Knochen - Stützen den Körper und schützen die inneren Organe

Als Knochen (Os) oder Knochengewebe wird eine spezielle Form von Binde- und Stützgewebe bezeichnet. Diese Form ist besonders hart und bildet das menschliche Skelett.

Es gibt Röhrenknochen, Plattknochen, kurze kompakte Knochen, lufthaltige Knochen sowie Sesambeine

Aufbau

Unter den Knochen (Ossa) oder dem Knochengewebe versteht man eine spezielle Form von Binde- und Stützgewebe, die besonders hart ist und das Skelett des Menschen bildet. Insgesamt verfügt der menschliche Körper über 206 bis 212 Knochen. Diese Anzahl kann unterschiedlich sein, da die Menge der Kleinknochen in den Füßen und der Wirbelsäule variiert.

Der Körper des Menschen wird von innen durch das Skelett gestützt, das sich aus einer Vielzahl von Knochen zusammensetzt. Diese haben je nach Funktion und Körperlage ein unterschiedliches Aussehen.

Des Weiteren schützen die Knochen sensible innere Organe, wie z.B. der Brustkorb Herz und Lunge und der Schädelknochen das Gehirn. Im roten Knochenmark entstehen außerdem die roten und die weißen Blutkörperchen sowie die Blutplättchen.

Der Aufbau der Knochensubstanz

Der Aufbau eines Knochens lässt sich in folgende Schichten (von außen nach innen) einteilen:

  • die Knochenhaut (Periost)
  • die Kompakta
  • die Spongiosa sowie
  • die innere Knochenhaut (Endost)

Umgeben wird ein Knochen von der Knochenhaut (Periost), einer eng anliegenden Bindegewebshaut. Die eigentliche Substanz des Knochens (Kompakta) unterteilt man in die:

  1. äußere Substantia sprongiosa
  2. innere Substantia corticalis

Etwa 80 Prozent der Skelettmasse bestehen aus der Kompakta. Der Aufbau der Spongiosa ähnelt dem eines Schwamms; aufgrund dieser Struktur befinden sich mehr als 60 Prozent der Knochenoberfläche in diesem Bereich.

Die Knochenhaut besteht aus einer straffen Bindegewebsschicht, welche innen (in der Kambiumsschicht) von vielen Nerven und Blutgefäßen durchzogen wird. Die äußere Schicht besteht wiederum aus elastischen Fasern, welche, im Gegensatz zur Innenschicht, straff angeordnet sind und mitunter der Verankerung der Sehnen dienen. Hier führen die Arterie und die Vene nutricia ins Innere der Knochen.

So genannte Knochendeckzellen bilden das Endost. Es handelt sich um eine dünne Zellschicht, welche, abhängig von Lokalisation und Alter, unterschiedlich zusammengesetzt werden kann.

In langen Knochen befindet sich zudem die Markhöhle (Cavitas medullaris), in der das Knochenmark (Medulla ossium) enthalten ist.

Im Laufe der Jahre wird dieses Knochenmark durch gelbes Fettmark ersetzt. Nur in wenigen Knochen bleibt es erhalten, wie:

  • dem Becken
  • den Wirbelkörpern
  • den platten Schädelknochen
  • dem Brustbein
  • den Rippen
  • den Hand- und Fußwurzelknochen

Knochenmatrix

Die Knochensubstanz wird aus Knochenzellen, so genannten Osteozyten gebildet. Diese sind eingebettet in eine so genannte Knochenmatrix, eine zelluläre Hartsubstanz und werden von einem eigenen Blutgefäßsystem versorgt.

Zusammengesetzt wird die Knochenmatrix aus:

  • ca. 60 bis 70 Prozent anorganischen Mineralien
  • 20 bis 25 Prozent organischer Substanz
  • 10 bis 15 Prozent Wasser

Zu den Bestandteilen zählen die Grundsubstanz, die gemeinsam mit den kollagenen Fibrillen als interzelluläre Substanz bezeichnet wird. Des Weiteren unterteilt man den organischen Anteil, zu dem die kollagenen Fibrillen zählen, sowie den anorganischen Teil, dem Salze wie

  • Magnesiumphosphat
  • Calciumphosphat und
  • Calciumcarbonat

angehören. Durch die Salze werden die Festigkeit sowie die Härte des Knochens festgelegt, während die organischen Bestandteile die Elastizität des Knochens beeinflussen.

Weiterhin gibt es Osteoblasten, knochenaufbauende Zellen, sowie Osteoklasten, knochenabbauende Zellen. Nach dem Gewebe der Zähne gilt dies der Knochen als härteste Substanz des menschlichen Körpers.

Verschiedene Knochenarten

Die Knochen werden in verschiedene Knochenarten unterteilt.

Lange Knochen, so genannte Röhrenknochen (Ossa longa)

Dazu gehören beispielsweise:

Aufbau eines Röhrenknochens grafisch dargestellt
Aufbau eines Röhrenknochens grafisch dargestellt

Platte Knochen (Ossa plana)

Dazu gehören beispielsweise:

Kurze Knochen (Ossa brevia)

Dazu gehören beispielsweise:

  • Handwurzelknochen
  • Sesambeine (Ossa sesamoidea)
  • Kniescheibe (Patella)

Luftgefüllte Knochen (Ossa pneumatica)

Dazu gehört beispielsweise:

Unregelmäßige Knochen (Ossa irregularia)

Dazu gehören beispielsweise:

  • Wirbelsäule
  • Wirbel (Vertebrae)

Aufgaben und Funktionen

Zu den wichtigsten Aufgaben und Funktionen der Knochen gehört es, die Grundlage für die Form und Statik des menschlichen Körpers zu bilden. Zu diesem Zweck kommt es zu einer ständigen dynamischen Umformung des Knochengewebes.

Des Weiteren sind die Knochen, gemeinsam mit Gelenken, Muskeln, Bändern und Sehnen für die biomechanischen Eigenschaften des Körpers zuständig. Dabei dienen sie der Übertragung und Weiterleitung der Kraft. Außerdem kann das Knochengewebe Mineralsalze wie Kalzium speichern und diese wieder freisetzen, wenn Bedarf besteht.

Verletzungen und Erkrankungen der Knochen

Obwohl die Knochen besonders hart sind, können sie dennoch durch verschiedene Verletzungen und Erkrankungen beeinträchtigt werden.

Knochenbrüche

Die häufigste Verletzung der Knochen sind Knochenbrüche (Frakturen). Dabei kommt es durch massive Einwirkung von Gewalt oder einen Sturz zum Bruch eines Knochens.

Der Knochen ist aber in der Lage, während der Heilung durch eine spezielle Knochenbruchbehandlung wieder zusammenzuwachsen. In den meisten Fällen wird der Knochen konservativ, das heißt durch Ruhigstellung mit einer Schiene oder einem Gipsverband, behandelt.

In manchen Fällen kann aber auch eine operative Behandlung erforderlich sein, bei der eine Verplattung oder Marknagelung des Knochens vorgenommen wird. Eine Ruhigstellung der Knochenenden ist sehr wichtig, da es sonst zum Ausbleiben der Heilung und dadurch zu einer Pseudarthrose kommen kann.

Knochenschwund (Osteoporose)

Eine immer häufiger auftretende Erkrankung ist Osteoporose (Knochenschwund). Diese Erkrankung ist zumeist altersbedingt und macht die Knochen anfälliger für Frakturen. Bei der Osteoporose kommt es zu einer Abnahme der Knochendichte, da die Knochensubstanz und die Knochenstruktur übermäßig schnell abgebaut werden.

Durch die Krankheit, die mittlerweile die häufigste Knochenkrankheit im Alter ist, kann es bereits durch harmlose Stürze zu schwerwiegenden Brüchen kommen. Besonders häufig auftretende Brüche sind:

Osteopetrose

Die Osteopetrose wird auch als Marmorknochenkrankheit bezeichnet. Dabei handelt es sich um eine Unterfunktion der Osteoklasten, also der knochenabbauenden Zellen, welche in den meisten Fällen erblich bedingt ist. Es kommt zu schwer heilenden Knochenbrüchen; mitunter sind auch Krampfanfälle sowie eine geschwächte Immunabwehr möglich.

Knochenentzündung (Osteomyelitis)

Eine weitere Erkrankung der Knochen ist Osteomyelitis. Dabei kommt es zu einer infektiösen Entzündung des Knochenmarks. Da aber außer dem Knochenmark auch die anderen Knochenteile von der Erkrankung befallen werden, spricht man meist von einer Osteitis (Knochenentzündung).

Verursacht wird die schmerzhafte Krankheit, die auch zu Bewegungseinschränkungen und Fieber führt, zumeist durch offene Knochenbrüche oder Kontaminationen mit Bakterien bei Operationen am Skelett. Zur Behandlung werden die Knochen ruhiggestellt und mit Antibiotika behandelt.

Morbus Paget

Bei Morbus Paget kommt es zu Knochenverdickungen. Besonders betroffen sind Becken, Schädel, Wirbelsäule und Extremitäten. Besonders ältere Menschen sind von dieser sehr langsam voranschreitenden Erkrankung des Skelettsystems betroffen.

Die Ursache ist unbekannt. Behandelt wird in Form der Knochenentlastung und Schmerzlinderung mithilfe von Medikamenten, Physiotherapie und mitunter auch der operativen Stabilisierung von Knochenfrakturen.

Knochenkrebs

Eine besonders schwere Knochenkrankheit ist Knochenkrebs, bei der es zur Bildung eines bösartigen Tumors im Knochengewebe kommt. Dabei unterscheidet man zwischen verschiedenen Formen wie dem Osteosarkom und dem Chondrosarkom, die zu den häufigsten Knochenkrebserkrankungen gehören.

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Quellenangaben
  • menschliches skelett © Sebastian Kaulitzki - www.fotolia.de
  • Bone structure medical educational vector © Alexander Pokusay - www.fotolia.de

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