Arbeitsblatt: Dossier Skelett Gelenke

Natur Technik Skelett Der Mensch Skelett und Muskeln Name Natur Technik Skelett Inhaltsverzeichnis 1 Das Skelett . 1 2 Aufgaben des Skeletts 3 3 2.1 Schutz . 5 2.2 Stütze . 5 2.3 Beweglichkeit . 6 Gelenke 6 3.1 Kugelgelenk 7 3.2 Scharniergelenk 8 3.3 Sattelgelenk 8 3.4 Drehgelenk . 9 3.5 Aufbau der Gelenke 9 3.6 Die Wirbelsäule. 10 3.6.1 3.6.2 3.6.3 3.6.4 4 5 Der Knochenbau 15 4.1 Starke Röhre . 16 4.2 Bau dir einen Knochen 17 4.3 Woraus bestehen Knochen? 18 Muskeln 19 5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 6 7 Aufgabe der Wirbelsäule . 10 Bereiche der Wirbelsäule 11 Bau der Wirbelsäule 12 Schäden an der Wirbelsäule 12 Muskulatur . 21 Glatte Muskulatur . 22 Quer gestreifte Muskulatur . 22 Aufbau der Skelettmuskulatur. 22 Gesundheit 23 6.1 Knochenbrüche . 23 6.2 Geprellt, gezerrt, verstaucht, verrenkt 24 6.3 Kleine Rückenschule . 25 Lernziele 26 Natur Technik Skelett 1 Das Skelett Wenn wir auf die Welt kommen, haben wir über 350 Knochen. Viele Knochen wachsen im Laufe der Zeit zusammen, sodass ein erwachsener Mensch ungefähr 206 Knochen besitzt. Aufrecht und beweglich Das Skelett stützt deinen Körper und gibt ihm zusammen mit den Muskeln die Form. Ohne Skelett konntest du nicht aufrecht gehen. Eine besondere Rolle spielt dabei die »Wirbelsäule: Sie ist die tragende Stütze des ganzen Skeletts. »Gelenke verbinden die meisten Knochen miteinander und machen das Skelett beweglich. So können wir laufen, greifen und kauen. Wertvolles gut geschützt Das Skelett ist für die Organe ein Schutzpanzer. Der Schädel umgibt das Gehirn wie ein sicheres Gehäuse. Die Rippen bilden den Brustkorb und schützen Herz, Leber und Lunge. Die Wirbelsäule schützt das Rückenmark. Hier liegen wichtige Nervenbahnen, die im Inneren der Wirbelsäule verlaufen. Aufgaben 1. Das Skelett erfüllt verschiedene Aufgaben. Nenne und beschreibe sie. 2. Rippenbrüche führen zu Schmerzen beim Atmen, beim Husten oder bei Druck auf den Brustkorb. Sie heilen meistens gut und innerhalb von wenigen Wochen. Wann sind Rippenbrüche weniger harmlos? Notiere. 3. Betrachte das Skelett in Bild 1 (Seite 2). An welchen Stellen sind Skelett-Teile nach der Geburt zu einem Knochen zusammengewachsen? Woran erkennst du das? Notiere. 4. Warum wachsen manche Knochen erst nach der Geburt zusammen? Notiere deine Vermutungen in 2-3 Sätzen. KSS Zell Seite 1 Natur Technik Skelett Aufgabe Versuche alle Teile des Skeletts zu beschriften. KSS Zell Seite 2 Natur Technik Skelett 2 Aufgaben des Skeletts Aufgaben Aus dem nachfolgenden Text kannst du die drei wichtigsten Aufgaben des Skeletts entnehmen. Suche Zahlen und Nomen, die wirklich wichtig sind und streiche sie an. 1. Der kleinste Knochen ist der Steigbügel. Wo befindet er sich im Körper? Welche Aufgabe hat er? Suche die Antwort in Büchern oder im Internet. (separates Blatt) 2. Suche im Körper das Steissbein, fühle es. 3. Am Schädel eines Neugeborenen befinden sich die Fontanellen. Was ist das? Suche die Antwort in Büchern oder im Internet. Zeichne und erkläre! (separates Blatt) KSS Zell Seite 3 Natur Technik Skelett Aufgabe Löse das Kreuzworträtsel. Benutze verschiedene Medien, um das Rätsel zu lösen. Das Lösungswort lautet: 3 C U T 5 8 S P 2 T 4 N 6 7 N W R E D A 9 A E I E E 13 14 I H O S I 17 P E T E U I H N C E O T B R F 15 KSS Zell 10 12 E B 11 I 16 1 T E Seite 4 Natur Technik Skelett 2.1 Schutz Aufgabe Male in der Darstellung unten an, welche Bereiche des Skeletts zum Schutz von irgendetwas dienen. Beschrifte, wie der Bereich heisst und was damit geschützt wird. Es sind vier Hauptbereiche. Bereich Das wird geschützt Schädel Schutz des Gehirns Rippen Schutz der Lunge und des Herzens- Wirbelsäule Schutz des Rückenmarks Becken Schutz der weiblichen Geschlechtsorgane (Fötus) 2.2 Stütze Aufgabe Male in der Darstellung unten an, welche Bereiche des Skeletts zur Stütze dienen. Beschrifte, wie der Bereich heisst und was damit gestützt wird. KSS Zell Bereich Das wird gestützt Wirbelsäule Stützt den Kopf, Brust und den unteren Rücken. Aufrecht stehen. Schenkel Ermöglicht den aufrechten Gang Seite 5 Natur Technik Skelett 2.3 Beweglichkeit Aufgaben 1. an der Wand (zur Auflockerung) Bevor du mit dem Experiment beginnst: Lies die Experimentieranleitung ganz durch und notiere deine Vermutungen. Material 1 Münze Experimentieranleitung 1. Lege eine Münze etwa einen halben Meter von einer Wand entfernt auf den Boden. 2. Stelle dich mit dem Rücken zur Wand vor die Münze. Die Fersen sollen dabei die Wand berühren, die Füsse sind zusammen. Versuche nun, die Münze aufzuheben, ohne in die Knie zu gehen und ohne dich irgendwo abzustützen. 2. Male die Gelenke an und versuche in der Tabelle die Gelenke in 4 Arten aufzuteilen. Art Gelenke 3 Gelenke Aufgabe Löse den Lückentext mithilfe der unten aufgeführten Begriffe. Gelenke machen unser Skelett . Sie sind zwischen zwei Knochen. Dabei ist das eine Knochenende. Es bildet den . Das Ende des anderen Knochens ist. Es bildet die. Gelenkkopf und Gelenkpfanne werden von der umhüllt und von starken zusammengehalten. Die Enden von Gelenkkopf und Gelenkpfanne sind von umgeben, um die Knochen zu schützen und bei Belastung abzudämpfen. Zwischen den Gelenkknochen befindet sich , KSS Zell Seite 6 Natur Technik Skelett welche zur Ernährung der Gelenkknorpel dient und ebenfalls zur Stossdämpfung in Gelenken beiträgt. Beim oder bei einer falschen kann es vorkommen, dass das Gelenk, z. B. am Fuss, wird. Eine solche ist schmerzhaft und das Gelenk schwillt an. Kalte oder Einreiben mit einem lindern die und helfen, dass die zurückgeht. Wenn Gelenkbänder jedoch , kann der Gelenkkopf aus der Gelenkpfanne treten. Eine solche muss der behandeln. 3.1 Kugelgelenk Kugelgelenke im Körper: Beispiele aus dem Alltag (Technik) KSS Zell Seite 7 Natur Technik Skelett 3.2 Scharniergelenk Scharniergelenke im Körper: Beispiele aus dem Alltag (Technik) 3.3 Sattelgelenk Sattelgelenke im Körper: Beispiele aus dem Alltag (Technik) KSS Zell Seite 8 Natur Technik Skelett 3.4 Drehgelenk Drehgelenke im Körper: Beispiele aus dem Alltag (Technik) 3.5 Aufbau der Gelenke KSS Zell Seite 9 Natur Technik Skelett Aufgabe Beschrifte das Gelenk. 3.6 Die Wirbelsäule 3.6.1 Aufgabe der Wirbelsäule Die Wirbelsäule – eine bewegliche Stütze Die Wirbelsäule verbindet Schädel und Beckenknochen und verläuft durch die Mitte des Körpers. Daneben ermöglicht sie, dass Menschen aufrecht gehen können. Die Wirbelsäule ist somit stabil und gleichzeitig beweglich. Sie ist nicht gerade, sondern sieht so aus, als würdest du zwei langgezogene „S untereinanderschreiben. Sie besteht aus über 30 Wirbeln, die den Körper aufrecht halten. Die Wirbel im Kreuzbein und Steissbein sind verkümmert und fest miteinander verwachsen. An den Wirbeln setzten die Rückenmuskeln an. Die Wirbelsäule schützt Wenn man einen Wirbelknochen von oben betrachtet, erkennt man, dass die Wirbel einen schützenden Kanal bilden, in dem das Rückenmark liegt. Es handelt sich dabei um einen Nervenstrang, mit dem das Gehirn und die verschiedenen Bereiche des Körpers verbunden sind. KSS Zell Seite 10 Natur Technik Skelett 3.6.2 Bereiche der Wirbelsäule 1 2 3 4 5 Aufgabe Benenne die nummerierten Bereiche der Wirbelsäule. 1 2 3 4 5 KSS Zell Seite 11 Natur Technik Skelett 3.6.3 Bau der Wirbelsäule Die Wirbelsäule besteht aus vielen einzelnen Wirbeln und den Bandscheiben. Die Wirbel im Kreuzbein und im Steissbein sind fest miteinander verwachsen. In den Wirbelknochen verläuft der Wirbelkanal. Hier liegt gut geschützt das Rückenmark. Aussen an den »Wirbelfortsätzen (Dornfortsatz, Querfortsatz) setzen die Rückenmuskeln an. Bandscheiben Stossdämpfer des Körpers Zwischen den Wirbeln liegen die Band- scheiben [B3]. Sie sind für die Beweglichkeit der Wirbelsäule wichtig. Bandscheiben sind Gelkissen, die wie die Stossdämpfer im Auto wirken. Sie puffern Stösse und Erschütterungen ab. Dabei werden sie tagsüber «plattgedrückt» und verlieren etwas Wasser. Während des Schlafs wird die Wirbelsäule entlastet und der Druck auf die Bandscheiben ist geringer. Sie nehmen wieder etwas Flüssigkeit auf. Aufgabe (zuhause) Die Bandscheiben werden im Verlauf des Tages «plattgedrückt». Versuche diesen Umstand an deinem Körper zu messen. Ist das bei dir auch so? Miss deine Körpergrösse am Morgen (sofort nach dem Aufstehen) und abends, bevor du zu Bett gehst. Versuche dabei die Messbedingungen möglichst gleich zu halten (ohne Schuhe, das gleiche Massband, den gleichen Untergrund, immer genau gleich hin stehen, ). 3.6.4 Schäden an der Wirbelsäule Manches nimmt der Rücken krumm stundenlanges Sitzen, einseitige oder falsche Belastungen, aber auch Übergewicht belasten den Rücken. Oft sind Rückenschmerzen die Folge. Solche Belastungen können im Laufe der Zeit zu Haltungsschäden führen. Falsche Belastung des Rückens kann auch zu einem Bandscheibenvorfall führen. Dabei reisst eine Bandscheibe ein und es tritt etwas von der Gelmasse aus. Diese drückt dann auf die Nerven im Rückenmark. Das verursacht starke Schmerzen. KSS Zell Seite 12 Natur Technik Skelett Aufgaben 1. Verbinde die einzelnen Körperhaltungen mit der schematischen Darstellung der Wirbelsäule mit einem Pfeil. Wie belasten die Körperhaltungen die Wirbelsäule? KSS Zell Seite 13 Natur Technik Skelett 2. Hier siehst du das Schema und ein Röntgenbild eines Bandscheibenvorfalls. Was stimmt hier nicht mehr im Körper? Welche Konsequenzen und Folgen hat dies für den Patienten? Notiere. KSS Zell Seite 14 Natur Technik Skelett 4 Der Knochenbau «Knochenhart» sagt man, wenn etwas sehr stabil und fest ist. Knochen sind aber nicht starr und tot, sondern leben. Sie sind fest und elastisch zugleich- Sie wachsen erst als biegsame Knorpel heran. Später werden sie fest. Man sagt, die Knorpel verknöchern. Du wächst mit deinen Knochen. Aber auch wenn du nicht mehr wächst deine Knochen werden ständig erneuert. Deshalb können sie auch nach einem Knochenbruch wieder zusammenwachsen. Auch Knochen müssen ernährt werden. Ein Stoff, der für die Festigkeit der Knochen wichtig ist, heisst Calcium. Wie andere Nährstoffe gelangt Calcium über Blutgefässe in die Knochen. Wie sind Knochen aufgebaut? Wenn du einen Knochen vor dir hast, siehst du etwas Weisses. Das ist die Knochensubstanz. Sie verleiht dem Knochen seine Festigkeit, aber auch seine elastischen Eigenschaften. Um die Knochensubstanz liegt wie ein Strumpf die Knochenhaut. In der Knochenhaut hat es Blutgefässe und Nerven. Das spürst du, wenn du einen Schlag vor das Schienbein bekommst. Lange Knochen an den Armen und Beinen sind röhrenförmig (Röhrenknochen). Auf der Aussenseite sind sie fest. Das Röhreninnere besteht aus weichem Knochenmark. Die Knochenenden enthalten viele Knochenbälkchen. Das sind kleine Balken aus Knochensubstanz, die wie ein Gerüst netzartig angeordnet sind. Sie machen die Knochen stabil und doch leicht. KSS Zell Seite 15 Natur Technik Skelett 4.1 Starke Röhre Journal (Teste nebst der Röhre noch 2 weitere Konstruktionen) Konstruktion Beschreibung Tragkraft in ml Röhre KSS Zell Seite 16 Natur Technik Skelett 4.2 Bau dir einen Knochen Echter Knochen: KSS Zell Strohhalmknochen: Seite 17 Natur Technik Skelett 4.3 Woraus bestehen Knochen? Antworten zu den Aufträgen - a) KSS Zell Seite 18 Natur Technik Skelett b) c) 5 Muskeln Neben den Knochen und den Gelenken braucht es nun auch noch die Muskeln, damit wir uns bewegen können. Muskeln sind das Kraftwerk deines Körpers. Sie wandeln Energie in Kraft um. Die Muskeln, die du kontrollieren kannst, sind die Skelettmuskeln. Zähe Gewebestränge, die Sehnen verbinden die Muskeln mit dem Knochen. Skelettmuskeln arbeiten immer paarweise. Ein Muskel zieht sich zusammen und bewegt den Knochen. Gleichzeitig entspannt sich sein Gegenmuskel. Soll eine Retourbewegung stattfinden, ist es umgekehrt. Man nennt diese Muskeln auch Beuger und Strecker. Aufgaben 1. Suche Muskelpaare (Beuger und Strecker) an deinem Körper und teste sie. Welche findest du? 2. Versuche 30 Sekunden lange deinen Arm zu heben, der von einem Partner festgehalten wird. Was passiert, wenn er deinen Arm loslässt? Warum könnte das so sein? Wer gibt den Muskeln die Befehle, sich zu bewegen? Der Herzmuskel Neben den Skelettmuskeln gibt es noch den Herzmuskel. Dieser hat eine spezielle Funktion. Der Herzmuskel wird unbewusst bewegt und sorgt dafür, dass das Herz regelmässig schlägt. Bei Erwachsenen etwa 80 Mal pro Minute. Der menschliche Körper besitzt mehr als 600 Muskeln in verschiedenen Grössen und Formen. Bei Männern macht die Muskelmasse ungefähr 40% des Körpergewichtes aus, während es bei den Frauen nur etwas 25% sind. KSS Zell Seite 19 Natur Technik Skelett Aufgaben 1. Versuche die einzelnen Muskeln zu benennen. Ein paar wirst du sicher kennen. KSS Zell Seite 20 Natur Technik Skelett 2. Ergänze nun den kurzen Text über die Muskeln. Der und Muskel ist der Muskel auf der Oberschenkelvorderseite. Der Muskel hingegen ist der Kaumuskel, der den Unterkiefer gegen den Oberkiefer bewegt. Der Muskel ist der Muskel, der unser Augenlid bewegt. Den Lidschlag könnten wir bis zu fünf Mal in der Sekunde ausführen. Ein Lächeln! Lächle einmal! Dazu brauchst du etwa 30 Muskeln. Sie bewegen deine Augenlider, die Lippen, die Nasenlöcher und deine Stirn. Gemeinsam zeigen sie auch die kleinsten Gefühlsveränderungen im Gesicht an. Der Bau eines Muskels Ein Muskel enthält Muskelfasern, die sich zusammenziehen können. Mehrere Muskelfasern bilden ein Muskelfaserbündel. Blutgefässe, die im Muskel verlaufen, versorgen ihn mit Nährstoffen und Sauerstoff. Diese Stoffe werden für die Muskelarbeit benötigt. Dabei entsteht Kohlenstoffdioxids, das über das Blut zur Lunge transportiert wird. Über Nerven, die zu den Muskeln führen, werden die Bewegungen gesteuert. Die Muskelhautbildet die Muskelenden, die Sehnen genannt werden. Mit ihnen ist ein Muskel mit dem benachbarten Knochen verbunden. Muskeln sind Teamplayer Viele Skelettmuskeln arbeiten paarweise. Dies kannst du beim Anwinkeln des Armes am Ellbogengelenk gut erkennen: Zieht sich der Beuger (am Oberarm auch Bizeps genannt) zusammen, wird der Unterarm an den Oberarm heran--gezogen. Um den Arm wieder zu strecken, muss der Beuger gedehnt werden. Da sich Muskeln selbst nur zusammenziehen können, ist für das Dehnen ein zweiter Muskel nötig. Am Oberarm ist der zweite Muskel der Strecker (am Oberarm auch Trizeps genannt). Beim Zusammenziehen des Muskels verkürzt er sich, wodurch der Arm am Ellbogengelenk gestreckt wird. Zu Bewegung an einem Gelenk gehören immer mindestens zwei Muskeln –man nennt sie Gegenspieler. Unsere ca. 640 Muskeln machen 40% des Körpergewichts aus. Der grösste und schwerste Muskel ist der Gesässmuskel (etwa 2 kg), der kleinste Muskel befindet sich im Mittelohr (ca. 0.01g). Im menschlichen Körper kommen zwei unterschiedliche Muskulaturtypen vor: 5.1 Muskulatur Die Gesamtheit aller Muskeln eines Körpers nennt man Muskulatur. Neben der Skelettmuskulatur, die für die Bewegung und die Haltung des Körpers zuständig ist, gibt es noch die Muskeln, die unbewusste Bewegungen im Körperinneren ermöglichen. Dazu gehören die Herz- und Atemmuskulatur und die Eingeweidemuskulatur. Nach ihrem Aufbau unterscheidet man die glatte und die quergestreifte Muskulatur, sowie die Herzmuskulatur. KSS Zell Seite 21 Natur Technik Skelett 5.1.1 Glatte Muskulatur Die Zellen der glatten Muskulatur sind meist lang gestreckt und spindelförmig. Ihre Länge liegt zwischen 15 und 220 m bei einem Durchmesser von 4 bis 20 m. Im Zentrum der Muskelzelle liegt der stäbchenförmige Zellkern. Die glatte Muskulatur arbeitet langsamer als die quer gestreifte Muskulatur, ist aber ausdauernder und verbraucht wesentlich weniger Energie. Sie wird unbewusst durch das vegetative Nervensystem, also über Sympathikus und Parasympathikus, gesteuert. Beispiele hierfür sind Muskeln im Darm, in den Blutund Lymphgefässen, im Auge und in der Haut. 5.1.2 Quer gestreifte Muskulatur Die quer gestreifte Muskulatur besteht aus Muskelfasern, die bis zu 30 cm lang sein können. Sie haben einem Durchmesser von 10 bis 100 m. Muskelfaserzellen besitzen oft Hunderte von Zellkernen. Dies ist durch ihre Entstehung zu erklären. Viele hintereinander folgende Zellteilungen, ohne Durchschnürung der Zellen, führen zu diesen „Riesenzellen. Die quer gestreifte Skelettmuskulatur ist schnell aktivierbar, die Kontraktionen sind kurz und benötigen relativ viel Energie. Sie wird willkürlich durch das zentrale Nervensystem gesteuert. 5.1.3 Aufbau der Skelettmuskulatur Die Skelettmuskulatur besteht aus quer gestreifter Muskulatur. Jede Muskelfaser setzt sich an ihren beiden Enden in je eine Sehnenfaser fort, die zusammen die Sehnen bilden. Über die Sehnen sind die Muskeln mit den Knochen verbunden. Mehrere Muskelfasern liegen zusammen in einer Bindegewebshülle und bilden ein Faserbündel. Viele Faserbündel bilden den Muskel. Er ist von einer elastischen Muskelhaut umgeben. Feine Blutgefässe und Nerven durchziehen das Bindegewebe. Die Blutgefässe versorgen die Zellen mit Nährstoffen und Sauerstoff. Die Nerven geben den Befehl zum Zusammenziehen, zur Kontraktion, vom Gehirn weiter an die Muskeln. Aufgaben Beschrifte die Teile eines Muskels. KSS Zell Seite 22 Natur Technik Skelett 6 Gesundheit 6.1 Knochenbrüche a) Beschrifte die Knochen, die bei den folgenden Knochenbrüchen betroffen sind: Schlüsselbeinbruch, Oberarmbruch, Oberschenkelbruch, Rippenbruch, Schienbeinbruch, Speichenbruch. KSS Zell Seite 23 Natur Technik Skelett 6.2 Geprellt, gezerrt, verstaucht, verrenkt KSS Zell Seite 24 Natur Technik Skelett 6.3 Kleine Rückenschule Man glaubt es kaum, aber viele Kinder und Jugendliche leiden bereits unter Rückenschmerzen. Zu viel Sitzen und falsche Bewegungen sind unter anderem für dieses Problem verantwortlich. Sport und die richtige Körperhaltung können helfen. Lies die folgenden Texte und markiere wichtiges. Du kannst es auch gleich ausprobieren. KSS Zell Seite 25 Natur Technik Skelett 7 Lernziele Skelett Ich kann die Knochen im Skelett benennen. kenne die 3 wichtigen Aufgaben eines Skeletts. . kann die Veränderungen im Skelett beim Wachsen aufzählen. Knochen Ich kenne den Aufbau eines Knochens. kenne die Bedingungen, die ein Knochen erfüllen muss, damit er seine Funktion übernehmen kann. Gelenke Ich kenne alle 4 Gelenkarten, kann Gelenke dazu benennen und Beispiel aus dem Alltag zu den Gelenkarten nennen. weiss, wie ein Gelenk aufgebaut ist. kann die verschiedenen Bereiche der Wirbelsäule benennen. kenne den Aufbau der Wirbelsäule und deren Aufgabe. erkenne Fehlhaltungen und kann die Folgen daraus benennen und erklären. Muskeln Ich o o kenne die Funktion von Beuger und Strecker und kann Beispiele dazu benennen. kenne die verschiedenen Arten von Muskeln (Aufbau und Vorkommen). weiss, von was Muskeln gesteuert werden. kann typische Muskelverletzungen benennen und erklären. KSS Zell Seite 26