Das Skelettsystem gliedert sich in zwei Teile: die Achsenskelett und Blinddarmskelett. Das Achsenskelett umfasst den Schädel, die Wirbelsäule, die Rippen und das Brustbein. Das Blinddarmskelett umfasst alle oberen und unteren Extremitäten, den Schultergürtel und den Beckengürtel. Knochen im menschlichen Körper sind in vier Hauptformen erhältlich, lang, kurz, flach und unregelmäßig und bestehen aus Geweben aus Kollagenfasern, die mit Kalzium und Phosphor verstärkt sind.
Das Kollagen sorgt für Flexibilität, während die Mineralien für Zugfestigkeit sorgen. Es gibt 5 Funktionen des Knochenapparat im Körper, von denen drei äußerlich und mit bloßem Auge sichtbar sind, und zwei davon innerlich. Die externen Funktionen sind: Struktur, Bewegung und Schutz. Die internen Funktionen sind: Produktion und Speicherung von Blutzellen.
1. Struktur
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Wie das Stahlskelett eines Gebäudes haben das Skelett und die Knochen die Aufgabe, Steifigkeit zu verleihen, die dem Körper Form verleiht und das Gewicht der Muskeln und Organe trägt. Ohne diese Struktur würde der Körper in sich zusammenfallen, die Lunge, das Herz und andere Organe zusammendrücken und ihre Funktion beeinträchtigen.
Einige Kreaturen haben keine inneren Skelette und stattdessen äußere Schalen (oder Exoskelette) mit Muskelansätzen im Inneren. Die starre Struktur des Skelettsystems ermöglicht es auch, eine weitere der 5 Funktionen des Skelettsystems auszuführen: die Bewegung.
2. Bewegung
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Es gibt drei Hauptsysteme, die an der Mechanik der Bewegung beteiligt sind:
- Nervöses System
- Muskulatur
- Knochenapparat
Das Nervensystem sendet die elektrischen Impulse, die die Muskeln aktivieren, das Skelettsystem stellt die Hebel und Anker bereit, an denen die Muskeln ziehen können. Alle Skelettmuskeln haben einen Ursprungs- und einen Ansatzpunkt.
Der Ursprung ist der Anker, der Knochen, der während der Muskelarbeit unbeweglich bleibt. Die Insertion ist der Knochen, der sich während der Muskelarbeit bewegt, was eine der Hauptfunktionen des Skeletts ist. So sind zum Beispiel beim Bizeps der Oberarm und die Schulter der Ausgangspunkt (Anker) und die Knochen des Unterarms der Ansatz. Interessanterweise hängt die Kraft, die der Muskel benötigt, direkt mit der Länge des Knochens (oder Hebels) und seiner Befestigung zusammen.
Dies bedeutet, dass kleinere Menschen tatsächlich weniger Kraft benötigen, um sich zu bewegen als größere Menschen, da sie kürzere Knochen haben und der Befestigungspunkt näher am Ausgangspunkt liegt.
3. Schutz
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Die wohl wichtigste der 5 Funktionen des Skelettsystems ist der Schutz. Das offensichtlichste Beispiel für die Funktionen der schützenden Eigenschaften des Skeletts ist der menschliche Schädel. Auch Wirbel und Rippen haben Schutzfunktionen, indem sie empfindliche Strukturen wie Rückenmark, Herz und Lunge umhüllen. Der Brustkorb umschließt nicht nur die Atmungsorgane, sondern ist auch sehr flexibel und so konstruiert, dass er sich bei jedem Atemzug ausdehnt und zusammenzieht.
Die Knochen des Schädels sind eigentlich mehrere flache Platten, die durch Nähte miteinander verbunden sind. Diese Nähte ermöglichen es dem Schädel, den Geburtskanal zu passieren und sich auszudehnen, wenn das Gehirn weiter wächst. Die Nähte verschmelzen in der frühen Kindheit und bilden die klassische Form des Schädels.
Die Wirbel sind alle unregelmäßig geformten Knochen des menschlichen Körpers, die sowohl Schutz als auch Flexibilität für Bewegungen bieten. Zwischen jedem Wirbel befinden sich auch Faserscheiben, die für Stoßdämpfung sorgen.
4. Produktion von Blutzellen
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Rote und weiße Blutkörperchen werden im roten Knochenmark gebildet. Bei der Geburt und in der frühen Kindheit ist das gesamte Knochenmark rot. Wenn die Person älter wird, verwandelt sich etwa die Hälfte des Knochenmarks in gelbes Mark – das aus Fettzellen besteht. Bei einem erwachsenen Menschen enthält ein Großteil der langen Knochen gelbes Mark, und das rote Mark wird nur gefunden in den flachen Knochen der Hüfte, des Schädels und der Schulterblätter, der Wirbel und an den Enden der langen Knochen.
Bei starkem Blutverlust kann der Körper jedoch etwas gelbes Mark wieder in rotes Mark umwandeln, um die Produktion von Blutkörperchen zu steigern.
5. Lager
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Der Körper verwendet Kalzium und Phosphor für körperliche Prozesse wie die Muskelkontraktion. Einige dieser Mineralien kommen in unserer Nahrung vor, aber sie werden auch aus den Knochen des menschlichen Körpers aufgenommen. Wenn der Körper Kalzium benötigt, wenn keine ausreichende Versorgung im Blut vorhanden ist, das endokrine System setzt Hormone frei, die den Prozess der Aufnahme von Kalzium aus den Knochen in Gang setzen und es in die Blutkreislauf. Wenn ein Überschuss an Blutkalzium vorhanden ist, wird es in die Knochen zurückgeführt.
Aus diesem Grund sind Kalzium und Vitamin D in der Nahrung so wichtig. Der Körper verbraucht ständig Kalzium, und wenn nicht genügend Kalzium in der Nahrung vorhanden ist, nimmt er zum Ausgleich ständig Kalzium aus den Knochen auf – was zu Osteoporose führt. Eine ausreichende Menge an Kalzium aus der Nahrung stellt sicher, dass genügend Kalzium für die Körperfunktionen vorhanden ist und füllt die Reservespeicher im Knochen auf.