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Um eine Kraft auf die Skeletteile auszuüben, muß ein Muskel an zwei oder mehr Knochen angeheftet sein. Dabei bezeichnet man die Befestigungsstelle am weniger beweglichen (oder bei den
am rumpfnahen) Teil als Ursprung, dementsprechend jene am stärker beweglichen (oder körperfernen) Teil als Ansatz.
Wirken die Muskeln an einem Gelenk in die gleiche Richtung, spricht man von Synergisten, wirken sie im gegensätzlichen Sinn, von Antagonisten. Jeder Muskel hat zudem einen aus kontraktilen (zum Zusammenziehen befähigten) Fasern bestehenden Bauch (Venter) und die Sehnen, die den Halt am Skelett vermitteln.
Je nach Anordnung der Fasern im Muskelbauch und nach Gestaltung der Sehnen kann man die Vielfalt der Muskeln in Gruppen einteilen. Muskeln können parallel gefasert sein, wobei dann mit relativ wenig Kraft eine große Hubhöhe erreicht wird; da der Gesamtquerschnitt eher klein ist, hält sich jedoch die Hubkraft in Grenzen.
Zu dieser Muskelgruppe gehört beispielsweise der Musculus palmaris longus aus der Beugergruppe des Unterarms. Ein einfach gefiederter Muskel ist asymmetrisch aufgebaut, da nur aus einer Seite der Ursprungssehne Muskelfasern entspringen. Ein solcher Muskel ist etwa der Musculus semimembranosus im hinteren Oberschenkel mit einer langen und breiten Sehne.
Der Musculus tibialis anterior ist hingegen ein doppelt gefiederter Muskel, bei dem von einer gabelförmigen Ursprungssehne Muskelfasern zu beiden Seiten einer einzigen Ansatzsehne hinziehen. Er verläuft auf der Vorderseite des Unterschenkels bis zu den Knochen des Mittelfußes und dient vor allem zum Heben des Fußrückens und zum Strecken der Zehen.
Mit den gefiederten Muskeln ist eine wesentlich größere Kraftentfaltung als mit den parallel gefaserten möglich.
Von diesen einfachen Grundformen ist eine ganze Reihe von speziellen Ausbildungen abgeleitet. So gibt es flache Muskel wie den Musculus trapezius, ein großer, etwa dreieckiger Muskel, der drei Teile aufweist: Er erstreckt sich von den Brustwirbeln über die Schulter hinweg bis zum Schlüsselbein.
Andere Muskeln sind mehrbäuchig, das heißt, mehrere Bauchbereiche sind durch Zwischensehnen voneinander getrennt. Solche Muskeln findet man beispielsweise auf der Bauchdecke, jeweils getrennt in eine linke und eine rechte Gruppe. Viele Muskeln laufen auch in mehrere Einzelsehnen aus.
Einige Muskeln sind auch mehrköpfig. Ihr Ursprung, also der Muskelkopf (Caput), besteht aus bis zu vier Teilen, so daß man von zwei-, drei- oder vierköpfigen Muskeln spricht.
Die Muskelbäuche laufen dann in einem Sehnenansatz zusammen. Zu dieser Gruppe gehören einige der bekanntesten Muskeln, beispielsweise der Musculus biceps brachii und der Musculus triceps brachii, die auch im allgemeinen Sprachgebrauch als „Bizeps“ und „Trizeps“ bezeichneten Oberarmmuskeln.
Die Muskelfunktion
Die von der Muskulatur durch Kontraktion, also Verkürzung, vermittelten Bewegungen sind vorwiegend Drehungen um Gelenkachsen. Außer solchen Bewegungen erfüllen Muskeln auch andere statische Aufgaben und sichern durch den Aufbau einer Spannung den Zusammenhalt von Gelenken, etwa imSchultergelenk.
An so gut bekannten Muskeln wie jenen des Oberarms läßt sich die Muskelmechanik besonders gut studieren. Bei Drehbewegungen muß der Muskel ein sogenanntes Drehmoment erzeugen, das als Produkt aus Kraft und Länge des Hebelarms definiert ist. Letztere bestimmt sich nicht nur aus dem Abstand zwischen Muskelansatz und Gelenksdrehachse, sondern auch aus der Richtung, in die der Muskel zieht.
Ohne allzu tief in die Berechnung einsteigen zu müssen, kann man doch einige allgemeine Schlußfolgerungen ziehen. – Die Wirkung eines Muskels wird (bei gegebener Kraft) um so größer sein, je weiter der Muskelansatz von der Gelenkachse entfernt liegt. Dies gilt im Arm beispielsweise für den Musculus brachoradialis, der sich vom unteren Drittel des Oberarmknochens bis zum handnahen Ende der Speiche erstreckt. – Liegt der Muskelansatz nahe an der Gelenkachse, so muß, um trotz des geringen Abstandes eine bestimmte Hubhöhe zu erzielen, eine um so stärkere Kontraktion erfolgen.
Entsprechend ausgebildet ist der Musculus brachialis, der ungefähr in der Mitte des Oberarmknochens ansetzt und bis nahe am Ellenbogen auf die Elle hinabzieht. – Je nach der Stellung des Gelenks ändert sich natürlich die wirksame Hebelarmlänge und damit auch das Drehmoment. Ist beispielsweise das Ellenbogengelenk gestreckt, ist das Drehmoment am kleinsten.
Stehen dann Ober- und Unterarm annähernd senkrecht aufeinander, hat das Drehmoment seinen größten Wert erreicht, um bei weiterer Verkürzung der Muskulatur und dem sich ausbildenden spitzen Winkel zwischen Ober- und Unterarm wieder abzunehmen. Muskeln, die vor beziehungsweise hinter der Drehachse ansetzen, haben entgegengesetzte (antagonistische) Wirkung.
Im Arm scheinen dabei die Rollen sehr ungleich verteilt zu sein. Einem einzigen Strecker (Extensor), nämlich dem Musculus triceps brachii, stehen gleich drei Beuger (Flexoren) gegenüber: Musculus biceps brachii, Musculus brachialis und Musculus brachoradialis. Die jeweils unterschiedliche Kraft der einzelnen Muskeln und die ganz verschieden langen Hebelarme sorgen dafür, daß die zahlenmäßige Ungleichheit nicht ins Gewicht fällt.
Zwei Köpfe des Trizeps beginnen am Oberarmknochen, ein weiterer liegt am Schulterblatt. Alle drei münden in einen Ansatz am Ellenbogen (Olecranon). Der Bizeps entspringt mit einem langen Kopf an der Pfanne des Schultergelenks sowie mit einem kurzen Kopf am hakenförmigen Rabenschnabelfortsatz (Processus coracoideus) des Schulterblatts und endet am oberen Schaft der Speiche.
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