Anatomie des Bewegungsapparates: Gelenke, Muskeln und Hebelwirkung

Die Gelenke des menschlichen Körpers

Die Gelenke sind Strukturen, die die Skelettknochen miteinander verbinden und die Beweglichkeit der meisten ihrer Teile ermöglichen.

Arten von Gelenken

• Unbewegliche Gelenke (Synarthrosen): Sie verhindern die Bewegung der verbundenen Knochen. Beispiele hierfür sind die Gelenke, die die Schädelknochen verbinden.
• Halb-bewegliche Gelenke (Amphiarthrosen): Sie ermöglichen nur geringe Bewegungen zwischen den Knochen. Dies ist der Fall bei den Gelenken der Wirbelsäule.
• Bewegliche Gelenke (Diarthrosen): Sie ermöglichen eine größere Beweglichkeit zwischen den Knochen, wie z.B. an Ellbogen, Hüfte und Knie.

Das Kniegelenk: Aufbau und Funktion

Das Kniegelenk hat die folgenden Elemente:

• Bänder: Sehr starke Fasern, die die Knochen miteinander verbinden.
• Knorpel: Knorpelstücke, die die Oberflächen der in Kontakt stehenden Knochen bedecken und schützen.
• Gelenkkapsel (Synovialkapsel): Eine Tasche, die sich zwischen den Knochen befindet und mit einer Gleitflüssigkeit, der sogenannten Gelenkflüssigkeit oder Synovialflüssigkeit, gefüllt ist.

Das Kniegelenk enthält auch faserknorpelige Strukturen zwischen den Knochen, die Menisken, deren Aufgabe es ist, die Gelenkflächen anzupassen und die Last besser zu verteilen.

Häufige Verletzungen des Bewegungsapparates

Die häufigsten Verletzungen im Muskel-Skelett-System können Muskeln, Knochen oder Gelenke betreffen. Häufige Beispiele sind:

• Muskelverspannungen: Anhaltende, unwillkürliche Kontraktion des Muskels.
• Knochenbrüche: Vollständiger oder teilweiser Bruch eines Knochens.
• Luxationen: Ausrenkung der Knochen aus den Gelenken.
• Verstauchungen: Bandverletzungen.
• Bänderrisse und Knorpelschäden.

Muskeln und ihre Rolle bei der Bewegung

Jeder Muskel ist über sehr harte Bindegewebsstränge, die Sehnen genannt werden, an zwei verschiedene Knochen angeheftet.

Der Muskel kontrahiert, d.h. er verkürzt sich, wenn er einen motorischen Impuls erhält. Dank der Gelenke bewegen die Muskeln die Knochen, sodass diese sich annähern, voneinander entfernen oder zueinander drehen können. Die Kombination einfacher Bewegungen führt zu komplexeren Bewegungen, wie Gehen oder sportlicher Betätigung.

Um bestimmte Bewegungen auszuführen, koordinieren die Muskeln ihre Arbeit paarweise, wobei sie antagonistisch oder entgegengesetzt wirken. Zum Beispiel führt die Kontraktion des Bizeps zur Beugung des Arms, während die Kontraktion des Trizeps zur Streckung führt.

Hebel im menschlichen Körper

Die Knochen und Gelenke bilden ein Hebelsystem, auf das die Muskeln wirken. Dadurch werden Muskelkräfte auf die am besten geeignete Weise angewendet, um große Bewegungen zu erzeugen oder hohe Widerstände zu überwinden.

Elemente eines Hebels

Jeder Hebel besteht aus drei Elementen:

• Kraftpunkt: Der Punkt, an dem die Kraft aufgebracht wird.
• Stützpunkt: Der Punkt, der den Hebel stützt.
• Lastpunkt (Widerstandspunkt): Der Punkt, an dem die zu überwindende Kraft liegt.

Arten von Hebeln

• Hebel erster Klasse: Ermöglicht Flexibilität, Beweglichkeit und Kraftübertragung.
• Hebel zweiter Klasse: Erzeugt keine wesentlichen Veränderungen in der Bewegungsrichtung, ermöglicht aber die Überwindung erheblichen Widerstands.
• Hebel dritter Klasse: Führt zu ausgedehnten Bewegungen, kann aber keinen starken Widerstand überwinden.