Aufbau und Aufgaben unterschiedlicher Knochenarten

Das Skelett des Menschen besteht aus etwa 206 Knochen, wobei die genaue Anzahl durch unterschiedlich viele Kleinknochen variieren kann. Die einzelnen Knochen unterscheiden sich nach Funktion und Länge in ihrer Optik.

Man unterscheidet z.B. Röhrenknochen, Sesambeine sowie luftgefüllte oder auch platte Knochen

Knochenaufbau

Die Knochenhaut, auch Periost genannt, stellt die äußerste Schicht des Knochens dar und hat hauptsächlich eine Schutz- und Ernährungsfunktion. Sie dient dem Ansatz von Bändern und Sehnen und ist zudem Ausgang von Frakturheilungen.

Des Weiteren ist die Knochenhaut mit vielen Nervenendigungen versorgt, äußerst dünn und sehr gut durchblutet. Die Kompakta stellt eine äußere und sehr dichte Rindenschicht des Knochens dar, welche hauptsächlich im Mittelteil (Diaphyse) vorkommt.

Die Spongiosa ist eine Knochenzell-Struktur, welche mit einem Geflecht vergleichbar ist und hauptsächlich an den Enden (Epiphysen) vorkommt. Die vertikal und horizontal verlaufenden Stränge innerhalb dieser Zellstruktur fangen die Bewegungen und die von ihnen ausgehenden Kräfte ab. Aus diesem Grund sind Knochen vergleichsweise leicht, im Gegensatz dazu aber auch sehr belastbar und zudem elastisch.

Aufgaben

Das Skelett, welches aus vielen Knochen besteht, stützt den Körper von innen und dient zudem der Formgebung. Des Weiteren schützt es wichtige innere Organe, wie der Rippenbogen und das Sternum, welche Herz und Lunge schützen. Gemeinsam mit Muskeln, Bändern, Sehnen und Gelenken sind Knochen für den passiven Bewegungsapparat des Körpers und dessen Kraftübertragung und -weiterleitung verantwortlich.

Das wichtigste blutbildende Organ des menschlichen Körpers ist das rote Knochenmark, welches bei Erwachsenen fast ausschließlich in den platten und kurzen Knochen zu finden ist und die Blutplättchen, die weißen Blutkörperchen und die roten Blutkörperchen bildet. Außerdem dient Knochengewebe der Stoffwechselfunktion und Speicherung von Mineralsalzen (hauptsächlich Kalzium), welche im Bedarfsfall jederzeit wieder frei gesetzt werden können.

Zudem kann Knochengewebe Puffersubstanzen zum Regulieren des pH-Werts im Blut freisetzen. Die Knochensubstanz kann schädliche Schwermetallionen binden und eliminieren.

Vorkommen der verschiedenen Knochenarten

Zu den Röhrenknochen, auch lange Knochen genannt, welche aus einem Knochenschaft (Diaphyse) und zwei Knochenenden (Epiphyse) bestehen, gehören

Elle und Speiche im Unterarm
Elle und Speiche im Unterarm

Die platten Knochen bilden

Die Rippen sind platte Knochen
Die Rippen sind platte Knochen

Die kurzen Knochen hingegen sind ungeformte Knochen, wie die Handwurzelknochen. Als Sesambeine werden kleine runde Knochen, welche variabel auftreten können, bezeichnet (zum Beispiel die Kniescheibe).

Luftgefüllte Knochen enthalten Hohlräume, welche mit Schleimhaut ausgefüllt sind, wie das Stirnbein am Schädel. Knochen, welche man den anderen Knochenformen nicht zuordnen kann, werden als unregelmäßige Knochen bezeichnet, zu denen zum Beispiel die Wirbel der Wirbelsäule und der Unterkieferknochen gehören.

Im Folgenden geben wir einen Überblick über die unterschiedlichen Knochenarten.

Röhrenknochen (Lange Knochen)

Röhrenknochen, auch lange Knochen genannt, besitzen eine einheitliche Markhöhle, in welcher sich Knochenmark befindet. Als Röhrenknochen werden

  • der Oberarmknochen
  • die Elle
  • die Speiche
  • der Oberschenkelknochen
  • das Schien- und Wadenbein und
  • die Fingerknochen

bezeichnet.

Aufbau

Ein Röhrenknochen besteht aus einem Knochenschaft (Diaphyse), welcher zwischen den zwei Knochenenden (Epiphyse) liegt. Der Übergangsbereich zwischen dem Schaft und dem Ende des Knochens wird Metaphyse genannt. Wie nahezu alle Knochen, wird auch der Röhrenknochen in seiner Gesamtheit von der Knochenhaut umgeben.

Die beiden Knochenenden tragen die knorpeligen Gelenkflächen. Die Epiphysenfugen, also der Bereich zwischen dem Schaft und dem Knochenende, füllen sich während der Wachstumsphase mit hyalinem Knorpel und bestimmen das Längenwachstum des Knochens.

Aufbau eines Röhrenknochens grafisch dargestellt
Aufbau eines Röhrenknochens grafisch dargestellt

Merkmale und Aufgaben

Röhrenknochen zeichnen sich durch starke Biegungsfestigkeit und große Druckbelastbarkeit aus und sind dadurch typische Stützknochen des Körpers. Der Knochenschaft beinhaltet die Knochenmarkhöhle mit blutbildendem Gewebe (rotes Knochenmark) oder Fettgewebe (gelbes Knochenmark).

Manche Knochen besitzen so genannte Muskelansatzhöcker, die der Befestigung größerer Muskeln dienen. Über Blutgefäße erfolgt der Stoffwechsel der Knochen (Umbau, Blutbildung, Calciumhaushalt). Der Knochenschaft wird von starken Arterien in eigenen Kanälen durchzogen.

Platte Knochen

Platte Knochen sind in ihrer Anatomie flächenartig und besitzen nur eine geringe Dicke. Zu ihnen zählen

  • der Schädel
  • die Rippen
  • das Schulterblatt
  • das Brustbein und
  • das Becken.

Aufbau

Außen bestehen platte Knochen aus einer harten und kompakten Knochensubstanz, wohingegen sie innen aus schwammartiger Knochensubstanz und Knochenmark bestehen. Es wird auch von einer sandwichartigen Form gesprochen, da sie von zwei äußeren und festen Lagen umgeben sind und eine weichere Füllung besitzen.

Aufgaben

Platte Knochen werden auch als Schutzknochen bezeichnet, da sie Hohlräume abgrenzen und die in diesen Hohlräumen liegenden Organe schützen. Durch ihre flächenhafte Form bieten platte Knochen außerdem genügend Platz zum Ansatz und Ursprung von Skelettmuskeln.

Kurze Knochen

Kurze Knochen sind ungeformte beziehungsweise rundliche oder quadratische Knochen. Zu ihnen gehören zum Beispiel die Handwurzelknochen.

Aufbau

Kurze Knochen bestehen innerlich aus einer schwammartigen Knochensubstanz und Knochenmark und sind äußerlich nur mit einer sehr dünnen Schicht von harter und kompakter Knochensubstanz überzogen. Bis auf die Gelenkflächen ist diese äußerliche Schicht des Knochens von der Knochenhaut umgeben.

Aufgabe

Kurze Knochen stabilisieren und stützen die Verbindung zu anderen Knochen und Gelenken. Die kurzen Knochen werden kaum in Bewegungsabläufe miteinbezogen und schränken so starke Bewegungen ein, die Muskeln, Gelenke und andere Knochen verletzen könnten.

Sesambeine

Sesambeine sind kleine, meist rundliche Knochen, welche variabel auftreten können. Das größte und bekannteste Sesambein ist allerdings die Kniescheibe.

Aufbau

Sesambeine sind kleine Knochen, die in Sehnen eingelagert sind und so einen größeren Abstand der Sehne zum Knochen schaffen. Um den Knochen, welcher mit der Sehne verbunden ist, zu bewegen, ist dann nur noch ein sehr geringer Kraftaufwand notwendig.

Aufgabe

Sesambeine verhindern, dass Sehnen, welche über ein Gelenk verlaufen, durch Druckbelastung beschädigt werden.

Die Kniescheibe ist das bekannteste Sesambein
Die Kniescheibe ist das bekannteste Sesambein

Luftgefüllte Knochen

Luftgefüllte Knochen bilden mit Schleimhaut und Luft ausgefüllte Hohlräume. Sie kommen im Bereich des Schädels vor, wie zum Beispiel bei dem Stirnbein.

Entstehung und Aufbau

Die mit Luft gefüllten und mit Schleimhaut ausgekleideten Hohlräume bilden sich durch die Verschiebung des Schleimhautepithels des Mittelohrs oder der Nase in die kompakten Schichten des Knochens (Pneumatisation).

Die vielen kleinen mit Schleimhaut ausgekleideten Hohlräume des Schädels sind durch viele kleine, aber unterschiedlich große Öffnungen miteinander und im Gesamten mit dem Schläfenbein und dem Mittelohr verbunden.

Aufgaben

Die Pneumatisation schafft zum einen eine Gewichtsersparnis und zum anderen Ausgleichsräume, welche Feuchtigkeits- und Druckschwankungen ausgleichen.

Unregelmäßige Knochen

Knochen, die den anderen Knochenformen nicht zugeordnet werden können, die kompliziert gebaut und einzeln ähnlich den platten Knochen sind, werden als unregelmäßige Knochen bezeichnet. Unregelmäßige Knochen treten an Körperstellen auf, die zugleich eine Stütz- und Schutzfunktion, aber auch eine hohe Bewegungsleistung erfordern.

Die besten Beispiele für unregelmäßige Knochen sind der Unterkieferknochen und die Wirbel der Wirbelsäule. Die kastenförmige Bauweise der Wirbel bietet zusätzlich ausreichend Platz für das Rückenmark.

Arten der Knochensubstanz: Geflechtknochen und Lamellenknochen (Faserknochen)

Im Gegensatz zu dem Lamellenknochen sind die Knochenzellen (Osteozyten) des Geflechtknochens unregelmäßig verteilt. Geflechtknochen wird meist in Lamellenknochen umgebaut.

Geflechtknochen

Der Geflechtknochen besteht aus Knochenbälkchen. Seine Knochenzellen sind unregelmäßig verteilt und auch die Fasern der Knochenmatrix sind in groben Bündeln ungeordnet ausgerichtet.

Ein Geflechtknochen entsteht in der ersten Phase der Knochenheilung nach Knochenbrüchen oder bei der Knochenbildung aus dem embryonalen Bindegewebe.

Ein Geflechtknochen enthält viele Zellen, die für die Knochenbildung zuständig sind und ist gut durchblutet. Zudem ist er biegungselastisch und zugfest.

Lamellenknochen

Ein Lamellenknochen besteht außen aus einer dichten und sehr dicken Rindenschicht (Kompakta) und innen aus einem schwammartigen Gerüstwerk feiner Knochenbälkchen (Spongiosa). Bei langen Knochen besteht im Inneren zudem eine Markhöhle, in welcher sich das Knochenmark befindet.

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Quellenangaben
  • schulterskelett © Sebastian Kaulitzki - www.fotolia.de
  • Bone structure medical educational vector © Alexander Pokusay - www.fotolia.de
  • Pronation des Unterarms, Hintergrund deutsch © bilderzwerg - www.fotolia.de
  • anatomie brustkorb, rippen mit beschreibung deutsch, latain © bilderzwerg - www.fotolia.de
  • knie © axel kock - www.fotolia.de

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