Leseprobe. Kapitel 2 - Passiver Bewegungsapparat. Lehrskript. 2.1 Differenzierung und Bestandteile des Bewegungsapparates

Transkript

1 Anatomie

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3 Kapitel 2 - Passiver Bewegungsapparat 2.1 Differenzierung und Bestandteile des Bewegungsapparates 2.2 Anatomie, Physiologie und Funktion des Bewegungsablaufes Knochen Bänder Knorpelgewebe 2.3 Grundaufbau und Bestandteile eines Gelenks Kopf Pfanne Kapsel Spalt Synovialmembran Knorpel 2.4 Gelenkformen Kugelgelenk Scharniergelenk Eigelenk Zapfengelenk Sattelgelenk Flaches Gelenk 2.5 Gelenkformen und deren Bewegungsachsen Bewegungsmöglichkeiten Freiheitsgrade und Fixation Seite 17 von 137

4 2.6 Allgemeine und spezifische Kenntnisse der Gelenke Schultergelenk Ellenbogengelenk Wirbelsäulengelenke Hüftgelenk Kniegelenk Fußgelenk 2.7 Die Wirbelsäule Veränderungen der Wirbelsäule Beweglichkeit der Wirbelsäule Wirbel Die Bandscheiben (Zwischenwirbelscheiben) Anpassung und Reaktion der Bandscheiben an Training Anpassung und Reaktion der Bandscheiben an Immobilisation und Überlastung 2.8 Anpassung und Reaktion des passiven Bewegungsapparat an Training 2.9 Anpassung und Reaktion des passiven Bewegungsapparat an Immobilisation und Überlastung Seite 18 von 137

5 Lernorientierung Nach Bearbeitung dieses Kapitels werden Sie: Die verschiedenen Bestandteile des passiven Bewegungsapparates kennen und die spezifischen Eigenschaften überblicken, Die anatomischen, physiologischen Aspekte des Bewegungsablaufs verstehen und deren Funktion überblicken, Differenzierung der Gelenkarten, Unterscheidungsmerkmale und Charakteristika erkennen, Die verschiedenen Formen von Gelenken überblicken, Den Einfluss der Bewegungsachse auf die einzelnen Gelenkformen kennen und verstehen, Charakteristika wichtiger Gelenke im menschlichen Körper verinnerlichen, Die Anatomie der Wirbelsäule überblicken und die Anpassung und Reaktion auf Training verstehen, Die Anpassung und Reaktion des passiven Bewegungsapparat an Training beschreiben können, Anpassung und Reaktion des passiven Bewegungsapparats an Immobilisation und Überlastung kennen. Seite 19 von 137

6 Knöcherne und knorpelige Elemente des Skelettes, die durch Bindegewebe verbunden sind, bilden eine Art Stützkorsett des Körpers. Dieses wird als Skelett bezeichnet. Die Bestandteile des Skelettes werden durch die Skelettmuskulatur bewegt oder in eine bestimmte Richtung oder Stellung gehalten. Somit beschreibt der Bewegungsapparat alle Körperanteile, die zur Durchführung einer Bewegung notwendig sind. 2.1 Differenzierung und Bestandteile des Bewegungsapparates Wir unterscheiden dabei einen aktiven sowie einen passiven Anteil des Bewegungsapparates. Aktiver Bewegungsapparat Der aktive Bewegungsapparat umfasst die gesamte Skelettmuskulatur mit seinen Hilfseinrichtungen. Passiver Bewegungsapparat Der passive Bewegungsapparat umfasst das Skelett mit seinen knöchernen und knorpeligen Elementen sowie dem Bindegewebe einschließlich der Bänder. 2.2 Anatomie, Physiologie und Funktion des Bewegungsablaufes Allgemein gesprochen wird eine Bewegung zuerst im ZNS entworfen und je nach Willen auch tatsächlich ausgeführt oder nur vorgestellt. Die verschiedenen Anteile des ZNS senden die Information über das Rückenmark in die Peripherie, wo die entsprechenden Muskeln angesteuert werden. Im Folgenden werden die für eine Bewegung nötigen Bestandteile abgehandelt Knochen Knochengewebe ist eine Form des Binde- und Stützgewebes, das aufgrund seiner hohen Dichte verschiedenen Beanspruchungen wie Zug, Druck, Biegung und Drehung standhalten kann. Der Knochen als gesamtes ist ein Organ, das aus vielen Gewebearten zusammengesetzt ist: Knochengewebe, blutbildendes Gewebe im Knochenmark, Knorpel an den Gelenkflächen, Bindegewebe an der Knochenhaut, Blutgefäße und Nerven. Seite 20 von 137

7 Das menschliche Skelett besteht aus 206 bis 214 Knochen. Lehrskript einzelnen Das Skelettsystem übernimmt im Körper 3 wichtige Funktionen: Stützfunktion/Gerüstfunktion (gibt Weichteilen Stütze und Halt) Hebelfunktion (Knochen als Hebel für den Ansatz der Muskulatur Schutzfunktion (Sicherung des Gehirns, Knochenmarks etc.) Seite 21 von 137

8 Abbildung 3 - Das menschliche Skelett Ansicht von vorne (Huch/Bauer, S. 505) Abbildung 3 gibt schematisch einen Überblick über die Lage der wichtigsten Hauptbestandteile des menschlichen Skelettes mit ihren jeweiligen lateinischen Bezeichnungen. Seite 22 von 137

9 Formen Wir unterscheiden verschiedene Knochentypen nach ihrer Form: platte und breite Knochen z. B. Schulterblatt, Schädel, Brustbein, Becken Sie werden oft als Schutzknochen bezeichnet. Diese Knochen grenzen Hohlräume ab und schützen darunter liegende Organe. Durch ihre flache Form bieten sie eine große Ansatzfläche für größere Muskelgruppen. Röhrenknochen (kurze und lange) z. B. Oberarmknochen, Oberschenkelknochen, Mittelfußknochen Der Röhrenknochen lässt sich in den Schaft (Diaphyse) und die beiden knorpelig überzogenen Gelenkenden (Epiphysen) unterteilen. kurze Knochen z. B. Hand- und Fußwurzelknochen Sie werden auch als kompakte, würfel- oder zylinderförmige Knochen bezeichnet. unregelmäßig gestaltete Knochen z. B. Wirbelkörper, Rippen, Schädelbasis Aufbau Der Knochen ist zum einen aus verschiedenen Geweben aufgebaut wie dem eigentlichen Knochengewebe mit Knochenzellen und Knochenbälkchen, dem blutbildenden Gewebe im Knochenmark, dem Knorpel an den Gelenkflächen sowie Bindegewebe an der Knochenhaut, Blutgefäße und Nerven (siehe Abbildung 4) Von der äußeren Form her besteht ein Knochen aus mehreren Anteilen, die anhand der typischen Form eines langen Röhrenknochens erläutert werden: Epiphyse: Gelenkende Mit Ausnahme der Finger- und Zehenendglieder haben alle Röhrenknochen 2 Epiphysen. Sie sind von hyalinem Knorpel überzogen, sofern sie bei Bewegungen mit dem Epiphysen anderer Knochen in Kontakt treten. Die Form der Epiphyse hängt von der Gelenkart ab. Beim Kugelgelenk ist sie halbkugelig. Seite 23 von 137

10 Metaphyse oder Epiphysenfuge Die Wachstumszone des Knochens für das Längenwachstum. Nach Ende des Wachstums verknöchern diese zuerst aus Knorpel bestehenden Zonen. Diaphyse Der Schaft des Röhrenknochens. Er enthält das Knochenmark. Apophyse Ein optionaler Auswuchs des Knochens, der als Muskelansatzhöcker dient. Abbildung 4 - Bau eines Röhrenknochens (linker Oberarmknochen, Humerus) (Speckmann/Wittkowski, S. 149). Die Knochenhaut (Periost) Die Knochenhaut umhüllt den Knochen vollständig, ausgenommen den mit Gelenkknorpel überzogenen Flächen. Sie besteht aus Bindegewebe und führt Gefäße und Nerven, dient also der Ernährung und Neubildung von Knochen und ist schmerzhaft auf Berührung. Daher schmerzt ein Schlag auf einen nicht von Muskulatur umhüllten Knochen wie der Schienbeinkante. Seite 24 von 137

11 Das Knochenmark Das Knochenmark ist ein Gewebe, das den Innenraum von Knochen ausfüllt und der Blutbildung dient. Dabei unterscheiden wir 2 Formen von Knochenmark: rotes (= blutbildendes) Knochenmark kommt in der Embryonalzeit und kurz nach der Geburt in allen Knochen vor. Ein Teil wandelt sich im Laufe des Lebens in gelbes Knochenmark (Fettmark) um. Es besteht zu 90 % aus Fett. Dieses füllt beim Erwachsenen die Markhöhlen der Röhrenknochen. Es kann sich bei Bedarf (z. B. bei chronischen Blutverlusten) wieder in rotes Mark zurückverwandeln. Beim Erwachsenen entspricht die Menge des roten in etwa der des gelben Knochenmarks. Rotes Mark findet sich nach Abschluss des Körperwachstums nur noch in den kurzen und platten Knochen sowie in den Enden der langen Knochen Makroskopischer Feinbau Ein Knochen besteht aus Knochenzellen und einer Grundsubstanz. Die Grundsubstanz besteht zum Großteil aus anorganischen Bestandteilen (Mineralien, v. a. Hydroxylapatit, das sehr viel Calcium enthält), welche dem Knochen seine Festigkeit verleihen sowie aus Kollagenfasern, Wasser und organischen Substanzen, die für die Elastizität des Knochens verantwortlich sind. In diesem vor allem durch die Kollagenfasern gebildeten Gerüst sitzen in kleinen Höhlen die eigentlichen Knochenzellen. Sie sind durch Zellfortsätze miteinander verbunden. Dies wird in der folgenden Abbildung 5 durch die Darstellung der inneren Struktur des Knochens anschaulicher. Es gibt 2 Arten von Knochenzellen- die Osteoblasten, die Knochen aufbauen und die Osteoklasten, die Knochen abbauen (klauen). Durch diese Zellen erlangt der Knochen die wichtige Fähigkeit des Umbaus. Nach der Anordnung der Kollagenfasern lassen sich 2 Formen unterscheiden: Lamellenknochen und Geflechtknochen. Beim Geflechtknochen sind die Fasern ungeordnet durchflochten. Er hat daher eine geringere Festigkeit. Geflechtknochen entsteht bei der Neubildung von Knochen also bei der Embryonalentwicklung oder nach einem Knochenbruch. Er kommt daher vor allem nach der Geburt und beim Kleinkind vor, beim Erwachsenen nur noch vereinzelt z. B. im Felsenbein und am knöchernen Gehörgang. Seite 25 von 137

12 Lehrskript prob e Das typische Knochengewebe des Erwachsenen ist der Lamellenknochen. Er ist gekennzeichnet durch einen weitgehend parallelen Verlauf von Kollagenfasern, die in kokardenförmigen Lamellen um ein Blutgefäß herum angelegt werden (Osteon). Da die Lamellensysteme vor allem in Längsrichtung des Knochens verlaufen tragen sie zu seiner hohen Biegefestigkeit bei. Lese Der Lamellenknochen wird in der Abbildung 5 in seinem Aufbau näher dargestellt. Daraus sind die feinen Lamellenstrukturen um die Blutgefäße erkennbar. Abbildung 5 - Innere Struktur von Knochen (Speckmann/Wittkowski, S. 150) Knochen sind daher nicht durchgehend massiv, sondern bestehen aus einer harten Rindenschicht (Corticalis oder Compacta) und einer lockerer gebauten Innenschicht aus Knochenbälkchen (Spongiosa). Daher entfallen auf das Körpergewicht nur etwa 10 % auf die Knochen, hingegen 40 % auf die Muskulatur. Das Argument übergewichtiger Menschen es läge an ihren schweren Knochen entbehrt also einer biologischen Grundlage. Seite 26 von 137

13 prob e Lehrskript Abbildung 6 Aufbau eines Lamellenknochen (Huch/Bauer, S. 57) Lese Aufgrund der Anordnung eines Lamellenknochens entsteht eine Vielzahl feiner Säulen, den Osteone (zylindrische Bauelemente). Sie sind jeweils wenige Millimeter lang und bilden die Baueinheit des Knochens. Osteone verlaufen vorwiegend in Längsrichtung und bestimmen so die Biegefestigkeit des Knochens. Osteone nutzen das Prinzip, dass ein Rohr beinahe genauso stabil ist wie ein massiver Stab. Durch dieses Leichtbauprinzip spart der Körper Knochenmasse und gewicht. Seite 27 von 137

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