Botten, spieren en gewrichten

Wat zijn botten en wat doen ze?

Botten ondersteunen ons lichaam en helpen ons vorm te geven. Hoewel ze heel licht zijn, zijn botten sterk genoeg om ons hele gewicht te dragen.

Botten beschermen ook de organen in ons lichaam. De schedel beschermt de hersenen en vormt de vorm van het gezicht. Het ruggenmerg, dat de communicatie tussen de hersenen en het lichaam verzorgt, wordt beschermd door de ruggengraat of wervelkolom. De ribben vormen een kooi die het hart en de longen beschermt, en het bekken helpt de blaas, een deel van de darmen, en bij vrouwen, de voortplantingsorganen te beschermen.

Botten zijn opgebouwd uit een raamwerk van een eiwit genaamd

, met een mineraal genaamd calciumfosfaat dat het raamwerk hard en sterk maakt. Botten slaan calcium op en geven het af aan de bloedbaan wanneer andere delen van het lichaam het nodig hebben. De hoeveelheden van bepaalde vitaminen en mineralen die u eet, met name vitamine D en calcium, hebben rechtstreeks invloed op de hoeveelheid calcium die in de botten wordt opgeslagen.

Botten bestaan uit twee soorten botweefsel:

1. Compact bot is het vaste, harde buitenste deel van het bot. Het lijkt op ivoor en is uiterst sterk. Er lopen gaten en kanalen doorheen, die bloedvaten en zenuwen geleiden.
2. Kraakbeen (uitgesproken als: KAN-suh-lus), dat eruitziet als een spons, zit binnenin het compacte bot. Het bestaat uit een netwerk van kleine stukjes bot, trabeculae (spreek uit: truh-BEH-kyoo-lee) genoemd. Hier bevindt zich het beenmerg.

In dit zachte bot worden de meeste bloedcellen van het lichaam aangemaakt. Het beenmerg bevat stamcellen, die de rode bloedcellen en bloedplaatjes van het lichaam produceren, en sommige soorten witte bloedcellen. Rode bloedcellen vervoeren zuurstof naar de lichaamsweefsels, en bloedplaatjes helpen bij de bloedstolling wanneer iemand een snijwond of wond heeft. Witte bloedcellen helpen het lichaam infecties te bestrijden.

Botten worden aan andere botten vastgemaakt door lange, vezelige banden die ligamenten (spreek uit: LIG-uh-mentz) worden genoemd. Kraakbeen (spreek uit: KAR-tul-ij), een flexibele, rubberachtige substantie in onze gewrichten, ondersteunt de botten en beschermt ze waar ze tegen elkaar wrijven.

Hoe groeien botten?

De botten van kinderen en jonge tieners zijn kleiner dan die van volwassenen en bevatten “groeizones” die groeiplaten worden genoemd. Deze platen bestaan uit zich vermenigvuldigende kraakbeencellen die in lengte toenemen en vervolgens veranderen in hard, gemineraliseerd bot. Deze groeiplaten zijn gemakkelijk te zien op een röntgenfoto. Omdat meisjes eerder volgroeid zijn dan jongens, veranderen hun groeischijven op jongere leeftijd in hard bot.

De opbouw van botten gaat het hele leven door, omdat het lichaam het levende weefsel van de botten voortdurend vernieuwt en opnieuw vorm geeft. Bot bevat drie soorten cellen:

1. osteoblasten (spreek uit: AHS-tee-uh-blastz), die nieuw bot aanmaken en schade helpen herstellen
2. osteocyten (spreek uit: AHS-tee-o-sites), rijpe botcellen die helpen bij de vorming van nieuw bot
3. osteoclasten (uitgesproken: AHS-tee-o-klasts), die bot afbreken en helpen bij de vormgeving en vorm

Wat zijn spieren en wat doen ze?

Spieren trekken aan de gewrichten, waardoor we kunnen bewegen. Ze helpen het lichaam ook dingen te doen zoals voedsel kauwen en het dan door het spijsverteringsstelsel te bewegen.

Zelfs als we volkomen stil zitten, zijn spieren in het hele lichaam voortdurend in beweging. Spieren helpen het hart kloppen, de borstkas stijgen en dalen tijdens de ademhaling, en de bloedvaten regelen de druk en de stroming van het bloed. Wanneer we glimlachen en praten, helpen spieren ons te communiceren, en wanneer we sporten, helpen ze ons lichamelijk fit en gezond te blijven.

Mensen hebben drie verschillende soorten spieren:

1. Skeletspieren zitten met koordachtige pezen vast aan botten, zoals in de benen, armen, en het gezicht. De skeletspieren worden gestreept genoemd (spreek uit: STRY-ay-ted) omdat ze bestaan uit vezels die horizontale strepen vertonen wanneer ze onder een microscoop worden bekeken. Deze spieren helpen het skelet bijeen te houden, geven het lichaam vorm en helpen bij de dagelijkse bewegingen (de zogenaamde vrijwillige spieren, omdat je hun beweging kunt controleren). Ze kunnen snel en krachtig samentrekken (verkorten of aanspannen), maar ze worden gemakkelijk moe.
2. Gladde, of onwillekeurige, spieren zijn ook gemaakt van vezels, maar dit type spier ziet er glad uit, niet gestreept. We kunnen onze gladde spieren niet bewust controleren; ze worden automatisch gecontroleerd door het zenuwstelsel (daarom worden ze ook onwillekeurig genoemd). Voorbeelden van gladde spieren zijn de wanden van de maag en de darmen, die helpen voedsel te breken en door het spijsverteringsstelsel te bewegen. Gladde spieren worden ook aangetroffen in de wanden van bloedvaten, waar ze de bloedstroom die door de vaten stroomt samenknijpen om de bloeddruk op peil te houden. Het duurt langer om gladde spieren samen te trekken dan skeletspieren, maar ze kunnen lang samengetrokken blijven omdat ze niet snel moe worden.
3. Hartspier wordt gevonden in het hart. De wanden van de kamers van het hart bestaan bijna geheel uit spiervezels. Hartspier is ook een onvrijwillig spiertype. Zijn ritmische, krachtige samentrekkingen dwingen het bloed uit het hart terwijl het klopt.

Hoe werken spieren?

De bewegingen die uw spieren maken worden gecoördineerd en gecontroleerd door de hersenen en het zenuwstelsel. De onwillekeurige spieren worden gecontroleerd door structuren diep in de hersenen en het bovenste deel van het ruggenmerg, de hersenstam. De vrijwillige spieren worden geregeld door de delen van de hersenen die bekend staan als de cerebrale motorische cortex en het cerebellum (spreek uit: ser-uh-BEL-um).

Wanneer u besluit te bewegen, zendt de motorische cortex een elektrisch signaal via het ruggenmerg en de perifere zenuwen naar de spieren, waardoor deze samentrekken. De motorische cortex aan de rechterkant van de hersenen bestuurt de spieren aan de linkerkant van het lichaam en vice versa.

Het cerebellum coördineert de spierbewegingen die door de motorische cortex worden bevolen. Sensoren in de spieren en gewrichten sturen berichten terug via perifere zenuwen om het cerebellum en andere delen van de hersenen te vertellen waar en hoe de arm of het been beweegt en in welke positie het zich bevindt. Deze feedback resulteert in een soepele, gecoördineerde beweging. Als u uw arm wilt optillen, sturen uw hersenen een bericht naar de spieren in uw arm en beweegt u uw arm. Als u rent, zijn de boodschappen aan de hersenen meer betrokken, omdat veel spieren in een ritme moeten werken.

Spieren bewegen lichaamsdelen door samen te trekken en dan te ontspannen. Spieren kunnen aan botten trekken, maar ze kunnen ze niet terugduwen naar de oorspronkelijke positie. Dus werken ze in paren van buigers en strekkers. De buigspier trekt samen om een ledemaat in een gewricht te buigen. Wanneer de beweging is voltooid, ontspant de buigspier en trekt de strekspier zich samen om het lidmaat in hetzelfde gewricht te strekken of recht te trekken. Bijvoorbeeld, de bicepsspier, aan de voorkant van de bovenarm, is een buigspier, en de tricepsspier, aan de achterkant van de bovenarm, is een strekspier. Wanneer je je elleboog buigt, trekt de biceps samen. Daarna ontspant de biceps zich en trekt de triceps zich samen om de elleboog weer recht te trekken.

Wat zijn gewrichten en wat doen ze?

Gewrichten zijn de plaatsen waar twee botten elkaar raken. Ze maken het skelet flexibel – zonder hen zou beweging onmogelijk zijn.

Gewrichten stellen ons lichaam in staat op vele manieren te bewegen. Sommige gewrichten openen en sluiten als een scharnier (zoals knieën en ellebogen), terwijl andere een meer gecompliceerde beweging mogelijk maken – een schouder- of heupgewricht, bijvoorbeeld, maakt achterwaartse, voorwaartse, zijwaartse en draaiende beweging mogelijk.

Gewrichten worden ingedeeld naar hun bewegingsbereik:

• Onbeweeglijke, of vezelige, gewrichten bewegen niet. De koepel van de schedel, bijvoorbeeld, is gemaakt van benige platen, die licht bewegen tijdens de geboorte en dan samensmelten als de schedel klaar is met groeien. Tussen de randen van deze platen zitten schakels, of gewrichten, van vezelig weefsel. Vezelige gewrichten houden ook de tanden in het kaakbeen.
• Gedeeltelijk beweeglijke, of kraakbenige (spreek uit: kar-tuh-LAH-juh-nus), gewrichten bewegen een beetje. Ze zijn verbonden door kraakbeen, zoals in de wervelkolom. Elke wervel in de wervelkolom beweegt ten opzichte van de wervel erboven en eronder, en samen geven deze bewegingen de wervelkolom zijn flexibiliteit.
• Vrij beweeglijke, of synoviale (spreek uit: sih-NO-vee-ul), gewrichten bewegen in vele richtingen. De belangrijkste gewrichten van het lichaam – zoals die in de heup, schouders, ellebogen, knieën, polsen en enkels – zijn vrij beweeglijk. Ze zijn gevuld met gewrichtsvloeistof, die als smeermiddel fungeert om de gewrichten gemakkelijk te laten bewegen.

Drie soorten vrij beweegbare gewrichten spelen een grote rol bij vrijwillige beweging:

1. Scharniergewrichten maken beweging in één richting mogelijk, zoals te zien is in de knieën en ellebogen.
2. Draaipuntgewrichten maken een draaiende of draaiende beweging mogelijk, zoals die van het hoofd dat van links naar rechts beweegt.
3. Kogelgewrichten geven de grootste bewegingsvrijheid. De heupen en schouders hebben dit type gewrichten, waarbij het ronde uiteinde van een lang bot in de holte van een ander bot past.