Knochen
Die Knochen schützen wichtige Organe, ermöglichen einen aufrechten Gang und prägen das menschliche Aussehen. Ohne Knochen gäbe es keine feste Substanz, an der Sehnen und Gelenke befestigt werden könnten. Wir brauchen Knochen als festes Gerüst für alle mechanischen Bewegungsmuster, ohne die wir mit Sicherheit ganz anders leben würden.
Aufbau und Arten von Knochen – © Canva
Das Skelett besteht beim erwachsenen Menschen aus 206 bis 214 Knochen. Was macht Knochen so einzigartig und wie können wir sie lange erhalten? Um diese wesentliche Frage beantworten zu können, hilft es enorm, sich mit der Knochensubstanz, dem Knochenaufbau und der Knochenfunktion zu beschäftigen. In diesem Artikel gehen wir unter anderem auf diese 5 Fragen zu Knochen ein:
- Warum sind Knochen wichtig?
- Wie funktionieren Knochen?
- Wie hart sind Knochen?
- Leben Knochen?
- Ist Knochenmasse gleich Knochendichte?
So sind Knochen aufgebaut
Knochen bestehen aus Kalksalzen und Kollagen. Damit sind sie sowohl hart und kompressionsfest als auch elastisch und zugfest. Die Struktur der Knochensubstanz ist sehr dynamisch, d.h. sie passt sich den Belastungen an.
Ob langer Oberschenkelknochen oder kurzer Fingerknochen, die Knochensubstanz besteht aus den folgenden Knochenzellen:
- Osteoblasten – Knochenaufbauzellen oder „junge“ Knochenzellen
- Osteozyten – „reife“ Knochenzellen
- Osteoklasten – Knochenabbauzellen
Im Inneren des Knochens liegt das Knochenmark. Das Knochenmark ist eine Schicht aus Stammzellengewebe und wird in gelbes und rotes Knochenmark unterteilt. Das rote Knochenmark sorgt für die Neubildung von Blutzellen. Das gelbe Knochenmark setzt sich aus Fett zusammen.
Rund um Knochenmark und Knochensubstanz liegt die Knochenhaut als dünne Umhüllung z. B. an den Seiten eines Röhrenknochens. An den Knochenenden (oben und unten) jedoch befindet sich eine Schicht aus Knorpel, denn ein Knochen wird mittels eines Gelenks an den nächsten Knochen angebunden. Der Knorpel dient dabei als Pufferzone zwischen den unterschiedlichen Knochen und Gelenken. Durch alle Knochenschichten verlaufen schließlich Nerven- und Blutgefäße.
Lebendige Knochen
Alle Knochen bestehen prinzipiell aus diesen Bestandteilen:
- Knochensubstanz
- Knochenmark
- Knochenhaut
- Knorpel (Ausnahme: Schädelknochen ohne Gelenksknorpel)
- Nerven und Blutgefäße
Ein menschlicher Knochen ist definitiv kein lebloser, trockener Bauteil. Unsere Knochen können als ein lebendiges System angesehen werden. Denn ein Knochen besteht selbst aus Zellen, er ist von Blutgefäßen an den Blutkreislauf angebunden und muss außerdem ernährt und mit Sauerstoff versorgt werden. Nur bei ausreichender Versorgung kann ein Knochen alle Funktionen im Körper erfüllen, für die er vorgesehen ist. Unsere Knochen unterliegen den Auf- und Abbauzyklen im Laufe eines Menschenlebens: Das bedeutet, sie erneuern sich am laufenden Band. Knochen sind also keine tote Materie.
Die Regeneration von Knochen
Gesunde Knochen wollen gut ernährt werden. Die Aufnahme von Mineralstoffen wie Kalzium und/oder Magnesium unterstützt das Knochengewebe im Aufbau und in der Regeneration. Stabile Knochen wünschen sich viele Menschen, um gegen Knochenschwund (Osteoporose) dauerhaft vorzubeugen. Zum stetigen Aufbauprozess der einzelnen Knochen beteiligen sich neben Mineralstoffen auch Spurenelemente und Vitamine wie A, D und Fluor sowie ein entsprechendes Maß an Bewegung und Nutzung der Knochen.
Funktion von Knochen für den Körper
Knochen mögen Zug- und Biegekräfte, denn das sind genau jene Reize, die die Knochen dazu bringen, sich zu erneuern und zu wachsen. Wenn sich jemand nicht bewegt, fehlen auch den Knochen bestimmte Impulse. Die Folge davon ist ein verstärkter Knochenabbau. Im Grunde folgt der menschliche Körper dabei dem Prinzip: Was nicht genutzt wird, wird nicht gebraucht – es kann abgebaut werden. Das ist eine sehr wichtige Information in Hinblick auf mögliche Probleme mit Knochen und die Frage, woher z.B. frühe Knochenbeschwerden ursächlich kommen können. Bewegungsmangel und schlechte Versorgung mit Nährstoffen werden hier häufig genannt.
Welche Bedeutung unsere Knochen allgemein für unser Leben haben, lässt sich vereinfacht auf diese drei Funktionen zusammenfassen:
- Schutz für Gehirn und Organe (Schädelknochen, Rippenknochen)
- Stabilität und Gerüstfunktion (Wirbelsäule)
- Hebel im Bewegungsapparat (Arme und Beine, Gelenke, Knorpel für das Zusammenspiel mit Sehnen, Bändern und Muskeln)
Knochenarten
Je nach Funktion im menschlichen Skelett können Knochen unterschiedliche Formen und Größen annehmen. So besitzen wir im Innenohr den wohl kleinsten Knochen, den sog. Steigbügel, der nur ca. 3 mm groß wird. Im Oberschenkel wiederum befindet sich der größte und stärkste Knochen, der sogenannte Femur, und dieser wird sogar einen halben Meter lang.
Wenn wir die Knochen nach ihrer Form einteilen wollen, so gibt es vier unterschiedliche Knochenarten:
- Flache und platte Knochen: wie Schulterblatt, Beckenknochen und Schädel
- Röhrenknochen in den Extremitäten: das sind Oberarmknochen, Elle und Speiche in den Armen sowie Oberschenkelknochen, Schienbein und Wadenbein in den Beinen
- Kurze Knochen: in Händen und Füßen
- Spezielle Knochen: weisen unregelmäßige Formen auf wie z. B. die Wirbel.
Knochenmasse: Wann erreichen Knochen die maximale Masse?
Knochenmasse und Knochendichte haben beinahe dieselbe Bedeutung bei der Beurteilung, wie „fit“ die Knochen sind. Der wichtige Begriff zur Bestform der Knochen lautet „Peak bone mass“. Das ist der Höchstwert, den ein Mensch mit seiner Knochenmasse maximal erreichen kann. Wenn Knochen untersucht werden, so kann eine Kurvengrafik erstellt werden, die das Erreichen des Peaks, des Spitzenwertes, anzeigt und dann in weiterer Folge den Verlauf der Knochenbeschaffenheit und die Knochendichte darstellt. Ab dem Zeitpunkt des Peaks ist jener Zustand der Knochen erreicht, der mit der Bestform der Knochen gleichgesetzt werden kann. Dann beginnt ein vorprogrammierter Knochenabbau, den alle Menschen erfahren – bei den einen ist der Knochenschwund stärker, bei den anderen schwächer ausgeprägt. Hier wird von Osteoporose gesprochen.
Für Prognosen zu Osteoporose kommt es sehr stark darauf an, wie flach die Kurve ab dem Peak gehalten werden kann. Anders ausgedrückt, alle Handlungen, die man dazu verwenden kann, um die Knochenmasse in Kindheit und Jugend aufzubauen, den Kalziumbedarf zu decken und damit das Peak hoch zu halten, sind zu empfehlen. Menschen mit einer guten Knochenmasse haben gleich eine gute Ausgangssituation für ihr späteres Leben. Denn klar ist, dass im Alter zwischen 25 und spätestens 30 Jahren die maximale Knochendichte erreicht wird. Ab diesem Zeitpunkt verlieren wir stetig an Knochenmasse und damit an Knochendichte und -festigkeit. Als Richtwert gelten hier 1% Verlust pro Lebensjahr. Dazu kommen hormonelle Gegebenheiten, die sich auf die Knochen auswirken: So wissen wir, dass Männer zwischen 40 und 70 Jahren ca. 12% an Knochenmasse verlieren, wohingegen es für Frauen in diesem Lebensabschnitt durch hormonelle Änderungen der Menopause bereits zu 40% Verlust an Knochenmasse kommt.
Knochenerkrankungen: 2 Beispiele
Probleme mit Knochen können Menschen im höheren Alter haben oder uns von Geburt an betreffen. Hier sind zwei Beispiele für Knochenkrankheiten, die einerseits mit der Entwicklung von Geburt zu tun haben und andererseits den Abbauprozess betreffen, der als Alterserscheinung klassifiziert wird.
Osteogenesis imperfecta: die Glasknochenkrankheit
Diese Knochenerkrankung tritt schon bei Geburt auf. Dabei wird die Entwicklung von Knochen im Aufbauprozess gestört. Die Knochen bauen sich – wie der Name schon andeutet – nicht vollkommen auf, sie bleiben unfertig in ihrer Knochensubstanz und sind spröder, wodurch Menschen mit Osteogenesis imperfecta vielfach von Klein auf Knochenbrüche erleiden. Später kommt es zu deformierten Oberschenkeln und Verformungen im Skelett. Menschen mit Osteogenesis imperfecta erreichen eine geringere Körpergröße. Diese Erkrankung zählt zu den seltenen Erkrankungen, den sogenannten Rare Diseases.
Osteoporosis: der Knochenschwund
Bei Osteopoose spricht man vom Knochenschwund, der mit dem Abbauprozess in den Knochen nach dem Alter zwischen 25 und 30 Jahren zusammenhängt. Was macht der Körper bei Osteoporosis? Er holt sich das Kalzium aus den Knochen, um den Bedarf zu decken. Dabei wird Kalzium aus dem Skelett abgebaut und die Knochenmasse/Knochendichte nimmt ab.
Knochen lange erhalten
Wer sich seiner Knochen und der damit verbundenen Funktionen für den Körper bewusst ist, kann durch ein aktives Leben in Bewegung mit ausgewogener Ernährung im Sinne von Self Care den eigenen Körper samt Knochen fit halten.
Akute Probleme mit Knochen wie Verletzungen, Knochenbrüche, Schmerzen und rheumatische Beschwerden sollten medizinisch abgeklärt werden, um einen individuellen Behandlungsplan zu haben. Bei vorbeugenden Maßnahmen gegen Osteoporose unterstützen auch Fachpersonen aus dem Bereich der Orthopädie, Osteopathie und Physiotherapie sowie Allgemeine Ärztinnen und Ärzte Ihres Vertrauens.
Quellen:
gesundheit.gv.at, Knochenmark (abgerufen am 15.12.2022)
thieme-connect.de, Osteoporose (abgerufen am 15.12.2022)
gesundheit.de, Wie viele Knochen hat ein Mensch? (abgerufen am 15.12.2022)
Sportphysiotherapeut Bernhard Walter, MSc: Interview am 07.12.2022
gpoh.de, Aufbau der Knochen (abgerufen am 15.12.2022)
blog.mfksc.ch, Warum Biegebelastungen auch im Menschen wirksam werden und zu welchen Anpassungen sie führen (abgerufen am 15.12.2022)
tu-dortmund.de, Welchen mechanischen Grenzen unterliegt der Körper? (abgerufen am 15.12.2022)
quizlet.com, Knochenarchitektur (abgerufen am 15.12.2022)
lexikon-orthopaedie.com, Trajektorien (abgerufen am 15.12.2022)
spektrum.de, Biomechanik (abgerufen am 15.12.2022)
glasknochen.at, Osteogenesis Imperfecta Austria (abgerufen am 15.12.2022)
vidagesund.de, Knochendichte und Knochenmasse, was ist der Unterschied? (abgerufen am 15.12.2022)
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