Skelet en spieren - Biologie - Theorie - Toelatingsexamens arts en tandarts

Skelet en spieren

Skelet en spieren

Voorwoord

Deze theoriehoofdstukken werden in eerste instantie samengesteld om in de theorie te voorzien die vereist is voor het afleggen van de toelatingsexamens arts en tandarts, maar heeft mettertijd een bredere bestemming gekregen, waardoor meer theorie voorzien is dan gekend moet zijn voor het toelatingsexamen. Toch is de theorie relatief beknopt gehouden: ze is vooral bedoeld voor wie het allemaal al eens gezien heeft en wil herhalen en daardoor zijn basis verstevigen. Ik denk dat ze daardoor nuttig kan zijn bij de voorbereiding van die toelatingsexamens, voor olympiades of voor een herhaling van leerstof voor het aanvangen van hogere studies. Maar als je besluit dit document te gebruiken voor welke test dan ook, check dan zelf welke leerstof gekend moet zijn op de officiële sites.
De auteur van dit document kan in geen enkel geval aansprakelijk gesteld worden voor eventuele gevolgen van of schade die kan ontstaan uit het gebruik van dit document.

Het menselijk skelet

Het skelet (of geraamte) van een mens bestaat uit 206 botten.
Het skelet geeft stevigheid aan het lichaam en aanhechting voor de spieren.
1. voorhoofdsbeen (os frontale)
2. wandbeen (os parietale) (L, R)
3. slaapbeen (os temporale) (L, R)
4. achterhoofdsbeen (os occipitale)
5. jukbeen (os zygomaticum) (L, R)
6. bovenkaakbeen (maxilla) (L, R, wordt echter soms als een enkel versmolten bot beschouwd)
7. onderkaak (mandibula)
8. halswervel (vertebra cervicalis) (7)
9. neusbeen (os nasale) (L, R)
10. borstbeen (sternum)
11. opperarmbeen (humerus) (L, R)
12. ellepijp (ulna) (L, R)
13. spaakbeen (radius) (L, R)

Het menselijk skelet

14. lendenwervel (vertebra lumbalis) (5)
15. heup (os coxae) (L, R)
16. heiligbeen (os sacrum)
18. dijbeen (femur) (L, R)
19. knieschijf (patella) (L, R)
20. scheenbeen (tibia) (L, R)
21. kuitbeen (fibula) (L, R)
25. sleutelbeen (clavicula) (L, R)
28. rib (costa) (12L, 12R)
29. schouderblad (scapula) (L, R)
Verder vermelden we nog de vinger en teenkootjes, hand- en voetwortelbeentjes, de drie beentjes in het middenoor (zie daar in meer detail beschreven), stuit of staartbeen.

Soorten beenderen

Pijpbeenderen: lange slanke beenderen, met aan de uiteinden een kop dat in een gewricht past. Voorbeelden: ellepijp, dijbeen, middenhandsbeentjes…
Men onderscheidt korte en lange beenderen.
Platte beenderen: bvb. in de schedel, schouderblad,…
Sesambeenderen: bevinden zich in het verloop van een pees. bvb. de knieschijf.
Onregelmatige beenderen: bvb. de wervels en hand- en voetwortelbeentjes.

Botweefsel

Botweefsel bestaat voornamelijk uit botcellen (vooral osteocyten) en uit een harde botmatrix, bestaande uit calcium (kalk)- en fosforzouten en collageenvezels. Deze laatsten maken dat het bot ondanks de hardheid niet zeer breekbaar is.
Botweefsel is dynamisch, ook in volwassen toestand: botweefsel wordt voortdurend opgebouwd en afgebroken.
Het hardste deel van het bot ligt aan de buitenkant (compact bot), het zachtere deel aan de binnenkant (spongieus bot)

Beenmerg

In het binnenste van de beenderen treffen we de mergholte aan, waarin zich aan de uiteinden het rode beenmerg bevindt, dat rijk doorstroomd is door bloedvaten, en in het middendeel het gele beenmerg
De rode beenmergcellen zijn stamcellen, dit zijn cellen die het vermogen tot verschillende soorten cellen uit te groeien
Uit deze groeien de witte en rode bloedcellen en de bloedplaatjes
Leukemie is een woekering (kanker) van witte bloedcellen. De cellen zijn ook afwijkend.
Leukemie kan steeds vaker succesvol behandeld worden, onder meer door chemotherapie.
Leukemiecellen in het rode beenmerg

Kraakbeen

Kraakbeen is een elastische vorm van bindweefsel dat aan gewrichtsoppervlakken van beenderen voorkomt.
Het dankt zijn eigenschappen aan de zogenaamde extracellulaire matrix die vooral uit water en collageenvezels bestaat.
Het heeft daardoor vaak de functie als “stootkussen” (schokabsorptie) – bijvoorbeeld de tussenwervelschijven.
Het maakt ook dat in de gewrichten de beenderen met weinig wrijving langs elkaar kunnen glijden (bvb. in de knie,…).
Kraakbeen bevat geen bloedvaten of zenuwen.
De kraakbeencellen (chondrocyten) worden gevoed via diffusie.
Daardoor groeit en herstelt kraakbeen ook relatief langzaam.

Herstel van een breuk

Als een bot gebroken is, wordt er op de plaats van de breuk eerst spongieus kraakbeen gevormd. Dit geeft een verdikking rond het been, die callus genoemd wordt.
Daarna zal het kraakbeen geleidelijk door been vervangen worden.
Callus bij een herstellende breuk.

Osteoporose

Bij osteoporose is er een verminderde hoeveelheid bot in de beenderen, de kans op een breuk is daardoor groter.
Afnemen van de bothoeveelheid is een normaal proces bij het ouder worden. Bij vrouwen vanaf de menopauze is er een verhoogde afname door de afgenomen hoeveelheid oestrogeen.
Voor een goede botopbouw is ook voldoende vitamine D (voldoende zonlicht), calcium, magnesium en genoeg beweging nodig.

Gewricht

Een gewricht is een verbinding tussen twee botten waarbij beweging mogelijk is.
De meest ingewikkelde vorm van een gewricht is een synoviaal gewricht.
Bij een synoviaal gewricht (bvb. in de knie) bevindt er zich een stroperige vloeistof tussen de beenderen, de synoviale vloeistof. Deze laat de beweging tussen de botten vloeiend verlopen.
Gewrichtsbanden (ligamenten) en kraakbeenringen (de meniscus in de knie) verstevigen de structuur.
De slijmbeurs (bursa) zorgt ervoor dat de pees niet schuurt tegen het been).

Soorten gewrichten

Kogelgewricht (vb. schoudergewricht, heupgewricht)
Condyloide (of eigewricht, vb. polsgewricht)
Zadelgewricht (vb. het gewricht tussen de handwortel en het middenhandsbeentje van de duim)
Scharniergewricht (vb. ellebooggewricht)
Rolgewricht (vb. tussen spaakbeen en ellepijp waardoor handen kunnen draaien)

Artrose

Artrose is een aandoening van het kraakbeen in de gewrichten.
Artrose ontstaat doordat meer kraakbeenweefsel verloren gaat dan dat er gevormd kan worden.
Ook vermindert de vloeistof in de gewrichten, dit geeft aanleiding tot pijn in het gewricht.
Zowat iedereen boven de 60 jaar ontwikkeld in mindere of meerdere mate artrose.
Dit kan ontstekingsreacties tot gevolg hebben, waardoor verdikkingen van de gewrichten ontstaan.
Verdikkingen (noduli) op de gewrichten door artrose.
Behandeling bestaat voornamelijk uit pijnverlichting en beweging van de gewrichten, want te weinig beweging geeft meer stijfheid en pijn.

Reuma

Reumatoïde artritis is een auto-immuunreactie tegen de gewrichten, peesscheden of slijmbeurzen, die hierdoor ontstoken geraken.
Zoals bij artrose geeft dit aanleiding tot pijn, stijfheid en zwelling van het gewricht.
Het is een niet-erfelijke progressieve ziekte, die op elke leeftijd kan ontstaan.
Symptomatische behandeling gebeurt voornamelijk met ontstekingsremmende middelen.

Pezen

Pezen vormen de verbinding tussen botten en spieren.
Het zijn witte structuren: ze zijn minder goed doorbloed dan spieren.
Hierdoor herstellen ze ook moeilijker.
Overbelasting kan beschadiging en ontsteking van een pees opleveren.
Hierdoor zal er littekenweefsel ontstaan, dat met de tijd weer omgezet wordt in nieuw peesweefsel.
Door juiste oefeningen versterken van de omliggende spieren kan nieuwe overbelasting van een pees voorkomen.
Achillespees

Antagonisme van spieren

Spieren komen soms in paren voor die antagonistisch werken: de ene spier buigt, de andere spier strekt.
Een voorbeeld is het paar biceps-triceps: contractie van de biceps buigt de arm ter hoogte van de elleboog, contractie van de triceps strekt de arm.

Spierweefsel

We onderscheiden:
Glad spierweefsel
Voornamelijk gevonden in spieren die niet willekeurig (niet bewust) bewogen worden, zoals in het maag- en darmstelsel, longen,…
Dwarsgestreept spierweefsel
Dit wordt voornamelijk gevonden in de skeletspieren, die willekeurig (bewust) bewogen worden en de botten met elkaar verbinden.
Hartspierweefsel
Vertoont ook dwarse streping, maar wordt niet willekeurig (onbewust) bewogen

Glad spierweefsel

Glad spierweefsel trekt samen zonder dat er bewuste controle is (autonoom).
De cellen zijn spoelvormig met een centrale kern.
Samentrekking gebeurt met behulp van actine- en myosinefilamenten. Er is echter niet de dwarse streping die men bij skelet- en hartspieren ziet (zie verder).
De samentrekking is traag, maar onvermoeibaar.
Voorbeelden zijn kringspieren (vb. anus), spieren in de darmwand om de darminhoud verder te bewegen,…
Glad spierweefsel

Dwarsgestreept spierweefsel

Ook skeletspierweefsel genoemd.
Zitten meestal vast aan het skelet.
Bewuste controle over de samentrekking.
Bestaan uit spiervezels, die een versmelting zijn van meerdere spiercellen, en dus meerdere kernen bezitten.
Vertonen op microscopisch niveau een zwart-witte streping.
Dwarsgestreept spierweefsel

Spiercontractie

Bij dwarsgestreepte spieren schuiven myosinefilamenten (dik) tussen actinefilamenten (dun).
Het geheel tussen twee Z-lijnen noemt men een sarcomeer.
Bij de samentrekking wordt ATP “verbruikt”.
Een spier trekt samen onder invloed van een motorisch neuron.
Dit doet calcium vrijkomen, dat de spiercontractie zal op gang brengen.

Hartspierweefsel

Hartspierweefsel is ook dwarsgestreept, maar is autonoom (controle over de beweging onbewust).
Cellen hebben maximaal twee celkernen.
Hartspierweefsel bestaat voor ongeveer 1/3e uit mitochondriën, wat de grote energiebehoefte van de hartspiercellen weergeeft.
Hartspierweefsel