Biologie basisschool en onderbouw · Grades 1–9
17Botten en spieren
Spring, en land: iets in je heeft zojuist als een volmaakte machine gewerkt. Stevige staven hielden je vorm vast, scharnieren lieten je benen vouwen en veren, en honderden kleine motoren trokken precies op het juiste moment. De staven zijn je botten, de scharnieren je gewrichten, de motoren je spieren — de uitrusting van het lichaam voor elke beweging die het ooit zal maken.
17.1 Het skelet
Definitie 17.1 (Skelet en botten)
Het skelet is het geraamte van ongeveer botten in het lichaam. De belangrijkste delen:
- de schedel, een stevige helm van bot om de hersenen heen;
- de wervelkolom (ruggengraat), een buigzame zuil van kleine botjes gestapeld van nek tot heupen, die de romp rechtop houdt;
- de ribben, gebogen botten die een kooi om hart en longen vormen;
- de pijpbeenderen: lange botten in armen en benen — het dijbeen is het langste van het lichaam.
Voorbeeld 17.2 (Voel je geraamte)
Geen röntgenfoto nodig: druk voorzichtig en het skelet meldt zich. Knokkels; de rand van je scheenbeen; de ketting van kleine bobbels midden over je rug — de wervelkolom, botje na botje; de ribben die je onder je vingers kunt tellen. Het geraamte zit vlak onder de huid.
Opmerking 17.3 (Hard van buiten, levend van binnen)
Een bot is geen dood materiaal zoals een stukje krijt: het leeft, het wordt door bloed gevoed, het groeit terwijl jij groeit — en het kan zichzelf herstellen. Een gebroken arm in het gips geneest doordat het bot zelf de breuk langzaam opnieuw opbouwt. Krijtjes doen dat nooit.
17.2 Gewrichten, waar het geraamte buigt
Propositie 17.4 (Stevige staven, buigplekken)
Botten zelf buigen nooit — een gebogen bot is een gebroken bot. Al het buigen van het lichaam gebeurt in de gewrichten, waar twee botten elkaar raken: schouder, elleboog, pols, heup, knie, enkel, en de vele kleine gewrichten van de wervelkolom, waarvan de kleine buigingen bij elkaar een soepele rug opleveren.
Bewijs. Op dit niveau zonder bewijs aangenomen. ∎
Voorbeeld 17.5 (De truc van de wervelkolom)
Geen enkel bot in je rug kan krullen — en toch kun je je bijna tot een bal voorover rollen. De wervelkolom is een zuil van meer dan botjes, die elk een paar graden op hun buren draaien: veel kleine buigingen die samen één grote maken. Daarom moet je ook je knieën buigen en niet je rug om iets zwaars op te tillen — knieën zijn gebouwd voor grote vouwen, de wervelkolom voor zachte.
17.3 Spieren, de bewegers
Definitie 17.6 (Spier)
Een spier is een vlezige motor die aan de botten vastzit. Een spier kan samentrekken — korter en dikker worden — en door samen te trekken trekt hij aan het bot waaraan hij vastzit. Spieren trekken alleen; geen enkele spier kan duwen.
Propositie 17.7 (Werken in paren)
Omdat spieren alleen trekken, is er voor het twee kanten op bewegen van een gewricht een paar nodig: één spier aan de voorkant van de arm buigt de elleboog, zijn partner aan de achterkant strekt hem; elk ontspant terwijl de ander trekt. Bijna elk gewricht van het lichaam wordt door zulke paren bewogen.
Bewijs. Op dit niveau zonder bewijs aangenomen. ∎
Voorbeeld 17.8 (Voel het paar aan het werk)
Pak je bovenarm met je andere hand vast en buig langzaam je elleboog: de spier aan de voorkant zwelt op en wordt hard — hij trekt samen. Strek nu je arm: de voorkant wordt zacht, en achter de arm spant zijn partner juist aan. Je hebt zojuist Propositie 17.7 zelf gevoeld.
Methode 17.9 (Voor botten en spieren zorgen)
- Beweeg elke dag — botten worden door gebruik sterker, spieren ook;
- eet het voedsel van de bouwers: zuivel voor de botten, en gevarieerde maaltijden (Hoofdstuk 12);
- warm op vóór zwaar sporten, zodat spieren rekken in plaats van scheuren;
- til zware dingen op met gebogen knieën en een rechte rug;
- helm en beschermers waar vallen waarschijnlijk is: botten herstellen, maar langzaam.
17.4 Oefeningen
Oefening 17.1 ★
Noem de vier delen van het skelet uit Definitie 17.1, en wat elk beschermt of overeind houdt.
Oefening 17.2 ★
Ongeveer hoeveel botten heeft het skelet? Welk bot is het langste?
Oplossing
Oplossing van Oefening 17.2.
Ongeveer . Het langste is het dijbeen.
Oefening 17.3 ★
Kan een bot buigen? Waar gebeurt al het buigen van het lichaam?
Oplossing
Oplossing van Oefening 17.3.
Nee — een gebogen bot is een gebroken bot. Al het buigen gebeurt in de gewrichten, waar twee botten elkaar raken.
Oefening 17.4 ★
De wervelkolom kan krullen hoewel geen van haar botten dat kan. Leg haar truc uit.
Oplossing
Oplossing van Oefening 17.4.
Het is een zuil van meer dan botjes, die elk een paar graden op hun buren kunnen draaien; de vele kleine buigingen tellen op tot één grote soepele krul.
Oefening 17.5 ★
Wat doet een spier als hij samentrekt? Wat kan geen enkele spier ooit?
Oefening 17.6 ★
Waarom zijn er voor het buigen en strekken van de elleboog twee spieren nodig? Vertel wat elk op elk moment doet.
Oefening 17.7 ★
Hoe geneest een gebroken arm in het gips? Wat laat dat over bot zien, volgens Opmerking 17.3?
Oefening 17.8 ★
Probeer het: doe de greeptest van Voorbeeld 17.8 op je eigen arm. Beschrijf wat de voorkant van je arm doet als je buigt, en als je strekt.
Oefening 17.9 ★★
Waarom zeggen volwassenen “til met je knieën, niet met je rug”? Antwoord met Voorbeeld 17.5.
Oplossing
Oplossing van Oefening 17.9.
Knieën zijn gewrichten die gebouwd zijn voor grote vouwen en die door de sterkste spieren van het lichaam bewogen worden; de wervelkolom is gebouwd voor zachte buigingen verdeeld over veel botjes. Tillen met gebogen knieën en een rechte rug geeft het zware werk aan de benen en spaart de wervelkolom.
Oefening 17.10 ★★
Een marionet aan touwtjes kun je laten zwaaien: elk touwtje kan zijn arm maar één kant op trekken. Hoe is dat precies de situatie van de spieren, en wat is het antwoord van de poppenmaker daarop? Vergelijk met Propositie 17.7.
Oplossing
Oplossing van Oefening 17.10.
Elk touwtje kan, net als elke spier, alleen trekken. Het antwoord van de poppenmaker is dat van de bioloog: twee touwtjes per beweging — een om de arm omhoog te trekken, een ander om hem weer omlaag te trekken — die om de beurt werken, precies zoals de spierparen van het lichaam.