MedAT 2021: Das Wichtigste zum neuen Stichwort "Skelettsystem"

Lesedauer: 12 Minuten

  1. Allgemeines
  2. Knochen
  3. Knorpel
  4. Gelenke
  5. Skelettmuskulatur & Sehnen
  6. Begleitstrukturen


Die Stichwortliste Biologie wurde dieses Jahr um das Stichwort "Skelettsystem mit Knochen, Knorpel, Gelenken, Muskeln und Begleitstrukturen" erweitert. Wie du dich darauf vorbereiten kannst und was es bei diesem Stichwort zu beachten gilt, haben wir für dich zusammengefasst. 

Marijan, 3. Platz MedAT: "Während meiner MedAT-Vorbereitung habe ich sehr viel mit Videos gelernt. Wir haben euch 4 Videos verlinkt, damit ihr einen Überblick bekommt." 

Videos, für einen ersten Überblick:
Aus was bestehen Knochen? (von simpleclub)
Video hier klicken

Die Muskulatur (von simpleclub)
Video hier klicken

Orientierung am Körper (von mednachhilfe)
Video hier klicken

Das Skelett (von mednachhilfe)
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Insgesamt ist das Thema sehr umfassend. Aber auch hier gilt: Im MedAT werden Basics geprüft. Also lernt auf jeden Fall Dinge wie …

  • Welche Arten von Gelenken gibt es?
  • Wie viele Freiheitsgrade gibt es?
  • Aus wie vielen Knochen besteht die Halswirbelsäule?
  • Was ist der Unterschied zwischen Sehnen und Bändern?

→ Die Videos sollen euch helfen einen besseren Überblick über das Thema zu bekommen. Nun das Wichtigste zu den einzelnen Teilbereichen. 

1. Allgemeines

Das Skelettsystem ermöglicht mit seinen unterschiedlichen Komponenten Motorik, Stabilität, aber auch Schutz von empfindlicheren Strukturen vor äußeren Krafteinwirkungen. Zu diesen Komponenten zählen die unterschiedlichen Arten von Knochen, Muskeln, Knorpeln, Sehnen und Bändern und weitere Begleitstrukturen, wie z. B. Sehnenscheiden. Durch ein fein abgestimmtes Zusammenspiel der Strukturen untereinander ergänzen sich die einzelnen Aufgabenbereiche dieser perfekt, um eine bestmögliche Biomechanik des Organismus zu erreichen. Im Folgenden werden die einzelnen Bestandteile des Skelettsystems vorgestellt.

2. Knochen

Ein erwachsener Mensch hat bis zu ca. 210 bis 220 Knochen (lat. Os – Singular, Ossa – Plural). Diese ungefähre Angabe kommt daher, da es viele kleine Knochen gibt, die bei einigen zusammenwachsen und bei anderen separat vorliegen. Hauptaufgaben der Knochen sind die Stabilisierung des Körpers, die passive Ermöglichung von Bewegungen (gesteuert durch Muskeln), der Schutz innerer Organe und sensibler Strukturen, sowie bei einigen Knochen, Bildung von Blutkörperchen im Knochenmark. Zusätzlich sind Knochen wichtige Calciumspeicher, welche beim Calciumstoffwechsel eine physiologisch wichtige Rolle einnehmen.


Es können verschiedene Knochentypen unterschieden werden:

  1. Ossa longa = Lange Knochen / Röhrenknochen -> Findet man an Extremitäten (z. B. Oberschenkel / Femur, Oberarm / Humerus)
  2. Ossa brevia = Kurze Knochen (z. B. Hand- und Fußwurzelknochen)
  3. Ossa plana = Platte Knochen (z. B. Schulterblatt / Scapula, Brustbein / Sternum)
  4. Ossa irregularia = Unregelmäßig förmige Knochen (z. B. Wirbelknochen)
  5. Ossa pneumatica = Luftgefüllte Knochen (z. B. Knochen der Nasennebenhöhlen)
  6. Ossa sesamoidea = Sesambeine -> „Umlenkstelle“ für Sehnen, um diese zu schonen (z. B. Kniescheibe / Patella)

Einen klassischen Knochenaufbau gibt es nicht, da sich die Knochentypen in ihrer Form teils deutlich unterscheiden. Eine einheitlichere Anatomie findet man vor allem bei Röhrenknochen. Diese bestehen aus einem langen Knochenschaft (Diaphyse) und zwei Knochenenden, den Epiphysen. Zwischen Schaft und Epiphysen liegt ein Übergangsbereich, die Metaphyse. Diese Epiphysen sind besonders interessant, da sich hier Knorpel befindet („Wachstumsfuge“ = Epiphysenfuge), der zum Wachstum im Laufe des Lebens beiträgt und mit Abschluss des Körperwachstums verknöchert. Ebenfalls kommt in den Epiphysen der Erwachsenen die Blutbildung vor, genauer gesagt im Knochenmark dieser. Das Knochenmark befindet sich in einem Hohlraum, welcher von einer harten Knochenschicht umgeben wird.


Quelle: https://upload.wikimedia.org/
wikipedia/commons/1/1b/EpiMetaDiaphyse.jpg

 

Knochen bestimmen das Aussehen des menschlichen Körpers maßgeblich. Röhrenknochen sorgen für lange Extremitäten, Rippenknochen verschaffen eine breite Brust und die Wirbelsäule bestimmt unsere aufrechte Körperhaltung.

Die Wirbelsäule ist dabei besonders interessant, da sie unserem Rumpf Stabilität gibt, aber dennoch unsere Beweglichkeit nicht stark einschränkt. Sie zeichnet sich durch ihre „Doppel S-Form“ aus, welche durch die Krümmung ihrer verschiedenen Abschnitte zustande kommt. Kopfwärts ist die Halswirbelsäule mit ihren 7 Halswirbeln (1. Halswirbel wird als „Atlas“, der 2. als „Axis“ bezeichnet) der erste Abschnitt. Die HWS ist zum Brustkorb gekrümmt, was als „Lordose“ bezeichnet wird. Die nachfolgende Brustwirbelsäule besteht aus 12 Brustwirbeln und ist von Brustkorb weg gekrümmt, was eine „Kyphose“ bezeichnet. Weiter fußwärts findet sich im Anschluss der Abschnitt der Lendenwirbelsäule mit 5 Lendenwirbeln, wobei wieder eine Lordose vorliegt. Danach folgt das kyphotische Kreuzbein mit 5 Wirbeln, die beim Menschen aber ziemlich verwachsen sind. Zuletzt findet sich das Steißbein mit 4 bis 5 verschmolzenen Wirbeln, die ebenfalls eine kyphotische Form darstellen. Zwischen den beweglichen Wirbeln der HWS, BWS und LWS befinden sich Bandscheiben (insgesamt 23), welche die auf die Wirbel drückenden Kräfte dämpfen.

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/
Wirbelsäule#/media/Datei:Gray_111_-_Vertebral_column-coloured.png

Wirbelsäule des Menschen (von links gesehen)

  • Halswirbel C1 bis C7
  • Brustwirbel Th1 bis Th12
  • Lendenwirbel L1 bis L5
  • Kreuzbein (Os sacrum)
  • Steißbein (Os coccygis)

MRT der Wirbelsäule

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Wirbelsä
ule#/media/Datei:Wirbelsä
ule-3J-sag-T2-FSE2.jpg

Daten zum Brustkorb (Thorax): Besteht aus 12 Rippenpaaren, dem Brustbein (Sternum), der Brustwirbelsäule und Muskulatur. Die ersten 7 Rippenpaare werden als „echte Rippenpaare“ bezeichnet, da sie mit dem Brustbein verbunden sind. 8. bis 12. Rippenpaar werden als unecht bezeichnet, da sie nicht direkt oder gar nicht an das Sternum andocken.



Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Brustkorb#/
media/Datei:Gray112.png

3. Knorpel

Zu den Aufgaben von Knorpel gehören unter anderem die Dämpfung biomechanischer Kräfte und Formgebung anatomischer Strukturen

Man unterscheidet 3 Knorpelarten:

  1. Hyaliner Knorpel: Kommt vor allem in Gelenkknorpel vor, aber auch in der Luftröhre oder an den Rippen.
  2. Elastischer Knorpel: Vorkommen z. B. in Ohrmuschel und Kehldeckel
  3. Faserknorpel: Vorkommen in u.a. Bandscheiben und Menisken

 

4. Gelenke

Definition: Gelenke (lat. Articulatio – Singular) sind Verbindungen zwischen zwei oder mehreren Knochen – eine mögliche Beweglichkeit spielt für die Definition des Gelenks KEINE Rolle

Arten: Unechte („Synarthrosen“) vs. echte („Diarthrosen“) Gelenke

  • Unterschied: Echte Gelenke besitzen einen Gelenkspalt, unechte nicht

Aufbau echtes Gelenk:

Zwei oder mehr Knochenenden sind über einen Gelenkspalt voneinander getrennt. Bei den Knochenenden werden in der Regel Gelenkkopf (z. B. Oberschenkelkopf) und Gelenkpfanne (z. B. Hüftkopfpfanne) als Begriffe verwendet. Der dazwischen liegende Gelenkspalt ermöglicht Bewegungen, da sich der Kopf in der Pfanne bewegen kann. Die Gelenkflächen der Knochenenden werden von Gelenkknorpel (hyalinem Knorpel) überzogen, um Reibungskräfte und Knochenabnutzung zu minimieren (Klinischer Fakt: Bei Arthrose ist der Knorpel beschädigt und die Knochenenden nutzen sich ab). Gelenkspalt und Knochenenden werden von einer Gelenkkapsel umgeben, welche nicht nur durch ihre Abkapselung zur Umgebung die Gelenkhöhle bildet, sondern auch Gelenkschmiere („Synovia“) produziert, welche die Reibung bei Bewegung der Knochenenden gegeneinander reduziert und den Gelenkknorpel mit Nährstoffen versorgt (Knorpel wird nicht oder nur sehr schlecht durchblutet).

Des Weiteren können noch Hilfsstrukturen, wie Bänder, Menisken oder Bandscheiben an Gelenken vorkommen.

Hier siehst du beispielhaft den Aufbau eines Gelenkes

Aufbau unechtes Gelenk: Bei unechten Gelenken findet sich anstelle des Gelenkspaltes eine feste Verbindung zwischen den Knochenenden. Diese kann knöchern (z. B. verschmolzene Wirbel des Kreuzbeins), knorpelig (z. B. Rippenknorpel) oder bandartig (z. B. Syndesmosenband zwischen Schien- und Wadenbein) sein. Durch die meist starre Verbindung sind unechte Gelenke schlecht bis nicht beweglich. Bei den nachfolgenden Unterkapiteln zur Beweglichkeit wird deshalb nur auf echte Gelenke eingegangen. 

Amphiarthrosen: Echte Gelenke, deren Beweglichkeit (z. B. durch straffe Bänder) sehr stark eingeschränkt ist (z. B. Gelenke der Handwurzeln)

Gelenktypen: Es gibt mehrere Typen von echten Gelenken, welche sich in Aufbau und Form voneinander unterscheiden. Die Form bestimmt dabei maßgeblich, ob die Bewegung der beteiligten Knochen um eine bestimmte Achse möglich ist oder nicht und definiert somit die Freiheitsgrade des Gelenks.

a) Planes Gelenk: Nur Translationsbewegungen möglich (z. B. Gleiten der Wirbelfortsätze nach oben und unten)
b) Scharniergelenk: 1 Freiheitsgrad (z. B. Ellbogengelenk, Fingerendgelenke)
c) Radgelenk / Zapfengelenk: 1 Freiheitsgrad (z. B. Drehbewegung zwischen Elle und Speiche)
d) Sattelgelenk: 2 Freiheitsgrade (z. B. Daumensattelgelenk)
e) Eigelenk: 2 Freiheitsgrade (z. B. Handgelenk)
f) Kugelgelenk: 3 Freiheitsgrade (z. B. Schultergelenk, Hüftgelenk)

     

    Quelle: https://bewegungsapparatpatrikcedric
    .wordpress.com/1-4-
    konchenverbindung-und-gelenke/


    5. Skelettmuskulatur & Sehnen

    Stellen Knochen den passiven Teil des Bewegungsapparates dar, so übernehmen Muskeln den aktiven Teil, welcher die Knochen in Bewegung setzt.
     
    Aufbau: Ein Muskel besteht aus einem Muskelbauch, welcher kontrahieren und somit den Skelettapparat in Bewegung versetzen oder dessen aktuelle Position halten kann. Dies geschieht über Sehnen, in welche sich der Muskelbauch fortsetzt und die an Knochen befestigt sind. Der Muskelbauch selbst besteht aus einer Vielzahl an Muskelfaserbündel und im kleineren aus Muskelfasern, welche unter Energieverbrauch kontrahieren können und dadurch Kraft entfalten können. Man unterscheidet 2 Formen der Kontraktion: Die isometrische und die isotonische. Bei der isometrischen Kontraktion bleibt die Länge der Muskelfasern gleich, jedoch findet eine Anspannung des Muskels statt (z. B. Halten eines Gegenstandes ohne die Armposition zu verändern). Bei der isotonischen Form bleibt die Muskelspannung gleich, die Muskellänge verkürzt sich jedoch (z. B. dynamische Hanteltraining).

    Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki
    /Muskulatur#/media/Datei:Bauplan_
    der_Skelettmuskulatur.svg

    Muskeltypen:

    Je nach Aufbau und Aussehen unterscheidet man verschiedene Muskeltypen:

    1. Mehrköpfige Muskeln: Biceps = Zweiköpfig, triceps = dreiköpfig ->  Musculus biceps brachii ist z. B. der allseits bekannte Oberarmmuskel, der gern trainiert wird
    2. Mehrbäuchige Muskeln: Z. B. der „Six-pack Muskel“ (M. rectus abdominis)
    3. Ringförmige Muskeln: Schließmuskeln, z. B. Augenschließemuskel
    4. Spindelförmige Muskeln
    5. Eingelenkige Muskeln: Wirken auf ein Gelenk
    6. Mehrgelenkige Muskeln: Wirken auf mehrere Gelenke (z. B. M. biceps brachii -> wirkt auf Schultergelenk und Ellenbogengelenk)

    Biomechanik: Durch Muskelkontraktionen verkürzt sich der Muskelbauch, wodurch Zug auf den Sehnen herrscht, die so den Knochen, an dem sie befestigt sind, in Bewegung versetzen. Wenn sich jedoch einerseits ein Muskel zusammenzieht, muss sich andererseits ein anderer dehnen. Klassisches Beispiel: Im Fitnessstudio werden Bizeps-Curls ausgeführt durch eine Kontraktion des M. biceps brachii. Durch Beugung des Unterarmes dehnt sich jedoch auf der Rückseite des Armes der „Gegenspieler-Muskel“ aus, welcher im Gegensatz zum M. biceps brachii für eine Streckung statt Beugung verantwortlich ist: Der M. triceps brachii. Man spricht auch von einem Agonisten-Antagonisten-Verhältnis. Der aktiv kontrahierende Muskel ist der Agonist, der passiv gedehnte der Antagonist. Durch ein ausgewogenes Verhältnis der beiden Gegenspieler können kontrollierte Bewegungen stattfinden. Wenn mehrere Agonisten gleichzeitig agieren (z. B. in den Beinen beim Gang) spricht man auch von Synergisten.

     

    6. Begleitstrukturen

    Neben den genannten Strukturen gibt es noch eine Vielzahl weiterer am Muskuloskelettalsystem beteiligter Strukturen. Die wichtigsten sollen nun kurz genannt werden.

    Bänder (Ligamente): Dehnbare Strukturen, die Knochenelemente miteinander verbinden. Sie verhindern beispielsweise eine Überbeweglichkeit in Gelenken (z. B. Kreuzbänder im Kniegelenk)

    Faszie: Eine straffe Bindegewebsschicht, die Muskeln umgibt und sie so schützt.

    Sehnenscheiden: Umgeben Sehnen, um ihre Gleitfähigkeit an mechanisch besonders anspruchsvollen Stellen zu gewährleisten.

    Schleimbeutel (Bursae): Sind mit Synovia gefüllt und kommen bei mechanisch belasteten Stellen vor, um ein „Polster“ für beanspruchte Strukturen (Knochen, Muskeln, Sehnen) zu schaffen.

    Wir hoffen der Beitrag hat dir gefallen. Wenn du Fragen hast, stell diese gerne direkt im Kommentarfeld darunter oder schreibe uns eine Mail an feedback@medinaut.at. 

    Viel Erfolg bei deiner Vorbereitung für den MedAT 2021!