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Anatomie

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Kapitel 2 – Passiver Bewegungsapparat

2.1 Differenzierung und Bestandteile des Bewegungsapparates

2.2 Anatomie, Physiologie und Funktion des Bewegungsablau-fes

2.2.1 Knochen

2.2.2 Bänder

2.2.3 Knorpelgewebe

2.3 Grundaufbau und Bestandteile eines Gelenks

2.3.1 Kopf

2.3.2 Pfanne

2.3.3 Kapsel

2.3.4 Spalt

2.3.5 Synovialmembran

2.3.6 Knorpel

2.4 Gelenkformen

2.4.1 Kugelgelenk

2.4.2 Scharniergelenk

2.4.3 Eigelenk

2.4.4 Zapfengelenk

2.4.5 Sattelgelenk

2.4.6 Flaches Gelenk

2.5 Gelenkformen und deren Bewegungsachsen

2.5.1 Bewegungsmöglichkeiten

2.5.2 Freiheitsgrade und FixationLese

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2.6 Allgemeine und spezifische Kenntnisse der Gelenke

2.6.1 Schultergelenk

2.6.2 Ellenbogengelenk

2.6.3 Wirbelsäulengelenke

2.6.4 Hüftgelenk

2.6.5 Kniegelenk

2.6.6 Fußgelenk

2.7 Die Wirbelsäule

2.7.1 Veränderungen der Wirbelsäule

2.7.2 Beweglichkeit der Wirbelsäule

2.7.3 Wirbel

2.7.4 Die Bandscheiben (Zwischenwirbelscheiben)

2.7.5 Anpassung und Reaktion der Bandscheiben bei Training

2.7.6 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

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Lernorientierung

Nach Bearbeitung dieses Kapitels werden Sie

die verschiedenen Bestandteile des passiven Bewegungs-apparates kennen und seine spezifischen Eigenschaften überblicken,

die anatomischen und physiologischen Aspekte des Bewe-gungsablaufs verstehen und deren Funktionen überblicken,

Gelenkarten differenzieren sowie deren Unterscheidungs-merkmale und Charakteristika erkennen,

die verschiedenen Formen von Gelenken überblicken,

den Einfluss der Bewegungsachse auf die einzelnen Ge-lenkformen kennen und verstehen,

Charakteristika wichtiger Gelenke im menschlichen Körper verinnerlichen,

die Anatomie der Wirbelsäule überblicken sowie ihre An-passung und Reaktionen auf Training verstehen,

die Anpassung und Reaktion des passiven Bewegungsap-parat bei Training beschreiben können,

die Anpassung und Reaktion des passiven Bewegungsap-parats bei Immobilisation und Überlastung kennen.

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Knöcherne und knorpelige Elemente, die durch Bindegewebe verbun-den 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 Stel-lung gehalten. Somit enthält der Bewegungsapparat alle Körperan-teile, die zur Durchführung von Bewegungen notwendig sind.

2.1 Bestandteile und Differenzierung des Bewegungsapparates

Wir unterscheiden einen aktiven sowie einen passiven Anteil des Be-wegungsapparates.

Aktiver BewegungsapparatDer aktive Bewegungsapparat mit seinen Hilfseinrichtungen umfasst die gesamte Skelettmuskulatur.

Passiver BewegungsapparatDer passive Bewegungsapparat umfasst das Skelett mit seinen knöchernen und knorpeligen Elementen sowie das Bindege-webe einschließlich der Bänder.

Scannen Sie diesen QR-Code ab und sehen Sie sich das Lehrvideo zu dem Thema passiver Bewegungs-apparat an.

Alternativ finden Sie das Lehrvideo im Online Campusin 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 ab-gehandelt.

2.2.1 Knochen

Knochengewebe ist eine Form des Binde- und Stützgewebes, das auf-grund seiner hohen Dichte verschiedenen Beanspruchungen wie Zug, Druck, Biegung und Drehung standhalten kann.Lese

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Der Knochen als Gesamtes ist ein Organ, das aus vielen Gewebear-ten 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 Musku-

latur Schutzfunktion (Sicherung des Gehirns, Knochenmarks etc.)

Abbildung 3 – Das menschliche Skelett – Ansicht von vorne (Huch/Bauer, S. 505) Le

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Abbildung 3 gibt schematisch einen Überblick über die Lage der wich-tigsten Hauptbestandteile des menschlichen Skelettes mit ihren jewei-ligen 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 Campusin der Lerngruppe dieser Ausbildung.

2.2.1.1 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 Kno-chen grenzen Hohlräume ab und schützen darunterliegende Organe. Durch ihre flache Form bieten sie eine große Ansatz-fläche für größere Muskelgruppen.

Röhrenknochen (kurze und lange)z. B. Oberarmknochen, Oberschenkelknochen, Mittelfußkno-chen

Der Röhrenknochen lässt sich in den Schaft (Diaphyse) und die beiden knorpelig überzogenen Gelenkenden (Epiphysen) un-terteilen.

Kurze Knochenz. B. Hand- und Fußwurzelknochen

Sie werden auch als kompakte, würfelförmige oder zylinderför-mige Knochen bezeichnet.

Unregelmäßig gestaltete Knochenz. B. Wirbelkörper, Rippen, Schädelbasis

2.2.1.2 Aufbau

Der Knochen ist aus verschiedenen Geweben aufgebaut: Dem eigent-lichen Knochengewebe mit Knochenzellen und Knochenbälkchen, dem blutbildenden Gewebe im Knochenmark, dem Knorpel an den Gelenkflächen, dem Bindegewebe an der Knochenhaut, Blutgefäßenund Nerven (siehe Abbildung 4).Lese

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Von der äußeren Form her besteht ein Knochen aus mehreren Antei-len, die anhand der typischen Form eines langen Röhrenknochens erläutert werden:

Epiphyse: GelenkendeMit Ausnahme der Finger- und Zehenendglieder haben alle Röhrenknochen 2 Epiphysen. Sie sind von hyalinem Knorpel überzogen, sofern sie bei Bewegungen mit den Epiphysen an-derer Knochen in Kontakt treten. Die Form der Epiphyse hängt von der Gelenkart ab. Beim Kugelgelenk ist sie halbkugelig.

Metaphyse oder EpiphysenfugeDie Wachstumszone des Knochens für das Längenwachstum.Nach Ende des Wachstums verknöchert diese zuerst aus Knor-pel bestehende Zone.

DiaphyseDer Schaft des Röhrenknochens. Er enthält das Knochenmark.

ApophyseEin optionaler Auswuchs des Knochens, der als Muskelansatz-höcker dient.

Abbildung 4 – Bau eines Röhrenknochens (linker Oberarmknochen, Humerus) (Speckmann/Wittkowski, S. 149).

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Die Knochenhaut (Periost)Die Knochenhaut umhüllt den Knochen vollständig, ausgenommen der mit Gelenkknorpel überzogenen Flächen. Sie besteht aus Binde-gewebe 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 KnochenmarkDas 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 Embryonal-zeit 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 Röh-renknochen. 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.

2.2.1.3 Makroskopischer Feinbau

Ein Knochen besteht aus Knochenzellen und einer Grundsubstanz. Die Grundsubstanz besteht zum Großteil aus anorganischen Be-standteilen (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 Zell-fortsätze miteinander verbunden.

Dies wird in der folgenden Abbildung 5 durch die Darstellung der inne-ren 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 unter-scheiden: Lamellenknochen und Geflechtknochen.Lese

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Beim Geflechtknochen sind die Fasern ungeordnet durchfloch-ten. Er hat daher eine geringere Festigkeit. Geflechtknochen entsteht bei der Neubildung von Knochen, also bei der Embry-onalentwicklung oder nach einem Knochenbruch. Er kommt da-her vor allem nach der Geburt und beim Kleinkind vor, beim Er-wachsenen nur noch vereinzelt, z. B. im Felsenbein und am knöchernen Gehörgang.

Das typische Knochengewebe des Erwachsenen ist der Lamel-lenknochen. Er ist gekennzeichnet durch einen weitgehend pa-rallelen Verlauf von Kollagenfasern, die in kokardenförmigen Lamellen um ein Blutgefäß herum angelegt werden (Osteon). Da die Lamellensysteme vor allem in Längsrichtung des Kno-chens 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 biologi-schen Grundlage. Le

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Abbildung 6 – Aufbau eines Lamellenknochens(Huch/Bauer, S. 57)

Aufgrund der Anordnung eines Lamellenknochens entsteht eine Viel-zahl feiner Säulen, der Osteone (zylindrische Bauelemente). Sie sind jeweils wenige Millimeter lang und bilden die Baueinheit des Kno-chens. Osteone verlaufen vorwiegend in Längsrichtung und bestim-men 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.

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2.2.1.4 Stoffwechsel

Im Gegensatz zum Knorpelgewebe ist die Knochensubstanz ausge-zeichnet 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 me-chanische Beanspruchung macht dies den Knochen stärker, man spricht von einer funktionellen Anpassung. Dabei werden die Com-pacta verdickt und die Knochenbälkchen dicker.

Ebenso schwindet bei Inaktivität Knochenmaterial – zum Beispiel im Gipsverband.

Physiologische Knochenatrophie findet sich auch im Alter. Bei schwe-ren Formen (Osteoporose) tritt der Knochenschwund schon früher auf und führt zu einem erhöhten Bruchrisiko.

Der Knochen ist ein Gewebe, das sehr gut am Baustoffwechsel teil-nimmt. Im Wachstum ist der Knochen zu einer Längen- und Durch-messerzunahme fähig.

Im Erwachsenenalter kann sich der Knochen bei entsprechender Sti-mulation durch Belastung und ausreichende Bereitstellung von Bau-stoffen (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.

2.2.2 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.

2.2.2.1 Funktionen

Bänder sind sehr widerstandsfähig gegen Zugbelastung.

Sie verbinden bewegliche Teile des Knochenskeletts flexibel miteinan-der, schränken aber auch die Beweglichkeit auf ein funktionell sinnvol-les Maß ein.

Werden Bänder über ihr natürliches Maß hinaus gedehnt (z. B. beimUmknicken eines Gelenks), kann es zu Bänderdehnungen oder Bän-derrissen kommen.

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Die stärksten Bänder befinden sich im menschlichen Becken. Sie rei-ßen erst bei massiver Gewalteinwirkung (z. B. bei einem Frontalunfallmit dem Auto).

2.2.2.2 Aufbau

Bei den Bändern verlaufen die Kollagenfaserbündel nach einem fest-gelegten Muster, das der Zugbeanspruchung angepasst ist (längs o-der kreuzweise).

Auch die Bänder sind von lockerem Bindegewebe mit wenigen einge-streuten Zellen umhüllt.

Ein elastisches Band besteht aus dicken, parallel angeordneten elas-tischen 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 Kniege-lenk. Durch sie werden die Bewegungen ermöglicht, geführt und be-grenzt. Lese

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