Topographische Anatomie: Anatomische Propädeutik: Skelettsystem

Allgemeine Knochenlehre

Die Knochen der Vertebraten erfüllen folgende Funktionen :

• Stützfunktion
• Schutzfunktion (z.B. Schädel, Wirbelsäule)
• Kalziumreservoir (wichtige Pufferfunktion für die Konstanz eines Calciumspiegels im Blut in sehr engen Grenzen)
• Ort der Blutbildung nach der hepato-lienalen Phase

Arten der Knochen

1. Unterteilung nach Bildungsart:

a) Ersatzknochen: Die überwiegender Zahl der Knochen wird in der Embryonalentwicklung als Knorpel angelegt und verknöchern nach der Geburt (chondrale Ossifikation). Sie sind Abkömmlinge vom Endoskelett primitiver Wirbeltiere.

b) Deckknochen: Schädeldach, Gesichtsschädel, Schlüsselbein sind bindegewebigen Ursprungs und nicht in einer knorpeligen Vorform angelegt. Sie entstehen durch desmale Ossifikation. Sie sind Abkömmlinge vom Exoskelett primitiver Wirbeltiere.

2. Unterteilung nach Knochenaufbau:

a) Geflechtknochen:

Die alternativen Begriffe sind Faserknochen, primärer Knochen, embryonaler Knochen. Das Geflechtwerk kollagener Fibrillen wird bis Ende des 1.LJ umgebaut in primäre Osteone. Unter zunehmender funktioneller Belastung entsteht der Lamellenknochen. Dabei entstehen aus einwandernden Mesenchymzellen Osteoblasten; Osteoid wird abgesondert und verkalkt dann. Später entsteht Geflechtknochen auch bei der primären Bruchheilung beim Erwachsenen. Durchgehend persistierender Geflechtknochen findet sich nur in der Pars petrosa des Os temporale, in den Schädelnähten, in den Gehörknöchelchen, an den Zahnfächern, den Tuberositäten und Apophysen der Knochen.

b) Lamellenknochen:

Auch sekundärer Knochen genannt umfasst die weitaus meisten Knochen des Erwachsenen und ersetzt Geflechtknochen ab dem ca 2.LJ. Der Lamellenknochen ist komplex gebaut (siehe weitere unten)und stabiler als Geflechtknochen. Die Baueinheit dieses Knochens ist das Osteon mit der lamellären Schichtung der Interzellularsubstanz und der Osteozyten.

3. Unterteilung nach Knochentyp:

a) Ossa longa (lange Knochen): Röhrenknochen, lange Knochen der Gliedmaßen; z.B. Femur, Humerus, Mittelhand-, Mittelfußknochen, Ossa digitorum manus/pedis

b) Ossa brevia (kurze Knochen): dünne Corticalis, Spongiosabälkchen, keine zusammenhängendde Markhöhle; z.B. Hand-/Fußwurzelknochen, evtl. Wirbelkörper

c) Ossa plana (platte Knochen): an beiden Oberflächen Corticalis, dazwischen derbes knöchernes Bälkchenwerk (Spongiosa);

z.B. Scapula, Os coxae, Sternum, Rippen, Schädeldach

d) Ossa pneumatica (lufthaltige Knochen): besitzen mit Schleimhaut ausgekleidete Hohlräume; z.B. Knochen mit Nasennebenhöhlen also Maxilla, Os ethmoidale, Os frontale, Os sphenoidale, sowie Processus mastoideus, Cavum tympani (Os temporale)

e) Ossa irregularia (unregelmäßige Knochen): nicht eindeutig zuzuordnen; z.B. Wirbelkörper

f) Ossa sesamoidea: kleine rundliche Knochen, die variabel auftreten können, wie Kniescheibe (Patella)

Allgemeiner Aufbau der Knochen

• Grundsätzliche Bestandteile:
  • Knochengrundsubstanz = Osteoid: besteht aus kollagenen Fibrillen und organischer Kittsubstanz (Glykosaminoglykane, Proteoglykane) und darin eingelagerte Kalziumphosphorverbindungen = Hydroxylapatit.
  • Zellen unterschiedlicher Funktion : Osteoblasten, Osteozyten, Osteoklasten
• Periost: Es umgibt den Knochen mit Ausnahme der Gelenkflächen und wird aus einer derben, faserigen Bindegewebsschicht gebildet, die fest am Knochen anliegt.Die Knochenhaut besteht aus einer äußeren Kollagenschicht mit elastischen Fasern (Sharpey-Fasern) sowie einer inneren Schicht, die Nerven und Blutgefäße enthält. Dadurch ist die Knochenhaut, im Gegensatz zum Knochen selbst, sehr schmerzempfindlich. Die Knochenhaut dient dem Schutz des Knochens, außerdem ist sie die Anheftungsstelle für Bänder und Sehnen.
• Endost (Endosteum) bezeichnet man die innere Knochenhaut. Im Gegensatz zur äußeren Knochenhaut (Periost) befindet sich das Endost im Inneren des Knochens und überzieht die Oberflächen der Knochenbälkchen und der Markhöhle. Das Endost ist eine einschichtige Lage von Bindegewebezellen und unterlagert von einer dünnen Schicht kollagener und retikulärer Fasern.
• Knochenmark: (Medulla ossium) ist etwa ab dem Ende des vierten Embryonalmonats das blutbildende Organ des Menschen. Es füllt die Hohlräume der Knochen (Markhöhle und Hohlräume der Spongiosa). Im Knochenmark werden fast alle Blutzellarten des Menschen gebildet. Beim Neugeborenen findet sich blutbildendes Knochenmark in den Markhöhlen fast aller Knochen, während es beim Erwachsenen nur noch im Brustbein, den Rippen, in den Schädelknochen, den Schlüsselbeinen, den Wirbelkörpern, im Becken und den stammwärts gerichteten Enden von Oberarm- und Oberschenkelknochen zu finden ist. Im Durchschnitt besitzt ein Erwachsener etwa 2600 g Knochenmark, entsprechend 4,6 % des Körpergewichts oder etwa dem doppelten Gewicht der Leber. Etwa die Hälfte dieser Masse besteht aus rotem Knochenmark, der Rest hauptsächlich aus Fettmark. Im Knochenmark befindet sich circa 10 % allen Blutes des Körpers.

Aufbau eines Lamellenknochens

(von außen nach innen)

• Periost → Stratumfibrosum äußerste Schicht; Stratumosteogenicum liegt dem Knochen an
• Generallamellen:
  • äußere → befindet sich direkt unter dem Periost, Verlauf parallel zur Oberfläche, dort strahlen Sharpey'sche Fasern (Kollagen) ein und verbinden Bänder/Sehnen/Periost mit Knochen
  • innere → Abgrenzung zur Markhöhle, zirkuläre Anordnung

• Havers'sche Systeme : innere Schicht aus Osteonen, 0,5 bis 2 cm lang, in der Mitte der Osteone befindet sich der Havers'scher Kanal mit Venolen/Arteriolen/Kapillaren/marklosen Nervenfasern. Osteone erstrecken sich längs zum Knochenschaft, um den Kanal befinden sich bis zu 20 Havers'sche Lamellen in konzentrischen Kreisen.

• Schaltlamelle : zwischen Osteonen, Trümmer alter Osteonen, kein Kanal
• Kittlinie : Verbindung zwischen Osteon und Schaltlamelle
• Volkmann'sche Kanäle : senkrecht zur Längsachse laufende Kanäle, verbinden Havers'sche Kanäle mit Periost, sind nicht von Lamellen umgeben
• Markhöhle : enthält Substantia spongiosa = Maschengeflecht aus Knochenbälkchen, in Maschenräumen befindet sich Mark
• Knochenmark :
  • rotes : blutbildend, Medulla ossium rubra, in Entwicklung dominierend, beim Erwachsenen in kurzen, platten Knochen und Epiphysen der Röhrenknochen
  • gelbes : fettspeichernd, Medulla ossium flava, im Alter