w w w. a c a d e m y o f s p o r t s. d e w w w. c a m p u s. a c a d e m y o f s p o r t s. d e Anatomie L E SEPROBE

Transkript

1 w w w. a c a d e m y o f s p o r t s. d e w w w. c a m p u s. a c a d e m y o f s p o r t s. d e Anatomie L E SEPROBE

2 online-campus Auf dem Online Campus der Academy of Sports erleben Sie eine neue Dimension des Lernens: Ein innovatives, integratives Konzept, das Lernen, Informieren und Kommunizieren sinnvoll verbindet. Unser Online Campus stellt eine optimale Erweiterung der Lernmedien dar und bietet Ihnen viele Vorteile. Als Teilnehmer einer Ausbildung oder eines Fernstudiums haben Sie einen Zugang zum Online Campus und können die vielfältigen Funktionen uneingeschränkt nutzen. jetzt einloggen und durchstarten unter: Als Teilnehmer eines Fernstudiums können Sie dessen Verlauf über den Online Campus optimal abrufen. Aber auch Lehrskripte herunterladen, Lernerfolgskontrollen ablegen, Präsenzphasen buchen und Noten einsehen. In unseren innovativen Lerngruppen, die beim Fernstudiumspreis 2013 als Innovation des Jahres nominiert waren, stehen Ihnen lehrgangspezifische Dokumente, Videos, Apps und vieles mehr zur Verfügung. Teilen Sie Ihre Übungsergebnisse mit Ihren Lehrgangskollegen und besprechen Sie gemeinsam mit Ihrem Tutor die Ergebnisse! Mit unserem Online Campus wird Ihre Ausbildung oder Ihr Fernstudium interaktiv! Alleine Lernen? Nicht an der Academy of Sports! Campus-Startseite Campus-Studienverlauf Campus-Lerngruppen Campus-Apps

3 Kapitel 2 Passiver Bewegungsapparat Lehrskript Fixation 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 Seite 17 von 136

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 bei Training Anpassung und Reaktion der Bandscheiben bei Immobilisation und Überlastung 2.8 Anpassung und Reaktion des passiven Bewegungsapparat bei Training 2.9 Anpassung und Reaktion des passiven Bewegungsapparat bei Immobilisation und Überlastung Seite 18 von 136

5 Lernorientierung Nach Bearbeitung dieses Kapitels werden Sie die verschiedenen Bestandteile des passiven Bewegungsapparates kennen und seine spezifischen Eigenschaften überblicken, die anatomischen und physiologischen Aspekte des Bewegungsablaufs verstehen und deren Funktionen überblicken, Gelenkarten differenzieren sowie deren 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 sowie ihre Anpassung und Reaktionen auf Training verstehen, die Anpassung und Reaktion des passiven Bewegungsapparat bei Training beschreiben können, die Anpassung und Reaktion des passiven Bewegungsapparats bei Immobilisation und Überlastung kennen. Seite 19 von 136

6 Knöcherne und knorpelige Elemente, 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 einer bestimmte Richtung oder Stellung gehalten. Somit enthält der Bewegungsapparat alle Körperanteile, die zur Durchführung von Bewegungen notwendig sind. 2.1 Bestandteile und Differenzierung des Bewegungsapparates Wir unterscheiden einen aktiven sowie einen passiven Anteil des Bewegungsapparates. Aktiver Bewegungsapparat Der aktive Bewegungsapparat mit seinen Hilfseinrichtungen umfasst die gesamte Skelettmuskulatur. Passiver Bewegungsapparat Der passive Bewegungsapparat umfasst das Skelett mit seinen knöchernen und knorpeligen Elementen sowie das Bindegewebe einschließlich der Bänder. Scannen Sie diesen QR-Code ab und sehen Sie sich das Lehrvideo zu dem Thema passiver Bewegungsapparat an. Alternativ finden Sie das Lehrvideo im Online Campus in der Lerngruppe dieser Ausbildung. 2.2 Anatomie, Physiologie und Funktion des Bewegungsablaufes Jede Bewegung wird zuerst im ZNS entworfen und, je nach Willen, auch tatsächlich ausgeführt oder nur vorgestellt. Die verschiedenen Anteile des ZNS senden Informationen 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. Seite 20 von 136

7 Der Knochen als Gesamtes ist ein Organ, das aus vielen Gewebearten zusammengesetzt ist: Knochengewebe, blutbildendem Gewebe im Knochenmark, Knorpeln an den Gelenkflächen, Bindegewebe an der Knochenhaut, Blutgefäßen und Nerven. Das menschliche Skelett besteht aus 206 bis 214 einzelnen Knochen. Das Skelettsystem übernimmt im Körper drei wichtige Funktionen: Stützfunktion/Gerüstfunktion (gibt Weichteilen Stütze und Halt) Hebelfunktion (Knochen als Hebel für den Ansatz der Muskulatur Schutzfunktion (Sicherung des Gehirns, Knochenmarks etc.) Abbildung 3 Das menschliche Skelett Ansicht von vorne (Huch/Bauer, S. 505) Seite 21 von 136

8 Abbildung 3 gibt schematisch einen Überblick über die Lage der wichtigsten Hauptbestandteile des menschlichen Skelettes mit ihren jeweiligen lateinischen Bezeichnungen. Scannen Sie diesen QR-Code ab und sehen Sie sich das Lehrvideo zu dem Thema Knochen an. Alternativ finden Sie das Lehrvideo im Online Campus in der Lerngruppe dieser Ausbildung 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 darunterliegende 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, würfelförmige oder zylinderförmige Knochen bezeichnet. Unregelmäßig gestaltete Knochen z. B. Wirbelkörper, Rippen, Schädelbasis Aufbau Der Knochen ist aus verschiedenen Geweben aufgebaut: Dem eigentlichen Knochengewebe mit Knochenzellen und Knochenbälkchen, dem blutbildenden Gewebe im Knochenmark, dem Knorpel an den Gelenkflächen, dem Bindegewebe an der Knochenhaut, Blutgefäßen und Nerven (siehe Abbildung 4). Seite 22 von 136

9 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 den Epiphysen anderer Knochen in Kontakt treten. Die Form der Epiphyse hängt von der Gelenkart ab. Beim Kugelgelenk ist sie halbkugelig. Metaphyse oder Epiphysenfuge Die Wachstumszone des Knochens für das Längenwachstum. Nach Ende des Wachstums verknöchert diese zuerst aus Knorpel bestehende Zone. 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). Seite 23 von 136

10 Die Knochenhaut (Periost) Die Knochenhaut umhüllt den Knochen vollständig, ausgenommen der mit Gelenkknorpel überzogenen Flächen. Sie besteht aus Bindegewebe und führt Gefäße und Nerven, dient also der Ernährung und Neubildung von Knochen und ist bei Berührung schmerzempfindlich. Daher schmerzt ein Schlag auf einen nicht von Muskulatur umhüllten Knochen wie die Schienbeinkante. 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. Seite 24 von 136

11 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. 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. 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 nicht durchgehend massiv, sondern bestehen aus einer harten Rindenschicht (Corticalis oder Compacta) und einer lockerer gebauten Innenschicht aus Knochenbälkchen (Spongiosa). Daher entfallen nur etwa 10 % des Körpergewichts auf die Knochen, hingegen 40 % auf die Muskulatur. Das Argument übergewichtiger Menschen, sie hätten schwere Knochen, entbehrt also einer biologischen Grundlage. Seite 25 von 136

12 Abbildung 6 Aufbau eines Lamellenknochens (Huch/Bauer, S. 57) Aufgrund der Anordnung eines Lamellenknochens entsteht eine Vielzahl feiner Säulen, der 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 26 von 136

13 Stoffwechsel Lehrskript Im Gegensatz zum Knorpelgewebe ist die Knochensubstanz ausgezeichnet mit Gefäßen versorgt, Durchblutung und Stoffwechsel sind also vergleichsweise intensiv. Ein Knochen erscheint nach außen hin zwar als statisches Gewebe, im Inneren erfolgt jedoch ein stetiger Umbau. Nach einem Knochenbruch oder als Reaktion auf eine bestimmte mechanische Beanspruchung macht dies den Knochen stärker, man spricht von einer funktionellen Anpassung. Dabei werden die Compacta verdickt und die Knochenbälkchen dicker. Ebenso schwindet bei Inaktivität Knochenmaterial zum Beispiel im Gipsverband. Physiologische Knochenatrophie findet sich auch im Alter. Bei schweren Formen (Osteoporose) tritt der Knochenschwund schon früher auf und führt zu einem erhöhten Bruchrisiko. Der Knochen ist ein Gewebe, das sehr gut am Baustoffwechsel teilnimmt. Im Wachstum ist der Knochen zu einer Längen- und Durchmesserzunahme fähig. Im Erwachsenenalter kann sich der Knochen bei entsprechender Stimulation durch Belastung und ausreichende Bereitstellung von Baustoffen (Calcium) verstärken und an Masse zunehmen. Nach einem Knochenbruch kann der Körper durch Bildung von neuem Knochengewebe den Defekt reparieren und seine volle Belastbarkeit wiederherstellen Bänder Bänder verbinden Knochen miteinander, um eine bessere Stabilität zu geben. Die Bänder müssen aufgrund ihrer Lage hohen mechanischen Belastungen standhalten und sind daher aus straffem Bindegewebe Funktionen Bänder sind sehr widerstandsfähig gegen Zugbelastung. Sie verbinden bewegliche Teile des Knochenskeletts flexibel miteinander, schränken aber auch die Beweglichkeit auf ein funktionell sinnvolles Maß ein. Werden Bänder über ihr natürliches Maß hinaus gedehnt (z. B. beim Umknicken eines Gelenks), kann es zu Bänderdehnungen oder Bänderrissen kommen. Seite 27 von 136

14 Die stärksten Bänder befinden sich im menschlichen Becken. Sie reißen erst bei massiver Gewalteinwirkung (z. B. bei einem Frontalunfall mit dem Auto) Aufbau Bei den Bändern verlaufen die Kollagenfaserbündel nach einem festgelegten Muster, das der Zugbeanspruchung angepasst ist (längs o- der kreuzweise). Auch die Bänder sind von lockerem Bindegewebe mit wenigen eingestreuten Zellen umhüllt. Ein elastisches Band besteht aus dicken, parallel angeordneten elastischen Faserbündeln, umhüllt von lockerem Bindegewebe. Elastische Fasern haben eine gelbe Farbe (z. B. Ligamentum cruciatum anterius = vorderes Kreuzband). Abbildung 7 Blick auf das eröffnete rechte Kniegelenk von oben und von vorne (Speckmann/Wittkowski, S. 210) Die Abbildung zeigt die Lage der unterschiedlichen Bänder im Kniegelenk. Durch sie werden die Bewegungen ermöglicht, geführt und begrenzt. Seite 28 von 136

15 Herzlichen Glückwunsch! Sie haben es geschafft. Wir freuen uns auf Ihr Feedback

16 k o n t a k t Academy of Sports GmbH Firmensitz: Lange Äcker 2, Backnang Telefon: (gebührenfrei) Telefon: (aus dem Ausland) Telefax: info@academyofsports.de Internet: Social Media Facebook Twitter Google+ Xing YouTube