Knochen (Osseusgewebe) ist ein spezialisiertes Bindegewebe, das durch eine mineralisierte extrazelluläre Matrix gekennzeichnet ist, die Steifigkeit, Stütze und Mineralhomöostase bietet.
Mikroskopische Anatomie
- Osteozyten: Reife Knochenzellen, die in Lacunae (kleinen Hohlräumen) innerhalb der mineralisierten Matrix residieren.
- Canaliculi: Mikroskopische Kanäle, die von Lacunae ausstrahlen, enthalten Osteozytenfortsätze (Dendriten), verbunden durch Gap Junctions → Nährstoff-/Abfallaustausch, Mechanosensing.
- Matrixzusammensetzung:
- Organisch (30 %): Typ I Kollagen (Zugfestigkeit), Grundsubstanz (Proteoglykane, Glykoproteine).
- Anorganisch (70 %): Hydroxylapatit [Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂] Kristalle – Druckfestigkeit.
- Lamellen: Konzentrische Schichten der Matrix (in Osteonen) oder parallel (in Zirkumferentiallamellen).
Strukturelle Organisation
- Kompaktes (kortikales) Knochengewebe: Dichte äußere Schicht. Funktionelle Einheit = Osteon (Havers-System): zentraler (Haversischer) Kanal (Blutgefäße, Nerven) umgeben von konzentrischen Lamellen mit Lacunae/Canaliculi. Durchdringende (Volkmannsche) Kanäle verbinden Osteonen.
- Spongiöses (trabekuläres) Knochengewebe: Inneres Netzwerk von Trabekeln, ausgerichtet entlang Spannungslinien; keine Osteonen. Lacunae in Trabekelwänden. Enthält rotes Mark (Hämatopoese).
Blutversorgung
- Periostale Arterien → Durchdringkanäle → Haversische Kanäle → Canaliculi → Osteozyten.
- Nutrient Arterie → Markhöhle → Endostiale Gefäße → trabekuläres Knochengewebe.
- Metaphysäre/Epiphyseal Arterien → Enden.
- Venöser Abfluss: Emissarvenen → Nutrient Vein → systemische Venen.
- Hochvaskulär; Knochen erhält ~10 % des Herzzeitvolumens.
Zelltypen
- Osteoblasten: Knochenbildend (synthetisieren Osteoid → Mineralisation). Abgeleitet von MSCs.
- Osteozyten: Mechanosensoren, orchestrieren Remodellierung (RANKL/OPG, Sklerostin).
- Osteoklasten: Multinukleierte resorbierende Zellen (aus Monocytenlinie). Gefranster Rand sezerniert H⁺, Kathepsin K.
- Knochenauskleidungszellen: Ruhende Osteoblasten; schützen Oberfläche, initiieren Remodellierung.
Dynamische Remodellierung
Kontinuierlicher Zyklus: Resorption (Osteoklasten) → Umkehr → Bildung (Osteoblasten) → Mineralisation. 10 % des Skeletts jährlich erneuert. Reguliert durch PTH, Calcitriol, Calcitonin, mechanische Belastung, Zytokine (RANKL/OPG, Sklerostin, Wnt).
Knochen ist lebendiges, dynamisches Gewebe – nicht statisches Gerüst.
