Lerntext Skelett

Roland Heynkes, 26.10.2022, zuletzt ergänzt am 19.2.2024

Gliederung

	3D-Modelle des menschlichen Körpers
	Aufgaben unseres Skeletts
	Die Knochen im Skelett des Menschen
	Wieviele Knochen hat der Mensch?
	Entwicklung der Knochen
	Aufbau eines Knochens
	Bestandteile und Aufbau eines Gelenks
	Gelenktypen

Wer den Aufbau des menschlichen Körpers wirklich verstehen möchte, sollte in aller Ruhe mit den dreidimensionalen Modellen einer Frau und eines Mannes spielen, die zunächst als "Google Body Browser" von Google entwickelt und nun als "Zygote Body" von der Firma Zygote Media Group, Inc. als kostenlose Schnupperversion für teure Profiprodukte im Internet zur Verfügung gestellt werden.

Alternativen sind das Körpermodell von Healthline, die Angebote BioDigital Human und die Lernspiele von Anatomy Arcade.

Das menschliche Skelett stützt und trägt den Körper, schützt die inneren Organe und ermöglicht Bewegungen.

Unsere Wirbelsäule trägt den Kopf, stützt den Rumpf und schützt Herz und Lunge.

Wenn wir laufen oder springen, dämpfen unsere Bandscheiben die Stöße, die sonst das Gehirn durchschütteln und die Wirbelknochen aufeinander prallen ließen.

Herz und Lungen werden vom Brustkorb geschützt, der aus Wirbelknochen, Rippen und dem Brustbein besteht.

Der menschliche Schultergürtel besteht aus jeweils zwei Schulterblättern und Schlüsselbeinen. Unser Schultergürtel verbindet unsere Arme mit dem Rumpf.

Das Becken besteht aus dem unteren Teil der Wirbelsäule und den Beckenknochen. Es verbindet unsere Beine mit dem Rumpf.

Unsere Fußgelenke müssen besonders stabil sein, weil sie fast unser gesamtes Gewicht tragen.

Die folgenden beiden Schemata dienen dazu, die Namen der wichtigsten Bestandteile des menschlichen Skeletts auswendig zu lernen.

wichtige Knochennamen im menschlichen Skelett
	1. Fingerknochen, 2. Mittelhandknochen, 3. Handwurzelknochen, 4. Speiche, 5. Elle, 6. Oberarmknochen, 7. Rippenknorpel, 8. Rippenknochen, 9. Schulterblatt, 10. Halswirbelknochen, 11. Schädelknochen, 12. Oberkiefer, 13. Unterkiefer, 14. Brustwirbelknochen, 15. Lendenwirbelknochen, 16. Beckenknochen, 17. Oberschenkelknochen, 19. Kniescheibe, 20. Wadenbein, 21. Schienbein, 22. Fersenbein, 23. Fußwurzelknochen, 24. Mittelfußknochen, 25. Zehenknochen, 26. Schlüsselbein, 27. Brustbein, 28. Kreuzbein Die Zeichnung lässt sich durch Anklicken vergrößern.
Sigismond Laskowski in Anatomie normale du corps humain 1894 Nur die Striche und Nummern sind von mir und die 18 fehlt.

das menschliche Skelett (Arbeitsblatt)

Erwachsene Menschen haben ungefähr 210 Knochen. Genauere Angaben sind ein Zeichen für Inkompetenz, denn erwachsene Menschen haben unterschiedlich viele Knochen. Bei der Geburt sind es sehr viel mehr, weil viele Knochen noch nicht zusamengewachsen sind. Laut Oxford Scientific Films sind es rund 70 zusätzliche Knochen, nach Angaben einer anderen Dokumentation sollen Babys sogar über 300 Knochen haben.

Biologiebücher und sogar die modernen dreidimensionalen Skelett-Modelle zeigen nicht alle unsere Knochen. Meistens vergessen werden 4 kleine Knochen, die sogenannten Os sesamoideum bipartitum der Großzehe.

die Sesambeine unter der Großzehe
Roland Heynkes, CC BY-SA-4.0 Mein Röntgenbild lässt sich durch Anklicken vergrößern.

Bei der Geburt bestehen die einzelnen Knochen noch zu großen Teilen aus Knorpel und die Schädelknochen sind oben an der Fontanelle noch nicht zusammengewachsen. Dadurch kann das Baby besser durch den engen Geburtskanal rutschen und das Gehirn wird in seinem Wachstum nicht durch starre Knochen behindert. Während des ersten Lebensjahres werden die Knorpel-Anteile in den Knochen zunehmend durch die harte Knochen-Substanz ersetzt und einige Knochen wachsen zusammen.

Entwicklung eines Röhrenknochens
CNX OpenStax, CC BY 4.0

Nach und nach lagern die Knochen-bildenden Osteoblasten Mineralstoffe auf dem Knorpel ab und verwandeln den weichen Knorpel in harte Knochen-Substanz. Aber es entsteht innen kein schwerer, massiver Knochen, sondern die meisten Knochen ähneln innen einem verknöcherten Schwamm. In der Mitte sogenannter Röhrenknochen gibt es unter einer massiven Knochenrinde eine große Höhle für das Knochenmark. An ihren Enden werden sie durch Knochenbälkchen stabilisiert. Damit diese Knochenbälkchen ausreichend dick und stabil gebaut werden, müssen wir unsere Knochen durch Sport oder Arbeit belasten.

die Entwicklung der Knochendichte im Verlaufe des Lebens
anonym, CC BY-SA 4.0

Nebenbei trainieren wir damit auch das Herz, damit es mit jedem Schlag mehr Blut pumpen kann und nicht so schnell schlagen muss. Und in der Lunge vermehren sich die Kapillaren um die Lungenbläschen. So nehmen wir mit jedem Atemzug mehr Sauerstoff auf. Training stärkt unsere Skelettmuskeln, von denen wir mehr als 650 besitzen. Sie sollten bei Frauen mindestens 30% und bei Männern mindestens 40% der Körper-Masse ausmachen. Aber Vorsicht! Jede ungewohnte Übung sollte in den ersten Trainingseinheiten nur so vorsichtig durchgeführt werden, dass man keinen Muskelkater bekommt. Muskelkater macht uns nämlich nicht stärker, sondern er ist eine Sportverletzung, die das weitere Training behindert.

Wenn wir älter werden, produziert unser Körper weniger Sexualhormone und baut Muskeln und Knochen langsam ab. Dadurch verbrauchen wir weniger Energie und man bekommt einen dicken Bauch mit Fett zwischen den Organen, das uns krank macht. Ohne Sport bauen Zellen namens Osteoklasten bei Erwachsenen mehr Knochen-Substanz ab, als die Osteoblasten genannten Zellen neu bilden. Dadurch werden die Knochen immer schwächer, bis sie schon bei kleinen Belastungen brechen. All diese negativen Entwicklungen kann man mit mehr Sport bremsen und länger gesund bleiben.

Die Osteoklasten sind große Zellen, die mit einem Bürstensaum den Knochen anknabbern. Die kleineren Osteoblasten mauern sich mit neuer Knochen-Substanz regelrecht selbst ein. Wir merken uns: Osteoklasten knabbern und Osteoblasten bauen.

Einen übermäßigen Knochen-Abbau nennt man Osteoporose und diese Krankheit kommt besonders bei alten Frauen häufig vor. Manche alte Dame schrumpft dadurch um etwa 10 Zentimeter und ihr Rücken verkrümmt sich, weil die Wirbelknochen oft an der Vorderseite einbrechen. Die Betroffenen müssen dagegen Medikamente nehmen und ihre Muskeln trainieren, damit starke, arbeitende Muskeln auch die Knochen stärken. Man sollte aber mit dem Sport nicht warten, bis die ersten Knochen brechen, weil das ziemlich schmerzhaft und auch nicht ungefährlich ist.

Vergleich der Knochenbälkchen in gesunden und durch Osteoporose geschwächten Knochen
Aisha Huseynova, CC BY-SA 4.0

Osteoporose kann eine Folge von zu geringen Konzentrationen von Vitamin D und/oder Calcium im Blut sein. Aber auch Bewegungsmangel und zu wenig Sport können zu Osteoporose führen.

die Entwicklung der Knochen-Dichte mit und ohne Sport

Das folgende Schema zeigt einen Oberschenkelknochen. An den Enden sieht man hellblau den Knorpel. Im Inneren des Röhrenknochens sieht man hellviolett das Knochenmark sowie rote und blaue Adern. Die Periost genannte Knochenhaut ist aufgeschnitten gezeichnet und gibt dadurch den Blick frei auf die Knochenrinde. Links sieht der Knochen wie ein Schwamm aus, weil er durch Knochenbälkchen stabilisiert wird.

Schema eines Oberschenkelknochens
OpenStax College, CC BY-SA 3.0

Knochen sind überzogen mit einer stabilen Knochenhaut, die innen viele Adern und schmerzempfindliche Nerven enthält. Die Knochenhaut schützt und heilt den Knochen und hilft bei seinem Wachstum.

Dieses Schema zeigt die Periost genannte Knochenhaut, die Osteone der Knochenrinde und den Rand der englisch Trabeculae genannten Knochenbälkchen.
OpenStax College, CC BY-SA 3.0

Unter der Knochenhaut liegt stabile Knochenrinde, die aus massiver Knochen-Substanz besteht.

Im Inneren der Knochenrinde sieht man die Osteone genannten funktionellen Einheiten der festen Knochen-Substanz.
Darshani Kansara, CC BY-SA 4.0
Jedes Osteon besteht aus einem mit Blutgefäßen gefüllten und von Knochen-Lamellen umgebenen Kanal. Aber da es sich um ein Foto und nicht um ein idealisiertes Schema handelt, sieht man auch Rest teilweise abgebauter Osteone.

Das folgende Schema lässt den Aufbau eines Osteons viel besser erkennen als ein Foto. Die violette Farbe macht auch das Netzwerk der Zellen erkennbar, welche den Knochen aufbauen und reparieren.

Schema eines Osteons
20. Auflage von Gray's Anatomy, Servier Laboratories, CC BY-SA 3.0

Insgesamt sind Knochen aber nicht massiv. Massive Knochen wären zu schwer. Deshalb sind sie innen hohl oder enthalten unter ihrer harten Knochenrinde Knochen ein Gel-artiges Knochenmark. Gelbes Knochenmark besteht aus Fettzellen. Im Roten Knochenmark entwickeln sich aus Blutstammzellen Blutkörperchen.

Das Foto zeigt in Scheiben gesägte Knochen mit Knochenhaut, Knochenrinde und Knochenmark
Rainer Zenz?, CC0 1.0

Wo die Knochenrinde relativ dünn ist, wird sie von innen durch ein Netzwerk von Knochenbälkchen gestützt, damit der Knochen trotzdem stabil ist. Auch zwischen den Knochenbälkchen gibt es Knochenmark.

Knochenrinde und Knochenbälkchen eines Oberschenkelknochens am Hüftgelenk
Markéta Machová, CC BY-SA 3.0

schematisch vereinfachte Zeichnung eines Gelenks

Mit meinen Zeichnungen versuche ich, den grundsätzlichen Aufbau eines ganz einfachen Gelenks leicht erkennbar zu machen. Unsere Schulter-, Ellbogen-, Knie- oder Sprunggelenke sind sehr viel komplizierter aufgebaut und würden Anfänger nur unnötig verwirren.

schematisch vereinfachte Zeichnung eines Gelenks
1 = Knochenmark, 2 = Knochenrinde, 3 = Knochenhaut, 4 = Sehne, 5 = Knochenbälkchen, 6 = Knorpel, 7 = Gelenkschmiere, 8 = Gelenkkapsel, 9 = Band, 10 = Muskel, 11 = Faszie, 12 = Gelenkkopf, 13 = Gelenkpfanne
Die Zeichnung lässt sich durch Anklicken vergrößern. Gelenks leicht erkennbar zu machen.

Wo zwei Knochen aneinander reiben, ist die Knochenhaut durch schützenden Knorpel ersetzt, der elastisch und extrem gleitfähig ist. Knorpel enthält weder Nerven noch Adern, aber Knorpel-Zellen. Gelenkschmiere macht Knorpel noch gleitfähiger, enthält Abrieb fressende Fresszellen und versorgt die Knorpel-Zellen mit Nährstoffen und Sauerstoff. Die Gelenkkapsel umhüllt das ganze Gelenk und dichtet es ab, damit die Gelenkschmiere nicht ausläuft. Außerdem wird die Gelenkschmiere ständig durch die Gelenkkapsel erneuert. Um die Gelenkschmiere zu den Zellen zu bringen, muss das Gelenk bewegt werden. Außerhalb und manchmal auch innerhalb der Gelenkkapsel werden die beiden Knochen eines Gelenks durch Bänder miteinander verbunden. Zusammengehalten werden Gelenke aber auch durch die Sehnen, die Muskeln über das Gelenk hinweg mit einem Knochen verbinden. Deshalb müssen die Muskeln trainiert werden, damit die Gelenke nicht vorzeitig verschleißen. Aber Vorsicht! Muskeltraining darf nicht übertrieben werden, weil Knorpel, Bänder und Sehnen viel langsamer kräftiger werden als Muskeln. Steigert man die Trainingsbelastung zu schnell, können Knorpel, Bänder und Sehnen verletzt werden.

Menisken heißen die zusätzlichen Gelenkknorpel im Knie.

Es gibt unterschiedliche Arten von Gelenken. 5 Grundtypen zeigt die folgende Grafik.

Gelenktypen 5 Gelenktypen

anonym, CC BY-SA-3.0

1 = Kugelgelenk, 2 = Eigelenk, 3 = Sattelgelenk, 4 = Scharniergelenk, 6 = Drehgelenk (Zapfengelenk oder Radgelenk)

Die folgende Zeichnung zeigt, wo in unserem Körper diese Gelenktyen finden kann.

unterschiedliche Gelenktypen im menschlichen Körper
	Pivot joint oder auf Deutsch Drehgelenk heißt ein Gelenk, bei welchem der Gelenkkopf ein Zapfen und die Gelenkpfanne eine Rinne ist. Beispiele im menschlichen Skelett sind die Gelenke zwischen dem ersten und zweiten Halswirbel sowie zwischen Elle und Speiche neben dem Ellbogen bzw. neben der Handwurzel. Dreht sich in einem Drehgelenk der Zapfen (Gelenkkopf) in der rinnenförmigen Gelenkpfanne, dann nennt man es auch Zapfengelenk. Dreht sich umgekehrt die Gelenkpfanne um einen unbeweglichen Zapfen, dann heißt das Drehgelenk auch Radgelenk. Ball-and-socket joint nennen US-Amerikaner ein Kugelgelenk. Es hat von allen Gelenktypen die größte Bewegungsfreiheit. Hinge joint nennen US-Amerikaner ein Scharniergelenk. Condyloid joint nennen US-Amerikaner ein Eigelenk. Es ermöglicht Bewegungen nur nach vorne und hinten oder rechts und links. Saddle joint nennen US-Amerikaner ein Sattelgelenk. Auch das Sattelgelenk ermöglicht Bewegungen nur nach vorne und hinten oder rechts und links. Plain joint nennen US-Amerikaner ein Gleitgelenk.
OpenStax College, CC BY 3.0

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Eigelenk Eigelenke verbinden unsere Mittelhandknochen mit Fingerknochen. Unser oberster Wirbelknochen besitzt die Gelenkpfannen zweier Eigelenke. Auf ihnen gleitet der Schädel, wenn wir nicken. Aber sie ermöglichen auch eine wesentlich geringere seitliche Neigung.

anonym, CC BY-SA-3.0

Drehgelenk Unser zweiter Halswirbelknochen bildet einen nach oben gerichteten Zapfen als Gelenkkopf. Dieser steckt in einer rinnenförmigen Gelenkpfanne im oberster Halswirbelknochen. Dieses Drehgelenk ermöglicht uns eine stärkere Drehung des Kopfes, als es mit den normalen Wirbelknochen möglich wäre. Die anatomische Zeichnung zeigt die Oberseite des obersten Halswirbels. Darin steckend sieht man den oben angeschnittenen Zapfen des zweiten Halswirbels.

Dr. Johannes Sobotta, Public domain

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Roland Heynkes, CC BY-SA-4.0

gelenk

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