Anatomie und Physiologie (Fach) / Knochen - Muskeln (Lektion)
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VL Henry Schulz
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- Bewegungsapparat - aktiv: Muskeln - passiv: Knochen - Knorpel, Sehnen - Bänder, Gelenke
- Skelettsystem - Stabilität - Schutzhülle fürs Gehirn - äußeres Erscheinungsbild - Calciumspeicher - Ort der Hämatopoese - 206 Knochen, durch Gelenke/ Fugen verbunden - nur 12% des Gewichts, obwohl großen Druck- ...
- Skelett (Knochen) - Stirnbein, Scheitelbein, Schläfenbein, Augenhöhle, Unterkiefer, Oberkiefer - Schlüsselbein, Schulterblatt, Oberarmknochen (Humerus), Ellenbogengelenk, Speiche, Elle, Handwurzelknochen, Mittelhandknochen, ...
- Knochenformen - lange Röhrenknochen: Diaphyse (Schaft), Epiphyse (Knochenende) - kurze Knochen: nur Spongiosa & dünne Compacta (zB Handwurzel) - flache Knochen: 2 Schichten Compacta, dazwischen dünne Spongiosa
- Aufbau des Knochens - Periost - Compacta & Spongiosa - Endost - Knochenmark - bei Röhrenknochen: Epiphyse, Metaphyse, Diaphyse
- Periost (Knochenhaut) - Gefäße zur Versorgung des Knochens - Nerven zur Schmerzwahrnehmung - innere Schicht: undiffernzierte Zellen, Umwandlung zu Osteoblasten (Knochenzellen) bei chondralen Ossifikation (Entwicklung des ...
- Knochengewebe - Aufgaben - stützt Weichteile - Ansatzmöglichkeiten für Skelettmuskeln - schützt innere Organe - mit Skelettmuskeln: Bewegungen - speichert Mineralien & entlässt sie in Blutbahn - rotes Knochenmark: produziert ...
- Compacta - besteht aus Haver'schen (parallel zur Oberfläche) & Volkmann'schen Kanälen (verbinden Haver'sche)
- Osteocyten - Knochenzellen - haben Lamellen aufgebaut & sich selbst eingemauert - liegen zwischen Lamellschichten - versorgt über Haver'schen & Volkmann'schen Kanal
- Osteoklasten - für Abbau des Knochens - Knochen in ständigem Auf-/abbau
- Spongiosa - nicht so dicht wie compacta - von Trabekel (Knochenbälkchen) durchzogen -> 3D Röhrensystem - innen: Knochenmark
- Endost - innere Auskleidung des kompakten Knochens = trennende Schicht zum KNochenmark - undiffernezierte Zellen (zur Ossifikation/ Hämatopoese)
- Knochenmark - rot: zur Blutzellenbildung bei Säuglingen in allen Knochen, dann verringert bei Erwachsenen va in platten & kurzen Knochen - gelb: beinhaltet Fettzellen punktartig ...
- Röntgenbild der Hand - Dichte der Knochen fängt fast ganze Röntgenstrahlung auf
- Entwicklung des Knochengewebes - direkt: desmale Ossifikation aus Mesenchymzellen (aus embryonale Bindegewebe) - indirekt: chondrale Ossifikation über Bildung von hyalinem Knorpel (Mesenchym -> Knorpelmaterial -> verknöchert) - vorwiegend! ...
- Chondronale Ossifikation - perichondral: Verknöcherung von außen in Diaphyse wird Bindegewebe -> Osteoblasten (Dickenwachstum) -> bilden Knochenhülse ...
- Knorpelzellen/ -gewebe - Liegen inselförmig in Kollagenfasern und Kitt (Knorpelgrundsubstanz) - hyaliner Knorpel: Kollagenfasern sind zahlreich aber unsichtbar (Bsp Nasenknorpel, Rippenansatz, Kehlkopf) - Faserknorpel: Kollagenfasern ...
- Knorpel - aus Chondrocyten & extrazellulärer Grundsubstanz - Form des Bindegewebes (gehört zu Stützgewebe) - druckelastisch, ermöglicht Gleitbewegungen, schneidbar (da aus organischen Materialien), moduliert ...
- Knorpelgrundsubstanz - 60-70 % Wasser - 30-35 % Glykosaminoglykanen (CHondroitinsulfat & Hyaluronsäure) verbunden mit Kollagenfasern zu Proteoglykanen
- Knorpelentstehung (Chondrogenese) - Knorpel aus Mesenchym -> Vorknorpelzellen ->lagern sich zu Zellhaufen (Chondroblasten) -> bilden in Golgi-Apparaten und ER Knorpelgrundsubstanz
- Bestandteile des Knorpelgewebes - Chondroitinsulfat: für Basophilie & Aufquellen der Kollagenfasern - Glykosaminoglykane: Festigkeit - Proteoglykane: Elastizität - Chondroblasten: Teilung während Wachstum, geben Grundsubstanz in ...
- Bestandteile des Knochens - 65% anorganische Substanzen (~85% Calciumphosphat, Kalksalze für Röntgenstrahlen undurchlässig) - 25% organische Bestandteile (~90% kollagene (leimbildene) Bindegewebsfasern (hohe Zgfestigkeit), ...
- Knochenzellen - Osteoblasten: sezernieren Kollagenfibrillen & Osteoid (glykogenhaltige Grundsubstanz), Einlagerung von Calcium-Phophat (zur Festigkeit der Knochen), nach Calcifizierung: Osteocyten - Osteoklasten: Bauen ...
- Osteocyten - Havers'scher Kanal - zentraler Kanal in der Mitte des Osteons (funktionelle Grundeinheit der Compacta) - von 5 bis 20 μm Knochenlamellen konzentrisch umschlossen - innen: kleine Blutgefäse & Nervenfasern
- Trabekelstruktur - kleine Bälkchen aus Knochengewebe (Spongiosa wird dadurch aufgbaut) - ständiger Umbau - entlang der Belastungslinien (Trajektorien) dichter vernetzt
- Vorteile der Trabekel zur Compacta - Einsparung an Knochensubstanz - geringeres Gewicht - dynamische Anpassung an Belastungssituationen möglich (durch aktive Modullierung der Statik) - bringt stark proliferierender ...
- Röntgenbild von Hand & Unterarm - Knochen rechts stärker mineralisiert (weißer) - rechts dicker -> Anpassung durch chronische Belastungen (Tennis)
- Typische Knochenbrüche im Sport - Schlüsselbein (Kampfsport/Turnen) - Rippe (bei hohen Geschwindigkeiten, Skilauf, Radsport, Kampfsport) - mittlere Oberarmknochen (Handball, Speerwerden; indirekter Bruch durch Muskelzug) - Ober/Unterarm ...
- Knochenbrucharten - Querfraktur - Längsfraktur - unverschobene Schrägfraktur - verschobene Schrägfraktur - Spiralfraktur - Grünholzfraktur (an knovexseite - biegungsbruch) - Trümmerfraktur
- Offen Knochenbruch - Bruch & offene Verletzung der Weichteile - kontaminierte Umwelt dringt in sauberes innere Milieu ein -> Risiko für Infekte & Nicht-Heilung
- Konservative Heilung - Knochen stabilisiert sich selbst - Muskeln als Schiene - spezielle Verbandtechnik
- 1. Bildung eines Frakturhämatoms - durch Gewalteinwirkung auf Knochen - Makrophagen, Granulocyten & Mastzellen infiltrieren Hämatom (sezernieren Histamin & Heparin) - im Hämatom: - pluripotente Stammzellen (aus Mesenchymen) ...
- 2. Fibrocartilaginöse Callusbildung - nach Entzündungsphase wird Bluterguss (Netz aus Fibrin & Kollagen) ersetzt durch Granulationsgewebe mit Fibroblasten, Kollagen & Kapillaren - 4-6 Wochen - Osteoklasten bauen nicht durchblutete Knochensubstanz ...
- 3. Knöcherne Callusbildung - Aushärtung des Callus durch Mineralisation -> Geflechtknochen (durch einsprossende Kapillaren vorgegeben) orientiert sich an Richtung der Belastungsachse - 3-4 Monate (dann ...
- 4. Knochenumbau, 'Remodeling' - Geflechtknochen -> lamelläre Knochen - Wiederherstellung der regulären nutritiven Versorgung des Knochens (Havers, Volkmann) - Remodeling: Wiederherstellung der Knochenstruktur - 6-24 Monate
- Muskelgewebstypen - glatte Muskelzellen (innere Hohlorgane) - quergestreifte Skelettmuskelzellen (aktiver Bewegungsapparat) - quergestreifte Herzmuskelzellen
- Glatte Muskelzellen - für unwillkürliche Bewegungen - reagiert langsam & dient Dauerleistung ohne Kraftspritze
- Quergestreifte Skelettmuskelzellen - willkürliche Bewegungen - Verschiebung der Aktinfilamente löst Muskelkontraktion aus - reagiert sofort - Verbindung über Knochen mit Sehnen & Bändern
- Quergestreifte Herzmuskelzellen - Muskelgewebe verbunden durch Glnazstreifen - arbeitet autonom; vegetatives NS nur modulierenden Einfluss
- Aufbau der Skelettmuskulatur - 0,1 - 1 mm dicke Faserbündel (aus Muskelfasern gebildet) - 0,1 - 15 cm lange Muskelfasern (Durchmesser: 20-100 μm) - Fasern umhüllt von elastischer Hülle (Sarkolemm) - innen: kontraktile Myofibrillen ...
- Sarkoplasma - enthält Mitochondrien, Myoglobin, Glykogen, sarkoplasmatisches Retikulum & Fetttröpfchen
- Myofibrillen - parallel zur Längsrichtung - aus Eiweißfilamenten Aktin & Myosin -> Fibrillen in helle & dunkle Abschnitte - benachbarte Myofibrillen auf gleicher Höhe nebeneinander: quergestreift
- Aufbau des Sarkomers - umfasst Bereich 2er Z-Streifen (~ 2 μm lang) - in Myofibrille: mehrere Sarkomer hintereinander - kleinste kontraktile Einheit - Z-Streifen quer zu I-Bande - an Ihnen sind Enden der Aktinfilamente ...
- Aktinfilament - aus kugelförmigen Eiweißmolekülen (doppelspiralig angeordnet) - längsrinnig verlaufen Eiweißfäden aus Tropomyosin mit Troponin (zur Muskelkontraktion) - 6 in hexagonaler ANordnung um Mosinfilament ...
- Myosinfilament - dunklen Streifen in Myofibrillen - 10 nm dick, 1,5 μm lang - Moleküle aus Kopf- & Halsteil (schweres Meromyosin (HMM)) & Schaftteil (2 verdrillten Anteilen aus leichtem Meromyosin (LMM)) - am Myosinkopf ...
- Titinfilamente - zentrieren Myosinfilamente elatisch zwischen Aktin - sorgen für Ruhespannung, Elastizität, Stabilität des Sarkomers - wirken übermäßigen Dehnung des Sarkomers entgegen (durch Rückstellkraft) ...