Passiver Bewegungsapparat: Knochen, Sehnen, Bänder, Knorpel

Knochen / Skelett

Knochen sind lebendes Gewebe, das das Skelett des Körpers bildet.

Es gibt 3 Arten von Knochengewebe, darunter die folgenden:

• Kompakta. Das härtere, äußere Gewebe des Knochens.
• Spongiosa. Das schwammartige Gewebe im Inneren des Knochens.
• Subchondrales Gewebe. Das glatte Gewebe an den Enden der Knochen, das mit Knorpel überzogen ist.

Das Skelett besteht aus 206 Knochen. Knochen sind eine Form von Bindegewebe, das mit Kalzium und Knochenzellen verstärkt ist. Die Knochen haben einen weicheren Kern, das Knochenmark, in dem die Blutzellen gebildet werden.

Knochengewebe besteht zu 50% aus organischen (verleiht Elastizität), zu 30% anorganischen Anteilen (verleiht Härte) und zu 20% aus Wasser.

Die drei Hauptfunktionen des Skeletts sind:

• Stützen: der Körper wird durch das Skelett gestützt und geformt. Eine aufrechte Haltung ohne eine Wirbelsäule unmöglich
• Schutz: unsere inneren Organe werden durch unser Skelett geschützt. Beispielsweise das Gehirn im Schädel oder das Herz und die Lunge im Brustkorb.
• Bewegung: die meisten Skelettmuskeln sind in entgegengesetzten Arbeitsgruppen an den Knochen befestigt, wie die Bizeps- und Trizepsmuskeln des Oberarms.

Das Skelett speichert auch Mineralien (wie Kalzium) und Lipide (Fette) und produziert Blutzellen im Knochenmark.

Die Knochen des menschlichen Skeletts können nach ihrer Form unterteilt werden:

• lange Knochen,
• kurze Knochen,
• flache Knochen,
• Sesambeine und
• unregelmäßige Knochen

Bänder

Die Funktion eines Bandes ist es, die Bewegung zwischen deinen Knochen passiv zu begrenzen. Jedes Band ist elastisch genug, um die volle Beweglichkeit des Gelenks zu ermöglichen und gleichzeitig die Kraft zu haben, das Gelenk zu stabilisieren.

Der menschliche Körper hat etwa 900 Bänder.

Früher dachte man, sie seien träge, aber in Wirklichkeit reagieren sie auf viele lokale und systemische Faktoren, die ihre Funktion beeinflussen.

Die Grundbausteine von Bändern sind Kollagenfasern. Diese Fasern sind sehr stark, flexibel und widerstandsfähig gegen Schäden durch Zug- oder Druckbelastungen.

Die Kollagenfasern sind in der Regel in parallelen Bündeln angeordnet, die dazu beitragen, die Stärke der einzelnen Fasern zu vervielfachen.

Die Kollagenbündel sind an der äußeren Hülle, die alle Knochen umgibt, dem Periost, befestigt.

Die Bänder des Skeletts variieren in Größe, Form, Ausrichtung und Lage.

Sehnen

Unsere Sehnen auch Bindegewebe, aber sie sind elastischer als Bänder. Sehnen stellen die Verbindung zwischen Muskel und Knochen her.

Durch diese Verbindung kann die durch die Muskelkontraktion erzeugte Kraft auf einen Knochen übertragen werden, wodurch sich ein Gelenk bewegen kann.

Da die Sehnen als Hilfsorgane der Muskulatur gelten, können Sehnen durchaus auch zum aktiven Bewegungsapparat gezählt werden. Auch, wenn die Sehnen lediglich als "passiver" Kraftüberträger fungieren.

Sehnen können hohe Spannungen aushalten. Während der Dehnung können sie elastische Energie speichern und während der konzentrischen Phase wieder abgeben. Dies führt zu einer hohen Bewegungseffizienz.

Die Länge der Sehne kann je nach ihrer Funktion und dem Muskel, an dem sie befestigt ist, variieren.

Ein gutes Beispiel für eine Sehne in Aktion ist die Achillessehne, die den Wadenmuskel mit dem hinteren Teil des Knöchels verbindet.

Wenn du gehst oder läufst, zieht sich der Wadenmuskel zusammen und die Kraft wird über die Achillessehne auf den Knöchel übertragen, so dass du dich mit dem Fußballen abstoßen kannst.

Knorpel

Knorpel ist ein nicht-vaskuläres, stützendes Bindegewebe, das überall im Körper zu finden ist.

Knorpel ist ein flexibles Bindegewebe, Es ist gefäßlos und seine Mikroarchitektur ist weniger gut organisiert als die von Knochen.

Die Zellen (Chondrozyten) sind verstreut und liegen fest verankert in einer Matrix, die von Kollagen und elastischen Fasern gestützt wird.

Der Knorpel ist nicht durchblutet und ist daher auf die Diffusion angewiesen, um Nährstoffe zu erhalten. Dies führt dazu, dass er sehr langsam heilt.

Die wichtigsten Zelltypen im Knorpel sind Chondrozyten. Die faserige Hülle heißt Perichondrium.

Es gibt drei Arten von Knorpel: hyalinen, faserigen und elastischen Knorpel.

• Hyaliner Knorpel ist der am weitesten verbreitete Knorpel-Typ. Im Embryo beginnt der Knochen als hyaliner Knorpel und verknöchert später.
• Faserknorpel hat viele Kollagenfasern und ist in den Bandscheiben und der Schambeinfuge zu finden.
• Elastischer Knorpel ist federnd, gelb und elastisch und findet sich in der inneren Stütze der Ohrmuschel und im Kehldeckel.

Gelenke

Ein Gelenk ist der Teil des Körpers, an dem zwei oder mehr Knochen zusammenkommen, um eine Bewegung zu ermöglichen. Jeder Knochen im Körper - mit Ausnahme des Zungenbeins im Hals - trifft mit mindestens einem anderen Knochen an einem Gelenk zusammen.

Die Form eines Gelenks hängt von seiner Funktion ab.

Der menschliche Körper hat drei Hauptarten von Gelenken. Sie werden nach der Art der Bewegung eingeteilt, die sie ermöglichen:

• Synarthrosen (unbeweglich). Das sind feste oder faserige Gelenke. Sie sind definiert als zwei oder mehr Knochen, die eng aneinander liegen und sich nicht bewegen. Die Knochen des Schädels sind ein Beispiel dafür. Die unbeweglichen Gelenke zwischen den Platten des Schädels werden als Nähte bezeichnet.
• Amphiarthrosen (leicht beweglich). Diese Gelenke, die auch als Knorpelgelenke bezeichnet werden, bestehen aus zwei oder mehr Knochen, die so fest miteinander verbunden sind, dass nur eine begrenzte Bewegung möglich ist. Die Wirbel der Wirbelsäule sind ein gutes Beispiel dafür.
• Diarthrosen (frei beweglich). Diese Gelenke werden auch als Synovialgelenke bezeichnet. Sie verfügen über eine Synovialflüssigkeit, die es allen Teilen des Gelenks ermöglicht, sich reibungslos gegeneinander zu bewegen. Das sind die häufigsten Gelenke in deinem Körper. Beispiele sind Gelenke wie das Knie und die Schulter.

Zu den sechs Arten von frei beweglichen Gelenken gehören

1. Kugelgelenk,
2. Sattelgelenk,
3. Scharniergelenk,
4. Eigelenk,
5. Drehgelenk und
6. Gleitgelenk.

Einfluss von Training auf den passiven Bewegungsapparat

Generell hat der Körper drei Möglichkeiten auf Reize zu reagieren:

1. Durch Anpassung bestehender Zellen (z.B. Größenanpassung).
2. Durch Zellteilung und somit Vermehrung von Zellen.
3. Durch Anpassung der Funktion im Sinne einer Ökonomisierung (funktionelle Plastizität - auf neurologischer Ebene z.B.: gleicher Reiz, aber höhere Reaktion).

Der Einfluss von Training auf Knochen

Der Mensch besitzt ca. 223 einzelne Knochen, die verschiedene Funktionen und Formen besitzen (Tittel 2003). Im Laufe der Lebensspanne verwachsen einige Knochen miteinander; daher kann je nach Literatur die Anzahl an Knochen im menschlichen Körper differieren.

Die stabile Außenzone wird als Kortikalis oder Kompakta bezeichnet. Im Inneren sind die Knochen in einer Leichtbauweise konstruiert, um Gewicht einzusparen. Das innenliegende schwammartige Gewebe wird als Knochenbälkchen oder Spongiosa bezeichnet. Innerhalb der Knochenbälkchen befindet sich das rote, blutbildende sowie das gelbe, fetthaltige Knochenmark.

Reaktion von Knochen auf Belastung:

• Hohe Belastung → Knochenaufbau → Knochendichte steigt → Festigkeit steigt
• Geringe Belastung → Knochenabbau → Knochendichte sinkt → Festigkeit sinkt

Die Festigkeitszunahme des Knochens resultiert in erster Linie aus der dichteren Knochenbälkchenstruktur - der Spongiosa. Die Ausrichtung der Knochenbälkchen erfolgt entlang der Kraftwirkungslinien.

Adäquate Trainingsreize für Knochen stellen dabei Stoß-, Scher- und Druckkräfte dar. Bedeutsam ist dabei die einwirkende Verformungsenergie, die ausreichend hoch sein muss, um einen trainingswirksamen Reiz darzustellen.

Geeignete Trainingsformen stellen daher ein hochintensives Krafttraining oder reaktive Bewegungen dar.

Einfluss von Training auf Knorpel

Knorpel ist ein glattes, gefäßarmes Gewebe, das Gelenke und Knochen überzieht

Knorpel muss elastisch und gleichzeitig stabil sein, damit Stöße abgefangen werden können. Knorpel hat dabei die Funktion eines schützenden Polsters

Je nach Anforderung sind die Knorpel verschieden zusammengesetzt.

Knorpelmasse ist in der Regel ein stoffwechselarmes Gewebe. Knorpel werden passiv über Diffusionsvorgänge mit Nährstoffen versorgt.

Durch Scher- und Druckkräfte wird ein Protein des Knorpelgewebes aktiviert, das die Knorpelmasse reguliert.

Zudem werden die bereits bestehenden Knorpelzellen durch Be- und Entlastungsprozesse „ernährt“.

Bei Belastung wird der Knorpel ausgepresst und bei Entlastung saugt sich der Knorpel wie ein Schwamm mit Flüssigkeit und den darin enthaltenen Nährstoffen voll.

Einfluss von Training auf Sehnen

Sehnen verbinden Muskeln und Knochen und übertragen Kräfte vom aktiven auf den passiven Bewegungsapparat. Sie bestehen aus straffem kollagenfasrigem Bindegewebe, das trotz der Festigkeit eine Dehnfähigkeit aufweist

Sehnen reagieren auf Zug- und Spannungskräfte. Durch Training von Sehnen kommt es zu einer Erhöhung der Belastbarkeit und der Steifigkeit der kollagenen Strukturen.

Die erhöhte Belastbarkeit der Sehne zeigt sich nicht wie beim Muskel in einer Querschnittsvergrößerung - vielmehr scheint eine innere Umstrukturierung und Neuausrichtung der kollagenen Fasern zu erfolgen.

Eine dauerhafte Spannungseinwirkung auf eine Sehne scheint weniger die Sehne zu Adaptationsprozessen zu verleiten, sondern eher den Knochen, an dem die Sehne anheftet.

Einfluss von Training auf Bänder

Bänder bestehen zum größten Teil aus straffem, parallelfaserigem Kollagen. Bänder schränken das Bewegungsausmaß von Gelenken ein.

Bänder reagieren auf Zug- und Spannungskräfte. Da Bänder eine bewegungseinschränkende Funktion besitzen, scheint ein gezieltes Training der Bänder kaum möglich bzw. ist dieses nicht zu empfehlen.

Aus Sportarten, in denen eine hohe Bewegungsamplitude bedeutsam für die Erbringung einer hohen Leistungsfähigkeit ist, ist bekannt, dass durch gezieltes Gelenkigkeitstraining Bandstrukturen hinsichtlich ihrer Laxizität angepasst werden können.