Sportmedizin – Anatomie und Funktion des Bewegungsapparates
Volker Trunk Studienleiter
Badischer Sportbund Nord e.V.
Bewegungsapparat
▪ Knochen
▪ Gelenke
▪ Knorpel
▪ Bänder
→ „Skelettsystem“
▪ Muskulatur
▪ Sehnen
▪ Sehnenscheiden
▪ Schleimbeutel
→ Ermöglicht aktive Bewegung
Aktiv Passiv
Bewegungsapparat
Passiver Bewegungsapparat
Funktionen:
• Halte- u. Stützfunktion
• Schutzfunktion
• Bewegungsfunktion
• Mineralstoffspeicher
• Bildung von Blutzellen
Knochen
Schätzfrage: Wie
viele Knochen
hat der Mensch?
Anpassung an Belastungen:
▪ Durch Druck- und
Zugbelastungen werden Osteoblasten (= knochen- bildende Zellen) aktiviert
▪ Osteoblasten bewirken die Einlagerung von Calcium und Phosphat in die Knochen
→ Knochendichte und - stabilität werden erhöht
Knochen
Funktion:
Knochenelemente des Skeletts sind untereinander durch Gelenke verbunden
→ Bewegung
Auf Grund der Gelenkform und der damit verbundenen Beweglichkeit haben Gelenke unterschiedliche
Bewegungsmöglichkeiten
Gelenke
Gelenkformen:
Gelenke
Aufbau eines beweglichen Gelenks:
Zwei mit Knorpel überzogene Knochenenden:
– Gelenkkopf – Gelenkpfanne
Dazwischen Gelenkspalt mit Gelenkschmiere (zur Ernährung des Gelenkknorpels und zur Reduzierung der Reibung)
Gelenkkapsel umschließt Gelenk und produziert Gelenkschmiere
Absicherung durch starke Gelenkbänder
Gelenke
Bsp.: Kniegelenk
Gelenke
Funktionen:
Verbindung Knochen – Knochen
Man unterscheidet in Bezug auf ihre Gelenkmechanik drei Typen:
– Verstärkungsbänder
(verstärken die Gelenkkapsel) – Führungsbänder (führen die
Bewegung des Gelenkes)
– Hemmungsbänder (schränken das Ausmaß der
Gelenkbewegung ein)
Mit zunehmendem Alter nimmt die Elastizität ab
→ erhöhte
Verletzungsgefahr!
Bänder
Funktionen:
▪ Ermöglicht Pufferung von Druckbelastungen auf die Knochenenden und
reibungsarmes Gleiten der Knochenenden aufeinander
▪ Knorpelgewebe wird nicht durchblutet → Ernährung erfolgt über Diffusion (= Stoff- austausch durch die
Zellmembran hindurch) aus der Synovialflüssigkeit (= Gelenk- flüssigkeit / Gelenkschmiere)
Knorpel
Funktionen:
▪ Stabilisierung des Rumpfes
▪ Aufrechte Körperhaltung
▪ Ermöglichung größtmöglicher Beweglichkeit
▪ Schutz des Rückenmarks
Wirbelsäule
Funktion:
▪ Pufferung von Druck- und Stoßbelastungen
▪ Bandscheiben werden nicht durchblutet → Ernährung muss über Diffusion erfolgen
▪ Abwechselnde Be- und Entlastung durch körperliche Aktivität
ermöglichen Diffusion nach dem
„Schwamm-Prinzip“
Wirbelsäule – Bandscheiben
Fehlbeanspruchungen der Bandscheiben
Wirbelsäule
Durch die Streckung der Wirbelsäule kann in verschiedenen Abschnitten der Wirbelsäule eine Entlastung von 30-50%
erreicht werden!
Bandscheibenvorfall:
Wirbelsäule – Bandscheiben
Verletzungen am Skelett
Prellung ▪ stumpfe Gewalt auf das Gelenk, wobei dieses nicht über seine Bewegungsgrenzen hinaus gezwungen wird
▪ Gelenkknorpel werden aufeinander gepresst
▪ blutiger Gelenkerguss als mögliche Begleiterscheinung
Verstauchung ▪ stumpfe Gewalt auf das Gelenk mit kurzzeitiger Überschreitung der physiologischen Bewegungsgrenzen
▪ bewegungsbegrenzende Einrichtungen (Bänder, Gelenkkapsel) können gedehnt oder ab-/eingerissen sein
Verrenkung Ausrenkung Luxation
▪ Überschreitung der durch die Sicherheitseinrichtungen vorgegebenen Bewegungsgrenzen durch stumpfe Gewalt (Schultergelenk, Kniescheibe, …)
▪ Gelenkpartner treten bleibend aus der Grundstruktur heraus
▪ Gelenkreposition notwendig
▪ Verletzung von Gelenkkapsel und Bändern ist wahrscheinlich
Aktiver Bewegungsapparat
Funktionen:
Körperhaltung
Körperbewegung
Schutz sensibler Körperteile
Wärmeproduktion
Blutzirkulation
Muskulatur
Schätzfrage:
Wie viele
Muskeln hat
der Mensch?
Muskulatur
Muskulatur
Funktion:
Verbindung Muskel – Knochen
Übertragung der Muskelkraft auf den Knochen → Gelenk- bewegung
Achtung: Anpassung an körperliche Belastung findet wesentlich
langsamer statt als bei der Muskulatur → anfällig für
Sehnen
Funktion:
Schutz und reibungsloses Gleiten der Sehne
Überall dort, wo Sehnen über einen Knochen / Gelenk laufen
Bestehen aus einer Bindegewebshülle, die innen mit
Synovialflüssigkeit ausgekleidet ist
Sehnenscheiden
Funktion:
Druck- und
Reibungspuffer
Befinden sich an Stellen, an denen eine erhöhte Druckbelastung zwischen Muskeln, Sehnen,
Bändern, Haut und Knochen herrscht
Kleine, mit
Synovialflüssigkeit gefüllte Säckchen aus
Schleimbeutel
Muskel
Muskelfaserbündel
Muskelfaser (= Muskelzelle)
Myofibrille
Myofilamente (Aktin und Myosin)
Aufbau der Muskulatur
Muskelmechanik
Muskelfasertypen
Muskulatur
ST-Fasern FT-Fasern
▪ fast twitch = schnell kontrahierend
▪ weiße, dicke Fasern
▪ anaerob arbeitend
▪ schnell ermüdend
▪ große Kraftwirkung
▪ slow twitch = langsam kontrahierend
▪ rote, dünne Fasern
▪ aerob arbeitend
▪ langsam ermüdend
▪ geringe Kraftwirkung
Muskelfasertypen
Muskulatur
ST-Fasern
FT-Fasern
Neuromuskuläre Aktivierung
▪ Frequenzierung = Anzahl elektrischer Impulse pro Sekunde, die vom Gehirn zum Muskel ausgesendet werden
▪ Rekrutierung= Aktivierung von Muskelfasern durch elektrischen Impuls
▪ Synchronisation = Gleichzeitige Aktivierung /
Intramuskuläre Koordination = Dosierung der Kraftleistung
Intramuskuläre Koordination
Hypertrophie = Vermehrung der Myofibrillen innerhalb der Muskelfaser →Volumenzunahme der Muskelfaser
→Volumenzunahme des Muskels
Intramuskuläre Koordination
Erhöhte Frequenzierung Erhöhte Rekrutierung Erhöhte Synchronisation Muskel
Muskelfaser
Anstieg der maximalen Kraftleistung
Spieler (Agonist) Gegenspieler (Antagonist)
Das Gegenspielerprinzip ermöglicht eine optimale Vorspannung und Vordehnung der im Wechsel arbeitenden Muskeln!
Intermuskuläre Koordination
Faktoren, die die Verletzungsanfälligkeit begünstigen:
Muskuläre Dysbalance zwischen Agonist und Antagonist
Mangelnde Elastizität und Dehnbarkeit
Ermüdung
Unzureichende Erwärmung
Schäden durch Vorverletzungen
Chronische Überbelastung
Verletzungsanfälligkeit
Neuromuskuläre Tendenzen
Muskuläre Dysbalancen
Muskelverletzungen
Muskelzerrung ▪ Aufdehnung und teilweise Zerstörung der fein- geweblichen Strukturen des Muskels
▪ v.a. Z-Scheiben Muskelfaserriss
Muskelbündelriss Muskelriss
▪ Zerreißen einzelner, mehrerer, aller Muskelfasern
▪ starker Schmerz führt zu akuter Funktions- beeinträchtigung
▪ bei Zerreißen einer größeren Anzahl von Muskel- fasern kommt es zu einer Dellenbildung
Prellung ▪ Quetschung und Zerreißen von Muskelgewebe und Blutgefäßen durch stumpfe Gewalt
Muskelkater ▪ Verletzung kleinster Zellstrukturen
(Mikrotraumen) NICHT Folge einer Übersäuerung
Unterschiedliche Anpassungsgeschwindigkeiten verschiedener biologischer Strukturen:
