Alles, was du für die Vorklinik brauchst · So kann der Student auf Palatum durum einen Blick erkennen, was wichtig ist. Sobotta Sobotta Lern-Loop 2 Die wichtigsten Themen ... Tumor

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anatomischen Zusammenhänge verste-hen und erklären können – das gelingt perfekt mit dem Sobotta-Atlas. Stets relevant von der ersten Prüfung bis zur ärztlichen Tätigkeit.Vom Präparat klassisch abgezeichnet und mit modernster Technik aufbereitet vermitteln die perfekt gestalteten, plastischen Sobotta-Illustrationen die Anatomie des menschlichen Körpers nach neuestem Wissensstand. Von den Körperregionen bis in die kleinste Struk-tur führt der Sobotta- Atlas durch die Anatomie des Körpers.

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Paulsen, Friedrich, Erlangen / Waschke, Jens (Hrsg.)Sobotta, Atlas der Anatomie3 Bände und Tabellenheft im SchuberAllgemeine Anatomie, Bewegungsapparat, Innere Organe,Kopf, Hals, Neuroanatomie, Tabellenheft24. Aufl. 2017. Ca. 1.940 S., 1.821 farb. Abb., geb.ISBN 978-3-437-44099-1-6 € [D] 169,99 / € [A] 174,80Jeder Band auch einzeln erhältlich!

A Alle Kapitel des neuen Sobotta Atlas folgen dem Sobotta Lern-Loop, der es

Studenten ermöglicht, anatomisches Wissen in strukturierter Weise zu verstehen. Um das Lernen noch effizienter zu machen, sind alle prüfungsrelevanten Informationen hervorgehoben. So kann der Student auf einen Blick erkennen, was wichtig ist.

Sobotta

SobottaLern-Loop

2

Die wichtigsten Themen

Der Überblick

In Anlehnung an die Lernziele des Nationalen Kompetenzbasierten Lernzielkatalogs Medizin (NKLM) fi nden Sie hier eine Zusammen-fassung der wichtigsten Themen dieses Kapitels. Nach Bearbeitung dieses Kapitels sollten Sie in der Lage sein:

• die Schädelknochen und die Schädelentwicklung wiederzuge-ben;

• Suturen und Fontanellen einschließlich der Verschlusszeiten zu benennen;

• den grundlegenden Aufbau des Schädels, seiner Knochen und deren Verbindung untereinander zu beschreiben;

• Neurocranium, Viscerocranium, Schädelkalotte, Schädelbasis und Schädelgruben den jeweiligen Strukturen zuordnen und ihren Aufbau erläutern zu können;

• wesentliche Durchtrittsstellen und Strukturen, Foramina, Fissu-ren und Impressionen der inneren und äußeren Schädelbasis zu benennen;

• Ansatz, Ursprung, Funktion und Innervation der mimischen Muskeln zu beschreiben;

• Aufbau, Blutversorgung, Lymphabfl uss und Innervation der Kopfschwarte zu schildern;

• sich in den verschiedenen Regionen (Gesicht, seitliche Ge-sichtsregion) orientieren zu können, sie systematisch zuordnen und den topographischen Verlauf von Blutgefäßen, Lymphgefä-ßen und Nerven in den Regionen beschreiben zu können sowie die in der Tiefe der seitlichen Gesichtsregion liegenden, von außen nicht sichtbaren anatomischen Strukturen sich dreidi-mensional vorstellen und benennen zu können;

• bedeutende topographisch-klinische Zusammenhänge benen-nen zu können;

• Ursprung, Verlauf, Faserqualität und Innervationsgebiet der zwölf Hirnnerven ( Kap. 12) wiederzugeben;

• die grundsätzliche Entwicklung von Nase und Nasennebenhöh-len zu beschreiben;

• den Aufbau der äußeren Nase, den knöchernen und knorpe-ligen Aufbau des Nasenskeletts sowie die Begrenzungen der Nasenhöhlen und deren Ausdehnung zu schildern;

• die Blutversorgung und Innervation der gesamten Nase im Hinblick auf deren klinische Relevanz zu beschreiben;

• das Riechfeld und seine Verbindungen zur vorderen Schädelgru-be demonstrieren zu können;

• Lage, knöcherne Begrenzungen, Mündungen und topographi-sche Beziehungen der Nasennebenhöhlen zu schildern;

• die Entwicklung von Mundhöhle, Kauapparat, Zunge, Gaumen und Speicheldrüsen zu erläutern;

• sämtliche Strukturen der Mundhöhle, deren Gefäßversorgung, Innervation sowie den Verlauf von Nerven und Gefäßen, die topografi sche Lage sowie die Nachbarschaftsbeziehungen der Strukturen und Organe zueinander und zu den benachbarten Regionen mit ihren Funktionen zu beschreiben;

• die Zahnentwicklung und den detaillierten Aufbau der unter-schiedlichen Zähne einschließlich der Dentitionen zu erläutern;

• Bau und Funktion des Kiefergelenks sowie Lage, Funktion, Blut-versorgung und Innervation der Kaumuskeln zu beschreiben;

• Aufbau, Lage, Funktion, Innervation, Blutgefäßversorgung und Lymphabfl uss von Zunge, Gaumen und Speicheldrüsen wiederzugeben;

• die Blutversorgung der Tonsilla palatina genau zu erläutern;• die Topographie des Mundbodens einschließlich seiner Logen,

der beteiligten Muskeln, deren Blutversorgung, Innervation und Lymphabfl üsse wiederzugeben.

Der Kopf (Caput) ist über den Hals beweglich mit dem Rumpf (Stamm, Truncus) verbunden. Dadurch wird es möglich, die Sinnes-organe des Kopfes auf Umweltreize zu richten, ohne dabei den ge-samten Körper mitbewegen zu müssen. Die knöcherne Grundlage des Kopfes ist der Schädel (Cranium), dessen hinterer Anteil we-sentliche Teile des Zentralnervensystems (Gehirn) als Neurocra-nium und dessen vorderer Anteil die großen Fernsinnesorgane als Viscerocranium mit sehr unterschiedlichen Funktionen umschließt. So sind hier das Auge (Sehorgan), das Ohr (Hörorgan und Gleich-gewichtsorgan), die Nase (Riechorgan) sowie Mundhöhle und Schlund (Geschmacksorgan) untergebracht. Mit Nasenhöhle und oberem Teil des Schlunds beginnt der Atemweg; Mundhöhle und

mittlerer Teil des Schlunds sind der Anfangsteil des Speisewegs. Der Kopf dient damit der Nahrungsaufnahme und der Orientie-rung. Gemeinsam mit der Nase und den Nasennebenhöhlen tragen Mund, Rachen und Kauapparat maßgeblich zur Formgebung des Gesichts bei. Beim Menschen ist die Mundhöhle mit ihren Organen darüber hinaus an der Artikulation für Sprache und Gesang betei-ligt. Als Muskulatur ohne Faszien inseriert die mimische Muskula-tur direkt in der Haut am Kopf und ermöglicht dadurch die einzigar-tige Mimik des Gesichts zur Unterstützung der Kommunikation mit der Umwelt. Die Grenze zwischen Kopf und Hals bilden von hinten nach vorne die Protuberantia occipitalis externa an der Rückseite des Schädels, der Ohransatz und der Unterkiefer.

Palatum molle

Uvula palatina

Epiglottis

Mandibula

Lingua

Labium inferius

Labium superius

Palatum durum Uvula palatina

Fossa supratonsillaris

Isthmus faucium

Dorsum linguae

Gingiva

Vestibulum orisFrenulum labii inferioris

Tonsilla palatina

Bucca

Arcus palatoglossus

Arcus palatopharyngeus

Palatum durum, Raphe palati

Palatum molle [Velum palatinum]

Frenulum labii superioris

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Der Einstiegstext fasst zusammen, um was es in dem Kapitel geht

Klare Lernziele zeigen, was wichtig ist. Sie sind angelehnt an den Nationalen Kompetenzba-sierten Lernzielkatalog Medizin (www.NKLM.de)/Zahnmedizin (www.NKLZ.de)

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06Der ÜberblickDie relevanten anatomischen Themen auf einen Blick

Die wichtigsten ThemenKlare Lernziele zeigen, was besonders relevant ist

Der Bezug zur KlinikEin typischer Fall veran- schaulicht, warum die Inhalte im beruflichen Alltag grundlegend sind

Die AbbildungenVollständig, mit Fokus auf das Wesentliche: prüfungsrelevante Beschriftungen in Abbildungen und Kernaussagen in Lern- texten sind hervorgehoben

Beispielfragen aus der PrüfungWissensüberprüfung durch exemplarische Fragen aus einer mündlichen Anatomieprüfung

Die Sobotta Lern-AppDie Lern-App, basierend auf dem Atlas, ermöglicht das Wiederholen und Testen bereits erworbenen Wissens und Fähigkeiten – optimal für unterwegs


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Anatomie – Schritt für Schritt Unsere intensive Zusammenarbeit mit erfahrensten medizinischen Illustratoren ist unser Qualitätsgarant, seit über 100 Jahren!

Der Sobotta Atlas der Anatomie zeigt genau, was in dir steckt

Von der Oberfläche bis ins Detail führt ein roter Faden durch jedes

Kapitel. Klinische Hinweise und Lern- tabellen helfen das Gelernte zu verste-hen und einzuordnen. Bildlegenden er-läutern Zusammenhänge zwischen den dargestellten anatomischen Strukturen. Für Testate und Prüfungen relevante Strukturen in den Abbildungen sind deutlich hervorgehoben.

Unsere professionellen Zeichner erstellen die Sobotta-Illustratio-

nen nach der Realität, indem sie den menschlichen Körper als Referenz nut-zen – originalgetreuer geht es nicht!

Die Sobotta Lern-Loop stellt diese Illus-trationen in der Neuauflage nun noch stärker in lernrelevanten Kontext. So stellt der übersichtliche Aufbau wichtige Themen in den Vordergrund und baut zusätzliche Kompetenzen auf, in dem klinische Relevanz genauso geachtet

wird wie das klassische anatomische Wissen. Deshalb ist der Sobotta mit über 1300 Seiten umfangreicher als je zuvor und enthält nun zusätzlich auch über 500 Beispielfragen aus mündlichen Prüfungen.

Der Bezug zur Klinik

AnamneseIm Sommer stellt sich ein 22-jähriger Auszubildender bei seinem Hausarzt vor, weil er seit einigen Tagen zunehmend die rechte Ge-sichtshälfte nicht mehr bewegen könne und Probleme beim Trin-ken habe. Außerdem laufe ihm ununterbrochen Speichel aus dem Mundwinkel. Er habe auch das Gefühl, auf der rechten Seite lauter zu hören. Sonst scheint der Patient gesund zu sein. Fieber, Kopf- und Gliederschmerzen, ein grippaler Infekt oder ein Zeckenbiss in letzter Zeit werden verneint. Die Krankengeschichte ist unauffällig. Der junge Mann nimmt keine Medikamente und konsumiert auch keine Drogen. Alkohol trinke er nur gelegentlich und in Maßen; er rauche nicht. Auch die Familienanamnese ist unauffällig.

UntersuchungsbefundDer erste Blick in das Gesicht des Patienten, als er in das Untersu-chungszimmer kommt, lässt sofort die Diagnose Fazialisparese vermu-ten. Die rechte Gesichtshälfte „hängt“ deutlich sichtbar herab ( Abb. a). Die Nasolabialfalte ist auf der rechten Seite verstrichen. Auf Auffor-derung kann der Patient auf der rechten Seite weder die Stirn runzeln oder lächeln noch pfeifen oder die Wange aufblasen. Der Versuch, das Auge fest zu verschließen, führt zum Lagophthalmus (das Auge bleibt rechts offen) und zum BELL-Phänomen.

BELL-Phänomen: Der Augenbulbus dreht sich beim Lidschluss automatisch nach oben. Kann das Lid nicht geschlossen werden, ist nur noch die weiße Sclera sichtbar.

Der Arzt testet durch Bestreichen der Wange die Gesichtssensibilität, die aber intakt ist. Da der Patient die Stirn auf der betroffenen Seite nicht runzeln kann, kommt der Arzt zu der vorläufi gen Diagnose: idio-pathische (ohne erkennbare Ursache) periphere (infranukleäre) Fazia-lisparese.

Bei zentraler Fazialisparese kann die Stirn noch gerunzelt werden.

Der Hausarzt überweist den Patienten daraufhin zu einem Hals-Nasen-Ohren-Arzt.

Der HNO-Arzt stellt ebenfalls eine rechtsseitige komplette periphere Fazialisparese fest. Ohrmuschel und Gesichtsweichteile sind normal, Gehörgang und Trommelfell beidseits reizlos. Das Parotissekret ist reiz-los. Die Hals- und Gesichtspalpation ergibt keinen Hinweis auf einen Tumor oder eine Entzündung.

DiagnostikDer HNO-Arzt führt eine Audiometrie durch, bei der sich kein Hinweis auf eine Hörminderung fi ndet. Zum Ausschluss anderer ernster Ur-sachen (z. B. Tumor) veranlasst er ein MRT des Kopfes, eine Blutab-nahme sowie eine Elektroneurographie (ENG) und eine Elektromyo-graphie (EMG). Die Laborbefunde sind allesamt normal, ein Zoster oticus, eine Herpes-simplex-Infektion oder eine Borreliose können ausgeschlossen werden. ENG und EMG ergeben keine Zeichen aus-geprägter Nervenschädigung. Nach der Vorstellung bei einem Neuro-logen lässt sich auch eine neurologische Symptomatik ausschließen. Das MRT zeigt eine dezente Schwellung des N. facialis [VII] in seinem knöchernen Kanal.

DiagnoseIdiopathische, rechtsseitige periphere Fazialisparese.

Bis zu 70 % der peripheren Fazialisparesen sind idiopathisch.

TherapieUnter einer ambulanten Infusionstherapie mit einem Cortisonpräpa-rat beginnen sich bereits am dritten Tag die ausgefallenen Gesichts-bewegungen zu normalisieren. Lediglich der Stirnast funktioniert zu diesem Zeitpunkt noch nicht wieder.

Weiterer VerlaufIm Rahmen einer ambulanten Nachuntersuchung zeigt sich vier Wo-chen später, dass die Gesichtsbeweglichkeit wieder vollkommen symmetrisch ist.

Aus dem PräpsaalAchten Sie auf die folgenden Abgänge des N. facialis: N. petrosus major, Chorda tympani und N. stapedius.

Zurück in der KlinikWährend die mimische Muskulatur im Verlauf der Cortisonthera-pie zunehmend beweglicher wird, stellt der Patient fest, dass das rechte Auge beim Essen immer tränt. Er sucht daher erneut seinen Hausarzt auf. Dieser erklärt ihm, dass es sich dabei um sogenann-te Krokodilstränen handelt, die auch als gustatorisches Weinen be-zeichnet werden. Dieses harmlose Irritationssyndrom tritt gelegent-lich im Rahmen der Regenerationsprozesse bei einer Fazialisparese auf. Der Tränenfl uss betroffener Patienten ist beim Essen einseitig verstärkt. Ursache ist das Einwachsen regenerierender parasympa-thischer gustatorischer Fasern in die Tränendrüse (Glandula lacrima-lis), das zu einer falschen Vernetzung und Fehlinnervation führt. Bei starkem subjektivem Leidensdruck können Therapieversuche mit Botox-Injektionen erfolgen.

Um bei den vielen anatomischen Details nicht den Bezug zum späteren Klinikalltag zu verlieren, wird im Folgenden ein typischer Fall ge-schildert, der zeigt, warum die Inhalte dieses Kapitels so wichtig sind.

Fazialisparese

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Abb. a Links: Patient bei Vorstellung; Mitte: Patient nach Auf forderung, die Stirn zu runzeln; rechts: Patient nach Aufforderung, das Auge zu schließen. [T887]

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8Nase

Mündung der Nasennebenhöhlen

Sinus maxillaris

Vomer

Cellulae ethmoidalesSinus frontalis

Abb. 8.111 Knöcherne Topographie (rechte Schädelhälfte) und Mündung der Nasennebenhöhlen (linke Schädelhälfte); Frontal-schnitt durch den Gesichtsschädel; Farbtafel siehe S. VIII.Die Stirnhöhle (Sinus frontalis, grün), die vorderen Siebbeinzellen (Cellu-lae ethmoidales anteriores, violett) und die Kieferhöhle (Sinus maxilla-

ris, blau) münden über den Hiatus semilunaris in den mittleren Nasen-gang. Auf der linken Schädelseite sieht man im Anschnitt durch die Maxilla die enge Beziehung zwischen Zahnwurzel und Sinus maxillaris.

Abb. 8.112 Mündung der Nasennebenhöhlen und des Ductus nasolacrimalis an der lateralen Nasenwand. Ansicht von links.Pfeile: braun = Tränennasengang; grün = Stirnhöhle; violett = vordere Siebbeinzellen; blau = Kieferhöhle; orange = hintere Siebbeinzellen; rot = Keilbeinhöhle. Der Sinus sphenoidalis hat enge topographische Bezie-hung zur Sella turcica, in der die Hypophyse (Glandula pituitaria) liegt. Der Ductus nasolacrimalis öffnet sich über die Plica lacrimalis (HASNER-Klappe) in den unteren Nasengang. Die mittlere Nasenmu-schel ist nicht dargestellt. Dadurch sieht man den Hiatus semilunaris. Darüber liegt die Bulla ethmoidalis, darunter der Proc. uncinatus. Hinter der oberen Nasenmuschel liegt der Recessus sphenoethmoidalis mit der Mündung des Sinus sphenoidalis (Apertura sinus sphenoidalis, roter Pfeil).

Mündungsstellen der Nasennebenhöhlen und des Tränennasengangs

Struktur Unterer Nasen-gang

Mittlerer Nasen-gang

Oberer Nasen-gang

Ductus nasofrontalis

x

Sinus frontalis

x

Cellulae ethmoidales anteriores

x

Cellulae ethmoidales posteriores

x

Sinus maxillaris

x

Sinus sphenoidalis

x

Der Sinus sphenoidalis kann sich in große Teile des Keilbeins aus-breiten. Bei operativen Eingriffen im Sinus sphenoidalis sind bei aus-gedehnter Pneumatisation die A. carotis interna (Tuberculum arte-

riae carotidis internae) und der N. opticus [II] (Tuberculum nervi optici) aufgrund der engen Beziehung zur seitlichen Sinuswand ge-fährdet.

Klinik

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8Nase

Nasennebenhöhlen

Bei Septumdeviation kann die Nasenatmung so stark behindert sein, dass es zu Kopfschmerzen, Hyposmie oder sogar Anosmie kommt. Die Ausbildung der Nasennebenhöhlen ist äußerst variabel.Dies betrifft interindividuelle und Seitenunterschiede bis hin zu einer Nichtanlage einzelner Höhlen (Aplasie).Allerdings können einzelne Höhlen auch sehr stark ausgebildet sein. Ist der Sinus frontalis nach okzipital über das Orbitadach erweitert

(Recessus supraorbitalis), spricht der Kliniker von einer gefährli-chen Stirnhöhle. Im Rahmen einer Stirnhöhlenentzündung kann es über die dünne knöcherne Wand in der vorderen Schädelgrube zu Meningitiden, Epiduralabszessen oder sogar zu Hirnabsz essen kommen.

Klinik

Abb. 8.114 Frontalschnitt durch den Kopf auf Höhe des zweiten oberen Mahlzahns; Ansicht von vorne. [L238]Der Schnitt zeigt die individuellen seitendifferenten Ausprägungen der angeschnittenen Nasennebenhöhlen. Die Sinus maxillares beider Seiten sind unterschiedlich ausgeprägt und variabel gekammert. Das

Nasenseptum ist nach links verlagert (Septumdeviation). Dadurch sind untere und mittlere Nasenmuschel rechts kräftiger ausgebildet als links. Auch die Siebbeinzellen sind rechts und links unterschiedlich aus-gebildet. Auf der linken Seite erkennt man supraorbital noch einen An-schnitt des Sinus frontalis.

Sinus sagittalis superior

Galea aponeurotica

Dura mater cranialis

Sinus frontalis

Cellulae ethmoidales

Glandula lacrimalis

Corpus adiposum orbitae

Lingua

Glandula sublingualis

Platysma

Septum nasi

Concha nasalis media

Concha nasalis inferior

A.; V. facialis

Sinus maxillaris

Ductus submandibularis

M. obliquus superior

M. levator palpebrae superioris;M. rectus superior

N. opticus [II];V.; A. centralis retinae

M. rectus lateralis

M. rectus medialis

M. rectus inferior

N. infraorbitalis

M. buccinator

A.; V. lingualis

M. genioglossusM. geniohyoideusM. digastricus, Venter anterior

Dens molaris II

V.; A.; N. alveolaris inferior

M. mylohyoideus

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Beispielfragen aus der PrüfungDamit Sie überprüfen können, ob Sie die Inhalte dieses Kapitels verinnerlicht haben, werden hier exemplarisch Fragen aus einer mündlichen Anatomieprüfung aufgelistet.

Bitte erläutern Sie den Aufbau des Schädels:

• Welche Knochen begrenzen die Orbita, welche Ein- und Austritts-stellen besitzt die Orbita, und was tritt ein und aus?

• Welche Knochen begrenzen die Nasenhöhle?

• Welche lufthaltigen Räume kennen Sie im Schädel? Wie werden diese belüftet?

• Wie ist die Schädelkalotte aufgebaut?

• Was versteht man unter Fontanellen, und wann verschließen sie sich?

• Erläutern Sie den Aufbau des Kiefergelenks.

• Wie viele und welche Zähne besitzt das Milchgebiss?

• Welche Besonderheiten weist das Os temporale auf?

Bitte beschreiben Sie den Aufbau des Gesichts:

• Welche Anteile besitzt der M. orbicularis oculi? Wozu dienen sie funktionell?

• Welche Muskeln im Gesicht besitzen eine Faszie, welche besitzen keine? Beschreiben Sie deren Funktionen.

• Beschreiben Sie den Verlauf des N. facialis [VII] nach Austritt aus dem Foramen stylomastoideum.

• Welche Kaumuskeln kennen Sie, wie werden sie mit Blut versorgt und wie werden sie innerviert? Welche Muskeln innerviert der Nerv, der die Kaumuskeln innerviert, noch?

• Beschreiben Sie Zu- und Abfl üsse/Anastomosen der V. facialis.

• Wie ist die Galea aponeurotica aufgebaut?

• Welche Struktur ist im Rahmen von Erkrankungen der Glandula parotidea gefährdet?

• Was ist das juxtaorale Organ, wo befi ndet es sich und welche Funk-tion soll es haben?

• Wohin wird die Lymphe des Gesichtsbereichs drainiert?

Beschreiben Sie den Aufbau der Nase:

• Wie ist das Nasengerüst aufgebaut?

• Wie wird die Nase mit Blut versorgt? Wie gelangen die Arterien zur Nase?

• Was ist der Hiatus semilunaris, wie wird er begrenzt, und was mün-det hier üblicherweise?

• Was ist der Locus KIESSELBACHI?

Erläutern Sie den Aufbau der Mundhöhle:

• Welche Strukturen münden in die Mundhöhle ein?

• Wie wird die Mundhöhle begrenzt?

• Beschreiben Sie die Innervation der Zunge.

• Welche Papillen kommen auf der Zunge vor?

• Welche Zungenmuskeln kennen Sie? Wie werden sie innerviert?

• Was liegt zwischen dem vorderen und dem hinteren Gaumen-bogen?

• Wie wird die Tonsilla palatina arteriell versorgt?

• Wie werden die Zähne innerviert? Wo muss der Zahnarzt ein Lokal-anästhetikum einspritzen, um die Zähne des Oberkiefers und des Unterkiefers zu betäuben?

• Was fällt noch aus, wenn die Unterkieferzähne durch Spritzen eines Lokalanästhetikums vor das Foramen mandibulae betäubt werden?

• Wie entwickelt sich der Gaumen?

• Welche Muskeln sind an der Bewegung des weichen Gaumens beteiligt?

• Was ist das Problem bei einer Gaumenspalte?

Erläutern Sie den Aufbau der Fossa pterygopalatina:

• Welche Strukturen verlaufen durch die Fossa pterygopalatina?

• Was wird im Ganglion pterygopalatinum umgeschaltet?

• Welche Knochen begrenzen die Fossa pterygopalatina?

• Nennen Sie die topographischen Beziehungen der Fossa pterygo-palatina.

Beschreiben Sie den Aufbau des Mundbodens:

• Welche Muskeln gehören zur Mundbodenmuskulatur?

• Wie werden die Muskeln innerviert?

• Welche Mundbodenmuskeln sind an der Kieferöffnung beteiligt?

Erläutern Sie die Lage und den Aufbau der Speicheldrüsen:

• Welche Anteile besitzt die Glandula parotidea?

• Wozu hat die Glandula parotidea topographische Beziehung?

• Beschreiben Sie den Verlauf des Ductus parotideus.

• Wohin mündet die Glandula sublingualis?

• Zeigen Sie die Mündungsstelle des Ductus submandibularis.

• Woher kommen die sympathischen und parasympathischen Fasern für die Innervation der großen Speicheldrüsen?

• Welche kleinen Speicheldrüsen gibt es, wo liegen sie und wie viele sind es?

• Wie werden die Speicheldrüsen mit Blut versorgt?

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Zur Wissensüberprüfung stehen am Kapitelende exemplarische Fragen aus einer mündlichen Anatomieprüfung

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Der Fall gliedert sich in: ▪ Anamnese, ▪ Untersuchungsbefund, ▪ Diagnostik, ▪ Diagnose, ▪ Therapie, ▪ Aus dem Präpsaal, ▪ Zurück in der Klinik

Wichtige Strukturen sind hervorgehoben. So kann man sich auf das Wesentliche beim Lernen konzentrieren

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Verschiedene Bildtypen werden im Atlas verwendet:▪ Realitätsnahe und detailgetreue anatomische

Illustrationen für vertiefende Einblicke ▪ Schemazeichnungen für funktionelle Zusammenhänge▪ Fotos zur Oberflächenanatomie▪ Aufnahmen aus Bildgebenden Verfahren

Der Klinik-Kasten zeigt Krank-heitsbilder, bei denen die abge-bildete Struktur eine Rolle spielt. So bleibt das Gelernte besser im Gedächtnis

Mit Hilfe der Orientierungsskizze ist auf einen Blick klar, welche Ansicht oder welchen Ausschnitt die anatomische Abbildung zeigt

Eine übersichtliche Seitenstruktur hilft sich schnell zu orientieren. So behält man immer im Blick, wo man sich im Kapitel befindet und welches Thema gerade behandelt wird.

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Lehrbuch Anatomie

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Jedes Kapitel beginnt mit einem rele-vanten klinischen Fall. So wird schnell klar, wofür das Anatomiewissen im klinischen Studentenalltag gut ist und die anatomischen Strukturen bleiben besser im Gedächtnis. Weitere hilfreiche Kästen geben den Kapiteln eine über-sichtliche Struktur.

Abgerundet wird jedes Kapitel durch einen Infokasten, der einen Überblick über die Lernziele gibt (in Anlehnung an die geforderten „Kompetenzen” des NKLM).

D as übersichtlich strukturierte Lay-out stellt sicher, dass du nie die

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Ganz egal ob du gerade semesterbe- gleitend lernst oder dich gezielt auf die 1. Ärztliche Prüfung (Physikum) vorbe-reitest: Das Kurzlehrbuch setzt sinn- volle, prüfungsrelevante Schwerpunkte, welche durch farbige Kennzeichnung klar hervortreten, und beinhaltet vor-ausschauend wichtige IMPP-Hits.

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zu Einzeichnen▪ Auf der rechten Seite typische

Prüfungsfragen zu diesem Körperteil und Muskel

Im zweiten Teil des Buches befinden sich passend eine Lösungszeichnung so-wie korrespondierende Bilder und Erklä-rungen aus dem Sobotta Tabellenheft.

Sobotta Lehrbuch AnatomieWaschke, J. / Böckers, T. M. /Paulsen, F. (Hrsg.)2015. 848 S., 821 Abb.,207 farb. Tab., geb.ISBN 978-3-437-44080-9€ [D] 69,99 / € [A] 72,–

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1.2 Autochthone Muskeln des Rückens: lateraler Trakt 1 1

Zeichnen Sie die Muskeln des sakrospinalen Systems in Abb. 1.2 ein.

Auf der linken Körperseite:1. M. iliocostalis cervicis2. M. iliocostalis thoracis3. M. iliocostalis lumborumAuf der rechten Körperseite:1. M. longissimus capitis2. M. longissimus thoracisHinweis: Auf die Darstellung des M. longissimus cervicis wird ver-zichtet.

Abb. 1.2 Zeichenvorlage. Rumpf und Hals, Ansicht von dorsal.

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1.3 Autochthone Muskeln des Rückens: lateraler Trakt 2

Beschreiben Sie Ursprung, Ansatz, Funktion und Innervation der Muskeln des intertransversalen Systems, des spinotransversalen Systems sowie der Mm. levatores costarum.1. Mm. intertransversarii 2. M. splenius capitis 3. M. splenius cervicis 4. Mm. levatores costarum

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Die Lösung fi nden Sie in Kap. 9.3.


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9.3 Autochthone Muskeln des Rückens: lateraler Trakt 2 9

Mm. intertransversarii laterales lumborumRr. anteriores der Nn. spinales

U: Tuberositas iliaca, Proc. costalis und Proc. accessorius des 5.–1. Lendenwirbels, Proc. transversus des 12. Brustwirbels

A: Proc. costalis des 5.–1. Lendenwirbels, Tuberositas iliacaF: einseitig aktiv: Lateralfl exion, beidseitig aktiv: Extension

Mm. intertransversarii mediales lumborumRr. posteriores der Nn. spinales

U: Proc. accessorius des 4.–1. LendenwirbelsA: Proc. mamillaris des 5.–2. LendenwirbelsF: einseitig aktiv: Lateralfl exion, beidseitig aktiv: Extension

Mm. intertransversarii thoracisRr. posteriores der Nn. spinales

U: Proc. transversus des 12.–10. BrustwirbelsA: Proc. accessorius und Proc. mamillaris des 1. Lendenwirbels

bis Proc. transversus des 11. BrustwirbelsF: einseitig aktiv: Lateralfl exion, beidseitig aktiv: Extension

Mm. intertransversarii posteriores cervicisRr. posteriores der Nn. spinales

U: Tuberculum posterius des Proc. transversus des 6.–1. Hals-wirbels

A: Tuberculum posterius des Proc. transversus des 7.–2. Hals-wirbels

F: einseitig aktiv: Lateralfl exion; beidseitig aktiv: Extension

Mm. intertransversarii anteriores cervicisRr. anteriores der Nn. spinales

U: Tuberculum anterius des Proc. transversus des 6.–1. Halswir-bels

A: Tuberculum anterius des Proc. transversus des 7.–2. Halswir-bels

F: einseitig aktiv: Lateralfl exion, beidseitig aktiv: Extension

M. splenius capitisRr. posteriores der Nn. cervicales

U: Proc. spinosus des 3.–7. Halswirbels, Lig. nuchaeA: Proc. mastoideus, (Linea nuchalis superior)F: einseitig aktiv: Lateralfl exion, Rotation von Halswirbelsäule

und Kopf zur ipsilateralen Seite, beidseitig aktiv: Extension der Hals-wirbelsäule

M. splenius cervicisRr. posteriores der Nn. cervicales

U: Proc. spinosus des 3. Brust- bis 6. Halswirbels, Lig. supraspi-nale

A: Tuberculum posterius des Proc. transversus des (3.) 2.–1. Halswirbels

F: einseitig aktiv: Lateralfl exion, Rotation von Halswirbelsäule und Kopf zur ipsilateralen Seite, beidseitig aktiv: Extension der Hals-wirbelsäule

Mm. levatores costarumRr. posteriores des N. cervicalis [C8] und der Nn. thoracici [T1–T10]

U: Proc. transversus des 11. Brust- bis 7. HalswirbelsA: XII.–I. Rippe jeweils lateral des Angulus costaeF: heben die Rippen, Lateralfl exion und Rotation der Wirbelsäule

3

2

44

1

Abb. 9.6 Zeichnung. Autochthone Muskeln des Rückens: inter-transversales System, spinotransversales System und Mm. levato-res costarum.

Mm. intertransversarii laterales lumborum, M. splenius capi-tis, M. splenius cervicis, Mm. levatores costarum.



8 9

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69

4.3 Binnenräume des Herzens

13 b

13 a

16

15 c

14 a

14 b

1115 a

15 b

Klinik

Durch eine gestörte Herzentwicklung kann auch postnatal ein offenes Foramen ovale bestehen. Die Druckverhältnisse führen dann zu einem Blut uss vom linken in den rechten Vorhof. Da-durch sind der rechte Ventrikel und der pulmonale Kreislauf mit zusätzlichem Blutvolumen belastet und es entstehen mit der Zeit irreversible pathologische Veränderungen des rechten Her-zens und der Lungengefäße.

310 a

10 b

10 c

12 b

1

48

7

5

6

11

12 c

12 a

2

9

Klappe Typ Lage Besonderheit

Trikuspidalklappe Segelklappe rechter Vorhof Ôrechter Ventrikel

3 Segel (vorderes, hinteres, septales)

Pulmonalklappe Taschenklappe rechter Ventrikel ÔTruncus pulmonalis

3 Taschen (linke, rechte, vordere)

Bikuspidalklappe Segelklappe linker Vorhof Ôlinker Ventrikel

2 Segel (vorderes, hinteres)

Aortenklappe Taschenklappe linker Ventrikel ÔAorta ascendens

3 Taschen(linke, rechte, hintere)

© E

lsev

ier

Gm

bH

Der M. stylopharyngeus zählt den Schlundhebern, zusammen mit den Mm. sal-pingopharyngeus und palatopharyngeus strahlt er in die Rachenwand ein und kann dadurch beim Schluckakt den Pharynx heben. Im Präparierkurs kann man den M. stylopharyngeus als Orientierung zum Auffinden des N. glossopharyngeus (IX) ver-wenden, der ihm aufliegt und ihn innerviert.

Tiefe Gesichtsmuskeln 15

M. stylopharyngeus

Abb. 2.10 Ansicht von lateral (links).

971_Sobotta_LK_Muskel.indb 30 17.11.2015 11:02:30

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KAPITEL

22.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.2 Die oberen Atemwege . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.2.1 Mund und Nase – Rhinitis, Erkältung und

obstruktives Schlafapnoesyndrom . . . . . . . . . . . . . . 122.2.2 Larynx und Intubation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.2.3 Bronchoskopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.3 Die unteren Atemwege . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.3.1 Histologie der Atemwege . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.3.2 Bronchitis und der Reid-Index . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.3.3 Die respiratorische Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.4 Blutgefäße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.5 Pulmonale Hypertonie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.6 Lymphgefäße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.7 Nerven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.8 Makroskopischer Aufbau des Atmungssystems 20

2.9 Pleuritis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.10 Zwerchfell und Thoraxwand . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.11 Wie die Atmung zustande kommt . . . . . . . . . . . 22

2.12 Embryologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.13 Aufbereitung der Luft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242.13.1 Wärme und Wasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.13.2 Partikel und Dämpfe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.14 Metabolische Aktivität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.15 Metabolismus von zirkulierenden biologisch aktiven Substanzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.16 Nichtrespiratorische Funktionen . . . . . . . . . . . . 282.16.1 Filtration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282.16.2 Blutfl uidität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282.16.3 Blutvolumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282.16.4 Abkühlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282.16.5 Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Funktioneller Aufbau des respiratorischen Systems

Lernziele des Kapitels Nachdem Sie sich mit diesem Kapitel befasst haben, sollten Sie Folgendes können:

1. Die Strukturen der oberen Atemwege beschreiben, die dazubeitragen, das Atmungssystem vor Umwelteinfl üssen zuschützen, die zu Lungenerkrankungen führen können

2. Zwischen der Struktur der konduktiven und respiratorischenAtemwege unterscheiden und den Zusammenhang zwischendiesen Strukturen und der Ätiologie der restriktiven und derobstruktiven Lungenerkrankungen erkennen

3. Die Struktur des Bronchialbaums und die krankheitsbeding-ten Veränderungen erläutern

4. Die Histologie der Lungenregionen beschreiben und den Be-zug zur Funktion und zu pathologischen Veränderungen her-stellen

5. Die besonderen Merkmale des Lungenkreislaufs und die pul-monale Hypertonie erklären

6. Die aff erente und die eff erente Innervation der Lunge be-schreiben

7. Den groben Aufb au des Th orax und der Th oraxorgane be-schreiben und erläutern, wie sie die Atmung ermöglichenund wie die Atmung durch einen Pneumothorax beeinträch-tigt wird

8. Die embryologische Herkunft des Atmungssystems und mög-liche Fehlbildungen erklären

9. Die metabolischen und die nichtrespiratorischen Funktionendes Atmungssystems aufzählen

+41257_Davies.indb 11 06.04.2017 08:58:56

14 2 Funktioneller Aufbau des respiratorischen Systems

2

2.2.2 Larynx und Intubation

Eine häufi ge Ursache für eine Atemwegsobstruktion ist die Aspira-tion von Nahrung in die Trachea. Um dies während des Schluckvor-gangs zu verhindern, wird der Larynx, eine kastenförmige Struktur am oberen Ende der Trachea, normalerweise von dort ansetzenden

Muskeln angehoben (Richtung Kopf bewegt) und die Epiglottis legt sich nach hinten und bildet einen sehr eff ektiven Verschluss, wie eine „Falltür“ über dem Larynxeingang. Da sich diese „Falltür“ nur nach außen öff nen kann, wird der Verschluss der Epiglottis auf dem Larynx durch zunehmenden Druck im Pharynx nur noch dichter; dieser Verschluss kann erheblichen einwärts gerichteten Drücken von bis zu 100 kPa Stand halten.

Wenn dieses System, mit dem das Eintreten von festen Stoff en in die Atemwege verhindert werden soll, versagt, wird durch Nerven im Endothel von Larynx und Trachea ein sehr starker Hustenrefl ex ausgelöst.

Der Larynx (› Abb. 2.2) ist ein recht komplizierter Apparat, der aus Knorpelplatten besteht. Er kann verschlossen werden, indem die Muskeln der Stimmlippen sich wie zwei Vorhänge über dem Lumen des Larynx zuziehen. Wie wirkungsvoll ein Hustenstoß ist, hängt vom Verschließen und raschen Öff nen dieser „Vorhänge“ ab, die unter weniger extremen Umständen gebraucht werden, um die Töne der Sprache zu erzeugen und zu modifi zieren. Die Stimmlip-pen können sich so stark zusammenziehen, dass sie luft dicht ab-schließen und auch den größten Atemanstrengungen Stand halten, die ein Mensch unternehmen kann. Dies ist natürlich nicht gut und kann unbeabsichtigt auft reten, wenn versucht wird, einen Endotra-

CA

B 15 cmD

Abb. 2.3 Bronchoskope. Dargestellt sind sowohl fl exible, fi beroptische (A und C) als auch starre Bronchoskope (B und D). Die weitaus meisten Untersuchungen werden heute mit fl exiblen Bronchoskopen durchgeführt. Beim Einführen eines starren Bronchoskops muss der Kopf des Patienten wie in der Abbildung angehoben und gedreht werden.

Epiglottis

Plica vocalis

Plica vestibularis

Plica aryepiglottica

Cartilagocuneiformis

Cartilagocorniculata

Abb. 2.2 Die Stimmlippen, wie sie sich beim Intubieren darstellen

+41257_Davies.indb 14 06.04.2017 08:58:56

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12 13

Die Buchreihe besticht durch ihre klare Didaktik

Integrativ und fächerübergreifend


2

2.1 Einleitung

So, wie jeder Teil des respiratorischen Systems seine besondere Funk-tion besitzt, weist jeder Teil auch seine besonderen pathologischen Veränderungen auf. Die respiratorischen Strukturen werden durch Erkrankungen beeinträchtigt und der oft wiederholte Lehrspruch „Struktur bedingt Funktion“ ist nie zutreff ender als in Bezug auf Ge-sundheit und Krankheit beim respiratorischen System. Die Kenntnis des Aufb aus erleichtert das Verständnis der Funktion erheblich.

Zuerst werden die Atemwege der Lunge beschrieben und an-schließend die Gewebe, von denen die Atemwege umgeben sind.

2.2 Die oberen Atemwege

Der Hals ist der Teil zwischen dem Gesicht und dem Rumpf. Der Vor-derteil besteht aus Knorpel und ermöglicht Sprache und Atmung; er wird Luft röhre genannt.Aristoteles, Historia animalium. 4. Jahrhundert v. Chr.

Der „Knorpel“, den Aristoteles beschreibt, ist wichtig, um ein Kollabieren der oberen Atemwege zu verhindern, was wiederum für die Lungenfunktion von wesentlicher Bedeutung ist. Obwohl der Gasaustausch der Atmung tief in der Lunge erfolgt, ermögli-chen und bewirken diese als obere Atemwege bezeichneten und au-ßerhalb des Th orax liegenden Bereiche den Prozess und sind kli-nisch derart wichtig, dass sie nicht übergangen werden dürfen.

Die Strukturen der oberen Atemwege sind in einem paramedia-nen Sagittalschnitt von Kopf und Hals deutlich zu erkennen (› Abb. 2.1).

2.2.1 Mund und Nase – Rhinitis, Erkältung und obstruktives Schlafapnoesyndrom

Es ist eher unwahrscheinlich, dass einer der Leser noch nicht erlebt hat, wie unangenehm die mit einer Erkältung verbundene Behinde-rung der Atmung ist. Die größten Beschwerden ergeben sich dabei aus der Entzündung der Nase (Rhinitis ) und in schwereren Fällen der Nasennebenhöhlen. In etwa 50 % der Fälle wird diese Rhinosi-nusitis anfänglich durch Rhinoviren verursacht, in 25 % der Fälle durch Coronaviren und in den übrigen Fällen durch andere Viren. Auf eine vorübergehende Vasokonstriktion der Schleimhaut (s. u.) folgen Vasodilatation, Ödembildung und Schleimproduktion. Bei einer sekundären bakteriellen Infektion wird das Sekret zähfl üssig, es enthält neutrophile Granulozyten (Eiter) sowie Bakterien und trägt zu der Atembehinderung bei.

Eine Rhinosinusitis kann auch allergisch bedingt oder idiopathisch sein (d. h. intrinsisch, ohne äußere Ursache). Vermutlich ist die idio-pathische Rhinitis auf ein Ungleichgewicht der Aktivität von sympa-thischen und parasympathischen Nerven, welche die Blutgefäße der Schleimhaut versorgen, zurückzuführen. Bei diesem Rhinitistyp kann eine Behandlung mit Anticholinergika die Symptome oft lindern.

Eine allergische Rhinitis kann als Reaktion auf Allergene wie Pol-len jahreszeitlich begrenzt auft reten. Tritt sie ganzjährig auf, ist

meistens das Allergen Der p1 im Kot der Hausstaubmilbe Dermato-phagoides pteronyssinus die Ursache.

Die Milbe ist mit bloßem Auge nicht zu erkennen und ernährt sich von abgefallenen Hautschuppen, insbesondere in der Bettwä-sche des Menschen. Das Allergen von diesem Tier ist auch für viele Asthmafälle verantwortlich, die von ihm verursachte Rhinitis ist jedoch ein Beleg für die Filterfunktion der oberen Atemwege, da in diesem Fall das Allergen in der Nase festhalten wird.

Wesentlich unheilvoller und lebensbedrohlicher als die Rhinitis ist allerdings das obstruktive Schlafapnoesyndrom (OSAS; apnoea = Nichtatmung). Es sollte nicht mit der zentralen Schlafapnoe ver-wechselt werden, bei der die Patienten im Schlaf keine Atemanstren-gungen mehr unternehmen. Beim OSAS werden die Atemversuche

A

Nasen-loch

Harter Gaumen

Nasenmuschel

WeicherGaumen

Zunge

Uvula

Epiglottis

LarynxÖsophagus

B

Abb. 2.1 Paramediane MRT-Aufnahme von Kopf und Hals. Der Mund ist ge-schlossen und die untersuchte Person atmet durch die Nase.

+41257_Davies.indb 12 06.04.2017 08:58:56


2

Die Trachea ist die erste und längste der etwa 23 Generationen der Atemwege. Die Atemwege jeder Generation entspringen der vo-rangehenden Generation als unregelmäßige, dichotome, sich ver-zweigende Bronchialäste. Dichotom deshalb, weil jeder „Mutter-Atemweg“ der Ursprung von zwei „Töchter-Atemwegen“ ist, und unregelmäßig deshalb, weil die Töchter zwar kleiner sind als die Mutter, aber nicht immer gleich groß. Die Bezeichnungen dieser Generationen sind in › Abb. 2.4 angegeben. Die Anzahl der Atem-wege (N) in einer Generation (Z) ergibt sich aus folgender Glei-chung (die unpaare Trachea bildet die Generation 0):

N = Z2

Der Eff ekt der dichotomen Verzweigung der einzelnen Atemwe-ge auf die Gesamtquerschnittsfl äche (die Summe der Quer-schnittsfl ächen von allen Atemwegen auf dieser Ebene) ist bemer-kenswert und in › Abb. 2.5 dargestellt. Wichtig ist, dass die „Ge-samtquerschnittsfl äche“ auf einer logarithmischen Skala gemessen

wird und dieser Wert daher sehr viel stärker zunimmt, als es in der Abbildung scheint.

Die funktionellen Konsequenzen dieser Zunahme sind erheblich, weil dadurch die Geschwindigkeit, mit der die Luft durch die Lunge strömt, stark abnimmt. Dieser Eff ekt wird in › Kapitel 5 eingehen-der besprochen. Die Dimensionen von einigen der Atemwege des Bronchialbaums sind in › Tab. 2.1 angegeben.

Wenn man tiefer in die Lunge hineingeht, zeigt es sich, dass die Anzahl der Alveolen in den Generationen der Übergangszone und der respiratorischen Zone immer weiter zunimmt, bis schließlich die Alveolarsäckchen erreicht werden, die vollständig aus Alveolen bestehen. Alveolen sehen nicht so traubenförmig oder ballonartig aus, wie dies in vielen Lehrbüchern dargestellt wird, sondern eher wie pockennarbige Höhlen mit Löchern (Kohn-Poren , K in › Abb. 2.7C) zwischen vielen benachbarten Alveolen. Auf ihrerOberfl äche bewegen sich Makrophagen, die Fremdkörper aufneh-men und verdauen (› Abb. 2.6, › Abb. 2.17).

Es ist ein Beleg für die bemerkenswerte Leistung der Evolution, dass die Abzweigwinkel und die Veränderungen im Durchmesser der Atemwege in der menschlichen Lunge bei einer Analyse von verzweigten Röhrensystemen mittels Computermodellen genau die richtigen Maße haben, um in dem kleinstmöglichen Volumen die größtmögliche Alveolaroberfl äche unterzubringen.

Zusammenfassung• Die Atemwege werden unterteilt in die oberhalb und die unter-

halb des Larynx liegenden Atemwege.• Eine wesentliche Funktion der Nase ist die „Aufb ereitung“ der

Luft hinsichtlich Temperatur und Feuchtigkeit.• Der Larynx schützt die unteren Atemwege vor Fremdstoff en.• Die unteren Atemwege können in zunächst konduktive und

dann respiratorische Atemwege unterteilt werden.• Die unteren Atemwege bilden einen Bronchialbaum, der aus 23

Generationen besteht.• Die Anzahl der Atemwege nimmt sehr viel rascher zu, als ihr

Durchmesser abnimmt.• Das bedeutet, dass die Gesamtquerschnittsfl äche sehr schnell

zunimmt.• Dadurch wird die in die Lunge einströmende Luft immer lang-

samer, bis sie fast zum Stillstand kommt.

1 2 10 100 1000 10 000Gesamtquerschnittsfläche (cm2)

Gesamtquerschnitts-fläche 3 cm2

Generation 0 1 Atemweg 2 cm Durch- messer

entlangderAtem-wege

1 cm

Generation 23 3 x 108 Atemwege 0,04 cm Durchmesser

Gesamtquer-schnittsfläche 8 x 105 cm2

Abb. 2.5 Gesamtquerschnittsfl äche der Atemwege beim Menschen. Die Ge-samtquerschnittsfl äche ist auf jeder Ebene des Bronchialbaums die Summe der Gesamtquerschnittsfl ächen von allen Atemwegen auf dieser Ebene.

Tab. 2.1 Größenangaben von einigen Atemwegen im menschlichen Tracheobronchialbaum. Wichtig ist die enorme Zunahme von Querschnitt und prozentualem Gesamtvolumen in den letzten Generationen.

Generation Name Durchmesser (cm) Gesamtquerschnitt (cm2) Kumulatives Volumen (%)

Anzahl

0 Trachea 1,80 2,5 1,7 1

10 Kleine Bronchien 0,13 13,0 4,0 103

14 Bronchiolen 0,08 45,0 7,0 104

18 Respiratorische Bronchiolen

0,05 540,0 31,0 3 × 105

24 Alveolen 0,04 8 × 105 100,0 3 × 108

+41257_Davies.indb 16 06.04.2017 08:58:58

172.3 Die unteren Atemwege

2

2.3.1 Histologie der Atemwege

Der histologische Wandaufb au der Atemwege verändert sich, je tie-fer man in die Lunge kommt. In › Abb. 2.7 sind drei „Schnapp-schüsse“ von den Wandstrukturen der Atemwege dargestellt, wobei die Strukturänderungen natürlich schrittweise von Generation zu Generation erfolgen.

Die konduktiven Atemwege bestehen aus drei Schichten, die sich hinsichtlich ihrer Anteile je nach Atemwegstyp voneinander unter-scheiden:• Die innere Schleimhautoberfl äche besteht aus zilientragendem

Epithel, unter dem schleimproduzierende Becherzellen liegen.Die Aktivität der Zilien und die Absonderungen der Becherzel-len bilden den mukoziliären Transport (s. u.: Aufb ereitung derLuft ), die für die Beseitigung von inhalierten Partikeln aus derLunge wichtig ist.

• An der Außenseite der Schleimhautschicht befi ndet sich eineSchicht glatter Muskulatur, in der die Fasern in kontinuierlichenBündeln liegen. Diese glatte Muskulatur fi ndet sich mit abneh-mender Menge von den größten Atemwegen bis hinunter zuden Alveoleneingängen.

• Die äußerste Schicht besteht aus Bindegewebe, das in den großen Bronchien als zusätzliche Stütze Knorpel enthält. Beim Übergang in die Lunge verlieren die Atemwege als Erstes ihre Knorpelstütze und steigt der Anteil von glatter Muskulatur in der Atemwegs-wand. Dann wandelt sich das zilientragende Epithel zu Plattenepi-thel und schließlich bildet sich die respiratorische Zone der Lunge.

2.3.2 Bronchitis und der Reid-Index

Die Anordnung der in › Abb. 2.7 dargestellten und zuvor beschriebe-nen Bronchialstruktur wird bei einer chronischen Bronchitis so verän-dert, dass eine histopathologische quantitative Diagnose der Erkran-kung ermöglicht wird. Der Reid-Index liefert ein Maß für den Anteil der Bronchialdrüsen an der Gesamtwanddicke (› Abb. 2.8). In einer gesunden Lunge machen die Schleimdrüsen weniger als 40 % der Ge-samtwanddicke aus. Bei einer chronischen Bronchitis wird dieser An-teil durch die Hyperplasie der Drüsen verändert. Ein Merkmal der chronischen Bronchitis ist die steigende Produktion dieser Drüsen.

A

A

A

P1

P1

P1

EE

C1

C2

E3 E2

C2

C2

P2

P1

E

L 5,0 μm

Abb. 2.6 Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer Alveole.A: Alveole; C1, C2, C3: Kapillaren; E: Endothelzelle; P1: Pneumozyten Typ I; P2: Pneumozyten Typ II; L: Lamellenkörper. (Aus Young und Heath 2000)

Becherzelle

Blutgefäße

Knorpel

GlatteMusku-latur

Schleim

Drüse

Viszerale Pleura

Epithel Lamina propriaA

1 mm

B

GlatteMuskulatur

CAlveole 1

Alveole 2

Erythrozyt

EP

EN10μm

K

Abb. 2.7 Wandaufbau der Atemwege . Die Einteilung der Atemwege hängt von den hier dargestellten Strukturmerkmalen ab. (A) Bronchus; (B) Bronchiole; (C) Alveole. K: Kohn-Poren; EP: Epithelkern; EN: Endothelkern

+41257_Davies.indb 17 06.04.2017 08:58:59


2

2.3.3 Die respiratorische Zone

Die Anpassungsfähigkeit der respiratorischen Zonen der Lungen ist beeindruckend. Sie fungieren als respiratorische Oberfl äche und sind dabei einer verschmutzten Atmosphäre und einer mechani-schen Belastung durch Dehnung und Entspannung ausgesetzt. Letztere fi ndet aufgrund der Atembewegungen ein Leben lang etwa zwölf Mal pro Minute statt.

Der respiratorischen Oberfl äche aller Tiere ist gemein, dass sie so dünn sein sollte, dass der Abstand zwischen dem äußeren Medium (Luft oder Wasser) und dem Blut möglichst gering ist. In der Lunge zeigt sich das besonders eindrucksvoll. Sie ist der einzige Ort im Körper, an dem Blutkapillaren direkten Kontakt mit der Außenluft haben. Ermöglicht wird dies durch eine Fusion der Pneumozyten Typ I (die etwa 95 % der Deckschicht der respiratorischen Zone ausmachen; › Abb. 2.6) mit dem Kapillarendothel der Lunge. Durch diese Fusion entsteht eine extrem dünne Schicht, die für die Gasdiff usion optimal geeignet ist, als Stütze allerdings weniger. In-folge der Evolution ist diese Verdünnung nur auf einer Seite der Lungenkapillaren eingetreten. Auf der anderen Seite sind die Zellen weiterhin voneinander getrennt und robuster, sodass die Kapillaren gestützt werden (› Abb. 2.9).

Die Verbindungsstellen zwischen den Endothelzellen der Kapil-laren sind „undicht“ und ermöglichen den ungehinderten Aus-tausch von Wasser und gelösten Substanzen zwischen dem Plasma und dem Interstitium. Die Verbindungsstellen zwischen den Pneu-mozyten sind hingegen so „dicht“, dass sie das Austreten von gro-ßen Molekülen, zum Beispiel von Albumin, in die Alveolen verhin-dern, da sonst ein Lungenödem entstehen würde. Makrophagen können sich problemlos durch die epithelialen Verbindungsstellen zwängen und ihrer Phagozytosetätigkeit auf der anderen Seite der Alveole nachgehen.

Die rundlichen Pneumozyten Typ II, die deutlich weniger zahl-reich sind als die Typ-I-Zellen und sich an den Verbindungsstellen der Alveolarsepten befi nden, sind die Stammzellen, aus denen die Pneumozyten Typ I entstehen. Darüber hinaus sind sie wichtig für die Produktion von Surfactant (› Kap. 3).

2.4 Blutgefäße

Der Lungenkreislauf weist nur ein Sechstel des Flusswiderstands auf, als der Körperkreislauf. Er ist daher ein Niederdrucksystem, was sich an den dünnen Wänden seiner Arterien widerspiegelt. Diese Arterien folgen den Atemwegen in Bindegewebsscheiden durch die Lunge. Auch die Lungenarteriolen unterscheiden sich eindeutig von den systemischen Arteriolen und besitzen nur sehr wenig glatte Muskulatur in ihren Wänden. Die fehlende glatte Mus-kulatur in den Arteriolen und natürlich auch den Kapillaren und Venolen ist für viele Wissenschaft ler der Grund dafür, die Mikro-zirkulation der Lunge als ein Ganzes anzusehen, statt die Kapillaren – die sich an etlichen Alveolarwänden entlangschlängeln, eine nach der anderen, bevor sie die Venolen erreichen – als einen Sonderfallzu betrachten. Venolen werden zu Venen, die dann anders als dieArterien die Atemwege nicht begleiten, sondern ihren eigenen Wegentlang der Septen fi nden, welche die Lungensegmente voneinan-der trennen. Die Atemwege und die pulmonalen Blutgefäße werden bis zu den terminalen Bronchiolen über den Bronchialkreislaufmit Nährstoff en versorgt, der sich als Bestandteil des Körperkreis-laufs vom Lungenkreislauf unterscheidet. Ein Teil des Bronchial-kreislaufs kehrt auf normale Weise zum systemischen venösen Sys-tem zurück, doch ein Teil drainiert in die Lungenvenen und „konta-miniert“ deren sauerstoff reiches Blut mit sauerstoff armem Blut.Diese Situation wird als „Shunt“ bezeichnet (› Kap. 7).

2.5 Pulmonale Hypertonie

Eine Hypertonie (hoher Blutdruck) kann im Lungenkreislauf ge-nauso auft reten wie im Körperkreislauf. Der mittlere pulmonal-ar-terielle Druck beträgt normalerweise etwa 15 mmHg. Das bedeutet, dass die wenige glatte Muskulatur im Lungenkreislauf in der Regel durchaus ausreicht, um den Blutfl uss zu kontrollieren. Eine pulmo-nale Hypertonie kann durch extrapulmonale Ursachen entstehen,

Endothel

Epithel

Alveole 1Erythrozyt Basal-

membran

Alveole 2

Abb. 2.9 Die alveolokapilläre Membran . Diese Darstellung nach einer elektro-nenmikroskopischen Aufnahme zeigt, wie die alveolären und die kapillären Zel-len auf einer Seite des Alveolarseptums verschmelzen und eine extrem dünne Schicht bilden, die für die Diffusion eine nur geringe Barriere darstellt. Die ande-re Seite des Septums ist dicker und bildet eine physikalische Stütze.

Epithel

Basal-membran

Schleim-drüse

Knorpel

Perichondrium

ab

c

d

Abb. 2.8 Der Reid-Index . Der prozentuale Anteil des Drüsengewebes an der Dicke der Bronchialwand wird als Reid-Index bezeichnet und als Maß für die chronische Bronchitis verwendet.

+41257_Davies.indb 18 06.04.2017 08:58:59

Zahlreiche Abbildungen, Schema- zeichnungen, Röntgen- oder CT-Bilder tragen zur Anschaulichkeit bei

Eine Zusammenfassung der wich-tigsten Punkte gibt Überblick und die Sicherheit, das Wichtigste zu lernen Funktionelle Anatomie, Histologie, Physiologie und Bio-

chemie werden im Zusammenhang erklärt. Ausgewählte Krankheitsbilder inkl. Pathophysiologie ergänzen den Überblick über jedes Organsystem

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VORKLINIK - ORGANSYSTEME VERSTEHEN VORKLINIK - ORGANSYSTEME VERSTEHEN

14 15

VORKLINIK - CHEMIE VORKLINIK - HISTOLOGIE

319

16

16.2 Carbonsäurederivate

NH

R′

NH

NH

NH 3

2

2CO

OH

OOH

Amid (neutral) Säure Amin

Amid AminCarboxylat-Ion

NH

Penicillin, ein -Lactam-AntibiotikumPenicillin G, ein Stoff wechselprodukt von Schimmelpilzen, wurde 1929 von A. Fleming entdeckt und während des Zweiten Weltkrieges zur Behandlung bakterieller Infektions-krankheiten entwickelt. Es enthält einen gespannten -Lactam-Ring sowie eine Carbon-säureamid-Seitenkette. Der Acylrest in der Seitenkette leitet sich von der Phenylessig-säure ab.

Penicillin hemmt das Wachstum grampositiver Bakterien, indem es den Aufb au der Bakterienzellwand verhindert. Bakterien, die gegen Penicillin G resistent sind, scheiden das Enzym -Lactamase aus, das den -Lactam-Ring hydro lysiert und dadurch das Mole-kül unwirksam macht. Durch Variation des Acylrestes in der Seitenkette versucht man, die Resistenz zu überwinden und die Säureempfi ndlichkeit herabzusetzen. Ampicillin z. B. kann im Gegensatz zu Penicillin G oral verabreicht werden. Da die Körperzellen des Menschen keine Zellwand haben, sind die Penicilline praktisch nicht toxisch. Allerdings entwickelt etwa 1/5 der Bevölkerung nach der Einnahme von Peni cillin eine Penicillin- Allergie.

S

N

NH

OC CH H3 3

C CH H3 3

COOH COOHO

S

N

NH

OO

NH2

Penicillin G Ampicillin

b-Lactamring

Folgende Bezeichnungen/Begriff e sollten Sie erklären oder defi nieren (s. a. Glossar) und – wo möglich – Bei-spiele, Gleichungen oder Formeln angeben können: Carbonsäurederivat – Carbonsäurechlorid – Carbonsäureanhydrid – Carbonsäureester – Carbonsäurethioester – Carbonsäureamid – Hydrolyse von Carbonsäurederivaten – Acylrest – Alkoholyse – Aminolyse – Acetylsali cyl-säure – Esterbildung – Esterverseifung – Esterkondensation – Triacylglycerin – ungesättigte Fettsäuren – essen-tielle Fettsäuren – Lacton – Lactam.

Penicillin

Checkliste

1. Warum ist die basische Veresterung einer Carbonsäure nicht möglich? 2. Woher stammt das Sauerstoff atom des Wassers, das bei der säurekatalysierten Veresterung entsteht? 3. Formulieren Sie die Reaktion von Acetylchlorid mit Ethanol. Wie heißt das Reaktionsprodukt? 4. Was entsteht aus Benzoylchlorid und Anilin?

Aufgaben

Orientierungskästen am Kapitelanfang geben dir den Überblick, was du alles zu lernen hast

Übersichtlich: Checkliste zum Wiederholen am Kapitelende

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321

KAPITEL

17 Derivate anorganischer Säuren

Kohlensäure (H2CO3), Phosphorsäure (H3PO4) und Schwefelsäure (H2SO4) bzw. deren Anionen spielen im Stoff -wechsel eine Rolle. Die OH-Gruppen der genannten Säuren gleichen der Carboxyl-OH-Gruppe von Carbonsäu-ren. Durch den elektronenziehenden Einfl uss der Nachbargruppe sind die Wasserstoff atome acide. Man erhält mit Basen die entsprechenden Anionen. Andererseits können die OH-Gruppen formal gegen andere Substituen-ten ausgetauscht werden. Man erhält Derivate dieser Säuren.

OH

Kohlensäure Phosphorsäure Schwefelsäure

R COOH

Carbonsäure

R CO

HO OHHO

OH

OHOHHO

HO NO2

HNO3

Salpetersäure

Während sich Kohlensäure bevorzugt des Stickstoff s annimmt und Amide bildet, verbindet sich Phosphorsäure mehr mit Alkoholen zu Mono- und Diestern. Der Auf- und Abbau von Kohlenhydraten ist ohne Phosphorsäure nicht denkbar. Ferner fi ndet man sie als Baustein z. B. in der Zellmembran (Phospholipide) oder in der Erb sub-stanz (DNA). Ihre Bedeutung im Energiestoff wechsel erreicht die Phosphorsäure durch ihre Fähigkeit, energierei-che Anhydride zu bilden, z. B. im Adenosintriphosphat (ATP). Dagegen ist die Schwefelsäure ein seltener Bau-stein. Sie steigert z. B. als Sulfatester die Wasserlöslichkeit von Kohlenhydraten und ist in den Sulfonsäuren und Sulfonamiden versteckt. Die technisch wichtig Salpetersäure (HNO3) liegt im Trinitroglycerin als Ester vor und gehört somit auch in dieses Kapitel.Antwort erhalten Sie u. a. auf folgende Fragen:• Wie schützen wir uns vor dem Zellgift Ammoniak?• Wie unterscheiden sich Phosphorsäureester von Phosphorsäureanhydriden?• Was sind „energiereiche Verbindungen“ und wie kann die gespeicherte Energie im Stoff wechsel genutzt wer-

den?• Was sind Phospholipide und wie entsteht eine Zellmembran?• Was sind Sulfonamide und welche Bedeutung haben sie?

17.1 Kohlensäure und Harnstoff

Kohlensäurederivate. Kohlensäure selbst ist wenig stabil und zerfällt leicht in CO2 und Wasser. Aus der Strukturformel geht hervor, dass zwei saure OH-Gruppen an einer Carb-onylgruppe gebunden sind ( Kap. 8.10.7). Kohlensäurederivate sind denen der Carbon-säuren z. T. sehr ähnlich. Kohlensäuredichlorid (Phosgen) ist sehr reaktiv und hydroly-siert mit Wasser zu Kohlensäure und Salzsäure. Phosgen wurde im Ersten Weltkrieg als Kampfgas eingesetzt, nach dem Einatmen wirkt die in der Lunge gebildete Salzsäure stark ätzend. Reagiert Phosgen mit einem Überschuss an Ammoniak, dann ändert der Stickstoff seine Qualität (blau = basisch, grün = neutral). Es entsteht das Diamid der Kohlensäure, der Harnstoff .

Orientierung

Harnstoff

752.8 Meiose

2

Zellumsatz hat, regenerieren. In manchen Epithelien ist die Rege-nerationskraft geringer, kann aber z. B. bei Verletzungen be-schleunigt werden. Nach Verletzungen kann es auch in Muskel- und Nervengewebe zu regenerativen Prozessen kommen, wo sonst Regeneration nur selten vorkommt. Im Skelettmuskelgewe-be gibt es eigene, meist ruhende Stammzellen, die Satellitenzellen (› Kap. 3.3.1).

KlinikDie experimentelle Arbeit mit Stammzellen und die Planung von Stammzelltherapien beim Menschen muss immer auch Anlass zu ethischen Überlegungen sein. Berücksichtigt werden muss auch, dass zwischen verschiedenen Kulturen und auch innerhalb einer Kultur ganz unterschiedliche Moralvorstellungen existieren können, die mit rein naturwissenschaft lichen Überlegungen leicht kollidieren können.

Abb. 2.88 Entwicklung verschiedener differenzierter Zellen aus embryonalen Stammzellen der Maus in Zellkultur. Verschiedene Faktoren spielen bei der Differenzierung eine Rolle.

Während der Meiose, die nur in den Keimzellen abläuft , wird der doppelte Chromosomensatz, wie er in den normalen Körperzel-len vorliegt, in 2 Schritten reduziert; aus diploiden Zellen werden haploide Zellen. Dieser Prozess ist notwendig, damit bei einer Be-fruchtung einer haploiden Eizelle durch ein haploides Spermium

wieder (nur) ein diploider Organismus entsteht. Während des ersten Teilungsschritts der Meiose kommt es zur Trennung der homologen Chromosomen und zur Rekombination des Erbguts, was in evolutionärer Hinsicht die Möglichkeit zur Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen schafft .

Zur Orientierung

2.8 Meiose

Überblick

Der Prozess der Meiose setzt ein, wenn genetische Information von einem Organismus auf seine Nachkommen übertragen wird, er fi ndet also nur in den Keimzellen statt. Die Meiose umfasst 2

aufeinanderfolgende Teilungen, in deren Verlauf nur einmal DNA repliziert und insgesamt das genetische Material verringert wird (› Abb. 2.89).Ablauf Aus einer unreifen, anfänglich diploiden Geschlechtszelle entstehen 4 haploide Tochterzellen (Gameten):

Welsch_44433.indb 75 6/25/2014 2:14:50 PM

86 3 Gewebe

3

Plattenepithelien

Kennzeichnend für Plattenepithelien sind fl ache Epithelzellen, die breiter sind als hoch. Plattenepithelien können ein- oder mehr-schichtig sein (› Tab. 3.1.1).

Einschichtige Plattenepithelien

Einschichtige Plattenepithelien bestehen aus nur einer dünnen Schicht fl acher Epithelzellen, von denen im histologischen Präparat oft nur der fl ache Kern erkennbar ist (› Abb. 3.1.4, › Abb. 3.1.5). Funktionell wichtigster Zellkontakt ist eine oft eher zarte Zonula occludens mit 2–3 versiegelnden Leisten.

VorkommenEinschichtiges Plattenepithel kommt in der innersten Schicht des Herzens sowie der Blut- und Lymphgefäße, als inneres Epithel der Hornhaut, als Innenauskleidung der natürlichen Körperhöhlen und als Auskleidung der Lungenalveolen vor. Das Plattenepithel des Herz-Kreislauf-Systems wird Endothel genannt, das der Körper-höhlen Mesothel oder je nach Körperhöhle Peritoneal-, Perikard- und Pleuraepithel.

Mehrschichtige Plattenepithelien

Plattenepithelien können auch mehrschichtig sein, in ihnen ist nur die oberste Zellschicht aus Plattenepithelzellen aufgebaut, die tiefe-ren Zellen sind kubisch, niedrig prismatisch oder polygonal. Man unterscheidet mehrschichtige unverhornte und mehrschichtige verhornte Plattenepithelien.

Mehrschichtiges unverhorntes PlattenepithelZellschichten Es besteht aus 5–6 (äußeres Epithel der Hornhaut) bis zu ca. 20 Zellschichten. Die Zellen sind basal kubisch oder pris-matisch, apikal abgefl acht. Die basale Schicht wird Stratum basale,

die mittleren Schichten werden Stratum intermedium, die obersten Schichten Stratum superfi ciale genannt. Mitosen fi nden sich im Stratum basale und intermedium.

a bAbb. 3.1.4 Plattenepithel. a: Peritonealepithel, Mensch, Häutchenpräparat in der Aufsicht. Die Zellgrenzen treten bei einer Versilberung als ein schwarzbraunes Netzwerk hervor. b: Schnittpräparat (Aorta, Mensch) mit dünnem Epithel, das hier und in anderen Gefäßen Endothel genannt wird und das die Gefäß- und Herzinnen-räume auskleidet; von den Plattenepithelzellen sind nur die abgefl achten Kerne erkennbar ( ). H. E.-Färbung; Vergr. 460-fach.

Abb. 3.1.5 Einschichtiges Plattenepithel in einer transmissionselektronen-mikroskopischen Aufnahme; 2 intrazelluläre Vakuole; verschiedene Pinozyto-sevesikel; 3 Golgi-Apparat; 4 dicht gepackte Kollagenfi brillen; 5 Fortsatz eines Fibroblasten. Parietales Peritonealepithel (1), Mensch; Vergr. 8.870-fach.

Welsch_44433.indb 86 6/25/2014 2:14:56 PM


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Die Themen des GK-1 werden jeweils in die medizinischen Zusammenhänge gestellt

16 17

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54

Stoffumwandlungen

Der pH-Wert des Wassers liegt bei 7. Dieser Wert wird als neutral definiert. Die pH-Skala wird festgelegt für Werte von 0–14.Die pH-Skala ist eingeteilt in die Bereiche:

0 ≤ pH < 7 sauer

pH = 7 neutral

7 < pH ≤ 14 basisch (Synonym: alkalisch)

Im Wasser kann die Konzentration der Hydroni-um-Ionen nur dann unter den Neutralwert von 10−7 mol/L sinken, wenn die bei der Eigendissozia-tion frei werdenden Protonen von anderen gelös-ten Stoff en gebunden werden. Als Beispiel wird das Dissoziationsverhalten der Natronlauge, NaOH, betrachtet:NaOH Na+ + OH−

Das Hydroxid-Ion reagiert mit einem Hydronium-Ion zu Wasser:OH− + H3O+ H2O + H2OIn wässrigem Milieu lautet die Gesamtreaktions-gleichung:NaOH + H3O+ Na+ + 2 H2OIn einer Lauge werden OH−-Ionen freigesetzt. Analog zum pH-Wert kann ein pOH-Wert defi -niert werden als:

pOH log OH10

Zwischen pOH- und pH-Wert gilt die Beziehung: pH = 14 − pOH.

Eine Base muss nicht notwendigerweise Hydro-xid-Ionen abgeben, um Protonen zu binden. Für den basischen Charakter genügt ein freies Elek-tronenpaar, an das sich Protonen anlagern kön-nen. Dies sei am Beispiel des Ammoniaks ge-zeigt:NH3 + H3O+ NH4

+ + H2ODurch die Anlagerung eines Protons bilden sich Ammonium-Ionen NH4

+.

Ein Molekül kann einen basischen Charakter haben, in-dem es Hydroxid-Ionen abgibt oder indem es über ein freies Elektronenpaar Protonen aufnimmt.

3.4.2.3 Berechnung des pH-Werts starker Säuren und Basen

Starke Säuren und Basen dissoziieren nahezu voll-ständig in Wasser. Die Konzentration der Hydroni-um- bzw. Hydroxid-Ionen kann deshalb gleich der Säure- bzw. Basenkonzentration gesetzt werden:

• Der pH-Wert starker Säuren ist:pH = −log10 [Säure].

• Der pH-Wert starker Basen ist:pH = 14 −log10 [Base].

0,1 M HCl c = 0,1 mol/L pH = −log10 (10−1) = 1.

0,2 M HCl c = 0,2 mol/L pH = −log10 (2 ∙ 10−1) = 0,7.

10−3 M HCl c = 10−3 mol/L pH = −log10 (10−3) = 3.

0,1 M H2SO4 c[Säure] = 0,1 mol/L c

H O3 = 0,2 mol/L pH = −log10 (2 ∙ 10−1) = 0,7.

Schwefelsäure gibt pro Molekül zwei Protonen ab.0,2 M NaOH c = 0,2 mol/L

pH = 14 − log10 (2 ∙ 10−1) = 14 − 0,7 = 13,3.

Bitte investieren Sie ein wenig Zeit, um das Rechnen mit dem Logarithmus zu üben! Sie sollten auch von gegebe-nen pH-Werten die Konzentration der jeweiligen star-ken Säure berechnen können: c[Säure] = 10(−pH). Auch für die folgenden Kapitel sollten Sie die Grundrechenregeln des Logarithmus wiederholen.

1 m Salzsäure erreicht mit pH 0 den kleinsten Wert der pH-Skala. Salzsäure lässt sich zwar noch höher konzentrieren, dann ist aber das Dissoziationsver-halten gestört. Es werden deshalb keine pH-Werte kleiner 0 angegeben.

Wird Salzsäure unter 10−7 mol/L verdünnt, überwiegt die Eigendissoziation des Wassers. Beim Verdünnen einer

Merke

Merke

Merke

Beispiel

Lerntipp

Merke

Wenisch_43327.indb 54 2/11/2015 6:55:56 AM

31

▶ 2.4 Acyclische C-Verbindungen ▶ 2.4.2 Funktionelle Gruppen

vielfältig eingesetztes Konservierungsmittel, das besser unter seinem Trivialnamen Formaldehyd bekannt ist.Das fortgesetzte Anfügen einer CH2-Gruppe ergibt eine homologe Reihe der Aldehyde, die sich mit Ethanal, Propanal, Butanal usw. fortsetzt. Aldehyde lassen sich nicht nur aus den Alkanen ableiten, sondern auch aus Alkenen bzw. Dienen oder Po-lyenen:

Ketone werden durch die Namensendung „-on“ ge-kennzeichnet. Das einfachste Keton ist das als Ace-ton bekannte Propanon:

Aceton

(= Propanon)Ethylmethylketon

(= Butanon)

CH3

CH3

C O CH3 CO

CH2 CH3

Durch Oxidation primärer Alkohole entstehen Aldehyde, aus der Oxidation sekundärer Alkohole Ketone. Die wei-tere Oxidation von Aldehyden führt schließlich zu den Carbonsäuren.

Formalin ist eine 35- bis 37-prozentige wässrige For-maldehydlösung. Formalin wird zur Konservierung ana-tomischer Präparate benutzt.Aceton wird bei metabolischer Azidose mit der Atem-luft abgegeben. Aceton besitzt einen typischen obstarti-gen, süßlichen Geruch. Dieser Atemgeruch ist ein cha-rakteristischer Hinweis auf eine Stoffwechselentglei-sung, wie bei Diabetes mellitus.

2.4.2.7 CarbonsäurenDas funktionelle Element der Carbonsäuren ist die Carboxylgruppe:

Carboxylgruppe:( COOH)

CO

O H

Die Carboxylgruppe ist durch die Doppelbin-dung zum Sauerstoff atom stark polarisiert. An der OH-Gruppe wird das Proton leicht abge-geben. Es verbleibt das Carboxylat-Anion, –COO−. Protonendonatoren sind Säuren (▶ Kap. 3.4.1). Carboxylgruppen verleihen einer organi-schen Verbindung ihren Säurecharakter.Im Carboxylat-Anion kann die negative Ladung im Austausch mit der Doppelbindung von ei-nem zum anderen Sauerstoff atom wechseln. Das Carboxylat-Anion ist mesomeriestabilisiert:

Anions

Bitte beachten Sie in oben stehender Reaktionsglei-chung den Mesomerie- oder Resonanzpfeil, der nicht mit dem normalen Reaktionspfeil (mit nur je einer Pfeil-spitze) verwechselt werden sollte! Die beiden darge-stellten Moleküle sind sogenannte Grenzformeln, d. h.,

Merke

Klinik

Lerntipp

Primäre Amine

Sekundäre Amine

Tertiäre Amine

NH3

Abb. 2.21 Schematische Klassifi zierung der Amine (links) und Beispiele (rechts).

Wenisch_43327.indb 31 2/11/2015 6:55:31 AM

70

Herz

des Herzspitzenstoßes in der hinteren Axillarlinie befestigt:

Die Ableitung A (anterior) spiegelt die elektri-schen Aktionen der Herzvorderwand wider.Ableitung I (inferior) registriert die Potenziale der zwerchfellnahen Herzabschnitte.Die dorsale Ableitung D registriert im Vergleich zu den Ableitungen nach Einthoven, Goldberger und Wilson zusätzliche Impulse der Herzhinterwand. Sie ist somit für die (oft schwierige) Dia gnose eines Hinterwandinfarkts besonders hilfreich.

Die Ableitungen A und I überschneiden sich mit den Registriergebieten anderer Ableitungstechniken.

Einthoven: Vorderwand (I, II)Hinterwand (III)

Goldberger: Vorderwand

Wilson: Vorderwand (V1–V4)Seitenwand (V5–V6)Hinterwand (V7–V9)

Nehb: Vorderwand (A, I)Hinterwand (D)

3.3.5 Lagetypen des Herzens

3.3.5.1 Elektrische HerzachseAus den Standardableitungen lässt sich zunächst anhand von Richtung und Größe der R-Zacke die Richtung der elektrischen Herzachse, d. h. der Lagetyp des Herzens, bestimmen. Die elekt-rische Herzachse entspricht der Projektion des Integralvektors auf die Frontalebene und ist ab-hängig von der Verteilung der Muskelmasse im Herzen. Häufi g stimmen elektrische und anato-mische Herzachse überein.

3.3.5.2 Bestimmung des LagetypsDie praktische Bestimmung des Lagetyps orien-tiert sich am einfachsten am Cabrera-Kreis, der eine Projektion der Einthoven- und Goldberger-Ableitung auf die Brustwand darstellt (▶ Abb. 3.14). In den Extremitätenableitungen I, II, III, aVR, aVL und aVF werden zunächst die beiden Ableitungen mit der höchsten R-Zacke ermittelt und auf dem Cabrera-Kreis aufgesucht. Die Rich-tung des Integralvektors, und damit die elektri-

Merke

D

AI

D

A

I

D

Abb. 3.13 „Kleines Herzdreieck“ nach Nehb. Projektion auf die Brustwand und Schnitt in der Horizontalebene.

Tab. 3.4 Brustwandableitungen nach Wilson

V1 4. ICR rechter Sternalrand

V2 4. ICR linker Sternalrand

V3 Zwischen V2 und V4

V4 5. ICR, linke Medioklavikularlinie

V5 5. ICR, vordere Axillarlinie

V6 5. ICR, mittlere Axillarlinie

V7 5. ICR, hintere Axillarlinie

V8 5. ICR, Skapularlinie

V9 5. ICR, Paravertebrallinie

91

04BlutkreislaufBlutkreislaufBlutkreislaufBlutkreislauf

4.1 Wegweiser

Der Blutkreislauf transportiert Sauerstoff und Nähr-stoff e zu den Organen hin und Kohlendioxid sowie Abbauprodukte des Stoff wechsels von ihnen weg. Im Hinblick auf diese Aufgabe lässt sich das Gefäßsys-tem in verschiedene funktionelle Abschnitte einteilen (▶ Kap. 4.2.1). Grundlage für das Verständnis des

Kreislaufgeschehens sind Kenntnisse über die Bezie-hungen von Stromstärke und Gefäßwiderstand und den Einfl uss von Blutviskosität und Gefäßeigenschaf-ten auf die Organdurchblutung. Bei der Darstellung dieser physikalischen Grundlagen der Hämodyna-mik (▶ Kap. 4.2.2) kann – auch im Hinblick auf die Anforderungen der schrift lichen Prüfung – auf For-meln nicht ganz verzichtet werden. Die Physiologie

4.1 Wegweiser . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

4.2 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . 924.2.1 Funktionelle Abschnitte des

Gefäßsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . 924.2.2 Hämodynamik und

Gefäßeigenschaften . . . . . . . . . . . . . 93

4.3 Hochdrucksystem . . . . . . . . . . . . . 1004.3.1 Charakteristika des arteriellen

Gefäßbettes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1004.3.2 Systemarterieller Druck . . . . . . . . . . . 1024.3.3 Blutdruckregulation . . . . . . . . . . . . . 1054.3.4 Pathophysiologie . . . . . . . . . . . . . . . . 111

4.4 Niederdrucksystem . . . . . . . . . . . 1134.4.1 Druckverhältnisse im

Venensystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1134.4.2 Pathophysiologie:

Venenklappeninsuffi zienz . . . . . . . . . 116

4.5 Gewebedurchblutung . . . . . . . . . 1164.5.1 Mikrozirkulation . . . . . . . . . . . . . . . . 1164.5.2 Regulation der regionalen

Durchblutung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

4.6 Organkreisläufe . . . . . . . . . . . . . . 1234.6.1 Lunge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1234.6.2 Gehirn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1244.6.3 Haut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1254.6.4 Skelettmuskel . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1254.6.5 Splanchnikusgebiet . . . . . . . . . . . . . . 125

4.7 Fetaler und plazentarer Kreislauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

4.7.1 Organisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1264.7.2 Umstellungen nach der Geburt . . . . . 128

IMPP-Hits

• Hämodynamik: Gefäßwiderstand, Strö-mungsgeschwindigkeit, Viskosität

• Blutdruckregulation

• Fetaler Kreislauf • Euler-Liljestrand-Mechanismus

▶ 3.3 Elektrokardiogramm ▶ 3.3.2 Entstehung des EKG

67

T-WelleDie anschließende Repolarisation des Ventrikel-myokards ist für die T-Welle verantwortlich. Der Integralvektor der Repolarisation ist nach links unten gerichtet. Die Repolarisation schreitet von den zuerst repolarisierten subepikardialen zu den später repolarisierten subendokardialen Muskel-

schichten voran und ist also der Ausbreitungsrich tung der Depolarisation entgegengesetzt. Da-durch erklärt sich, dass die T-Welle ebenfalls ei-nen positiven Ausschlag hat und nicht, wie bei gleicher Re- und Depolarisationsrichtung zu er-warten wäre, einen im Vergleich zur R-Zacke ge-gensinnigen Ausschlag aufweist. Die größere Brei-

T

Zeit

mV

mV

S

mV

R

mV

Q

–

mV

P

+

–

+

–

+

–

+

–

+

–

Herz-basis

Herzspitze

+

–

+

+

–

+

–

+

–

Abb. 3.8 Richtung und Stärke des Integralvektors und die korrespondierenden EKG-Ableitungen (II nach Einthoven) und Vektor-schleifen bei der elektrischen Herzaktion. Nach [3]

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18 19

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352.2 Spinalnerven (Nervi spinales)

2

a

b

c

Abb. 2.8 N. ulnaris.a Verlauf (Ventralansicht des Arms).1 Fasciculus medialis (Ursprung des N. ulnaris), 2 Verlauf des N. ulnaris im Sulcus bicipitalis medialis, 3 Durchtritt durch das Septum intermusculare brachii mediale, 4 Verlauf im Sulcus ulnaris um den Epicondylus medialis herum, 5 R. dorsalis (rein sensibel für den Handrücken), 6 R. palmaris (rein sensibel für den Kleinfi ngerbal-len), 7 R. superfi cialis (rein sensibel), 8 R. profundus (rein motorisch). 9 Retinaculum fl exorum . [T873, L106]b Sensibles Innervationsgebiet. [T873, L126]c Krallenhand bei Läsion des N. ulnaris. Beachte die Atrophie der Mm. interossei und der Muskulatur im Bereich des Daumengrundgelenks (M. adductor pollicis). [T873, L106]

Tab. 2.2 N. ulnaris (C8–Th1) Innervation motorisch sensibelvom Unterarm aus • M. fl exor carpi ulnaris

• M. fl exor digitorum prof. (ulnarer Anteil)• dorsale und palmare Handfl äche (ulnar)• dorsale Teile des 4. und 5. Fingers

von der Hand aus –• R. profundus • Muskulatur des Kleinfi ngerballens

• Mm. lumbricales III und IV• Mm. interossei dorsales und palmares• M. adductor pollicis• M. fl exor pollicis brevis (Caput profundum)

• R. superfi cialis – • palmare Teile des 4. und 5. Fingers

+41288_Trepel.indb 35 30.06.2017 07:42:46

91.2 Wiederholung: Nährstoffe

1

(› Abb. 1.8). Am Beispiel der Glucopyranose seht ihr außerdem, dass an C1 (die rechte Ecke des Rings), das früher die Aldehydgruppe trug, nun ein Chiralitätszentrum entstanden ist. Dieses Zentrum wird im Fall von Zuckern auch als anomeres C-Atom bezeichnet. Je nachdem, ob die Hydroxygruppe am anomeren C nach unten oder oben zeigt, bezeichnet man den Zucker als α oder β. Bei der Glucose in un-serem Körper stehen die α-, die β- und die off enket-tige Form im Gleichgewicht. Man spricht von Muta-rotation .

F Ü R D I E K L A U S U RWenn ihr mal im Stress der Prüfung das anomere C-Atom nicht fi nden könnt, sucht nach einem C, das über zwei Einfachbindungen an Sauerstoffatome gebunden ist!

L E R N T I P PFuranose = Fünfring (4 C- und 1 O-Atom)Pyranose = Sechsring (5 C- und 1 O-Atom)Alpha = abwärtsBeta = oben

Noch ein letzter Punkt, dann können wir das Kapitel Monosaccharide vorerst abschließen. Wir haben ge-lernt, dass Monosaccharide funktionelle Gruppen besitzen, und diese sind bekanntlich gerne an che-mischen Reaktionen beteiligt.

F Ü R A H N U N G S L O S EWas sind funktionelle Gruppen ? In der Organik (also der Chemie des Kohlenstoffs) hat man häufi g mit Verbindun-gen von Kohlen- und Wasserstoff zu tun. Da sich diese beiden Elemente in ihren Elektronegativitäten (also dem Vermögen, Elektronen an sich zu ziehen) kaum unter-scheiden, sind die Bindungen zwischen den Atomen in Kohlenwasserstoffen quasi unpolar und damit eher wenig reaktiv. Neben Kohlen- und Wasserstoff können aber auch noch andere Elemente in organischen Verbindungen vorkommen, die man als Heteroatome bezeichnet. Deren Elektronegativitäten unterscheiden sich teilweise stark von denen des Kohlenstoffs (Sauerstoff ist z. B. vergleichs-weise stark elektronegativ). Da das elektronegativere Atom gemeinsam bindende Elektronenpaare zu sich zieht, bewirkt dies eine lokal stärker negative Ladung und damit eine Polarisierung der Atombindung. Am anderen Bindungspartner entsteht dagegen ein positiver Ladungs-schwerpunkt. Da nun entgegengesetzt geladene Teilchen an der polarisierten Bindung angreifen können, ist die Reaktivität gegenüber einer unpolaren Bindung erhöht.

Heteroatome (aber auch Doppelbindungen) beeinfl ussen also die Reaktivität einer organischen Verbindung. Man bezeichnet sie deshalb auch als funktionelle Gruppen.

Im Folgenden sind wichtige Reaktionsmechanismen zusammengefasst, wobei es Punkte bringen kann, euch den Reaktionsmechanismus und das Produkt einzuprägen (› Abb. 1.9). Schaut gelegentlich ein-mal auf die Fischer-Projektionen der Zucker, um euch die Reaktion und das Produkt besser vorstellen zu können.• Aus Glucose entsteht durch Oxidation an C1

Gluconsäure.• Aus Glucose entsteht durch Oxidation an C6

Glucuronsäure.• Aus Glucose entsteht durch Reduktion der Al-

dehydgruppe Sorbitol (ein Polyalkohol).• Aus Mannose entsteht durch Reduktion der Alde-

hydgruppe Mannitol (ebenfalls ein Polyalkohol).

Exkurs: Oxidation und Reduktion

Auch hier noch einmal eine kleine Auff rischung eu-res Chemiewissens:• Gibt ein Stoff Elektronen ab, wird er oxidiert.• Nimmt ein Stoff Elektronen auf, wird er reduziert.Da in der Natur Elektronen nicht einfach abgegebenwerden, um dann frei im Raum herumzuschwirren,fi nden Elektronenabgabe und -aufnahme in einergekoppelten REDuktions-OXidations-Reaktion (Redoxreaktion ) statt.

L E R N T I P PReduktion = mehr (Elektronenaufgabe)Oxidation = Ex (Elektronenabgabe)

Manchmal sieht man allerdings nicht auf den ersten Blick, wo Elektronen aufgenommen oder abgegeben werden, weshalb man Oxidationszahlen als Hilfs-mittel nutzt. Oxidationszahlen sind als formale La-dungen defi niert. Was zunächst verwirrend klingt, ist eigentlich ganz einfach: Die Oxidationszahl ver-gleicht den Zustand eines Atoms mit dem Zustand, den es als Element hat. Die folgenden Beispiele soll-ten Klarheit schaff en:1. Liegt ein Stoff als Element vor, hat er genauso

viele Elektronen, wie seiner Kernladungszahl

+41397_Windisch.indb 9 19.06.2017 13:20:11

10 1 Einführung in Stoffwechselwege

1

(= Protonenzahl) entspricht, und erhält die Oxidationszahl 0.

2. Liegt ein Stoff als Ion vor, hat er genauso vieleElektronen mehr oder weniger, wie seine Ladungangibt. Seine Oxidationszahl entspricht folglichder Ladung (Mg2+ hat 2 Elektronen weniger alsdas Mg-Atom und somit die Oxidationszahl +2).

Aufpassen muss man bei Molekülen! Zur Erinne-rung: Atome sind über gemeinsam bindende Elekt-ronenpaare verbunden. Das Elektronenpaar wird bei der Bestimmung der Oxidationszahl immer dem elektronegativeren Partner zugeordnet. Es bietet sich deshalb an, Moleküle zu zeichnen und mit ei-

nem Bleistift die Elektronenpaare zuzuordnen. Dann zählt man für jedes Atom die Elektronen, die ihm zugeordnet werden, und vergleicht diese An-zahl mit der, die es im elementaren Zustand hätte (› Abb. 1.10).

A C H T U N GIm Infokasten zu den funktionellen Gruppen haben wir gelernt, dass eine Bindung zwischen Kohlenstoff und Wasserstoff aufgrund ähnlicher Elektronegativitäten als unpolar bezeichnet wird. Trotzdem wird das bindende Elektronenpaar bei der Bestimmung der Oxidationszah-len dem Kohlenstoff zugewiesen.

CH2OH

C

C

C

C

CH2OH

OH

HO

OH

OH

H

H

H

H

COO–

C

C

C

C

CH2OH

OH

HO

OH

OH

H

H

H

H

COO–

HO

O

OH

OH

OH

H

H

H

HH

14

23

5

6CH2OH

HO

O

OH

OH

OH

H

H

H

HH

NH C C

CHC NH

H2

O

O

CH2OH

HO

O

OH

OH

OH

H

H

HH

CH2OH

HO

O

OH

OH

H

H

HH O

CH2OH

HO

O

OHOH

H

H

H

HH

NH2

CH2OH

HO

O

OHOH

H

H

H

HH

NH C CH3

O

e

a

h

b

ig

c

df

Sorbitol Glucuronsäure

Glucose

Gluconolacton Glucosamin

GluconsäureN-Acetyl-Glucosamin

H O2

Maltose-Glucose(1-4

Glucose-6- P

N-glykosidische Bindungan Asparaginrest

H H

C CH H2

1 4

2O OH H

H H

H

H HO O

OO O

O OHH H

H H

H H

O OH H

CH2 O P

HO

O

OH

OH

OH

H

H

H

HH

Abb. 1.9 Reaktionsprodukte der Glucose [L253]

+41397_Windisch.indb 10 19.06.2017 13:20:11

191.7 Entwicklungsgeschichte des Nervensystems

1

beinhaltet. Vom Pallium hebt sich der Ganglienhügel ab (s. o.), der die Zellen zur Bildung des Striatums, des Corpus amygdaloideum und des Septums enthält (› Abb. 9.6, S. 199). Es wird also in der Großhirnanlage früh die Gliederung in Rinde und Kerne festgelegt. Die weiteren entwicklungsgeschichtlichen Besonderheiten der Großhirnhemisphären (Hemisphärenrotation, Kortexeinteilung) werden in › Kap. 9.1.2 und › Kap. 9.1.3 beschrieben.

M E R K EAbkömmlinge der Grundplatte sind: Vorderhorn des Rückenmarks, mo-torische Hirnnervenkerne, Tegmentum des Mittelhirns.Abkömmlinge der Flügelplatte sind: Hinterhorn des Rückenmarks, sen-sible Hirnnervenkerne, Olivenkerne der Medulla oblongata, Brückenkerne, Tectum des Mittelhirns, Kleinhirn, Zwischenhirn (einschließlich Auge), Großhirn.

VentrikelsystemMit der Bildung der Hirnbläschen (s. o.) weitet sich auch das Innere des Neuralrohrs zu größeren, mit Flüssigkeit gefüllten Hohlräumen

aus, die im Dreibläschenstadium entsprechend den Vesikeln als Prosozele, Mesozele und Rhombozele bezeichnet werden. Im Fünfb läschenstadium heißen sie entsprechend den Vesikeln: zwei laterale Telozelen , die die Seitenventrikel bilden, Diozele, die (ge-meinsam mit einer medialen Telozele) den dritten Ventrikel bil-det, Mesozele, die später den Aquädukt bildet, sowie Meta- und Myelozele , die gemeinsam den vierten Ventrikel bilden.

K L I N I KWenn die Hohlraumverbindungen zwischen den Vesikeln – später den Ventrikeln – verengt sind, kommt es zu einer Passagestörung der Flüssig-keit (dem späteren Liquor cerebrospinalis). Meist ist dies im Bereich des Mesencephalons (Mittelhirns) der Fall, da der Hohlraum in Form des Aquädukts hier ohnehin besonders eng ist. Eine solche Passagestörung in der Embryonalzeit führt zu einem Liquoraufstau mit stark ausgeweiteten Ventrikeln und Ausdünnung der Hirnsubstanz. Dieses Krankheitsbild des angeborenen Hydrocephalus („Wasserkopf“) fällt durch einen zu großen Gehirnschädel auf, da die Schädelknochen in ihrem Wachstum dem Druck von innen nachgeben und sich ausweiten. Zum Krankheitsbild des Hydro-cephalus › Kap. 10.1.3.

Zusammenfassung Das Nervensystem dient vor allem der Kommunikation mit der Umwelt. Wahrnehmung von Sinnesreizen, Integration der Reiz-information und entsprechende Reizantwort sind seine Haupt-aufgaben. Man gliedert es in das zentrale und das periphere Nerven system, ebenso wie in das somatische und das vegetative Nervensystem.

• Zentrales Nervensystem (ZNS): Es setzt sich aus Gehirn undRückenmark zusammen, die beide innerhalb des Schädels bzw.Wirbelkanals in Liquor cerebrospinalis eingebettet und vonHirn- bzw. Rückenmarkshäuten (Meningen) umgeben sind.Das ZNS gliedert sich in graue und weiße Substanz, wobei diegraue Sub stanz vor allem die Zellkörper der Nervenzellen, dieweiße nur deren Fortsätze enthält. Gliazellen (s. u.) fi nden sichin der grauen und in der weißen Substanz.

• Peripheres Nervensystem (PNS) : Es besteht überwiegend ausNervenzellfortsätzen, den Nerven (Nervenzellkörper fi ndensich hier nur in den peripheren Ganglien) .

• Somatisches Nervensystem: Es dient der bewussten sensiblenWahrnehmung und der bewussten motorischen Steuerung derKörperperipherie.

• Vegetatives Nervensystem: Es steuert (in der Regel unbe-wusst) die Funktion der inneren Organe und ist damit für dieAufrechterhaltung des inneren Körpermilieus verantwortlich.

Das Nervensystem besteht aus Neuronen und Gliazellen.

• Neurone: Sie bestehen aus einem Zellkörper (Perikaryon) undeinem oder mehreren Fortsätzen ( Axon und Dendriten). Nach Anzahl der Fortsätze unterscheidet man uni-, pseudouni-, bi- und multipolare Neurone. Neurone können elektrische Signa-le leiten und an nachfolgende Zellen über Synapsen weiterge-ben. Dabei bedienen sie sich chemisch defi nierter Substanzen,die Transmitter genannt werden.

• Gliazellen: Sie bilden u. a. Markscheiden um die Fortsätze von Neuronen. Die Markscheiden dienen vor allem der verbesserten Erregungsleitung, sie werden peripher von den Schwann- Zel-len, zentral von den Oligodendrozyten gebildet. Im ZNS gibt es noch weitere Gliazellen: Astrozyten (u. a. Stütz- und Ernäh-rungsfunktion, Bildung der Blut-Hirn-Schranke und Modula-tion der Synapsenfunktion), Mikroglia (Phagozytenfunktion) und Ependymzellen (Auskleidung der inneren Liquorräume).

Periphere Nerven bestehen aus den Axonen und Dendriten von Nervenzellen, deren Perikaryen innerhalb des ZNS oder in einem peripheren Ganglion liegen. Ihre Fortsätze werden nicht nur von Markscheiden, sondern auch von Bindegewebslamellen umhüllt, die den Nerv mechanisch belastbarer und elastischer machen. Als aff erent werden dabei diejenigen Nervenfasern bezeichnet, die zum ZNS ziehen und somit sensibel sind, als eff erent diejeni-gen, die vom ZNS wegziehen, also motorisch sind. Innerhalb des ZNS sind sensibel und aff erent sowie motorisch und eff erent nicht gleichzusetzen.

Man kann im ZNS verschiedene Transmittersysteme unter-scheiden. Dies sind Neuronengruppen, die sich jeweils durch die Verwendung eines bestimmten Transmitters auszeichnen. Man spricht dabei von cholinergen, dopaminergen etc. Neuronen-gruppen. Grundsätzlich unterscheidet man erregende (exzitato-rische) von hemmenden ( inhibitorischen) Transmitterwirkun-gen auf die Eff ektorzelle, wobei die jeweilige Wirkung von der Beschaff enheit des Rezeptors an der postsynaptischen (Eff ektor-)Zelle bestimmt wird.

EntwicklungsgeschichteDas Nervensystem entsteht embryologisch aus dem Ektoderm. Dabei entwickeln sich durch den Vorgang der Neurulation das Neuralrohr, das später zum ZNS wird, und die Neuralleiste, die später Zellen des peripheren Nervensystems, der weichen Hirn-

+41288_Trepel.indb 19 30.06.2017 07:42:44

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20 1 Grundlagen, Begriffe und Definitionen

1

Wiederholungsfragen 1. Umreißen Sie grob die Aufgaben des somatischen und des ve-

getativen Nervensystems.2. Schildern Sie kurz den Aufb au eines Neurons! Erläutern Sie

kurz die Aufgaben, die den einzelnen Anteilen einer Nerven-zelle zukommen.

3. Wie heißen die häufi gsten peripheren Gliazellen und welcheAufgaben erfüllen sie?

4. Welche Aufgabe kommt den Oligodendrozyten zu?5. Was bedeutet aff erent und eff erent?6. Nennen Sie die wichtigsten exzitatorischen und inhibitori-

schen Transmitter.

7. Wo fi ndet man im peripheren Nervensystem Perikaryen vonNervenzellen?

8. Aus welchen embryonalen Anlagen des Nervensystems ent-stehen die Zellen des zentralen und aus welchen Anteilen dieZellen des peripheren Nervensystems?

9. Zählen Sie die fünf Sekundärbläschen des embryonalen Ge-hirns auf und geben Sie deren Derivate im adulten Gehirn an.

10. Was entsteht im ZNS aus der Grundplatte, was aus der Flü-gelplatte?

häute und des Nebennierenmarks liefert. Das Neuralrohr gliedert sich in einen Rückenmarksanteil und einen Gehirnanteil. Im Ge-hirnanteil entstehen einzelne Hirnbläschen, die die Anlage für die späteren Gehirnabschnitte bilden (Großhirn-, Zwischen-hirn-, Mittelhirn- und Rautenhirnbläschen) . Das Auge entsteht großenteils aus dem Zwischenhirnbläschen. Aus dem Hohlraum dieser Gehirnbläschen entsteht das spätere Ventrikelsystem.

Die Neuralrohrwand gliedert sich in einen ventralen Ab-schnitt, die Grundplatte, und einen dorsalen Abschnitt, die Flü-gelplatte.

• Aus der Grundplatte entstehen die (motorischen) Vorder-hornzellen des Rückenmarks, die motorischen Hirnnervenker-ne und der ventrale Abschnitt des Mittelhirns (Tegmentummesencephali).

• Aus der Flügelplatte entstehen die (sensiblen) Hinterhornzel-len des Rückenmarks, die sensiblen Hirnnervenkerne , der dor-sale Abschnitt des Mittelhirns (Tectum mesencephali), dasKleinhirn, das Zwischenhirn und das Großhirn.

Lösungen 1. Somatisches NS: motorisch willkürliche Ansteuerung der Ske-

lettmuskeln, sensibel bewusste Wahrnehmung des Körpersund seiner Umgebung.Vegetatives NS: Gliederung in Sympathikus und Parasympa-thikus (parallel hierzu existiert ein enterisches Nervensystem); unwillkürliche und unbewusste Steuerung der inneren Organe und ihrer Funktion (Atmung, Verdauung, Kreislauf etc.).

2. Gliederung in Perikaryon (Soma), Dendrit (bei multipolarenNervenzellen mehrere) und Axon (stets nur eines). Das Axonverzweigt sich terminal zum Telodendron, an dessen Endedie synaptischen Endkolben stehen. Die Dendriten dienender Erregungsaufnahme, die synaptischen Endkolben der Er-regungsweitergabe über die mit der nachgeschalteten Zellegebildeten Synapsen. Das Perikaryon unterhält den Stoff -wechsel der Nervenzelle (Transmitterproduktion, Energiege-winnung etc.).

3. Häufi gste Form: Schwann-Zellen (Markscheidenbildung).4. Markscheidenbildung im ZNS (klinische Bedeutung bei Mul-

tipler Sklerose!).5. Aff erent = zuführend (im Fall einer aff erenten Faser von der

Peripherie zum ZNS gleichbedeutend mit sensibel). Eff erent =

wegführend, ableitend (im Fall einer eff erenten Faser vom ZNS in die Peripherie gleichbedeutend mit motorisch).

6. Besonders wichtig sind: exzitatorisch: Glutamat, Acetylcholin;inhibitorisch: GABA, Glycin.

7. In den sensiblen (Spinal- und Hirnnerven-)Ganglien sowie inden motorischen vegetativen Ganglien.

8. Zellen des Zentralnervensystem (ZNS): Neuralrohr. Zellen desPNS: Neuralleiste.

9. Myelencephalonbläschen (adultes Gehirn: Medulla oblongata= verlängertes Mark), Metencephalonbläschen (adultes Ge-hirn: Pons und Cerebellum = Brücke und Kleinhirn), Mes-ence phalonbläschen (adultes Gehirn: Mesencephalon = Mit-telhirn), Diencephalonbläschen (adultes Gehirn: Diencepha-lon = Zwischenhirn), Telencephalonbläschen (adultes Gehirn:Telencephalon = Großhirn).

10. Grundplatte: Vorderhorn des Rückenmarks, motorischeHirnnervenkerne, Tegmentum des Mittelhirns. Flügelplatte:Hinterhorn des Rückenmarks, sensible Hirnnervenkerne, Oli-venkerne der Medulla oblongata, Brückenkerne, Tectum desMittelhirns, Kleinhirn, Zwischenhirn (einschließlich Auge),Großhirn.

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