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Knochen

Anatomie der Gebeine

Eine Vielzahl an Knochen und Gelenken bilden das menschliche Skelett. Als Stützstruktur stabilisiert es den Körper und schützt die inneren Organe im Brustkorb. Der Zustand unserer Knochen ist deshalb von großer Bedeutung für die eigene Gesundheit. Wie sind Knochen aufgebaut, wie wandeln sie sich im Laufe des Lebens und wie kann man sie langfristig stärken?

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Wer sich das Innere eines Knochens ansieht, wird höchstwahrscheinlich staunen. Menschliche Knochen sind nämlich vielschichtig und lebendig, und sie erfüllen eine Vielzahl an Funktionen. Sie geben den Halt, der unseren Körper zusammenhält, sie tragen das Gewicht und ermöglichen es dem Menschen, sich fortzubewegen. Diese Funktionen erfüllen sie in Zusammenarbeit mit den Gelenken, Sehnen, Bändern und Muskeln. Knochen bestehen aus einer kalkhaltigen Substanz und enthalten unter anderem Kalzium, Phosphor, Natrium und weitere Mineralien.

Der Knochen im Längsschnitt

Wird ein Knochen längsseitig aufgeschnitten, sind unterschiedliche Schichten erkennbar. Die äußere Schicht ist die dünne Knochenhaut, auch Periost genannt, die den Knochen überzieht und die mit Blutgefäßen und Nerven durchsetzt ist. Aufgrund dessen ist sie schmerzempfindlich. Unter der Knochenhaut befindet sich die äußere Knochenschicht, die durch ihren dichten und stabilen Charakter für die nötige Widerstandsfähigkeit des Knochens sorgt. Im Inneren des Knochens befindet sich die Substantia Spongiosa, ein Gerüst aus feinen Knochenbälkchen, das dem Aufbau eines Schwamms ähnelt. Die Hohlräume in den Knochenbälkchen enthalten das Knochenmark. Handelt es sich um einen langen Röhrenknochen, wie der Oberarmknochen, findet sich im Inneren des Schafts eine zusammenhängende Knochenmarkhöhle. Auf diese Weise ist das lebensnotwenige Knochenmark gut geschützt, das für die Bildung neuer Blutzellen verantwortlich ist.

Das Leichtbauprinzip

Das Zusammenspiel der sehr festen äußeren Schicht und der schwammartigen belastbaren inneren Schicht verleiht dem Knochen eine besondere Eigenschaft, denn: Bei geringem Gewicht ist er höchst belastbar. Man spricht hierbei auch vom Leichtbauprinzip. Zählt man alle Knochen des Menschen zusammen, machen sie nämlich nur rund zehn Prozent des gesamten Körpergewichts aus. Bei einem Menschen, der 70 Kilogramm wiegt, wären es lediglich 7 Kilogramm Knochenmasse. Die Festigkeit erhält der Knochen durch die dafür notwendigen eingelagerten Mineralien. Je höher der Anteil, desto stabiler und dichter ist der Knochen letztendlich. Die wichtigste Rolle spielt in diesem Kontext das Mineral Kalzium, das für die Stabilität des Knochens sorgt. Wenn es im höheren Alter zu einem chronischen Kalziummangel kommt, steigt aufgrund der niedrigen Dichte das Risiko eines Knochenbruchs und die Erkrankung an einer Osteoporose, auch Knochenschwund genannt.

Wachstum und Wandel: Der Knochen lebt

Im Verlauf des Lebens sind die Knochen einem stetigen Wandel unterworfen. Dafür sind zwei Arten von lebenden Zellen verantwortlich: Osteoklasten und Osteoblasten. Während letztere neues Knochenmaterial schichtweise produzieren und den Knochen dadurch wachsen lassen, bauen die Osteoklasten alte Knochensubstanz ab. Durch den ständigen Auf- und Abbau ist der Knochen in der Lage, sich an verändernde Belastungen anzupassen, z. B. bei der Zu- oder Abnahme des Körpergewichts oder bei einer sich aufgrund einseitiger Belastung ändernden Knochenarchitektur. Auch bei sportlicher Betätigung reagieren die Knochenzellen auf die Intensität der Belastung. Ein weiteres Merkmal dieser Eigenschaft ist die Fähigkeit des Knochens, sich nach einem Bruch selber zu reparieren. In Bezug auf die Knochenzellen ist es wichtig, dass sich Auf- und Abbau im Gleichgewicht befinden, damit der Knochen nicht an Stabilität einbüßt. Dieser Prozess sorgt dafür, dass sich die Knochensubstanz im Skelett nach ca. acht Jahren ausgetauscht hat.

Das Wachstum der Knochen erstreckt sich vom Kindesalter bis in das junge Erwachsenenalter (ca. 19. Lebensjahr). In dieser Zeit vergrößern sie sich, sie werden schwerer und nehmen an Dichte zu. Die maximale Knochendichte, auch Peak Bone Mass (PBM) genannt, wird ca. im Alter von 25 bis 30 Jahren erreicht. Der Aufbau der Knochenmasse schließt sich in diesem Alter ab. Von diesem Zeitpunkt an verschiebt sich das Gleichgewicht vermehrt in Richtung einer höheren Aktivität der Osteoklasten – Der Beginn des Knochenabbaus setzt ein. Dieser Prozess beschleunigt sich besonders bei Frauen ab dem 50. Lebensjahr, was an der Menopause liegt.  Da die Wechseljahre mit einem Abfall des Östrogenspiegels einhergehen – Östrogen begünstigt den Knochenaufbau – setzt der verstärkte Knochenschwund bei Frauen in der Regel früher als bei Männern ein.

Starke Knochen durch die richtige Ernährung und Sport

Zwei Faktoren haben es bezüglich der positiven Auswirkung auf den Zustand der Knochen besonders in sich: die Ernährung und sportliche Betätigung. Hinsichtlich der Ernährung ist es wichtig, den Körper ausreichend mit Proteinen, Kalzium und Vitamin-D zu versorgen. Im Zusammenspiel sorgen das Mineral und das Vitamin für starke, stabile Knochen. Sportliche Betätigung erhält die Knochenmasse und regt den Knochenstoffwechsel an. Hierbei wirkt sich eine Mischung aus Ausdauertraining sowie muskulärem Training (Krafttraining), besonders im Bereich des Rückens und der Oberschenkel, positiv aus. Das sind nämlich die Körperteile, die in höherem Alter besonders anfällig für Frakturen sind. Gezieltes Krafttraining sogt für eine gesteigerte Gangsicherheit und besseres Gleichgewicht. Eine gestärkte Muskulatur und gute Koordinationsfähigkeit mindern das Risiko zu stürzen. In Bezug auf den Ausdauersport sind Sportarten wie Wandern, Nordic Walking und Radfahren geeignet, um die Knochen zu stärken und auch im höheren Alter präventiv das Risiko einer Fraktur zu verkleinern.