Biologie, Anatomie, Physiologie - Trebsdorf ... - Beck-Shop

Biologie, Anatomie, Physiologie

Lehrbuch und Atlas

Bearbeitet von Martin Trebsdorf

1. Auflage 2013. Buch. 468 S. ISBN 978 3 8085 6822 4 Format (B x L): 17 x 24 cm Gewicht: 1032 g

Weitere Fachgebiete > Pädagogik, Schulbuch, Sozialarbeit > Schulpädagogik > Naturwissenschaften, Mathematik (Unterricht & Didaktik)

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EUROPA FACHBUCHREIHE für Berufe im Gesundheitswesen

Martin Trebsdorf

Biologie

Anatomie

Physiologie

Lehrbuch und Atlas 13. Auflage 2013

VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL y Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG Düsselberger Straße 23 y 42781 Haan-Gruiten EUROPA-Nr.: 67975

Der Autor hat alle Anstrengungen unternommen, um sicherzustellen, dass etwaige Auswahl und Dosierungsangaben von Medikamenten im vorliegenden Text mit den aktuellen Vorschriften und der Praxis übereinstimmen. Trotzdem muss der Leser im Hinblick auf den Stand der Forschung und mit Blick auf die Änderung staatlicher Gesetzgebungen, mit dem ununterbrochenen Strom neuer Erkenntnisse bezüglich Medikamentenwirkung und Nebenwirkungen unbedingt bei jedem Medikament den Packungsprospekt konsultieren, um mögliche Änderungen im Hinblick auf Indikation und Dosis nicht zu übersehen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichenund Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürfen.

Autor: Dr. paed. Martin Trebsdorf Illustrationsideen und Beratung: Dipl.-Med. paed. Paul Gebhardt Zeichnungen: Andreas Busse, Suderburg Steffen Faust, Berlin Gerhard Schäfer, Bad Bevensen Lektorat: Dr. Ute Bandelin, Berlin Layout und Satz: GS Werbeagentur, Bad Bevensen Druck: B.O.S.S Druck und Medien GmbH, 47574 Goch ISBN 978-3-8085-6822-4 Druck 5 4 3 2 1 13. Auflage 2013 Alle Drucke derselben Auflage sind parallel einsetzbar, da bis zur Behebung von Druckfehlern untereinander unverändert. © 2013 by Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG, 42781 Haan-Gruiten Alle Rechte vorbehalten. Das Werk ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der gesetzlich geregelten Fälle muss vom Verlag schriftlich genehmigt werden.

Vorwort Auch in dieser Auflage wurde das bewährte inhaltliche und didaktische Grundkonzept der vorangegangenen Auflagen beibehalten, Lehrbuch und Atlas als eine Einheit darzustellen. Für das Verständnis pathologischer Erscheinungen inklusive ihrer Therapiemöglichkeiten und präventiven Maßnahmen gewinnen genauere Kenntnisse der Funktion der Zellbestandteile immer mehr an Bedeutung. Deshalb wurde das Kapitel „Zelle und ihr umgebendes Milieu“ dahingehend erweitert. Ebenfalls diesem Anliegen werden die im Kapitel 10 zusammengefassten wichtigsten biochemischen Vorgänge des Stoff- und Energiewechsels sowie die ausführlichere Darstellung der Abwehrvorgänge im Abschnitt „Blut und Immunsystem“ gerecht. Da alle Berufsgruppen, für die das Buch infrage kommt, mehr oder weniger mit Menschen zu tun haben, die unter Schmerzen leiden, wird im Kapitel „Sinnessystem“ die Schmerzproblematik einschließlich körpereigener Schmerzabwehrmechanismen ausführlich behandelt. Eine Reihe von Abbildungen, Tabellen und Übersichten sind ebenfalls teilweise neu gestaltet oder verbessert worden und in den dazugehörigen Text eingefügt. Dadurch konnte vielfach zugunsten der Darstellung von physiologischen Inhalten auf ausführliche die Anatomie betreffende Einzelbeschreibungen verzichtet werden. Durch die Erweiterung der Praxisbezüge wird die Notwendigkeit eines möglichst tiefgründigen und anwendungsbereiten theoretischen Wissens untermauert. Im Anhang befindet sich eine ausführliche Übersicht der im Gesundheitswesen verwendeten physikalischen Größen und Maßeinheiten und ein Basiswortschatz als Nachschlage- und Orientierungshilfe für Lehrer und Auszubildende. Beibehalten wurden sowohl die Merksätze, in denen die wichtigsten Fakten und Zusammenhänge präzise zusammengefasst werden, als auch die bewährten Wiederholungsfragen am Ende der Kapitel. Das Buch zählt mit dem ebenfalls in diesem Verlag erschienenen Arbeitsbuch „Anatomie/Physiologie“ zu den erfolgreichsten Titeln in der Ausbildung mittlerer medizinischer Fachkräfte, nicht zuletzt wegen der für jedermann verständlichen Darstellung. Mein besonderer Dank gilt Gerhard Schäfer für die aufwendigen Gestaltungs- und Satzarbeiten, Steffen Faust für die mit Akribie angefertigten Zeichnungen, Dr. Ute Bandelin, die über das Lektorieren hinaus manch wertvollen inhaltlichen Hinweis gegeben hat, sowie dem Verlag Europa-Lehrmittel für die tatkräftige Unterstützung bei der Herausgabe dieser komplett überarbeiteten Auflage. Herbst 2011

Autor und Verlag

Vorwort zur 13. Auflage Die Neuauflage des Lehrbuches und Atlas wurde zur Durchsicht und Ergänzung genutzt. Einige Abbildungen und Tabellen sind neu oder übersichtlicher gestaltet. Gleichzeitig ist die Zuordenung zum Text deutlich verbessert worden. Herbst 2013

Autor und Verlag

3

4

Erläuterungen zu den Abkürzungen und Zeichen Fachbezeichnung

A. Aa. Art. Artt. brev. Gl. Gll. Lig. Ligg. long. M. Mm.

Arteria Arteriae Articulatio Articulationes brevis Glandula Glandulae Ligamentum Ligamenta longus Musculus Musculi

deutsche Bezeichnung

Arterie Arterien Gelenk Gelenke kurz Drüse Drüsen Band Bänder lang Muskel Muskeln

Allgemeine Bezeichnungen ATP EEG EKG EPS NNM

Adenosintriphosphat Elektroenzephalogramm Elektrokardiogramm extrapyramidal-motorisches System Nebennierenmark

Fachbezeichnung

maj. min. N. Nn. Proc. Procc. R. Rr. V. Vv.

NNR PNS VNS ZNS

major minor Nervus Nervi Processus Processus Ramus Rami Vena Venae

deutsche Bezeichnung

größer kleiner Nerv Nerven Fortsatz Fortsätze Zweig, Ast Zweige, Äste Vene Venen

Nebennierenrinde peripheres Nervensystem vegetatives Nervensystem Zentralnervensystem

Wichtige chemische Elemente und Verbindungen sowie funktionelle Gruppen Chemische Elemente

Symbol

Chemische Verbindungen

Symbol

Kalzium Chlor Eisen Fluor Kohlenstoff Magnesium Natrium Sauerstoff Stickstoff

Ca Cl Fe F C Mg Na O N

Kohlendioxid Kohlensäure Salzsäure Wasser

CO2 H2CO3 HCl H2O

Allgemeine Symbole und Sonderzeichen

= Erhöhung, Anstieg = Reduzierung, Abfall, erniedrigt [] = = α = β = γ = μ = ∆ = 0/, d = > = < =

Konzentrationsangabe siehe alpha beta gamma mü Differenz Durchmesser größer kleiner

Funktionelle Gruppen

Symbol

Aminogruppe Carboxylgruppe Hydroxylgruppe Phosphatgruppe Sulfatgruppe

NH2 COOH OH PO4 SO4

Besonders hervorgehoben sind einzelne Passagen mit folgenden Markierungen: M Diese Merksätze enthalten wichtige ergänzende oder zusammenfassende Informationen der vorangegangenen Inhalte. Die nachfolgenden Informationen stellen einen Praxisbezug dar.

Inhaltsverzeichnis

Vv. Venae

Vorwort

3

Erläuterungen zu den Abkürzungen und Zeichen

4

1

Überblick über den Aufbau des menschlichen Körpers 1.1

1.4 1.5

Kurzdarstellung der biologischen, anatomischen und physiologischen Wissenschaften Anatomische Nomenklatur Gestaltgliederung des menschlichen Körpers und seine hierarchische Organisation Lage- und Richtungsbezeichnungen Konstitutionstypen (Körperbautypen)

17 20 22

1.6

Wachstum und Entwicklung

23

1.2 1.3

Fragen zur Wiederholung

2

13

Die Zelle und ihr umgebendes Milieu

14 15

26

27

2.1

Merkmale lebender Zellen

27

2.2

Die Umgebung der Zelle (= extrazelluläre Flüssigkeit – EZF und intrazelluläre Flüssigkeit – IZF) 2.2.1 Flüssigkeitsräume des Körpers und Körperflüssigkeiten 2.2.2 Das innere Milieu 2.2.3 Säure-Basen-Haushalt, pH-Wert, Pufferung

28 28 29 30

2.3

Chemische Zusammensetzung tierischer Zellen 2.3.1 Wasser (H2O) 2.3.2 Mineralstoffe 2.3.3 Kohlenhydrate 2.3.4 Lipide 2.3.5 Aminosäuren und Eiweiße (Proteine)

32 32 34 36 38 41

2.4

Prokaryotenzelle und Eukaryotenzelle

44

2.5

Allgemeiner Bau und Funktion der Zelle 2.5.1 Die Zellmembran (Plasmalemma) 2.5.2 Grundplasma (Zytosol) 2.5.3 Zellkern (Nukleus) – Kommandozentrale der Zelle 2.5.4 Zellorganellen (Funktionsbezirke einer Zelle) 2.5.5 Bewegung von Zellen 2.5.6 Zusammenhalt von Zellen

45 45 47 48 50 53 56

5

6

Inhaltsverzeichnis 2.5.7 2.5.8 2.6

3

Transportprozesse im Organismus 56 Zellzyklus, Kernteilung (Mitose) und Zellteilung (Zytokinese) 61

Genetik (Vererbungslehre) 2.6.1 Nukleinsäuren als Trägerstoff der Erbinformation Identische Verdopplung (= Reduplikation, Replikation) der DNA 2.6.2 2.6.3 Genetischer Code 2.6.4 Realisierung der Erbinformation (Proteinbiosynthese) 2.6.5 Gesetzmäßigkeiten der Vererbung – Mendel-Erbregeln 2.6.6 Mutationen und Modifikationen

67 67 70 71


79

Gewebe

81

3.1

Epithelgewebe (Deckepithel, Oberflächenepithel, Schutzepithel)

81

3.2

Binde- und Stützgewebe 3.2.1 Bindegewebe 3.2.2 Stützgewebe

84 85 87

3.3

Muskelgewebe 3.3.1 Glattes Muskelgewebe 3.3.2 Quer gestreiftes Muskelgewebe 3.3.3 Herzmuskelgewebe

95 95 96 96

3.4

Nervengewebe 3.4.1 Bau 3.4.2 Grundlagen der Erregungsphysiologie

97 97 99


4

71 74 76

Hautsystem (Häute und Drüsen)

104

105

4.1

Äußere Haut 4.1.1 Schichten der äußeren Haut 4.1.2 Gefäßversorgung 4.1.3 Haut als Sinnesorgan 4.1.4 Altersveränderungen der Haut

105 105 108 108 109

4.2

Anhangsorgane der Haut 4.2.1 Hautdrüsen (Glandulae cutis) 4.2.2 Haare (Pili) 4.2.3 Nägel

109 109 111 114

4.3

Schleimhaut (Tunica mucosa)

114

4.4

Seröse Haut (Tunica serosa, Serosa) und seröse Höhlen

115

4.5

Drüsen (Überblick)

116


118

Inhaltsverzeichnis 5

Stütz- und Bewegungssystem 5.1

Allgemeine Knochenlehre 5.1.1 Aufgaben der Knochen 5.1.2 Knochentypen 5.1.3 Bau eines Knochens 5.1.4 Knochenverbindungen (Juncturae) 5.1.5 Gelenkbewegungen

119 119 119 119 121 125

5.2

Allgemeine Muskellehre 5.2.1 Bau und Hilfseinrichtungen des Skelettmuskels 5.2.2 Kontraktion des Skelettmuskels

125 125 127

5.3

Spezielle Knochen- und Muskellehre 5.3.1 Wirbelsäule (Columna vertebralis) 5.3.2 Brustkorb (Thorax) 5.3.3 Schultergürtel und obere Extremität 5.3.4 Beckengürtel und untere Extremität 5.3.5 Kopf (Caput)

130 130 135 137 146 157


6

Leibeswand und Beckenboden

167

Brustwand

167

6.2

Bauchwand

167

6.3

Leistenregion (Regio inguinalis)

168

6.4

Beckenboden

170

Die großen Körperhöhlen

172

173

7.1

Brusthöhle (Cavitas thoracis)

173

7.2

Bauchhöhle (Cavitas abdominis) 7.2.1 Bauchfell (Peritoneum) 7.2.2 Lage der Bauchorgane

174 174 176

7.3

Beckenhöhle (Cavitas pelvis)

178


8

165

6.1


7

119

Hals (Collum, Cervix)

178

179

8.1

Bau

179

8.2

Leitungsbahnen

180


182

7

8


Kreislaufsystem 9.1

Aufgaben (Überblick)

183

9.2

Das Blut (Sanguis, Häm-) 9.2.1 Blutzellen (Blutkörperchen) 9.2.2 Blutplasma

183 183 187

9.3

Physiologie des Blutes 9.3.1 Transportfunktion 9.3.2 Blutstillung (Hämostase) 9.3.3 Fibrinolyse 9.3.4 Blut und körpereigenes Abwehrsystem (Immunsystem) 9.3.5 Unspezifische und spezifische humorale und zelluläre Abwehrmechanismen 9.3.6 Immunisierung 9.3.7 Gestörte Immunreaktionen 9.3.8 Blutgruppen des Menschen

188 188 188 189 190

9.4

Das Herz (Cor)

208

9.5

Gefäßsystem 9.5.1 Blutgefäßsytem 9.5.2 Blutkreislauf 9.5.3 Lymphgefäßsystem

212 212 214 224

9.6

Physiologie des Kreislaufsystems 9.6.1 Erregung des Herzens 9.6.2 Mechanik der Herztätigkeit 9.6.3 Funktion der Gefäße 9.6.4 Regulation des Blutkreislaufs

226 226 228 232 238


10

183

Stoff- und Energiewechsel

199 204 204 205

241

243

10.1

Autotrophe und heterotrophe Assimilation

243

10.2

Enzyme und Koenzyme (Kofaktoren) im Stoff- und Energiewechsel

244

10.3

Wege und Ausmaße des Stoff- und Energiewechsels 10.3.1 Abbau und Synthesewege der Triglyzeride (Neutralfette) 10.3.2 Abbau der Aminosäuren 10.3.3 Abbau und Synthesewege der Kohlenhydrate

247 248 248 249

10.4

Dissimilation – Stoffwechselwege zur Energiefreisetzung (Überblick)

250


252


12

13

Wärmehaushalt und Temperaturregulation

253

11.1

Körpertemperatur des Menschen

253

11.2

Wärmeproduktion und Wärmeabgabe

254


258

Atmungssystem

259

12.1

Gliederung

259

12.2

Bau der Atmungsorgane 12.2.1 Nase (Nasus) 12.2.2 Rachen (Pharynx) 12.2.3 Kehlkopf (Larynx) 12.2.4 Luftröhre (Trachea) 12.2.5 Lungen (Pulmones) 12.2.6 Brustfell (Pleura)

259 259 260 262 265 266 269

12.3

Physiologie der Atmung 12.3.1 Lungenbelüftung (Ventilation) 12.3.2 Gasaustausch 12.3.3 Atemgastransport 12.3.4 Regulation der Atmung

270 270 274 276 278


280

Verdauungssystem

281

13.1

Mundhöhle (Cavitas oris) 13.1.1 Lippen und Wangen 13.1.2 Zähne, Gebiss 13.1.3 Zunge (Lingua, Glossa) 13.1.4 Gaumen (Palatum) 13.1.5 Mundspeicheldrüsen

282 282 282 285 286 287

13.2

Speiseröhre (Ösophagus)

288

13.3

Magen (Gaster, Ventrikulus)

290

13.4

Dünndarm (Intestinum tenue)

292

13.5

Dickdarm (Intestinum crassum)

294

13.6

Leber (Hepar)

297

13.7

Bauchspeicheldrüse (Pankreas)

301

13.8

Physiologie der Verdauung 13.8.1 Verdauungsvorgänge in der Mundhöhle 13.8.2 Verdauungsvorgänge im Magen 13.8.3 Verdauungsvorgänge im Dünndarm 13.8.4 Verdauungsvorgänge im Dickdarm

302 302 304 305 307

9

10

Inhaltsverzeichnis 13.8.5 13.8.6

Regulation der Verdauung Funktionen der Leber (Überblick)


14

Harnsystem, Funktionen der Niere 14.1 Niere (Ren, Nephron) 14.2 Harnleiter (Ureter) 14.3 Harnblase (Vesica urinaria) 14.4 Harnröhre (Urethra) 14.5 Physiologie der Niere Fragen zur Wiederholung

15

Geschlechtssystem (Genitalsystem) 15.1 Männliche Geschlechtsorgane 15.1.1 Innere männliche Geschlechtsorgane 15.1.2 Äußere männliche Geschlechtsorgane 15.2 Weibliche Geschlechtsorgane 15.2.1 Innere weibliche Geschlechtsorgane 15.2.2 Äußere weibliche Geschlechtsorgane 15.3 Fortpflanzung und Individualentwicklung des Menschen bis zur Geburt (Überblick) Fragen zur Wiederholung

16

Hormonsystem (Endokrines System) 16.1 16.2

16.3

16.4

Regulationsfunktionen der Hormone Hormongruppen 16.2.1 Hormone des Hypothalamus und der Hypophyse 16.2.2 Hormone des Hypophysenvorderlappens Periphere Hormondrüsen, die durch die glandotropen Hormone gesteuert werden 16.3.1 Schilddrüse und die Hormone Thyroxin (T4) und Trijodthyronin (T3) 16.3.2 Nebennieren und ihre Hormone 16.3.3 Keimdrüsen, Sexualhormone und Menstruationszyklus Periphere Hormondrüsen, die nicht durch die glandotropen Hormone gesteuert werden 16.4.1 Blutzuckerregulation 16.4.2 Hormonelle Regulation des Mineralhaushalts (Überblick)


308 309 312

313 314 318 318 321 322 328

329 330 330 332 334 334 338 339 348

349 349 352 352 354 356 356 358 360 363 363 365 366


Sinnessystem 17.1

Aufnahme und Verarbeitung von Reizen

367

17.2

Oberflächen- und Tiefensensibilität einschließlich Schmerz

368

17.3

Chemische Sinne (Geschmack und Geruch)

372

17.4

Hör- und Gleichgewichtssinn 17.4.1 Gleichgewichtssinn 17.4.2 Gehörsinn 17.4.3 Physiologie des Hörens

374 375 377 377

17.5

Gesichtssinn 17.5.1 Bau des Auges 17.5.2 Schutz- und Bewegungsapparat des Auges 17.5.3 Physiologie des Sehens

380 380 383 386


18

367

Nervensystem

390

391

18.1

Gliederung

391

18.2

Rückenmark (Medulla spinalis) 18.2.1 Lage und Form 18.2.2 Innerer Bau 18.2.3 Rückenmarksegmente

392 392 393 395

18.3

Gehirn (Encephalon) 18.3.1 Masse, Lage, Form, Gliederung 18.3.2 Endhirn (Telencephalon) 18.3.3 Zwischenhirn (Diencephalon) 18.3.4 Mittelhirn (Mesencephalon) 18.3.5 Brücke (Pons) 18.3.6 Kleinhirn (Cerebellum) 18.3.7 Verlängertes Mark (Medulla oblongata) 18.3.8 Netzsubstanz (Formatio reticularis) und aufsteigendes retikuläres aktivierendes System (ARAS)

396 396 397 403 404 406 406 407

18.4

Hirnkammern (Ventriculi cerebri)

408

18.5

Schutzeinrichtungen des ZNS

409

18.6

Gehirn-Rückenmark-Flüssigkeit (Liquor cerebrospinalis)

411

18.7

Blutversorgung des Gehirns und des Rückenmarks

411

18.8

Leitungsbahnen des ZNS 18.8.1 Sensible aufsteigende Leitungsbahnen 18.8.2 Motorische absteigende Leitungsbahnen

413 413 414

18.9

Peripheres Nervensystem (PNS) 18.9.1 Hirnnerven 18.9.2 Rückenmarknerven (Nn. spinales)

417 417 421

408

11

12

Inhaltsverzeichnis 18.10 18.11

Reflexe Vegetatives Nervensystem (VNS) 18.11.1 Gliederung, Bau und Organinnervation 18.11.2 Peripheres vegetatives Nervensystem

425 429 430 431

18.12

Zusammenwirken der Koordinationssysteme (Vegetatives und somatisches Nervensystem und Hormonsystem)

439

18.13

Wachsein und Schlafen

440


μ

443

пΑ B

Basiswortschatz

445



Physikalische Größen und Maßeinheiten, Bestandteile des Blutplasmas

449



Literaturverzeichnis

452

¬

Stichwortverzeichnis

453

13

1

Überblick über den Aufbau des menschlichen Körpers

Die genaue Kenntnis des gesunden menschlichen Körpers ist nicht nur für den Arzt, sondern alle Berufsgruppen, deren Tätigkeitsprofil mit dem Gesundheits- bzw. Krankheitszustand des Menschen unmittelbar oder mittelbar zu tun hat, von großer Bedeutung. Solide Kenntnisse, insbesondere der Anatomie und Physiologie des Menschen, schaffen die not-

wendigen Voraussetzungen, die entsprechenden therapeutischen, pflegerischen und prophylaktischen Maßnahmen zur Gesunderhaltung des Menschen besser zu verstehen. M Anatomische und physiologische Kenntnisse vom Menschen sind eine wichtige Voraussetzung für alle Gesundheits- und Pflegeberufe.

Kopf

(Caput)

Hals

(Collum, Cervix)

Rumpf

(Truncus)

obere Extremität Bauch

(Abdomen)

Becken (Pelvis)

untere Extremität Rücken (Dorsum)

Körperbau von Mann und Frau

Bild 1.1

14

1


Unterschiede

Körper der Frau

Körper des Mannes

Körpergröße

kleiner

größer

Knochen und Muskeln

schwächer

stärker

Körperform

abgerundet wegen des stärker ausgebildeten Unterhautfettgewebes (besonders an Brust, Gesäß und Hüften)

weniger abgerundet wegen des dünneren Unterhautfettgewebes, dafür treten die oberflächlichen Muskeln deutlicher hervor

Kopf

kleiner, Kiefer und Kaumuskeln schwächer

größer, stärkere Ausprägung von Oberund Unterkiefer und der Kaumuskulatur

Hals

zierlicher, Kehlkopf kleiner, Schildknorpel (Adamsapfel) kaum vorgewölbt

dicker, Kehlkopf größer, deutlich hervortretender Adamsapfel

Schultern

stärker abgerundet, leicht abfallend, schmaler

breiter und kantiger

Brustkorb

enger, kürzer

weiter, länger

Rumpf

länger

kürzer

Becken

breiter

schmaler

Beine

kürzer, rundlicher, zierlichere Fußgelenke

länger, oberflächliche Muskeln sind deutlicher zu erkennen

Behaarung

schwächer

stärker; Bartwuchs

Schambehaarung

obere Grenze horizontal

spitzförmig zum Nabel laufend

Tab. 1.1

Unterschiede zwischen weiblichem und männlichem Körper

1.1 Kurzdarstellung der biologischen, anatomischen und physiologischen Wissenschaften Biologie Biologie ist die Lehre vom Leben als einer besonderen Bewegungsform der Materie. Ihr Forschungsgegenstand sind die spezifischen Gesetzmäßigkeiten der Organismen, also Ursprung, Wesen, Entwicklung, Komplexität und Vielfalt der Lebenserscheinungen. Der zunehmende Erkenntnisgewinn hat zur Herausbildung verschiedener Wissenschaftsbereiche der Biologie geführt, z.B. Botanik, Zoologie, Mikrobiologie, Ökologie, Taxonomie, Morphologie, Anatomie, Zytologie, Histologie, Physiologie, Genetik. Im Zentrum unserer Betrachtungen stehen die Anatomie und Physiologie des gesunden menschlichen Körpers.

Anatomie M Die Anatomie des Menschen ist die Lehre vom Bau des gesunden menschlichen Körpers. Der Name „Anatomie“ leitet sich vom griechischen „anatemnein“ = zerkleinern ab und bedeutet demnach „Zerkleinerungskunst“. In der heutigen Zeit hat die Anatomie folgende Aufgaben – Zergliederung des menschlichen Organismus, um die einzelnen Teile und Aspekte gesondert betrachten zu können, – Darstellung der Wechselwirkungen zwischen Bau und Funktion, – Beschreibung der menschlichen Entwicklung. Die Anatomie ist ein Teilgebiet der Morphologie, der Wissenschaft von der äußeren Körpergestalt, dem Aufbau der Organismen und der Lagebeziehungen ihrer Organe. So gesehen ist es zweckmäßig, den Bau des menschlichen Körpers unter den folgenden 3 Aspekten zu betrachten:

1.2 Anatomische Nomenklatur Teildisziplinen der Anatomie

Forschungsgegenstand

Zytologie (Zellenlehre) Histologie (Gewebelehre) Makroskopische Anatomie (= das, was man mit bloßem Auge sieht) Mikroskopische Anatomie (= das, was man nur mit Lupe und Mikroskop sieht) Topografische Anatomie

Zellen Gewebe Organe und Organsysteme

Embryologie (Entwicklungsgeschichte)

Lage- und Lagebeziehungen der Organe und Organsysteme Entwicklung des Menschen vor der Geburt (pränatale Entwicklung)

Teildisziplinen der Anatomie 1. Bausteine 2. Lagebeziehungen 3. Entwicklung. Auf dieser Basis haben sich nun verschiedene Teildisziplinen der Anatomie entwickelt ( Tab. 1.2). Physiologie Die Physiologie ist die Lehre von den Lebensabläufen bzw. Funktionsweisen der Lebewesen, die sich innerhalb des Organismus und zwischen Organismus und Umwelt abspielen. Sie erforscht die Anatomie. Die Physiologie des Menschen unterteilt sich in folgende Disziplinen: • Stoff- und Energiewechsel • Informationsaustausch • physiologische Regulationen • Entwicklung und Fortpflanzung. M Die Physiologie erforscht die Funktionen und Leistungen des Organismus, seiner Zellen, Gewebe, Organe und Organsysteme mit dem Ziel, die Kausalzusammenhänge zwischen Lebensvorgängen und ihrer Abhängigkeit von den Umweltwirkungen zu erkennen. Wegen ihrer stark zunehmenden Bedeutung soll noch die Biochemie (= physiologische Chemie oder chemische Physiologie) als Grenzwissenschaft erwähnt werden. Diese Wissenschaft erforscht einerseits den chemischen Aufbau der Körperbausteine, z.B. Eiweiße, Fette, Kohlenhydrate, Enzyme, Hormone, und andererseits die bei den Lebensprozessen, wie Bewegung, Atmung, Stoff- und Energiewechsel, Verdauung, Exkretion, innere und äußere Sekretion u.a., ablaufenden chemischen Vorgänge.

Tab. 1.2

M Anatomie und Physiologie ergänzen sich gegenseitig. Einerseits ist die Kenntnis der anatomischen Strukturen Voraussetzung für das Verständnis deren Funktion, andererseits werden Lage, Form und Bau der Zellen, Gewebe und Organe erst verständlich, wenn deren Funktion bekannt ist.

1.2 Anatomische Nomenklatur Erfahrungsgemäß haben viele, in deren Studienplan das Lehrgebiet „Anatomie“ steht, mehr oder weniger große Probleme mit den „vielen“ Fachbegriffen, welche überwiegend der lateinischen und griechischen Sprache entnommen sind. Die Notwendigkeit des Gebrauchs von Fachbegriffen begründet sich wie folgt: – Sie sind eindeutig definiert und werden weitgehend international verstanden. – Sie sind häufig kürzer als die deutsche Bezeichnung und lassen sich leichter ableiten bzw. zusammensetzen. – Zu vielen lateinischen Substantiven lässt sich ein Adjektiv bilden, z.B. Radius = Speiche, radialis = zur Speiche gehörend. Im medizinischen Alltag wird ein Gemisch von Fach-, deutschen, eingedeutschten und abgekürzten Begriffen verwendet. Um unnötigen Schwierigkeiten im Umgang mit Fachbegriffen vorzubeugen, sollte man die folgenden 3 Hinweise beherzigen: 1. Die Betonung liegt bei den Fachbegriffen meist auf der vorletzten Silbe, nie auf der letzten, z.B. Articulatio = Gelenk. 2. „c“ wird vor e, ae, oe und i wie „z“, ansonsten wie „k“ gesprochen, z.B. Caput (Kopf) – gesprochen „Kaput“.

15

16

1


3. Der auf Seite 447 ausgewiesene Basiswortschatz sollte bei Ausbildungsbeginn wie Vokabeln auswendig gelernt werden. Dadurch bekommt man gleich einen gewissen Über-

blick über die Anatomie, kann Fachliteratur besser verstehen und gegenüber Patienten und Fachpersonal besser argumentieren.

Zellen

Zellorganellen

(z. B. glatte Muskelzellen, Bindegewebszellen)

(z. B. Mitochondrium)

Ganzheit

Der Mensch Gewebe

(z. B. Endothelgewebe der Lungenbläschen)

Organe

(z. B. Lunge)

Organsysteme

(z. B. Atmungssystem)

Bild 1.2

Viele gleichartige Zellen bilden durch Zusammenschluss Gewebe, unterschiedliche Gewebe bilden Organe, und Organe schließen sich zu Organsystemen zusammen. Alle Organsysteme bilden den menschlichen Organismus.

1.3 Gestaltgliederung des menschlichen Körpers 1.3 Gestaltgliederung des menschlichen Körpers und seine hierarchische Organisation Die Gestalt bezeichnet das Erscheinungsbild des Menschen als Ganzes. Jeder Baustein (Zelle, Organ etc.) hat seinen Platz an einer ganz bestimmten Stelle. Aufgrund dessen ergibt sich die hierarchische Organisation des menschlichen Körpers ( Bild 1.2). 1. Zelle: Kleinste, sich selbst reproduzierende Bau- und Funktionseinheit des Organismus. 2. Gewebe: Zellverbände aus annähernd gleichartig differenzierten Zellen mit typischer Anordnung und gemeinsamer Funktion, z.B. Flimmerepithel im Eileiter für den Transport der Eizelle. 3. Organe: Organe entstehen durch den Zusammenschluss mehrerer Gewebe. Sie sind Träger spezieller Funktionen innerhalb der Organsysteme (z. B. der Magen im Verdauungssystem für die Speicherung der Nahrung). 4. Organsysteme: Funktionseinheiten aus mehreren Organen und Träger übergeordneter Elementarfunktionen (z.B. Verdauungssystem für die Verdauung). 5. Organismus: Individuum = Summe aller Strukturen und Funktionen. Gliederung des menschlichen Körpers ( Bild 1.1). Körper

Stamm

Kopf

Hals Brust

2 Paar Gliedmaßen (Extremitäten)

Rumpf Bauch

Becken Rücken

Gliederung des menschlichen Körpers

Tab. 1.3

Kopf (Caput) Im Kopf befinden sich: – Gehirn, – Gehör-, Seh-, Gleichgewichts-, Geruchs- und Geschmackssinnesorgan, – Anfangsorgane des Verdauungs- und Atmungstraktes. Die knöcherne Grundlage des Kopfes ist der Schädel (Cranium). Hals (Collum, Cervix) Der Hals verbindet den Kopf mit dem Rumpf. Im Hals befinden sich: – vorn Kehlkopf, Anfang der Luftröhre, Schilddrüse und Nebenschilddrüsen, – hinter der Luftröhre der Anfangsteil der Speiseröhre und – seitlich Leitungsbahnen (Nerven, Blut- und Lymphgefäße). Die knöcherne Grundlage des Halses ist die Halswirbelsäule im hinteren Bereich. Brust (Pectus), Brustkorb (Thorax) Die Brust bildet den oberen Teil des Rumpfes. In der Brusthöhle (Cavitas thoracis) befinden sich: – rechte und linke Lunge, – Herz, – Endstück der Luftröhre, – längster Teil der Speiseröhre und – große Gefäße. Die knöcherne Grundlage der Brust sind Brustkorb und Brustwirbelsäule. Bauch (Abdomen) Der Bauch ist der untere Teil des Rumpfes. In der Bauchhöhle befinden sich: – Hauptorgane des Verdauungssystems (Magen, Dünn- und Dickdarm, Leber mit Gallenblase, Bauchspeicheldrüse) sowie – Nieren und große Leitungsbahnen (Bauchaorta, untere Hohlvene). Die knöcherne Grundlage des Bauches ist die Lendenwirbelsäule. Becken (Pelvis) Das Becken schließt den Rumpf nach unten ab. In der Beckenhöhle (Cavitas pelvis) befinden sich: – Mastdarm = Enddarm als letzter Abschnitt des Verdauungssystems, – Harnblase, – innere Geschlechtsorgane (Frau: Gebärmutter, 2 Eierstöcke, 2 Eileiter;

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Mann: 2 Samenleiter, 2 Samenblasen, Vorsteherdrüse). Die knöcherne Grundlage des Beckens ist der Beckengürtel als Verbindungselement zu den unteren Gliedmaßen. Rücken (Dorsum) Der Rücken ist der dorsale Teil des Rumpfes. Die knöcherne Grundlage des Rückens sind die Brust- und Lendenwirbelsäule. Obere Gliedmaßen (Arme) = obere Extremitäten Der Arm ist durch den Schultergürtel mit dem Rumpf sehr beweglich verbunden. Er untergliedert sich in: – Oberarm (Brachium), – Unterarm (Antebrachium) und – Hand (Manus) mit den Fingern (Digiti). Die knöcherne Grundlage bilden 60 Knochen. Untere Gliedmaßen (Beine) = untere Extremitäten Das Bein ist durch den Beckengürtel mit dem Rumpf beweglich verbunden. Es gliedert sich in: – Oberschenkel (Femur), – Unterschenkel (Crus), – Fuß (Pes) mit den Zehen (Digiti). Die knöcherne Grundlage bilden 58 Knochen. M Der menschliche Körper gliedert sich in folgende Hauptabschnitte: 1. Kopf, 2. Rumpf und 3. Gliedmaßen. Hauptregionen des Körpers Die Körperregionen unterteilen den Körper nach topografischen Gesichtspunkten in größere Bereiche und diese gegebenenfalls weiter in kleinere ( Bild 1.3). M Die regionale Gliederung der Körperoberfläche ist eine wichtige Hilfe für Diagnostik und Therapie.

Unterschiedliche Ausprägung der Gestalt des Menschen Bereits im Kindesalter erkennen wir, dass jeder Mensch eine Reihe äußerer Merkmale besitzt, die ihn deutlich von anderen Menschen unterscheiden. Dazu gehören: • Konstitution ( S. 22), • Körpermasse, • Körpergröße, • Muskelkraft, • Haut- und Haartyp, • Hautleistenmuster, • Nasen- und Lippenform, • Eiweißzusammensetzung, • Verhaltenseigenschaften, • Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten u.a. Die Tatsache, dass sich Individuen einer Art im Verlauf einer Generation oder innerhalb einer Population verändern können, wird als genetische Variabilität bezeichnet. Ursachen sind erbliche Rekombinationen ( S. 65) und Mutationen ( S. 76) bzw. nichterbliche Modifikationen ( S, 78). Entsprechende Mittelwerte der verschiedenen Merkmale bilden die sog. Norm bzw. Richtschnur, die übrigens auch immer in diesem Lehrbuch dargestellt wird. Von der Norm abweichende Typen werden als Varianten oder Varietäten bezeichnet. Starke, die Funktion des Organismus beeinträchtigende Abweichungen von der Norm heißen Missbildungen. Aufgrund der unterschiedlichen biologischen Funktionen treten deutliche Unterschiede zwischen Mann und Frau zutage, die in der Abbildung 1.1, Seite 13, und in der Tabelle 1.1, Seite 14, gegenübergestellt sind. M Die geschlechtsspezifischen Unterschiede sind genetisch festgelegt und werden maßgeblich durch die Wirkung verschiedener Hormone (auch durch künstliche Hormongaben) beeinflusst.

1.3 Gestaltgliederung des menschlichen Körpers 1 4 3 5 6

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Stirnregion (Regio frontalis) Augenregion (Regio orbitalis) Nasenregion (Regio nasalis) Wangenregion (Regio buccalis) Mundregion (Regio oralis) Kinnregion (Regio mentalis) seitliche Halsregion (Regio cervicalis lateralis) vordere Halsregion (Regio cervicalis anterior) Deltamuskelregion (Regio deltoidea) Brustkorbregion (Regio pectoralis) Oberarmregion (Regio brachialis) mittlere Oberbauchregion (Regio epigastrica) Ellenbeuge (Regio cubitalis anterior) Unterarmregion (Regio antebrachialis) seitliche Bauchregion (Regio lateralis) Nabelregion (Regio umbilicalis) Leistenregion (Regio inguinalis) untere Bauchregion (Regio hypogastrica) Schamregion (Regio pubica)

Bild 1.3

Körperregionen

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vordere Oberschenkelinnenseite (Trigonum femorale) Oberschenkelregion (Regio femoris lateralis) vordere Knieregion (Regio genus anterior) Vorderseite des Unterschenkels (Regio cruris anterior) Fußrücken (Dorsum pedis) Region über dem Hinterhauptbein (Regio occipitalis) Nackenregion (Regio cervicalis posterior) Wirbelsäulenregion (Regio vertebralis) Schulterregion (Regio scapularis) Achselregion (Regio axillaris) Region unter dem Schulterblatt (Regio infrascapularis) Lendenregion (Regio lumbalis) Ellenbogenregion (Regio cubitalis posterior) Kreuzbeinregion (Regio sacralis) Gesäßregion (Regio glutaea) Handrücken (Dorsum manus) Kniekehlenregion (Regio genus posterior) Rückseite des Unterschenkels (Regio cruris posterior) Fersenregion (Regio calcanea)

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1.4 Lage- und Richtungsbezeichnungen Die Lage- und Richtungsbezeichnungen dienen neben den Körperregionen der eindeutigen Kommunikation und Orientierung am mensch-

lichen Körper, um z. B. möglichst genau angeben zu können, wo sich ein bestimmtes Organ oder eine Erkrankung befinden. Der menschliche Organismus ist wie der der Wirbeltiere bilateral-symmetrisch gebaut, d.h., er lässt sich in der Mitte durch eine Ebene – Medianebene genannt – in 2 äußerlich spiegelbild-

kranial

kranial

dexter

sinister

proximal

lateral

medial

lateral dorsal

ventral

ulnar kaudal

radial palmar

distal

kaudal dorsal proximal

proximal

posterior

anterior

fibular tibial

dorsal distal

distal plantar

Bild 1.4

Richtungsbezeichnungen am Körper