Lexikon der Biologie: Gelenk
Gelenk, 1) Zoologie: a) Spaltgelenk, Diarthrose, Articulatio, Junctura synovialis, bei Wirbeltieren bewegliche Verbindung von Skelettelementen. (Im Gegensatz zu einem solchen „echten Gelenk“ hat ein sog. „falsches Gelenk“ [Synarthrose] keine oder nur sehr geringe Beweglichkeit.) Knochenenden sind im Bereich eines Gelenks speziell geformt und mit hyalinem Knorpel überzogen. Die gesamte von diesem Gelenkknorpel bedeckte Oberfläche eines Knochens ist anatomisch die Gelenkfläche. Zwischen den Gelenkflächen der beteiligten Knochen bleibt eine Lücke, der Gelenkspalt (Gelenkhöhle). Er ist umhüllt von der Gelenkkapsel, als Fortsetzung der Knochenhaut (Periost) der artikulierenden Knochen. Die Gelenkkapsel ist zweischichtig: außen liegt die faserreiche Membrana fibrosa, innen die lockere gefäß- und nervenreiche Membrana synovialis. Sie ragt mit Zotten und Falten (Villi und Plicae synoviales) in den Gelenkspalt hinein. Von der Membrana synovialis wird die viskose Gelenkflüssigkeit (Gelenkschmiere, Synovia; Synovialflüssigkeit) produziert, welche viel Hyaluronsäure enthält und den Gelenkspalt ausfüllt. Die Gelenkflüssigkeit ernährt den Gelenkknorpel und dient als Gleitmittel. Die Gelenkknorpel berühren sich nicht direkt oder nur mit einem bestimmten Bereich (Kontaktfläche) der gesamten Gelenkfläche. Die Druckübertragung von einem Knochen zum anderen erfolgt in dem Bereich der Kontaktfläche, der genau senkrecht zur Kraftrichtung liegt. Dies ist die Tragfläche. Bei manchen Gelenken liegen im Gelenkspalt eine oder mehrere Gelenkscheiben (Gelenkzwischenscheiben). Sie bestehen aus faserigem, straffem Bindegewebe mit wenig Grundsubstanz, gleichen Unebenheiten der Gelenkflächen aus, führen zur Druckverteilung und bilden ein Gleitpolster. Eine Gelenkscheibe kann den Gelenkspalt fast völlig ausfüllen und randlich mit der Gelenkkapsel verwachsen sein. Sie wird dann als Discus articularis bezeichnet und trennt das Gelenk in 2 Teile, da jeweils über und unter ihr ein schmaler Gelenkspalt bleibt. Ein solcher Diskus findet sich z.B. im menschlichen Kiefergelenk. Nur durch ihn ist mit dem Kiefergelenk außer der Scharnierbewegung auch ein Vorschieben des Unterkiefers und eine mahlende Kaubewegung möglich. Eine kleinere bogenförmige Gelenkscheibe, die den Gelenkspalt nicht voll ausfüllt, wird als Meniscus articularis bezeichnet. Im menschlichen Kniegelenk befinden sich 2 solche Menisci. Der innere ist halbkreisförmig, der äußere dreiviertelkreisförmig. Nach Form und Bewegungsmöglichkeit unterscheidet man verschiedene Gelenkarten ( vgl. Abb. ). Beim Scharniergelenk (Winkelgelenk) weist ein Knochen eine längliche Auskehlung auf, in die das walzenförmige Ende des „Nachbarn“ hineinpaßt (Oberarm-Ellengelenk [Stylopodium, Elle], Gelenke zwischen den Fingerknochen). Beim Sattelgelenk treffen 2 sattelförmig gewölbte Gelenkflächen quer aufeinander (Halswirbel der Vögel, Daumen-Handwurzelgelenk). Beim Drehgelenk faßt ein zapfenartiger Fortsatz in einen Knochenring (Atlas-Axisgelenk der Amnioten; Atlas, Axis). Beim Kugelgelenk bildet ein Partner einen rundlichen Gelenkhöcker (Gelenkkopf; vgl. Infobox ), der in die schalenförmige Gelenkpfanne des anderen paßt (Hüftgelenk, Schultergelenk, Finger-Grundgelenk). – Die Bewegungsmöglichkeiten eines Gelenks werden angegeben in Freiheitsgraden, d.h. der Anzahl von Achsen, um die oder entlang derer eine Bewegung möglich ist. Ein Kugelgelenk hat 3 Freiheitsgrade, da ein Knochen gegen den anderen um 2 aufeinander senkrecht stehende Achsen gekippt werden kann und außerdem eine Drehung um seine Längsachse möglich ist. Ein Sattelgelenk hat 2 Freiheitsgrade, da es eine Bewegung um jede der beiden Sattellängsachsen, die aufeinander senkrecht stehen, zuläßt. Ein Scharniergelenk ist nur um 1 Achse drehbar, hat daher nur 1 Freiheitsgrad. – Der Zusammenhalt der Gelenke wird durch Bänder, Muskeln und Sehnen gewährleistet, die auch für die seitliche Führung sorgen. Da im Gelenkspalt Unterdruck herrscht, spielt bei großen Gelenken auch der Luftdruck eine gewisse Rolle für den Zusammenhalt. Zu starke Zug-, Druck- oder Scherkräfte können zu Gelenkverletzungen führen. b) Bei Gliederfüßern sind gegeneinander bewegliche Teile des Außenskeletts über Membranen (Gelenkhäute) miteinander verbunden; entweder sind nur solche Membranen vorhanden (akondyles Gelenk), oder es besteht zwischen 2 Teilen noch eine Verbindung aus Gelenkkopf und Gelenkpfanne (Angelgelenke, Köpfchengelenke, monokondyles Gelenk); es gibt ein eingesenktes Kugelgelenk (z.B. Gelenk an Fühlerbasis) und ein ausgestülptes Kugelgelenk (z.B. Hüftgelenk am Thorax); ein doppelter Gelenkkopf (dikondyles Gelenk) findet sich bei Insekten (außer Urinsekten) zwischen Mandibel und Kopfkapsel. 2) Botanik: wulst- oder polsterförmige Verdickungen bestimmter Stengel- und Blattstielzonen, die aufgrund ihrer speziellen anatomischen Struktur Krümmungs-Bewegungen ermöglichen. Wachstumsgelenke sind aus noch streckungsfähigem und schnell wachsendem Gewebe innerhalb ausdifferenzierten Zellmaterials aufgebaut, wie z.B. die Knoten der Gras-Halme (können sich daher nach Niedertreten relativ schnell wieder aufrichten). Gelenkpolster (auch Blattpolster, Blattkissen oder Pulvini genannt), hauptsächlichan Blattstielen und Blattfiedern (Blatt), haben stark entwickeltes Parenchymgewebe (Grundgewebe) um Leitbündel, die zu einem zentralen Strang vereinigt sind. Infolge von Turgoränderungen (Turgor) der Gelenkparenchymzellen durch meist mechanische Außenreize senken bzw. heben sich die entsprechenden Blätter oder Blattfiedern (z.B. bei Mimosen). Bewegungsapparat, Biomechanik (Abb.), Gelenkrezeptoren, Knochen, Skelett, Symmetrie.
A.K.
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Gelenk
1 Aufbau eines Kugelgelenks. 2 Die verschiedenartigen Gelenke des menschlichen Skeletts; a Kugelgelenk (Hüftgelenk), b Scharniergelenk (Ellenbogengelenk), c Drehgelenk (Halswirbelgelenk), d Sattelgelenk (Daumengelenk).
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