Der Knochen

allgemeine Informationen für Patienten


  • Es gibt ca. 206 Knochen, wobei die meisten an der Wirbelsäule, Händen und Füßen vorkommen und von so genannten akzessorischen (hinzutretenden) Knochen ohne Gelenkkontakt begleitet werden.
  • Zu über 75% bestehen die Knochen aus Salzen (meist Hydroxylappatit) und zu 25% aus Eiweißen (meist Kollagen), Zuckern, Fetten und Wasser. Er ist also fester als andere Gewebe und durch die Erdanziehungskraft im Rahmen der Evolution zum statischen Teil des Stütz- und Bewegungssystems geworden. Durch zusätzliche Kammern sind Knochen nicht unerträglich schwer, was bei übergewichtigen Menschen heute noch behauptet wird.
  • Jedem Archäologen ist bekannt, dass es zahlreiche Knochenformen gibt, die je nach Funktion im Rahmen des von Hormonen, Enzymen und Vitaminen gesteuerten Wachstums entstanden sind. So kennt man lange, kurze, platte bzw. flache, unregelmäßige bzw. lufthaltige Knochen.
  • Neben ihrer statischen Funktion gegenüber der Erdanziehungskraft schützen die Knochen Organe wie Gehirn, Herz, Lunge und Unterleibsorgane vor mechanischer Gewalt.
  • Das Phänomen der Natur schlechthin ist die Fähigkeit, dass der Knochen nach einem Bruch wieder narbenlos heilt. Er muß nur in richtiger Stellung ruhig gestellt sowie mit Nerven und Gefäßen versorgt werden, um zu wissen, wie sich die mit Nährstoffen versorgten Blutzellen in Knochenzellen umwandeln und ausrichten sollen.
  • Knochen schmerzen kaum. Es ist ihre Haut bzw. Periost, welche nicht nur zahlreiche Nerven und Gefäße besitzt, sondern auch schmerzen und sich entzünden kann. So tut der Knochenbruch erst weh, wenn die Knochenhaut beteiligt ist.
  • Ihre unterschätzte Aufgabe ist jedoch, im Mark Blut zu bilden, Wasser und vor allem Salze, also Minerale, Elektrolyte bzw. Spurenelemente zu speichern.

spezielle Informationen für Kollegen


Synonym


Embryologie

Anatomie


Aufbau
  • Ala, Angulus, Apophyse, Arcus, Basis, Canalis, Caput, Capitulum, Cavitas, Circumferentia, Collum, Condylus, Cornu, Corpus, Crista, Diaphyse, Diploe, Eminentia, Epicondylus, Epiphyse, Extremitas, Facies, Foramen, Fossa, Fovea, Impressio, Incisura, Kompakta, Kortikalis, Lamina, Margo, Metaphyse, Periost, Planum, Porus, Processus, Sinus, Spina, Spongiosa, Sulcus, Trochlea, Tuber, Tuberculum, Tuberositas
Anzahl
permanente Knochen (ca. 206)
  • 36 unpaarige Knochen
    • 7 des Schädels (Frontale, Occipitale, Sphenoidale, Ethmoidale, Vomer, Palatinum, Maxilla, Mandibula)
    • 8 des Halses (Hyoideum, Atlas, Axis, Vertebra cervicales 3-7)
    • 13 des Thorax (Sternum, Vertebra thoracales 1-12)
    • 5 des Rückens (Vertebra lumbales 1-5)
    • 2 des Beckens (Sacrum, Coccygis)
  • 170 paarige Knochen
    • 10 des Schädels (Parietale, Temporale, Lacrimale, Nasale, Nasenmuschel)
    • 4 des Schultergürtels (Clavikula, Scapula)
    • 6 des Armes (Humerus, Ulna, Radius)
    • 56 der Hand (Scaphoideum, Lunatum, Triqetrum, Pisiforme, Trapezium, Trapezoidem, Capitatum, Hamatum, Metacarpale 1-5, Phalanx manus proximales 1-5, intermeium 2-4, distalis 1-5, Sesamoidea digitus primus)
    • 24 des Thorax (Costae 1-12)
    • 6 des Beckens (Ilium, Ischium, Pubis)
    • 8 des Beines (Femur, Patella, Tibia, Fibula)
    • 56 des Fußes (Talus, Calcaneus, Naviculare, Cuboideum, Cuneiformia mediale, intermedium et laterale, Metatarsale 1-5, Phalanx pedis proximales 1-5, intermeium 2-4, distalis 1-5, Sesamoidea digitus primus mediales et laterales)
temporäre bzw. embryonale Knochen
  • z.B. os incisivum Goethe (Palatinum), interparietale (Occipitale), centrale (Scaphoideum)
akzessorische Knochen
  • z.B. os multangulum majus, ossa suprasternalia, Fabella, os vesalianum, trigonum, tibiale externum
Gehörknöchelchen (Malleolus, Incus et Stapedius)

Histologie

Bild: Histologie

Zelle Grund- bzw. Interzellularsubstanz (IZS) oder extrazelluläre Matrix (EZM)
  • 25-30% organische und 50-75% anorganische Substanzen
Kollagen Proteoglycane
  • 5% der org. Substanzen
Mineralien
  • mind. 75% der anorg. Substanzen
  • zu 60-95% als Kalksalz bzw. Hydroxylappatit und 5-40% als andere Verbindungen (99% des Kalziums, 90% des Phosphats, 80% des Bikarbonats, 60% des Natriums, 50% des Magnesiums und 10% des Kaliums des Körpers)
Wasser
  • bis zu 25% der anorg. Substanzen
Knochenhaut
  • Periost aus faserreichem, straffem Bindgewebe (Sehne, Faszie und Kapsel) und zahlreichen Nerven und Gefäßen
  • stratum fibrosum als äußere festere Schicht mit Einstrahlung von Fasern (Sharpey-Fasern) in Umgebung (z.B. Sehne und Faszie) sowie Knochen (Kortikalis am Schaft und Kompakta an Apo- und Epiphysen)
  • stratum cambium sive germinativum mit Bildung von Osteoblasten

Formen

  • lange bzw. Röhrenknochen
  • kurze und platte bzw. flache Knochen
  • unregelmäßige Knochen
  • lufthaltige Knochen

Arten


Faser-, Geflecht-, Bindegewebs- oder Deckknochen
  • aus Grundsubstanz (spongiosa und compacta sive corticalis?), Knochenhaut (periost) bzw. Gelenkflächen (facies) aus hyalinem Knorpel für Knochenverbindungen (juncturae) und echte Gelenke (articulationes)
  • ungeordnete Kollagenfasern, viele Osteozyten, wenig Kalksalze
  • alle Knochen beim Embryo bis Kleinkind (bis max. 5. LJ.)
  • sonst Felsenbein, Alveolarfortsatz, flache Knochen des Schädels, lufthaltige Knochen des Gesichtes, Schlüsselbein
Lamellenknochen
  • aus Markhöhle mit Knochenmark, Grundsubstanz (spongiosa, compacta sive corticalis) und Knochenhaut (periost) bzw. Gelenkflächen (facies) aus hyalinem Knorpel für Knochenverbindungen (juncturae) und echte Gelenke (articulationes)
  • parallele Kollagenfasern, Spezial-, Schalt- und Grund- bzw. Generallamellen, mit Osteonen (Havers-System) aus Speziallamelle (Havers-Lamelle), Zentralkanal (Havers-Kanal) und Blutgefäß sowie perivaskulärem Raum mit Osteoblasten und -klasten sowie queren Verbindungen (Volkmann-Kanäle), Kalksalze








1 Haverssches System (Osteon)
2 Haversscher Kanal mit Gefäßen
3 Haverssche Lamelle
4 Schaltlamelle
5 Osteozyt mit Fortsätzen
Knochen (mikroskopisches Präparat 320fach vergrößert, Institut für Anatomie der Ernst-Moritz-Arndt Universität zu Greifswald, nachgezeichnet 5.1.1988)


Physiologie

  • 15% des Körpergewichtes mit einer genetisch determinierten Maximalmasse (peak bone mass bzw. PBM) (Knochenschwund bzw. Osteoporose)
  • passiver Hauptanteil des Haltungs-, Stütz- und Bewegunssystems bzw. -apparates mit Formfestigkeit (Das Bindegewebe, Der Knorpel) und Sitz der Hämatopoese bzw. Filtration des Kreislaufes (Kat- und Anionenaustausch) (Niethard und Pfeil 1992, Debrunner 1995)
  • je nach Anforderung dieser und anderer Organsysteme, Organe, Gewebe und allen Zellen des Organismus ständiger An- bzw. Auf- und Abbau von anorganischer (Mineralien) und organischer Substanz (Osteoid) mit dem Ziel der Homöostase bzw. Homöodynamik (Elektrolyte bzw. Ionen und ph-Wert)
  • Umbau (bone modeling or remodeling) mit Transformation je nach mechanischer Beanspruchung (Transformationsgesetz nach Wolff (1892) sowie funktionelle Anpassung nach Roux (1895)) (Debrunner 1995)
  • An- bzw. Aufbau durch Zellen (Osteoblasten), Enzyme (Phosphatasen) und Vitamine und Hormone (Vitamin D mit Vorstufen aus der Haut (z.B. 7-Dehydrocholecalciferol) und Nahrung, Provitamin D3 bzw. Cholecalciferol, inaktivem 25-OH Vitamin D3 bzw. Calcifediol oder Calcidiol aus der Leber und aktivem 1,25-OH Vitamin D3 bzw. Calcitriol aus der Niere, Kalzitonin aus C-Zellen der Schilddrüse, Thyroxin aus der Schilddrüse, somatotropes bzw. Wachstumshormon aus der Hirnanhangsdrüse (Hypophyse), Sexualhormone wie Östrogene und Androgene aus den Gonaden Ovar und Hoden) (Knochenbildung und -heilung)
  • Abbau durch Zellen (Osteoklasten), Enzyme und Hormone (Parathormon aus den Nebenschilddrüsen, Thyroxin aus der Schilddrüse, adrenocorticotropes Hormon aus der Hirnanhangsdrüse (Hypophyse), Glucocorticoide aus der Nebenniere)
  • Stellgrößen sind die Elektrolyte bzw. Ionen (hier ist jedoch nicht allein der Ca-Wert entscheidend, sondern auch K-, Mg- sowie weitere Metall-Ionen) sowie der ph-Wert (Die Osteopathie)
  • im Rahmen des Wachstums sowie bei Belastung je nach Zug- und Druckbelastung (Leichtbauweise nach Pauwels) treten durch biologische Plastizität (Niethard und Pfeil 1992) Ladungen, Spannungs- und Biegungsphänomenen mit Ossifikation und Osteogenese (Knochenbildung und -heilung) von Knochenmatrix mit makro- und mikroarchitektonischer Struktur (Kompakta bzw. Kortikalis, Spongiosa mit Bälkchen, Trajektoren bzw. Trabekeln und Lamellen) auf (Debrunner 1995)
  • Störungen des neuromuskuläres und humoralen Systems während des Wachstums, Unter-, Fehl- oder Überlastung sowie Störungen und Erkrankungen mit Auswirkungen auf den Knochenstoffwechsel (Übersäuerung bzw. Acidose) während und nach dem Wachstum führen je nach Kapazität der Regulation zu pathologischen Veränderungen (z.B. Osteodysplasien, -dysostosen, -dystrophien, -nekrosen, -malazien, -porosen, -pathien, Deformitäten, Fraktur etc.)
Histolog.Praep.
histologisches Präparat bei Osteoarthrose am Fuß nach Operation

Literatur

  1. Debrunner AM (1995) Orthopädie. 3. Aufl. Hans Huber, Bern Göttingen Toronto Seattle 35-
  2. Pschyrembel W (1993) Klinisches Wörterbuch. 257. Aufl. Walter de Gruyter, Berlin
  3. Niethard FU, Pfeil J (1992) Orthopädie. 2. überarb. und erw. Aufl. Hippokrates, Stuttgart 151-3
  4. Schumacher GH (1987) Kompendium und Atlas der Allgemeinen Anatomie. Georg Thieme, Leipzig
  5. Sommer K (1986) Der Mensch, Volk und Wissen, Berlin
      
Aktualisiert: 25.10.2012
    © 2007 - Dr. med. F. Uwe Günter   nach oben