Knochen (Tarsus/Fußwurzel, Metatarsus/Mittelfuß, Phalangen/Zehenglieder).
• Gelenke: Iliosakralgelenk, Symphysis pubica, Hüftgelenk, Kniegelenk (Femur, Tibia, Patella), oberes und unteres Sprunggelenk.
• Muskeln:
  • Gesäßmuskulatur (Mm. glutei): Wichtig für Streckung im Hüftgelenk und Stabilisierung des Rumpfes beim Gehen.
  • M. quadriceps femoris: Oberschenkelvorderseite (Kniestrecker).
  • Ischiocrurale Muskulatur: Oberschenkelrückseite (Kniebeuger, Hüftstrecker).
  • M. triceps surae (Wadenmuskel): Wichtigster Plantarflexor (Fußsenker), setzt über die Achillessehne an.

Kopf, Hals & Rumpf

Schädel & Gesicht

• Hirnschädel (Neurokranium): Os frontale (Stirnbein), Os parietale (Scheitelbein, paarig), Os occipitale (Hinterhauptbein), Os temporale (Schläfenbein, paarig), Os ethmoidale (Siebbein), Os sphenoidale (Keilbein).
• Gesichtsschädel (Viszerokranium): Maxilla (Oberkiefer, paarig), Os zygomaticum (Jochbein, paarig), Os nasale (Nasenbein, paarig), Os lacrimale (Tränenbein, paarig), Concha nasalis inferior (untere Nasenmuschel, paarig), Os palatinum (Gaumenbein, paarig), Vomer (Pflugscharbein), Mandibula (Unterkiefer).
• Arthrologie: Schädelknochen sind meist durch Synarthrosen (Nähte) verbunden (unbeweglich), Ausnahme: Kiefergelenk (Diarthrose).

Wirbelsäule & Thorax

• Wirbelsäule: Typischerweise 24 präsakrale Wirbel (7 Hals-, 12 Brust-, 5 Lendenwirbel), Os sacrum (Kreuzbein), Os coccygis (Steißbein).
• Thorax (Brustkorb): Gebildet durch Brustwirbelsäule, Rippen und Sternum (Brustbein).
• Arthrologie: Wirbel sind durch Bandscheiben (Synchondrosen/Amphiarthrosen) und kleine Wirbelgelenke (Diarthrosen) verbunden, was Beweglichkeit ermöglicht. Das Iliosakralgelenk (Amphiarthrose) überträgt Lasten.

Wichtige Muskeln (Kopf/Rumpf)

• Kopf- & Gesichtsmuskeln: Dienen u.a. der Mimik und dem Kauen (Kaumuskulatur).
• Zwerchfell (Diaphragma): Trennt Brust- und Bauchhöhle, wichtigster Atemmuskel.
• (Weitere: Halsmuskeln, Bauchmuskeln, Rückenmuskeln)