Physiologie: Rezeptoren, Sinnesorgane, Skelett und Muskeln

Wahrnehmung und Sinnesrezeptoren

Die Wahrnehmung von Nervenstimulation erfolgt durch spezialisierte Zellen, sogenannte Rezeptoren, die im ganzen Körper verteilt sind. Sie werden in verschiedene Typen unterteilt:

1. Thermorezeptoren (Temperatur)

   Erkennen Temperaturveränderungen. Sie befinden sich unter der Haut.

2. Chemorezeptoren (Chemikalien)

   Erkennen Chemikalien. Sie sind für den Geruchs- und Geschmackssinn zuständig.

3. Photorezeptoren (Licht)

   Sie erkennen Licht. Sie befinden sich in den Augen.

4. Nozizeptoren (Schmerzrezeptoren)

   Sie sind überall im Körper in unregelmäßiger Form verteilt.

5. Mechanorezeptoren (Druckrezeptoren)

   Sie befinden sich in der Haut und ermöglichen die Erkennung von Druck und Objekten (Rauheit).

Die Sinnesorgane

Die Sinnesorgane sind dafür verantwortlich, äußere Reize wahrzunehmen und diese Informationen an das Nervensystem weiterzuleiten. Diese sind:

1. Tastsinn (Haut)

   Befindet sich in der Haut. Erkennt Druck, Temperatur, Wärme und Schmerz durch taktile Zellen.

2. Geruchssinn (Nase)

   Liegt in der Nase, genauer in der Riechschleimhaut. Stoffe im gasförmigen Zustand werden von olfaktorischen Zellen erkannt.

3. Geschmackssinn (Zunge)

   Befindet sich im Mund, insbesondere auf Zunge und Gaumen. Er erkennt süß, sauer, salzig, bitter und Umami (Natrium-Glutamat) durch die Geschmacksnerven auf der Zunge.

4. Sehsinn (Auge)

   Befindet sich in den Augen.

   Teile des Auges

   • Sklera (Lederhaut): Äußerste Membran des Auges. Sie ist steif und weiß und geht vorne in die Hornhaut über, die transparent ist und Bilder bündelt.
   • Aderhaut (Choroidea): Liegt unter der Sklera. Sie ist eine sehr dünne Membran mit vielen Blutgefäßen und bildet nach vorne die Iris (Regenbogenhaut).
   • Iris: Eine Membran mit den charakteristischen Farben der jeweiligen Person. Sie hat ein Loch, die Pupille, durch die Bilder ins Auge gelangen. Die Pupille öffnet oder schließt sich je nach Lichtmenge.
   • Netzhaut (Retina): Liegt innen, an der Aderhaut befestigt. Davor liegt die Linse, die transparent ist und Bilder fokussiert. In der Netzhaut gibt es Zellen (Stäbchen und Zapfen), die Licht erkennen. Die meisten Stäbchen und Zapfen befinden sich in der Fovea (Sehgrube).

   Im Inneren des Auges befindet sich eine transparente, gallertartige Flüssigkeit, der Glaskörper genannt. Zwischen Linse und Hornhaut befindet sich eine weitere klare Flüssigkeit, das Kammerwasser. Das Bild, das durch die Pupille eintritt, wird auf der Netzhaut verkehrt und verkleinert dargestellt.

5. Gehörsinn (Ohr)

   Das Ohr wird in 3 Teile unterteilt:

   Das äußere Ohr

   Gebildet durch die Ohrmuschel, die hilft, die Richtung des Schalls zu bestimmen. Es folgt der Gehörgang, der mit dem Trommelfell verbunden ist und in dem sich Zellen befinden, die Wachs (Ohrenschmalz) als Schutzsystem absondern. Das Trommelfell ist die Verbindung zwischen dem äußeren Ohr und dem Mittelohr.

   Das Mittelohr

   Beginnt am Trommelfell, einer elastischen Membran, die mit den Klängen schwingt. Am Trommelfell befestigt sind die Gehörknöchelchen (Hammer, Amboss und Steigbügel), die die Schwingungen des Trommelfells aufnehmen und an das Innenohr weiterleiten. Im Mittelohr befindet sich die Eustachische Röhre, die das Ohr mit dem Rachen verbindet.

   Das Innenohr

   Es liegt in der Schädelhöhle und beginnt mit 2 Öffnungen (ovales und rundes Fenster), an denen die Gehörknöchelchenkette endet. Es enthält die Cochlea (Schnecke), ein hohles, kronenförmiges Rohr, das eine nasse Flüssigkeit (Endolymphe) enthält und von Perilymphe umgeben ist. Die Schnecke kommuniziert mit dem Hörnerv, der Schallinformationen an das Gehirn sendet. Es enthält auch 2 Endolymphe-gefüllte Bläschen. Darüber hinaus gibt es 3 Kanäle (Bogengänge), die für den Gleichgewichtssinn zuständig sind.

Das menschliche Skelett

Das Skelett wird durch Knochen gebildet, die dem Körper Bewegung und Form ermöglichen. Das menschliche Skelett wird in 2 Typen von Knochen unterteilt:

1. Axiales Skelett

   Gebildet aus den Knochen des Kopfes, der Wirbelsäule, der Rippen und des Brustbeins.

2. Appendikuläres Skelett

   Gebildet durch den Schultergürtel (Knochen der Arme) und das Becken (Knochen der Beine).

Funktionen der Knochen

• Schutz lebenswichtiger Organe
• Unterstützung des Körpergewichts
• Produktion von Blutkörperchen
• Speicherung von Mineralien
• Ermöglichung der Körperbewegung

Struktur der Knochen und Knochenzellen

Alle Knochen bestehen aus Knochenzellen, die wiederum von 3 Typen sind:

• Osteozyten: Die häufigsten Zellen, befinden sich in Gruppen von 4 bis 8 Zellen in sogenannten Knochenlakunen.
• Osteoblasten: Befinden sich im äußeren Teil der Knochen in einer Membran, die sie umgibt, dem Periost (Knochenhaut). Sie ermöglichen das Dickenwachstum der Knochen.
• Osteoklasten: Befinden sich auf der Innenseite der langen Röhrenknochen in einer Membran, dem Endost. Ihre Funktion ist die Resorption von Knochengewebe und die Umgestaltung der Knochenhöhlen.

Zwischen diesen Zellen befinden sich Mineralsalze (Ca, P...), die dem Knochen Härte verleihen. Es enthält auch Kollagenproteine, die dem Knochen Elastizität verleihen.

Innere Struktur: Knochengewebe

Es gibt 2 Arten von Knochengewebe:

1. Schwammiges Gewebe (Spongiosa)

   Befindet sich in den Köpfen der langen Röhrenknochen sowie in flachen und kurzen Knochen. Es enthält zahlreiche Hohlräume, die mit rotem Knochenmark gefüllt sind, wo Blutkörperchen produziert werden.

2. Kompaktes Gewebe (Kompakta)

   Befindet sich im Schaft der langen Röhrenknochen. Die Innenseite des Rohrs enthält gelbes Knochenmark. Die Grundeinheit des kompakten Gewebes heißt Osteon und besteht aus folgenden Elementen:

   • Havers-Kanal: Vertikale Kanäle, die durch den Knochenschaft verlaufen und eine Arterie, Vene und einen Nerv enthalten.
   • Knochenlakunen: Ovale Hohlräume, konzentrisch um die Havers-Kanäle angeordnet, von denen jede 4 bis 8 Osteozyten enthält. Diese Lakunen kommunizieren miteinander durch Canaliculi (Knochenkanälchen).
   • Interzellularsubstanz: Zwischen den Lakunen befindet sich eine Interzellularsubstanz aus Kalklamellen, die dem Knochen Härte verleihen.
   • Volkmann-Kanäle: Kanäle, die die Havers-Kanäle miteinander verbinden und auf verschiedenen Höhen liegen können. Die Zwischenräume zwischen den Osteonen sind mit Knochenplatten gefüllt, die dem Knochen Festigkeit verleihen.

Arten von Gelenken

Die Gelenke werden nach der Mobilität zwischen den Knochen in 3 Typen unterteilt:

• Mobile Gelenke (Diarthrosen): Ermöglichen eine hohe Beweglichkeit (Ellenbogen, Knie, Handgelenk...).
• Halbbewegliche Gelenke (Amphiarthrosen): Ermöglichen ein geringes Maß an Mobilität.
• Feste oder unbewegliche Gelenke (Synarthrosen): Ermöglichen keine Bewegung (Schädelknochen).

Muskelgewebe

Eigenschaften des Muskelgewebes:

• Die Muskeln sind durch Sehnen an den Knochen befestigt.
• Sie arbeiten meist antagonistisch zueinander, um Körperbewegungen zu ermöglichen.
• Sie bestehen aus Muskelfasern, die die Proteine Aktin und Myosin enthalten.