Wie funktioniert der Bewegungsapparat?

Der Stütz- und Bewegungsapparat trägt den Körper und sorgt dafür, dass wir uns auf verschiedene Arten bewegen können. Daran sind viele verschiedene Bestandteile des Körpers beteiligt. Lesen Sie in diesem Beitrag, wie der Stütz- und Bewegungsapparat aufgebaut ist und wie er funktioniert.

Wer Figuren aus Gips oder Pappmaché herstellt, braucht zunächst ein Gerüst aus Draht. Dieses Gerüst stützt die Figur, damit die Gips- oder Papierstreifen nicht in sich zusammenfallen. Genauso stützt das menschliche Skelett mit seinen Knochen unseren Körper. Anders als bei den Gipsfiguren, kann unser Körper sich aber bewegen. Dafür sind unsere Knochen durch Gelenke und Muskeln miteinander verbunden. Dadurch können wir uns bewegen. In der Medizin werden Knochen, Muskeln und Gelenke oft als ein System betrachtet, das zusammen funktioniert: der Stütz- und Bewegungsapparat.

Die Knochen bilden zusammen das Skelett. Sie verleihen dem Körper Stabilität. Außerdem sind Muskeln an ihnen befestigt. Knochen haben einen besonderen Aufbau. Einerseits sind sie so stabil, dass sie das Körpergewicht eines Menschen tragen können, wenn er steht, läuft oder springt. Knochen haben einen besonderen Aufbau. Dadurch sind sie leicht aber stabil. Knochen können sich an innere und äußere Einflüsse anpassen. Sie können zum Beispiel durch starke Belastung dichter werden. Im Alter nimmt die Dichte der Knochen meist ab. Deshalb kann es bei älteren Menschen leichter zu Knochenbrüchen kommen. 

Gelenke sind die beweglichen Verbindungsstellen zwischen Knochen. Es gibt verschiedene Arten von Gelenken. Die Form eines Gelenks bestimmt weitestgehend, in welche Richtungen und wie weit man die Knochen an der Stelle bewegen kann. So kann sich zum Beispiel der Arm im Schultergelenk in mehr Richtungen bewegen als im Ellbogengelenk. Ein Knochen kann in einem Gelenk zum Beispiel nach vorne und hinten, zu den Seiten oder in Drehbewegungen bewegt werden. Bei vielen Bewegungen im Alltag bewegen sich die Knochen in mehrere Richtungen gleichzeitig. Das ist zum Beispiel der Fall, wenn man den Arm schräg zur Seite hebt.

Gelenke sind von einer festen Hülle aus Bindegewebe umgeben – der sogenannten Gelenkkapsel. Die Enden der Knochen in einem Gelenk sind mit Knorpel überzogen. Dieser Knorpel soll unter anderem die Reibung zwischen den Knochen verringern und den Druck auf den Knochen besser verteilen. Zwischen den beiden Knorpelschichten im Gelenk ist typischerweise ein schmaler Spalt. In diesem Spalt befindet sich eine kleine Menge Flüssigkeit, die Gelenkschmiere. Sie verringert die Reibung im Gelenk und versorgt den Knorpel mit Nährstoffen. Knorpel und Gelenkschmiere wirken außerdem als eine Art Stoßdämpfer.

Bänder bestehen aus Bindegewebe. Es gibt Bänder innerhalb und außerhalb von Gelenken. Bänder sind dafür zuständig, Gelenke zu stabilisieren. Sie können außerdem Bewegungen begrenzen. Wenn ein Band übermäßig gedehnt wird oder reißt, kann ein Gelenk instabil werden. Wenn sich ein Band verkürzt, dann kann das die Beweglichkeit eines Gelenks einschränken.

Es gibt im Körper verschiedene Arten von Muskeln. Die sogenannten Skelett-Muskeln halten den Körper aufrecht und sind für bewusste Bewegungen, wie zum Beispiel Laufen oder Schreiben, zuständig. Es gibt im Körper aber auch Muskeln, die wir nicht bewusst steuern können. Dazu gehören zum Beispiel der Herzmuskel oder die Muskulatur des Darms. Diese Muskeln sind anders aufgebaut als Skelett-Muskeln.

Im folgenden Abschnitt geht es um die Skelett-Muskulatur: Muskeln bestehen aus vielen einzelnen Muskelfasern, die zu Bündeln zusammengefasst sind. Die Muskelfasern können sich zu verkürzen und dadurch Kraft entwickeln. Es gibt in den Skelett-Muskeln verschiedene Typen von Muskelfasern. Je nachdem welcher Typ stärker vertreten ist, sind die Muskeln eher für kurze und kraftvolle oder für ausdauernde Muskelarbeit geeignet. Zu dieser zweiten Gruppe zählt beispielsweise die Rückenmuskulatur. So ist es möglich, dass wir auch über längere Zeiträume aufrecht stehen oder sitzen können. Die Muskeln sind über eine oder mehrere Sehnen mit den Knochen verbunden. Sehnen bestehen unter anderem aus festem Bindegewebe. Sie dienen dazu, die Kraft der Muskeln auf die Knochen zu übertragen.

Das Gehirn kann als Steuerzentrale Signale über das Rückenmark und die Nerven zu den Muskeln leiten. Daraufhin können sich die Muskeln zusammenziehen. Der Muskel wird dadurch kürzer und entwickelt Kraft. Andersherum wird der Muskel länger, wenn er sich wieder entspannt. Ein einzelner Muskel kann nur ganz bestimmte Bewegungen ermöglichen. Für welche Bewegungen ein Muskel verantwortlich ist, richtet sich danach, wo er im Körper liegt und an welchen Stellen er beginnt und endet. Man unterscheidet zum Beispiel „Beuge-Muskeln“, die ein Gelenk beugen und „Streck-Muskeln“, die ein Gelenk ausstrecken. Damit Bewegungen in die verschiedenen Richtungen möglich sind, müssen mehrere Muskeln zusammenarbeiten. Strecker und Beuger arbeiten dabei als Gegenspieler. 

Ein Beispiel dafür ist der Oberarm mit dem Ellenbogen. Der Bizeps-Muskel befindet sich vorne am Oberarm. Wenn er sich verkürzt, dann wird der Unterarm näher herangezogen. Der Arm beugt sich im Ellenbogen-Gelenk. Der Gegenspieler des Bizeps-Muskels ist der Trizeps-Muskel. Er befindet sich auf der Rückseite des Oberarms. Wenn man den Arm wieder ausstrecken will, spannt sich der Trizeps-Muskel an und verkürzt sich. Gleichzeitig entspannt sich der Gegenspieler, also der Bizeps-Muskel. Als Folge wird der Arm im Ellenbogen-Gelenk gestreckt. 

Übringens: Wenn unsere Muskeln stark beansprucht werden, können wir Muskelkater bekommen. Lange Zeit hat man angenommen, dass Muskelkater von einer Überproduktion von Milchsäure im Körper herrühre. Dass die Muskeln „übersäuern“, wurde aber inzwischen wissenschaftlich widerlegt. Mehrere Studien haben ergeben, dass kleinste Verletzungen in den Muskeln die Ursache für den Muskelkater sind. Mehr zum Thema Muskelkater können Sie hier nachlesen.

Für verschiedene Bewegungen müssen sich nur manche Muskeln zusammenziehen, während andere Muskeln in der unmittelbaren Umgebung sich nicht zusammenziehen. Dann ist es wichtig, dass die Muskeln aneinander vorbei gleiten können. Dabei helfen spezielle Fasern aus Bindegewebe: die Faszien. Muskel-Faszien bilden eine Hülle um einzelne Muskeln oder Gruppen von Muskeln herum. Immer mehr Wissenschaftler forschen zum Thema Faszien. Es wird inzwischen vermutet, dass Faszien noch andere Funktionen haben und zum Beispiel eine Rolle bei der Entwicklung von Schmerzen spielen.