Kantonalverband Luzerner Samaritervereine. Anatomie: Knochen. Seite 1

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1 Anatomie: Seite 1

2 Menschliches Skelett (Frontansicht) Der (lateinisch-anatomisch Os, Plural Ossa, griechisch-klinischpathologisch meist Ost~, Oste~ oder Osteo~) oder das gewebe bezeichnet ein besonders hartes, skelettbildendes Stützgewebe der Wirbeltiere. Das menschliche Skelett besteht aus etwa 206. Die Anzahl variiert, da unterschiedlich viele Kleinknochen in Fuß und Wirbelsäule vorhanden sein können. Alle Wirbeltiere stützen ihren Körper von innen durch ein Skelett, das aus einer Vielzahl von gebildet wird. Die einzelnen sehen je nach Lage und Funktion unterschiedlich aus. Gleichzeitig schützen die innere Organe, wie die Schädelknochen das Gehirn und der Brustkorb das Herz und die Lunge. Außerdem bilden sich im roten mark die roten Blutkörperchen, die Blutplättchen und die weißen Blutkörperchen. Die Größe der variiert zwischen den nur millimetergroßen Gehörknöchelchen, unseren kleinsten, und den relativ langen Röhrenknochen der Oberschenkel. Seite 2

3 formen Schematischer Aufbau eines Röhrenknochens zusammensetzung Die Anatomie unterscheidet verschiedene formen: Röhrenknochen (lange, Ossa longa): Oberarmknochen (Humerus), Elle (Ulna) und Speiche (Radius), Oberschenkelknochen (Femur) und Schien- (Tibia), Wadenbein (Fibula) und Fingerknochen. Die langen bestehen aus zwei enden (Epiphyse) und einem schaft (Diaphyse). platte (Ossa plana): am Schädel (Cranium) sowie als Rippen (Costae), Schulterblatt (Scapula), Brustbein (Sternum), Becken (Ossa coxae) kurze (Ossa brevia): ungeformte, wie Handwurzelknochen Sesambeine (Ossa sesamoidea): kleine rundliche, die variabel auftreten können, wie Kniescheibe (Patella). Diese ist gleichzeitig unser größtes Sesambein. luftgefüllte (Ossa pneumatica): enthalten mit Schleimhaut ausgefüllte Hohlräume, am Schädel das Stirnbein (Os frontale) unregelmäßige (Ossa irregularia): Sie lassen sich den anderen formen nicht zuordnen, z.b. Wirbel (Vertebrae) der Wirbelsäule oder der Unterkieferknochen (Mandibula). Seite 3

4 Feinbau der Der wird von einer Bindegewebshaut, der haut (Periost), umgeben, die ihm eng anliegt. Die substanz besteht aus zellen (Osteozyten), welche in die sogenannte matrix eingebettet sind. Die Osteozyten sind durch Zellfortsätze untereinander verbunden. Ein eigenes Blutgefäßsystem versorgt die zellen mit Nährstoffen und Sauerstoff. Den Abbau des gewebes übernehmen Osteoklasten, mit Hilfe von bildungszellen Osteoblasten wird es wieder neu aufgebaut. Die matrix setzt sich zu 10% aus Wasser, zu 20 % aus organischen Materialien und zu 70 % aus anorganischen Stoffen (vor allem Hydroxylapatit) zusammen. Die substanz kann in zwei Arten auftreten, als Geflecht- und als Lamellenknochen. Geflechtknochen Geflechtknochen (Syn. Faserknochen) besteht aus bälkchen. Im Gegensatz zum Lamellenknochen sind die Osteozyten unregelmäßig verteilt und die Kollagenfasern der matrix sind in groben Bündeln scheinbar ungeordnet ausgerichtet. Geflechtknochen entsteht bei den aus desmaler und enchondraler Ossifikation gebildeten geweben sowie nach brüchen in der ersten Phase der heilung. Geflechtknochen enthält relativ viele Osteoblasten, ist gut durchblutet und weniger mineralisiert als Lamellenknochen. Er ist sehr zugfest und biegungselastisch. Geflechtknochen wird zumeist in Lamellenknochen umgebaut. Bei Erwachsenen kommt er lediglich in den Gehörknöchelchen, an den Zahnfächern und den Rändern der Schädelnähte vor. Lamellenknochen Der Lamellenknochen wird in die äußere Substantia corticalis (im Mittelteil von Röhrenknochen ist diese sehr dick und wird deshalb auch als Substantia compacta bezeichnet) und die innere Substantia spongiosa, ein schwammartiges Gerüstwerk feiner bälkchen, gegliedert. Im Inneren ist bei langen eine Markhöhle (Cavitas medullaris) ausgebildet. In der Markhöhle und in den Zwischenräumen der Spongiosa befindet sich das mark (Medulla ossium), das im Laufe des Lebens allmählich durch gelbes Fettmark ersetzt wird. Rotes mark bleibt nur in wenigen erhalten (Rippen, Brustbein, Wirbelkörper, Hand- und Fußwurzelknochen, platte Schädelknochen und Becken). Dort finden sich Blut bildende Zellen. Seite 4

5 wachstum und -umbau Aus dem embryonalen Bindegewebe, dem Mesenchym, entstehen unter anderem Osteoblasten. Diese Zellen bilden das weiche Osteoid, die noch unverkalkte grundsubstanz. Sie reichern mit der Zeit Hydroxylapatit an, erst durch die Einlagerung dieses Calciumphosphats wird der hart und stabil. Osteoblasten, die vollständig von matrix umgeben sind, nennt man Osteozyten. Bisher haben Mediziner angenommen, dass es sich beim wachstum um einen Prozess handelt, der gleichmäßig über Tag und Nacht verteilt stattfindet schubweise an manchen Tagen mehr und an anderen weniger. Dies scheint jedoch nach den Ergebnissen der Untersuchungen von amerikanischen Forschern der University of Wisconsin-Madison nicht korrekt zu sein. Ihren Erkenntnissen zufolge wachsen hauptsächlich nachts, wenn kein Druck auf ihnen lastet. Unter Belastung, wie sie beim Stehen oder bei Bewegungen auftritt, wachsen dagegen kaum. Vermutlich hemmt der Druck, der im Stehen auf den Knorpelschichten der lastet, das Wachstum. Die Tatsache, dass Wachstumsschmerzen hauptsächlich nachts auftreten, könnte ein weiterer Hinweis für das nächtliche Wachstum von jungen sein; unter Wachstumsschmerzen leiden etwa ein Drittel aller Kinder zwischen drei und zwölf Jahren. Man kann zwei verschiedene Arten der entwicklung (Ossifikation) unterscheiden: Desmale Ossifikation Entwicklung aus bindegewebiger Vorstufe (Schädeldach, Gesicht, Teile des Schlüsselbeins) Chondrale Ossifikation Entwicklung aus hyalinem Knorpelskelett (Mehrheit der ) ist kein starres Gebilde, sondern unterliegt einem permanenten Umbau. Man spricht hier von geweberemodellierung. Seite 5

6 Hormonelle Regelkreise Steuern den Prozess Wie bei vielen anderen Vorgängen im Körper wird auch dieser Prozess von Hormonen in Form eines Regelkreises gesteuert Das Parathormon bewirkt den Abbau der Eines dieser Hormone ist das Parathormon, das in der Nebenschilddrüse hergestellt wird. Es wird aktiviert, wenn der Kalziumspiegel im Blut unter einen bestimmten Wert sinkt. Dann regt es die Osteoklasten an, Kalzium aus den zu lösen und ins Blut abzugeben, damit der Kalziumblutspiegel wieder steigt. Auf diese Weise werden die Osteoklasten angeregt, substanz abzubauen. Vitamin D ist zur Verarbeitung von Kalzium notwendig Zur gleichen Zeit bemüht sich der Körper, aus dem Darm mehr Kalzium aufzunehmen. Bei der Aufnahme von Kalzium spielt dasvitamin D eine entscheidende Rolle. Dieses Vitamin wird ebenfalls mit der Nahrung aufgenommen. Es kann aber auch im Freien bei Sonneneinwirkung in der Haut gebildet werden. Darum wird Patienten mit Osteoporose geraten, sich viel im Freien zu bewegen. Das Kalzitonin dient dem Aufbau von Ein weiteres Hormon, das Kalzitonin aus der Schilddrüse, bremst schließlich die Tätigkeit der Osteoklasten wieder ab. Es soll einen übermäßigen Abbau von Kalziumsubstanz vermeiden und dient so dem aufbau. Sexualhormone Östrogen und Testosteron sind wichtig Eine wichtige Rolle im Stoffwechsel der spielen das Östrogen bei den Frauen und das Testosteron beim Mann. Diese Sexualhormone beeinflussen die Bildung und die Wirkung der für den stoffwechsel notwendigen Hormone. Seite 6