Sinnesrezeptoren, Muskeln und Skelett: Grundlagen der Anatomie

Was ist die Aufgabe der Sinnesrezeptoren?

Sinnesrezeptoren empfangen Informationen und übermitteln sie extern an das Nervensystem. Die Aufgabe der Effektoren ist es, auf die Reaktion der Nervenzentren zu antworten. Die Antwort kann sensorisch oder motorisch sein.

1. Prozessor: Typen sensorischer Rezeptoren

Welche sensorischen Rezeptoren kennst du?

• Fotorezeptoren: Sie erfassen Reize im sichtbaren Licht (Augen).
• Mechanorezeptoren: Sie reagieren auf mechanische Reize wie Druck, Veränderungen, Berührungen und Schwingungen. Sie befinden sich in mehreren Gruppen in der Haut, in Muskeln, Gelenken und im Hörorgan.
• Chemorezeptoren: Sie erfassen chemische Veränderungen. Die Rezeptoren für Geschmack und Geruch gehören zu dieser Gruppe.
• Thermorezeptoren: Sie reagieren auf Temperaturänderungen, etwa Rezeptoren der Haut.

2. Die Sinnesorgane

Wie funktioniert das Auge?

Das Auge besteht aus zwei Prozessen. Die Regulation der Lichtintensität erfolgt durch die Iris: Bei zu viel Licht könnten Zellen beschädigt werden, bei zu wenig Licht können die Fotorezeptoren nicht richtig arbeiten. Die Pupille passt die Lichtmenge an.

Die Akkommodation erfolgt durch die Muskeln, die die Linse verformen. So werden Objekte in der Nähe und in der Ferne scharf auf der Netzhaut abgebildet. Das Bild wird im Gehirn umgekehrt interpretiert. Dank des stereoskopischen Sehens ergeben die Bilder beider Augen einen räumlichen Seheindruck.

Wie entsteht das Hören?

Schallwellen entstehen durch Vibrationen von Molekülen in der Luft. Wenn sie das Trommelfell erreichen, vibriert dieses und überträgt die Schwingungen auf die Gehörknöchelchen (Hammer, Amboss, Steigbügel). Diese übertragen die Vibrationen auf das ovale Fenster. Dadurch wird die Perilymphe im Innenohr in Bewegung versetzt, wodurch die Zellen des Corti-Organs in der Schnecke erregt werden. So entsteht eine Nervenreizung, die das Gehirn als Information interpretiert.

Wie funktioniert das Gleichgewicht?

Das Wissen über die Position des Körpers wird im Utriculus und im Sacculus erzeugt. Dort befinden sich Sinneszellen mit Zilien, die in eine gallertartige Masse eingebettet sind, die Kalziumkarbonat-Partikel (Otolithen) enthält. Wenn der Kopf seine Position verändert, bewegen sich die Partikel und biegen die Zilien. Dadurch entsteht ein Nervenimpuls. Die Bewegungsrichtung wird zusätzlich in den drei halbkreisförmigen Kanälen erfasst, in denen sich die Endolymphe bewegt und bestimmte Zellen verformt.

Welche Sinne umfasst das Berühren?

Das Tastempfinden wird durch sensitive Rezeptoren in der Haut gebildet, die auf verschiedene Reize reagieren. Der Tastsinn erfasst Aspekt und Textur von Objekten, Druck sowie Temperaturen wie Hitze oder Kälte.

Wie entstehen Schmerz, Riechen und Schmecken?

Der Geschmackssinn erfasst chemische Informationen aus Nahrungsmitteln. Der Geruch entsteht durch die Erkennung gasförmiger Moleküle in der Nase.

3. Die Organe des Bewegungsapparates (Effektoren)

Was ist die Aufgabe des Bewegungsapparates?

Seine Aufgabe ist es, den Körper zu bewegen. Er besteht aus Muskeln und Knochen.

Was ist die Aufgabe des Muskelsystems?

Seine Aufgabe ist es, Veränderungen in der Position des Körpers zu verursachen und Bewegung zu ermöglichen.

Wie entsteht die Muskelkontraktion?

Muskeln bestehen aus Muskelpaketen, die aus länglichen Muskelzellen (Muskelfasern) aufgebaut sind. Diese sind von Bindegewebe umhüllt und über Sehnen mit den Knochen verbunden. Die Muskelkontraktion führt zu einer Verkürzung des Muskels.

Dafür werden folgende Elemente benötigt:

• Ein Nervensignal vom Motoneuron, das an der motorischen Endplatte mit einer Synapse ansetzt. Es werden Neurotransmitter freigesetzt, die die Muskelkontraktion auslösen.
• Energie, die in den Muskelzellen zur Kontraktion und zur Atmung benötigt wird.

4. Was ist die Aufgabe des Skelettsystems?

Es ermöglicht die Verankerung der Muskeln, stützt den Körper und schützt wichtige Organe. Außerdem speichert es Kalzium und produziert Blutzellen.

Wie sind Knochen aufgebaut?

Knochen bestehen aus Gewebe mit einer festen Struktur. Man unterscheidet kompakte, harte Knochensubstanz und schwammartige Knochensubstanz mit Hohlräumen. Knochen sind hart und zugleich elastisch.

Welche Arten von Gelenken kennst du?

Es gibt verschiedene Arten von Gelenken, die je nach Funktion und Bewegungsmöglichkeit unterschieden werden.

5. Erkrankungen

• Konjunktivitis: Entzündung der Bindehaut des Auges, verursacht durch Infektion oder Allergie. Symptome sind Juckreiz, Tränen und Rötung.
• Katarakt (Grauer Star): Die Linse wird trüb und lässt kein Licht mehr richtig durch. Betroffen sind häufig ältere Menschen.
• Blindheit: Eine schwere Sehbehinderung, bei der Betroffene Farben und Formen nicht mehr unterscheiden können.
• Schwerhörigkeit: Verletzungen der Schnecke oder des Hörnervs führen zu Schwierigkeiten bei der Übertragung von Schwingungen.
• Rheumatoide Arthritis: Eine entzündliche Erkrankung der Gelenke, bei der Gelenke anschwellen, warm werden, an Beweglichkeit verlieren und sich verformen können. Die Ursachen sind teils unbekannt.
• Gicht: Eine sehr schmerzhafte Gelenkentzündung, die mit Rötung und Schwellung einhergeht.
• Osteoporose: Abnahme der Knochendichte, die zu Knochenbrüchen führen kann. Ursache ist häufig ein Kalziummangel.
• Bandscheibenvorfall: Der Gallertkern einer Bandscheibe tritt aus seiner normalen Position aus und drückt auf Nervenwurzeln des Rückenmarks, was zu Schmerzen führt.