1 Knochengewebe Flashcards
(25 cards)
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)
ooo
Bildung Osteoklast
Mesenchymzelle -> Chondrozyt oder Osteoblast (synthetisiert Kollagen und Knochenproteine) -> bindet an Präosteoblast (RANKL-RANK+, OPG-) -> Differenzierung, Fusionierung und Aktivierung des Osteoklast
Mineralien und Vitamine des Knochens
Mineralien: Calcium (1kg), Phosphat, Fluor, Magnesium, Eisen, Mangan
Vitamine: A, B12, C, K
Zyklus des Knochenumbaus
Bild
in ungefähr 120 Tagen (4 Monate)
Ruhephase („Bone lining cells“ als schützender
Belag auf der Knochenoberfläche, „quiescence“)
Aktivierungsphase (Retraktion der schützenden
Endostzellen und Resorption der dünnen
Kollagenmembran auf der Knochenoberfläche durch
Matrix-Metalloproteinasen, Bereitstellung der
Osteoklasten aus Vorläuferzellen des Knochenmarks,
„activation“)
Resorptionsphase (osteoklastischer Knochenabbau,
„resorption“)
Umschaltphase (Glättung der Resorptionslakune
und Bereitstellung der Osteoblasten, „reversal“)
Anbauphase mit Osteoidproduktion („formation
early“)
Ruhephase (Umwandlung der Osteoblasten in „bone
lining cells“, „quiescence“).
-> Ungefähr 25% des spongiösen Knochens werden
jährlich umgebaut, dagegen nur 2,5% des
kompakten!
Knochens.
Blutversorgung
Knochen sind intensiv durchblutet durch das Periost (Bindegewebe, Knochenhaut)
Blutgefäße werden begleitet von Nervenfasern (schmerzhafte Knochenmarkspunktion)
(Epi-, Meta-, Diaphyse)
Begriff Foramen
Öffnung
Frakturheilung
a.) Hämatom, Entzündung (1 Wo.) b.) Callusbildung (Kollagen und Knorpel) (3-4 Wo.) c.) Knochenaufbau + d.) Knochenumbau (mehrere Monate)
ooo
Knochenfrakturen
Behandlung: Reposition, Fixierung (mit Hilfsmitteln) -> evtl. elektr. Stimulation, Transplantation
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Osteoporose
Risikofaktoren
Knochenresorption >
Knochenaufbau
Caciumverlust über Urin, Fäces und Schweiß -> Frakturen
• Weibliches Geschlecht • Alkohol • Positive Familienanamnese • Schmaler Körperbau • Wenig aktiver Lebensstil • Zigarettenkonsum • Vit. D- und Calciumarmearme Ernährung • Bestimmte Medikamente
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Osteoporose Definition
Die Osteoporose ist eine systemische
Skeletterkrankung, die durch eine niedrige
Knochenmasse und eine mikroarchitektonische
Verschlechterung des Knochengewebes charakterisiert
ist, mit einem konsekutiven Anstieg der Knochenfragilität
und der Neigung zu Frakturen
