Anatomie - fs fachbuch
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EUROPA FACHBUCHREIHE für Berufe im Gesundheitswesen Martin Trebsdorf Biologie Anatomie Physiologie Lehrbuch und Atlas 12. Auflage 2011 VERLAG EUROPA-LEHRMITTEL Nourney, Vollmer GmbH & Co. KG Düsselberger Straße 23 42781 Haan-Gruiten EUROPA-Nr.: 67975 Vorspann.indd 1 11.06.2011 12:35:03 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. Das vorliegende Buch wurde auf Grundlage der aktuellen amtlichen Rechtschreibregeln sowie der neuesten Nomenklatur erstellt. 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 Layour und Satz: GS Werbeagentur, Bad Bevensen Druck: B.O.S.S Druck und Medien GmbH, 47574 Goch ISBN 978-3-8085-6799-9 Druck 5 4 3 2 1 12. Auflage 2011 Alle Drucke derselben Auflage sind parallel einsetzbar, da bis zur Behebung von Druckfehlern untereinander unverändert. © 2011 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. Vorspann.indd 2 11.06.2011 12:35:03 Vorwort 3 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 Vorspann.indd 3 Autor und Verlag 11.06.2011 12:35:03 4 Erläuterungen zu den Abkürzungen und Zeichen Fachbezeichnung deutsche Bezeichnung Fachbezeichnung deutsche Bezeichnung A. Aa. Art. Artt. brev. Gl. Gll. Lig. Ligg. long. M. Mm. Arterie Arterien Gelenk Gelenke kurz Drüse Drüsen Band Bänder lang Muskel Muskeln maj. min. N. Nn. Proc. Procc. R. Rr. V. Vv. größer kleiner Nerv Nerven Fortsatz Fortsätze Zweig, Ast Zweige, Äste Vene Venen Arteria Arteriae Articulatio Articulationes brevis Glandula Glandulae Ligamentum Ligamenta longus Musculus Musculi major minor Nervus Nervi Processus Processus Ramus Rami Vena Venae Allgemeine Bezeichnungen ATP EEG EKG EPS NNM Adenosintriphosphat Elektroenzephalogramm Elektrokardiogramm extrapyramidal-motorisches System Nebennierenmark NNR PNS VNS ZNS 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 Funktionelle Gruppen Symbol Aminogruppe Carboxylgruppe Hydroxylgruppe Phosphatgruppe Sulfatgruppe NH2 COOH OH PO4 SO4 Allgemeine Symbole und Sonderzeichen = Erhöhung, Anstieg = Reduzierung, Abfall, erniedrigt [] = = α = β = γ = μ = ∆ = 0/, d = > = < = Vorspann.indd 4 Konzentrationsangabe siehe alpha beta gamma mü Differenz Durchmesser größer kleiner 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. 11.06.2011 12:35:03 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) 1.6 Wachstum und Entwicklung 1.2 1.3 Fragen zur Wiederholung 2 Vorspann.indd 5 Die Zelle und ihr umgebendes Milieu 5 13 14 15 16 19 22 23 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 11.06.2011 12:35:03 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 2.6.2 Identische Verdopplung (= Reduplikation, Replikation) der DNA 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 Modifkationen 67 67 70 71 Fragen zur Wiederholung 79 Gewebe 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 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 Altersveränderung der Haut 105 105 110 110 110 4.2 Anhangsorgane der Haut 4.2.1 Hautdrüsen (Glandulae cutis) 4.2.2 Haare (Pili) 4.2.3 Nägel 111 111 113 114 4.3 Schleimhaut (Tunica mucosa) 115 4.4 Seröse Haut (Tunica serosa, Serosa) und seröse Höhlen 116 4.5 Drüsen (Überblick) 116 Fragen zur Wiederholung Vorspann.indd 6 81 3.1 Fragen zur Wiederholung 4 71 74 76 118 11.06.2011 12:35:04 Inhaltsverzeichnis 5 Stütz- und Bewegungssystem 6 Allgemeine Knochenlehre 5.1.1 Aufgaben der Knochen 5.1.2 Knochentypen 5.1.3 Bau eines Knochens 5.1.4 Knochenverbindungen (Juncturae) 119 119 119 119 121 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) 134 134 139 141 150 161 Leibeswand und Beckenboden Vorspann.indd 7 171 Brustwand 171 6.2 Bauchwand 171 6.3 Leistenregion (Regio inguinalis) 172 6.4 Beckenboden 174 Die großen Körperhöhlen 176 177 7.1 Brusthöhle (Cavitas thoracis) 177 7.2 Bauchhöhle (Cavitas abdominis) 7.2.1 Bauchfell (Peritoneum) 7.2.2 Lage der Bauchorgane 178 178 180 7.3 Beckenhöhle (Cavitas pelvis) 182 Fragen zur Wiederholung 8 169 6.1 Fragen zur Wiederholung 7 119 5.1 Fragen zur Wiederholung Hals (Collum, Cervix) 7 182 183 8.1 Bau 183 8.2 Leitungsbahnen 183 Fragen zur Wiederholung 186 11.06.2011 12:35:04 8 Inhaltsverzeichnis 9 Kreislaufsystem 9.1 Aufgaben (Überblick) 187 9.2 Das Blut (Sanguis, Häm-) 9.2.1 Blutzellen (Blutkörperchen) 9.2.2 Blutplasma 187 187 190 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 191 191 192 193 194 9.4 Das Herz (Cor) 212 9.5 Gefäßsystem 9.5.1 Blutgefäßarten 9.5.2 Blutkreislauf 9.5.3 Lymphgefäßsystem 216 216 218 228 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 229 230 231 236 242 Fragen zur Wiederholung 10 Stoff- und Energiewechsel 202 208 208 208 245 247 10.1 Autotrophe und heterotrophe Assimilation 247 10.2 Enzyme und Koenzyme (Kofaktoren) im Stoff- und Energiewechsel 248 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 251 251 252 253 10.4 Dissimilation – Stoffwechselwege zur Energiefreisetzung (Überblick) 254 Fragen zur Wiederholung Vorspann.indd 8 187 256 11.06.2011 12:35:04 Inhaltsverzeichnis 11 12 13 Vorspann.indd 9 Wärmehaushalt und Temperaturregulation 9 257 11.1 Körpertemperatur des Menschen 257 11.2 Wärmeproduktion und Wärmeabgabe 258 Fragen zur Wiederholung 262 Atmungssystem 263 12.1 Gliederung 263 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) 263 263 264 266 269 270 273 12.3 Physiologie der Atmung 12.3.1 Atembewegungen 12.3.2 Gasaustausch 12.3.3 Atemgastransport 12.3.4 Regulation der Atmung 274 274 278 279 280 Fragen zur Wiederholung 282 Verdauungssystem 283 13.1 Mundhöhle (Cavum 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 284 284 284 287 288 289 13.2 Speiseröhre (Ösophagus) 290 13.3 Magen (Gaster, Ventrikulus) 292 13.4 Dünndarm (Intestinum tenue) 294 13.5 Dickdarm (Intestinum crassum) 296 13.6 Leber (Hepar) 299 13.7 Bauchspeicheldrüse (Pankreas) 303 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 304 304 306 307 309 11.06.2011 12:35:04 10 Inhaltsverzeichnis 13.8.5 13.8.6 Regulation der Verdauung Funktionen der Leber (Überblick) Fragen zur Wiederholung 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 16 Geschlechtssystem (Genitalsystem) 314 315 316 320 320 323 324 330 331 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) 332 332 334 336 336 340 Fragen zur Wiederholung 350 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 Pankreashormone und Blutzuckerregulation 16.4.2 Hormonelle Regulation des Mineralhaushalts (Überblick) Fragen zur Wiederholung Vorspann.indd 10 310 311 341 351 351 354 354 356 358 358 360 362 366 366 367 368 11.06.2011 12:35:04 Inhaltsverzeichnis 17 Sinnessystem 18 Oberflächen- und Tiefensensibilität einschließlich Schmerz 370 17.2 Chemische Sinne (Geschmack und Geruch) 374 17.3 Hör- und Gleichgewichtssinn 17.3.1 Gleichgewichtssinn 17.3.2 Gehörsinn 17.3.3 Physiologie des Hörens 376 377 379 379 17.4 Gesichtssinn 17.4.1 Bau des Auges 17.4.2 Schutz- und Bewegungsapparat des Auges 17.4.3 Physiologie des Sehens 382 382 385 388 Nervensystem 392 393 18.1 Gliederung 393 18.2 Rückenmark (Medulla spinalis) 18.2.1 Lage und Form 18.2.2 Innerer Bau 18.2.3 Rückenmarksegmente, Rückenmarknerv, Spinalnerv (N. spinalis) 395 395 395 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) 398 398 399 405 406 407 408 408 18.4 Hirnkammern (Ventriculi cerebri) 410 18.5 Schutzeinrichtungen des ZNS 410 18.6 Gehirn-Rückenmark-Flüssigkeit (Liquor cerebrospinalis) 411 18.7 Blutversorgung des Gehirns und des Rückenmarks 413 18.8 Leitungsbahnen des ZNS 18.8.1 Sensible aufsteigende Leitungsbahnen 18.8.2 Motorische absteigende Leitungsbahnen 414 415 416 18.9 Peripheres Nervensystem (PNS) 18.9.1 Hirnnerven 18.9.2 Rückenmarksnerven (Nn. spinales) 418 419 423 18.10 Reflexe 427 18.3 Vorspann.indd 11 369 17.1 Fragen zur Wiederholung 11 397 409 11.06.2011 12:35:04 12 Inhaltsverzeichnis 18.11 Vegetatives Nervensystem (VNS) 431 18.12 Zusammenwirken der Koordinationssysteme (Vegetatives und somatisches Nervensystem und Hormonsystem) 438 Wachsein und Schlafen 439 18.13 Fragen zur Wiederholung 441 Literaturverzeichnis 443 Physikalische Größen und Maßeinheiten 444 пΑ B Basiswortschatz 447 Stichwortverzeichnis 451 μΣ Vorspann.indd 12 11.06.2011 12:35:04 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 01-Körper.indd 13 Bild 1.1 07.06.2011 14:35:20 14 1 Überblick über den Aufbau des menschlichen Körpers 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. 01-Körper.indd 14 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: 07.06.2011 14:35:20 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 pränatal (vor der Geburt) 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 gründet sich auf 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 ergründet 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. 01-Körper.indd 15 15 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 erkannt 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“. 07.06.2011 14:35:20 16 1 Überblick über den Aufbau des menschlichen Körpers 3. Der auf Seite 447 ausgewiesene Basiswortschatz sollte bei Ausbildungsbeginn wie Vokabeln auswendig gelernt werden. Dadurch bekommt man gleich einen gewissen Überblick über die Anatomie, kann Fachliteratur besser verstehen und gegenüber Patienten und Fachpersonal besser argumentieren. 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). 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 01-Körper.indd 16 Viele gleichartige Zellen bilden durch Zusammenschluss Gewebe; unterschiedliche Gewebe bilden Organe und Organe schließen sich zu Organsystemen zusammen. Alle Organsysteme bilden den menschlichen Organismus. 07.06.2011 14:35:20 1.3 Gestaltgliederung des menschlichen Körpers 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). Augenregion (Regio orbitalis) Nasenregion (Regio nasalis) Mundregion (Regio oralis) Kinnregion (Regio mentalis) vordere Halsregion (Regio cervicalis anterior) mittlere Oberbauchregion (Regio epigastrica) Ellenbeuge (Regio cubitalis anterior) seitliche Bauchregion (Regio lateralis) Leistenregion (Regio inguinalis) Nabelregion (Regio umbilicalis) Schamregion (Regio pubica) vordere Oberschenkelinnenseite (Trigonum femorale) Vorderseite des Unterschenkels (Regio cruris anterior) Körper Stamm Kopf Hals Brust 2 Paar Gliedmaßen (Extremitäten) Rumpf Bauch Becken Rücken Gliederung des menschlichen Körpers Stirnregion Tab. 1.3 Region über dem Hinterhauptbein (Regio frontalis) (Regio occipitalis) Wangenregion (Regio cervicalis posterior) (Regio buccalis) seitliche Halsregion (Regio cervicalis lateralis) Deltamuskelregion (Regio deltoidea) Brustkorbregion (Regio pectoralis) Oberarmregion (Regio brachialis) Unterarmregion (Regio antebrachialis) Oberschenkelregion (Regio femoris lateralis) vordere Knieregion (Regio genus anterior) Nackenregion Wirbelsäulenregion (Regio vertebralis) Schulterregion (Regio scapularis) Achselregion (Regio axillaris) Region unter dem Schulterblatt (Regio infrascapularis) Ellenbogenregion (Regio cubitalis posterior) Lendenregion (Regio lumbalis) Kreuzbeinregion (Regio sacralis) Handrücken (Dorsum manus) Gesäßregion (Regio glutaea) Kniekehlenregion (Regio genus posterior) Rückseite des Unterschenkels (Regio cruris posterior) Fußrücken (Dorsum pedis) Fersenregion (Regio calcanea) Körperregionen 01-Körper.indd 17 17 Bild 1.3 07.06.2011 14:35:21 18 1 Überblick über den Aufbau des menschlichen Körpers 5. Organismus: Individuum = Summe aller Strukturen und Funktionen. Gliederung des menschlichen Körpers ( Bild 1.1). 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: 01-Körper.indd 18 – Mastdarm = Enddarm als letzter Abschnitt des Verdauungssystems, – Harnblase, – innere Geschlechtsorgane (Frau: Gebärmutter, 2 Eierstöcke, 2 Eileiter; 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). Hauptregionen sind: – Kopfregionen, z.B. Augen-, Nasen-, Mund-, Wangen-, Stirn-, Scheitel-, Schläfen-, Hinterhauptbereich. – Halsregionen, z.B. Bereich über dem Schlüs- 07.06.2011 14:35:21 1.4 Lage- und Richtungsbezeichnungen selbein, Schlüsselbeinbereich, Nackenbereich. – Brustregionen, z.B. Brustbeinbereich, Brustbereich, seitlicher Brustbereich. – Bauchregionen (9 Felder der vorderen seitlichen Bauchwand). – Rückenregionen, z.B. Schulterblattbereich, Bereich unter dem Schulterblatt, Wirbelsäulenbereich, Lendenbereich. – Dammregionen, z.B. Schambereich, Afterbereich. – Armregionen, z.B. Bereich des Deltamuskels, Achselhöhlenbereich, Oberarmbereich, Ellenbogenbereich, Unterarmbereich, Handfläche, Handrücken. – Beinregionen, z.B. Oberschenkelbereich, Knie, Schienbeinbereich, Wadenbeinbereich, Fußrücken, Fußsohle. 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, 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 01-Körper.indd 19 19 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. 1.4 Lage- und Richtungsbezeichnungen ( Tab. 1.4) Längsachse Frontalebene Querachse Horizontal- o. Transversalebene Pfeilachse Sagittalebene (hier = Medianebene als Sonderfall) Körperachsen und -ebenen Bild 1.4 07.06.2011 14:35:22 20 1 Überblick über den Aufbau des menschlichen Körpers 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 Bild 1.5 plantar Richtungsbezeichnungen am Körper 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 spiegelbildliche (rechte und linke) Hälften teilen. Dies ist an der Paarigkeit von Organen zu erkennen, wobei bei gleichartigen Organen häufig eine Seite dominiert (z.B. Dominanz der linken 01-Körper.indd 20 distal Hirnhälfte: Rechtshändigkeit, Rechtsbeinigkeit). Bereits während der intrauterinen Entwicklung kommt es zu einer ganzen Reihe von Asymmetrien (z. B. Milz links, Leber rechts). Sowohl in der Anatomie als auch Medizin ist die Lagebeschreibung anatomischer Strukturen von großer Bedeutung. Um dies möglichst exakt vornehmen zu können, verwendet man Körper- 07.06.2011 14:35:26