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Knochen und Gelenke

Unsere Knochen leben

Zeitlebens passen sie sich an mechanische Belastungen an

Unsere Knochen tragen unseren Körper, ermöglichen Bewegung, dienen als Reservoir für Mineralien, sind notwendig für die Produktion von Blutkörperchen und schützen unsere Organe. Logisch, dass sie kein starres Konstrukt sind, sondern zeitlebens auf- und abgebaut werden.

Ungefähr 206 Knochen hat unser Skelett. Sie bestehen zu einem Drittel aus Kollagen und zu zwei Drittel aus Mineralien. Es sind lebendige, gut durchblutete Organe aus unterschiedlichen Geweben. Ihre mechanische Eigenschaft wird entscheidend vom Knochengewebe bestimmt. Dieses bildet an der Außenfläche des Knochens die sogenannte harte Substantia corticalis, die am Schaft des Röhrenknochens sehr dick ist und deshalb auch als Substantia compacta bezeichnet wird.

Mikroarchitektur macht Knochen hart und leicht. Im Inneren bildet das Knochengewebe die Substantia spongiosa, ein schwammartiges Gerüstwerk feiner Knochenbälkchen (Trabekel), die durch Ihre Anordnung auf Deformationen reagieren können. Diese Mikroarchitektur sorgt für Stabilität und Leichtigkeit zugleich. Umgeben wird der Knochen von einer Bindegewebshaut: der äußeren Knochenhaut (Periost). Sie ist an Gelenkflächen unterbrochen, denn hier ist der Knochen mit Knorpel überzogen.

Knochen entwickeln sich aus embryonalem Binde- und Knorpelgewebe, das in der Wachstumsphase verknöchert, bis es im frühen Erwachsenenalter vollständig ausgeformt ist und wir unsere maximale Größe erreicht haben. Das Wachstum verläuft je nach Art des Knochens unterschiedlich. Beim Röhrenknochen –  beispielsweise dem Oberschenkelknochen – findet Längenwachstum im Bereich der Epiphysenfugen statt. Es ist jeweils ein Spalt zwischen dem Knochenschaft und seinen Enden, der mit Wachstumsende verschwindet und knöchern zusammenwächst.

ZEITLEBENS BILDEN SICH DIE KNOCHEN NEU

Natürlich werden unsere Knochen nicht nur länger, sondern auch dicker bzw. stärker. Seit langem weiß man, dass sich unsere Knochen zeitlebens an mechanische Belastungen anpassen. Das funktioniert nach dem sogenannten „Minimax-Prinzip“. Das Ziel: Der Knochen soll so fest wie nötig und so leicht wie möglich sein.

Allgemein als „Osteoblasten“ bezeichnet, bauen diese Zellen Knochen auf, während „Osteoklasten“ Knochensubstanz abbauen. Wie bei der Muskulatur entscheidet die Bilanz zwischen Auf- und Abbaurate, ob Knochen auf- oder eben abgebaut wird.