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Was sind Knochen und was machen sie?
Knochen unterstützen unseren Körper und helfen, unsere Form zu formen. Obwohl sie sehr leicht sind, sind Knochen stark genug, um unser gesamtes Gewicht zu tragen.
Knochen schützen auch die Organe des Körpers. Der Schädel schützt das Gehirn und bildet die Form des Gesichts. Das Rückenmark, ein Weg für Nachrichten zwischen Gehirn und Körper, wird durch das Rückgrat oder die Wirbelsäule geschützt. Die Rippen bilden einen Käfig, der Herz und Lunge schützt, und das Becken schützt die Blase, einen Teil des Darms und bei Frauen die Fortpflanzungsorgane.
Knochen bestehen aus einem Gerüst aus einem Protein namens Kollagen mit einem Mineral namens Calciumphosphat, das das Gerüst hart und stark macht. Knochen speichern Kalzium und geben etwas in den Blutkreislauf ab, wenn es von anderen Körperteilen benötigt wird. Die Mengen einiger Vitamine und Mineralien, die Sie essen, insbesondere Vitamin D und Kalzium, wirken sich direkt darauf aus, wie viel Kalzium in den Knochen gespeichert wird.
Knochen bestehen aus zwei Arten von Knochengewebe:
- Kompakter Knochen ist der feste, harte äußere Teil des Knochens. Es sieht aus wie Elfenbein und ist extrem stark. Löcher und Kanäle verlaufen durch sie und tragen Blutgefäße und Nerven.
- Spongiöser (KAN-suh-lus) Knochen, der wie ein Schwamm aussieht, befindet sich im Knochen. Es besteht aus einem netzartigen Netzwerk winziger Knochenstücke, die Trabekel (truh-BEH-kyoo-lee) genannt werden. Hier wird Knochenmark gefunden.
In diesem weichen Knochen werden die meisten Blutzellen des Körpers hergestellt. Das Knochenmark enthält Stammzellen, die die roten Blutkörperchen und Blutplättchen des Körpers produzieren, sowie einige Arten von weißen Blutkörperchen. Rote Blutkörperchen transportieren Sauerstoff zu den Geweben des Körpers, und Blutplättchen helfen bei der Blutgerinnung, wenn jemand einen Schnitt oder eine Wunde hat. Weiße Blutkörperchen helfen dem Körper, Infektionen zu bekämpfen.
Knochen werden durch lange, faserige Bänder, sogenannte Ligamente (LIG-uh-mentz), an anderen Knochen befestigt. Knorpel (KAR-tul-ij), eine flexible, gummiartige Substanz in unseren Gelenken, stützt Knochen und schützt sie dort, wo sie aneinander reiben.
Wie wachsen Knochen?
Die Knochen von Kindern und Jugendlichen sind kleiner als die von Erwachsenen und enthalten „Wachstumszonen“, sogenannte Wachstumsplatten. Diese Platten bestehen aus sich vermehrenden Knorpelzellen, die in der Länge wachsen und sich dann in harten, mineralisierten Knochen verwandeln. Diese Wachstumsplatten sind auf einem Röntgenbild leicht zu erkennen. Da Mädchen früher reifen als Jungen, verwandeln sich ihre Wachstumsplatten in einem früheren Alter in harten Knochen.
Der Knochenaufbau setzt sich während des gesamten Lebens fort, da ein Körper das lebende Gewebe der Knochen ständig erneuert und umformt. Knochen enthält drei Arten von Zellen:
- Osteoblasten (AHS-tee-uh-blastz), die neuen Knochen bilden und helfen, Schäden zu reparieren
- Osteozyten (AHS-tee-o-sites), reife Knochenzellen, die helfen, die Neugeborenenbildung fortzusetzen
- Osteoklasten (AHS-tee-o-klasts), die Knochen abbauen und helfen, ihn zu formen und zu formen
Was sind Muskeln und was machen sie?
Muskeln ziehen an den Gelenken, so dass wir uns bewegen können. Sie helfen dem Körper auch dabei, Nahrung zu kauen und dann durch das Verdauungssystem zu bewegen.
Selbst wenn wir vollkommen still sitzen, bewegen sich die Muskeln im ganzen Körper ständig. Muskeln helfen dem Herzschlag, die Brust steigt und fällt beim Atmen und Blutgefäße regulieren den Druck und den Blutfluss. Wenn wir lächeln und sprechen, helfen uns Muskeln zu kommunizieren, und wenn wir Sport treiben, helfen sie uns, körperlich fit und gesund zu bleiben.
Der Mensch hat drei verschiedene Arten von Muskeln:
- Der Skelettmuskel ist durch schnurartige Sehnen an Knochen befestigt, z. B. an Beinen, Armen und Gesicht. Skelettmuskeln werden als gestreift (STRY-ay-ted) bezeichnet, da sie aus Fasern bestehen, die unter dem Mikroskop horizontale Streifen aufweisen. Diese Muskeln halten das Skelett zusammen, geben dem Körper Form und helfen ihm bei alltäglichen Bewegungen (bekannt als freiwillige Muskeln, weil Sie sie kontrollieren können). Sie können sich schnell und kraftvoll zusammenziehen (verkürzen oder straffen), ermüden jedoch leicht.
- Glatter oder unwillkürlicher Muskel besteht ebenfalls aus Fasern, aber diese Art von Muskel sieht glatt aus, nicht gestreift. Wir können unsere glatten Muskeln nicht bewusst kontrollieren; Vielmehr werden sie automatisch vom Nervensystem gesteuert (weshalb sie auch als unwillkürlich bezeichnet werden). Beispiele für glatte Muskeln sind die Wände des Magens und des Darms, die helfen, Nahrung aufzubrechen und durch das Verdauungssystem zu bewegen. Glatte Muskulatur findet sich auch in den Wänden der Blutgefäße, wo sie den durch die Gefäße fließenden Blutstrom zusammendrückt, um den Blutdruck aufrechtzuerhalten. Glatte Muskeln brauchen länger, um sich zusammenzuziehen als Skelettmuskeln, aber sie können für eine lange Zeit kontrahiert bleiben, weil sie nicht leicht ermüden.
- Der Herzmuskel befindet sich im Herzen. Die Wände der Herzkammern bestehen fast ausschließlich aus Muskelfasern. Herzmuskel ist auch eine unwillkürliche Art von Muskel. Seine rhythmischen, kraftvollen Kontraktionen zwingen Blut aus dem Herzen, während es schlägt.
Wie funktionieren Muskeln?
Die Bewegungen der Muskeln werden vom Gehirn und Nervensystem koordiniert und gesteuert. Die unwillkürlichen Muskeln werden durch Strukturen tief im Gehirn und im oberen Teil des Rückenmarks, dem sogenannten Hirnstamm, gesteuert. Die freiwilligen Muskeln werden durch die Teile des Gehirns reguliert, die als zerebraler motorischer Kortex und Kleinhirn (ser-uh-BEL-um) bekannt sind.
Wenn Sie sich entscheiden, sich zu bewegen, sendet der motorische Kortex ein elektrisches Signal über das Rückenmark und die peripheren Nerven an die Muskeln, wodurch sie sich zusammenziehen. Der motorische Kortex auf der rechten Seite des Gehirns steuert die Muskeln auf der linken Seite des Körpers und umgekehrt.
Das Kleinhirn koordiniert die Muskelbewegungen, die vom motorischen Kortex angeordnet werden. Sensoren in den Muskeln und Gelenken senden Nachrichten über periphere Nerven zurück, um dem Kleinhirn und anderen Teilen des Gehirns mitzuteilen, wo und wie sich der Arm oder das Bein bewegt und in welcher Position er sich befindet. Diese Rückmeldung führt zu einer reibungslosen, koordinierten Bewegung. Wenn Sie Ihren Arm heben möchten, sendet Ihr Gehirn eine Nachricht an die Muskeln in Ihrem Arm und Sie bewegen ihn. Wenn Sie laufen, sind die Nachrichten an das Gehirn stärker beteiligt, da viele Muskeln im Rhythmus arbeiten müssen.
Muskeln bewegen Körperteile, indem sie sich zusammenziehen und dann entspannen. Muskeln können Knochen ziehen, aber sie können sie nicht in die ursprüngliche Position zurückschieben. Sie arbeiten also paarweise mit Flexoren und Extensoren. Der Beuger zieht sich zusammen, um ein Glied an einem Gelenk zu biegen. Wenn die Bewegung abgeschlossen ist, entspannt sich der Beuger und der Strecker zieht sich zusammen, um das Glied am selben Gelenk zu strecken oder zu strecken. Zum Beispiel ist der Bizepsmuskel an der Vorderseite des Oberarms ein Beuger und der Trizeps an der Rückseite des Oberarms ein Strecker. Wenn Sie sich am Ellbogen beugen, zieht sich der Bizeps zusammen. Dann entspannt sich der Bizeps und der Trizeps zieht sich zusammen, um den Ellbogen zu strecken.
Was sind Gelenke und was machen sie?
Gelenke sind der Ort, an dem sich zwei Knochen treffen. Sie machen das Skelett flexibel – ohne sie wäre Bewegung unmöglich.
Gelenke ermöglichen es unserem Körper, sich auf viele Arten zu bewegen. Einige Gelenke öffnen und schließen sich wie ein Scharnier (wie Knie und Ellbogen), während andere kompliziertere Bewegungen ermöglichen — ein Schulter- oder Hüftgelenk ermöglicht beispielsweise Rückwärts-, Vorwärts-, Seitwärts- und Drehbewegungen.
Gelenke werden nach ihrem Bewegungsbereich klassifiziert:
- Unbewegliche oder faserige Gelenke bewegen sich nicht. Die Kuppel des Schädels besteht zum Beispiel aus knöchernen Platten, die sich während der Geburt leicht bewegen und dann miteinander verschmelzen, wenn der Schädel wächst. Zwischen den Rändern dieser Platten befinden sich Verbindungen oder Gelenke aus fibrösem Gewebe. Faserige Gelenke halten auch die Zähne im Kieferknochen.
- Teilweise beweglich oder knorpelig (kar-tuh-LAH-juh-nus), Gelenke bewegen sich ein wenig. Sie sind durch Knorpel verbunden, wie in der Wirbelsäule. Jeder der Wirbel in der Wirbelsäule bewegt sich in Bezug auf den darüber und darunter, und zusammen geben diese Bewegungen der Wirbelsäule ihre Flexibilität.
- Frei bewegliche oder synoviale (sih-NO-vee-ul) Gelenke bewegen sich in viele Richtungen. Die Hauptgelenke des Körpers — wie die an Hüfte, Schultern, Ellbogen, Knien, Handgelenken und Knöcheln — sind frei beweglich. Sie sind mit Synovialflüssigkeit gefüllt, die als Schmiermittel wirkt, damit sich die Gelenke leicht bewegen können.
Drei Arten von frei beweglichen Gelenken spielen eine große Rolle bei der freiwilligen Bewegung:
- Scharniergelenke ermöglichen eine Bewegung in eine Richtung, wie sie in den Knien und Ellbogen zu sehen ist.
- Drehgelenke ermöglichen eine Dreh- oder Drehbewegung, wie die des Kopfes, der sich von einer Seite zur anderen bewegt.
- Kugelgelenke ermöglichen größte Bewegungsfreiheit. Die Hüften und Schultern haben diese Art von Gelenk, bei dem das runde Ende eines langen Knochens in die Mulde eines anderen Knochens passt.