Skelettsystem des Menschen
Das menschliche Skelett ist ein Endoskelett, das bei einem Erwachsenen aus 206 Knochen besteht. Ein Endoskelett entwickelt sich innerhalb des Körpers und nicht außerhalb wie das Exoskelett der Insekten. Das Skelett hat fünf Hauptfunktionen: Es stützt den Körper, speichert Mineralien und Lipide, produziert Blutzellen, schützt die inneren Organe und ermöglicht die Bewegung. Das Skelettsystem der Wirbeltiere wird in das Achsenskelett (bestehend aus Schädel, Wirbelsäule und Brustkorb) und das Anhängerskelett (bestehend aus den Gliedmaßen, dem Brust- oder Schultergürtel und dem Beckengürtel) unterteilt.
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Das Achsenskelett bildet die zentrale Achse des Körpers und umfasst die Knochen des Schädels, die Gehörknöchelchen des Mittelohrs, das Zungenbein des Rachens, die Wirbelsäule und den Brustkorb (Rippenkäfig) (Abbildung 6.5).
Abbildung 6.5. Das Achsenskelett, blau dargestellt, besteht aus den Schädelknochen, den Gehörknöchelchen des Mittelohrs, dem Zungenbein, der Wirbelsäule und dem Brustkorb (Thorax). Das appendikuläre Skelett, in rot dargestellt, besteht aus den Knochen der Gliedmaßen, des Brustgürtels, der Beckengliedmaßen und des Beckengürtels. (credit: Modifikation einer Arbeit von Mariana Ruiz Villareal)
Die Knochen des Schädels stützen die Strukturen des Gesichts und schützen das Gehirn. Der Schädel besteht aus Schädelknochen und Gesichtsknochen. Die Schädelknochen bilden die Schädelhöhle, die das Gehirn umschließt und als Ansatzpunkt für die Kopf- und Halsmuskeln dient. Beim Erwachsenen sind sie fest mit Bindegewebe verbunden und benachbarte Knochen bewegen sich nicht.
Die Gehörknöchelchen des Mittelohrs übertragen Töne aus der Luft als Schwingungen an die mit Flüssigkeit gefüllte Hörschnecke. Die Gehörknöchelchen bestehen aus zwei Hammerknochen (Malleus), zwei Ambossknochen (Incus) und zwei Steigbügeln (Stapes), einer auf jeder Seite. Die Gesichtsknochen bieten Hohlräume für die Sinnesorgane (Augen, Mund und Nase) und dienen als Ansatzpunkte für die Gesichtsmuskeln.
Das Zungenbein liegt unterhalb des Unterkiefers im vorderen Teil des Halses. Es dient als bewegliche Basis für die Zunge und ist mit den Muskeln des Kiefers, des Kehlkopfes und der Zunge verbunden. Der Unterkiefer bildet ein Gelenk mit der Schädelbasis. Der Unterkiefer kontrolliert die Öffnung des Mundes und damit die Atemwege und den Darm.
Die Wirbelsäule umgibt und schützt das Rückenmark, stützt den Kopf und dient als Ansatzpunkt für Rippen und Muskeln des Rückens und des Halses. Sie besteht aus 26 Knochen: den 24 Wirbelkörpern, dem Kreuzbein und dem Steißbein. Jeder Wirbelkörper hat in der Mitte ein großes Loch, durch das das Rückenmark bis zur Höhe des ersten Lendenwirbels verläuft. Unterhalb dieser Ebene enthält das Loch Spinalnerven, die zwischen den Wirbeln austreten. Auf jeder Seite des Lochs befindet sich eine Kerbe, durch die die Spinalnerven aus dem Rückenmark austreten können, um verschiedene Regionen des Körpers zu versorgen. Die Wirbelsäule ist bei Erwachsenen etwa 70 cm lang und gekrümmt, was in der Seitenansicht gut zu erkennen ist.
Zwischen den benachbarten Wirbeln liegen vom zweiten Halswirbel bis zum Kreuzbein Bandscheiben aus Faserknorpel. Jede Bandscheibe trägt dazu bei, ein leicht bewegliches Gelenk zu bilden, und dient als Polster, um Stöße bei Bewegungen wie Gehen und Laufen zu absorbieren.
Der Brustkorb, auch als Rippenkäfig bekannt, besteht aus den Rippen, dem Brustbein, den Brustwirbeln und den Rippenknorpeln. Der Brustkorb umschließt und schützt die Organe der Brusthöhle, einschließlich Herz und Lunge. Außerdem stützt er den Schultergürtel und die oberen Gliedmaßen und dient als Ansatzpunkt für das Zwerchfell, die Rücken-, Brust-, Nacken- und Schultermuskulatur. Veränderungen des Thoraxvolumens ermöglichen die Atmung. Das Brustbein (Sternum) ist ein langer flacher Knochen, der sich an der Vorderseite des Brustkorbs befindet. Wie der Schädel wird es im Embryo aus vielen Knochen gebildet, die im Erwachsenenalter miteinander verschmelzen. Die Rippen sind 12 Paare langer, gebogener Knochen, die an den Brustwirbeln ansetzen und sich zur Körpervorderseite hin krümmen und so den Brustkorb bilden. Rippenknorpel verbinden die vorderen Enden der meisten Rippen mit dem Brustbein.
Das appendikuläre Skelett besteht aus den Knochen der oberen und unteren Gliedmaßen. Es umfasst auch den Brust- oder Schultergürtel, der die oberen Gliedmaßen mit dem Körper verbindet, und den Beckengürtel, der die unteren Gliedmaßen mit dem Körper verbindet (Abbildung 6.5).
Die Knochen des Brustgürtels übertragen die von den auf die oberen Gliedmaßen wirkenden Muskeln erzeugte Kraft auf den Brustkorb. Er besteht aus den Schlüsselbeinen (Claviculae) im vorderen Bereich und den Schulterblättern (Scapulae) im hinteren Bereich.
Die obere Extremität umfasst die Knochen des Arms (Schulter bis Ellbogen), des Unterarms und der Hand. Der Oberarmknochen ist der größte und längste Knochen der oberen Gliedmaßen. Er bildet ein Gelenk mit der Schulter und mit dem Unterarm am Ellbogen. Der Unterarm erstreckt sich vom Ellenbogen bis zum Handgelenk und besteht aus zwei Knochen. Die Hand besteht aus den Knochen des Handgelenks, der Handfläche und den Knochen der Finger.
Der Beckengürtel ist mit den unteren Gliedmaßen des Achsenskeletts verbunden. Da er das Gewicht des Körpers trägt und für die Fortbewegung verantwortlich ist, ist der Beckengürtel durch starke Bänder fest mit dem Achsenskelett verbunden. Außerdem besitzt er tiefe Gelenkpfannen mit kräftigen Bändern, die fest mit dem Oberschenkelknochen verbunden sind. Der Beckengürtel besteht hauptsächlich aus zwei großen Hüftknochen. Die Hüftknochen sind im vorderen Teil des Körpers an einem Gelenk, der so genannten Schambeinfuge, und im hinteren Teil des Körpers mit den Knochen des Kreuzbeins verbunden.
Die unteren Gliedmaßen bestehen aus dem Oberschenkel, dem Bein und dem Fuß. Die Knochen der unteren Gliedmaßen sind dicker und stärker als die Knochen der oberen Gliedmaßen, um das gesamte Gewicht des Körpers und die Kräfte der Fortbewegung zu tragen. Der Oberschenkelknochen, auch Femur genannt, ist der längste, schwerste und stärkste Knochen des Körpers. Der Oberschenkelknochen und das Becken bilden das Hüftgelenk. An seinem anderen Ende bildet der Oberschenkelknochen zusammen mit dem Schienbein und der Kniescheibe das Kniegelenk.