Aufbau und Funktion des menschlichen Knochengewebes
Grundlagen des Knochengewebes
Der Knochen ist ein wesentlicher Bestandteil der Körpermasse bei Wirbeltieren. Es handelt sich um ein Gewebe aus einer interzellulären Substanz, die reich an Mineralien wie Calcium (Ca) und Phosphor (P) ist.
Die drei Zelltypen des Knochens
Das Gewebe enthält drei Arten von Zellen:
- Osteozyten: Dies sind kleine Zellen, die in Gruppen von 4 bis 6 Zellen in Knochenlücken (Lakunen) liegen. Sie stellen die wichtigsten Zellen des Knochengewebes dar.
- Osteoblasten: Hierbei handelt es sich um große Zellen im äußeren Teil der Knochen, deren Funktion die Bildung von neuem Knochengewebe ist.
- Osteoklasten: Diese befinden sich im inneren Teil der langen Knochen, vor allem im Knochenschaft (Diaphyse). Ihre Aufgabe ist es, Knochen zu resorbieren, um die Proportionen des Knochens stabil zu halten.
Struktur und Membranen der Knochen
Die Knochen sind von außen durch eine Membran aus Bindegewebe bedeckt, das Periost (Knochenhaut). Der Schaft langer Knochen ist zudem im Inneren mit einer Membran bedeckt, dem Endost.
Arten des Knochengewebes
Knochengewebe wird in zwei Arten unterteilt:
Spongiöses Knochengewebe (Schwammknochen)
Dieses findet sich in den Enden (Epiphysen) der langen Röhrenknochen sowie in flachen und kurzen Knochen. Im Inneren befinden sich Hohlräume, die durch Trabekel (Bälkchen) gebildet werden und dem Knochen seinen schwammigen Charakter verleihen. Diese Hohlräume sind mit rotem Knochenmark gefüllt, welches die Funktion hat, Blutzellen zu produzieren.
Kompaktes Knochengewebe (Kompakta)
Der Schaft der langen Knochen wird außen vom Periost und auf der Innenseite vom Endost umgeben. Es bildet zudem die Beschichtung flacher und kurzer Knochen. Die grundlegende Einheit des kompakten Knochengewebes sind die Osteone, die wie folgt strukturiert sind:
- Havers-Kanäle: Dies sind Längskanäle im Knochen, in denen sich stets eine Arterie, eine Vene und ein Nerv befinden.
- Knochenlamellen: Schichten aus Interzellularsubstanz und Mineralsalzen, die konzentrisch um die Havers-Kanäle angeordnet sind. Zwischen den verschiedenen Gruppen konzentrischer Lamellen befinden sich andere Füllstoffe (Schaltlamellen) ohne erkennbare Ordnung.
- Knochenlücken (Lakunen): Ovale Strukturen, die als Distanzscheiben zwischen den Knochenlamellen liegen und jeweils 4 bis 8 Osteozyten enthalten.
- Knochenkanälchen (Canaliculi): Kleine Kanäle, über die die verschiedenen Knochenlücken innerhalb eines Osteons miteinander kommunizieren.
- Volkmann-Kanäle: Kanäle, die die Havers-Kanäle untereinander und mit der Markhöhle kommunizieren.
Das gelbe Knochenmark
Innerhalb des Schafts der langen Röhrenknochen befindet sich das gelbe Knochenmark, welches einen hohen Anteil an Lipiden (Fetten) enthält.