Die Knochen des Menschen

Das Skelett eines erwachsenen Menschen besteht aus rund 206 bis 214 Knochen, die in einem verbindenden Netzwerk aus Sehnen, Bändern und Knorpeln angeordnet sind. Das Skelett erfüllt neben Stützfunktionen Bewegungsfunktionen und Schutzfunktionen, dient der Kalziumeinlagerung und der endokrinen Regulation. Diese Funktionen ermöglichen dem Menschen das Überleben. Außerhalb des menschlichen Körpers werden Knochen spröde. Im Körperinneren bleiben sie das gesamte Leben lang lebendig. Einzelne Knochen sind mit einem Netzwerk aus Blutgefäßen und Nerven ausgestattet, das sie ans Blut- und Nervensystem anbindet. Wirbeltiere sind mit einem internen Skelett aus Knochen ausgestattet. 98 Prozent aller Tiere sind allerdings wirbellos und verfügen demnach nicht über ein internes Skelett mit Rückgrat. Menschliche Säuglinge besitzen rund 270 Knochen, von denen einige während der Entwicklungsphase zusammenwachsen. Im Erwachsenenalter hat sich die anfängliche Knochenzahl so auf 206 bis 214 Knochen reduziert.

Das Skelett von erwachsenen Männern und Frauen unterscheidet sich in einigen Punkten. Das Frauenskelett muss vor allem die Geburt von Kindern ermöglichen. Daher ist das weibliche Becken flacher, runder und proportional größer. Das männliche Becken steht in einem Winkel von etwa 90 Grad oder weniger, während das weibliche Becken 100 Grad oder mehr erreicht.

Die Knochen in sechs Kategorien

Lange Knochen:

Lange Knochen sind länger, als sie breit sind. Sie bestehen aus einer Achse und einer variablen Anzahl von Enden (Extremitäten) und sind in der Regel leicht gebogen, was ihnen Stärke und Stabilität verleiht. Beispiele für lange Knochen sind Oberschenkel, Schienbein, Wadenbein, Oberarmknochen sowie Elle und Speiche.

Kurze Knochen:

Kurze Knochen sind in quaderförmig und besitzen ähnliche Länge wie Breite. Beispiele für kurze Knochen sind der Knöchel und die Handwurzelknochen.

Flache Knochen:

Flache Knochen haben eine dünne Form und bieten neben mechanischem Schutz umfangreiche Flächen für Muskelverknüpfungen. Beispiele für flache Knochen sind, neben der Scapula (Schulterblätter), die Schädelknochen zum Schutz des Gehirns, das Brustbein und die Rippen zum Schutz der Brustorgane.

Unregelmäßige Knochen:

Unregelmäßige Knochen besitzen komplizierte Formen und können daher nicht in eine der oben genannten Kategorien eingeordnet werden. Ihre Formen sind auf ihre Funktionen die innerhalb des Körpers abgestimmt. Sie stellen mechanische Unterstützung für den Körper bereit oder schützen beispielsweise das Rückenmarks (im Fall der Wirbel). Neben den Wirbeln sind einige Gesichtsknochen unregelmäßige Knochen.

Sesamknöchelchen:

Sesamknöchelchen entwickeln sich an Sehnen und liegen an Orten mit erheblicher Reibung, Spannung oder körperlicher Belastung. In den Handflächen und den Fußsohlen variiert ihre Ausbildung und Anzahl von Person zu Person stark. Die Patella (Kniescheiben) haben alle Menschen gemein.

Suturale Knochen:

Suturale Knochen werden nicht formtypologisch, sondern durch ihre Lage klassifiziert. Die extrem kleinen Knochen befinden sich innerhalb der Knochennaht und liegen dort zwischen den Schädelknochen. Die Zahl der suturalen Knochen unterscheidet sich von Mensch zu Mensch.

Wie werden Knochen gebildet?

Knochen werden durch die Verknöcherung von Knorpeln gebildet. Alle Knochen beginnen schon in der Gebärmutter in Form eines Knorpels. Über einen Zeitraum von mehreren Jahren werden sie durch Verknöcherungsprozesse zu harten Knochen. Kalzium ist zur Sicherung des Knochenwachstums relevant.

Typische Knochen besitzen eine dichte und harte Außenschicht. Darunter liegt eine Schicht aus schwammartigen Knochen, die leichter und flexibler ist. In der Mitte vieler Knochen liegt das geleeartige Knochenmark, das ständig neue Zellen für das Blut produziert und zum blutbildenden System gerechnet wird.

Die Zähne werden als Teil des Skeletts betrachtet, aber gelten nicht als Knochen. Sie bestehen aus Dentin und Schmelz und entsprechen der stärksten Substanz im menschlichen Körper. Zähne spielen auch eine wichtige Rolle bei der Nahrungsaufnahme.

Die wichtigsten Knochen des menschlichen Skeletts:

• Schädel, bestehend aus Schädeldecke, Unter- und Oberkiefer
• Schultergürtel, bestehend aus Schlüsselbein und Schulterblatt
• Arm, bestehend aus Oberarmknochen, Elle und Speiche
• Hand, bestehend aus Handwurzelknochen, Metakarpalknochen und Fingerknochen
• Brust, bestehend aus Brustbein und Rippen
• Wirbelsäule, bestehend aus Halsbereich, Thorax, Lendenwirbel, Kreuzbein und Steißbein
• Beckengürtel, bestehend aus Ilion, Schambein und Sitzbein
• Bein, bestehend aus Oberschenkel, Schien- und Wadenbein
• Knöchel, bestehend aus Sprungbein und Kalkaneus
• Fuß, bestehend aus Fußwurzel, Mittelfuß und Zehenknochen

Das Skelett besteht aus zwei unterschiedlichen Teilen: dem axialen Skelett und dem appendikulären Skelett. Das axiale Skelett besteht aus insgesamt 80 Knochen und wird von der Wirbelsäule, dem Brustkorb und dem Schädel gebildet. Das axiale Skelett überträgt das Gewicht von Kopf, Rumpf und oberen Extremitäten auf die unteren Extremitäten. Dieser Vorgang findet an den Hüftgelenken statt, die dem Menschen den aufrechten Gang ermöglichen.

Das appendikuläre Skelett hat insgesamt 126 Knochen und wird durch die Brustgürtel, die oberen Gliedmaßen, den Beckengürtel und die unteren Extremitäten gebildet. Gehen, Rennen und andere Bewegungen werden durch diesen Skelettanteil ermöglicht. Zudem werden wichtige Verdauungsorgane, Ausscheidungsorgane und Fortpflanzungsorgane vom appendikulären Skelett geschützt.

Die Funktionen des Knochensystems im Überblick

Stütze
Das Skelett ist das Rahmenwerk des Körpers, unterstützt das Weichgewebe und bietet Befestigungsstellen viele Skelettmuskeln.

Schutz

Das Skelett bietet einen mechanischen Schutz für innere Organe und reduziert so das Risiko für innere Verletzungen. So schützen zum Beispiel Schädelknochen das Gehirn, Wirbel das Rückenmark und der Brustkorb das Herz und die Lunge.

Motorische Unterstützung

Skelettmuskeln sind an Knochen befestigt. Wenn die dazugehörigen Muskeln kontrahieren sorgen sie dafür, dass sich die Knochen bewegen.

Einlagerung von Mineralien

Das Knochengewebe speichert Mineralien wie Kalzium (Ca) und Phosphor (P). Bei Bedarf geben Knochen die Mineralien ins Blut ab, um ein mineralisches Gleichgewicht herzustellen.

Produktion von Blutzellen

In größeren Knochen produziert das rote Knochenmark die Blutzellen.

Einlagerung von chemischer Energie

Mit zunehmendem Alter kann sich rotes Knochenmark in gelbes Knochenmark verwandeln. Gelbes Knochenmark besteht hauptsächlich aus Fettzellen und Blutzellen. Es stellt eine chemische Energiereserve dar.

Erkrankungen des Knochensystems

Röntgenstrahlen, MRTs, Knochendichte-Tests und Arthroskopie werden zu den wichtigsten Diagnostika zur Detektion von Krankheiten und Fehlbildungen des Skeletts gerechnet. Knochenscans und Knochenmarkbiopsien werden zur Krebsdiagnostik eingesetzt. Die häufigsten Knochenerkrankungen sind metabolische Krankheiten wie Osteoporose und Osteomalazie.

Osteoporose ist eine verbreitete Krankheit, die insbesondere ältere Menschen betrifft und sich durch den Abbau von Knochengewebe auszeichnet. Bei der Osteoporose verliert der Knochen Kalzium, wird dünner und kann sogar vollständig verschwinden. Osteomalazie ist eine Knochenerweichung. Sie wird oft durch Vitamin-D-Mangel ausgelöst und kann aus einem Defekt im Knochenbildungsprozess resultieren. Osteoporose entwickelt sich an bereits konstruierten Knochen.

Arthritis bezeichnet eine Gruppe von mehr als 100 entzündlichen Krankheiten, die Gelenke und gelenknahe Strukturen beschädigen. Arthritis kann Gelenke, Gelenkkapseln, das umgebende Gewebe sowie Strukturen im ganzen Körper angreifen. Die Erkrankung betrifft in der Regel die Gelenke des Halses, der Schultern, der Hände, des Rückens, der Hüfte oder der Knie.

Auch Skoliose ist eine verbreitete Erkrankung, die einer Verkrümmung des Rückens oder der Wirbelsäule entspricht und oft eine ausgeprägte „C“-Form oder „S“ -Form der betroffenen Knochen verursacht. Diese Erkrankung wird typischerweise während der Adoleszenz erkennbar.

Etwa 90 Prozent der Menschen erleben im Laufe ihres Lebens Schmerzen im unteren Rücken. Oft helfen entzündungshemmende Medikamente. Manchmal wird auch eine elektrische Stimulation angewandt, um die Beschwerden zu lindern.

Eine seltene Erkrankung des Skeletts ist Knochenkrebs. Die Krankheit kann sich in den Knochen entwickeln, oder von einem anderen Teil des Körpers auf die Knochen übergreifen. Die letztgenannte Variante tritt häufiger auf als der primäre Knochenkrebs. Dieser entwickelt sich aus malignen Strukturen, die im Knochen oder den Knorpeln entstehen. Knochenkrebs wird häufiger bei jüngeren Patenten diagnostiziert, so vor allem im jungen Erwachsenenalter. Krebserkrankungen wie Lungenkrebs oder Brustkrebs betreffen im Vergleich dazu eher ältere Patienten. Abnormal weiße Blutkörperchen vermehren sich bei Knochenkrebs unkontrolliert und beeinflussen dadurch die Bildung von normal weißen und roten Blutkörperchen.

Bursitis (Schleimbeutelentzündung) ist eine Erkrankung, die am häufigsten die Schulter und das Hüftgelenke betrifft. Sie zeichnet sich durch eine Entzündung der Schleimbeutel aus. Bei den Schleimbeuteln handelt es sich um kleine, flüssigkeitsgefüllte Beutel, die als Schmierflächen der Muskeln dienen und sie über die Knochen bewegen.

Das Skelett ist für Brüche, Zerrungen und Frakturen anfällig. Da Knochen die lebenswichtigen Organe des Körpers schützen sollen und dementsprechend stark sind, bedarf es eines Drucks von bis zu acht Kilogramm, um einen durchschnittlichen Knochen zu brechen. Knochen wie der Schädel und Oberschenkelknochen sind noch schwerer zu brechen.

Studie des Skeletts

Die Orthopädie ist eine medizinische Fachrichtung zur Diagnostik und Behandlung des Knochensystems. Nach einem Medizinstudium durchlaufen angehende Ärzte eine Arztausbildung in der orthopädischen Chirurgie. Viele spezialisieren sich anschließend auf Bereiche wie Wirbelsäulen-, Hand- oder Sportverletzungen.

Meilensteine

Wichtige Personen in der Geschichte der Orthopädie sind:
• Hippokrates, der antike griechische Vater der Medizin, der Schienen für Frakturen des Schienbeins entwickelte.
• Galen, der in der Römerzeit (199-129 v.Chr.) das Skelett und die umliegenden Muskeln beschrieb. Medizinische Experten dieser Zeit entwickelten auch die ersten Prothesen.
• Ambroise Pare (1510-1590), der Vater der französischen Chirurgie, der Techniken für Amputationen und künstliche Gliedmaßen entwickelte.
• Antonius Mathysen (1805-1878), ein niederländischer Militärarzt, der im Jahre 1851 den Gipsverband erfand. Der Verband ist bis heute die wichtigste Methode zur Immobilisierung einer Fraktur.
• Wilhelm Conrad Röntgen, der im Jahr 1895 durch Zufall mit einem Bild bekannt wurde, das von seinem Kathodenstrahlgenerator generiert wurde und weit über den möglichen Bereich der Kathodenstrahlen projiziert wurde. Er gewann im Jahr 1901 den Nobelpreis für Physik, als er die Röntgenstrahlen entdeckte.
• Sir Reginald Watson-Jones (1902-1972), der 1940 „Frakturen und Gelenkverletzungen“ publizierte, das für mehrere Jahrzehnte als Standardwerk galt.
• H. Lowry Rausch (1879-1965), der 1949 Edelstahlstifte zur Behandlung von Frakturen an langen Röhrenknochen entwickelte.