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B978-3-437-55696-8.00003-8

10.1016/B978-3-437-55696-8.00003-8

978-3-437-55696-8

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Schematische Darstellung der vier Gewebearten. Epithelgewebe, Binde- und Stützgewebe, Muskelgewebe und Nervengewebe.

[L106]

Oberflächenbildung des Epithelgewebes. A: Einschichtiges Plattenepithel (Lungenbläschen, Endothel, Brust- und Bauchfell), B: Einschichtiges, kubisches Epithelgewebe (Drüsenausführungsgänge), C: Einschichtiges, zylindrisches Epithelgewebe (ohne Flimmerhärchen: Darmkanal und Gallenblase), D: Mehrreihiges zylindrisches Epithelgewebe (mit Flimmerhärchen: Atemwege), E: Mehrschichtiges Übergangsepithelgewebe (Nierenbecken, Harnblase und Harnleiter), F: Mehrschichtiges Epithelgewebe (Drüsen), G: Mehrschichtiges, unverhorntes Epithelgewebe (Speiseröhre, Mundhöhle und Vaginalschleimhaut), H: Mehrschichtiges, verhornendes Epithelgewebe (äußere Haut), 1: Basalmembran, 2: Flimmerhärchen (Zilien).

[L190]

Unterscheidung des Drüsengewebes nach der Form. Die blauen Pfeile zeigen den Weg der Sekretabgabe. A: Schlauchförmige (tubulöse) Drüse, B: Beerenförmige (azinöse) Drüse, C: Bläschenförmige (alveoläre) Drüse, 1: Epithelzelle (Oberflächenepithel), 2: Bindegewebe, das sich unterhalb der Eptihelzellen befindet.

[L106]

Schematische Darstellung einer exokrinen und einer endokrinen Drüse. Die schwarzen Pfeile zeigen den Weg der Sekretabgabe. A: exokrine Drüse mit Ausführungsgang, B: endokrine Drüse (Hormondrüse) ohne Ausführungsgang.

[L106]

Seröse und muköse Drüse im Querschnitt. A: Seröse Drüse mit enger Lichtung, B: Muköse Drüse mit weiter Lichtung, 1: Epithelzelle, 2: Basalmembran, 3: Ausführungsgang.

[L143]

Knorpelarten. A: Hyaliner Knorpel, B: Elastischer Knorpel, C: Faserknorpel 1: Zelle, 2: Grundsubstanz, 3: Fasern.

[L190]

Aufbau eines Röhrenknochens. 1: Gelenkende (Epiphyse), 2: Metaphyse, 3: Knochenschaft (Diaphyse), 4: Kompakter Knochen (Kompakta), 5: Knochenhaut (Periost), 6: Epiphysenfuge (Wachstumszone), 7: Markhöhle mit rotem bzw. gelbem Mark, 8: Hyaliner Knorpel.

[L190]

Das Havers-System. 1: Kompakter Knochen (Kompakta, Substantia compacta), 2: Bälkchenknochen (Spongiosa), 3: Auseinandergezogenes lamellenartiges Knochenmaterial, 4: Blutgefäß zur Versorgung des Knochens, 5: Knochenhaut (Periost), 6: Havers-Kanal (Zentralkanal, Canalis centralis), 7: Äußere Generallamelle, 8: Spongiosatrabekel, 9: Osteon mit Speziallamellen, 10: Schaltlamelle, 11: Blutgefäß (im Volkmann-Kanal).

[S007-1-23]

Längsschnitt durch die Muskulatur. A: Quer gestreifte Muskulatur B: Herzmuskulatur C: Glatte Muskulatur, 1: Zellkern, 2: Muskelzelle, 3: Glanzstreifen.

[L190]

Nervenzelle. A: Das Soma liegt im Zentralnervensystem, B: Die Nervenfaser verläuft im peripheren Nervensystem, 1: Zellkern (Nukleus), 2: Kernkörperchen (Nukleolus), 3: Zellkörper, 4: Nissl-Schollen, 5: Dendrit, 6: Axonhügel, 7: Axon (Neurit), 8: Schwann-Zelle, 9: Zellkern der Schwann-Zelle, 10: Ranvier-Schnürring, 11: präsynaptische Endknöpfe

[L190]

Schematische Darstellung einer Synapse. 1: Endknöpfchen (präsynaptischer Teil), 2: Synaptischer Spalt, 3: Postsynaptische Membran, 4: Rezeptor in der postsynaptischen Membran, 5: Neurotransmitter, 6: Synaptisches Bläschen mit gespeichertem Überträgerstoff, 7: Mitochondrium, 8: Kalzium (wird für Synapsenfunktion benötigt).

[L190]

Übersicht über die Gewebearten

Aufbau des Binde- und Stützgewebes

Energiegewinnung zur Muskelarbeit

Gewebearten

  • 3.1

    Epithelgewebe99

    • 3.1.1

      Aufgaben99

    • 3.1.2

      Formen100

    • 3.1.3

      Anzahl der Schichten bzw. Reihen100

    • 3.1.4

      Oberflächenbildung100

    • 3.1.5

      Übergangsepithel100

    • 3.1.6

      Drüsengewebe102

  • 3.2

    Binde- und Stützgewebe103

    • 3.2.1

      Aufgaben103

    • 3.2.2

      Aufbau103

    • 3.2.3

      Bindegewebsarten104

  • 3.3

    Muskelgewebe110

    • 3.3.1

      Aufgaben110

    • 3.3.2

      Aufbau der Muskelzelle110

    • 3.3.3

      Muskelgewebsarten111

    • 3.3.4

      Chemische Vorgänge bei der Muskelkontraktion112

  • 3.4

    Nervengewebe113

    • 3.4.1

      Aufbau des Nervengewebes113

    • 3.4.2

      Aufbau einer Nervenzelle114

    • 3.4.3

      Nervenfasern116

    • 3.4.4

      Aufbau eines Nervs116

    • 3.4.5

      Physiologie der Nervenzelle117

Gewebeist ein Verband von gleichartig differenzierten Zellen, die auf eine bestimmte Art angeordnet Gewebesind und eine bestimmte Aufgabe haben (Schema 3-1). Man unterscheidet Epithelgewebe, Binde- und Stützgewebe, Muskelgewebe und Nervengewebe (Abb. 3-1).

Gewebearten

  • •

    Epithelgewebe (Deckgewebe)

  • •

    Binde- und Stützgewebe

  • •

    Muskelgewebe

  • •

    Nervengewebe

Ein Organbesteht aus verschiedenen Gewebearten. OrganEs bildet im Körper eine Einheit und hat eine bestimmte Funktion. Bei einem Organ unterscheidet man Parenchym und Stroma. Beim ParenchymParenchym handelt es sich um die Zellen, die für die eigentliche organtypische Arbeit zuständig sind, z. B. in der Niere die Nierenkörperchen mit dem Kanälchensystem. Das StromaStroma besteht aus Bindegewebe. Es liegt um das Parenchym herum und gibt dem Organ Festigkeit und Halt. Hier verlaufen auch die Nerven und die Blutgefäße, die die Aufgabe haben, das Parenchym mit Sauerstoff und Nährstoffen zu versorgen.

Organsystemewerden aus verschiedenen OrgansystemOrganen aufgebaut. Diese haben im Körper eine verhältnismäßig selbstständige Aufgabe. Man unterscheidet 10 Organsysteme:

  • •

    Bewegungsapparat

  • •

    Verdauungssystem

  • •

    Hormonsystem

  • •

    Atmungssystem

  • •

    Urogenitalsystem (Harn- und Fortpflanzungsorgane)

  • •

    Kreislaufsystem

  • •

    lymphatisches System

  • •

    Haut

  • •

    Sinnesorgane

  • •

    Nervensystem

Damit besteht also der Körper aus Zellen, den kleinsten Elementareinheiten des Lebendigen, die sich zu Gewebeverbänden zusammenschließen. Verschiedene Gewebe bauen Organe auf, die sich wiederum zu Organsystemen zusammenschließen. Mehrere Organsysteme bilden ein Individuum.

3.1

Epithelgewebe

Beim EpithelgewebeEpithelgewebe (DeckgewebeDeckgewebe) handelt es sich um einen geschlossenen Zellverband, der auch als Deckgewebe bezeichnet wird, da er äußere (Haut) und innere Oberflächen (Schleimhaut) des Körpers bedeckt. Dieser flächenhaft ausgebreitete Zellverband legt sich wie eine schützende Decke („Deckgewebe“) über die Körperoberfläche und kleidet Hohlräume im Körperinneren aus.
Die Epithelzellen sitzen einer Basalmembran auf und bilden eine oder mehrere Schichten bzw. Reihen. Die Basalmembran trennt das Epithelgewebe von dem darunterliegenden Bindegewebe. Sie ist durchgängig für Stoffe, die aus dem Bindegewebe zum Epithelgewebe wandern und umgekehrt. Epithelgewebe ist gefäßfrei und wird von den Blutgefäßen des Bindegewebes aus durch Diffusion ernährt. Zwischen den einzelnen Epithelzellen befindet sich praktisch keine interzelluläre Flüssigkeit.
Epithelgewebe erneuert sich ständig durch mitotische Zellteilung, und zwar von der Schicht aus, die der Basalmembran aufsitzt. Besteht das Epithelgewebe aus mehreren Schichten, z. B. in der Haut, so wandern die neu entstandenen Zellen langsam nach oben und verhornen allmählich. Die äußerste Schicht wird regelmäßig abgestoßen, sodass ein laufender Erneuerungsprozess von unten her stattfindet.

3.1.1

Aufgaben

Die wichtigsten Aufgaben des Epithelgewebes sind Schutz, Stoffaustausch und Reizaufnahme.

  • •

    Schutz. Die Schutzfunktion des Epithelgewebes zeigt sich augenfällig an der Oberhaut, wo sie dem Körper als Begrenzung und als Schutz gegen das Eindringen von Fremdkörpern dient.

  • •

    Stoffaustausch. Drüsengewebe wird aus Epithelzellen gebildet. Es erfüllt eine wichtige Aufgabe bei der Stoffabgabe (Sekretion). Außerdem spielt das Epithelgewebe eine wichtige Rolle bei der Stoffaufnahme (Resorption) was daran ablesbar ist, dass die Schleimhäute des Verdauungstrakts und damit auch die Dünndarmzotten mit Epithelgewebe überzogen sind.

  • •

    Reizaufnahme. Die Sinnesrezeptoren der Netzhaut (Stäbchen und Zapfen) sind hochspezialisierte Epithelzellen.

3.1.2

Formen

Aufgrund der Form der Epithelzellen unterscheidet man Plattenepithel, kubisches Epithel und Zylinderepithel (Atlas Abb. 3-1).

  • •

    Plattenepithel. Aus Plattenepithelgewebe bestehen die Auskleidungen von Blut- und Lymphgefäßen (Endothel), Brust- und Bauchfell, die Herzinnenhaut und die Lungenalveolen.

  • •

    kubisches Epithel. Kubisches Epithel ist im Körper nicht so häufig vertreten. Es bildet v. a. Drüsenausführungsgänge und die Sammelrohre der Nierenkanälchen.

  • •

    Zylinderepithel (hochprismatisches Epithel). Zylinderepithel dient wegen seiner größeren Zelloberfläche v. a. der Stoffaufnahme und Stoffabgabe (Resorption und Sekretion). Demzufolge ist es v. a. im Magen, in der Gallenblase und in den Darmzotten anzutreffen.

3.1.3

Anzahl der Schichten bzw. Reihen

Nach der Anzahl der Schichten, aus denen sich das Epithelgewebe zusammensetzt, unterscheidet man ein- und mehrschichtiges bzw. mehrreihiges Epithelgewebe (Atlas Abb. 3-1).

  • •

    einschichtiges Epithelgewebe. Das einschichtige Epithelgewebe besteht aus nur einer Lage von Platten-, kubischem oder Zylinderepithelgewebe.

  • •

    mehrschichtiges Epithelgewebe. Das mehrschichtige Plattenepithelgewebe (Abb. 3-2G und H) befindet sich am Körper an mechanisch besonders beanspruchten Stellen, z. B. verhornt an der äußeren Haut und unverhornt an Mund, Speiseröhre, Kehlkopf, Augenbindehaut, After, Scheide und Eichel. Beim mehrschichtigen Epithelgewebe hat nur die unterste Zelllage Kontakt mit der Basalmembran.

  • •

    mehrreihiges Epithelgewebe. Hier erreichen zwar alle Zellen die Basalmembran, jedoch nicht die Epitheloberfläche. Mehrreihiges, zilientragendes (s. u.) Epithel wird auch als respiratorisches Epithel bezeichnet, da es in den Atemwegen vorkommt (Abb. 3-2 D, Atlas Abb. 3-1D).

3.1.4

Oberflächenbildung

Nach der Oberflächenbildung des Epithelgewebes unterscheidet man verhornendes und zilientragendes Epithelgewebe (Abb. 3-2).

  • •

    verhornendes und nicht verhornendes Epithelgewebe. Verhornendes Epithel kommt in der Haut vor, nicht verhornendes in der Schleimhaut. Die Haut erneuert sich ständig durch Zellteilung, und zwar von der Schicht aus, die der Basalmembran aufsitzt. Die neu entstandenen Zellen wandern langsam nach oben und verhornen allmählich, da sie immer schlechter von der Basalmembran aus mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgt werden können. Die Hornschicht schützt den Körper vor physikalischen und chemischen Schadstoffen und verhindert ein Austrocknen der Haut. Die äußerste Schicht wird regelmäßig in kleinen Hornschüppchen abgestoßen. Dieser Vorgang ermöglicht es, dass sich die Haut ständig von unten her regeneriert (Abb. 3-2H, Atlas Abb. 3-1F).

  • •

    zilientragende Zellen Bei Zilien handelt es sich um Zellfortsätze bzw. Zellausstülpungen. Kinozilien, aktiv bewegliche Zellfortsätze, kommen im Atemtrakt und im Eileiter vor, Mikrovilli (Mikrozotten), unbewegliche Zellausstülpungen zur Vergrößerung der Zelloberfläche, findet man an den Dünndarmschleimhautzellen.

3.1.5

Übergangsepithel

Beim ÜbergangsepithelÜbergangsepithel handelt es sich um ein mehrschichtiges Epithel, das Hohlorgane mit veränderlicher Ausdehnung auskleidet wie Nierenbecken, Harnleiter und Harnblase. Kennzeichen des Übergangsepithels ist eine oberflächliche Lage Deckzellen, die die darunterliegenden Zellen vor dem konzentrierten Harn schützt. Charakteristisch für das Übergangsepithel ist sein Vermögen, sich den unterschiedlichen Füllungszuständen der Hohlräume anzupassen. Dabei gehen die hohen, oft zylinderförmigen Zellen in eine plattere Form über.

3.1.6

Drüsengewebe

Bei den Aufgaben des Epithelgewebes wurde bereits erwähnt, dass DrüsengewebeDrüsengewebe aus Epithelzellen gebildet wird. Diese Zellen sind auf die Abgabe von Sekreten (Speichel, Magensaft, Schleim, Galle, Hormone) spezialisiert. Es gibt Drüsen, die nur aus einer einzigen Zelle bestehen, z. B. die schleimproduzierenden Becherzellen im Verdauungstrakt und in den Luftwegen. Die meisten Drüsen bestehen jedoch aus vielen Zellen. Da die vielzelligen Drüsen in der verhältnismäßig dünnen Epithelschicht nicht genügend Platz haben, stülpen sie sich in das darunterliegende Gewebe aus (Abb. 3-3). Dabei kann man sie nach ihrer Form, nach dem Ausführungsgang und nach der Beschaffenheit des Sekretes unterscheiden.
Unterscheidung nach der Form.Nach der Form des Drüsengewebes unterscheidet man schlauchförmige (tubulöse), beerenförmige (azinöse) und bläschenförmige (alveoläre) Drüsen (Abb. 3-3, Atlas Abb. 3-3).
Unterscheidung nach dem Ausführungsgang(exokrine und endokrine Drüsen). Drüsen, die einen Ausführungsgang besitzen, werden zu den exokrinen Drüsen gerechnet, z. B. die Speicheldrüsen, die ihr Sekret durch einen Ausführungsgang in die Mundhöhle entleeren. Besitzen die Drüsen dagegen keinen Ausführungsgang und geben ihr Inkret direkt ins Blut ab, gehören sie zu den endokrinen Drüsen, den Hormondrüsen (Abb. 3-4).
Unterscheidung nach der Beschaffenheit des Sekretes(seröses und muköses Sekret). Seröse Drüsen bilden ein dünnflüssiges Sekret. Der Querschnitt durch eine seröse Drüse zeigt eine enge Lichtung ihres Ausführganges (Abb. 3-5). Muköse Drüsen bilden ein dickflüssiges Sekret. Ihr Querschnitt zeigt eine weite Lichtung des Ausführgangs, damit das dickflüssige Sekret gut abfließen kann.

3.2

Binde- und Stützgewebe

3.2.1

Aufgaben

Das StützgewebeBindegewebeBindegewebe trägt seinen Namen deshalb, weil es das verbindende Element im Körper ist. Es verbindet Gewebe, Organe und Organsysteme zu einem einheitlichen Körper. Es ist das am weitesten verbreitete Gewebe. Neben dieser verbindenden Funktion hat es noch Stützfunktion, indem es Knorpel und Knochen aufbaut.

3.2.2

Aufbau

Bindegewebe setzt sich aus Zellen und der Zwischenzellsubstanz (Grundsubstanz und Fasern) zusammen. Bitte beachten Sie hierzu Schema 3-2.
Zellen
Im Bindegewebe unterscheidet man ortsbeständige und nicht ortsbeständige Zellen.

  • •

    ortsbeständige Zellen. Hierzu gehören die Fibrozyten, die eigentlichen Bindegewebszellen. Sie sind spindelförmig, haben einen ovalen Kern und stehen über lange Zellfortsätze in Verbindung. Sie haben sich aus den Fibroblasten entwickelt. Die Fibroblasten sind die Vorstufe der Fibrozyten. Es handelt sich um sog. Bindegewebeaufbauzellen, da sie die Aufgabe haben, Bindegewebsfasern zu produzieren und die Grundsubstanz herzustellen. Die Fibrozyten dagegen sind nur noch für den Erhaltungsstoffwechsel des Bindegewebes zuständig.

  • •

    nicht ortsbeständige Zellen. Zu den nicht ortsbeständigen Zellen gehören Histiozyten, Lymphozyten und Granulozyten. Diese Zellen können im Gewebe umherwandern. Sie haben Abwehrfunktion und werden im Kapitel „Blut“ ausführlich besprochen.

Zwischenzellsubstanz
Die ZwischenzellsubstanzZwischenzellsubstanz (Interzellulärsubstanz, Extrazellulärmatrix) setzt sich aus Grundsubstanz und Fasern zusammen.
Grundsubstanz.Die Grundsubstanz ist eine Kittsubstanz, die im Wesentlichen aus Wasser, Eiweißen, Kohlenhydraten und bei Knochen aus Kalksalzen besteht. Über die Grundsubstanz erfolgt der Stoffaustausch zwischen Blutgefäßen und Bindegewebszellen. Ihre Konsistenz kann flüssig, gelartig oder fest sein. Letzteres ist bei Knochen der Fall. Damit unterscheidet sich die Grundsubstanz von der Zwischenzellsubstanz (Interzellularsubstanz) der anderen Gewebearten dadurch, dass sie von unterschiedlicher Konsistenz sein kann und sich in ihr Fasern befinden.
Fasern.Die Fasern werden in drei Typen unterteilt: in Retikulinfasern, kollagene und elastische Fasern. Die Übergänge sind jeweils fließend. Je nach Bindegewebsart kommt ein bestimmter Fasertyp oder eine charakteristische Mischung aus mehreren Fasertypen vor (s. u. Bindegewebsarten).

  • •

    RetikulinfaserRetikulinfasern (biegungselastisch). Es handelt sich um feine Fasern, sogenannte Gitterfasern, die eine netzartige Struktur haben. Sie sind zwar biegungselastisch, ihre Zugelastizität ist aber nur gering. Chemisch betrachtet stehen sie den kollagenen Fasern näher als den elastischen. Retikulinfasern kommen in lymphatischen Organen wie Milz, Mandeln, Lymphknoten (Atlas Abb. 3-6) und im roten Knochenmark vor. Des Weiteren umspinnen sie netzartig Muskelfasern und periphere Nervenfasern.

  • •

    kollagene Faser, kollageneFasern (zugfest). Die kollagenen (leimgebenden) Fasern haben ihren Namen daher, weil sie beim geschlachteten Tier beim Kochen verquellen und Leim geben. Sie besitzen eine erhebliche Zugfestigkeit. Sie kommen v. a. in Sehnen, Bändern, Knorpel und Knochen vor (Atlas Abb. 3-7).

  • •

    elastische Faser, elastischeFasern (zugelastisch). Elastische Fasern lassen sich dehnen. Sie kehren nach Beendigung des Zuges zu ihrer ursprünglichen Länge und Form zurück. Elastische Fasern kommen z. B. in der Wand großer Arterien, im Lungengewebe und im Knorpel von Ohr und vorderem Nasenanteil vor.

Aufbau des Bindegewebes

  • •

    Zellen

  • •

    Zwischenzellsubstanz

    • –

      Grundsubstanz

    • –

      Fasern

3.2.3

Bindegewebsarten

Nun wollen wir wichtige Bindegewebsarten genauer betrachten. Wie bereits eingangs erwähnt, besitzt das Bindegewebe eine große Formenvielfalt.
Blut
Im weiteren Sinne wird auch das Blut zum Bindegewebe gerechnet. Es besteht aus einer flüssigen Grundsubstanz, dem Blutplasma, in dem die einzelnen Zellen schwimmen. Bei den Zellen handelt es sich jedoch nicht um Fibrozyten, sondern um Blutzellen. Diese haben ihre Teilungsfähigkeit verloren, und sie sind nicht in Lage Fasern herzustellen.
Die Fasern kommen im Blut in gelöster Form als Fibrinogen vor und werden erst durch die Blutgerinnung sichtbar. Allerdings werden im übrigen Bindegewebe die Fasern von den Bindegewebszellen produziert. Fibrinogen dagegen stammt aus der Leber. Genau genommen passt also das Blut in verschiedener Hinsicht nicht zum Bindewebe und wird deshalb von manchen Autoren auch nicht dem Bindegewebe zugerechnet.
Retikuläres Bindegewebe
Es kommt v. a. in den lymphatischen Organen (Milz, Lymphknoten, Mandeln) und im roten Knochenmark vor. Außerdem aber auch als feines Stützgewebe in vielen Organen, z. B. um Nerven, Blut- und Lymphgefäße herum.
Retikuläres Bindegewebe:retikuläresBindegewebe besteht aus Retikulumzellen (sind keine Fibrozyten) und netzartig angeordneten Retikulinfasern, die ein bindegewebiges Gerüst bilden. Retikulumzellen sind weit verzweigt (sternförmig). Ihre Aufgabe liegt sowohl in der Produktion der Retikulinfasern als auch in der Phagozytose (z. B. Aufnahme und Abbau von Mikroorganismen, Gewebetrümmern).
Die Hohlräume, die das bindegewebige Gerüst des retikulären Bindegewebes frei lässt, werden in den lymphatischen Organen weitgehend von Abwehrzellen (v. a. Lymphozyten) ausgefüllt (Atlas Abb. 3-6). Im roten Knochenmark dagegen befinden sich in diesen Hohlräumen Blutbildungszellen (Hämozytoblasten).
Fettgewebe
Da FettgewebeFettgewebe zum Bindegewebe gehört, besteht es auch aus Zellen und Zwischenzellsubstanz. Die Zellen werden als Fettgewebszellen (Adipozyten) bezeichnet; die Grundsubstanz ist solförmig, das heißt, dass Kochsalz (NaCl) in der Grundsubstanz gelöst ist. Außerdem sind die Fettgewebszellen von kollagenen und elastischen Fasern umgeben.
Die Fettgewebszellen (Adipozyten) werden fast vollständig von einem großen Tropfen Fett ausgefüllt. Es bleibt nur ein feiner Rand mit Zytoplasma übrig, in dem sich ein flachgedrückter Kern befindet (Atlas Abb. 3-8). Diese eingelagerten Fette dienen v. a. als Nahrungsreserve, die bei unzureichender Versorgung angegriffen werden kann. Darüber hinaus hat Fettgewebe Schutz- (z. B. Wärmeisolation) und Stützfunktion. Beim Fettgewebe unterscheiden wir Baufett und Speicherfett.
Baufett.Beim BaufettBaufett sind die Fettzellen von kollagenen Fasern umsponnen. Wird Druck auf diese Fettpolster ausgeübt, verformen sich die Fettzellen und spannen so die Fasern an, die den Druck abfangen. Solche „Polster“ befinden sich an mechanisch besonders beanspruchten Stellen wie Fußsohlen, Handtellern und Gesäß. Darüber hinaus dient Baufett zur Anfüllung von Hohlräumen und befestigt damit Organe in ihrer Stellung. So wird die Niere von dem sie umgebenden Baufett in ihrer Lage gehalten; auch die Augäpfel sind von einem schützenden Fettpolster umhüllt.
Speicherfett.In sogenannten SpeicherfettFettdepots, v. a. im Unterhautfettgewebe und im Bauchraum, hier im großen Netz (Omentum majus), in den Fettanhängseln des Dickdarms und im Gekröse kann der Körper große Energiereserven anlegen. Da diese Depots reichlich mit Blutgefäßen versorgt werden und einem ständigen Umbau unterliegen, bedeuten sie eine große Belastung für den Kreislauf und können so die Lebenserwartung des Betroffenen verkürzen. Bei Hungerzuständen wird zuerst das Speicherfett abgebaut, bevor das Baufett angegriffen wird. Allerdings soll bei solch einem Abbau nur das Fett aus der Zelle eingeschmolzen werden, die Fettzelle selbst überlebt und steht weiterhin als möglicher Fettspeicher zur Verfügung. Die Anzahl der Fettzellen wurde danach bereits im frühen Kindesalter angelegt.
Lockeres Bindegewebe
Im lockeren Bindegewebe:lockeresBindegewebe liegen die Bindegewebszellen in der Grundsubstanz neben den elastischen und kollagenen Fasern in lockerer Anordnung. Diese Bindegewebsart ist im Körper weit verbreitet. Sie dient v. a. als Verschiebeschicht zwischen den einzelnen Organen. So kommt sie z. B. unter der Haut vor, um die Verschieblichkeit der Haut gegenüber dem darunterliegenden Gewebe zu gewährleisten. Als Stroma bildet es das bindegewebige Stützgerüst eines Organs, das formerhaltend wirkt und wichtige Aufgaben bei Abwehr- und Wiederherstellungsvorgängen hat.
Straffes Bindegewebe
Im straffen Bindegewebe:straffesBindegewebe befinden sich viele kollagene Fasern, die geflecht- oder parallelfaserig ausgerichtet sein können. Geflechtartiges straffes Bindegewebe kommt in der Lederhaut des Auges, in Organkapseln, in der harten Hirnhaut, dem Herzbeutel und in der Knorpel- und Knochenhaut vor. Parallelfaseriges straffes Bindegewebe tritt in Sehnen und Bändern auf.
Knorpelgewebe
KnorpelgewebeKnorpel bildet der Körper an mechanisch stark beanspruchten Stellen aus, an denen straffes Bindegewebe nicht ausreicht und andererseits Knochen zu wenig biegsam sind. Wäre der vordere Nasenanteil nicht aus elastischem Knorpel, sondern aus Knochen, könnte er zu leicht brechen.
Beim Knorpel liegen die Knorpelzellen (Chondrozyten) in der festen Grundsubstanz in Gruppen beieinander. Da Knorpel gefäßfrei ist, wird er durch Diffusion ernährt, und zwar entweder von einer gefäßführenden Knorpelhaut (Perichondrium) aus oder in Gelenken durch die Gelenkflüssigkeit (Synovia).
Knorpel hat nur eine niedrige Stoffwechselaktivität. Aus diesem Grunde ist seine Regenerationsfähigkeit gering und Verletzungen des Gelenkknorpels und der Menisken heilen im Allgemeinen schlecht aus.
Man unterscheidet drei Knorpelarten: hyalinen und elastischen Knorpel und den Faserknorpel (Abb. 3-6).
Hyaliner Knorpelist die im Körper am häufigsten vorkommende Knorpelart. Da seine Grundsubstanz im Mikroskop glasartig homogen erscheint, erhielt er die Bezeichnung hyalin (gr. hyalos = Glas). Er kommt im Körper an den Stellen vor, an denen besondere Festigkeit und Elastizität erforderlich ist. Er überzieht die Gelenkenden der Knochen, bildet den knorpeligen Anteil der Rippen, wesentliche Anteile des Kehlkopfes, die Knorpelspangen von Luftröhren und Bronchien und Teile der Nasenscheidewand.
Elastischer Knorpelenthält – wie sein Name sagt – v. a. elastische Fasern, daneben kommen jedoch auch einige kollagene Fasern vor. Elastischer Knorpel ist leicht verformbar und bildet deshalb die Ohrmuschel, den Kehldeckel und die verstärkenden Knorpelauflagerungen der ganz kleinen Bronchien.
Faserknorpelenthält viele kollagene Fasern, wodurch er sehr robust ist und große Beanspruchungen aushalten kann. Er bildet die Zwischenwirbelscheiben der Wirbelsäule, die Schambeinfuge und die Menisken des Kniegelenks.

Knorpelarten

  • •

    hyaliner Knorpel

  • •

    elastischer Knorpel

  • •

    Faserknorpel

Knochengewebe
Für den passiven Bewegungsapparat, das Skelett, bildet der Körper das Knochengerüst aus. KnochengewebeKnochengewebe entsteht meist aus Knorpelgewebe, in das im Laufe der Entwicklung Kalksalze eingelagert werden. Durch die eingelagerten Salze erreicht der Knochen eine große Festigkeit und kann so seiner Aufgabe als Stützapparat gerecht werden. Da Kalksalze für Röntgenstrahlen undurchlässig sind, stellen sie sich auf dem Röntgenbild als Schatten dar.
Zu zwei Dritteln besteht der Knochen aus anorganischer Substanz. Erhitzt man einen Knochen, so verbrennt die organische Substanz und zurück bleibt der spröde, brüchige Kalk. Legt man dagegen einen frischen Knochen in Salzsäure, so löst sich der Kalk auf und der Knorpel als organische Substanz bleibt als weiches, biegsames Gebilde zurück.
Man muss zwischen Knochengewebe und Knochen unterscheiden. Beim Knochengewebe handelt es sich um eine Gewebeart, die aus einem Verband von Knochenzellen mit Zwischenzellsubstanz besteht. Ein Knochen dagegen ist aus vielen Gewebearten zusammengesetzt. Es handelt sich um ein Organ, das aus Knochengewebe, Knorpel, blutbildendem Gewebe, Endothel, Nerven u. a. besteht.
Aufbau des Knochengewebes.Knochengewebe ist aus Knochenzellen und Interzellulärsubstanz aufgebaut. Die eigentlichen Knochenzellen heißen Osteozyten. Sie haben lange Ausläufer (Zytoplasmaausstülpungen), mit denen sie untereinander in Verbindung stehen. Im Interzellulärraum befinden sich viele Kollagenfasern, die in der mit Kalksalzen angereicherten Grundsubstanz verlaufen. Die Knochenzellen sitzen also gewissermaßen „eingemauert“ in der festen Grundsubstanz und haben nur durch ihre Zellfortsätze Anschluss an das Kreislaufsystem (Abb. 3-8).
Die knochenbildenden Zellen heißen Osteoblasten. Sie befinden sich an der äußeren, der Anbauseite des Knochens. Haben sie ihre Aufgabe erfüllt und sind von verkalkter Zwischenzellsubstanz umschlossen, so bilden sie sich zu den nicht mehr teilungsfähigen Osteozyten um. Sie dienen nun dem Erhaltungsstoffwechsel des Knochens. Außerdem kommen im Knochen noch Osteoklasten vor. Es handelt sich um vielkernige Riesenzellen, die Knochensubstanz abbauen.
Zellformen des KnochengewebesOsteoblasten, Osteozyten und Osteoklasten sorgen für einen ständigen Auf-, Ab- und Umbau, denn ein Knochen ist ein sehr stoffwechselaktives Organ, das sich veränderten statischen Bedingungen (z. B. durch eine neue Belastungsrichtung) durch Umbau gut anpassen kann; im Unterschied zum gefäßfreien Knorpel, der nur durch Diffusion ernährt wird, sich deshalb weniger gut regeneriert und eine geringere Anpassungsfähigkeit besitzt.

Knochenzellen

  • •

    Osteozyten

  • •

    Osteoblasten

  • •

    Osteoklasten

Aufbau eines Röhrenknochens
Betrachten wir einen typischen RöhrenknochenRöhrenknochen, wie er auf der Abb. 3-7 und im Atlas Abb. 3-9 zu sehen ist: Die beiden verdickten Enden heißen Gelenkenden oder Epiphysen. Sie sind mit hyalinem Knorpel überzogen. Der dazwischenliegende Knochenschaft wird als Diaphyse bezeichnet. Zwischen den Epiphysen und der Diaphyse liegen beim jugendlichen Knochen die Wachstumszonen (Epiphysenfugen), von denen aus das Längenwachstum des Röhrenknochens erfolgt (s. u.).
Untersucht man einen Röhrenknochen im Längsschnitt, so fällt auf, dass ein solcher Knochen nicht massiv ist, sondern aus einer dichteren Rindenschicht (Kompakta, Substantia compacta), einer lockereren Bälkchensubstanz (Spongiosa, Substantia spongiosa) und aus der Markhöhle besteht, in der sich rotes oder gelbes Knochenmark befindet.
Die Dicke der Rindenschicht richtet sich nach der mechanischen Beanspruchung, der ein Knochen ausgesetzt ist. Die Kompakta zeigt eine lamellenartige Anordnung (Osteone). Diese Anordnung erfolgt um die Havers-Kanäle (Canales centrales) herum, von denen aus die Ernährung des Knochengewebes erfolgt (s. u.).
In den Gelenkenden und in den angrenzenden Teilen des Knochenschafts befindet sich die Bälkchensubstanz (Spongiosa, Atlas Abb. 3-10) Sie hilft, Gewicht einzusparen. Die Bälkchen sind nicht zufällig angeordnet, sondern entsprechen den Druck- und Zuglinien (Atlas Abb. 3-11). So geben sie dem Knochen ein hohes Maß an Festigkeit bei einem Minimum an Substanz. Durch diese „Leichtbauweise“ wird Gewicht eingespart. Zwischen den Bälkchen eingelagert liegt rotes Knochenmark. In der Diaphyse befindet sich die knochensubstanzfreie Markhöhle, die mit gelbem Knochenmark angefüllt ist.
Knochenmark.Man unterscheidet rotes und gelbes KnochenmarkKnochenmark. Im roten Knochenmark findet die Blutbildung statt. Man findet es beim Kind noch in allen Knochen; beim Erwachsenen dagegen fehlt es in den Diaphysen der Röhrenknochen. Damit findet man es hier also in den Gelenkenden der Röhrenknochen und in den platten, kurzen und unregelmäßigen Knochen.
Das gelbe Knochenmark, auch als Fettmark bezeichnet, kommt beim Erwachsenen in den Markhöhlen der Diaphysen der Röhrenknochen vor (Atlas Abb. 3-9). Im gelben Fettmark wird kein Blut mehr hergestellt. Kommt es allerdings zu einer Erkrankung mit einer erhöhten Blutzellbildung, kann sich das gelbe Fettmark wieder in blutzellenproduzierendes rotes Knochenmark zurückverwandeln.
Knochenhaut (Periost) und Knocheninnenhaut (Endost).Außen wird die Rindenschicht des Knochens, mit Ausnahme des Gelenkknorpels, von der KnochenhautKnochenhaut (PeriostPeriost, PeriosteumPeriosteum) überzogen (Abb. 3-7, Atlas Abb. 3-9). In ihr verlaufen Nerven und zahlreiche Blutgefäße, denn von hier aus erfolgt die Ernährung des Knochens.
An der Knochenhaut kann man eine knochenbildende Schicht und eine Faserschicht unterscheiden. Die knochenbildende Schicht liegt der Kompakta direkt an. Hier befinden sich beim jugendlichen Knochen zahlreiche, beim Erwachsenen nur noch wenige Knochenbildungszellen (Osteoblasten). Diese Knochenbildungszellen sind für das Dickenwachstum des Knochens zuständig (s. u.). Die äußere Faserschicht besteht aus zugfesten Fasern, ihr kommt v. a. eine mechanische Bedeutung zu. Dies kann man gut an der sogenannten „Grünholzfraktur“ des kindlichen Knochens erkennen. Hierbei ist der Knochen ganz oder teilweise gebrochen, der Periostschlauch ist jedoch intakt. Dadurch verschieben sich die Knochenenden nicht gegeneinander. Solche Brüche heilen im Allgemeinen verhältnismäßig schnell und komplikationslos aus.
Die Knochenhaut ist mittels zugfester Fasern in der äußeren Knochenschicht verankert. Diese perforierenden Fasern werden nach ihrem Entdecker William Sharpey (spr. scha‘pi) als Sharpey-Sharpey-FaserFasern bezeichnet.
Die KnocheninnenhautKnocheninnenhaut (EndostEndost, Endostum) ist die fasrige Haut, die die Markhöhle des Knochens auskleidet. Hier sitzen die Osteoklasten, die überaltertes Knochengewebe abbauen.
Dicken- und Längenwachstum der Röhrenknochen.Wie oben gesagt, geht das Röhrenknochen:WachstumDickenwachstum der Knochen von der knochenbildenden Schicht der Knochenhaut aus. Die hier sitzenden Osteoblasten bilden zunächst unverkalkte Zwischenzellsubstanz und lagern so von außen ständig neue Knochensubstanz an. Die Osteoblasten teilen sich und schieben die zuvor gebildeten Zellen in Richtung Markhöhle weiter.
Damit nun die Rindenschicht nicht ständig dicker wird, bauen die Osteoklasten der Knocheninnenhaut die ältere Knochensubstanz laufend ab. Wichtig ist, dass zwischen den Osteoblasten und den Osteoklasten ein ausgewogenes Zusammenspiel besteht. Beim kindlichen Knochen übersteigt die Tätigkeit der Osteoblasten die der Osteoklasten. Beim Erwachsenen herrscht diesbezüglich ein Gleichgewicht. Beim alten Menschen kann es zu einem Überwiegen der Osteoklastentätigkeit oder zu einer Schwäche der Osteoblasten kommen. Die Folge ist Osteoporose.
Das Längenwachstum der Röhrenknochen erfolgt von den Wachstumszonen (Epiphysenfugen) zwischen Epi- und Diaphysen aus. Es handelt sich hierbei um Knorpelzonen, die ständig neu Knorpelgewebe bilden, das dann in Knochengewebe umgebaut wird (Atlas Abb. 3-12). Das Längenwachstum wird im Wesentlichen durch das Wachstumshormon (STH), aber auch durch die Schilddrüsenhormone T3 und T4 angeregt. Mit Beginn der Pubertät kommt es durch das Zusammenspiel des Wachstumshormons mit den Sexualhormonen (Östrogen und Testosteron) zum sogenannten pubertären Wachstumsschub. Mit Abschluss der Pubertät werden durch die Sexualhormone und das gleichzeitige Absinken des Wachstumshormonspiegels die Wachstumsfugen zunehmend inaktiv, bis sie ihre Tätigkeit ganz einstellen. Nach Abschluss der Wachstumsphase ist die verknöcherte Wachstumsfuge im Röntgenbild nur noch als „Epiphysenlinie“ zu sehen.
Liegt eine angeborene Störung der Knorpelbildung in den Epiphysenfugen vor, so entsteht das Krankheitsbild der ChondrodystrophieChondrodystrophie, bei der es zu einem disproportionalen Minderwuchs mit kurzen Extremitäten, kurzem Hals, großem Schädel und normal großem Rumpf kommt (Atlas Abb. 3-13). Die geistige Entwicklung verläuft normal. Die Züchtung des Dackels wird auf solch eine Wachstumsstörung zurückgeführt.

Wachstum der Röhrenknochen

  • •

    Längenwachstum erfolgt von den Wachstumszonen (Epiphysenfugen) aus.

  • •

    Dickenwachstum erfolgt von der knochenbildenden Schicht des Periosts aus.

Ernährung der Kompakta.Vom Periost aus erfolgt die Ernährung des Knochens. Dazu ziehen Blutgefäße von der Knochenhaut durch Querkanäle (Volkmann-Kanäle) zu den Havers-Kanälen (Zentralkanäle, Canales centrales) in den Knochenlamellen (Osteone). Von den hier verlaufenden Blutgefäßen aus diffundieren Nährstoffe und Sauerstoff zu den Knochenzellen, den Osteozyten. Abbauprodukte nehmen den umgekehrten Weg (Abb. 3-8).
Verknöcherung (Ossifikation).Die KnochenbildungKnochenbildung wird als OssifikationOssifikation (VerknöcherungVerknöcherung) bezeichnet. Dabei unterscheidet man eine bindegewebige (desmale) und eine knorpelige (chondrale) Ossifikation.

  • •

    desmale Ossifikation (bindegewebige Verknöcherung). Schon beim Feten beginnt die direkte Umwandlung von Bindegewebe in Knochen. So werden einige Schädelknochen, die meisten Gesichtsknochen und das Schlüsselbein gebildet.

  • •

    chondrale Ossifikation (knorpelige Verknöcherung). Die meisten Knochen werden durch chondrale Ossifikation gebildet. Hierbei wird das Bindegewebe zunächst in ein knorpeliges Vorskelett umgebaut und später durch Knochen ersetzt.

Kallus.Es handelt sich um die nach einem Knochenbruch an der KallusBruchstelle neu gebildete Knochensubstanz. Das neu gebildete Gewebe ist zunächst bindegewebig, wird dann durch Kalkeinlagerungen knorpelig verfestigt und verknöchert schließlich.

3.3

Muskelgewebe

3.3.1

Aufgaben

Die Fähigkeit zur Kontraktion (Zusammenziehung) lernten wir als ein Kennzeichen des Lebendigen kennen. Bei der MuskelzelleMuskelzelle ist diese Fähigkeit besonders ausgeprägt. Durch Muskelverkürzungen werden sowohl die willkürlichen Körperbewegungen, z. B. das Armheben, ermöglicht als auch die unwillkürlichen, z. B. Magen-Darm-Bewegungen.
Bei der Muskelkontraktion wird viel Energie verbraucht, die zum großen Teil als Wärme frei wird. Deshalb spielt die Muskulatur bei der Wärmeregulierung des Organismus eine wichtige Rolle. So werden Muskelkontraktionen („Muskelzittern“) bei Kälte durchgeführt, weil dadurch Wärme erzeugt werden kann.
Die Färbung des Muskelgewebes ist auf einen im Zytoplasma gelösten Farbstoff, das Myoglobin, zurückzuführen, einen Stoff, der in Bau und Aufgabe dem Blutfarbstoff Hämoglobin ähnlich ist. Myoglobin dient im Muskelgewebe als Sauerstoffspeicher.

3.3.2

Aufbau der Muskelzelle

Im Innern der Muskelzelle befinden sich feine Eiweißfasern, sogenannte Myofibrillen, die für die Muskelverkürzung zuständig sind. Diese Myofibrillen bestehen aus fadenförmigen Eiweißmolekülen, den Aktin- und Myosinfilamenten. Bei einer Muskelverkürzung schieben sich die dünnen Aktin- und die dickeren Myosinfilamente ineinander (Atlas Abb. 3-17).

3.3.3

Muskelgewebsarten

Man unterscheidet glattes und quergestreiftes MuskelgewebeMuskelgewebe. Eine Sonderstellung nimmt die Herzmuskulatur ein (Abb. 3-9).
Glattes Muskelgewebe
Glattes Muskelgewebe arbeitet unwillkürlich, das heißt, es ist nicht durch den bewussten Willen steuerbar. Außerdem arbeitet es langsam und rhythmisch. Man findet es in den Wänden von Hohlorganen, wie Magen, Darm, Gallenblase, Blutgefäße, harnableitender Apparat, Gebärmutter, Eileiter u. a.
Die glatte Muskulatur arbeitet autonom (eigengesetzlich). Dazu liegen in der Wand der Hohlorgane Nervengeflechte, die zum intramuralen Nervensystem gehören (Abschn. 9.1.5, Magenbewegung). Kommt es nun z. B. im Magen-Darm-Trakt durch den Nahrungsbrei (Chymus) zu einer Dehnung der Wand, so wird dadurch die Muskelkontraktion angeregt (myogene Erregung). Diese mechanische Steuerung wird vom vegetativen Nervensystem durch Sympathikus und Parasympathikus mit beeinflusst.
Glatte Muskelfasern können verschiedene Verkürzungs- und Dehnungsgrade über längere Zeit beibehalten. Diese Tatsache, dass die glatte Muskulatur sich auf verschiedene Längen einstellen kann, ohne dass es zu Erschlaffungen kommt, bezeichnet man als PlastizitätPlastizität, (Verformbarkeit, MuskelgewebeVerformbarkeit) des glatten Muskels.
Die glatte Muskelzelle hat meist eine Länge von 0,1 mm. Sie besitzt eine spindelförmige Form und in ihrem Zentrum einen ovalen Kern. Im Unterschied zur quergestreiften Skelettmuskulatur sind die Aktin- und Myosinfilamente nicht so zahlreich vorhanden und nicht so regelmäßig angeordnet, weshalb unter dem Mikroskop keine Querstreifung zu erkennen ist.
Quer gestreiftes Muskelgewebe
Quer gestreiftes Muskelgewebe (Skelettmuskulatur) arbeitet rasch, ist an keinen Rhythmus gebunden und ist willkürlich steuerbar, das heißt, dass der Impuls zur Kontraktion aus der Großhirnrinde stammt. Quer gestreiftes Muskelgewebe baut die Muskulatur des aktiven Bewegungsapparates (Skelettmuskulatur) auf.
Die Zelle des quergestreiften Muskelgewebes hat eine Länge von wenigen Millimetern bis hin zu 15 bis 20 cm. Deshalb wird diese Muskelzelle auch als Muskelfaser bezeichnet. Jede dieser Fasern hat wegen ihrer Länge viele randständige Kerne. Die zahlreiche und regelmäßige Anordnung der Myofibrillen führt hier zur Querstreifung (Atlas Abb. 3-16).
Eine Muskelfaser durchläuft meist die gesamte Länge eines Muskelbauchs. Mehrere Muskelfasern sind jeweils von einer bindegewebigen Hülle umgeben und bilden ein Muskelfaserbündel. Zahlreiche Muskelfaserbündel bauen einen Muskel auf.
Man darf die Begriffe Muskel und Muskelgewebe nicht gleichsetzen. Beim Muskelgewebe handelt es sich um eine der vier Gewebearten. Ein Muskel dagegen ist ein Organ, das aus verschiedenen Gewebearten besteht. Er hat einen Muskelbauch, der im Wesentlichen aus Muskelgewebe, aber auch aus Bindegewebe mit Blutgefäßen und Nerven besteht. Das obere und untere Ende eines Muskels sind die aus Bindegewebe bestehenden Sehnen, die den Muskel am Knochen befestigen. Der gesamte Muskel steckt in einer derben Bindegewebshülle, die aus straffem kollagenen Bindegewebe aufgebaut ist. Man bezeichnet sie als Muskelfaszie. Sie gibt dem Muskel Halt und gewährleistet seine Verschieblichkeit gegenüber der Umgebung (Atlas Abb. 3-15).
In jedem Skelettmuskel liegen zwischen ca. 40 bis 500 Muskelspindeln (Atlas Abb. 3-19). Bei diesen MuskelspindelMuskelspindeln handelt es sich um Muskelfasern, die mit einer Länge von nur 3 mm dünner und kürzer sind als die übrigen Muskelfasern. Diese Muskelspindeln melden die Spannung der einzelnen Muskelfasern dem Gehirn (v. a. dem Kleinhirn). Dazu beginnen sensible Nerven am Zentrum der Fasern der Spindel und messen deren Dehnungszustand, den sie an das Gehirn weiterleiten. Außer diesen sensiblen Nervenfasern enden an den oberen und unteren Polen der Muskelspindel noch motorische Nervenfasern, die die Spannung der Fasern in der Muskelspindel einstellen. Die übrigen Muskelfasern richten ihre eigene Spannung an dieser von der Muskelspindel vorgegebenen Spannung (Vorspannung) aus. Damit ist die Muskelspindel nicht nur ein Dehnungsrezeptor, das die Muskelfaserspannung misst, sondern sie stellt darüber hinaus den Muskeltonus ein.
Muskelspindeln findet man nur in der Skelettmuskulatur, sie fehlen in der glatten. Besonders zahlreich sind sie an Stellen, die feine Bewegungen ausführen können, also z. B. in den Fingern. Bitte beachten Sie hierzu auch im Atlas Abb. 3-19. Außerdem zur motorischen Endplatte des Skelettmuskels Abschn. 3.4.2 und Atlas Abb. 3-23.
Herzmuskelgewebe
HerzmuskelgewebeDie Herzmuskulatur nimmt eine Zwischenstellung zwischen der glatten und der quergestreiften Muskulatur ein. Sie arbeitet unwillkürlich, rhythmisch, schnell und eigengesetzlich (autonom). Ihre Autonomie ist jedoch, wie die glatte Muskulatur auch, durch das vegetative Nervensystem beeinflussbar, wobei der Sympathikus die Herztätigkeit steigert und der Parasympathikus sie absenkt.
Unter dem Mikroskop ist Querstreifung zu sehen. Die Herzmuskelzellen sind kleiner als die Skelettmuskelzellen und sie haben nur einen einzigen Kern, der meist zentral liegt. Herzmuskelzellen sind eng miteinander verwoben, da dadurch eine gleichzeitige Kontraktion des gesamten Muskels gewährleistet ist. Darüber hinaus sind die einzelnen Zellgrenzen durch Glanzstreifen markiert, wodurch sich der Zellkontakt noch weiter verbessert und die Erregungsleitungsgeschwindigkeit gesteigert wird (Atlas Abb. 3-18).

Arten des Muskelgewebes

  • •

    glattes Muskelgewebe (unwillkürliche Muskulatur)

  • •

    quer gestreiftes Muskelgewebe (willkürliche Muskulatur, Skelettmuskulatur)

  • •

    Herzmuskelgewebe

3.3.4

Chemische Vorgänge bei der Muskelkontraktion

Für die MuskelkontraktionMuskelarbeitMuskelarbeit wird Energie benötigt. Dazu wird das im Muskel gespeicherte ATP (Adenosintriphosphat) verwendet:

ATP → ADP + P + Energie

Das bedeutet, das im Muskel vorhandene ATP wird in ADP (Adenosindiphosphat) und ein freies Phosphat gespalten. Dabei wird Energie frei.
Ist im Muskel ATP nicht ausreichend vorhanden, kann der Vorrat kurzfristig durch das im Muskel gespeicherte Kreatinphosphat ergänzt werden:

Kreatinphosphat + ADP → Kreatin + ATP

Langfristig wird der ATP-Vorrat durch den Abbau von Glykogen zu Glukose aufgefüllt. Wie aus Schema 3-3 ersichtlich, wird bei Sauerstoffmangel im Muskel, z. B. bei langer oder schwerer körperlicher Anstrengung, die Glukose zu Milchsäure „verbrannt“. Dabei wird auch Energie frei – allerdings wesentlich weniger. Diese anfallende Milchsäure wurde früher für den „Muskelkaterschmerz“ mit verantwortlich gemacht. Heute geht man allerdings davon aus, dass „Muskelkater“ durch Mikrofaserrisse in der Muskulatur verursacht wird.

3.4

Nervengewebe

3.4.1

Aufbau des Nervengewebes

NervengewebeNervengewebe ist der Grundbaustein des Nervensystems. Wie die anderen Gewebearten auch, besteht Nervengewebe aus Zellen. Hier unterscheidet man Nerven- und Gliazellen.
Nervenzellen (Neurone)sind hochspezialisiert auf NeuronNervenzelleReizaufnahme, Erregungsbildung, Erregungsleitung und Reizverarbeitung. Wegen dieser hohen Spezialisierung verlieren Neurone nach der Geburt die Fähigkeit zur Zellteilung.
Gliazellen (Glia, Neuroglia)NeurogliaGliazellesind eine Art „Nervenbindegewebe“, allerdings handelt es sich nicht tatsächlich um Bindegewebe, sondern um Nervenzellen, die sich in einer besonderen Art und Weise ausdifferenziert haben. Gliazellen haben die Aufgabe, die hochspezialisierten Nervenzellen zu stützen, zu ernähren, zu isolieren und immunologisch zu schützen (Abwehrfunktion). Des Weiteren sind sie zusammen mit den Blutgefäßen am Aufbau der Blut-Hirn-Schranke (Abschn. 18.2.6) beteiligt.
Im Gegensatz zu Neuronen behalten Gliazellen zeitlebens ihre Fähigkeit zur Zellteilung bei. Gehen Neurone durch Krankheit, Verletzung oder Sauerstoffmangel zugrunde, so bildet die Glia ein Ersatzgewebe, eine sog. Glianarbe.
Wichtige Gliazellen sind:

  • •

    Astrozyten, große sternförmige Zellen mit der Fähigkeit zur Phagozytose. Sie vermitteln den Stoffaustausch zwischen Blut und Nervenzellen und bilden „Gliagrenzmembranen“ zur geweblichen Abgrenzung gegen die Hirnhäute und gegen Blutgefäße (Abschn. 18.2.6).

  • •

    Oligodendrozyten, kleine Zellen, die im ZNS (Zentralnervensystem) die Myelinscheiden bilden.

  • •

    Hortega-Zellen, kleine, bewegliche Zellen, die im ZNS Abwehrfunktion haben.

  • •

    Ependymzellen kleiden („epithelartig“) in einer einlagigen Zellschicht die Hirnkammern und den Zentralkanal des Rückenmarks von innen aus.

  • •

    Schwann-Zellen bilden die Myelinscheiden der peripheren Nervenfasern.

  • •

    Mantelzellen umgeben die Nervenzellen in den peripheren Ganglien (Spinalganglien) und vegetative Ganglien.

Man unterscheidet:

  • •

    im ZNS (Zentralnervensystem)

    • –

      Makroglia: Astrozyten

    • –

      Mikroglia: Hortega-Zellen, u. a.

  • •

    im PNS (peripheren Nervensystem)

    • –

      Schwann-Zellen

    • –

      Mantelzellen

3.4.2

Aufbau einer Nervenzelle

Nervenzellen (Neuronen) bestehen aus dem NervenzellkörperNervenzellkörper (SomaSoma) und einem und mehreren Fortsätzen, bei denen es sich um lange Zytoplasmaausläufer handelt. Dabei unterscheidet man Dendriten und Axone (Abb. 3-10).

  • •

    DendritDendriten sind oft kurz und baumartig (gr. dendron = Baum) verzweigt. Sie nehmen die ankommende Erregung auf und leiten sie zum Nervenzellkörper hin (zuführende Fortsätze).

  • •

    AxonAxone (Neuriten, Achsenzylinder) dagegen leiten die Erregung vom Nervenzellkörper fort (wegführende Fortsätze). Nervenzellen haben normalerweise nur ein Axon. Dessen Länge liegt zwischen einigen Millimetern, z. B. im ZNS, bis hin zu über 1 m, z. B. der Ischiasnerv vom Rückenmark bis zum Fuß. Das Axon entspringt am Zellleib am Axonhügel und zieht als Fortsatz zu anderen Nervenzellen oder zu einem Erfolgsorgan, z. B. zu einem Muskel. Am Ende teilt es sich in viele Endverzweigungen auf. Die Verbindungsstelle der Endigung eines Axons mit einer anderen Zelle wird Synapse (s. u.) genannt. Am Ende eines Axons können sich Dutzende bis 10.000 Synapsen befinden.

Synapsen
Eine SynapseSynapse ist eine Umschaltstelle für die Erregungsübertragung von einer Nervenzelle auf eine zweite oder von einer Nervenzelle auf ein Erfolgsorgan. Für die Erregungsübertragung an der Synapse sind chemische Überträgerstoffe notwendig, die sogenannten NeurotransmitterNeurotransmitter. Wichtige Überträgerstoffe sind Azetylcholin, Noradrenalin, Serotonin und GABA. Sie werden in den Nervenzellen hergestellt, in Bläschen gespeichert und durch ein eintreffendes Aktionspotenzial (s. u.) freigesetzt.
An einer Synapse unterscheidet man die präsynaptische Membran, den synaptischen Spalt und die postsynaptische Membran. Bitte beachten Sie hierzu auch Abb. 3-11. Im präsynaptischen Anteil weist das Axon eine typische kolbenförmige Verdickung auf, das sogenannte Endknöpfchen. Da in der Nervenzelle viel Energie benötigt wird, liegen in dem Endknöpfchen zahlreiche Mitochondrien. Des Weiteren findet man kleine Bläschen, in denen der Überträgerstoff gespeichert wird. Trifft eine Erregung vom Zellleib her in dem Endknöpfchen ein, so wird der Überträgerstoff in den synaptischen Spalt freigesetzt. Er wandert zur gegenüberliegenden postsynaptischen Membran und löst hier, typischerweise an einem Dendriten oder am Erfolgsorgan, eine Erregung aus. Da jede Synapse die Erregung immer nur in eine Richtung weitergeben kann, besitzt sie eine „Ventilfunktion“.
Motorische Endplatte
Unter einer motorischen Endplatte, motorischeEndplatte versteht man die Verbindungsstelle eines Axons mit der Muskelfaser. Da es sich bei dieser Kontaktstelle um eine Synapse handelt, erfolgt die Erregungsübertragung durch chemische Überträgerstoffe. Diese Überträgerstoffe lösen die Kontraktion der Muskelfasern aus. Bitte beachten Sie hierzu auch im Atlas Abb. 3-23.

3.4.3

Nervenfasern

In die Peripherie laufende Nerven werden schlauchartig von Schwann-Schwann-ZelleZellen umhüllt. Das Axon und die umgebende Schwann-Zelle werden als NervenfaserNervenfaser bezeichnet.
Markreiche Nervenfasern
Bei markreichen (myelinisierten) Nervenfasern ist die Schwann-Zelle spiralig um das Axon gewickelt (Atlas Abb. 3-21). Diese Markscheide (Myelinscheide), bestehend aus einem Fett-Eiweiß-Gemisch, hat die Aufgabe, die Nervenfaser elektrisch zu isolieren. Nervenleitungen mit einer solchen dicken Markscheide leiten die Aktionspotenziale schneller weiter als die mit einer dünnen Isolation. Markreiche Nervenfasern kommen deshalb bei den peripheren Nerven vor, da es hier in Gefahrenmomenten entscheidend auf eine schnelle Erregungsleitung ankommt.
Gehen im Verlauf von bestimmten Erkrankungen Markscheiden zugrunde, z. B. bei Multipler Sklerose, so wird die Erregungsleitung der Nervenfaser beeinträchtigt, auch wenn die Nervenzelle selbst noch intakt ist.
Die Markscheide umgibt den Nervenzellfortsatz nicht gleichmäßig, sondern sie reicht nur soweit, wie die einzelne Schwann-Zelle. Nach einer kurzen Unterbrechung (Ranvier-Ranvier-SchnürringSchnürring) beginnt die Markscheide der nächsten Schwann-Zelle (Abb. 3-10, Atlas Abb. 3-21). Die Ranvier-Schnürringe haben die Aufgabe der „saltatorischen“ Erregungsleitung, das heißt, dass die elektrische Erregung von Schnürring zu Schnürring springt. Dadurch pflanzt sich die Erregung sehr viel schneller fort als bei marklosen Fasern, bei denen die Erregung kontinuierlich die Nervenfasern entlangläuft.
Markarme Nervenfasern
Bei markarmen Nervenfasern liegen mehrere Axone (bzw. Dendriten) im Zellleib einer Mantelzelle (Atlas Abb. 3-22). Markarme Nervenfasern kommen v. a. im ZNS und im vegetativen Nervensystem vor, also bei Nervenfasern, die zu inneren Organen ziehen, da Schnelligkeit hier keine so entscheidende Rolle spielt.
Leitungsrichtung von Nervenfasern
Nach der Leitungsrichtung, NervenfaserLeitungsrichtung unterteilt man in afferente und efferente Nervenfasern.

  • •

    Afferente Nervenfasern leiten die Erregung von der Peripherie zum Zentralnervensystem (Gehirn und Rückenmark) hin. Zu den afferenten Nervenfasern gehören die sensiblen, bzw. sensorischen Nervenfasern. Sie vermitteln Reize von Sinnesorganen an das ZNS. Zu den afferenten Fasern gehören auch die Schmerzfasern.

  • •

    Efferente Nervenfasern. Die efferenten Nervenfasern leiten die Erregung vom ZNS zur Peripherie. Hierzu zählen die motorischen Nervenfasern, die Impulse aus dem ZNS zur quergestreiften Muskulatur übermitteln. Zu den efferenten Nervenfasern gehören aber auch die Fasern, die Impulse des ZNS an die glatte Muskulatur oder an Drüsen weiterleiten (viszeromotorische Nervenfasern).

Nervenfasern

  • •

    Afferente Nervenfasern leiten die Erregung von der Peripherie zum ZNS.

  • •

    Efferente Nervenfasern leiten die Erregung vom ZNS zur Peripherie.

3.4.4

Aufbau eines Nervs

Bei einem NervNerv (Atlas Abb. 3-20) handelt es sich um ein Organ, das aus verschiedenen Gewebearten besteht. Ein wesentlicher Baubestandteil ist das Nervengewebe, das aus Nerven- und Gliazellen besteht. In dem Bindegewebe des Nervs verlaufen Blutgefäße, damit die Zellen versorgt werden können.
Ein Nerv ist mit bloßem Auge zu sehen. Er steckt als Ganzes in einer bindegewebigen Scheide (Epineurium). In seinem Verlauf teilt sich ein peripherer Nerv mehrmals auf, bzw. vereinigt sich mit anderen Nerven. Bei einem peripheren Nerv handelt es sich um einen gemischten Nerv, da er afferente und efferente Nervenfasern enthält.

3.4.5

Physiologie der Nervenzelle

Wird eine Erregung von einem Körperteil zu einem anderen geleitet, so sind dabei sowohl elektrische als auch chemische Vorgänge beteiligt.

  • •

    Elektrische Erregungsleitung, NervenzelleErregungsleitung liegt vor, wenn der Impuls das Axon (bzw. Dendrit) entlangläuft.

  • •

    Chemische Erregungsleitung tritt an den Synapsen auf, also an der Verbindungsstelle zweier Nervenzellen oder der Verbindungsstelle zwischen Nervenzelle und Erfolgsorgan. Hier erfolgt die Erregungsübertragung mittels chemischer Überträgerstoffe (Neurotransmitter), z. B. Azetylcholin oder Noradrenalin.

Ruhe- und Aktionspotenzial
RuhepotenzialAktionspotenzialZwischen dem Zellinneren und dem die Zelle umgebenden Flüssigkeitsraum (InterstitiumInterstitium, ZwischenzellraumZwischenzellraum) besteht ein Unterschied in der Konzentration der Elektrolytlösungen. So ist in den meisten Zellen die Kaliumkonzentration erheblich höher als im Zwischenzellraum. Die Natriumkonzentration dagegen ist im Zwischenzellraum höher als im Zellinnern. Aus der ungleichen Ionenverteilung ergibt sich ein Membranpotenzial (= elektrische Spannung) von ca. -90 mV.
Wird die Nervenzelle durch einen elektrischen Impuls gereizt, so wird die Durchlässigkeit der Zellmembran für Natriumionen erhöht. Nun strömt Natrium (Na+) massenhaft in die Zelle ein und Kalium (K+) weicht in den Zwischenzellraum aus, da es wie Na+ eine positive Ladung hat. Dadurch wird die Zellmembran depolarisiert, das heißt, das negative Ruhepotenzial (Spannung) nimmt ab, bzw. kurzzeitig kehrt sich das Membranpotenzial sogar um. Diese Erregung löst nun entlang der Nervenfaser weitere Depolarisationen aus. Damit läuft ein elektrischer Impuls (die Nervenerregung) die Nervenfaser entlang. Kurz danach kommt es zur Repolarisation. Dabei pumpt die „Natrium-Kalium-Pumpe“ das Natrium aus der Zelle heraus und Kalium in die Zelle hinein. Hierdurch baut sich das Ruhepotenzial wieder auf. Dieser Vorgang geht unter Energieverbrauch vor sich.
Refraktärzeit
Nach einer erfolgten Reizung bleibt der Nerv für eine bestimmte Zeit unerregbar (refraktär). Dabei unterscheidet man eine absolute und eine relative RefraktärzeitRefraktärzeit.

  • •

    absolute Refraktärzeit. Hier ist die Nervenfaser vollständig unerregbar.

  • •

    relative Refraktärzeit. Der Nerv ist nur sehr schwer und schwächer erregbar.

Alles-oder-Nichts-Gesetz
Das Alles-oder-Nichts-Alles-oder-Nichts-GesetzGesetz besagt, dass es bei einer Nerven- bzw. Muskelzelle als Antwort auf einen Reiz entweder zu einem vollständigen oder gar keinen Aktionspotenzial kommt.
Damit eine Nervenzelle ein Aktionspotenzial auslösen kann, muss der auslösende Reiz über einem bestimmten Schwellenwert liegen. Dabei liegt der Schwellenwert des Dendriten niedriger als der des Somas. Nervenzellen sind in der Lage, solche von den Dendriten eingehenden Impulse räumlich und zeitlich zu summieren. Sobald der Schwellenwert überschritten wird, wird ein Aktionspotenzial ausgelöst. Bleibt die Erregung darunter, so kommt kein Aktionspotenzial zustande (Alles-oder-Nichts-Gesetz).
Ist der Schwellenwert überschritten, läuft die Erregung immer in gleicher Form und Größe die Nervenfaser entlang. Die Stärke eines Reizes (z. B. ein lauter bzw. leiser Knall) wirkt sich allerdings auf die Anzahl der erregten Nervenfasern aus, das heißt, ein starker Reiz erregt mehr Nervenfasern als ein schwacher. Darüber hinaus wirkt sich die Reizstärke auf die Anzahl der Aktionspotenziale pro Zeiteinheit aus. Ist ein Reiz stark, so laufen pro Sekunde bis zu 300 Impulse über den Nerv; ist ein Reiz dagegen schwach, können die Impulse auf einen bis zwei pro Sekunde herabgesetzt werden.

Zur Überprüfung des Kenntnisstands und als Vorbereitung zur Prüfung empfehlen wir die umfangreiche Fragensammlung zu diesem Thema in Richter: Prüfungstraining für Heilpraktiker. 2000 Prüfungsfragen zum Lehrbuch für Heilpraktiker, 8. Auflage, Elsevier GmbH, Urban & Fischer Verlag München 2013.

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