Der Körper eines Kindes hat bei der Geburt etwa 270 Knochen. Einige wachsen schließlich zusammen oder verschmelzen, um die 206 Knochen des erwachsenen Skeletts zu bilden. Zusammen bilden Gruppen von Knochen und Knorpel das Skelett, das dem Körper Form und Gestalt gibt.
Knochentypen
Knochen können durch ihre Form beschrieben werden.
Lange Knochen wirken wie Hebel und helfen uns, uns zu bewegen. Die langen Knochen sind der Oberarmknochen, die Elle und die Speiche in jedem Arm und der Oberschenkelknochen, das Schienbein und das Wadenbein in jedem Bein.
Kurze Knochen befinden sich in den Handgelenken und Knöcheln. Sie überbrücken Räume und geben uns Beweglichkeit.
Flache Knochen schirmen und schützen wichtige Organe. Das sind die Schädelknochen, das Brustbein (auch Sternum genannt) und die Rippen.
Unregelmäßige Knochen passen nicht in die anderen Kategorien. Sie sind die Knochen der Wirbelsäule (auch Wirbel genannt) und des Beckens.
Zellulärer Aufbau eines Knochens
Knochen bestehen aus einer Knochenmatrix und verschiedenen Zelltypen.
Knochenmatrix
Die Knochenmatrix, oder Osteoid, ist das Gewebe, das die Knochenzellen umgibt. Es enthält Mineralien wie Kalzium und starke Fasern namens Kollagen. Zusammen helfen die Mineralien und das Kollagen, die Knochen stark und steif zu machen.
Knochenzellen
Es gibt 3 Haupttypen von Knochenzellen.
Osteozyten sind reife Knochenzellen. Sie helfen, die Menge an Protein und Mineralien in der Knochenmatrix zu kontrollieren.
Osteoblasten sind unreife Knochenzellen. Sie stellen Knochenmatrix her, die sich zu Knochen verhärten kann. Osteoblasten befinden sich an den äußeren und inneren Oberflächen des Knochens. Wenn ein Osteoblast von Knochenmatrix umgeben ist, reift er zu einem Osteozyten heran.
Osteoklasten sind Knochenzellen, die Knochen abbauen und umgestalten, wenn sie wachsen oder wenn das Skelett belastet wird. Osteoklasten helfen auch bei der Kontrolle des Kalziumspiegels im Blut, da sie Kalzium ins Blut abgeben, wenn sie Knochen abbauen.
Wenn die Osteoklasten schneller arbeiten als die Osteoblasten, wird der Knochen schwach. Wenn die Osteoblasten schneller arbeiten als die Osteoklasten, wird der Knochen größer und stärker.
Aufbau eines Knochens
Knochen besteht aus folgenden Schichten.
Das Periost ist eine Schicht aus faserigem Gewebe, die den Knochen bedeckt.
Kompakter Knochen ist der dichte, harte, glatte äußere Teil eines Knochens. Er umgibt die Markhöhle und enthält Blutgefäße und Nerven.
Die Markhöhle ist der hohle Teil des Knochens, der das Knochenmark enthält. Das Knochenmark bildet Blutzellen und speichert Fett.
Schwammiger Knochen (auch Spongiosa genannt) besteht aus kleinen, nadelförmigen Knochenstücken, die wie eine Bienenwabe angeordnet sind. Spongiöser Knochen trägt dazu bei, das Gewicht eines Knochens zu verringern und dennoch Festigkeit zu gewährleisten.
Knorpel bedeckt das Ende der Knochen. Es ist ein zähes, faseriges Bindegewebe, das verhindert, dass die Knochen aneinander reiben und wie ein Kissen wirkt, um Stöße zu absorbieren.
Lange Knochen werden in folgende Bereiche unterteilt.
Die Diaphyse oder der Schaft eines langen Knochens macht den größten Teil seiner Länge aus. Sie enthält meist kompakten Knochen.
Die Epiphyse befindet sich an jedem Ende eines Röhrenknochens. Sie enthält meist schwammigen Knochen.
Die Metaphyse ist der Teil eines langen Knochens zwischen der Diaphyse und der Wachstumsplatte.
Die Wachstumsplatte oder Epiphysenplatte ist eine dünne Knorpelscheibe zwischen der Epiphyse und der Metaphyse. Sie ermöglicht es einem Knochen, länger zu werden und verschwindet im Alter von etwa 20 Jahren.
Knochenwachstum
Knochen sind bei Kindern und Jugendlichen kleiner als bei Erwachsenen. Das Wachstum der Knochen wird durch Hormone gesteuert. Im Alter von 18 bis 20 Jahren ist das Wachstum aller Knochen abgeschlossen.
Lange Knochen in Armen und Beinen sowie das Becken entwickeln sich aus Knorpel. Diese Knochen haben Wachstumsplatten, die es ihnen ermöglichen, länger zu wachsen. Die Wachstumsplatten setzen sich aus sich vermehrenden Knorpelzellen zusammen. Die Osteoblasten ersetzen allmählich den Knorpel durch Knochen. Da Mädchen früher reifen als Jungen, wandeln sich ihre Wachstumsplatten früher in Knochen um.
Einige Knochen, darunter die Knochen des Schädels, des Unterkiefers (Mandibula genannt) und des Schlüsselbeins (Clavicula genannt), entwickeln sich anders als das Becken und die langen Knochen der Arme und Beine. Diese Knochen entwickeln sich aus einem Zelltyp, der in sich entwickelnden Embryonen vorkommt, einer sogenannten mesenchymalen Zelle. Mesenchymale Zellen können sich in die Zellen verwandeln, die Knochen bilden (Osteoblasten genannt).
Funktion
Knochen:
- formen und stützen den Körper
- schützen wichtige Organe, wie Herz, Lunge und Gehirn
- sind mit Muskeln verbunden und helfen uns, uns zu bewegen
- speichern Fett und Mineralien
- bilden Blutzellen