Skelettsystem

Skriptum

Der Bewegungsapparat ist das Organsystem des menschlichen Körpers, welches ihm Halt gibt und Bewegung ermöglicht. Man unterscheidet den passiven Teil mit Knochen, Knorpel und Gelenken und den aktiven Teil bestehend aus den Muskeln.

Das Knochensystem dient dem Körper als Stütze. Hierbei nimmt vor allem die Wirbelsäule als zentrale Achse eine wichtige Rolle ein, indem sie einerseits den Schädel hält und andererseits sowohl mit der oberen Extremität, also den Armen, als auch mit der unteren Extremität, den Beinen, in Verbindung steht. Knochen können auch eine wichtige Schutzfunktion haben. So schützt beispielsweise der Schädel das Gehirn und die Wirbelsäule das Rückenmark. Darüber hinaus sind Knochen durch ihre mineralisierte Extrazellularmatrix ein Kalziumreservoir und im Knochenmark einiger Knochen findet die Bildung der Blutzellen statt.

Aufbau

Mit Ausnahme der Gelenkflächen ist der Knochen außen von der Knochenhaut (Periost) umgeben. Hier finden wir unter anderem Vorläuferzellen der Osteoblasten, also der knochenbildenden Zellen. Außerdem ist die Knochenhaut von vielen Nerven und Blutgefäßen durchzogen, weshalb sie im Gegensatz zum Knochen selbst sehr schmerzempfindlich ist.

Auf die Knochenhaut folgt eine Schicht namens Kompakta (oder Kortikalis)› Abb. 1.1, die aus dicht gepacktem Knochengewebe besteht. Im ausgewachsenen Lamellenknochen finden wir hier ringförmig organisierte Osteone, in deren Zentren sich zur Versorgung des Knochens so genannte Havers-Kanäle mit Nerven und Blutgefäßen befinden.

Die innerste Schicht des Knochens heißt Spongiosa. Dieser Name kommt vom lateinischen Wort für Schwamm, was deren Aufbau auch ganz gut beschreibt. Hier ist das Knochengewebe nicht mehr dicht, sondern nur in Knochenbälkchen ausgebildet.

Geschützt durch die Spongiosa befindet sich im Inneren des Knochens das Knochenmark, in dem die Blutzellen gebildet werden.

Arten

Vergleicht ihr einen Oberschenkelknochen mit einem Schulterblatt, kommt ihr bestimmt schnell zu dem Schluss, dass die Knochen im Körper je nach Funktion sehr verschiedene Formen haben können. Anhand dieser Formen kann man die Knochen in mehrere Gruppen einteilen:

  • lange Knochen (Röhrenknochen): z.B. Oberschenkelknochen, Oberarmknochen
  • kurze Knochen: z.B. Knochen der Handwurzel
  • platte Knochen: z.B. Brustbein, Schulterblatt
  • luftgefüllte Knochen: z.B. Knochen im Schädel mit Nasennebenhöhlen
  • Sesamknochen: z.B. Kniescheibe
  • unregelmäßige Knochen: z.B. Wirbelkörper

Die Röhrenknochen haben den oben beschriebenen Aufbau mit einer Markhöhle im Inneren. Außerdem kann man sie in den länglichen Schaft und die beiden Knochenenden unterteilen. Kurze oder platte Knochen haben keine Markhöhle, das Knochenmark liegt hier in den Hohlräumen der Spongiosa.

An dieser Stelle sind vor allem die drei Knorpelarten relevant, die ihr auch beim Lernen der Gelenke wiederfinden werdet.

  • hyaliner Knorpel: z.B. Gelenkknorpel, Rippenknorpel, Atemwege
  • Faserknorpel: z.B. Meniskus, Diskus
  • elastischer Knorpel: z.B. Ohrmuschel, Bronchien

Ein Gelenk ist eine bewegliche Verbindung zwischen zwei oder mehr Knochen.
Unechte Gelenke sind jene Gelenke, bei denen zwischen den beteiligten Knochen kein Gelenkspalt zu finden ist. Die Gelenkkörper sind durch eine Gewebsschicht, zum Beispiel Bindegewebe, kontinuierlich miteinander verbunden, weshalb hier auch kaum bis keine Bewegung stattfinden kann.
Echte Gelenke sind solche wie das Knie- oder Ellbogengelenk. Hier ist zwischen den Gelenkkörpern ein tatsächlicher Spalt, weshalb man von diskontinuierlichen Verbindungen spricht.

Aufbau

An einem echten Gelenk treffen zwei oder mehr Gelenkkörper aufeinander, deren Gelenkflächen mit hyalinem Knorpel überzogen sind. Außen ist das Gelenk von einer Gelenkkapsel umgeben, die die Gelenkhöhle nach außen hin abgrenzt. Im Inneren findet sich die Gelenkhöhle mit dem Gelenkspalt, in der die Gelenkkörper aufeinandertreffen und miteinander agieren können. Um bei deren Bewegungen Reibung zu vermeiden, ist die Gelenkhöhle mit Synovialflüssigkeit, auch Gelenkschmiere genannt, gefüllt. Sie bildet einen Gleitfilm auf den knorpeligen Flächen, wodurch sie diese einerseits ernährt und andererseits vor Abnutzungen schont.

Bewegungsachsen

Im Körper gibt es verschiedene Gelenkarten, die unterschiedliche Bewegungen durchführen können. Um dies besser zu verstehen, ist es sehr hilfreich, sich zuerst die drei wesentlichen Körperachsen anzusehen, um die diese Bewegungen stattfinden.

Bewegungsachsen

Achse

Beschreibung

Bewegungen um Achse

Längsachse (Longitudinalachse)

von oben nach unten oder umgekehrt

Drehung nach innen und außen (Innen- und Außenrotation)

Querachse (Transversalachse)

von linker zu rechter Körperhälfte oder umgekehrt

Beugung und Streckung (Flexion und Extension)

Pfeilachse (Sagittalachse)

von vorne nach hinten oder umgekehrt

Heranführen und Abspreizen (Adduktion und Abduktion)

Je nach Form der Gelenkkörper › Abb. 1.3 unterscheiden sich die Gelenke in ihren Bewegungsmöglichkeiten um die drei Achsen. Auch wenn eine Bewegung um eine Achse möglich ist, kann diese beispielsweise durch Bänder stark eingeschränkt werden und dadurch nur in einem geringen Ausmaß möglich sein. An dieser Stelle macht es keinen Sinn, auswendig zu lernen, um wie viel Grad eine Auslenkung im Vergleich zur Neutralstellung möglich ist. Probiert das am besten einfach an euren eigenen Gelenken aus.

Die wichtigsten Gelenkarten findet ihr in der folgenden Tabelle:

Tab. 1.2 Gelenkarten mit Beispielen

Gelenkart

Gelenkkörper

Bewegungen

Beispiele

Kugelgelenk

konkave Pfanne, konvexer Kopf1

um Längs-, Quer- und Pfeilachse

Schulter, Hüfte2

Scharniergelenk

je ein konkaver und ein konvexer Körper

um Querachse

Fingermittelgelenke, Fingerendgelenke

Sattelgelenk

sattelförmige Körper

um Quer- und Pfeilachse

Daumensattelgelenk

Eigelenk

ellipsenförmige Körper

um Quer- und Pfeilachse

oberes Handgelenk

Drehgelenk (Rad- oder Zapfengelenk)

Konvexer zylindrischer und konkaver Körper

um Längsachse

Gelenk zwischen Elle und Speiche

planes Gelenk

flache Gelenkflächen

Vertikale Achse: Rotation
Horizontale Achse: Translation3

Wirbelbogengelenk

Amphiarthrose

straffe Kapsel, straffe Bänder

Kaum Bewegung möglich

Gelenke zwischen Handwurzelknochen

[1] Konkav bedeutet nach innen gewölbt, konvex bedeutet nach außen gewölbt.

2 Die Hüfte ist eigentlich ein Nussgelenk, vom Aufbau gleich wie das Kugelgelenk, hat jedoch ein größere Pfanne, wodurch nur eine geringere Auslenkung möglich ist.

3 Hierbei gleiten die glatten Gelenkflächen aneinander.

 

Nicht alle Gelenke lassen sich perfekt in eine dieser Kategorien einordnen. Das Kniegelenk wäre beispielsweise ein Drehscharniergelenk, da neben Beugung und Streckung auch noch eine Rotation möglich ist, allerdings nur im gebeugten Zustand.

Besondere Einrichtungen

Besondere Einrichtungen sind Hilfseinrichtungen an Gelenken oder Muskeln, die deren Tätigkeit unterstützen. Beispielsweise können sie die Reibung und somit die Abnutzung der Gelenke minimieren oder die Bewegung verstärken. Sie zählen zu den Begleitstrukturen, da sie sich in der Nähe des Gelenks bzw. des Muskels befinden. Viele Gelenke haben besondere Einrichtungen, diese müssen jedoch nicht zwangsläufig vorhanden sein.

In einigen Gelenken findet man neben den typischen Bestandteilen auch noch besondere Einrichtungen.

  1. Bänder
    Bänder können die Gelenkkapsel verstärken, Bewegungen führen oder hemmen.
  2. Diskus
    Ein Diskus ist eine Platte aus Faserknorpel und Bindegewebe, die den Gelenkspalt vollständig in zwei Teile unterteilt. Durch seine glatte Oberfläche vermindert er Reibung. Zu finden wäre ein solcher im Kiefergelenk oder im Gelenk zwischen Brust- und Schlüsselbein
  3. Meniskus
    Ein Meniskus ist eine Platte aus Faserknorpel und Bindegewebe, die den Gelenkspalt unvollständig teilt und die Reibung bei Bewegungen vermindert. Menisken findet ihr zweimal in jedem Kniegelenk.
  4. Bursa
    Bursen sind mit Synovialflüssigkeit gefüllte Gleitbeutel, die ebenfalls der Verminderung von Reibung dienen.

Aus makroskopischer Sicht lässt sich ein Muskel grob in einen Muskelbauch und Sehnen, die den Muskel mit anderen Elementen des Skelettsystems verbinden und die Bewegung auf diese übertragen, unterteilen. Sehnen sind straffe parallele Bindegewebsfasern und am Ursprung sowie am Ansatz eines Muskels zu finden. Es gibt allerdings auch mehrbauchige Muskeln, die zwischen den einzelnen Muskelbäuchen ebenfalls Sehnen haben. Auch mehrere Köpfe sind möglich. Man spricht dann bei zwei Köpfen von einem Bizeps, bei drei von einem Trizeps und bei vier von einem Quadrizeps. Diese Muskeln haben also mehrere Ursprünge, die in einem Muskelbauch zusammenlaufen und einen gemeinsamen Ansatz haben.

Besondere Einrichtungen

Auch rund um Muskeln kann es besondere Einrichtungen geben:

  1. Faszien
    Faszien sind Hüllen aus Bindegewebe rund um Muskeln oder Muskelgruppen. Sie unterstützen die Kraftübertragung bei Bewegungen und sorgen dafür, dass unser Körper durch Spannung in seiner Form gehalten wird.
  2. Sehnenscheiden
    Sehnenscheiden sind mit Synovialflüssigkeit gefüllt und sorgen somit für eine gute Gleitfähigkeit der Sehne durch beispielsweise Knochenkanäle.
  3. Bursen
    Bursen sind mit Synovialflüssigkeit gefüllte Gleitbeutel, die vor allem an Stellen, wo Muskeln nah an Knochen vorbeiziehen, ein reibungsloses Aneinandergleiten bewirken.
  4. Fettkörper
    Fettkörper verbessern ebenfalls die Gleitfähigkeit zwischen Muskeln.
  5. Sesamknochen
    Ein gutes Beispiel für einen Sesamknochen ist die Kniescheibe. Durch deren Einlagerung in die Sehne des Quadrizeps im Oberschenkel, dem einzigen Strecker im Kniegelenk, verlängert sie den Hebelarm der Sehne und vermindert somit die für die Bewegung notwendige Kraft.

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