Knochen
Knochen sind das zweithärteste Material im menschlichen Körper. Alles zu ihrem Aufbau, ihren Arten und Funktionen erfährst du in diesem Beitrag. Hier geht’s zum kurzen Video!
Inhaltsübersicht
Was sind Knochen?
Der Knochen (englisch: bone / lateinisch: Os; pl. Ossa) ist ein starrer Bestandteil des Skelettsystems von Wirbeltieren — also auch von uns Menschen. Aber wie viele Knochen hat ein Mensch eigentlich? Die Antwort lautet: 206 bei Erwachsenen. Bei Kleinkindern sind es sogar 100 mehr.
Knochen erfüllen wichtige Funktionen im Körper: Sie sind Teil des Stütz- und Bewegungsapparats. Gemeinsam mit Muskeln, Sehnen und Bändern ermöglichen sie, dass wir uns bewegen können. Sie schützen zudem die inneren Organe wie Herz, Lunge und Gehirn. Außerdem sind sie an der Blutbildung beteiligt und sind der größte Calciumspeicher im Körper.
Knochenarten
Knochen lassen sich nach Form bzw. Struktur unterteilen. Hier unterscheidest du folgende Knochenformen:
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Röhrenknochen
oder ‚lange Knochen‘ (Ossa longa): Sie sind aus zwei Enden (Epiphysen) und einem Schaft (Diaphyse) aufgebaut.
Beispiele sind die Oberarmknochen, Elle und Speiche, Oberschenkelknochen und Fingerknochen. -
platte Knochen (Ossa plana): Darunter verstehst du abgeflachte Knochen.
Es gibt sie zum Beispiel im Schädel oder im Brustkorb mit Rippen und Brustbein. -
kurze Knochen (Ossa brevia): Sie sind genauso lang wie breit und meist würfel- oder zylinderförmig.
Dazu zählst du beispielsweise die Hand– oder Fußwurzelknochen. -
Sesambeine (Ossa sesamoidea): Dabei handelt es sich um kleine runde Knochen, die in Sehnen eingelagert sind.
Ein Beispiel ist die Kniescheibe. -
luftgefüllte Knochen (Ossa pneumatica): In ihren Hohlräumen befindet sich Schleimhaut.
Dazu zählt zum Beispiel das Stirnbein im Schädelbereich. -
unregelmäßige Knochen (Ossa irregularia): Sie kannst du keiner Knochenform zuteilen.
Dazu gehören die Wirbel oder die Unterkieferknochen.
Außerdem kannst du sie anhand ihrer Entstehung einteilen. Hier gibt es zwei Knochentypen:
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Deckknochen oder Belegknochen: Sie bilden sich aus einer Vorstufe vom Bindegewebe. Die Entwicklungsform nennst du desmale Ossifikation.
Beispiele sind die äußeren Knochen des Schädels. -
Ersatzknochen: Sie entwickeln sich als knorpelartige Strukturen, die dann nach und nach aushärten. Hier handelt es sich um eine enchondrale Ossifikation.
Die Wirbelsäule oder die Arm– und Beinknochen sind Beispiele dafür.
Schon gewusst? Der längste Knochen ist der Oberschenkelknochen — er entspricht circa einem Viertel deiner Körpergröße. Der kleinste Knochen mit ungefähr 3 Millimetern ist der Steigbügel im Ohr.
Knochen Aufbau
Schauen wir uns nun den Aufbau (Anatomie) eines menschlichen Knochens und seine Bestandteile etwas genauer an.
- Knochen sind von einer dünnen Gewebshaut — der Knochenhaut oder Periost — umgeben. Diese besitzt Blutgefäße und Nerven, weshalb ein Schlag auf das Schienbein auch immer sehr schmerzhaft ist.
- Unmittelbar unter dem Periost folgt die äußere Knochenschicht – die Rindenschicht oder Substancia cortalis. Sie ist vor allem für die Stabilität des Knochens verantwortlich. Ist die Knochensubstanz besonders dick, wie das bei Röhrenknochen der Fall ist, nennst du sie auch Kompakta oder Supstantia compacta. Wie ihr Name bereits verrät, ist sie kompakt, massiv und hart.
- Im Inneren des Knochen findest du die Substantia spongiosa. Das lateinische Wort ’spongia‘ heißt übersetzt ‚Schwamm‘, was auch direkt den Aufbau der spongiösen Substanz verrät. Die Spongiosa ist nämlich ein schwammartiges Gerüstwerk aus feinen Knochenbälkchen oder Trabekel. Diese bilden Hohlräume, in denen sich das Knochenmark befindet.
- Bei Röhrenknochen ist zudem am Schaft eine Markhöhle ausgebildet. Auch hierin liegt Knochenmark, welches wichtige Aufgaben im Körper erfüllt. Im roten Knochenmark werden nämlich neue Blutzellen gebildet. Im Laufe des Lebens wird rotes durch gelbes Knochenmark ersetzt. Da dessen Zellen viel Fett enthalten, bezeichnest du es auch als Fettmark. In manchen Knochen wie den Rippen, den Wirbelkörpern und dem Becken bleibt das rote Knochenmark aber auch im Erwachsenenalter noch erhalten.
Übrigens: Deine Knochen machen nur etwa 12 Prozent deines Körpergewichts aus. Sie sind also gar nicht so schwer, wie man vielleicht vermuten würde.
Knochengewebe
Das Knochengewebe verleiht dem Knochen seine Stabilität. Du zählst es zum Binde- und Stützgewebe. Aber woraus bestehen Knochen?
Das Knochengewebe setzt sich aus verschiedenen lebenden Knochenzellen — den Osteozyten — und einer Knochenmatrix zusammen. Letztere enthält unter anderem Wasser, Kollagenfasern (machen den Knochen elastisch) und unlösliche Kristalle aus Calcium und Phosphat. Zudem versorgen Blutgefäße die Knochenzellen mit Nährstoffen und Sauerstoff.
Knochenwachstum
Ersatzknochen können wie die langen Arm- und Beinknochen während der Knochenentwicklung stetig länger werden. Die in der Embryonalentwicklung angelegten Knorpelstrukturen verknöchern nach und nach — und zwar zunächst in der Mitte, also am Knochenschaft, und später an beiden Enden. Zwischen den verknöcherten Regionen bleibt aber noch ein Bereich knorpelig, die sogenannte Wachstumsfuge oder Epiphysenfuge. Hier findet so lange Längenwachstum statt, bis sie schließlich mit circa 20 Jahren verknöchert.
Deckknochen, die das Schädeldach bilden, wachsen solange, bis ihre Ränder aufeinandertreffen. Deshalb haben Babys auch noch eine weiche Stelle am Kopf (Fontanelle), da dort die Schädelknochen noch nicht verwachsen sind.
Knochenumbau
Knochen sind sehr stabil und gehören zu den härtesten Geweben im menschlichen Körper — nur Zahnschmelz ist härter. Für ihre Stabilität sorgt vor allem ihr hoher Mineralgehalt. Die Calciumphosphat-Kristalle tragen nämlich dazu bei, dass der Knochen steif und hart ist. Deine Knochen dienen deinem Körper außerdem auch als Calciumspeicher: Calcium wird eingelagert und bei Bedarf wieder entnommen.
Deine Knochensubstanz befindet sich dabei dein ganzes Leben lang im Umbau — Knochen sind also keineswegs nur ein starres Gebilde. Altes Gewebe wird andauernd durch Neues ersetzt. Ältere Knochensubstanz hingegen wird abgebaut. Für den dynamischen Auf- und Abbau sind vor allem zwei Knochenzellen verantwortlich: die Osteoblasten und die Osteoklasten:
Die Osteoblasten produzieren und lagern ständig neues Material auf der Knochenoberfläche ab. Ihr Gegenspieler, die Osteoklasten, hingegen zerfressen die Knochen, bilden Höhlen und Tunnel. Der gesamte Prozess ist sehr wichtig, damit sich deine Knochen an neue Belastungen wie eine einseitige Haltung oder die Änderung des Körpergewichts anpassen können. Außerdem können dadurch auch Knochenbrüche selbstständig heilen.
Schon gewusst? Am stabilsten sind die Knochen in einem Alter von 30 Jahren — hier überwiegen die Aufbauvorgänge und die Knochenmasse nimmt ständig zu. Danach vermindert sich die Knochenmasse jährlich um etwa 1,5 Prozent.
Knochenerkrankungen und -verletzungen
Folgende Verletzungen oder Erkrankungen können am Knochen auftreten:
- Knochenbruch (Fraktur): Hier bricht ein Knochen zum Beispiel durch einen Sturz oder aufgrund von mangelnder Knochenmasse.
- Osteoporose: Dabei handelt es sich um eine Abnahme der Knochendichte unter einen bestimmten Wert. Vorbeugend hilft zum Beispiel Bewegung, um die Knochen kräftig zu halten.
- Osteochondrosis dissecans: Die Erkrankung führt zu einem Knorpel- und Knochenschaden im Gelenk und kommt vor allem bei Kindern und Jugendlichen vor.
Skelett
Das menschliche Skelettsystem besteht aber nicht nur aus Knochen. Welche weiteren wichtigen Bestandteile dazu gehören, erfährst du hier . Bis gleich!
