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Mikroskopische Anatomie Kreislauforgane Allgemeines o Mittlerer Blutdruck im 100 mmHg o Kapillaren: 25 mmHg o Venen im Liegen: 5 mmHg o V. cava inf. Oberhalb d. Zwerchfells: 3 mmHg Schichtenbau v. Arterien Intima Schichtung o Einschichtiges Plattenepithel Endothelzellen liegen mit parallel zum Bluts...

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Mikroskopische Anatomie

Kreislauforgane Blutgefäße Allgemeines - Drücke o Mittlerer Blutdruck im Körperkreislauf: 100 mmHg o Kapillaren: 25 mmHg o Venen im Liegen: 5 mmHg o V. cava inf. Oberhalb d. Zwerchfells: 3 mmHg

Schichtenbau v. Arterien Intima - Schichtung o Einschichtiges Plattenepithel (Endothel; Endothelzellen liegen mit Längsachsen parallel zum Blutstrom) mit unterschiedlich dicker Basalmembran (aufgrund von verschiedener Diffusionsbarrieren!  Selektivität) o Subendotheliale Schicht (vorwiegend EZM und kaum Zellen)  altersabhängig verschieden dick (in jungen Jahren sehr schmal, kaum sichtbar; später wandern glatte Muskelzellen ein  Proliferation & Produktion von EZM  regional unterschiedlich starke Intimaverdickungen  EZM = Proteoglykane + Hyaluronan, kollagene und elastische Fasern, Mikrofibrillen aus Fibrillin und Kollagen Typ VI o Transmembranprotein der Adhärenskontakte = VE-Cadherin (vascular endothelial cadherin) - Adhärenskontakte, Tight junctions und Gap junctions - Glykokalyx – Schicht (500 nm) auf Endothel: Negativladungen  o wichtig für selektive Permeabilität o wichtig für lokale Konzentrierung diverser Moleküle (antithrombotische Stoffe, Wachstumsfaktoren, Zytokine, Chemokine, Enzyme) - Funktionen o Angiogenesefaktoren (Kollagen Typ XVII) o Gefäßerweiterung/verengung  Vasodilatatoren (erweiternd): Stickstoffmonoxid (NO), Prostacyclin  Vasokonstriktoren (verengend): Endothelin (Peptid) o Blutgerinnung  Von Willebrand-Faktor  Förderung der Thrombozytenadhäsion  Prostacyclin  Hemmung d. Thrombozytenaggregation o Interleukine o Selektine  wichtiger Regulator der Leukozytenemigration bei postkapillären Venolen o Umwandlung von VLDL zu LDL o Aktivierung v. Hormonen (Angiotensin-II) 1

Mikroskopische Anatomie Membrana elastica interna - Flechtwerk aus elastischen Fasern (durch Muskelzellen d. Media synthetisiert  beim elastischen Typ versteckt, da durch elastische Fasern maskiert; bei Membrana elastica externa genauso - Von Öffnungen durchsetzt  verbesserte Diffusion von Stoffen durch Gefäßwand & Durchtreten von Endothelzellfortsätzen durch Öffnungen  Bildung myoendothelialer Kontakte (wie gap junctions) mit Mediamusukulatur  Gefäßweite Tunica media - Glatte Muskelzellen + EZM - Muskulatur ist spiralförmig angeordnet - 35 – 45 Muskelschichten - Muskelzellen bilden EZM (also kein Vorkommen von Fibroblasten!!) o Elastische und kollagene Fasern, Proteoglykane o Je weiter peripher, desto weniger elastische Fasern (Windkessel-Funktion) Membrana elastica externa (nur bei größeren Arterien deutlich erkennbar) Tunica adventitia - Fibroblasten und zum Teil glatte Muskelzellen (Darm-, Hirn-, Fingerarterien) - Proteoglykane - Kollagen Typ I und Typ III (scherengitterartig angeordnet) - Elastische Fasern (vorwiegend längs orientiert) - Versorgungseinrichtungen der Gefäßwand o Vasa vasorum (Versorgung der äußeren Mediaschichten; innere Mediaschichten werden von Lumen d. Arterie aus versorgt) o Nervi vasorum o Lymphgefäße - Beherbergt Immunellen (Makropagen, dendritische Zellen, Mastzellen), multipotente Stammezllen, Progenitorzellen (entwickeln sich u.a. zu glatten Muskel- und Endothelzellen

Arterientypen Aa. Elastotypicae (herznah  Truncus pulmonalis und Aorta samt großer Abgänge) - Media: o Konzentrisch elastische Lamellen mit jeweils dazwischengelagerten Schichten von glatten Muskelzellen o Fibrillin-Mikrofibrillen verbinden glatte Muskelzellen und elastische Fasern o Stabiliserung durch Kollagenfibrillen o Einbettung in Proteoglykan-reiche Grundsubstanz - Eher kein wellenförmiges Lumen Aa. Mixtotypicae Aa. Musculotypicae 2

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Verkürzung d. Muskulatur während Fixierung  Lumen erscheint wellenförmig Meisten Arterien (mittelgroße, kleine und kleinste)

Schichtenbau v. Venen Intima - Grundsätzlich ähnlicher Bau wie bei Arterien Membrana elastica interna - Kann ausgebildet sein, oft diskontinuierlich Media - Große regionale Unterschiede o Venen d. Bauchraumes & Venen d. Halses: dünn und muskelschwach o Bein- und Armvenen: dicker o Reichlich elastische und kollagene Fasern in zirkulärer Muskulatur - Vasa vasorum können weit in Media eindringen Adventitia - Oftmals nicht klar von Media abgrenzbar - Kann longitudinale, glatte Muskulatur enthalten (bes. bei Venen d. Bauchraumes) - Venen d. Bauchraums: Adventitia ist hier dickste Schicht - Reichlich Versorgung mit Vasa vasorum (reichlicher als bei Arterien) - Venen d. Bauchraumes und der Haut sind reicher innerviert als die der Skeletmuskulatur Sonstiges - Vorkommen von Venenklappen (Ventile)  Intimaduplikaturen nach Art der Taschenklappen d. Herzens

Endstrombahn/Mikrozirkulation Arteriolen - Allgemein ähnlicher Aufbau wie große Arterien - Unterschied: 1-2 Schichten glatte Muskulatur (geschlossen); Membrana elastica interna fehlt meist - Bilden Widerstandsgefäße  Geschwindigkeitsregulierung (über Lumenänderung)  Stoffaustausch muss ermöglicht werden - Durchmesser: 10 – 30 m Kapillaren - Keine Muskelzellen; kein 3-schichtiger Aufbau - „nur aus Intima bestehend“ o halbmondförmige Endothelzellkerne o eigene Basalmembran o Zellkontakte zw. Endothelzellen: tight junctions, AdhärensKontakte, Gap junctions - Perizyten (Barrierefunktion, mech. Stützfunktion und Neoangiogenese) o Nucleus d. Perizyten wesentlich kleiner als der der Endothelzellen 3

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o Hat eigene Basalmembran  negativer Charakter wg. Proteoglykanen  eher Verlust von positiven Bestandteilen durch Kapillaren o Mesenchymaler (fibroblastischer) Ursprung  Bildung neuer Blutgefäße durch Umwandlung/Differenzierung Ca. Durchmesser eines Erythrozyts oder kleiner (ca. 7,5 um) Kapillaren mit > 10 m  Sinusoide

Postkapilläre Venolen - 30 m  Endothel + Basallamina + Perizyten - Undichte Zellkontakte - Hohe Dichte an Histaminrezeptoren  Entzündungsmediator  Störung d. VE-Cadherin-vermittelten Haftung  Öffnung der Adhärens-Kontakte - Ort der Leukozytenmigration  allergische Reaktionen und Entzündungsreaktionen Sammelvenolen - Ca 50 m - Perizyten und einzelne glatte Muskelzellen - Konvergieren dann zu muskulären Venolen und kleinsten Venen

Typen von Kapillaren -

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Kontinuierliche o Geschlossenes Endothel o Durchgehende Basalmembran o Wenig bzw. gezielter Stoffaustausch o Z.B. im ZNS Diskontinuierliche o Lückenhaftes Endothel (0,1 – 0,2 um)  permeabel für alle Bestandteile d. Blutplasmas o Unterbrochene Basalmembran o Z.B. in Leber, Knochenmark, Milz Fenestrierte o Kleine „Fenster“ zwischen Endothelzellen (50-60 nm) o Durchgängige Basalmembran  Diaphragma  negative Ladung o Hohe Permeabilität für Wasser & kleine hydrophile Moleküle o Z.B. Endokrine Organe, Darm-Mukosa, Niere

Angiogenese (= Bildung neuer Kapillaren von vorhandenem Kapillarnetz aus) -

VEGF (= vascular endothelial growth factor) o wird ausgeschüttet, wenn Gewebe O2 benötigt oder von schnell wachsenden Geweben  bewirkt Einwanderung von Perizyten o Subgruppen: PIGF (Plazenta) o Wird ausgeschüttet durch Tumore  Contergan als Chemotherapeutikum o Wird für Extremitätenwachstum benötigt

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Lymphgefäße  sammeln Bestandteile aus Blut, die aus Endstrombahn ins Interstitium ausgetreten sind und transportieren sie zurück ins Blut -

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Lymphkapillaren: interstitielle Flüssigkeit sicker hinein o Durchmesser ca. 50 m o Keine klassische Basallamina o Keine Perizyten o Fibrillin verbindet Lymphkapillare mit elastischen Fasern d. interstitiellen BGW  halten Lymphkapillaren offen Größere Zwischensegmente (Präkollektoren) Sammelgefäße (Kollektoren)  führen Lymphe regionalem Lymphknoten zu  Passage mehrere hintereinander geschalteter Lymphknoten Lymphstämme & Lymphgänge Große Venen des Körperkreislaufes

Lymphgefäße im Präparat erkennen: - Weites lumen - Dünne Wand - Übewiegend homogen gefärbter Inhalt mit wenigen weißen Blutzellen - Klappen

Herz Wandaufbau -

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Endokard: o Kontinuierliches Endothel o + subendotheliale Schicht  kollagene und elastische Fasern + einige glatte Muskelzellen o subendokardiales BGW: Nerven, kleine Blutgefäße, Strukturen d. Erregungsleitungssystems (fehlt an Papillarmuskeln und Sehnenfäden) Myokard: o Kardiomyozyten o Zartes BGW zur Unterteilung in Bündel  steht mit BGW von Endo- und Epikard in Verbindung  beherbergt Mikrogefäße Epikard: BGW und Mesothel

Klinik -

Arteriosklerose: krankhafte Wandveränderungen  Versteifung und Einengung v. Arterien o Atherosklerose: v.a. elastische und größere und mittelgroße muskuläre Arterien   Endothelschaden   Bildung atheromatöser Plaques in der subendothelialen Schicht durch 5

Mikroskopische Anatomie Anhäufung von Lipiden, Cholsterin, „Schaumzellen“ (Makrophagen, mit Lipiden vollgefressen); alle aus Blut eingedrungen  Einwanderung von glatten Muskelzellen  Produktion von EZM  Folge: Lumeneinengung (Stenose); Ischämie (Minderdurchblutung d. abhängigen Gewebes); evtl. Nekrose Aneurysma: lokale Schädigung der Media  Aussackung mit Gefahr der Ruptur (z.B. Aortenaneurysma) 

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Blut -

Blutvolumen = 4-6l (65-70 ml/kg o 44% = Zellen = Hämatokrit = Sediment o Blutplasma = Elektrolytlösung (Überstand)  Proteingehalt: 7g/dl  65% Albumin o Blutserum  Flüssigkeit, die nach Gerinnung einer Blutprobe als Überstand verbleibt

Zellen Erythrozyten: - Funktion: O2-Transport - Aufenthaltsraum: Intravasalraum - Merkmale: o Neubildung im KM dauert ca. 8 Tage o Lebensdauer ca. 120 Tage o Kein Kern; keine sonstigen Organellen o 7,5 m x 1,5 m o Farbstoff Hämoglobin  färbt sich gut mit Eosin (rot) an o Membranskelett aus Spektrin-Filamenten, die durch kurze Aktinfilamente zusammengehalten werden  verformbar o Glykoproteinen & Glykolipiden bilden dicke Glykokalyx auf Membarn  Oligosaccharide (verantwortlich für AB0Blutgruppen-System) Thrombozyten: - Blutgerinnung (Hämostase = Beendigung einer Blutung nach Gefäßverletzung) - Aufenthaltsraum: Intravasalraum - Merkmale: o Kernlose Fragmente von Megakaryozyten o Zwei Bereiche d. Zytoplasmas  Hyalomer = organellenfreies peripheres Zytoplasma, das durch Bündel von ringförmig angeordneten Mikrotubuli gestützt wird  Granulomer = zentral gelegenes Zytoplasma mit einzelnen Mitochondrien, Lysosomen, glattem ER, 6

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Glykogenpartikeln und Typen von Speichergranula (werden bei Hämostase sezerniert) o Plasmamembran an vielen Stellen schlauchartig eingestülpt o Plasmamembran mit Rezeptoren zur Anheftung und Vernetzung d. Thrombozyten Passiver Thrombozyt: Aktiver Thrombozyt: Netz aus Aktin und Myosin  Kontraktilität

Hämostase - Primär: Bildung eines Plättchenpropfes (2-4 Minuten) - Sekundär: Bildung aus mechanisch stabilem Blutgerinnsel aus Gespinnst von unlöslichen Fibrinfäden (entstehen aus VorläuferProtein Fibrinogen aus Blutpasma) Leukozyten: Alle kernhaltigen Zellen des strömenden Blutes  „Never let monkeys eat bananas“ (Neutro 60, Lympho 30, Mono 6, Eosino 3, Baso 4,4 nm so gut wie gar nicht - anionische Bestandteile d. Filters (Glykokalyx d. Kapillarendothels) sorgen dafür, dass negativ geladenen Teilchen schlechter filtrierbar sind als ungeladenen bei gleicher Größe Nierenkanälchen - Na+/K+-ATPase zur Rückresorption o Na+ wird basolateral aus Epithelzellen raus gepumpt o Apikal kann Na+ in Zelle (entlang d. Gradienten) eintreten  möglicher Austausch anderer Ionen oder Symport (Moleküle werden entgegen Gradienten mitgenommen) - Proximaler Tubulus: sowohl transzellulär als auch parazellulär (lecke Tight junctions) o Entzug von Glucose und Aminosäuren im Symport mit Na+ o Resorption von Proteinen durch Rezeptor-vermittelte Endozytose - Intermediärtubulus 38

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o Absteigender Schenkel: gut wasserdurchlässig o Aufsteigender Schenkel: wasserdicht Distaler Tubulus o Wasserdichte Tight junctions; wasserundurchlässiges Epithel o Resorption von NaCl ohne gleichzeitiger Austritt von Wasser  Harn wird hypoton

Regulation des Salz- und Wasserhaushaltes Juxtaglomerulärer Apparat: - Macula densa  Messung NaCl-Konzentration im Harn - Extraglomeruläre Mesangiumzellen - Reguläre glatte Muskelzellen - Juxtaglomeruläre Zellen  granulierte (Renin-Granula) glatte Muskelzellen in Wand d. Arteriola afferens zur Renin-Sekretion Endokrine Funktion - Renin  Angiotensinogen (aus Leber stammend, zirkuliert im Blut) wird durch Renin zu Angiotensin I gespalten  wird zu Angiotensin II gespalten  bewirkt Gefäßkonstriktion und Aldosteron-Sekretion mit verstärkter Retention von Na+ und Wasser (aus Nebennierenrinde)  Erhöhung d. Blutdrucks - Erythropoietin (aus interstitiellen Fibroblasten der Nierenrinde) = Glykoprotein  Wachstumsfaktor für Erythropoiese - Calcitriol: ensteht im Epithel d. proximalen Tubulus durch Hydroxylilierung eines Vorläufers  steigert enterale Ca2+-Resorption und in der Niere tubuläre Rückresorption von Ca2+  beeinflusst Calcium-Haushalt

Interstitium -

Niere = Bindegewebsarm Nierenkörperchen und –kanälchen von feinen retikulären Fasern umsponnen Bildung von bindegewebigen Straßen durch Adventitia d. Arterien o Verlauf v. Nerven & Lymphgefäßen

Ableitende Harnwege Mukosa - Urothel: V. Nierenbecken bis proximale Urethra  Deckzellen o Deckzellen: überwiegend steife Plaques Muskularis - Lokal unterschiedlich stark ausgeprägt Adventitia

Männliche Geschlechtsorgane Hoden Aufbau Tunica albuginea 39

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= derbe Bindegewebskapsel Enthält glatte Muskelzellen Steht mit BGW d. Mediastinum in Verbindung

Tubuli seminiferi contorti - Gliederung d. Hodens durch Septula testis in 370 Lobuli: jeweils ein oder mehrere aufgeknäuelte Hodenkanälchen (Tubuli seminiferi contorti)  Spermatogenese - Tubuli seminiferi contorti bilden Schlaufe  sind an Rete testis angeschlossen - Keimepithel o Somatische Zellen (Sertoli-Zellen)  Ovaler Kern  Homogen gefärbter Kern mit deutlichem Nucleolus  Kern liegt meist in unterer Hälfte d. Keimepithels  Hemidesmosomen als Verankerung an Basallamina  Durchspannen esamte Höhe d. Keimepithels bis zum Lumen d. Tubulus  bilden Gerüst für Entwicklung d. Keimzellen  Bilden Blut-Hoden-Schranke durch Zonulae occludentes  Kompartimentbildung (basales und adluminales Kompartiment)  Produktion einer Flüssigkeit, zum Transport d. Spermatozoen o Keimzellen  in verschiedenen Stadien d. Spermatogenese anzutreffen  von Stammzellen (basale Lage) zu Spermatozoen (ins Tubulus-Lumen entlassen)  im Laufe d. Differenzierung steigen Keimzellen auf o Basalmembran: umgibt jedes Hodenkanälchen o Lamina propria: umgibt Basalmembran; enthält Myofibroblasten  Spermatozoen (noch bewegungsunfähig) werden in Rete testis transportiert Rete testis - zusammenhängende Spalten (einschichtiges flaches bis prismatisches Epithel) im Bindegewebe d. Mediastinum Interstitium - = lockeres Bindegewebe mit o Leydig-Zellen (endokrin)  Produktion d. männl. Geschlechtshormone (Androgene); z.B. Testosteron o Makrophagen  Spermatogenese und Androgenproduktion  beides abhängig von Gonadotropinen (LH und FSH aus Hypophysenvorderlappen); indirekt vom GnRH aus Hypothalamus

Spermatogenese Entwicklung in den versch. Kompartimenten - Basales Kompartiment o Vermehrung  Spermatogonien Ad (dunkel; basal gelegen) = ruhende Reserve  teilen sich sehr selten 40

Mikroskopische Anatomie Spermatogonien Ap (blass; basal gelegen), 2n2C = mitotisch aktive Stammzellen  für Vermehrung und Nachschub an Keimzellen verantwortlich  werden zu Spermatogonien B  Spermatogonien B (basal gelegen), 2n2C: verlassen nach einigen Teilungen Zellzyklus; bereiten 1. Reifeteilung vor  Präleptotän-Spermatozyten 2n4C: verdoppelter DNAGehalt im Vergleich zu B-Spermatogonien Adluminales Kompartiment o Reifung  Spermatozyten I (größte Zellen d. Keimepithels, große Zellkerne), 2n4C: durchlaufen Prophase I (Leptotän, Zygotän, Pachytän, Diplotän)  Abschluss d. Reifeteilung  Entstehung zweier Spermatozyten II aus einem Spermatozyten I  Spermatozyten II (selten zu finden, da Durchgangsstadium von wenigen Stunden), 1n2C: beginnen mit 2. Reifeteilung  Entstehung von vier Spermatiden aus zwei Spermatozyten II o Differenzierung  Spermatiden (kleinste Zellen im adluminalen Teil, kleiner stark angefärbter Kern), 1n1C  Frühe Spermatiden: runde Zellen mit rundem Kern  Späte Spermatide: Änderung d. Zellform  Kernkondensierung, Bildung d. Akrosoms, Schwanzbildung  Spermatozoen = wenn Spermatide aus Klon und netz d. Sertoli-Zellen entlassen wird  Akrosom = modifiziertes Lysosom  wichtig zur Durchdringung d. Zona pellucida  Schwanz = aus Mikrotubuli und Dynein 

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Spermatozoen sind noch nicht befähigt, Oozyte zu befruchten - werden noch optimiert o Während Aufenthalt im Nebenhoden o Im Ejakulat bei Kontakt mit Prostatasekret - Werden optimiert durch o Oberflächenproteine werden von außen auf Plasmamembran d. Spermien übertragen oder ausgetauscht o Quellen: Mikrovesikel/Exosomen aus Nebenhodenflüssigkeit (Epididymosomen) und Prostatasekret - Vollständige Fähigkeit zur Befruchtung erlangen sie während Passage durch weiblichen Reproduktionstrakt (=Kapazitation) Einflüsse - FSH und Testosteron für Initiierung und Aufrechterhaltung - Inhibin (Peptid aus Sertoli-Zellen) bremst FSH-Ausschüttung

Endokrine Funktion Leydig-Zellen 41

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In Gruppen zwischen Hodenkanälchen  im Interstitium Zytoplasmareich Androgene gehören zu Steroidhormonen  Leydig-Zellen haben Lipidtröpfchen, reichlich glattes ER, tubuläre Mitochondrien, ReinkeKristalle Synthese von o Androgenen; z.B. Testosteron o Neuropeptide  parakrine Sekretion  Steuerung d. Durchblutung + Beeinflussung d. Spermatogenese Stimulation d. Leydig-Zellen durch o LH aus Hypophyse o GnRH indirekt (Hypothalamus) Hemmung der Ausschüttung von LH und GnRH durch Testosteron

Samenwege -

Weg o o o o o o

d. Spermatozoen aus Hoden heraus Kanalsystem d. Hodens mit Rete testis Ductuli efferentes Ductus epididymidis (Nebenhodengang) Ductus deferens (Samenleiter) Ductus ejaculatorius Pars prostatica d. Urethra

Nebenhoden = Epididymis Funktion - Funktionelle Ausreifung (ca. 12 Tage) - Speicherung d. Spermatozoen Makroskopische Gliederung - Caput: Ductuli efferentes + Anfangsstrecke d. Ductus epididymidis - Corpus: Windungen d. Ductus epididymidis - Cauda: Windungen d. Ducuts epididymidis + Anfang d. Ductus deferens Ductuli efferentes - Jeweils Ca. 12 cm lang - Umgeben von mehreren Lagen Myofibroblasten  Spermientransport - Epithel o 1-2-reihig o abwechselnd Gruppen von hochprismatischen Zellen und Gruppen von niedrigen Zellen  scheinbar wellenförmige Oberfläche o teilweise Kinozilien-besetzt  Hilfe beim Spermientransport o teilweise Mikrovilli besetzt  resorptive Funktion  Flüssigkeitsentzug zur Volumenreduktion Ductus epididymidis - 5-6 m lang (auf 6 cm aufgeknäuelt) - Epithel o Zweireihiges Zylinderepithel 42

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o Lange Stereozilien o Hohe Hauptzellen  Resorption  Unterhaltung d. sauren Milieus (pH 6,5) mittels Protonenpumpe  Sekretion d. Epididymosomen o Niedrige Basalzellen Unter Epithel o Caput, Corpus: Myofibroblasten o Cauda: glatte Muskelzellen Verschiedene Merkmale je nach Abschnitt o Caput nach Cauda  Niedrigeres Epithel  Dickerer Muskelmantel  kontrahiert sich in Cauda nach neuronaler Stimulation zur Emission

Ductus deferens -

40 cm lang, 3mm dick Verlauf: im Samenstrang nach kranial durch Leistenkanal  dann ins kleine Becken

Schichten - Zwei- oder mehrreihiges Zylinderepithel mit Stereozilien - Lamina propria (dünn) - Scheinbar dreischichtige Muskelschicht (scheinbar, da Muskelschicht in Spiralen angeordnet) o Dicht innerviert, da sehr schnelle Beförderung d. Spermiensuspension bei Emission

A...