1 Knochengewebe Flashcards
Struktur und Funktion des Knochens (5)
220 Knochen, 10kg, 18% des Körpergewichts
Stütz- und Bewegungsfunktion
Schutzfunktion (Kopf, Brustkorb, Wirbelsäule)
Knochen-Knochenmark-System (Hämatopoese,
Speicherung von Fett)
Mineralstoffdepot (Calcium und Phosphat)
Bestandteile des Langknochens (7)
• Diaphyse (Knochenschaft) • Epiphysen (distale und proximale Enden) • Metaphyse (Epiphysenfuge bzw. –linie) • Gelenkknorpel (hyaliner Knorpel) • Knochenhaut (Periost; Schutz, Frakturheilung, Ernährung) • Markraum (gelbes Knochenmark der Diaphyse) • Endostium (Schicht knochenbildender Zellen)
Mineralisierte Knochensubstanz Bestandteile
50% aus anorganischen Molekülen
25% aus organischer Grundsubstanz
25% Wasser
Mineralien des Knochens
99% des gesamten Calciums (1-1,5kg)
85% des Phosphats
50% des Magnesiums
Mangel an Calcium
Calciumdepot der Knochen wird zur Aufrechterhaltung der Calciumhomöostase genutzt
Mobilisierung und Einlagerung von Calcium in das Skelett über Parathormon in Verbindung mit aktivem Vitamin D
Calciumhomöostase Tagesverbrauch
100mg Ca^2+ werden am Tag mit dem Urin abgegeben
Calciumhomöostase
!Hormone
Calciumspiegel im Blut 2,5mM (10mg/100ml)
!Hormone: Mangel: PTH, Parathormon (Nebenschilddrüse)und bei zu viel Ca: Calcitonin(Schilddrüse)!
Hormone !Parathormon (PTH; Nebenschilddrüse) aktiviert den Knochenabbau -> erhöht dadurch das Plasmacalcium, die renale Ca-Resorption (Niere produziert Calcitriol und erhöht Phosphatausscheidung) und induziert die Bildung von Cacitriol (aktives Vitamin D3)
Gegenspieler: Calcitonin (Schilddrüse) hemmt Knochenabbau -> erniedrigt Plasmacalcium
mechanische Eigenschaften des Knochens
Belastbarkeit und Elastizität bei möglichst niedrigem Gesamtgewicht
Strukturordnungen (2-Phasen-Komponente)
Mischung aus kompaktem und spongiösem Knochen
elastische Knochenmatrix aus Kollagenmolekülen mit eingelagerten Kristallen aus Hydroxyapatit [Ca5(PO4)3OH]
Spongiosa (Knochenbälkchen): lamelläre Strukturierung der Kollagenfibrillen im Knochenbälkchen
Kompakta (Knochenrinde): parallel zur Längsrichtung angeordnete Knochenzylinder (5mm lang, 5-20 Ringe)
ooo
Gesamtmasse Skelett
Spongiosa Oberfläche
Peripheres Skelett
Axialskelett
Gesamtmasse Skelett 10kg, 8kg kompakt, 2kg Spongiosa
Spongiosa aber 10-fach größere Oberfläche
peripheres Skelett(Extremitätenskelett): Röhrenknochen mit hohem Anteil an kompakten Knochen
Axialskelett( Rumpfskelett, Schädel, Wirbelsäule, Thorax und Becken): v.a. spongiöser Knochen mit extrem großer Oberfläche
-> besonders anfällig für Knochenschwund, frühe Zeichen der Osteoporose
Histologie (Gewebelehre)Knochen
kompakt und spongiös
• 80% kompakter Knochen
• Belastungslinien
• Lakunen und Canaliculi zur Versorgung der
Osteocyten
• 20% spongiöser (schwammartiger) Knochen
• Mit Trabekeln, geringeres Gewicht
• Dominiert in Kurz- und Flachknochen
• Enthält rotes Knochenmark in Becken, Rippen und
Brustbein, Wirbel- und Langknochen
Modelling
Knochen werden erst nach Geburt aus Knorpel und
Bindegewebe umgebaut, Knochenwachstum wird mit
Verknöcherung der Wachstumsfugen in der Pubertät
abgeschlossen
Remodelling
allgemein, 4
Regelmäßiger Austausch der gesamten
Knochensubstanz im Erwachsenenalter
- Calciummobilisation im Rahmen der Calciumhomöostase
- Ersatz des alten Knochengewebes
- Adaptation an neue Belastungsanforderungen
- Reparatur beschädigten Knochens
Zellarten
• Osteoblasten bewerkstelligen Knochenaufbau (25%
Kollagen, 25% Wasser, 50% Hydroxyapatit) -> langsamer Aufbau über viele Wochen
• Osteocyten erhalten und regulieren Knochengewebe
• Osteoklasten resorbieren Knochen (Abbau mit Enzymen
und Säuren) -> schneller Abbau in wenigen Tagen
(Endostzellen(ondosteal lining cells): Oberflächenmoleküle die wichtig füe die Aktivierungsphase der Osteoklasten sind, agieren mit RANK(Receptor Activator of NfkkB)
Knochenumbau Remodelling
allgemein,4
!zu jedem Zeitpunkt befindet sich ca. 5% des Knochengewebes im Umbau!
• höher bei spongiösem, niedriger bei kompakten
Knochen
• Abhängig von körperlicher Belastung (vgl.
Überbeine), Ernährung
Ø Voraussetzung für Kieferorthopädie !
• Physiologische Stimulation der Osteoblasten durch
Growth Hormone (GH) und durch Thyroxine
Ø Einfluss der Sexualhormone
• Erhöhter Knochenumbau bei M. Paget (erhöhte
Knochenmasse, Sporne, Deformationen)