Synovialgelenkdefinition

Ein Synovialgelenk ist eine Verbindung zwischen zwei Knochen, die aus einem mit Knorpel ausgekleideten, mit Flüssigkeit gefüllten Hohlraum besteht, der als Diarthrosegelenk bezeichnet wird. Diarthrosengelenke sind die flexibelste Art von Gelenk zwischen Knochen, da die Knochen nicht physisch miteinander verbunden sind und sich im Verhältnis zueinander freier bewegen können. Bei Synarthrose- und Amphiarthrose-Verbindungen zwischen Knochen sind die Knochen direkt mit fibrösem Gewebe oder Knorpel verbunden, was ihren endgültigen Bewegungsbereich einschränkt.

Struktur eines Synovialgelenks

Obwohl die genaue Struktur eines Synovialgelenks abhängig von der Funktion des Gelenks und dem Tier, in dem es sich befindet, variieren kann, ist die allgemeine Struktur jedes Gelenks gleich. Ausgehend vom Periost des Knochens eine Gelenkkapselaus Knorpel und anderen Fasern umhüllt das gesamte Gelenk. Innerhalb der Gelenkkapsel bildet eine Synovialmembran einen Sack, der eine spezielle Hydraulikflüssigkeit enthält, die Synovialflüssigkeit genannt wird. Diese Flüssigkeit erzeugt ein Schmierkissen zwischen den beiden Knochen, so dass sie aneinander vorbei gleiten können. Die Enden der Knochen sind in einer anderen Schicht Gelenkknorpel geschützt.

Die genaue Form des Knochens wird durch Evolution und die Funktion des Knochens im Tier. Zum Beispiel haben sich Kugelgelenke in der menschlichen Hüfte entwickelt, um Menschen die volle Rotation ihrer Beine zu ermöglichen. So können wir rennen, tanzen, uns bücken, auf Bäume klettern und sogar schwimmen.

Funktion eines Synovialgelenks

Der Hauptzweck eines Synovialgelenks besteht darin, dass sich die Knochen frei umeinander drehen können. Einige Synovialgelenke, wie das oben erwähnte Hüftgelenk, sollen die größte Flexibilität um das Gelenk geben. Andere Gelenke, wie die Gelenke im Knöchel, haben einen etwas eingeschränkteren Bewegungsumfang, bieten jedoch ein enormes Polster für die wiederholten Stöße beim Laufen und Springen. Ein Synovialgelenk kann in seiner Funktion je nach Design leicht variieren, aber der Hauptzweck eines Synovialgelenks besteht darin, einen Bewegungsbereich zwischen zwei oder mehr Knochen bereitzustellen und die Stöße dieser Knochen gegeneinander abzufedern. Andere Arten von Gelenken bieten weniger Bewegungsfreiheit und sind anfällig für Knorpel und Fasern, die Knochen verbinden, die direkt unter den Belastungen der Bewegung zusammenbrechen.

Obwohl es viele Klassen und Arten von Synovialgelenken gibt, hängen die Hauptklassifizierungen in der Funktion vom Bewegungsbereich des Synovialgelenks ab. Ein einachsiges Gelenk kann sich nur in eine Richtung bewegen, z. B. den Ellbogen. Während dies in der Reichweite etwas begrenzt ist, ermöglicht es den Muskeln, extrem starke Hebel der Knochen zu bilden, die mit diesen Synovialgelenken verbunden sind. Ein Biaxialgelenk kann sich in zwei Richtungen bewegen, was für Gelenke im Handgelenk und Knöchel wichtig ist. Ein mehrachsiges Gelenk kann sich in verschiedene Richtungen bewegen und ist in den Hüft- und Schultersynovialgelenken zu sehen.

Arten von Synovialgelenken

Wie das obige Bild zeigt, gibt es viele Arten von Synovialgelenken. Ab (a) befindet sich das Drehgelenk in den ersten Halswirbeln, die sich drehen und wenden müssen, um eine Drehung von Kopf und Hals zu ermöglichen. Ein Scharniergelenk (b) ist an Stellen wie Ellbogen und Knie zu sehen, die sich nur in eine Richtung biegen dürfen. Das Scharniergelenk begrenzt zwar den Bewegungsbereich der Gliedmaßen, schafft jedoch einen starken Drehpunkt für die Muskeln des Arms, um die Knochen wie Hebel zu benutzen. Dies ermöglicht es diesen Muskeln, den gesamten Körper während der Klimmzugbewegung anzuheben oder in entgegengesetzte Richtungen zu arbeiten, um den Körper nach oben oder von einer Oberfläche wegzudrücken. Sattelgelenke (c), die zwischen den Knochen der Finger und der Handfläche vorhanden sind, ermöglichen es den Fingern und Knochen in der Hand, sich in verschiedene Richtungen zu drehen. Ebene Gelenke (d), lassen Knochen aneinander vorbei gleiten. Diese Synovialgelenke befinden sich an Stellen wie dem Fuß, an denen sich die Knochen durchgehend treffen. Dies ermöglicht es den Knochen, sich zu beugen und zu bewegen, während eine starke Struktur beibehalten wird, um den Körper zu halten. Kondyloidgelenke (e) befinden sich im Handgelenk und ermöglichen einen komplexen Bewegungsbereich, der auch viele Knochen zusammenhält. Schließlich sind Kugelgelenke Synovialgelenke, die an mehreren Stellen im Körper gefunden werden, einschließlich der Schultern und Hüften. Ein Kugelgelenk kann sich fast frei um die Verbindung drehen, die es mit einem anderen Knochen herstellt. Während dies ein Überblick über verschiedene Arten von Synovialgelenken ist, gibt es viele mehr. Jede Tierart hat noch weiter spezialisierte Synovialgelenke, was die Komplexität der Evolution und die Anpassung ererbter Strukturen darstellt.

Beispiele für Synovialgelenk

Das menschliche Knie

Das menschliche Kniegelenk ist ein typisches Synovialgelenk. Das Kniegelenk, das eigentlich aus mehreren verschiedenen Verbindungen zwischen vier Knochen besteht, ist zufällig das größte Synovialgelenk im menschlichen Körper. An der Verbindungsstelle des Knies verbindet sich der große Femurknochen des Oberschenkels sowohl mit der Tibia als auch mit der Fibula des Beins sowie mit der Patella oder Kniescheibe. Das Synovialgelenk im Knie bildet sich zwischen Tibia und Femur, wie im folgenden Bild zu sehen ist. Die Fibula ist durch Bänder mit dem Femur verbunden. Die Patella dient als Schutzknochen, um das Synovialgelenk vor Beschädigungen oder scharfen Stößen zu schützen.

Krokodilkiefer

Wie im obigen Bild zu sehen, bezieht der stärkste Biss der Welt seine Kraft aus dem Scharnier, das von einem Synovialgelenk gebildet wird. Der Schädel oben ist ein jugendliches Salzwasserkrokodil. Auf der Rückseite des Schädels sehen Sie ein winziges Scharnier, das durch die Verbindung der Schädelknochen mit dem Kiefer gebildet wird. Dieses kleine Gelenk ist ein Synovialgelenk und ermöglicht es dem Kiefer, mit dem Schädel zu scharnieren, um die Zähne zusammenzubringen. Der Grund, warum das Salzwasserkrokodil den stärksten Biss hat, ist die Menge an Muskelanhaftung und seine Position zum Scharnier. Beachten Sie, dass der Bereich vor dem Scharnier geöffnet ist, mit vielen Löchern und Furchen für die Muskelbefestigung. Riesige Muskeln bevölkern diese Region und arbeiten kraftvoll am Synovialgelenk, indem sie den Kiefer zuschlagen. Unglücklicherweise für die Krokodile haben sich die Muskeln entwickelt, um nur in eine Richtung zu arbeiten. Während ein Biss von einem Krokodil leicht Ihren Arm brechen könnte, können Sie auch leicht ihre Kiefer geschlossen halten, sobald sie gebissen haben. Die Form ihres Kopfes und die Art und Weise, wie ihre Muskeln anhaften, erlauben es ihnen nicht, den Mund wieder zu öffnen.Periost – Eine spezielle Gewebeschicht, die Knochen bedeckt und sowohl neues Knochengewebe als auch die Verbindungen zwischen Knochen schafft.

Quiz

1. Einer der Vorteile eines Synovialgelenks gegenüber anderen Arten von Gelenken ist die Fähigkeit des Gelenks, sich nach einem Trauma zu erholen. Ein Synovialgelenk kann ein Ereignis namens Dislokation erfahren, wenn die Knochen falsch ausgerichtet werden. Die Knochen können jedoch normalerweise wieder an ihren Platz gedrückt werden. Warum ist dies bei festeren Gelenkformen nicht möglich?
A. Nur Synovialgelenke verbinden Knochen, ohne ihre Enden fest zu verbinden
B. Festere Gelenkarten können nach einem Riss nicht heilen
C. Die in Fasergelenken verwendete Faser kann sich nicht reformieren

2. Warum würde die Evolution ein Synovialgelenk einem fibröseren und festeren Gelenk vorziehen?
A. Erhöhter Bewegungsumfang
B. Mehr Muskelanhaftung
C. Größere Kraft am Gelenk

3. Welches der folgenden Tiere hat das größte Synovialgelenk?
A. Riesenkalmar
B. Königskrabbe
C. Iguana