Lernziele
- Knochen, Knorpel und das Skelettsystem definieren
- Funktionen des Skelettsystems auflisten und beschreiben
Abbildung 1. Knochen unterstützen die Bewegung. Knochen fungieren als Hebel, wenn Muskeln ein Gelenk überspannen und sich zusammenziehen. (Bildnachweis: Benjamin J. DeLong)
Knochen oder Knochengewebe ist ein hartes, dichtes Bindegewebe, das den größten Teil des erwachsenen Skeletts, der Stützstruktur des Körpers, bildet. In den Bereichen des Skeletts, in denen sich Knochen bewegen (z. B. Brustkorb und Gelenke), bietet Knorpel, eine halbstarre Form des Bindegewebes, Flexibilität und glatte Bewegungsflächen. Das Skelettsystem ist das Körpersystem, das aus Knochen und Knorpel besteht und die folgenden kritischen Funktionen für den menschlichen Körper erfüllt:
- unterstützt den Körper
- erleichtert die Bewegung
- schützt die inneren Organe
- produziert Blutzellen
- speichert und setzt Mineralien und Fett frei
Unterstützung, Bewegung und Schutz
Die offensichtlichsten Funktionen des Skeletts system sind die groben Funktionen — diejenigen, die durch Beobachtung sichtbar sind. Wenn Sie einfach eine Person betrachten, können Sie sehen, wie die Knochen den menschlichen Körper unterstützen, die Bewegung erleichtern und schützen.
Abbildung 2. Knochen schützen Gehirn. Der Schädel umgibt und schützt das Gehirn vollständig vor nicht traumatischen Verletzungen.
So wie die Stahlträger eines Gebäudes ein Gerüst bilden, um sein Gewicht zu tragen, bilden die Knochen und Knorpel Ihres Skelettsystems das Gerüst, das den Rest Ihres Körpers stützt. Ohne das Skelettsystem wären Sie eine schlaffe Masse von Organen, Muskeln und Haut.
Knochen erleichtern auch die Bewegung, indem sie als Befestigungspunkte für Ihre Muskeln dienen. Während einige Knochen nur als Stütze für die Muskeln dienen, übertragen andere auch die Kräfte, die entstehen, wenn sich Ihre Muskeln zusammenziehen. Aus mechanischer Sicht fungieren Knochen als Hebel und Gelenke als Drehpunkte (Abbildung 1).
Wenn ein Muskel kein Gelenk überspannt und sich zusammenzieht, wird sich ein Knochen nicht bewegen. Informationen zum Zusammenspiel des Skelett- und Muskelsystems, dh des Bewegungsapparates, finden Sie in zusätzlichen Inhalten.
Knochen schützen auch innere Organe vor Verletzungen, indem sie sie bedecken oder umgeben. Zum Beispiel schützen Ihre Rippen Ihre Lunge und Ihr Herz, die Knochen Ihrer Wirbelsäule (Wirbelsäule) Ihr Rückenmark und die Knochen Ihres Schädels (Schädel) Ihr Gehirn (Abbildung 2).
Berufsverbindung: Orthopäde
Ein Orthopäde ist ein Arzt, der sich auf die Diagnose und Behandlung von Erkrankungen und Verletzungen des Bewegungsapparates spezialisiert hat. Einige orthopädische Probleme können mit Medikamenten, Übungen, Zahnspangen und anderen Geräten behandelt werden, andere können jedoch am besten operativ behandelt werden (Abbildung 3).
Abbildung 3. Arm Klammer. Ein Orthopäde wird manchmal die Verwendung einer Zahnspange verschreiben, die die zugrunde liegende Knochenstruktur verstärkt, die zur Unterstützung verwendet wird. (Kredit: Juhan Sonin)
Während der Ursprung des Wortes „Orthopädie“ (ortho- = „gerade“; paed- = „Kind“) wörtlich „Begradigung des Kindes“ bedeutet, können Orthopäden Patienten haben, die von pädiatrisch bis geriatrisch reichen. In den letzten Jahren haben Orthopäden sogar vorgeburtliche Operationen durchgeführt, um Spina bifida zu korrigieren, einen angeborenen Defekt, bei dem sich der Neuralkanal in der Wirbelsäule des Fötus während der Embryonalentwicklung nicht vollständig schließt.
Orthopäden behandeln häufig Knochen- und Gelenkverletzungen, behandeln aber auch andere Knochenerkrankungen, einschließlich der Krümmung der Wirbelsäule. Seitliche Krümmungen (Skoliose) können stark genug sein, um unter das Schulterblatt (Schulterblatt) zu rutschen und es als Buckel aufzuzwingen. Wirbelsäulenkrümmungen können auch dorsoventral (Kyphose) übermäßig sein und eine Buckel- und Thoraxkompression verursachen. Diese Krümmungen treten häufig bei Jugendlichen als Folge einer schlechten Körperhaltung, eines abnormalen Wachstums oder unbestimmter Ursachen auf. Meistens werden sie von Orthopäden leicht behandelt. Mit zunehmendem Alter können akkumulierte Wirbelsäulenverletzungen und Krankheiten wie Osteoporose auch zu Krümmungen der Wirbelsäule führen, daher das Bücken, das Sie manchmal bei älteren Menschen sehen.
Einige Orthopäden sind auf Sportmedizin spezialisiert, die sowohl einfache Verletzungen wie einen verstauchten Knöchel als auch komplexe Verletzungen wie eine zerrissene Rotatorenmanschette in der Schulter behandelt. Die Behandlung kann von Bewegung bis zur Operation reichen.
Mineralspeicherung, Energiespeicherung und Hämatopoese
Abbildung 4. Femurkopf mit rotem und gelbem Knochenmark. Der Kopf des Femurs enthält sowohl gelbes als auch rotes Mark. Gelbes Mark speichert Fett. Rotes Mark ist für die Hämatopoese verantwortlich. (Kredit: änderung der Arbeit von „stevenfruitsmaak“/Wikimedia Commons)
Auf metabolischer Ebene erfüllt Knochengewebe mehrere kritische Funktionen. Zum einen dient die Knochenmatrix als Reservoir für eine Reihe von Mineralien, die für das Funktionieren des Körpers wichtig sind, insbesondere Kalzium und Kalium. Diese Mineralien, die in das Knochengewebe eingebaut sind, können wieder in den Blutkreislauf freigesetzt werden, um das für die Unterstützung physiologischer Prozesse erforderliche Niveau aufrechtzuerhalten. Calciumionen zum Beispiel sind essentiell für Muskelkontraktionen und steuern den Fluss anderer Ionen, die an der Übertragung von Nervenimpulsen beteiligt sind.
Knochen dient auch als Ort für die Fettspeicherung und Blutzellenproduktion. Das weichere Bindegewebe, das das Innere der meisten Knochen ausfüllt, wird als Knochenmark bezeichnet (Abbildung 4). Es gibt zwei Arten von Knochenmark: gelbes Mark und rotes Mark. Gelbes Mark enthält Fettgewebe; Die in den Adipozyten des Gewebes gespeicherten Triglyceride können als Energiequelle dienen. Im roten Mark findet die Hämatopoese — die Produktion von Blutzellen — statt. Rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen und Blutplättchen werden alle im roten Mark produziert.