Knochen Aufbau und Funktion

Der Beitrag Knochen Aufbau und Funktion kann dir helfen dein Wissen zum menschlichen Skelett auszubauen. Bevor wir uns den Aufbau eines Knochens genauer anschauen, werfen wir zun√§chst einmal einen Blick auf das menschliche Skelett im Allgemeinen. Der K√∂rper hat > 200 Knochen. Wobei Sesambeine (kleiner in eine Sehne integrierter Knochen, z. B. die Kniescheibe) in der Regel nicht mitgez√§hlt werden. Auch sehr kleine Knochen, wie z. B. Geh√∂rkn√∂chelchen oder kleine abgesprengte Knochen, werden bei so einer Z√§hlung oft nicht beachtet (Biberthaler & Van Griensven, 2017, S. 12). ūüėČ Das menschliche Knochenger√ľst l√§sst sich in die nachfolgenden 2 Bereiche unterteilen (vgl. Biberthaler & Van Griensven, 2017, S. 12; vgl. Waschke, B√∂ckers & Paulsen, 2019, S. 63):

Axiales Skelett

Aufbau eines Knochens Knochen Aufbau - Hier zu sehen das axiale Skelett

Schädel (Kranium oder lat. cranium)

Wirbelsäule (lat. columna vertebralis)

Rippen (alle 12 Rippenpaare haben kontakt zur Wirbels√§ule; Rippenpaare 1 – 7 haben √ľber ihren Rippenknorpel direkten Kontakt zum Brustbein. Daher werden diese Rippenpaare als echte Rippen oder lat. costae verae bezeichnet. Die √ľbrigen 5 Rippenpaare tragen die Bezeichnung “falsche Rippen” lat. costae spuriae. Rippe 11 und 12 haben keinen Kontakt zum knorpeligen Rippenbogen, daher ihre lat. Bezeichnung costae fluctuantes.)

Brustbein (Sternum, latinisiert von altgriechisch “sternon”)

 

Appendikuläres Skelett

Aufbau eines Knochens Knochen Aufbau - Hier zu sehen das appendikuläre Skelett

Obere Extremitäten

Schulterg√ľrtel

Becken (lat. pelvis)

Untere Extremitäten

Funktionen und Aufbau eines Knochens

Jetzt wissen wir also, dass man das Skelettsystem in unterschiedliche Bereiche einteilen kann. Mit dieser Einteilung im Hinterkopf f√§llt es sicherlich auch leichter sich die verschiedenen Funktionen zu merken, die unser Skelettsystem erf√ľllen muss.

 

Knochen Funktionen

Das Skelett hat zahlreiche Aufgaben und ist daf√ľr verantwortlich folgendes zu erf√ľllen (vgl. Biberthaler & Van Griensven, 2017, S. 4,12; vgl. Niemeyer & Eggert, 2017, S. 4):

Fortbewegung

Ganz offensichtlich ben√∂tigen wir Knochen, um uns zu bewegen. Muskeln setzen meist √ľber Sehnen an Knochen an. Durch Muskelkontraktion kann dann die Fortbewegung erfolgen.

Mechanische Stabilität & Schutz

Knochen zeichnet sich durch eine hohe Festigkeit und H√§rte aus. Dadurch ist das Skelett in der Lage u. a. die inneren Organe zu sch√ľtzen

Blutbildung & Mineralhomöostase

Knochen ist an der Blutbildung beteiligt. Knochen kann aber auch als Fettspeicher dienen. F√ľr Blutbildung und Fettspeicher ist jeweils Knochenmark verantwortlich. Dar√ľber hinaus werden im Knochen auch Mineralien gespeichert und es spielt bei der Calciumhom√∂ostase eine entscheidende Rolle. Es werden grunds√§tzlich 2 Arten von Knochenmark unterschieden.

         Rotes Knochenmark

  • Befindet sich in den Hohlr√§umen zwischen den Spongiosatrabekeln (du siehst weiter unten im Artikel was die Spondiosa und Trabekel sind ūüėČ)

         Gelbes Knochenmark

  • Ist besonders im Bereich der Markh√∂hle im Knochenschaft (Diaphyse) ausgebildet (auch hier wird sp√§ter alles klar ūüėČ)
  • Wird auch Fettmark genannt

Endokrine Funktion

Das Skelett ist ein Stoffwechselorgan und sch√ľttet zellul√§re Botenstoffe aus. Das Skelett spielt au√üerdem eine wichtige Rolle bei der Freisetzung von bestimmten Hormonen, wie Wachstumsfaktoren.

 

Knochen Aufbau

Grunds√§tzlich lassen sich 2 Arten von Knochen unterscheiden. Es gibt Geflecht- und Lamellenknochen. Geflechtknochen kann man als eher urspr√ľnglich und unreif betrachten. Diese Knochenart ist durch eine unstrukturierte Anordnung in Form eines Geflechts aus Knochenb√§lkchen und eine geringere Strukturfestigkeit gekennzeichnet. Insbesondere wenn Knochengewebe schnell aufgebaut werden muss, z. B. bei der anf√§nglichen Phase der Knochenheilung. wird er gebildet. Durch den Prozess der Knochengeweberemodellierung wird Lamellenknochen gebildet. Diese Art ist wesentlich belastbarer als Geflechtknochen. Er besteht aus zwei verschiedenen Schichten. Die f√ľr seine biomechanische Stabilit√§t verantwortliche √§u√üere Randschicht wird Kompakta genannt und macht ca. 80 % der Gesamtmasse aus. Die innere Schicht des Lamellenknochens wird als Spongiosa bezeichnet. Die Spongiosa ist prinzipiell so aufgebaut wie der Geflechtknochen und hat Hohlr√§ume in denen sich das Knochenmark befindet (Biberthaler & Van Griensven, 2017, S. 8). Es gibt unterschiedliche Knochentypen im menschlichen K√∂rper. Wir betrachten erst einmal generell, was es im menschlichen K√∂rper f√ľr Knochen gibt. Danach werfen wir einen detaillierteren Blick auf den langen R√∂hrenknochen, um den Aufbau von Knochen im Allgemeinen zu verstehen. Man unterscheidet insgesamt folgende 5 Knochentypen (Biberthaler & Van Griensven, 2017, S. 12): 

Lange Knochen

Aufbau eines Knochens Knochen Aufbau - Hier zu sehen der Femur

Die Länge ist deutlich größer als der Durchschnitt

In den mittleren Abschnitten befindet sich ein Hohlraum

Oft auch Röhrenknochen genannt

Beispiele: Schienbein, Oberschenkelknochen (siehe Abb. rechts)

Kurze Knochen

Aufbau eines Knochens Knochen Aufbau - Hier rot dargestellt die Fußwurzelknochen

Hier fehlt, im Gegensatz zu den Langen Knochen, der Hohlraum

Die Kurzen Knochen sind meistens w√ľrfel- oder quaderf√∂mig

Beispiele: Fuß- oder Handwurzelknochen (Fußwurzelknochen rechts dargestellt)

Platte Knochen

Aufbau eines Knochens Knochen Aufbau - Hier hier dargestellt das Schulterblatt

Sind durch besonders reiches Knochenmark gekennzeichnet

Beispiele: Schädel, Schulterblatt (siehe Abb. rechts), Rippen oder Becken

Unregelmäßige Knochen

Aufbau eines Knochens Knochen Aufbau - Hier hier dargestellt ein Wirbelkörper

Lassen sich nicht in die oben genannten Knochentypen einordnen

Beispiele: Wirbelkörper (siehe Abb. rechts), Knochen des Gesichtsschädel (z. B. Unterkiefer)

Sesambeine

Aufbau eines Knochens Knochen Aufbau - Hier hier dargestellt die Kniescheibe

Sesambeine sind in eine Sehne integriert

Sesambeine stellen ein Hypomochlion (Drehpunkt eines Gelenks) f√ľr die Kraft√ľbertragung dar

Beispiel: Kniescheibe (siehe Abb. rechts)

Lange Röhrenknochen

Die langen R√∂hrenknochen (siehe Abbildung unten) bestehen aus einem Schaft in der Mitte und jeweils einem Endst√ľck an jeder Seite. Der Schaft wird Diaphyse genannt und enth√§lt im Innenraum das Knochenmark. Die Endst√ľcken werden als Epiphysen bezeichnet. Der Schaft hat √Ąhnlichkeiten mit einem Rohr. Betrachtet man den Aufbau von Knochengewebe generell, so ist festzustellen, dass Knochengewebe grunds√§tzlich unterschiedlich aufgebaut sein kann. Knochen, wie halt z. B. die langen R√∂hrenknochen, sind in der Regel aus zwei unterschiedlichen Schichten aufgebaut. Die √§u√üere Rindenschicht besteht aus kompaktem Knochen und macht ca. 80 % der Gesamtmasse des Knochens aus. Diese kompakte Schicht wird als Kompakta oder Kortikalis bezeichnet und verleiht dem Knochen seine biomechanische Stabilit√§t. Der innere Bereich des Schafts wird als Spongiosa bezeichnet. Im Gegensatz zum √§u√üeren Rand ist der Innenraum aus d√ľnnen Knochenb√§lkchen aufgebaut. In der Spongiosa gibt es Hohlr√§ume, in denen sich das Knochenmark befindet (mehr zu Kompakta und Spongiosa weiter unten). Das hei√üt, im Innenram von langen R√∂hrenknochen befindet sich die sogenannte Markh√∂hle (Cavitas medullaris) (Biberthaler & Van Griensven, 2017, S. 8). Von der Geburt bis zum Kleinkindalter hin wird der gesamte Raum des Knochenmarks genutzt um Blut zu bilden. Je √§lter man wird, desto weniger Bedarf gibt es hinsichtlich der Blutzellproduktion im Vergleich zur K√∂rpergr√∂√üe. Daher wird mit zunehmenden Alter mehr Knochenmark, besonders in den langen R√∂hrenknochen, durch Fett errsetzt. Die Blutbildung geschieht dann haupts√§chlich im Axialskelett (Niemeyer & Eggert, 2017, S. 4). Bei den Epiphysen ist die Spongiosa mehr ausgepr√§gt, w√§hrend die Kortikalis eher ausged√ľnnt vorliegt (Biberthaler & Van Griensven, 2017, S. 12).

Knochen Aufbau Lange Röhrenknochen
Knochen Aufbau am Beispiel lange R√∂hrenknochen (vgl. Biberthaler & Van Griensven, 2017, S. 13; vgl. Faller & Sch√ľnke, 2016; vgl. Schulte, Schumacher & Sch√ľnke, 2018)

Die Gelenkbestandteile, also die jeweiligen Enden, sind von Knorpel √ľberzogen. Mit Ausnahme dieser Gelenkanteile sind R√∂hrenknochen von einer Haut, der sogenannten Knochenhaut oder auch Periost genannt, umgeben (Biberthaler & Van Griensven, 2017, S. 12). Das Periost enth√§lt Blutgef√§√üe sowie Nerven und ist √ľber kr√§ftige kollagenfasern (sog. “Sharpey-Fasern”) mit der Kortikalis verbunden. In der Knochenhaut liegen auch Osteoklasten und Osteoblasten vor. Demnach ist das Periost an Remodelling- und Wachstumsvorg√§ngen des Knochens wesentlich beteiligt (Biberthaler & Van Griensven, 2017, S. 13).

W√§hrend des Wachstums gibt es im Bereich zwischen Knochenschaft und jeweiligem Endst√ľck Wachstumszonen, die sogenannten Metaphysen, mit der jeweiligen Epiphysenfuge. In den Wachstumszonen wandeln sich Knorpelzellen in knochenbildende Osteoblasten um. Dabei findet im Prozess der chondralen Ossifikation das L√§ngenwachstum statt (Biberthaler & Van Griensven, 2017, S. 13).

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Literatur

Biberthaler, P., & Van Griensven, M. (Eds.). (2017). Knochendefekte und Pseudarthrosen. Springer.

Faller, A. & Sch√ľnke, M. (2016). Der K√∂rper des Menschen: Einf√ľhrung in Bau und Funktion.
Geoerg Thieme Verlag

Niemeyer, C., & Eggert, A. (Eds.). (2017). Pädiatrische Hämatologie und Onkologie. Springer-Verlag.

Schulte, E., Schumacher, U., & Sch√ľnke, M. (Eds.). (2018). Prometheus Allgemeine Anatomie und
Bewegungssystem: LernAtlas der Anatomie. Georg Thieme Verlag.

Waschke, J., Böckers, T. M. , & Paulsen, F. (2019). Sobotta Lehrbuch Anatomie (J. Waschke & T. M. P. F. Böckers, Eds.). Elsevier Health Sciences.

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