Knochengewebe existiert in zwei architektonischen Formen, die für unterschiedliche mechanische Anforderungen optimiert sind.
Kompaktknochen (Cortical Bone)
- Aussehen: Dicht, massiv, elfenbeinweiß. Mit bloßem Auge: glatt, nicht porös.
- Struktur: Osteone (Haversche Systeme) – konzentrische Lamellen um Zentralkanal (Blutgefäße, Nerven). Volkmann-Kanäle verbinden Osteone.
- Zusammensetzung: 80–90 % der Knochenmasse; hohe Mineraldichte.
- Eigenschaften: Hohe Steifigkeit, Druck-/Zugfestigkeit; geringe Dehnungstoleranz. Widersteht Biegung/Torsion.
- Lokalisation: Diaphysen langer Knochen, äußere Hülle aller Knochen.
- Vaskularität: Begrenzt – Nährarterien + Periostgefäße; verlässt sich auf Diffusion durch Kanälchen.
Spongiöse Knochen (Cancellous/Trabecular Bone)
- Aussehen: Porös, wabenartig, gitterartig. Mit bloßem Auge: offenes Netzwerk von Stangen/Platten (Trabekeln).
- Struktur: Trabekel entlang von Spannungslinien ausgerichtet (Wolffsches Gesetz). Markhöhlen gefüllt mit rotem/gelbem Mark.
- Zusammensetzung: 10–20 % der Masse; hohe Oberfläche, geringe Dichte.
- Eigenschaften: Geringe Steifigkeit, hohe Dehnungstoleranz, Energieabsorption. Verteilt Last auf Kortikalgehäuse.
- Lokalisation: Epiphysen, Wirbelkörper, Flachknochen (Schädel, Rippen, Becken), Metaphysen.
- Vaskularität: Stark vaskulär – Marksinusoide; schneller Umbau.
Funktionale Synergie
Langer Knochen = Kortikalröhre (Biegwiderstand) + trabekuläre Enden (Lastverteilung, Markhämatopoese). Osteoporose verliert bevorzugt trabekulären Knochen → Wirbel-/Hüftfrakturen.
Klinische Relevanz
- Biopsie: Iliac crest (trabekulär) für Stoffwechselknochenerkrankungen.
- Implantate: Osseointegration erfordert trabekuläres Engagement.
- Bildgebung: CT (Kortikalstärke), DXA (trabekuläre Dichte – Wirbelsäule/Hüfte), HR-pQCT (Mikroarchitektur).
