Anatomie, Biologie und Physiologie

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1 Anatomie, Biologie und Physiologie Ergotherapie Prüfungswissen von Jürgen Zervos-Kopp 1. Auflage Thieme 2009 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN Zu Inhaltsverzeichnis schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG

2 3 BEWEGUNGSAPPARAT 3 Bewegungsapparat Bewegungsapparat J passiver Teil = knöchernes Skelett J aktiver Teil = Skelettmuskulatur, Sehnen, Bänder, Gelenkkapseln Diagramm 3.1 Bewegungsapparat Funktionen Formung des Körperbaus, Fortbewegung, Stabilität, Schutz innerer Organe, Speicherorgan für Mineralien, Blutbildung im Knochenmark, Wärmeproduktion durch Muskelarbeit insg. 212 Knochen Knochenarten J Röhrenknochen = Extremitäten J plattenförmig oder flach = Hirnschädel- und Rumpfskelett J würfelförmig = Wirbel, Hand- und Fußwurzel J unregelmäßig geformte = Gesichtsschädel Der Bewegungsapparat besteht aus einem passiven Teil, dem knöchernen Skelett, und einem aktiven Teil, der quer gestreiften Skelettmuskulatur mit ihren Sehnen; den Bändern und Gelenkkapseln. Über ihre Sehnen verbindet die Muskulatur die Knochen untereinander. Auch Bänder und Gelenkkapseln verbinden die Knochen. Neben den augenfälligen Funktionen, wie Formung des Körperbaus (Habitus), Fortbewegung, Stabilität und Schutz innerer Organe, dienen die Knochen darüber hinaus als Speicherorgan für Mineralien (Kalzium, Phosphor) und sind Ort der Blutbildung (rotes Knochenmark). Die Muskulatur ist am Wärmehaushalt (Muskelzittern, Schüttelfrost ) beteiligt. 3.1 Allgemeine Skelettanatomie Das Skelett (griech. skeletos = trocken) besteht aus 212 einzelnen Knochen, deren Größe und Form genetisch festgelegt ist und deren innerer Aufbau durch ihre Funktion bestimmt wird. So bilden die Knochen des Skeletts zum Schutz knöcherne Kanäle (Wirbelkanal, Diagramm 3.2 Allgemeine Skelettanatomie 68

3 ALLGEMEINE SKELETTANATOMIE Markhöhle), Knochenschalen (Becken), einen Knochenkorb (Thorax) oder knöcherne Kammern (Schädel, Augenhöhle). Die Hauptknochen der Extremitäten (Gliedmaße) entsprechen röhrenförmigen Stäben (daher Röhrenknochen). Beim Hirnschädel- und Rumpfskelett (Becken, Thorax, Schulterblatt) sind sie plattenförmig oder flach. Wirbelsäule, Hand- und Fußwurzel sind aus würfelförmigen Knochen aufgebaut. Unregelmäßig geformte Knochen findet man im Bereich des Gesichtsschädels und der Schädelbasis. Knochenaufbau. Die innere Struktur der Knochen (s.a. Kapitel 2.3.3) entwickelt sich durch die dynamischen Belastungen, passt sich diesen an und besteht aus mehr oder weniger schwammartigem Knochenmaterial (Spongiosa). Diese ist gefüllt mit rotem (blutbildenden) Knochenmark, bis auf den Schaft der Röhrenknochen (Diaphyse), welcher aus kompakten Lamellenknochen (Kompakta) besteht. In deren Markhöhlen, die von einer dem Periost vergleichbaren Innenhaut (Endost) ausgekleidet sind, befindet sich gelbes (fettreiches) Knochenmark. Alle Knochen sind, bis auf die Gelenkflächen, mit der sie ernährenden Knochenhaut (Periost) umgeben und fast alle Knochen sind miteinander durch Gelenke verbunden (ausgenommen das Zungenbein, Os hyoideum, und die Sesambeine, z.b.diekniescheibe,patella). Knochenaufbau innere Struktur = Spongiosa mit rotem Knochenmark, Ausnahme Diaphyse = Lamellenknochen, Knochen, außer Gelenkflächen, umgeben von Periost = Knochenhaut, Markhöhle ausgekleidet vom Endost = innere Knochenhaut Aufbau der Röhrenknochen Die Röhrenknochen sind aufgebaut aus: J einer Diaphyse (Schaft, griech. diaphysis = das Durchwachsen), J zwei Epiphysen (Gelenkenden, griech. epiphysis = Zuwuchs, Ansatz). Das Längenwachstum der Röhrenknochen findet in den Epiphysenfugen (zwischen Diaphyse und Epiphysen) statt. Knochenvorsprünge, die der Verbindung von Muskulatur und Knochen dienen (Sehnenansatz), werden Apophysen genannt. Der dynamische Aufund Umbau der Spongiosa in den Epiphysen passt sich den Belastungen an und unterliegt der Tätigkeit der Osteoblasten bzw. Osteoklasten. Drei Teile Diaphyse, zwei Epiphysen. Epiphysenfugen = Längenwachstum, Apophysen = Sehnenansatz. 69

4 3 BEWEGUNGSAPPARAT Abb. 3.1 Bau eines Röhrenknochens. Gelenkverbindungen J echte = Diarthrosen und Amphiarthrosen J unechte = Synarthrosen Aufbau Gelenkknorpel, Gelenkspalt, Gelenkkapsel mit Gelenkflüssigkeit Gelenke Das Gelenk (Articulatio) verbindet Knochen untereinander. Je nach Art unterscheidet man echte (Diarthrosen und Amphiarthrosen) von unechten (Synarthrosen) Gelenkverbindungen. Aufbau eines echten Gelenkes Der Gelenkknorpel, der beide Knochenenden überzieht, besteht aus hyalinem Knorpel. Er dient als Stoßdämpfer und schützt vor mechanischen Belastungen. Dazwischen liegt der Gelenkspalt. Die Gelenkkapsel wird von dem fortgesetzten Periost der Knochen gebildet, deren äußere Schicht aus Kollagenfasern straff aufgebaut ist (Membrana fibrosa) und deren innere Schicht reich an Nerven und Gefäßen ist (Membrana synovialis). Diese bildet eiweißreiche Gelenkflüssigkeit (Synovia, griech. syn = mit und lat. ovum = das Ei) zur Ernährung des Knorpels und Herabsetzung der Reibung bei der Bewegung. 70

5 ALLGEMEINE SKELETTANATOMIE Abb. 3.2 Bau eines echten Gelenks. Das Gelenk wird durch Bänder (Ligamenta) verstärkt. Diese führen Bewegungen(Führungsbänder) oder hemmen diese (Hemmbänder). Längere Immobilität verkürzt die Bänder und lässt auch die Gelenkkapsel schrumpfen und es kommt zu Kontrakturen. Zusätzliche Komponenten des Gelenks sind Sehnenscheiden (Vaginae tendines) und ggf. Schleimbeutel (Bursae synoviales) und Gelenkzwischenscheiben (Menisken und Disci). Straffe Gelenke sind ähnlich aufgebaut, allerdings schränken starke Bänder deren Beweglichkeit entsprechend ein, z. B. beim Iliosakralgelenk zwischen Becken und Kreuzbein. Gelenkbeweglichkeit: Für jedes Gelenk gibt es einen definierten physiologischen Bewegungsumfang, der in Winkelgraden ausgedrückt wird. Das Messen mit dem Winkelmesser (Goniometer) dient der Feststellung von Bewegungsdefiziten (z. B. bei Kontrakturen). Dabei wird ein Seitenvergleich mit dem gegenüberliegenden Gelenk vorgenommen und nach der Neutral-Null-Methode gemessen. Ligamente das Gelenk verstärkende Bänder, Unterschied von Führungs- oder Hemmbändern. zusätzliche Gelenkkomponenten Sehnenscheiden, Schleimbeutel, Menisken und Disci möglich. 71

6 3 BEWEGUNGSAPPARAT Aus dieser Stellung heraus werden die gegenläufigen (antagonistischen) Bewegungen (z. B. Extension und Flexion oder Ab- und Ad- Neutral-Null-Methode Messmethode für den Bewegungsumfang des Gelenkes, ausgehend von der Neutral-Null-Stellung. Neutral-Null-Methode Ausgegangen wird von der Neutral-Null-Stellung, einer festgelegten Position des Körpers, in der die Gelenke einen angenommenen Winkel von Null Grad aufweisen. Sie sieht wie folgt aus: J aufrechter Stand mit hängenden Armen J Handflächen zeigen zum Oberschenkel J Kniescheiben zeigen nach vorn J Füße stehen parallel Abb. 3.3 Neutral-Null-Stellung. 72

7 ALLGEMEINE SKELETTANATOMIE duktion) gemessen und als Winkel in Bezug auf die Neutral-Null- Stellung dokumentiert. Dabei wird das Messergebnis, hier am Beispiel der Messung der Bewegungen im Ellbogengelenk, wie folgt notiert: J Flexion/Extension 120/0/5 = normale Beweglichkeit J Flexion/Extension 90/0/5 = eingeschränkte Beweglichkeit in die Flexion J Flexion/Extension 90/20/0 = eingeschränkte Beweglichkeit in die Flexion und in die Extension; die Null-Stellung wird nicht erreicht, der Arm bleibt beim Streckversuch in 20 Grad Beugung. Aufbau unechter Gelenke Bei unechten Gelenken fehlen der Gelenkspalt und die Knorpelflächen ebensowie die Gelenkhöhle. Man unterscheidet J Syndesmosen (Bandhafte), J Synchondrosen (Knorpelhafte) und J Synostosen (Knochenhafte). Unechte Gelenke Gelenkspalt und Gelenkhöhle fehlen; Arten: Syndesmosen, Synchondrosen und Synostosen. Durch Syndesmosen werden Knochen mit Bindegewebe verbunden, z. B.: J Fontanellen (frz. fontanelle = kleine Quelle, bezogen auf den bei Säuglingen glgtl. sichtbaren Puls an der Fontanelle) J Schädelnähte (Suturen) bei Neugeborenen J Zwischenknochenmembranen (Membranae interosseae) zwischen Ulna (Elle) und Radius (Speiche) oder zwischen Tibia und Fibula (Schien- und Wadenbein) J Bandverbindungen der Wirbelsäule J Verankerungen der Zahnwurzeln in den Kiefern Knorpel ist das verbindende Gewebe bei Synchondrosen. Diese sind druckstabil, z. B. Bandscheiben, Schambeinfuge (Symphyse) und Epiphysenfugen. Bei Synostosen verschmelzen Knochen miteinander, z. B. Wirbel des Kreuzbeins (Os sacrum), Hüftbein (Os coxae) und die Schädelnähte (Suturen) beim Erwachsenen Gelenkformen und Bewegungsmöglichkeiten Die Bewegungsmöglichkeiten der einzelnen Gelenke richten sich nach funktionellen Gegebenheiten. Je nach Funktion unterscheidet man folgende Gelenktypen: J Kugelgelenke J Scharniergelenke J Rad- oder Zapfengelenke Gelenkformen je nach Funktion Kugel-, Scharnier-, Radoder Zapfen-, Ei-, Sattel- und Schiebegelenke. 73

8 3 BEWEGUNGSAPPARAT J Eigelenke J Sattelgelenke J Schiebegelenke Diagramm 3.3 Gelenkformen Ebenen und Achsen Bewegungen liegen in (gedachten) Ebenen und finden um (gedachte) Achsen statt (siehe Buchbeginn). Durch den Körper und durch Gelenke lassen sich beliebig viele Ebenen legen. Drei Ebenen sind definiert: J Sagittalebenen, die den Körper in rechte und linke Teile teilen; mit mittlere Sagittalebene nennt man Symmetrie- oder Medianebene; J Frontalebenen, die den Körper in dorsale und ventrale Teile teilen und J Transversalebenen, die den Körper in kaudale und kraniale Teile teilen. Achsen J Horizontal- oder Transversalachse = Extension und Flexion J Sagittalachse = Ab- und Adduktion J Longitudinalachse = Innen- und Außenrotation Die Achsen, um die die Knochen sich bewegen, werden nach den beiden Bewegungsrichtungen bezeichnet, z. B. Flexion-/Extensionsachse, Ab-/Adduktionsachse, Rotationsachse usw. Zusätzlich wird die Lage der Achsen in Bezug auf den Körper als Schnittlinien von 2 Ebenen beschrieben. Man unterscheidet J frontotransversale Achsen, z. B. die Flexion-/Extensionsachse des Schultergelenks, J sagittotransversale Achsen, z. B. die Ab-/Adduktionsachse des Schultergelenks, J frontosagittale Achsen, z. B. die Innen-/Außenrotationsachse des Schultergelenks. Im therapeutischen Sprachgebrauch werden die Achsen häufig wie folgt bezeichnet: 74

9 ALLGEMEINE SKELETTANATOMIE J frontotransversale Achsen als Horizontal- oder Transversalachsen, J sagittotransversale Achsen als Sagittalachsen, J frontosagittale Achsen als Longitudinalachsen. Kugelgelenke Bei Kugelgelenken (z. B. Schulter- oder Hüftgelenk) ist der Gelenkkopf mehr oder weniger rund und die Gelenkpfanne nimmt den Kopf entsprechend auf. In Kugelgelenken sind Bewegungen in allen Richtungen möglich. Bezeichnet werden Bewegungen in sechs Richtungen um die drei definierten Achsen: J Extension und Flexion um die Horizontalachse J Abduktion und Adduktion um die Sagittalachse J Innenrotation und Außenrotation um die Longitudinalachse Kugelgelenke J Horizontalachse = Extension und Flexion J Sagittalachse = Ab- und Adduktion J Longitudinalachse = Innen- und Außenrotation Scharniergelenke Der Gelenkkopf von Scharniergelenken (z. B. Kniegelenk oder Fingergelenk) ist zylinderförmig und wird von einer entsprechenden Gelenkpfanne aufgenommen. Scharniergelenke ermöglichen Bewegungen um eine einzige Achse und nur in zwei Richtungen (Horizontalachse = Extension und Flexion). Scharniergelenke Horizontalachse = Extension und Flexion. Rad- oder Zapfengelenke Bei Radgelenken läuft eine runde Gelenkfläche in einer halbmondförmigen Vertiefung, verbunden durch ein Ringband (z. B. proximales Radioulnargelenk), bei Zapfengelenken wird ein knöcherner Dorn von einem knöchernen Ring umschlossen (z. B. Atlantoaxialgelenk). Beide Gelenkarten lassen Bewegungen um eine Achse und in zwei Richtungen zu: Longitudinalachse = Supination und Pronation (proximales und distales Radioulnargelenk) bzw. Kopfdrehung (Atlantoaxialgelenk). Rad- oder Zapfengelenke Longitudinalachse = Supination und Pronation des Unterarms bzw. Rotation zwischen Atlas und Axis in der Halswirbelsäule. Eigelenke Eigelenke haben ovale Gelenkflächen, die miteinander korrespondieren, und lassen Bewegungen um zwei Achsen und in vier Richtungen zu. J z. B. proximales Handgelenk: Horizontalachse = Extension und Flexion (Palmarflexion, Dorsalextension) Sagittalachse = Abduktion und Adduktion (Ulnarabduktion und Radialabduktion) Eigelenke J Horizontalachse = Extension und Flexion, Sagittalachse = Abduktion und Adduktion J oder Horizontalachse = Kopfnicken, Sagittalachse = Kopfneigen 75

10 3 BEWEGUNGSAPPARAT J Atlantookzipitalgelenk: Horizontalachse = Kopfnicken Sagittalachse = Kopfneigen Sattelgelenke Daumensattelgelenk J Sagittalachse = Abduktion und Adduktion J Longitudinalachse = Opposition und Reposition Das Daumengrundgelenk entspricht einem Sattelgelenk.Dabei reitet dieeinegelenkfläche auf der anderen wie auf einem Sattel. Bei diesem Gelenk sind vier Richtungen und zwei Achsen möglich: J Sagittalachse = Abduktion und Adduktion J Longitudinalachse = Opposition und Reposition Schiebegelenke, plane Gelenke Schiebegelenke zwischen Hand- und Fußwurzelknochen oder zwischen Wirbeln. Durch die ebenen Gelenkflächen können bei Schiebegelenken (syn. plane Gelenke) zwei Knochen gegeneinander verschoben werden. Schiebegelenke befinden sich zwischen den Hand- und Fußwurzelknochen oder zwischen den Wirbeln der Wirbelsäule. 3.2 Allgemeine Muskellehre Tipp: Lernen Sie Muskeln immer am Skelett. Legen Sie Bänder oder Fäden im Verlauf eines Muskels vom Ursprung an einem Knochen bis zum Ansatz am anderen Knochen. Schauen Sie, welches Gelenk bzw. welche Gelenke der Muskel überbrückt. Sokönnen Sie nachvollziehen, welche Bewegungen er durch sein Zusammenziehen (Kontraktion) ermöglicht. Abb. 3.4 zeigt alle oberflächlich liegende Muskeln. Muskel Muskelbauch und Sehnen. J Ursprung: kranial bzw. proximal am Knochen J Ansatz: kaudal bzw. distal Funktionseinteilung J ein- und mehrgelenkige Muskeln J Agonist J Synergist J Antagonist Am Muskel wird der Muskelbauch von den Kraft übertragenden Sehnen unterschieden. Der Ursprung der Rumpfmuskeln befindet sich kopfwärts (kranial), bei den Extremitätenmuskeln körpernah (proximal) und ihr Ansatz ist entsprechend steißwärts (kaudal) bzw. körperfern (distal). Muskeln können nur ein Gelenk oder mehrere überbrücken. Man unterscheidet ein- und mehrgelenkige Muskeln. Der M. brachialis z. B. überbrückt nur das Ellbogengelenk, er ist eingelenkig. Der M. biceps brachii überbrückt Schulter- und Ellbogengelenk, er ist mehrgelenkig. Mehrgelenkige Muskeln haben ihre Hauptfunktion in der Regel im distalen Gelenk. Sie können dort die beste Wirkung entfalten, wenn sie sich nicht über beide Gelenke gleichzeitig verkürzen müssen. 76

11 ALLGEMEINE MUSKELLEHRE Abb. 3.4a+b Oberflächliche Muskulatur. a dorsale Muskelketten. 77

12 3 BEWEGUNGSAPPARAT 78 b ventrale Muskelketten.