586 XVIII. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1903. Nr. 46. 



soweit die letztere durch Schwerpunktslage und Größe 

 der Trägheitsmomente für alle Schwerpunktsachsen 

 charakterisiert wird, bevor sie die sich darbietenden 

 kinetischen Probleme in Angriff nehmen kann. Da 

 der menschliche und tierische Körper in der Regel 

 einen viel verwickeiteren Bau, insbesondere eine viel 

 mannigfaltigere Gliederung aufweisen als die meisten 

 Maschinen, so sieht sie sich, mehr als sonst eine an- 

 gewandte Wissenschaft, zu vereinfachenden und sche- 

 matisierenden Annahmen über die Natur ihrer Unter- 

 suchungsobjekte gezwungen , um das mechanische 

 Verhalten des Organismus überhaupt erst der mathe- 

 matischen Behandlung zugänglich zu machen. Hier- 

 her gehört die Vernachlässigung der mit der Atmung, 

 der Zirkulation des Blutes, sowie der Kontraktion von 

 Muskeln und passiven Anspannung von Gelenkbändern 

 einhergehenden Deformationen und Massenverschie- 

 bungen innerhalb der einzelnen Körperteile. Hierher 

 gehören ferner die fingierte Feststellung einiger Ge- 

 lenke und die daraus folgende Verminderung der An- 

 zahl der Glieder, welche in Anbetracht des Zieles der 

 jeweiligen Untersuchung mit genügender Genauigkeit 

 als starre Körper aufgefaßt werden können. Hierher 

 gehören vor allen Dingen auch gewisse Schematisie- 

 rungen der Gelenkverbindungen und der Kraftein- 

 wirkungen der Muskeln, wie z. B. die Annahme einer 

 festen Gelenkachse oder wenigstens eines festen Ge- 

 lenkmittelpunktes, die Annahme eines resultierenden 

 Muskelzuges für den ganzen Muskel oder die Zer- 

 legung eines Muskels in einzelne Abschnitte, für 

 welche die Voraussetzung einer resultierenden Span- 

 nung mit genügender Genauigkeit erfüllt ist, und an- 

 deres mehr. 



Die Probleme der physiologischen Mechanik, welche 

 man bis jetzt exakt gelöst hat, sind nicht sehr zahl- 

 reich. Der Grund für diese Tatsache ist zum Teil 

 darin zu suchen , daß man mit unzureichenden Mit- 

 teln an die Untersuchungen herangegangen ist, zum 

 Teil auch darin , daß die hierzu notwendigen anato- 

 mischen Grundlagen erst vor nicht allzulanger Zeit 

 gewonnen worden sind. Noch zur Zeit der Brüder 

 Weber kannte man weder Masse und Schwerpunkts- 

 lage, noch Trägheitsmomente der verschiedenen Kör- 

 perteile, so daß sich die beiden Forscher für ihre 

 Theorie der verschiedenen Lokomotionsarten zu den 

 weitgehendsten Schematisierungen , wie Steifheit der 

 ganzen unteren Extremitäten , Verlegung der Masse 

 des Beins und der Masse des ganzen Körpers nach je 

 einem Punkte usw., gezwungen sahen. Auch den Bei- 

 spielen der Anwendung von Sätzen der Mechanik auf 

 lebende Wesen, welche man gelegentlich in den Lehr- 

 büchern der Mechanik angeführt findet, hat man 

 ähnliche vereinfachende Annahmen zugrunde legen 

 müssen. Endlich hat man in dem abstrakten Ausbau 

 der Mechanik selbst bisher zu wenig den besonderen 

 Bedürfnissen der Biologie Rechnung getragen. 



Von anatomischer Seite ist bis jetzt hauptsächlich 

 nur der menschliche Körper auf seine mechanischen 

 Eigenschaften genauer untersucht worden, und zwar 

 auch nur in seinen größeren Abschnitten. Es er- 



strecken sich daher die Anwendungen der Mechanik 

 vor allen Dingen auf den menschlichen Körper. So- 

 weit sie kinetischer Natur sind, beziehen sie sich in 

 letzter Linie auf die Tätigkeit der Muskeln und be- 

 handeln teils Fragen der Muskelstatik , teils solche 

 der Muskeldynamik; insofern sie dagegen nur rein 

 kinematischen Verhältnissen gewidmet sind , haben 

 sie entweder die Untersuchung der Gelenke des 

 menschlichen und tierischen Körpers zum Gegen- 

 stand, oder sie beschäftigen sich mit der empirischen 

 Feststellung und kinematischen Analyse bestimmter 

 Bewegungsvorgänge des lebenden Körpers, wie z. B. 

 der Lokomotion. 



Was zunächst die Gelenke des Menschen und 

 der Tiere anlangt, so unterscheiden sich dieselben 

 von den in der Technik verwendeten Gelenken wesent- 

 lich durch den Umstand , daß die Flächen , mit wel- 

 chen benachbarte Knochen in einem Gelenk in Be- 

 rührung kommen, keine starre Form aufweisen. Alle 

 Gelenkenden der Knochen sind mit einer an größeren 

 Gelenken des Menschen bis zu 5 mm dicken Knorpel- 

 schicht überzogen, die sich unter Druck deformieren 

 läßt. Da im Leben die Gelenke stets unter einem durch 

 verschiedene Ursachen (Muskelspannung , Bänder- 

 spannung, Luftdruck u. a.) hervorgerufenen veränder- 

 lichen Druck stehen, so werden die in Betracht kom- 

 menden Formen der Gelenkfiächen im Grunde erst 

 während der Bewegung gebildet; dieselben lassen 

 sich daher an anatomischen Präparaten nicht mit 

 Sicherheit feststellen , sondern nur auf Grund der 

 anatomischen Befunde theoretisch erchließen. Daraus 

 erklärt sich auch zum Teil der große Formenreichtum 

 in den organischen Gelenken und die Tatsache, daß 

 selbst bei Gelenken, welche ohne Zweifel im Leben aus- 

 gedehnten Flächenkontakt aufweisen , an Präparaten 

 niemals genaue Kongruenz der beiden Gelenkflächen 

 nachzuweisen ist. 



Während bei starrem Material nur wenige Flächen- 

 arten , nämlich nur die Schraubenflächen mit ihren 

 speziellen Arten, den Rotationsflächen und Prismen- 

 bzw. Zylinderflächen für Gelenke mit Flächenkontakt 

 verwendet werden können, ist die Mannigfaltigkeit 

 der möglichen Gelenkformen im Organismus an sich 

 eine unbegrenzte. Da jedoch die Deformation der 

 Gelenkknorpelschicht über eine gewisse Grenze nicht 

 hinausgehen kann, so lehnen sich die Formen der 

 Gelenkflächen immerhin im allgemeinen an die Schrau- 

 benflächen und ihre speziellen Arten an. So findet 

 man bei zahlreichen Gelenken des menschlichen und 

 tierischen Körpers wenigstens annähernd den Typus 

 der Rotationsflächen verwirklicht (Hüftgelenk, Schul- 

 tergelenk, Ellbogengelenk, oberes Sprunggelenk, 

 Fingergelenke u. a.). In diesen Fällen wird die De- 

 formierbarkeit des Knorpels in erster Linie dazu ver- 

 wendet, die Abweichungen von der Form reiner Rota- 

 tionsflächen und die Inkongruenzen zwischen den 

 zusammengehörenden Flächen eines Gelenks auszu- 

 gleichen, ohne die Bewegungsfreiheit im Gelenk zu 

 ändern. 



Es kommen aber auch Gelenke vor, in denen die 



