Skelettsystem, Knochen

Das tragende Gerüst des Körpers, das eine Ansammlung von Gelenkknochen darstellt; bestimmt das Aussehen und die Form des Körpers von Menschen und Wirbeltieren. Knochen ist ein komplexes Gebilde, das aus Knochengewebe (der Hauptmasse des Knochens), Knochenmark, Gelenkknorpel, Nerven und Blutgefäßen besteht.

Die Außenseite der Knochen, mit Ausnahme der Gelenkflächen, ist mit Periost bedeckt. Das Periost ist ein dünner, starker Bindegewebsfilm, der reich an Blutgefäßen und Nerven ist. Basierend auf ihrer Form und Struktur gibt es vier Haupttypen von Knochen: röhrenförmig, schwammig, flach oder breit und gemischt.

Röhrenknochen bestehen aus einer Diaphyse (kompakter Knochen), die Knochenmark enthält, und zwei Epiphysen, deren Gelenkfläche mit Knorpel (Knochen der unteren und oberen Extremitäten) bedeckt ist. Schwammige Knochen bestehen hauptsächlich aus schwammiger Substanz, die mit einer dünnen Schicht kompakter Substanz bedeckt ist – Rippen, Wirbel, kleine Fuß- und Handknochen.

Flache oder breite Knochen bilden Hohlräume für innere Organe (Schädelknochen, Beckenknochen). Zu den Mischknochen zählen Knochen, die aus mehreren Teilen bestehen, beispielsweise die Knochen der Schädelbasis.

Die Knochen des Skeletts sind durch Gelenke, Bänder, Membranen, Knorpel und Nähte miteinander verbunden. Der organische Teil des Knochens besteht zu 95 % aus kollagenem Protein, 5 % sind nicht kollagene Proteine, Kohlenhydrate und Fette. Die Elastizität des Knochens hängt von organischen Stoffen ab, seine Härte von mineralischen Stoffen.

Die Kombination dieser Komponenten verleiht dem Knochen eine erhebliche Festigkeit und Elastizität. Das Skelettsystem erfüllt im Körper eine Reihe mechanischer und biologischer Funktionen. Die mechanischen Funktionen des Skeletts sorgen für Halt und Bewegung sowie für den Schutz der inneren Organe. Unterstützung und Bewegung sind aufgrund der Struktur der Knochen wie lange und kurze Hebel möglich, die durch bewegliche Gelenke verbunden sind und durch an den Knochen befestigte Muskeln leicht in Bewegung gesetzt werden können.

Darüber hinaus bilden Knochen Kanäle und Hohlräume usw. innere Organe schützen. So schützt der knöcherne Kanal der Wirbelsäule das Rückenmark, die Schädelknochen – das Gehirn, die Brust – das Herz, die Lunge usw.

Die biologischen Funktionen des Skelettsystems werden durch seine Beteiligung an den Prozessen der Hämatopoese und des Stoffwechsels bestimmt. Beispielsweise führt das im Knochen befindliche Knochenmark den Prozess der Bildung von Blutzellen durch. Knochen sind als mobiles Depot mineralischer Bestandteile direkt am Stoffwechsel mineralischer Stoffe beteiligt. Das Skelett enthält etwa 99 % Gewebekalzium, 87 % Phosphor und 50 % Magnesium.

Knochenzellen stehen in ständigem Kontakt mit der umgebenden Gewebeflüssigkeit und aufgrund der geringen Größe der Hydroxylapatitkristalle (dem Hauptmineralbestandteil des Knochens) und der Besonderheiten ihrer Struktur kommt es zu einem schnellen Ionenaustausch. Im Laufe des Lebens eines Menschen unterliegen Knochen vielfältigen Veränderungen.

In der pränatalen Phase besteht der Knochen aus Knorpelgewebe. Ossifikationspunkte beginnen in der 7. bis 8. Woche des intrauterinen Lebens aufzutreten. Bis zur Geburt sind alle Diaphysen verknöchert, danach setzt sich der Verknöcherungsprozess im Bereich der Epiphysen fort. Bei verschiedenen Knochen ist der Zeitpunkt des Auftretens von Verknöcherungspunkten und der Abschluss des Mineralisierungsprozesses unterschiedlich. Sie sind jedoch für jeden Knochen recht konstant, was es ermöglicht, die Entwicklung und Reifung des Skelettsystems zu beurteilen.

Altersbedingte Veränderungen der Knochen sind so charakteristisch, dass Anthropologen anhand der Untersuchung des allgemeinen Erscheinungsbilds, des Durchmessers langer Röhrenknochen und des Markkanals, der Dicke der Wände der Diaphyse kurzer Röhrenknochen und Röntgendaten feststellen das Alter einer Person.

Auch die Knochenchemie verändert sich mit zunehmendem Alter erheblich. Kleine Kinder haben mehr organisches Material in ihren Knochen, daher sind ihre Knochen flexibler und brechen seltener. Im Gegenteil, im Alter, wenn das spezifische Gewicht organischer Bestandteile abnimmt, werden die Knochen weniger elastisch und brüchiger, was zur Folge hat, dass