Anatomie und Physiologie

Menschliches Muskelsystem - evolutionärer Kontext

Evolutionärer Kontext

Die Anordnung der gestreiften Muskeln beim modernen Menschen entspricht dem Grundplan aller pronograden vierbeinigen Wirbeltiere und Säugetiere (dh aller Wirbeltiere und Säugetiere, die eine horizontale und vierbeinige Haltung einnehmen). Die Primaten (die Ordnung der Säugetiere, zu denen Menschen gehören) erbten die primitive vierbeinige Haltung und Fortbewegung, aber seit ihrem Auftreten in der späten Kreidezeit vor etwa 65 Millionen Jahren haben mehrere Gruppen ihr Bewegungssystem modifiziert, um sich auf die Verwendung der Arme zu konzentrieren zum Antrieb durch die Bäume. Der extreme Ausdruck dieser Skelett- Anpassung in lebenden Primaten ist in den modernen gesehenGibbon Familie. Ihre Vorderbeine sind relativ länglich; sie halten ihren Koffer aufrecht; und für die kurzen Zeiträume, die sie am Boden verbringen, gehen sie nur auf ihren Hinterbeinen (auf zweibeinige Weise).

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Moderne Menschen sind am engsten mit den lebenden Menschenaffen verwandt: dem Schimpansen , dem Gorilla und demOrang-Utan . Der am weitesten entfernte Verwandte des Menschen in der Gruppe, der Orang-Utan, verfügt über ein Bewegungssystem, das für die Bewegung zwischen den vertikalen Baumstämmen der asiatischen Regenwälder geeignet ist. Es greift die Stämme mit Vorder- und Hintergliedern gleich gut und wurde früher treffend als Quadrumanal oder „vierhändig“ bezeichnet.

Es gibt wenig direkte fossile Beweise über den gemeinsamen Vorfahren moderner Menschen, Schimpansen und Gorillas, also Schlussfolgerungenüber seinen Lebensraum und Fortbewegung muss gemacht werden. Der Vorfahr war höchstwahrscheinlich ein relativ verallgemeinertes baumbewohnendes Tier, das vierbeinig an Ästen entlang gehen und zwischen ihnen klettern konnte. Von einem solchen Vorfahren wurden offenbar zwei lokomotorische Trends abgeleitet. In einem Fall, der zu den Gorillas und den Schimpansen führte, wurden die Vorderbeine länglich. Wenn diese modernen Tiere zu Boden kommen, stützen sie ihre Stämme, indem sie die Knöchel ihrer ausgestreckten Vorderbeine auf den Boden legen. Der zweite Trend bestand darin, den Rumpf zu kürzen, die Schulterblätter zu verlagern und vor allem die Betonung der Unterstützung der Hinterbeine und der Aufrichtigkeit des Rumpfes stetig zu erhöhen. Mit anderen Worten, dieser Trend sah die Erreichung eines aufrechtenbipedale oder orthograde Haltung anstelle einer quadrupedalen oder pronograden Haltung. Die aufrechte Haltung war wahrscheinlich vor 3 bis 3,5 Millionen Jahren recht gut etabliert, wie beide durch die Form derGliedmaßenknochen und durch die erhaltenen Fußabdrücke früher Hominine aus dieser Zeit gefunden.

Veränderungen in den Muskeln der unteren Extremität

Die wichtigsten Muskelveränderungen, die direkt mit der Verlagerung zur bipedalen Fortbewegung verbunden sind, sind in der unteren Extremität zu sehen. Die offensichtlichen Skelettveränderungen betreffen die Länge der Hinterhand, die Entwicklung der Ferse und die Änderung der Form des Kniegelenks, so dass seine Oberfläche flach und nicht gleichmäßig gerundet ist. Die Hinterbeine von Affen sind im Vergleich zu modernen menschlichen Proportionen für ihre Körpergröße relativ kurz.

The changes that occurred in the bones of the pelvis are not all directly related to the shift in locomotion, but they are a consequence of it. Bipedality, by freeing the hands from primary involvement with support and locomotion, enabled the development of manual dexterity and thus the manufacture and use of tools, which has been linked to the development in human ancestors of language and other intellectual capacities. The result is a substantially enlarged brain. Large brains clearly affect the form of the skull and thus the musculature of the head and neck. A larger brain also has a direct effect on the pelvis because of the need for a wide pelvic inlet and outlet for the birth of relatively large-brained young. A larger pelvic cavity means that the hip joints have to be farther apart. Consequently, the hip joints are subjected to considerable forces when weight is taken on one leg, as it has to be in walking and running.

To counteract that, the muscles (gluteus minimus and gluteus medius) that are used by the chimpanzee to push the leg back (hip extensors) have shifted in modern humans in relation to the hip joint so that they now act as abductors to balance the trunk on the weight-bearing leg during walking. Part of a third climbing muscle (gluteus maximus) also assists in abduction as well as in maintaining the knee in extension during weight bearing. The gluteal muscles are also responsible for much of the rotation of the hip that has to accompany walking. When the right leg is swung forward and the right foot touches the ground, the hip joint of the same side externally rotates, whereas that of the opposite side undergoes a similar amount of internal rotation. Both of those movements are made possible by rearrangements of the muscles crossing the hip.

Die Knochen des Rumpfes und der unteren Extremität sind beim modernen Menschen so angeordnet, dass aufrechtes Stehen ein Minimum an Muskelaktivität erfordert. Einige Muskeln sind jedoch für die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts unerlässlich, und die Streckmuskeln des Knies wurden neu angeordnet und ausgerichtet, ebenso die Muskeln der Wade.

Das Fuß wird oft aber fälschlicherweise als schlechtes Verhältnis der Hand angesehen. Obwohl die Zehen beim modernen Menschen normalerweise nicht in der Lage sind, sich unabhängig voneinander zu bewegen, sind die Beugemuskeln derBig Toe wurden entwickelt, um den endgültigen Abstoß im Gehzyklus zu gewährleisten. Die Muskeln aller drei Kompartimente des modernen menschlichen Unterschenkels tragen dazu bei, den Fuß zu einer stabilen Plattform zu machen, die sich dennoch an das Gehen über unebenen und abfallenden Boden anpassen kann.