Knochen

Die Knochen des Menschen

Dieser Artikel dreht sich rund um das Thema Knochen. Hier können Sie sich über die Funktionen und den Aufbau von Knochen informieren. Genauso erfahren Sie, welche Krankheiten und Beschweren in Zusammenhang mit Knochen stehen.
Wenn Sie bisher gedacht haben, dass Knochen ein lebloser Bestandteil des Körpers sind, so haben Sie sich geirrt. Unsere Knochen schaffen für uns erst die Möglichkeit zu leben. Dabei Vergessen wir im Alltag viel zu oft, auf unsere Knochen zu achten und sie gesund zu halten.

Was sind Knochen?

Der lateinische Namen für Knochen lautet Os. Zur Anwendung kommen allerdings zu meist die griechisch-klinisch-pathologischen Begriffe wie Ost~, Oste~ oder Osteo~. Durch diese Begriffe wird häufig auch die Bezeichnung von Krankheiten in Bezug auf Knochen eingeleitet.
Im menschlichen Körper gibt es unzählige Knochen mit unterschiedlichen optischen Merkmalen. Jedoch ähnelt sich bei allen der Aufbau und die Struktur. Es wird lediglich entweder zwischen Röhrenknochen oder platten Knochen unterschieden. Detailliertere Klassifizierungen werden auf Basis der Entstehung und der Formgebung getroffen.
Ein markantes Merkmal von Knochen ist ihre besondere Härte, wobei sie gleichzeitig über begrenzte Elastizität verfügen. Der harte Teil des Knochen besteht zum einen aus dem Mineralstoff Calciumphosphat und zum anderen aus dem Protein Kollagen. Der Mineralstoff gibt dem Knochen seine Härte und das Protein verleiht ihm ausreichend Elastizität. Durch diese einzigartige Kombination sind unsere Knochen in der Lage außerordentliche Leistungen zu erbringen.

Funktionen & Aufgaben der Knochen

Die Knochen bilden das Skelett des Menschen und geben ihm seine Form. Dadurch ist die Voraussetzung des aufrechten Gangs für den Menschen geschaffen.
Durch die besondere härte der Knochen sind sie ideal dafür geeignet, um lebenswichtige Organe vor äußeren Einwirkungen zu schützt. Beispielsweise schützen die Rippen den Brustkorb und damit die Lunge, die Milz, Teile der Leber und zuletzt das Herz. Des Weiteren schützt der Kopf beispielsweise das Gehirn und die Wirbelsäule dient dem Schutz des Rückenmarks vor Verletzungen.
Knochen sind ein wertvoller Teil des passiven Bewegungsapparates und somit für die Kraftübertragung und -weiterleitung verantwortlich. Damit dies reibungslos funktioniert, können sich Muskeln und Sehnen an den Knochen ansetzen und damit den Vorgang einer Bewegung zusätzlich Stabilisieren und Ausführen.
Im roten Knochenmark befinden sich die Zellen, die für die Blutbildung verantwortlich sind. Doch nicht nur die Herstellung von Blutkörperchen, sondern auch die Regulierung des ph-Wertes des Blutes übernehmen die Knochen. Befinden sich schädliche Schwermetallionen im Organismus, so können diese durch die Knochensubstanz gebunden und dadurch eliminiert werden. Im Gegensatz dazu werden Mineralsalze (z. B. Calcium, Phosphor) im Knochengewebe gespeichert.
Durch die hohe Dichte an Mineralien, welche in den Knochen abgelagert sind, besitzt der Mensch dadurch einen zusätzlichen Schutz gegenüber einer höheren Strahlenbelastung von außen. Knochen sind das ganze Leben lang Veränderungen ausgesetzt. Dadurch ist es Knochen möglich, sich an gegebene Situationen anzupassen (beispielsweise hohe Belastungen im Sport). Diese Fähigkeit zur Anpassung ist allerdings nur begrenzt verfügbar.

  • Formgebung
  • Stützfunktion
  • Schutzfunktion
  • Speicherfunktion
  • Blutbildung- und regulierung
  • Kraftübertragung- und weiterleitung
  • Anhaltspunkt für Muskeln und Sehnen

Anatomie & Aufbau

Insgesamt bilden 200 bis 214 Knochen das menschliche Skelett. Jeder Knochen ist dabei in vier Schichten aufgebaut.

erste Schicht:
Auf der Außenseite ist jeder Knochen mit einer sogenannten Knochenhaut überzogen. Diese Haut ist gut durchblutet und eine mit Nerven überzogene Schicht. Dadurch wird der eigentliche Knochen zusätzlich geschützt und mit notwendigen Nährstoffen versorgt. Der lateinische Namen der äußeren Hautschicht lautet Periost.

zweite Schicht:
80% der menschlichen Skelettmasse ist aus der zweiten Schicht aufgebaut. Diese Schicht wird Kompakta genannt und besteht hauptsächlich aus kleinen, kreisförmigen Knochenstrukturen. Sie befindet sich im gesamten äußeren Bereich eines Röhrenknochens.

dritte Schicht:
Die restlichen 20% der Skelettmasse wird ALS Spongiosa bezeichnet und ähnelt im Aufbau der Struktur eines Schwamms. Dünnere und dickere Balken, sowie Stäbchen und Platten sorgen für eine hohe Stabilität. Durch die verwobene Struktur der dritten Schicht liegen in diesem Bereich ca. 60% der Knochenoberfläche.

vierte Schicht:
Endost ist der Fachbegriff für die innere Knochenhaut und zugleich auch die innerste Schicht eines Knochen. Sie ist lediglich eine aus Knochendeckzellen gebildete dünne Zellschicht.

Knochenmark

Das Knochenmark ist das wichtigste blutbildende Organ, denn darin werden beinahe alle Blutzellarten des Menschen gebildet. Während sich bei Neugeborenen das blutbildende Knochenmark in noch fast allen Knochen befindet, so ist es bei Erwachsenen nur noch in folgenden Bereichen zu finden:

  • im Brustbein
  • in den Rippen
  • im Schädelknochen
  • in den Wirbelkörpern
  • im Becken
  • in den stammwärts gerichteten Oberarm- und Oberschenkelknochen

Eine Faustregel besagt, dass das Gewicht des Knochenmarks doppelt so groß ist, wie das Gewicht der Leber. Bei einem Erwachsenen sind das somit ungefähr 2,6 Kilogramm. Davon ist allerdings nur rund die Hälfte aus roten Knochenmark. Der Rest setzt sich hauptsächlich aus Fettmark zusammen. In Summe befinden sich 10% des gesamten Blutes im Knochenmark.

Es gibt drei Arten von Knochenmark:

  • rotes Knochenmark
    Nur im roten Knochenmark befinden sich die blutbildenden Zellen. Dort werden Erythrozyten, Leukozyten und Thrombozyten produziert. Mit zunehmenden Alter wird das rote Knochenmark allerdings immer mehr durch Fettmark ersetzt.
  • gelbes Knochenmark (Fettmark)
    In diesen Zellen ist besonders viel Fett eingelagert. Diese können weder Blutzellen produzieren, noch in rotes Knochenmark umgewandelt werden. Kommt es allerdings zu einem großen Blutverlust, so kann sich das rote Knochenmark ausdehnen und dabei das gelbe Knochenmark verdrängen.
  • weißes Knochenmark (gallertiges Knochenmark)
    Diese Art des Knochenmarks tritt meist nur bei sehr alten oder schwer kranken Menschen auf.
    Im Gegensatz zum gelben Knochenmark wurden beim Weißen die Fetteinlagerungen durch Wasser ersetzt. Dadurch ergibt sich auch das gallertartige Aussehen, welches unumkehrbar ist.

Gelenke

Gelenke sind bewegliche Verbindungen zwischen zwei oder mehreren Knochen. Über 100 solcher Verbindungen sorgen im menschlichen Körper für eine zielgerichtete Bewegung. Dabei werden die Gelenke von Muskeln und Sehnen unterstützt. Die Hauptaufgabe von Gelenken besteht in der Dämpfung und Abfederung von Druckeinwirkungen.

Aufbau von Gelenken:
Zwischen allen bewegbaren Knochen befindet sich ein sogenannter Gelenkspalt. Die jeweiligen Knochenenden die das Gelenk umgeben sind mit einer Schicht aus Knorpel überzogen, um Knochen und Gelenk zu schützen.
Das Gelenk selber ist durch die Gelenkkapsel komplett umhüllt.
Die Gelenkkapsel ist mit der Gelenkschmiere (Synovia) gefüllt. Diese Nährstoffreiche Flüssigkeit versorgt zum einen den Knorpel, und zum anderen verfügt diese Flüssigkeit über eine stoßdämpfende Wirkung. Ebenso werden damit die Gelenkflächen geschmiert, um ein aneinanderreiben der Knochen zu verhindern.

Krankheiten, Beschwerden & Störungen

Knochenkrankheiten können in unterschiedlichster Form auftreten. Einerseits können bestimmte Krankheiten erblich bedingt sein, wobei andere erst im Laufe des Lebens erworben werden können.

Osteoporose (Knochenschwund)
Osteoporose ist die wohl am bekanntesten Erkrankung der Knochen. Dabei kommt es zu einer verringerten Knochenmasse und einer Verschlechterung der Knochenstruktur. Besonders bei Knochen die einer hohen Belastung ausgesetzt sind kann es dadurch häufig zu Brüchen kommen. Dies trifft häufig am Hüftknochen und an der Wirbelsäule auf.
Während sich die Knochen bis zum 35. Lebensjahr aufbauen, kann sich der Abbau der Knochensubstanz durch unterschiedliche Faktoren allerdings rasant beschleunigen.

Ursachen für eine Förderung der Osteoporoseentwicklung:

Durch eine einfache Knochendichtemessung kann sehr leicht herausgefunden werden, in welchem Zustand sich die Knochen befinden. Dadurch kann Osteoporose sogar noch vor den ersten Knochenbrüchen entdeckt werden. Rechtzeitige Behandlungen können dadurch ermöglicht werden. Behandelt wird hauptsächlich durch Zufuhr von Calcium und Vitamin D, sowie weiteren Medikamenten. Genauso wichtig wie diese Maßnahmen sind ausreichend Bewegung und der Verzicht auf Genussmittel mit schädlicher Wirkung.

Arthrose (Verschleiß der Gelenke)
Arthrose ist eine Erkrankung der Gelenke, die bei Belastung oder zu Beginn einer Bewegung zu Gelenksschmerzen führt. Ausgangspunkt der Schmerzen ist eine Abnahme der Knorpelmasse. In weiterer Folge begünstigt dies den Verschleiß zwischen den Gelenken um ein Vielfaches. Am häufigsten sind dabei die Knie, die Finger und die Hüfte davon betroffen. Die ersten Beschwerden dieser Krankheit treten meist zwischen dem 50. und 60. Lebensjahr auf. Durch Fehlbelastungen oder Gelenkfehlstellungen können die ersten Beschwerden allerdings schon früher auftreten.

Arthritis (Entzündung der Gelenke)
Häufig werden die Begriffe Arthritis und Arthrose verwechselt. Dabei handelt es sich bei der Arthritis im Gegensatz zur Arthrose allerdings um eine Fehlsteuerung des Immunsystems, wobei die Gelenke durch entzündliche Prozesse beeinträchtigt werden.

Osteogenesis imperfecta (Glasknochenkrankheit)
Der Name kommt daher, dass die Knochen der betroffenen Personen so leicht brechen „wie Glas“. Diese Krankheit ist erblich und nicht heilbar. Dafür tritt diese Krankheit nur sehr selten auf und Deutschlandweit sind nur rund 6000 Menschen davon betroffen.
Kollagen ist der Grundstoff für alle Gewebearten im menschlichen Körper. Dadurch wird das Bindegewebe elastisch und gibt den Knochen gleichzeitig Halt und Stabilität. Bei Menschen mit einer Glasknochenkrankheit gibt es einen Defekt Kollagenstoffwechsel, wodurch entweder gar kein, oder nur minderwertiges Kollagen im Körper produziert wird. Folglich können sich die Knochen sehr leicht verformen und bei niedrigsten Belastungen bereits brechen.

Wie halte ich meine Knochen gesund?

Knochendichte erhöhen

Es ist ein weit verbreiteter Irrtum, dass eine reine Zufuhr von Calciumpräparaten ausreicht, um starke Knochen zu bekommen. Um einem frühzeitigen Knochenschwund vorzubeugen und die Knochendichte zu erhöhen ist eine ausgewogene Kombination aus Vitaminen, Mineralstoffen und Spurelementen unerlässlich. Dazu zählen unter anderem Zink, Bor, Kupfer, Calcium, Phosphor, Magnesium, Kalium, Silizium, sowie Vitamin D und K.

regelmäßige Bewegung
Laufen oder Springen belastet die Knochen am meisten. Obwohl dabei ein Druck von bis zum 10-fachen des eigenen Körpergewichts wirken kann, ist das regelmäßige Betreiben von Sport unglaublich wichtig. Ein Knochen wird nämlich nur aufgebaut, wenn er durch Bewegung stimuliert wird. Besonders wichtig ist dabei, dass vor allem Kinder die Möglichkeit zu einer aktiven Bewegung haben.
Wird allerdings viel Zeit im Sitzen verbracht, so beginnt der Knochen an Substanz zu verlieren. Ein Bequemlicher und Passiver Lebensstil sollte deshalb unbedingt vermieden werden.

Nahrungsmittel für gesunde Knochen

  • Mineralwasser mit einem Kalziumgehalt von mehr als 150 mg/Liter
  • dunkle Gemüsesorten liefern Calcium und Vitamin K (Bsp. Grünkohl)
  • Fettfische sind reich an Vitamin D (Bsp. Lachs, Makrele, Tunfisch)
  • Hartkäsesorten sind ideale Kalziumlieferanten, aber aufgrund des hohen Fettgehalts nur in Maßen zu genießen
  • Kräuter liefern zusätzlich Kalzium
  • Spinat enthält wertvolle Inhaltsstoffe wie Kalzium, Vitamin K, Folsäure und Eisen
  • Brokkoli steckt voller Vitamin K. Die Kalziumeinlagerungen in den Knochen werden dadurch gefördert.

Magnesium

Unzählige Untersuchungen Gehen davon aus, dass ungefähr 70 bis 95 Prozent der Bevölkerung an Magnesiummangel leiden. Immer mehr Gesundheitsexperten sind jedoch davon überzeugt, dass der Mensch ohne ausreichend Magnesium keine vollkommen gesunden Knochen haben kann. Da der menschliche Organismus kein Magnesium selber herstellen kann, ist der Körper auf die Zufuhr über die Nahrungsmittelaufnahme angewiesen. Der tägliche Bedarf einer erwachsenen Frau liegt bei etwa 300 Milligramm. Ein erwachsener Mann hingegen benötigt rund 400 Milligramm, um seinen Bedarf zu decken. Bei Sport, anstrengender körperlicher Arbeit und Stress, sowie bei Schwangerschaften und in der Stillzeit kann sich der Bedarf an Magnesium stark erhöhen.

Nahrungsmittel mit mehr als 100 mg Magnesium pro 100 g:

  • Vollkornprodukte und Vollkornmehl
  • Kleie, Haferflocken und Hafermehl
  • Vollreis
  • Grünes Gemüse
  • Sesamsamen und Sonnenblumenkerne
  • Nüsse
  • Bohnen und Erbsen

Es gibt aber auch Nahrungsmittel mit einem geringeren Magnesiumgehalt. Hierbei handelt es sich um ungefähr 20 bis 100 Milligramm pro 100 Gramm. Dazu gehören Milchprodukte genauso wie Fleisch und Fisch. Eine Abwechslungsreiche Ernährung wird durch den Verzehr von Kartoffeln und poliertem Reis gefördert. Obst und Gemüse (vor allem Brokkoli, Kohlrabi und Meerrettich) sorgen zudem für Frische und Leichtigkeit in einer den Knochen entsprechenden Ernährung.

Interessante Fakten über Knochen

 

  • Während ein ausgewachsener Mensch rund 206 Knochen hat, so können Säuglinge teilweise sogar mehr als 300 besitzen. Diese wachsen allerdings im Laufe des Lebens zusammen. Dadurch ergeben sich in späterer Folge auch die leicht unterschiedliche Anzahl an Knochen beim Menschen.
  • 64 Knochen werden beim Achselzucken in Bewegung gesetzt.
  • Der kleinste Knochen trägt den Namen Steigbügel und ist 2,6 Millimeter groß. Er befindet sich im Mittelohr.
  • Zwischen 1-1,5 Kilogramm beträgt das Gewicht von Kalzium bei einem erwachsenen Knochengerüst.
  • Der Mensch hat doppelt so viele Knochen wie eine Giraffe.
  • In einem Experiment an der Berliner Charité wurden bei einem Stahlrohr, einem StahlstüCK und einem Knochen so lange der Druck erhöht bis sie brachen. Während zuerst das Holzstück bei einer Belastung von 224 kg brach, schaffte es das Stahlstück auf einen ausgeübten Druck von 255 kg. Der Knochen gab jedoch erst bei 642 Kilogramm nach.

Typische & häufige Erkrankungen

 

  • Arthrose
  • Arthritis
  • Morbus Paget (diese Krankheit wird einfachheitshalber auch als Paget-Krankheit bezeichnet)
  • Osteoporose (Abnahme der Knochenstruktur)
  • Osteopetrose (Marmorknochenkrankheit)
  • Osteogenesis imperfecta (bekannt als Glasknochenkrankheit)
  • Osteomalazie (erhöhte Elastizität für zu einer Knochenerweichung)
  • Rachitis (Störung des Knochenstoffwechsels)
  • Skoliose (Krümmung der Wirbelsäule)

Fragen & Antworten

Sind unsere Knochen lebendig?

Ja. Unsere Knochen werden von sehr feinen Adern durchblutet. Die Knochenzellen sind dafür verantwortlich, dass sich unsere Knochen ununterbrochen erneuern. Nur durch diesen regelmäßigen Umbau können Knochen wachsen und werden stabil gehalten.
Werden bestimmte Knochen beispielsweise über eine sehr lange Zeit nicht durch Sport belastet und kommt es dann zu einer erneuten sportlichen Aktivität, so reagieren die Knochenzellen umgehend darauf. An den belasteten Stellen werden dem Knochen neue Querverstrebungen hinzugefügt, um ihn zusätzlich zu verstärkt und so vor möglichen Brüchen schützt.

Aus welchen Bestandteilen setzt sich ein Knochen zusammen?

  • 20 % Wasser
  • 25 % organische Bestandteile (Knochenzellen und Knochenknorpel)
  • 55% anorganische Knochenbestandteile (Salze, davon 86%Calciumphosphat, Calciumkarbonat, Calciumfluorid, Calciumchlorid und Magnesiumphosphat).

Welcher ist der kleinste und größte Knochen im menschlichen Körper?

Der kleinste Knochen liegt in einem Hohlraum im Mittelohr. Der kleinste menschliche Knochen trägt den Namen Steigbügel und misst lediglich 2,6 – 3,4 Millimeter bei einem Gewicht von ungefähr 3 Milligramm.
Am größten ist mit Abstand der Oberschenkelknochen. Bei einem erwachsenen Mann mit einer Körpergröße von 1,80 m kann dieser Knochen bis zu 50 cm lang sein. Es ist allerdings nicht nur der größte, sondern auch der stabilste Knochen.

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