Das Stütz- und Bewegungssystem
Inhalt
Knochen stützen und schützen
Das menschliche Knochengerüst wird auch Skelett genannt. Es besteht aus 206 Knochen.
Es hat zwei wichtige Aufgaben:
Es hilft einerseits als Stütze und es schützt die Organe durch die Rippen, die Wirbelsäule und den Schädel. Mit Hilfe der Muskulatur können einzelne Knochen des Skeletts gegeneinander bewegt werden
Das Skelett wird in Schädel, Rumpfskelett (Wirbelsäule, Brustkorb mit Brustbein und Rippen, Schlüsselbein, Schulterblätter und das Becken) und Gliedmaßenskelett (Oberund Unterarmknochen, Handknochen, Oberund Unterschenkelknochen, Fußknochen) eingeteilt.
Der Schädel des Menschen
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Die Hand des Menschen
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Der Fuß des Menschen
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Schreibe auf, welche Sinnesorgane innerhalb des menschlichen Schädels liegen!
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Überlege, für welche Tätigkeiten du deine Hände benötigst! Versuche zu beschreiben, warum es sinnvoll ist, dass die Hand nicht aus wenigen großen Knochen besteht!
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Zeichne des Fuß des Menschen und beschrifte die Knochen! Gib deine Zeichnung bitte hier ab!
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Torso (= Rumpf ohne Gliedmaßen und Kopf) mit Organen
Betrachte die Abbildung und überlege, welche Knochen deines Skeletts Organe schützen. Lege dazu eine Tabelle an, in die du die abgebildeten Organe (Lungenflügel, Herz, Leber, Milz, Magen, Darm) und ihre „Schutzknochen“ einträgst.
| Knochen | Organe |
Die Wirbelsäule stützt den Körper
Deine bewegliche Wirbelsäule ist nicht gerade geformt, sondern hat zwei s-förmige Krümmungen. Dadurch kann sie Stöße und Erschütterungen besser abfangen und trotzdem deinem Körper Stütze und Halt geben. Diese besondere Form ermöglicht auch den aufrechten Gang.
Die Wirbelsäule besteht aus verschiedenen Knochen, den Wirbeln. 24 davon sind einzeln beweglich, während das Kreuzbein und das Steißbein jeweils aus mehreren Wirbeln zusammengesetzt sind. Im Inneren jedes Wirbels befndet sich ein Loch. Legt man nun alle Wirbel übereinander zu einer Säule, entsteht durch die Löcher in den Wirbeln ein Kanal. Durch diesen führt bis zum zweiten Lendenwirbel das Rückenmark. Die Wirbelsäule schützt das Rückenmark. Dieser Nervenstrang besteht aus vielen Nervenfasern, die zu einem Strang bebündelt sind.
Zwischen den Wirbeln liegen knorpelige Bandscheiben. Sie können Stöße abfedern, haben also ähnliche Funktion wie Stoßdämpfer beim Auto.
Wirbelsäule: Vorder-, Seit- und Rückansicht
Bau eines Wirbels
Wirbelsäule des Menschen
Die Wirbelsäule des Menschen
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Zeichne eine Wirbelsäule und beschrifte alle Knochen! Gib deine Zeichnung bitte hier ab!
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Recherchiere, welcher menschlicher Knochen der größte und welcher der kleinste ist.
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Gelenke verbinden Knochen
Um starre Knochen bewegen zu können, sind Muskeln und Gelenke nötig. Das sind bewegliche Knochenverbindungen, die durch Bänder noch verstärkt werden. Diese halten das Gelenk in seiner Lage. Bei Überdehnung können sie auch reißen. Der Grundaufbau der Gelenke ist im Wesentlichen gleich. Sie bestehen aus Gelenkskapsel, Gelenkskopf, Gelenkspfanne, Gelenksknorpel und Gelenksschmiere.
Es gibt verschiedene Gelenksarten.
- Das Scharniergelenk: Dieses Gelenk lässt sich nur in einer Ebene bewegen. Das Kniegelenk ist ein Scharniergelenk. Mit Hilfe dieses Gelenktyps kannst du z. B. auch den oberen Teil des Daumens abbiegen, jedoch nur in eine Richtung biegen. Du kannst ihn nicht nach links oder rechts bewegen, nur abbiegen und wieder gerade strecken. Scharniere findet man auch an Türen. Sie können auch nur auf- und zugemacht werden, nicht aber in weitere Richtungen bewegt werden.
- Das Kugelgelenk: Das Kugelgelenk erlaubt Bewegungen in alle Richtungen. Das Schultergelenk z. B. ist ein Kugelgelenk.
Betrachte die Abbildung oben. Suche im Österreichischen Wörterbuch (ÖWB) nach der Erklärung für „Meniskus“.
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Neben diesen beiden Gelenkstypen gibt es andere Gelenksarten im menschlichen Körper: das Sattelgelenk, das Eigelenk (z. B. „Ja- Gelenk“ zwischen erstem Halswirbel und Hinterhauptsbein) und das Drehgelenk. Sattelgelenk (z. B. Daumengrundgelenk) und Eigelenk (z. B. Kopfgelenk zwischen erstem Halswirbel und Schädel) ermöglichen zwei Bewegungsrichtungen. Bei einem Drehgelenk wird ein Knochen um einen anderen gedreht (Drehgelenk bei Elle und Speiche oder zwischen erstem und zweitem Halswirbel, dem „Nein-Gelenk“).
Nennt Gelenke, die bei folgenden Übungen genutzt werden.
Arbeitet zu zweit: Macht abwechselnd Kniebeugen, dann lasst die Arme in der Schulter kreisen. Zum Schluss streckt ein Bein gerade nach vor und versucht, mit gestrecktem Bein einen Achter in die Luft zu schreiben.
Führt ein Versuchsprotokoll (siehe Einführung).
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Bewegung durch Muskeln
Jeder Muskel besteht aus vielen Muskelfasern, die von einer festen Hülle umgeben sind. Die Enden dieser Hüllen gehen in die Sehnen über. Diese verbinden den Muskel mit dem Knochen. Wenn ein Muskel arbeitet, verkürzt er sich. Befindet er sich in Ruhe, ist er gestreckt. Muskeln können sich nur selbsttätig zusammenziehen, müssen aber von einem anderen Muskel wieder in die Länge gezogen werden. Zur Bewegung gehören daher zwei Muskeln, die als Gegenspieler wirken (Gegenspielerprinzip). Häufig werden sie als Beuger und Strecker bezeichnet. Knochen, Gelenke und Muskulatur wirken zusammen.
Muskeln des Menschen
Aufbau des Muskels
Die Muskulatur wird in die willkürliche und unwillkürliche Muskulatur eingeteilt. Willkürliche Muskeln kannst du ganz bewusst durch deinen Willen steuern. Dazu gehören z. B. deine Oberarmmuskeln (Bizeps und Trizeps). Deinen Magen oder Darm kannst du nicht bewusst bewegen. Sie unterliegen nicht deinem Willen und zählen daher zu den unwillkürlichen Muskeln.
Der Bizeps arbeitet und ist verkürzt. Der Trizeps ist entspannt und gestreckt.
Kläre die Bedeutung folgender Begriffe mit Hilfe des Internets oder durch Sachbücher:
Muskelkater und Herzmuskel
Schreibe die Begriffe und die Erklärungen dazu auf.
Muskelkater
Herzmuskel
Der Bizeps arbeitet und ist verkürzt. Der Trizeps ist entspannt und gestreckt.
Betrachte die Abbildung und erläutere anhand der Abbildung das Gegenspielerprinzip.
Finde weitere Beispiele von Muskeln, die nach dem Gegenspielerprinzip arbeiten.
Gegenspielerprinzip:
Weitere Beispiele:
Bearbeite die Basisinfos mit Hilfe des Minibook.
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Training
Das Skelett teilt man in drei Abschnitte
Fülle folgenden Lückentext richtig aus und schreibe ihn danach als Merktext auf.
: Besteht aus festen Knochenplatten, um das Gehirn zu schützen.
: Besteht aus , , dem und dem Brustkorb. Dieser setzt sich aus den Rippen und dem zusammen. Am etzen die Oberarmknochen an.
Die Wirbelsäule besteht aus einzelnen die dazwischen eingelagert haben. Diese sorgen für die Beweglichkeit der Wirbelsäule. Außerdem federn sie Stöße ab. Am knochen setzen die Oberschenkelknochen an.
: Besteht aus langen und hohlen Röhrenknochen (Oberschenkelknochen, Oberarmknochen) und kurzen Knochen ( - und ).
Beschrifte das Skelett.
Die Knochen des menschlichen Körpers
Gorilla und Mensch
Vergleiche das Skelett des Menschen mit dem eines Affen.
Was passiert, wenn ein Muskel über längere Zeit stark angespannt ist?
Versuchsplanung und Durchführung: Für dieses Experiment brauchst du eine Partnerin, einen Partner. Setzt euch gegenüber und haltet jeweils den Daumen der/des anderen zwei Minuten lang so fest ihr könnt umschlossen. Stoppt dabei genau diese Zeit. Nach Ablauf dürft ihr die Hände nicht gleich öffnen, sondern nur leicht entspannen, sodass die/der andere ihren/seinen Daumen sanft herausziehen kann. Dann versucht, die Hand ganz langsam zu öffnen.
Führt ein Versuchsprotokoll und ergänzt Hypothese, Ergebnisse und Interpretation.
Zur Beantwortung der Anfangsfrage recherchiert nach eurer Interpretation den Fachbegriff „Kohnstamm-Effekt“ und fasst eure Recherchen schriftlich zusammen.
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Gesunder Rücken
Erkundige dich in deinem Umfeld nach Bewegungsübungen für einen gesunden Rücken.
Finde Übungen, die Haltungsschäden vorbeugen. Suche dir fünf Übungen, die du deinen Mitschülerinnen, Mitschülern in einer Bewegung- und Sportstunde präsentierst. Erkläre ihnen auch, woher du die Übungen hast und wie sie auf den Körper wirken. Auf dem Bild kannst du rechts sehen, wie die korrekte Haltung sein sollte. Oben findest du Haltungen, die du vermeiden solltest.
Du kannst Fotos deiner Übungen hier hochladen.
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Modell zum Gegenspielerprinzip
Ein Modell bauen
Betrachte die Abbildung und fertige aus Karton, Schnur und Gummiringen ein Modell an, welches das Gegenspielerprinzip veranschaulicht.
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Merke
Die Wirbelsäule gibt uns die Stütze und Halt für den aufrechten Gang. Sie federt Stöße ab und schützt das wichtige Rückenmark.
Mithilfe der Gelenke und der Muskulatur können einzelne Knochen
gegeneinander bewegt werden.
