1 Aufbau und Funktion des menschlichen Körpers - ein Überblick

1.1 Geschichtlicher Überblick

Seit der Antike beschäftigen sich die Menschen mit der Lehre vom Aufbau von Organismen - weshalb die Anatomie als eine der ältesten Naturwissenschaften gilt. Das Wort "Anatomie" leitet sich aus dem Griechischen ab: a?at?µ?e?? ("anatemnein") bedeutet übersetzt so viel wie "zerschneiden" oder "zergliedern". Doch dieses "Zerschneiden" war - zumindest was den menschlichen Körper anbelangt - in früheren Zeiten keineswegs so selbstverständlich wie heute. Die Ehrfurcht vor den Toten, kulturelle und religiöse Vorbehalte ließen die Wissenschaftler lange vor der Eröffnung eines Leichnams, einer Sektion, zurückschrecken. Zeitweise waren Sektionen auch ausdrücklich verboten. Man behalf sich, indem man Tierkörper sezierte und aus dem, was bei Menschen durch Wunden sichtbar wurde, auf die weiteren Strukturen im Körper schloss.

Auch wenn sein Interesse nicht in erster Linie der Anatomie galt, darf in diesem Zusammenhang der Arzt Hippokrates von Kos (ca. 460 bis ca. 370 v.Chr.) nicht unerwähnt bleiben. Er gilt als der Vater der modernen Medizin, da er als Erster die Patienten, ihre Symptome und ihre Lebenssituation genau beobachtete, um daraus die geeignete Therapie abzuleiten. Bis dahin waren Erkrankungen durch religiöse oder magische Phänomene erklärt und nicht von Ärzten, sondern von Priestern oder Heilern behandelt worden. Hippokrates wurde schon zu Lebzeiten verehrt und gab sein Wissen in Briefen an seine Kollegen weiter. Außerdem gründete er in Kos die erste Ärzteschule, wodurch er die Medizin in den Stand einer Wissenschaft erhob. Er gilt als Begründer der Viersäftelehre, die von den Symptomen ausgehend auf ein Ungleichgewicht zwischen den vier "Säften" Blut, Schleim, gelbe und schwarze Galle schloss. Diesem Ungleichgewicht sollte mit Medikamenten, Diäten und einer Verbesserung des Lebenswandels begegnet werden. Zu den weiteren therapeutischen Maßnahmen zählten z.B. der Aderlass und das Schröpfen. Sein Konzept der Viersäftelehre hatte bis ins 19. Jahrhundert Bestand. Erst dann setzte sich die Idee durch, dass Krankheiten durch Störungen der Zellfunktionen hervorgerufen werden. Doch auch wenn seine Viersäftelehre inzwischen in den Hintergrund getreten ist, gelten viele der von Hippokrates begründeten Prinzipien noch heute für Mediziner: die Schweigepflicht, die Pflicht zur genauen Beobachtung, Befragung und Untersuchung des Patienten, die Pflicht zu körperlicher und geistiger Hygiene und eine hohe ethische Verantwortung für sein Tun. Noch heute schwören angehende Ärzte den "Eid des Hippokrates", der nach dem berühmten Arzt der Antike benannt ist und viele diese Grundprinzipien enthält.

Bald nach dem Wirken des Hippokrates gelang der Anatomie im 3. Jahrhundert v. Chr. ihr Durchbruch: Unter der Herrschaft Ptolemaios des I. entwickelte sich die ägyptische Hafenstadt Alexandria zu einem Bildungszentrum, dessen Lehre als alexandrinische Schule bekannt wurde. Hier wurde auch zu medizinischen Themen geforscht. In diesem wissenschaftlichen Umfeld fand die erste belegte Sektion eines Menschen statt. Herophilus von Chalkedon und Erasistratos von Keos öffneten den Leichnam eines Hingerichteten, um dessen Organe zu untersuchen. Nach dem Tod der beiden fand sich allerdings kein Nachfolger, der die Anatomie gegen die noch immer bestehenden Vorbehalte gegenüber dem Öffnen Verstorbener mit derselben Leidenschaft vorantrieb. So dümpelte die neue Wissenschaft in den nächsten Jahrhunderten auf mehr oder weniger demselben Wissensstand vor sich hin.

Rund 400 Jahre später, im 2. Jahrhundert nach Christus, verfasste der griechische Arzt Galenos von Pergamon (deutsch: Galen) sein aus 14 Büchern bestehendes Hauptwerk "Methodus medendi", das sich zum frühen Standardwerk der medizinischen Literatur entwickelte. Darin fasste er das gesamte medizinische Wissen der damaligen Zeit zusammen. Dies war kein leichtes Unterfangen, denn die Medizin war damals von zwei unterschiedlichen Strömungen geprägt: Die eine folgte der Viersäftelehre des Hippokrates, die andere verstand Krankheiten und ihre Symptome als Folgen anatomischer Veränderungen. Galen betrieb auch zahlreiche anatomische Studien. Da in Rom, wo er praktizierte, Körperöffnungen am Menschen untersagt waren, musste er auf Schweine, Affen und Hunde ausweichen. Bei seiner Tätigkeit als Gladiatorenarzt sah er außerdem zahlreiche, auch schwere Wunden, die ihm Einblicke in den Verlauf von Muskeln und Sehnen und den Aufbau von Gelenken gaben. Die Erkenntnisse, die er durch die Sektionen gewann, übertrug er auf den Menschen und hielt sie in zahlreichen Schriften fest ("Corpus galenicum"). Dabei machte er allerdings nicht deutlich, dass er nie einen Menschen seziert hatte und sein Werk daher größtenteils auf Annahmen beruhte. Diese Schriften dienten über 1000 Jahre als Grundlagen der anatomischen Lehre und galten als unantastbar wahr - auch wenn viele seiner Annahmen sich später als falsch erweisen sollten. Nach Galen ist übrigens die Galenik, die Lehre der Herstellung von Arzneimitteln, benannt.

Auch das gesamte Mittelalter hindurch folgte man Galens Lehre und hinterfragte sie nicht. Dies wurde dadurch begünstigt, dass die Medizinstudenten der damaligen Zeit nicht (wie heute üblich) selber anatomische Präparationen vornehmen durften. Sie schauten vielmehr ihrem Lehrer zu, der die Schnitte ausführte und das Gesehene im Sinne Galens interpretierte. Abweichungen von Galens Lehre wurden - sofern sie überhaupt bemerkt wurden - als Missbildungen abgetan. Die Sektionen weckten nach und nach auch die Sensationsgier der Bevölkerung, sodass sie zu Beginn des 14. Jahrhundert öffentlich wurden und die Schaulust eines zahlenden Publikums bedienten.

Im 16. Jahrhundert schließlich hatte die kritiklose Anerkennung von Galens Schriften ein Ende: Der flämische Medizinstudent Andreas Vesalius wollte - im Gegensatz zu seinen Vorgängern - nicht glauben, dass es sich bei den zahlreichen anatomischen Strukturen, die von Galens Lehre abwichen, um Missbildungen handele. So verschaffte er sich Möglichkeiten, Sektionen am Menschen vorzunehmen. Am Ende seiner Bemühungen standen zwei große Erfolge: In Bologna führte er 1540 erstmals eine öffentliche Sektion in einem eigens dafür errichteten Anatomischen Theater durch und 1543 veröffentlichte er mit "Vesals Anatomie" ein erstes umfassendes anatomisches Werk ("Vom Bau des menschlichen Körpers"), das - im Gegensatz zu Galens Schriften - auf Sektionen des Menschen fußte. Dieses revolutionierte die bestehenden wissenschaftlichen Ansätze derart, dass Vesalius als Begründer der modernen Anatomie angesehen werden kann.

In den folgenden Jahrhunderten führten zahlreiche Anatomen Vesalius' Werk fort. Im Zuge dessen entwickelten sich auch die Präparierkunst weiter. Bereits im 18. Jahrhundert entstanden Ganzkörperpräparate von Menschen und Tieren. Einen weiteren Fortschritt bedeutete die Verwendung von Formaldehyd zur Haltbarmachung von Organpräparaten. Je weiter sich die anatomische Forschung entwickelte, desto weniger Neues gab es zu entdecken - zumindest mit bloßem Auge. Da kam es gerade recht, dass im 19. Jahrhundert das Mikroskop so weit entwickelt war, dass sich damit der Körper auch auf Zellebene untersuchen ließ. Die mikroskopische Anatomie war geboren. Etwa um dieselbe Zeit spaltete sich die klassische Anatomie, wie sie bisher existiert hatte, in die Unterdisziplinen Anatomie und Physiologie auf, die seither als selbstständige Wissenschaften nebeneinander existieren.

1.2 Die Fächer Anatomie und Physiologie

1.2.1 Anatomie

Das Fach Anatomie umfasst die Teildisziplinen der makroskopischen Anatomie, der mikroskopischen Anatomie und der Embryologie. Alle drei Teildisziplinen sind gleichermaßen wichtig, um ein möglichst vollständiges Verständnis des menschlichen Körpers zu gewinnen.

Makroskopische Anatomie Sie beschäftigt sich mit allen Dingen des Körpers, die so groß sind, dass man sie mit bloßem Auge (oder mit einer Lupe) erkennen kann. Dabei betrachtet man den Körper nicht nur von außen, sondern setzt gezielte Schnitte, um auch innere Strukturen und Organe beurteilen zu können. In der makroskopischen Anatomie gibt es unterschiedliche Herangehensweisen:

• In der beschreibenden Anatomie (der deskriptiven Anatomie) wird das Erscheinungsbild von Körper und Organen beschrieben (Form, Größe, Farbe usw.).

• Die systematische Anatomie fasst Organe, die von ihrer Funktion her miteinander zusammenhängen, zu Organ- oder funktionalen Systemen (z.B. dem Nervensystem mit Gehirn, Rückenmark und Nerven) zusammen.

• In der topografischen Anatomie spielen die Lagebeziehungen verschiedener Strukturen zueinander die wesentliche Rolle.

• Die vergleichende Anatomie betrachtet dieselben anatomischen Strukturen beispielsweise an verschiedenen Tierarten und sucht Gemeinsamkeiten und Unterschiede.

Mikroskopische Anatomie Sie beschäftigt sich mit solchen Strukturen, für deren Betrachtung ein Mikroskop benötigt wird - also in erster Linie Gewebe und Zellen. Auch hier müssen spezielle Schnitte angefertigt oder Zellen gewonnen werden, die dann auf einem Objektträger unter dem Mikroskop betrachtet werden. Man kann zwischen der Zytologie...