Knochen ist ein dynamisches, lebendes Gewebe, das aus vier Hauptkomponenten besteht:
1. Organische Matrix
- Kollagen: Primäres Strukturprotein (90 % der organischen Matrix); bietet Flexibilität, Zugfestigkeit und Gerüst für Mineralisierung.
- Proteoglykane: Regulieren die Mineralisierung, tragen zur Matrixorganisation und Integrität bei.
2. Anorganische Mineralien
- Hydroxylapatit: Hauptmineral (Calciumphosphatkristalle); bietet Starrheit, Härte und Druckfestigkeit.
- Spurenelemente: Carbonat, Magnesium, Natrium, Fluorid, Kalium; unterstützen Kristallstruktur, Festigkeit und biologische Funktion.
3. Zellen
- Osteozyten: Reife Knochenzellen, eingebettet in Matrix; erhalten Struktur, regulieren Mineralhomöostase, spüren mechanische Belastung.
- Osteoblasten: Knochenbildende Zellen; synthetisieren und sezernieren neue Matrix (Osteoid).
- Osteoklasten: Knochenabbauende Zellen; bauen Matrix für Umbau und Calciumfreisetzung ab.
4. Matrixstruktur des Knochens
- Kollagenfasern: Spirale Anordnung schafft starke mehrrichtungsfähige Fasern.
- Mineralisierung: Hydroxylapatitkristalle binden an Kollagen → Verbundwerkstoff mit Zug- und Druckfestigkeit.
- Lamellen: Konzentrische Schichten bilden kompakte, organisierte Struktur.
- Osteonen (Havers-Systeme): Zylindrische Einheiten um zentrale Kanäle → Nährstoff-/Abfalltransport.
Genetik, Hormone, Ernährung, körperliche Aktivität und Alterung beeinflussen ebenfalls die Knochenstruktur und -dichte im Laufe des Lebens.
