Knochen, Wirbelsäule und Gelenke
Das Gerüst des Menschen
Es sind im Durchschnitt 206 Knochen, aus denen das Skelett eines Erwachsenen besteht. Als Embryo haben wir noch über 100 Knochen mehr, nämlich ungefähr 350 Knochen, die allerdings zum größten Teil noch aus dem weicheren Knorpelmaterial bestehen. Im Laufe der embryonalen und kindlichen Entwicklung verschmelzen dann viele dieser Knochen miteinander. Ganz abgeschlossen ist die Knochenbildung schließlich erst im Alter von 25 Jahren.
Dieses Skelett ist das Grundgerüst des Menschen, welches dem Körper Stabilität verleiht. Das Knochengerüst bietet Muskeln und Sehnen Ansatzpunkte zur Kraftentfaltung, und es schützt besonders sensible Zonen wie das Gehirn, das Herz und die Lunge oder das Rückenmark vor äußeren Einflüssen. Die Knochen sind hart und stabil, aber dennoch ist das Gerüst nicht starr, denn Gelenke unterschiedlichster Art ermöglichen differenzierte Bewegungen in alle Richtungen. Dank dieser Gelenke können wir gehen, rennen, knien, uns bücken, zugreifen oder unseren Kopf drehen. Es ist das geniale Zusammenspiel von Knochen, Knorpel, Gelenken, Muskeln, Bändern und Sehnen, das diese Beweglichkeit möglich macht.
Der aufrechte Gang – viele Vorteile, einige Nachteile
Eine anatomische Besonderheit des Menschen, die ihn von fast allen Säugetierarten unterscheidet, ist der aufrechte Gang. Der Mensch hat dadurch die Fähigkeit gewonnen, seine Hände in vielfältiger Weise als Präzisionswerkzeuge einzusetzen. Evolutionsbiologen und Anthropologen sehen im aufrechten Gang sogar eine der Grundvoraussetzungen für die Menschwerdung und die Entwicklung der Intelligenz. Da der Schädel infolge der aufrechten Haltung leicht auf der Spitze der Wirbelsäule balanciert, konnten Nacken- und Kaumuskeln zurückgebildet werden. Es entstand mehr Raum für die Schädelausformung und somit für das expandierende Gehirn.
Nötig war für die Entwicklung des aufrechten Gangs aber eine Umstrukturierung der Anatomie. Denn im Unterschied zu den Säugetieren, die auf vier Beinen gehen, wird beim Menschen das gesamte Gewicht von nur zwei Säulen getragen. Eine Schlüsselrolle kommt überdies der Wirbelsäule zu, die nun als Zentralachse das Gewicht und senkrecht wirkende Stoßkräfte abfedern muss. Die Evolution hat dieses Problem wiederum genial gelöst: Die Form der menschlichen Wirbelsäule entspricht nämlich einer doppelten S-Kurve, die als „Federstab“ Stöße und Erschütterungen sehr gut dämpfen kann. Hinzu kommt die Untergliederung in einzelne Wirbelkörper, die durch knorpelige Bandscheiben getrennt sind. Auch diese wirken als Stoßdämpfer.
Der aufrechte Gang hat dem Menschen zwar viele Vorteile beschert, aber grundsätzliche Herausforderungen sind dennoch mit dieser extravaganten Art der Fortbewegung verbunden. Auf zwei Beine wirken sehr viel stärkere Kräfte als auf vier. Auch z.B. das Herz-Kreislauf-System hat größere Aufgaben zu bewältigen, muss doch das Blut aus den unteren Gliedmaßen gegen die Erdanziehung zum weit oben liegenden Herzen zurücktransportiert werden. Mit den Lebensjahren kommen diese Probleme zum Tragen, denn Abnutzung und altersbedingte Veränderungen des Stoffwechsels und des Hormonsystems wirken sich auf die gesamte Körperphysiologie und dabei auch auf Knochen und Gelenke aus. In jungen Jahren sind sie noch bestens gerüstet, den Gesetzen der Schwerkraft Paroli zu bieten, im Alter wird dies zunehmend schwieriger.
Die Probleme kommen mit dem Alter
Alterung heißt, dass Knochen und Knorpel strukturellen Veränderungen unterworfen sind. Auch die Ausbildung von Muskeln und Bindegewebe lässt nach. Dadurch kann es im Laufe der Jahre zu Verschleiß und zu Schädigungen im Stütz- und Bewegungsapparat kommen.
Unsere Knochen sind eine Dauerbaustelle. Während des gesamten Lebens sorgen jeweils spezialisierte Zellen dafür, dass alte Knochensubstanz abgebaut wird, während andere Zellen permanent damit beschäftigt sind, neue Knochensubstanz aufzubauen. Damit das reibungslos funktioniert, braucht der Körper gewisse Grundstoffe, wozu vor allem der wichtige Knochenbestandteil Kalzium gehört, der mit der Nahrung zugeführt wird. Unausgewogene Ernährung, Stoffwechselveränderungen und Aufnahmestörungen von Vitaminen und Mineralstoffen führen zu einer unzureichenden Neubildung der Knochensubstanz, die Knochenmasse nimmt dadurch mit dem Alter ab. Auch die Hormone spielen für die Stabilität der Knochen eine wichtige Rolle, so zum Beispiel das weibliche Geschlechtshormon Östrogen. Da dieses bei Frauen nach den Wechseljahren nur noch in geringem Umfang gebildet wird, sind Frauen ab einem bestimmten Alter besonders anfällig für eine Osteoporose, die zu einem Abbau der Knochendichte führt. Leichtere und brüchigere Knochen sind daher eine typische Alterserscheinung.
So wie die Knochen sind auch Muskeln, Bänder, Bindegewebe und der Knorpel der Gelenke und Bandscheiben von altersbedingten Veränderungen betroffen. Zwischen diesen Komponenten des Bewegungsapparats bestehen enge funktionelle und biochemische Zusammenhänge. Ein altersbedingter Rückbau der Muskulatur (Atrophie) raubt dem Skelett stützende Funktionen und begünstigt Fehlhaltungen. Dadurch wiederum verstärkt sich der Druck auf die Gelenke.
Durch die mechanische Belastung wird die Knorpelschicht, die die Gelenkflächen schützend umgibt, angegriffen und abgenutzt. Erschwerend hinzu kommen Ernährungsstörungen des Knorpels durch eine Veränderung der Synovialflüssigkeit („Gelenkschmiere“). So kommt es mit zunehmendem Alter zur Zerfaserung und zum Abrieb des Gelenkknorpels – zur Arthrose.
Wenn auch die Probleme des Bewegungsapparats mit dem Alter zunehmen, so sind sie dennoch nicht unvermeidlich. Regelmäßige Bewegung hält die Rückbildung der Muskulatur auf und reduziert Haltungsschäden. Der Abbau von Übergewicht nimmt Druck von den Gelenken. Und nicht zuletzt kann man durch Ernährung oder gezielte Nahrungsergänzung etwas bewirken. Eine gute Versorgung mit Mineralstoffen und Vitaminen (z.B. Kalzium, Vitamin D) kommt auch den Knochen zugute.