Allgemeine Anatomie I Einführung, Knochen

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1 Allgemeine Anatomie I inführung, Knochen David P. Wolfer Institut für Bewegungswissenschaften und Sport, D-HST, TH Zürich Anatomisches Institut, Medizinische Fakultät, Universität Zürich Funktionelle Anatomie des menschlichen Bewegungsapparates Di Funktionelle Anatomie, Di

2 inführung Ziel Grundkenntnisse Anatomie Bewegungsapparat besseres Verständnis der (Fehl)Funktion Bewegungsapparat essentielles Organsystem aktive lemente: Muskeln «passive» lemente: Knochen, Gelenke, Sehnen, Hilfseinrichtungen Leitungsbahnen Programm allgemeine / spezielle Anatomie Dozenten David Wolfer Irmgard Amrein Prüfung MC 1 Stunde / 30 Fragen Sommer- und Wintertermin Funktionelle Anatomie, Di

3 Bücher Prüfungsstoff Vorlesung & Unterlagen Bücher fakultativ, kein Referenzbuch, mpfehlungen nicht zwingend Bücher Anatomie I+II Bewegungsapparat enthalten mehr Gewicht auf Topographie und Leitungsbahnen, weniger Funktion Lehrbücher für Medizinstudierende umfangreicher als diese Vorlesung bei speziellem Interesse oder als Nachschalgewerk Anatomische Namen kein Selbstzweck, Kombination mit 3D Vorstellung lateinisch (international) & deutsch Funktionelle Anatomie, Di

4 Bestandteile anatomischer Namen I anterior (ant.) posterior (post.) ventralis dorsalis transversus rectus obliquus ulnaris radialis palmaris = volaris tibialis fibularis = peronaeus plantaris longus, brevis magnus, parvus major, minor maximus, minimus nach vorne, vordere(r) nach hinten, hintere(r) ventral, bauchwärts dorsal, rückenwärts quer, quer verlaufend gerade schräg ulnar, ellenseitig radial, speichenseitig palmar, in oder nach der Hohlhand hin tibial, nach dem Schienbein hin fibular, peroneal, nach dem Wadenbein hin plantar, in oder nach der Fusssohle hin lang, kurz gross, klein grösser, kleiner grösster, kleinster Funktionelle Anatomie, Di

5 Bestandteile anatomischer Namen II cranialis caudalis superior (sup.) inferior (inf.) medialis (med.) medius (med.) lateralis (lat.) profundus superficialis internus (int.) externus (ext.) ipsilateral kontralateral zentral, proximal* peripher, distal* *va. bei xtremitäten kranial, schädelwärts kaudal, steisswärts nach oben (aufrechter Körper), obere(r) nach unten (aufrechter Körper), untere(r) medial, zur Medianebene hin in der Mitte, mittlerer lateral, seitlich, von der Medianebene weg auf das Innere des Körpers zu, tief auf die Oberfläche zu, oberflächlich innen, innere(r) aussen, äussere(r) zur / auf der gleichen Seite zur / auf der Gegenseite zum Rumpf (Zentrum) hin vom Rumpf (Zentrum) weg Funktionelle Anatomie, Di

6 Bewegungen und Körperebenen xtension Flexion Abduktion Adduktion Rotation Anteversion Retroversion Zirkumduktion Opposition Reposition Medianebene Mediansagittalebene Sagittalebene Frontalebene koronale bene Transversalebene Horizontalebene Streckung Beugung Wegführen der Gliedmassen Heranführen der Gliedmassen Drehung, Kreiselung um Längsachse Vorführen Rückführen Umführbewegung der Gliedmassen, Kreisen Daumen / Grosszehe gegenüberstellen Daumen / Grosszehe zurückführen teilt den Körper in zwei annähernd gleiche Hälften = Medianebene parallel zur Medianebene parallel zur Stirn = Frontalebene senkrecht zu Sagittal- und Frontalebene Transversalebene im Stehen Funktionelle Anatomie, Di

7 Knochenbildung und Abbau Ossifikation Bildung von Knochengewebe: ntwicklung, lebenslang Umbau & Reparatur Stammzelle: Selbsterneurung & Produktion von Progenitorzellen, asymmetrische Teilung Osteo-Progenitorzelle: determiniert, Proliferation ohne Selbsterneurung Osteoblast: Differenzierung, bildet Osteoid Osteozyt: eingemauert, mineralisiert extrazelluläre Matrix, nicht teilungsfähig Osteoklast: Knochenabbau (H + Pumpe) Osteogenese Bildung von Skelettstücken während präund postnataler ntwicklung bis Pubertät desmal = direkt aus Mesenchymverdichtung (Clavicula, Scapula, Schädeldach, Gesichtsschädel) chondral = indirekt: 1. Knorpelmodell, 2. Knorpel durch Knochen ersetzt (meiste Knochen inkl. Röhren- und Würfelknochen) Chondro- Progenitorzelle Chondroblast Chondrozyt Chondroklast skelettale Stammzelle Osteo- Progenitorzelle Osteoblast Osteozyt Osteoklast Funktionelle Anatomie, Di

8 Knorpelbildung und Abbau Bildung von Knorpelgewebe Nur in ntwicklung, kaum Umbau oder Reparatur beim rwachsenen Stammzelle: Ausgangspunkt Chondro-Progenitorzelle: determiniert, Proliferation ohne Selbsterneurung Chondroblast: Differenzierung, Bildung von Knorpelmatrix Chondrozyt: eingemauert, bleibt in Wachstumszonen teilungsfähig Chondroklast: Knorpelabbau (H + Pumpe) Interstitielles Wachstum durch Zellteilung im inneren nur Knorpel, beim Knochen unmöglich Appositionelles Wachstum Anlagerung an Oberfläche Knorpel und Knochen: Stammzellpool in Perichondrium (Knorpelhaut) und Periost (Knochenhaut) Chondro- Progenitorzelle Chondroblast Chondrozyt Chondroklast skelettale Stammzelle Osteo- Progenitorzelle Osteoblast Osteozyt Osteoklast Funktionelle Anatomie, Di

9 Röhrenknochen pränatal Chondrale Osteogenese Beginn mit Bildung eines Knorpelmodells aus Mesenchymverdichtung (5-6. SSW) 2 Ossifikationszonen: peri/enchondral Perichondrale Ossifikationszone Ablagerung von Knochengewebe auf Knorpelmodell (ca. 8. SSW) kompakte Knochenmanschette um Diaphyse fortgesetztes appositionelles Knochenwachstum aus Periost Dickenwachstum Op D hyaliner Knorpel verkalkter Knorpel Knochen Mesenchym Periost Blutgefässe Knochenmark piphyse Diaphyse D Op Oe nchondrale Ossifikationszone Knorpelmineralisierung, Abgabe von VGF, inwachsen von Mesenchym und Blutgefässen mineralisierter Knorpel ersetzt durch Knochen (Spongiosa): primärer Knochenkern Fortsetzung des Prozesses an Grenze zu piphyse longitudinales Wachstum Oe Oe Oe D Oe Funktionelle Anatomie, Di

10 Röhrenknochen postnatal Sekundäre Knochenkerne in piphyse durch enchondrale Ossifikation und inwachsen von Gefässen Knorpel reduziert auf Gelenkknorpel (ruhend) und piphysenfuge = Wachstumszone Knochenalter Knochenkerne erscheinen nach bestimmtem Fahrplan, Muster definiert ntwicklungsstufe = biologisches Alter (Knochenalter) Vergleich mit chronologischem Alter: Wachstumsbeurteilung Pubertät erhöhte Aktivität piphysenfuge Stopp der Knorpelproliferation Verknöcherung, piphysenlinie Gelenkknorpel bleibt Funktionelle Anatomie, Di

11 nchondrale Ossifikation piphyse V Reservezone ruhender hyaliner Knorpel P Proliferationszone gerichtetes interstitielles Wachstum H Hypertrophiezone Chondrozyten schwellen an, induzieren Matrixmineralisation, bilden VGF R Resorptionszone inwachsen von Mesenchym und Blutgefässen durch VGF Wirkung Makrophagen phagozytieren Chondrozyten, Chondroklasten bauen mineralisierte Matrix ab O Ossifikationszone Osteoblasten lagern Osteoid auf verbleibender Knorpelmatrix ab Wenn eingemauert Osteozyten, Mineralisation Knochensubstanz 1 2 Chondrozyt Osteoblast Osteozyt Chondroklast, Makrophage primäre sekundäre Spongiosa Diaphyse 1 2 V P H R O Ausschnitt aus Wachstumszone Mesenchym Blutgefässe Knorpelmatrix mineralisierte Knorpelmatrix Osteoid (nicht mineralisiert) Knochensubstanz Funktionelle Anatomie, Di

12 Kompakta und Spongiosa Optimierung max. Stabilität bei minimaler Masse Architektur, dynamische Anpassung Kompakta = Kortikalis aussen Röhrenknochen: Diaphyse dicker als piphyse, Wirbelkörper: Deck- und Bodenplatten dicker als Seitenwand Spongiosa innen Röhrenknochen: piphyse, Metaphyse = proximales und distales nde der Diaphyse, Apophysen = Konchenvorsprünge ganzer Wirbelkörper zwischen Knochenbälkchen rotes = Blut bildendes Knochenmark Hohlräume Diaphyse der Röhrenknochen Orte ohne Krafteinwirkung gelbes = ruhendes Knochenmark (Fettmark) D A M K DP BP piphyse piphysenlinie Diaphyse Apophyse Metaphyse Kompakta Deckplatte Bodenplatte Spongiosa + rotes Knochenmark gelbes Knochenmark Knorpel DP BP Wirbelkörper A Röhrenknochen (Humerus) K M M A D Funktionelle Anatomie, Di

13 Organisation der Spongiosa Ausrichtung nach Kraftverlauf Minimierung von Scherkräften Knochenbälkchen parallel zu Verlauf der Druckkräfte = Drucktrajektorien Knochenbälkchen parallel zu Verlauf der Zugkräfte = Zugtrajektorien Dynamik laufender Turnover der Spongiosa Dicke passt sich Stärke der Belastung an Richtung ändert mit Geometrie der Kräfte Hüftkopf Zug Druck Wirbelkörper Funktionelle Anatomie, Di