Menschliches Muskel-Skelett-System

Das menschliche Bewegungsapparatsystem (auch als menschliches Lokomotionssystem und früher als Aktivitätssystem bezeichnet ) ist ein Organsystem , das dem Menschen die Bewegungsfähigkeit durch seine Muskeln und sein Skelett ermöglicht . Es verleiht dem Körper Form, Halt, Stabilität und Bewegung.

Das menschliche Muskel-Skelett-System besteht aus den Knochen des Skeletts , Muskeln , Knorpel , ^{[ 1 ]} Sehnen , Bändern , Gelenken und anderem Bindegewebe , das Gewebe und Organe stützt und verbindet. Zu den Hauptfunktionen des Muskel-Skelett-Systems gehören die Stützung des Körpers, die Ermöglichung von Bewegung und der Schutz lebenswichtiger Organe. ^{[ 2 ]} Der Skelettanteil des Systems dient als Hauptspeicher für Kalzium und Phosphor und enthält wichtige Bestandteile des blutbildenden Systems . ^{[ 3 ]}

Dieses System beschreibt, wie Knochen über Bindegewebe wie Sehnen und Bänder mit anderen Knochen und Muskelfasern verbunden sind. Die Knochen verleihen dem Körper Stabilität. Muskeln halten die Knochen an ihrem Platz und spielen auch eine Rolle bei ihrer Bewegung. Um Bewegung zu ermöglichen, bilden verschiedene Knochen Gelenke. Knorpel verhindert, dass die Knochenenden direkt aneinander reiben. Muskeln kontrahieren, um die im Gelenk verbundenen Knochen zu bewegen. Gelenke und Muskeln sind so angelegt, dass jede einwirkende Muskelkraft das Gelenk während der Bewegung in der richtigen Position und Ausrichtung hält . Dies wiederum trägt dazu bei, die korrekte Länge und Spannung der entsprechenden Muskeln aufrechtzuerhalten. ^{[ 4 ]}

Es gibt jedoch Erkrankungen und Störungen, die die Funktion und Gesamtleistung des Systems beeinträchtigen können. Diese Erkrankungen sind aufgrund der engen Verbindung des Bewegungsapparates mit anderen inneren Systemen oft schwer zu diagnostizieren . Der Bewegungsapparat umfasst alle Muskeln, die mit dem inneren Skelett verbunden sind, und ist für die Bewegungsfähigkeit des Menschen unerlässlich. Komplexe Probleme und Verletzungen des Bewegungsapparates werden in der Regel von einem Facharzt für Physikalische Medizin und Rehabilitation ( Physiater ) oder einem Orthopäden behandelt .

Das Skelettsystem erfüllt viele wichtige Funktionen: Es verleiht dem Körper Form und Gestalt, bietet Halt und Schutz, ermöglicht Bewegung, produziert Blut und speichert Mineralien. ^{[ 5 ]} Die Anzahl der Knochen im menschlichen Skelett ist umstritten. Menschen werden mit über 300 Knochen geboren; viele Knochen verschmelzen jedoch zwischen Geburt und Erwachsenenalter. Daher besteht das Skelett eines durchschnittlichen Erwachsenen aus 206 Knochen. Die Anzahl der Knochen variiert je nach Zählmethode. Während manche bestimmte Strukturen als einen einzigen Knochen mit mehreren Teilen betrachten, sehen andere sie als einen einzigen Teil mit mehreren Knochen. ^{[ 6 ]} Es gibt fünf Hauptgruppen von Knochen: lange Knochen , kurze Knochen , flache Knochen , unregelmäßige Knochen und Sesambeine . Das menschliche Skelett besteht aus verschmolzenen und einzelnen Knochen, die von Bändern , Sehnen , Muskeln und Knorpel gestützt werden . Es ist eine komplexe Struktur mit zwei deutlich unterscheidbaren Bereichen; das Achsenskelett , zu dem die Wirbelsäule gehört , und das Extremitätenskelett . ^{[ 7 ]}

Das Skelettsystem dient als Gerüst, an dem sich Gewebe und Organe anlagern. Es schützt lebenswichtige Organe. Wichtige Beispiele hierfür sind das Gehirn, das vom Schädel geschützt wird , und die Lunge, die vom Brustkorb geschützt wird .

In den langen Knochen befinden sich zwei Arten von Knochenmark (gelbes und rotes). Das gelbe Knochenmark besteht aus fetthaltigem Bindegewebe und liegt in der Markhöhle . Bei Nahrungsmangel nutzt der Körper das Fett im gelben Knochenmark als Energiequelle. ^{[ 8 ]} Das rote Knochenmark einiger Knochen ist ein wichtiger Ort der Blutbildung . Hier werden etwa 2,6 Millionen rote Blutkörperchen pro Sekunde gebildet, um die von der Leber abgebauten Zellen zu ersetzen . ^{[ 5 ]} Bei Erwachsenen entstehen hier alle Erythrozyten , Thrombozyten und die meisten Leukozyten . Aus dem roten Knochenmark wandern Erythrozyten, Thrombozyten und Leukozyten ins Blut, um ihre jeweiligen Aufgaben zu erfüllen.

Eine weitere Funktion der Knochen ist die Speicherung bestimmter Mineralstoffe. Kalzium und Phosphor gehören zu den wichtigsten gespeicherten Mineralstoffen. Diese Speicherorgane tragen wesentlich zur Regulierung des Mineralstoffhaushalts im Blut bei. Bei einem hohen Mineralstoffmangel werden diese Mineralstoffe im Knochen gespeichert ; bei einem niedrigen Mangel werden sie aus dem Knochen freigesetzt.

Es gibt drei Muskelarten: Herzmuskeln , Skelettmuskeln und glatte Muskeln . Glatte Muskeln steuern den Stofffluss in Hohlorganen und unterliegen keiner willkürlichen Steuerung . Skelett- und Herzmuskeln weisen unter dem Mikroskop sichtbare Querstreifen auf, die durch die Zellbestandteile bedingt sind. Nur Skelett- und glatte Muskeln gehören zum Bewegungsapparat und ermöglichen die Bewegung des Körpers. Herzmuskeln befinden sich im Herzen und dienen ausschließlich der Blutzirkulation ; wie die glatten Muskeln unterliegen auch sie keiner willkürlichen Steuerung. Skelettmuskeln sind an den Knochen befestigt und in gegenüberliegenden Gruppen um die Gelenke angeordnet . ^{[ 9 ]} Muskeln werden innerviert, wodurch Nervensignale ^{[ 10 ]} über elektrische Ströme vom zentralen Nervensystem weitergeleitet werden und die Muskelkontraktion auslösen. ^{[ 11 ]}

Bei Säugetieren löst die Kontraktion eines Muskels eine Reihe von Reaktionen aus. Die Muskelkontraktion wird durch ein Signal des somatischen Nervensystems an die Muskeln ausgelöst , das vom Motoneuron gesendet wird . Die Depolarisation des Motoneurons führt zur Freisetzung von Neurotransmittern aus der Nervenendigung . Der Raum zwischen Nervenendigung und Muskelzelle wird als neuromuskuläre Synapse bezeichnet . Diese Neurotransmitter diffundieren durch den synaptischen Spalt und binden an spezifische Rezeptorstellen auf der Zellmembran der Muskelfaser . Werden genügend Rezeptoren stimuliert, entsteht ein Aktionspotenzial und die Durchlässigkeit des Sarkolemms verändert sich. Dieser Vorgang wird als Initiation bezeichnet. ^{[ 12 ]}

Eine Sehne ist ein festes, flexibles Band aus faserigem Bindegewebe , das Muskeln mit Knochen verbindet. ^{[ 13 ]} Das extrazelluläre Bindegewebe zwischen den Muskelfasern ist an den distalen und proximalen Enden mit den Sehnen verbunden, und die Sehne ist am Ursprung und Ansatz des Muskels mit dem Periost der einzelnen Knochen verbunden. Bei der Muskelkontraktion übertragen die Sehnen die Kräfte auf die relativ starren Knochen, ziehen an ihnen und bewirken so die Bewegung. Sehnen sind stark dehnbar und können daher bei der Fortbewegung wie Federn wirken, wodurch Energie gespart wird.

Gelenke sind Strukturen, die einzelne Knochen verbinden und deren Bewegung gegeneinander ermöglichen. Man unterscheidet drei Gelenkarten: Diarthrosen , die eine große Beweglichkeit zwischen zwei oder mehr Gelenkköpfen erlauben; Amphiarthrosen , die eine gewisse Beweglichkeit zulassen ; und Pseudogelenke oder Synarthrosen , die nur geringe oder gar keine Beweglichkeit ermöglichen und überwiegend aus Fasergewebe bestehen . Synovialgelenke , also Gelenke, die nicht direkt miteinander verbunden sind, werden durch die Synovialflüssigkeit geschmiert , die von den Synovialmembranen produziert wird . Diese Flüssigkeit verringert die Reibung zwischen den Gelenkflächen und wird von der Gelenkkapsel umschlossen , die das Gelenk mit ihrem straffen Gewebe fixiert. ^{[ 7 ]}

Ein Band ist ein schmales, dichtes, weißes, faseriges und elastisches Gewebe . ^{[ 7 ]} Bänder verbinden die Enden von Knochen miteinander und bilden so ein Gelenk. Die meisten Bänder verhindern Verrenkungen oder bestimmte Bewegungen, die zu Brüchen führen könnten. Da sie nur elastisch sind, dehnen sie sich unter Druck zunehmend aus. Dadurch kann das Band reißen, was zu einem instabilen Gelenk führen kann.

Bänder können auch bestimmte Bewegungen einschränken: Überstreckung und Überbeugung werden durch Bänder bis zu einem gewissen Grad begrenzt. Außerdem verhindern Bänder bestimmte Richtungsbewegungen. ^{[ 14 ]}

Ein Schleimbeutel ist ein kleiner, mit Flüssigkeit gefüllter Sack aus weißem Bindegewebe , der von einer Synovialmembran ausgekleidet ist . Er kann auch durch eine Synovialmembran gebildet werden, die über die Gelenkkapsel hinausragt . ^{[ 8 ]} Er dient als Polster zwischen Knochen und Sehnen oder Muskeln im Bereich eines Gelenks; Schleimbeutel sind mit Synovialflüssigkeit gefüllt und finden sich um fast jedes größere Gelenk des Körpers.

Da viele andere Körpersysteme, darunter das Gefäß- , Nerven- und Hautsystem , miteinander verbunden sind, können Störungen eines dieser Systeme auch den Bewegungsapparat beeinträchtigen und die Diagnose der Ursache erschweren. Erkrankungen des Bewegungsapparates umfassen meist Funktionsstörungen oder Bewegungseinschränkungen; der Grad der Beeinträchtigung hängt vom jeweiligen Problem und dessen Schweregrad ab. Eine Studie über Krankenhausaufenthalte in den Vereinigten Staaten ergab, dass die häufigsten stationären Eingriffe im Jahr 2012 den Bewegungsapparat betrafen: Kniegelenkersatz, Laminektomie, Hüftgelenkersatz und Wirbelsäulenversteifung. ^{[ 16 ]}

Gelenkerkrankungen ^{[ 17 ]} sind am häufigsten. Zu den Diagnosen zählen jedoch auch: primäre Muskelerkrankungen, neurologische Defizite ^{[ 18 ]} , Toxine, endokrine Störungen, Stoffwechselstörungen , Infektionskrankheiten, Blut- und Gefäßerkrankungen sowie Nährstoffungleichgewichte.

Störungen der Muskulatur anderer Organsysteme können zu Beeinträchtigungen wie Augenbewegungen und -kontrolle, Atemfunktionsstörungen und Blasenfunktionsstörungen führen. Vollständige Lähmungen , Paresen oder Ataxien können durch primäre Muskelfunktionsstörungen infektiöser oder toxischer Genese verursacht werden; die primäre Störung ist jedoch meist neurologisch bedingt , wobei das Muskelsystem als Effektororgan fungiert – ein Organ, das auf einen Reiz, insbesondere einen Nervenimpuls, reagieren kann. ^{[ 3 ]}

Eine oft unterschätzte Erkrankung, die während der Schwangerschaft beginnt, sind Beckengürtelschmerzen . Sie sind komplex, multifaktoriell bedingt und lassen sich wahrscheinlich in verschiedene Untergruppen einteilen, deren Ursachen von Schmerzen im peripheren oder zentralen Nervensystem ^{[ 19 ]} über veränderte Muskelspannung/-steifheit ^{[ 20 ]} und Verletzungen von Sehnen/Bändern ^{[ 21 ]} bis hin zu fehlerhaften Körperhaltungen reichen. ^{[ 19 ]}

• Skelettmuskulatur des menschlichen Körpers
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