Anatomie und Physiologie I Vorlesung , HS 2012

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1 Anatomie und Physiologie I Vorlesung , HS 2012 Teil Anatomie: Gewebelehre D.P. Wolfer, A. Rhyner, M. Sebele, M. Müntener Bei den Zeichenvorlagen handelt es sich zum Teil um modifizierte Abbildungen aus Lehrbüchern. Sie dürfen deshalb nur zur Mitarbeit in der Vorlesung verwendet werden. Es ist nicht gestattet, die Vorlagen zu vervielfältigen Einführung Bindegewebe Epithelgewebe, Muskelgewebe Nervengewebe Unterlagen Anatomie und Physiologie I, Teil Anatomie Gewebelehre Seite 1

2 Grössenordnungen 10 m 1 m 100 mm Mensch Leber MRI Auge MikroCT LM SRLM REM TEM* 10 mm 1 mm 100 μm 10 μm 1 μm 100 nm 10 nm 1 nm 100 pm Nebenschilddrüse Eizelle Erythrozyt Bakterien Lysosomen Mikrotubuli Aktinfilamente Kohlenstoffatom * Routine mit biologischen Proben 1-5nm Unterlagen Anatomie und Physiologie I, Teil Anatomie Gewebelehre Seite 2

3 Organisation der Säugetierzelle Plasmamembran Nukleus (Zellkern) - Kernhülle - Kernporen - Chromatin (Chromosomen) - Nukleolus Zytosol Zytoplasma (Zellleib) durch Biomembran abgegrenzte Zellorganellen: - glattes ER - rauhes ER - Golgi-Apparat - Vesikel - Lysosomen - Mitochondrien - Peroxysomen - Melanosomen membranlose Strukturen: - freie Ribosomen - Glykogen - Fetttropfen Zytoskelett - Mikrofilamente - Intermediärfilamente - Mikrotubuli, Zentriol Unterlagen Anatomie und Physiologie I, Teil Anatomie Gewebelehre Seite 3

4 Zellfortsätze 0.10 μm 0.25 μm Binnengerüst aus Mikrotubuli Dynein Kinesin Basalkörperchen a) Primäre Zilien (9+0) - meiste Zellen - olfaktorische Neurone (9+2) - Stäbchen und Zapfen (modifiziert) - Vestibulärorgan (+ Stereozilien) b) Kinozilien / Flagellen (9+2) - respiratorisches Epithel - Eileiter - Ductuli efferentes (Nebenhoden) - Ependym (Ventrikel im Gehirn) - Spermien (Flagellen) Binnengerüst aus Aktin Kortikales Aktinnetz a) Langlebige Fortsätze Mikrovilli - meiste Zellen Bürstensaum - Darmepithel - proximaler Tubulus (Niere) Stereozilien - Samenleiter - Nebenhodengang - Haarzellen Innenohr* *starr b) Kurzlebige Fortsätze Filopodien Lamellipodien - Phagozytose - Zellwanderung - Nervenfaserwachstum Unterlagen Anatomie und Physiologie I, Teil Anatomie Gewebelehre Seite 4

5 Gewebe Organismus Organe Parenchym, Stroma Gewebe Zellen Extrazellulärraum Zellkontakte 4 Gewebefamilien Anteil EZR Funktionen Epithelgewebe (+) Binde- und Stützgewebe Oberflächen, Drüsen, Rezeptoren, Parenchymbildung Struktur, Versorgung, Speicherung, Abwehr, Stromabildung Muskelgewebe (+) - + Kontraktion, mechanische Arbeit Nervengewebe (+) Transport, Verarbeitung und Speicherung von Informationen Unterlagen Anatomie und Physiologie I, Teil Anatomie Gewebelehre Seite 5

6 Binde- und Stützgewebe I Entstehung Bindegewebe Mesenchym (=embryonales Bindegewebe) Fettgewebe persistierende Mesenchymzellen (Umbau, Reparatur) Knorpel Knochen = direkte, desmale, = indirekte, chondrale Osteogenese Knochenabbau: Osteoklasten Zusammensetzung Zellen Interaktion Interzellulärsubstanz = extrazelluläre Matrix - ortsansässige (fixe) -freie (mobile) - kollagene Fasern (Zugfestigkeit) - elastische Fasern (Elastizität) - Proteoglykane, Hyaluronsäure (Viskosität, Turgor) - Adhäsionsproteine (zb Laminin, Fibronektin) geformt ungeformt Unterlagen Anatomie und Physiologie I, Teil Anatomie Gewebelehre Seite 6

7 Binde- und Stützgewebe II Bindegewebe Fettgewebe Knorpel Knochen Zellen fix Fibrozyten Adipozyten Chondrozyten Osteozyten teilungsfähig + - (+) - frei (+)/ EZM Kollagen Elast. Fasern Proteoglykane Adhäsionsprot. I / III (III) II / I I (+)/++ - -/ (+) (+) + + Mineralisation Hydroxyapatit (Ca, P) Bindegewebe retikulär (Retikulumzellen) kollagen: locker, straff geflechtartig, straff parallelfaserig elastisch Knorpel Knochen hyalin, elastisch, Faserknorpel primärer Knochen, Lamellenknochen Stützgewebe Fettgewebe weiss = univakuolär (Speicherfett, Baufett) Teil der Zellen: beige (UCP1 induzierbar) plurivakuolär = braun (UCP1: Wärmeproduktion) Unterlagen Anatomie und Physiologie I, Teil Anatomie Gewebelehre Seite 7

8 Kollagen fixe Zelle 1. Kollagensynthese Vitamin C Prokollagen Kollagen 2. Fibrillen- und Faserbildung Kollagenfibrille EM, D nm Querstreifung Kollagenfaser LM, D 1-20 um Faserbündel 3. Kollagenabbau Kollagenase Kollagentypen I II III IV VII Fibrillär kollagenes Bindegewebe, Knochen Knorpel, Glaskörper retikuläres Bindegewebe, Basalmembran, Fettgewebe Nicht fibrillär Basallamina Ankerfibrillen Unterlagen Anatomie und Physiologie I, Teil Anatomie Gewebelehre Seite 8

9 Epithelgewebe Einschichtiges Plattenepithel Einschichtiges kubisches Epithel Basalmembran Einschichtiges hochprismatisches Epithel Mehrreihiges hochprismatisches Epithel Bürstensaum glatt Kinoziliensaum glatt Stereozilien Crusta superficiale intermedium basale Übergangsepithel (Urothel) Mehrschichtiges hochprismatisches Epithel superficiale intermedium basale Mehrschichtiges unverhorntes Plattenepithel superficiale intermedium basale Mehrschichtiges verhorntes Plattenepithel corneum granulosum spinosum basale Unterlagen Anatomie und Physiologie I, Teil Anatomie Gewebelehre Seite 9

10 Drüsen Bau - ein/mehrzellig - intra/extraepithelial - ein/mehrschichtig Reichweite - exokrin - endokrin - parakrin Sekretionsmechanismen ekkrin - serös - mukös apokrin holokrin Sekretvesikel Exokrine exoepitheliale Drüsen tubulär tubuloazinös tubuloalveolär Ausführgang Endstück Azinus Alveole Unterlagen Anatomie und Physiologie I, Teil Anatomie Gewebelehre Seite 10

11 Muskelgewebe I Prinzip Motor Aktinfilamente Myosin übriges Zytoskelett Kraftübertragung Zellmembran Glatte Muskulatur - langsam - Filamente netzartig angeordnet Quergestreifte Muskulatur - schnell: T-Tubuli, sarkoplasmatisches Retikulum - Sarkomere (3.3µm), Myofibrillen (bis 10cm) Sarkomer Z ½ I A ½ I Z Unterlagen Anatomie und Physiologie I, Teil Anatomie Gewebelehre Seite 11

12 Muskelgewebe II Basallamina Bindegewebe Glatte Muskulatur Glatte Muskelzelle spindelförmig Kern zentral keine Querstreifung 5-8 x μm Herzmuskel Kardiomyozyt (Herzmuskelzelle) verzweigt Kern zentral Querstreifung Glanzstreifen 15 x 100 μm Skelettmuskulatur Skelettmuskelfaser schlauchförmig Kerne peripher (50/mm) Querstreifung Satellitenzellen μm x mehrere cm Unterlagen Anatomie und Physiologie I, Teil Anatomie Gewebelehre Seite 12

13 Zellkontakte 1 Zelle zu Zelle Glanzstreifen Zytoplasma Zellmembran Adaptorproteine (Plaque) Intermediärfilamente Aktinfilamente Membranproteine Schlussleistenkomplex Gap junction (Nexus) Desmosom (Macula adhaerens) Adhärenskontakt (Zonula, Fascia adhaerens) Tight junction (Zonula occludens) Connexine E-Cadherine Occludin, Claudin 2 Zelle zu Extrazellulärraum des Bindegewebes Hemidesmosom Ankerfibrillen (Kollagen VII) Fokalkontakt Integrine Basallamina Laminin Kollagen IV Basalmembran Kollagenfibrillen (Kollagen III) Unterlagen Anatomie und Physiologie I, Teil Anatomie Gewebelehre Seite 13

14 Nervengewebe ZNS PNS Organisation Zellen Vorkommen Gehirn Rückenmark Retina & Sehnerv Neurone: Axone, Dendriten, Synapsen Astrozyten Oligodendrozyten Mikrogliazellen Ependymzellen Plexusepithel Graue Substanz (Rinde, Kerne) Formatio reticularis Weisse Substanz (Bahnen, Mark) Gliazellen Hirnnerven Spinalnerven Plexus symp. Grenzstrang enterisches NS Schwann-Zellen Mantelzellen Ganglien: - sensorisch - vegetativ Nerven, Plexus symp. Grenzstrang Nervenfaserbündel Unterlagen Anatomie und Physiologie I, Teil Anatomie Gewebelehre Seite 14

15 Neuron Soma = Perikaryon Nissl-Substanz Dendriten Axon Hüllzellen initiales Segment Axonkollaterale axonaler Endbaum Boutons multipolare Neurone: - Pyramidenzellen - Sternzellen bipolare Neurone pseudounipolare Neurone (= primär afferent) - zentraler Fortsatz - peripherer Fortsatz Interneurone Projektionsneurone Synapsen: - Input - Output - erregend - hemmend Unterlagen Anatomie und Physiologie I, Teil Anatomie Gewebelehre Seite 15

16 Nervenfaser und Synapse Nervenfasern PNS ZNS myelinisiert Nichtmyelinisiert Neuropil Nervenfaser = Axon + Hüllzelle Myelin = Markscheide Schwann-Zelle: - myelinisierend - nicht-myelinisierend Oligodendrozyt Astrozytenfortsätze Dendriten Chemische Synapsen neuromuskulär axo-axonisch axo-dendritisch Motoneuron Schwann-Zellen Basallamina Muskelfaser Axon + Bouton synaptische Vesikel aktive Zone präsynaptische Membran synaptischer Spalt postsynaptische Membran Mitochondrien Dendrit Spine postsynaptische Verdichtung Unterlagen Anatomie und Physiologie I, Teil Anatomie Gewebelehre Seite 16