Das Bewegungssystem des Menschen
Du hebst die Hand, um dich zu melden. Du läufst die Treppe hinauf. Du schreibst, kickst einen Ball, hältst dich auf dem Fahrrad aufrecht. Das alles gelingt, ohne dass du darüber nachdenkst.
Ohne Knochen wärst du ein weicher Sack und könntest nicht stehen. Ohne Muskeln könntest du keinen Finger rühren.
Wie arbeiten Knochen und Muskeln zusammen? Und warum kann ein Muskel deinen Arm zwar beugen, ihn aber nicht allein wieder strecken? Das klären wir in dieser Lektion.
Das Skelett
Das Skelett ist das Gerüst aus allen Knochen deines Körpers. Ein Erwachsener hat ungefähr 200 Knochen. Das Skelett hat drei Aufgaben:
- Es stützt den Körper und gibt ihm seine Form, so wie das Gestänge ein Zelt.
- Es schützt weiche Organe, so wie ein Helm den Kopf.
- Es dient den Muskeln als Ansatzstelle. An den Knochen sind die Muskeln befestigt, und mit ihnen bewegen sie den Körper.
Die wichtigsten Teile des Skeletts:
| Skelettteil | Was dazugehört | Was es schützt oder trägt |
|---|---|---|
| Schädel | Schädelknochen und Kiefer | schützt das Gehirn |
| Wirbelsäule | viele einzelne Wirbel übereinander | trägt den Oberkörper und schützt das Rückenmark, einen dicken Nervenstrang |
| Brustkorb | Rippen und Brustbein | schützt Herz und Lunge |
| Becken | breite Knochen unten am Rumpf | trägt den Oberkörper und schützt Organe im Unterleib |
| Arme und Beine | Oberarm, Speiche, Elle, Oberschenkel, Schienbein, Wadenbein | zum Greifen, Stehen und Gehen |
Die Wirbelsäule ist leicht doppelt-S-förmig gebogen und federt so Stöße ab. Zwischen den Wirbeln liegen elastische Scheiben aus Knorpel (weicher und biegsamer als Knochen), die Bandscheiben. Sie wirken wie kleine Stoßdämpfer.
Knochen
Knochen sind hart und trotzdem leicht. Der Grund ist ihr Aufbau:
- Außen liegt die Knochenhaut. Sie ist durchblutet, enthält Nerven und lässt den Knochen in die Dicke wachsen.
- Darunter folgt die harte Knochenrinde. Sie macht den Knochen fest.
- Im Inneren sind viele kleine Hohlräume. Das spart Gewicht. Ein Teil davon ist mit Knochenmark gefüllt.
Knochen sind lebendig. Sie wachsen mit dir, und ein gebrochener Knochen wächst wieder zusammen. Mineralstoffe wie Calcium machen sie hart. Du nimmst sie mit der Nahrung auf, zum Beispiel mit Milch. Bewegung stärkt die Knochen.
Gelenke
Ein Gelenk ist eine Stelle, an der zwei Knochen beweglich miteinander verbunden sind. Ein Gelenk besteht aus diesen Teilen:
- Gelenkkopf und Gelenkpfanne: die beiden Knochenenden, die aufeinandertreffen. Der Kopf ist rund, die Pfanne ist eine Mulde, in der er liegt.
- Gelenkknorpel: eine glatte, elastische Schicht auf beiden Knochenenden. Sie verhindert, dass die Knochen aufeinander reiben.
- Gelenkschmiere: eine Flüssigkeit im Gelenkspalt. Sie wirkt wie Öl in einer Türangel.
- Gelenkkapsel: eine Hülle, die das Gelenk umschließt und die Gelenkschmiere festhält.
- Bänder: feste Stränge, die zwei Knochen verbinden und das Gelenk zusammenhalten.
Je nach Form lässt ein Gelenk andere Bewegungen zu:
| Gelenkart | Beispiel | Wie sie sich bewegt |
|---|---|---|
| Kugelgelenk | Schulter, Hüfte | in fast alle Richtungen, auch kreisend |
| Scharniergelenk | Ellenbogen, Knie | nur beugen und strecken, wie ein Türscharnier |
| Drehgelenk | Kopf auf dem obersten Halswirbel | um eine Achse drehen |
Skelettmuskeln und Sehnen
Skelettmuskeln sind die Muskeln, mit denen du dich bewusst bewegst, zum Beispiel am Arm, am Bein oder am Rücken. Ein Muskel kann nur eines: sich zusammenziehen. Dabei wird er kürzer und dicker und zieht an dem, woran er befestigt ist. Danach erschlafft er wieder, er wird weich und lang. Ein Muskel kann ziehen, aber nie schieben.
Ein Muskel ist nicht direkt am Knochen festgewachsen. Er ist über Sehnen mit dem Knochen verbunden. Sehnen sind zähe, fast nicht dehnbare Stränge. Sie geben die Zugkraft des Muskels an den Knochen weiter.
Die zwei Verbindungen werden oft verwechselt. Deshalb als Tabelle:
| Name | Verbindet | Aufgabe |
|---|---|---|
| Sehne | Muskel mit Knochen | gibt die Zugkraft weiter |
| Band | Knochen mit Knochen | hält das Gelenk zusammen |
Gegenspielerprinzip
Weil ein Muskel nur ziehen kann, braucht jede Bewegung, die du wieder rückgängig machen willst, zwei Muskeln. Sie arbeiten gegeneinander und heißen Gegenspieler. Ein Gegenspielerpaar sind zum Beispiel:
- der Beuger (am Oberarm der Bizeps). Er liegt auf der Vorderseite und beugt das Gelenk.
- der Strecker (am Oberarm der Trizeps). Er liegt auf der Rückseite und streckt das Gelenk.
Wenn sich der eine Muskel zusammenzieht, entspannt sich der andere. Das nennt man das Gegenspielerprinzip.
Den Arm beugen und strecken
Den Arm beugen und strecken
Du hältst den Arm gestreckt und willst die Hand zur Schulter führen. Der Ellenbogen ist ein Scharniergelenk. Wir gehen den Ablauf durch.
So arbeiten die Gegenspieler:
| Schritt | Beuger (Bizeps) | Strecker (Trizeps) | Was der Arm tut |
|---|---|---|---|
| Arm beugen | zieht sich zusammen | erschlafft | Unterarm klappt zur Schulter hoch |
| Arm strecken | erschlafft | zieht sich zusammen | Unterarm klappt nach unten |
Die Sehne des Bizeps setzt am Unterarm an. Zieht sich der Bizeps zusammen, zieht er den Unterarm über die Sehne nach oben. Zurückschieben kann er ihn nicht. Das macht der Trizeps. Zwei Muskeln, die jeweils nur ziehen, ergeben zusammen die Bewegung in beide Richtungen.
Du kannst es prüfen: Lege die rechte Hand auf den linken Oberarm und beuge den Arm. Der Bizeps auf der Vorderseite wird hart und dick. Beim Strecken wird die Rückseite hart.
Das Knie beim Treppensteigen
Das Knie beim Treppensteigen
Auch das Knie ist ein Scharniergelenk. Beim Steigen beugst du es und streckst es immer im Wechsel.
Die Gegenspieler sitzen am Oberschenkel:
- Der Beuger liegt auf der Rückseite des Oberschenkels. Er beugt das Knie, wenn du das Bein anhebst.
- Der Strecker liegt vorn auf dem Oberschenkel. Er streckt das Knie, wenn du dich auf die Stufe stützt und hochdrückst.
Es gilt dasselbe wie am Arm: Beugt der eine, entspannt der andere. Die Kraft geht über Sehnen auf den Unterschenkel. Bänder halten das Gelenk zusammen, damit es nicht zur Seite knickt.
Haltung und Haltungsschäden
Die Haltung ist die Art, wie du Wirbelsäule, Schultern und Kopf trägst. Beim Stehen und Sitzen halten Muskeln deinen Rücken aufrecht. Das ist anstrengend, und deshalb sinkt man gern zusammen.
Wer jahrelang falsch sitzt oder zu wenig Bewegung hat, schwächt die Rückenmuskeln. Die Wirbelsäule verformt sich dann. Das nennt man einen Haltungsschaden. Häufige Formen:
- Rundrücken: der obere Rücken ist stark nach hinten gewölbt.
- Hohlkreuz: der untere Rücken ist zu stark nach innen gebogen.
Das beugt vor:
- Wechsle oft zwischen Sitzen, Stehen und Bewegen.
- Sitze mit dem Po ganz hinten auf dem Stuhl und den Füßen auf dem Boden.
- Trage den Schulranzen auf beiden Schultern und packe nur ein, was du brauchst.
- Bewege dich viel, denn Sport kräftigt Rücken und Bauch.
Eine seitliche Verbiegung der Wirbelsäule hat meist andere Ursachen. Wenn dein Rücken schief aussieht oder schmerzt, sprich mit deinen Eltern. Die Ärztin oder der Arzt klärt, woran es liegt.
Ein Muskel kann auch drücken
Ein Muskel kann auch drücken
„Zum Strecken des Arms schiebt der Muskel den Unterarm nach unten.“
Muskeln können nur ziehen, nie schieben. Zum Strecken zieht sich der Strecker (Trizeps) zusammen und zieht den Unterarm von der anderen Seite. Der Beuger erschlafft dabei. Darum gibt es immer zwei Gegenspieler.
Sehnen und Bänder sind dasselbe
Sehnen und Bänder sind dasselbe
„Die Sehne hält das Knie zusammen.“
Sehnen verbinden Muskeln mit Knochen, Bänder verbinden Knochen mit Knochen. Das Knie wird von Bändern zusammengehalten. Die Sehnen übertragen die Kraft der Beinmuskeln.
Zusammenfassung
Das Skelett stützt den Körper, schützt weiche Organe und bietet den Muskeln Ansatzstellen. Ein Erwachsener hat ungefähr 200 Knochen.
Knochen sind lebendig. Sie haben außen die Knochenhaut, darunter die harte Rinde und innen Hohlräume mit Knochenmark.
In einem Gelenk sorgen Knorpel und Gelenkschmiere für glatte Bewegung. Bänder verbinden Knochen mit Knochen und halten das Gelenk zusammen. Kugel-, Scharnier- und Drehgelenke erlauben verschiedene Bewegungen.
Skelettmuskeln können sich nur zusammenziehen. Sie ziehen über Sehnen am Knochen. Sehnen verbinden Muskeln mit Knochen.
Nach dem Gegenspielerprinzip arbeiten Beuger und Strecker gegeneinander: Der eine zieht sich zusammen, der andere erschlafft.
Haltungsschäden entstehen durch falsches Sitzen und wenig Bewegung. Wechsel der Haltung, Sport und ein richtig getragener Schulranzen helfen.
Übungen
Was kann ein Skelettmuskel?
Welche Aussage über Sehnen und Bänder stimmt?
Du beugst und streckst den Arm 15-mal im Wechsel. Bei jedem Beugen zieht sich der Bizeps einmal zusammen. Bei jedem Strecken zieht sich der Trizeps einmal zusammen. Wie oft zieht sich insgesamt einer der beiden Muskeln zusammen?
Beschreibe, was beim Strecken des Knies passiert. Nenne dabei Strecker, Beuger und Sehne.
Nenne zwei Dinge, die du im Alltag tun kannst, um deinen Rücken zu schützen, und sage, warum sie helfen.