Knochengewebe/ Optometrie

Lamellenknochen, in der Mitte = Osteon

- bilden im wesentlichen die Diaphyse (Speziallamellen sind konzentrisch um Zetralkanäle (Haver'sche Kanäle) angeordnet)

- fertiges Osteon

zentrales Blutgefäss/Lymphgefäss geht durch Haver'scher Kanal

ca. 1cm lang

10-20 ineinander geschachtelte Lamellen

zwischen den Lamellen sind Osteozyten

Osteozyten sind mit ihren Fortsätzen in Verbindung - gap junctions

OSteone sind durch Volkmann kanäle verbunden

- lange Knochen = Röhrenknochen

- kurze Knochen

- flache Knochen

- typisch für die Extremitäten

- Substantia compacta (Compacta)

äusserer dichter Knochen

im gesamten äusseren Bereicht, ausgeprägt im Schaft (Diaphyse)

im Bereich der Markhöhle ist gelbes Knochenmark (Fettmark/ Bindegewebe mit Fett)

- Substantia spongiosa (Spongiosa)

innere Knochenbälkchen schwammartig (um alle Kräfte die wirken abzutragen, sonst brichts einfach ab)

v.a. in den Enden/Epiphysen

im Bereich der Epiphysen rotes Knochenmark (blutbildendes Knochenmark)

- dünne Compacta und eine ausfüllende Spogiosa (Wirbelkörper)

- zwischen 2 dünnen Compactaschichten liegt eine dünne Spongiosa (Schädelknochen)

- Osteoklasten bauen vorhandenen Osteone teilweise oder ganz ab

- zurückbleibende Speziallamellen (Bruchstücke) werden zu Schaltlamellen (übrig gebliebene Restlamellen)

- Osteoblasten beginnen mit der Bildung der äussersten Schicht, dann konzentrisch weiter bis nur noch der Zentralkanal übrigbleibt

- Lamellenknochen entstehen nicht primär, primär entsteht immer zuerst Geflechtknochen (Geflechtknochen wird jedoch bald durch Lamellenknochen ersetzt)

- Desmale Ossifikation

- Chondrale Ossifikation

- der Knochen entsteht direkt aus gut vaskuliertem Massechym

- mulitopotente Massenchymzellen verwandeln sich zu Osteoblasten -> Ossifikationszentrum

- die Osteoblasten produzieren Osteoid (Knochengrundsubstanz)

es bilden sich zunächst kleinere Knochentrabekel, welche zu grösseren Knochenarealen fusionieren

beim weiteren Knochenwachstum wird neue Knochensubstanz immer von aussen angelagert

- Bildung von Trabekulae (Spongiöses Gebilde), indem Ossifikationszentren zusammen wachsen

- Entwicklung des Periosts 

Verdichtung des Massenchyms welcher den Knochen umgibt -> Geflechtknochen

bspw beim Schädelknochen, Ober- und Unterkiefer, Knochenbruchheilung

- Knorpel wird verknöchert

- nur einal im Leben bei Skelettbildung

- geht von Knochenmodellen aus hyalinem Knorpel aus

- perichondrale und enchondrale Ossifikation sind immer ergänzend!

- Periochondrale Ossifikation (um Knorpel herum)

desmale Knochenbildung an der Oberfläche des Schaftteils des Knorpelmodels (v.a. im Schaftteil bildet sich Knochen)

ab 3. Embryomonat treten an der Oberfläche der Diaphysen der Knorpelmodelle desmale Ossifikationszentren auf (primäre Ossifikationszentren)

fürt zu einer knöcherner Manschette um den Knorpel herum -> Knorpel wird abgebaut da Versorgung abgeschlossen ist

so entsteht primärer Knochen -> Geflechtknochen 

später wird dieser Knochen durch reifen Lamellenknochen ersetzt

- enchondrale Ossifikation (im Knorpel)

vorhandener Knorpel wird abgebaut und durch Knochen ersetzt

während Wachstum sind Knochenende immer mit enchondraler Ossifikation ausbeildet, damit Knochen weiter in die Länge wachsen kann

wegen der Knochenmanschette wird die Versorgung des Diaphysenknorpels beeinträchtigt:

1.) die Chondrozyten hypertrophieren(vergrössern sich) und gehen anschliessend zu Grunde 

2.) Blutkapillare dringen in die Hohlräume ein und Massenchymale Stammzellen entwickeln sich zu Osteoblasten

- Epiphysenplatte/Epiphysenfuge

- Umbauvorgänge der chondraen Verknöcherung

- jeder Knochen ist angepasst auf seine Normalbeanspruchung

- bei verminderter BElastung nimmt Knochenmasse ab (bspw. Astronauten oder Gips)

bis zur Rückkehr zu den üblichen Lebensumstnden besteht erhhte Bruchgefahr

- weibliche Geschlechtshormone (Östrogene) hemmen den Knchenabbau

nach Wechseljahren steigt Knochenabbaurisiko

desmale Ossifikation

1) Periost

2) Knochenbälchen (Osteoid) oder Ossifikationszentrum

3) Osteoblasten

4) Massenchym

5) Venole

1) Massenchymzellen

2) Osteoblasten

3) eingemauerter Osteozyt

4) Knochenbälkchen (Osteoid) oder Ossifikationszentrum

desmale Ossifikation

- perichondrale Ossifiaktion

perichondrale Ossifikation

Schwarze Linien:

pink = perichondraler Knochen

dunkelviolett = Periost

oben = Schaft

unten = Kopf des Knochens

- unspezialisierte Zellen

- entwickeln sich zu Osteoblasten weiter (bspw. bei Knochenbruch)

- sind zur Zellteilug fähig

- Vorkommen: Innenseite des Periost, Im Endost, in den Kanälen der Blutgefässe

- knochenbildende Zelle (Synthese der organischen Bestandteile der Knochengrundsubstanz)

- bilden Osteoid - die neu gebildete, noch nicht verkalkte Knochengrundsubstanz (Vorknochen)

- keine Zellteilung mehr möglich

- werden zu Osteozyten 

- Vorkommen: an der Oberfläche von Knochenbälkchen, in der Art eines einschichtigen Epithels auffindbar

- reife Knochenzelle

- keine Zellteilung möglich

- dienen der Erhaltung des Knochens

- sind netzartig über lange Fortsätzte (Ausläufer) verbunden -> gap junctions für Stoffaustausch

- Vorkommen: in der Knochensubstanz eingebettet

- grosse, stark verzweigte, bewegliche Zelle (vielkernige Riesenzelle)

- bauen Knochengrundsubstanz ab 

wie ein Entkalker - Zitronensäure und Enyzme

kann pro Zeiteinheit die gleiche Knochenmenge abbauen, die von 100-150 Osteoblasten aufgebaut wurden

- Frassspur der Osteoklasten

- Enzymatisch entstandene Einbuchtung in der Grundsubstanz

- im Zwischenraum der Osteoklasten und der Knochengrundsubstanz werden Mineralsalze (durch einen erniedrigten pH-Wert) herausgelöst

pH-Wert wird durch aktiven Protonentransport aufrechterhalten

- proteolytische Enzyme lösen die kollagene Knochenmatrix aus

dabei werden Kollagenfragmente freigesetzt und danach phagozytiert

Osteozyt

Osteozyt

R) Osteoblasten

L) Osteoklasten

(rosa= Knochen)

Osteozyten

Osteoklast im Elektronenmikroskop

Osteoklast mit seiner Frassspur

- Zugfest

- Biegungsfest

- Druckfest

- Drehfest

- Nach Zahnsubstanz das härteste Material in unserem Körper

- trotz seiner Härte sind Knochen plastisch

- Vermag sich den jeweiligen Anforderungen anzupassen

- verändert dabei seinen Aufbau

- bspw. Zahnregulierung (bei Druck auf Knochen wird Knochen abgebaut - bei Entlastung wird Knochen angebaut)

- 20-25% Wasser

- 25-30% organische Substanz - Kollagen

sind für Biegsamkeit verantwortlich

- 50% anorganische Substanz - Kalksalze

sind für die Härte verantwortlich

- enthalten vorwiegend kollagene Fasern -> Zugfestigkeit und Restbewegung

- besondere Ausbildung der extrazellulären Matrix (Knorpel) -> Druckfestigkeit

- einlagerung von Mineralsalzen (Knochen) -> (Druck)Festigkeit

Aufgrund der räumlichen Organisation der extrazellulären Matrix des Knochens, unterscheidet man 2 Bauarten des Knochens

- Geflechtknochen

- Lamellenknochen

- bei jeder Neubildung von Knochen (Entwicklung oder Knochenbruchheilung)

Kollagenfasern in der Grundsubstanz

- Geflechknochen wird bei Erwachsenen fast überall durch Lamellenknochen ersetzt

- die unterschiedlichen Kollagenbündel sind kreuz und quer miteinander verflochten

- Knochen der nicht die typtische Architektur des Knochens aufweist

- typisch für den Erwachsenen

- Kollagenfasern welche geordnet produziert werden - verlaufen pro Lamelle immer in entgegengesetzte Richtung um mehr Zug- und Präfestigkeit zu erzielen

-  besteht aus vielen deutlich gegeinander abgesetzten, unterschiedlich geordneten Lamellen

je nach Anordnung werden 3 Lamellen unterschieden: Speziallamelen, Schaltlamellen, Gererallamellen