Menschliche Körpersysteme: Anatomie & Physiologie Grundlagen

1. Grundlagen des Ernährungsprozesses

Welche Organe sind am Ernährungsprozess beteiligt?

Am Ernährungsprozess sind folgende Organsysteme beteiligt: Verdauungsorgane, Kreislauforgane, Atmungsorgane und Ausscheidungsorgane.

Akzessorische Drüsen und ihre Sekrete

Die akzessorischen Drüsen, die ihre Produkte in den Verdauungstrakt abgeben, sind:

• Speicheldrüsen (produzieren Speichel)
• Leber (produziert Galle)
• Bauchspeicheldrüse (produziert Verdauungsenzyme)

2. Verdauungsprozesse und Enzyme

Mechanische vs. Chemische Verdauung: Unterschiede & Notwendigkeit

Der Unterschied zwischen mechanischer und chemischer Verdauung liegt in der Art und Weise, wie die Nahrung zerlegt wird. Beide Prozesse sind notwendig, da sie unterschiedliche Funktionen erfüllen:

• Die mechanische Verdauung zerkleinert die Nahrung, vermischt sie mit Verdauungssäften (z. B. Speichel) und bereitet sie für die chemische Verdauung vor.
• Die chemische Verdauung zerlegt die Nahrung mithilfe von Enzymen in kleinere, resorbierbare Nährstoffe.

Was ist ein Enzym?

Ein Enzym ist ein Biokatalysator, der chemische Reaktionen im Körper beschleunigt und somit die chemische Verdauung ermöglicht.

3. Nährstoffaufnahme und Atmung

Nährstoffaufnahme: Prozess, Ort und Strukturen

Die Nährstoffaufnahme (Resorption) ist der Prozess, bei dem verdaute Nährstoffe aus dem Verdauungstrakt in den Blutkreislauf oder das Lymphsystem gelangen, um den Körper mit Energie und Bausteinen zu versorgen.

Der Großteil der Nährstoffaufnahme findet im Dünndarm statt, insbesondere im Duodenum (Zwölffingerdarm) und Ileum (Krummdarm). Fette werden ebenfalls im Dünndarm resorbiert. Wasser und Produkte der Bakterienflora werden im Dickdarm aufgenommen, während der Stuhl gebildet wird.

Die Strukturen, die dies ermöglichen, sind die Dünndarmzotten und Mikrovilli, die die Oberfläche des Dünndarms stark vergrößern. Im Duodenum finden sich auch spezielle Drüsen und Falten, die zur Verdauung und Absorption beitragen.

Atmung (Ventilation): Inspiration und Exspiration

Die Atmung (Ventilation) besteht aus zwei Hauptprozessen:

• Die Inspiration (Einatmung): Hierbei wird Sauerstoff aus der Umgebung aufgenommen und in die Atemwege geleitet. Das Zwerchfell zieht sich zusammen und senkt sich, während sich die äußeren Zwischenrippenmuskeln zusammenziehen und die Rippen nach oben und außen bewegen. Dies vergrößert das Brustvolumen.
• Die Exspiration (Ausatmung): Hierbei wird Kohlendioxid, das der Körper nicht benötigt, aus den Lungen abgegeben. Das Zwerchfell entspannt sich und hebt sich, die inneren Zwischenrippenmuskeln ziehen sich zusammen (bei forcierter Ausatmung) und die Rippen senken sich. Das Brustvolumen verringert sich, und die Luft wird aus den Lungen gepresst.

4. Der menschliche Blutkreislauf

Blutkreislauf: Doppelt, Geschlossen und Vollständig

Dass der Blutkreislauf doppelt, geschlossen und vollständig ist, bedeutet:

• Doppelt: Das Blut durchläuft das Herz zweimal pro Kreislauf (einmal zum Lungenkreislauf, einmal zum Körperkreislauf).
• Geschlossen: Das Blut zirkuliert immer innerhalb von Gefäßen und verlässt diese niemals.
• Vollständig: Sauerstoffreiches und sauerstoffarmes Blut vermischen sich nicht.

Warum ist der linke Ventrikel muskulöser?

Der linke Ventrikel ist muskulöser als der rechte, weil er das sauerstoffreiche Blut mit hohem Druck in die Aorta und von dort in den gesamten Körper pumpen muss.

Nährstofftransport über die Pfortader

Die im Darm resorbierten Nährstoffe gelangen durch die Pfortader (Vena portae) in den Kreislauf.

Definition von Arterien im Blutkreislauf

Nein, Arterien werden nicht als Gefäße definiert, durch die immer sauerstoffreiches Blut zirkuliert. Arterien sind Gefäße, die Blut vom Herzen weg transportieren, unabhängig davon, ob es sauerstoffreich (wie in der Aorta) oder sauerstoffarm (wie in der Lungenarterie) ist.

5. Kleiner Kreislauf und Lymphsystem

Der kleine Kreislauf (Lungenkreislauf)

Der kleine Kreislauf (Lungenkreislauf) transportiert sauerstoffarmes Blut vom Herzen zur Lunge und sauerstoffreiches Blut von der Lunge zurück zum Herzen. Er beginnt im rechten Ventrikel, führt über die Lungenarterie zur Lunge, wo der Gasaustausch stattfindet, und kehrt über die Lungenvenen in den linken Vorhof zurück.

Lymphe und das lymphatische System

Die Lymphe ist eine klare Flüssigkeit, die aus Blutplasma austritt und Leukozyten (weiße Blutkörperchen) enthält. Sie hat eine defensive Funktion, sammelt überschüssige Gewebeflüssigkeit, Proteine und Abfallprodukte und führt sie dem Blutkreislauf wieder zu.

Das lymphatische System besteht aus Lymphgefäßen, Lymphknoten, der Milz, dem Thymus und den Mandeln. Die Lymphknoten sind Ansammlungen von weißen Blutkörperchen und spielen eine wichtige Rolle bei der Immunabwehr.

6. Das Ausscheidungssystem

Prozesse und Organe des Ausscheidungssystems

Nennen Sie die Organe oder Strukturen des Ausscheidungssystems, in denen die folgenden Prozesse stattfinden:

• Miktion (Harnentleerung): Harnblase und Harnröhre
• Erstfiltration des Blutes: Nierenkörperchen (Glomerulus)
• Rückresorption nützlicher Stoffe: Nierentubuli (Teil des Nephrons)
• Sammeln des Urins aus den Nephronen: Sammelrohre, Nierenbecken
• Speicherung von Urin: Harnblase

Was ist ein Nephron?

Ein Nephron ist die kleinste funktionelle Einheit der Niere, die für die Blutfiltration und Harnbildung verantwortlich ist.

Wie wird Urin gebildet?

Urin wird in den Nephronen durch drei Hauptprozesse gebildet: die glomeruläre Filtration, die tubuläre Rückresorption und die tubuläre Sekretion.

8. Das Nervensystem

Graue und weiße Substanz: Aufbau und Verteilung

Die graue Substanz besteht hauptsächlich aus den Zellkörpern von Nervenzellen (Neuronen), Dendriten und nicht-myelinisierten Axonen. Die weiße Substanz besteht hauptsächlich aus myelinisierten Axonen, die Nervenfasern bilden und für die Signalübertragung zuständig sind.

Verteilung:

• Im Gehirn (Großhirnrinde) befindet sich die graue Substanz außen und die weiße Substanz innen.
• Im Rückenmark ist die graue Substanz schmetterlingsförmig innen angeordnet und von weißer Substanz umgeben.
• Im Kleinhirn ist die graue Substanz ebenfalls außen (Rinde) und die weiße Substanz innen.

Schutzsysteme der Nervenzentren (ZNS)

Die Nervenzentren des Zentralnervensystems (ZNS) werden durch knöcherne Strukturen und Hirnhäute geschützt:

• Knöcherner Schutz:
  • Der Schädel schützt das Gehirn und das Kleinhirn.
  • Die Wirbelsäule (bestehend aus Wirbeln) schützt das Rückenmark.

Lage, Anzahl und Funktion der Meningen (Hirnhäute) und Liquor

Die Meningen (Hirnhäute) sind drei Schichten von Bindegewebe, die das gesamte Zentralnervensystem (Gehirn und Rückenmark) umgeben und schützen.

Schichten:

• Dura mater (harte Hirnhaut): Die äußerste, robuste Schicht.
• Arachnoidea (Spinnwebenhaut): Die mittlere Schicht.
• Pia mater (weiche Hirnhaut): Die innerste Schicht, die direkt auf der Oberfläche des Gehirns und Rückenmarks liegt.

Funktion: Sie schützen das Gehirn und das Rückenmark vor mechanischen Stößen und Reibung an den Knochen und bilden eine Barriere gegen Krankheitserreger.

Der Liquor cerebrospinalis (Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit) befindet sich im Subarachnoidalraum, also zwischen der Arachnoidea und der Pia mater.