Knochenumbau und -heilung

Knochenumbau

• Die Gesamtknochenmasse bleibt bei Erwachsenen konstant; Knochen Knochen Aufbau der Knochen sind jedoch nicht statisch:
  • Knochenauf- und abbau finden ständig statt.
  • Aufbau und Abbau treten sowohl an den Oberflächen des Periosts als auch des Endosts auf.
• Knochenaufbau:
  • Durch Osteoblasten Osteoblasten Knochenentwicklung und Ossifikation
  • Osteoidnaht: unmineralisiertes Matrixband durch Osteoblasten Osteoblasten Knochenentwicklung und Ossifikation aufgebaut
  • Verkalkungsfront: abrupte Trennung zwischen altem Knochen Knochen Aufbau der Knochen und Osteoidnaht
• Knochenabbau:
  • Von Osteoklasten Osteoklasten Knochenentwicklung und Ossifikation durchgeführt: lysosomale Enzyme Enzyme Grundlagen der Enzyme und Protonen (H⁺) bauen Knochenmatrix ab
  • Sobald die Resorption abgeschlossen ist, gehen Osteoklasten Osteoklasten Knochenentwicklung und Ossifikation in Apoptose.
• Initialsignal:
  • Mikroschäden werden von Osteozyten Osteozyten Knochenentwicklung und Ossifikation wahrgenommen.
  • Beschädigte Osteozyten Osteozyten Knochenentwicklung und Ossifikation durchlaufen Apoptose, wodurch intrazelluläre Komponenten freigesetzt werden → Knochenauskleidungszellen erkennen Apoptose und senden Chemoattraktoren.
• Steuerung des Umbaus:
  • Der Calciumspiegel steuert den Parathormonspiegel (PTH), der wiederum die Osteoklastenaktivität steuert.
  • Reaktion auf mechanische Belastung (Wolff’sches Gesetz): Ein Knochen Knochen Aufbau der Knochen remodelliert sich als Reaktion auf die auf ihn ausgeübte Kraft.
    • Gebogene Knochen Knochen Aufbau der Knochen sind dicker, wo sie sich biegen können.
    • Die Trabekel richten sich entlang der Kompressionslinien aus.
    • Die Knochen Knochen Aufbau der Knochen der dominanten Hand Hand Hand sind dicker.
    • Große knöcherne Vorsprünge erscheinen dort, wo der Muskelzug stärker ist.

Eselsbrücke:

• Osteoblasten bauen Knochen Knochen Aufbau der Knochen auf.
• Osteoklasten klauen Knochenmasse.

Knochenheilung

• Nach einer Fraktur Fraktur Überblick über Knochenbrüche dauert die Heilung und Reparatur etwa 6–8 Wochen.
• Schritte der Reparatur:
  • Hämatombildung/ Untergang von Knochengewebe
  • Fibrokartilaginäre Kallusbildung:
    • Weiches Granulationsgewebe (Blutgefäße wachsen in das Hämatom ein, phagozytäre Zellen beginnen die Gewebereste zu beseitigen)
    • Fibroblasten, Chondroblasten und osteogene Zellen dringen in das Gebiet ein.
    • Fibroblasten produzieren Kollagen Kollagen Bindegewebe, das die beiden getrennten Knochenenden wieder vereint.
    • Chondroblasten bilden eine knorpelige Matrix.
    • Osteoblasten Osteoblasten Knochenentwicklung und Ossifikation beginnen, spongiosen Knochen Knochen Aufbau der Knochen zu bilden.
  • Knochenkallusbildung:
    • Nach einer Woche bilden sich Trabekel im Kallus.
    • Nach einigen Monaten wird der Kallus zu Knochen Knochen Aufbau der Knochen.
  • Knochenrekonstruktion:
    • Überschüssiges Material an der Diaphyse Diaphyse Aufbau der Knochen wird entfernt.
    • Kompakter Knochen Knochen Aufbau der Knochen bildet den Schaft.

Hormonelle Kontrolle des Knochenumbaus

Parathormon (PTH)

• Von den Nebenschilddrüsen Nebenschilddrüsen Nebenschilddrüsen sezerniert
• Erhöht den Calciumspiegel im Blut (wird aus den Knochen Knochen Aufbau der Knochen freigesetzt):
  • Indirekte Aktivierung von Osteoklasten Osteoklasten Knochenentwicklung und Ossifikation
  • Wirkt auch auf Nieren Nieren Niere und Darm, um die Calciumsekretion/-aufnahme zu regulieren

Calcitonin Calcitonin Weitere antiresorptive Medikamente

• Von C-Zellen der Schilddrüse Schilddrüse Schilddrüse freigesetzt
• Reguliert den Knochenabbau durch Hemmung von Osteoklasten Osteoklasten Knochenentwicklung und Ossifikation
• Wird oft zur Behandlung von Osteoporose Osteoporose Osteoporose supplementiert

Wachstumshormon

• Von der Hypophyse Hypophyse Hypophyse abgesondert
• Stimuliert die Freisetzung von insulin-like growth factor (IGF)
• Verursacht sowohl die Osteoblasten- als auch die Osteoklastenfreisetzung, aber der Kumulativeffekt ist das Knochenwachstum

Östrogen

• Wird bei Frauen von den Eierstöcken und bei Männern von den Hoden Hoden Hoden freigesetzt
• Blockiert die Proliferation/Aktivität von Osteoklasten Osteoklasten Knochenentwicklung und Ossifikation
• Mangel führt zu einer Abnahme der Knochenmasse

Klinische Relevanz

• Knochenfraktur: Bruch im Knochen Knochen Aufbau der Knochen, der durch Unfallverletzungen, Stürze oder Sportverletzungen entsteht. Brüche können sogar spontan in geschwächten Knochen Knochen Aufbau der Knochen, wie Knochen Knochen Aufbau der Knochen geringer Dichte und osteoporotischen Knochen Knochen Aufbau der Knochen, oder bei Überbeanspruchung und Stress entstehen. Frakturen werden in unterschiedliche Kategorien eingeteilt, z.B. Querfraktur, Impressionsfraktur, Grünholzfraktur Grünholzfraktur Grünholzfraktur und Schrägfraktur. Der Knochenumbau wird als Reaktion auf Frakturen aktiviert und führt zur Reparatur.
• Osteomalazie Osteomalazie Osteomalazie und Rachitis und Rachitis Rachitis Osteomalazie und Rachitis: verursacht durch Mangel an Calcium in der Nahrung oder durch Vitamin-D-Mangel Vitamin-D-Mangel Fettlösliche Vitamine und deren Mangelerscheinungen. Unter diesen Bedingungen sind die Knochen Knochen Aufbau der Knochen schlecht mineralisiert. Rachitis Rachitis Osteomalazie und Rachitis beeinflusst den Knorpel der epiphysären Wachstumsfugen bei Kindern, während Osteomalazie Osteomalazie Osteomalazie und Rachitis die Lokalisationen des Knochenumbaus bei Kindern und Erwachsenen beeinflusst. Als Endergebnis sind die Knochen Knochen Aufbau der Knochen schlecht mineralisiert. Das Osteoidgerüst wird errichtet, aber Calciumsalze füllen diese Matrix nicht ausreichend, was zu brüchigen Knochen Knochen Aufbau der Knochen führt, die sich leicht verformen. Normalerweise stellt die Einnahme von Vitamin D Vitamin D Fettlösliche Vitamine und deren Mangelerscheinungen die Homöostase der Knochenbildung und der Calciumablagerung wieder her.
• Osteoporose Osteoporose Osteoporose: Krankheitsprozess, bei dem der Knochenabbau größer ist als der Knochenaufbau. Ätiologien können variieren, aber Östrogenmangel nach der Menopause Menopause Menopause ist eine häufige Ursache. Die Zusammensetzung der Matrix bleibt normal, aber die Knochenmasse nimmt ab und die Knochen Knochen Aufbau der Knochen werden porös und leicht. Menschen mit Osteoporose Osteoporose Osteoporose werden selbst bei leichten Traumata anfällig für Frakturen. Die Behandlung/Prävention kann mit Bewegung, Hormonersatztherapie, Bisphosphonaten und Statinen erfolgen.