Allgemeine Knochen- und Gelenklehre

Knochen und Zähne sind die einzigen Hartgebilde unseres Körpers; alle anderen Organe können wir ihnen als Weichteile gegenüberstellen.

Die Härte und Festigkeit der Knochen ist dadurch bedingt, daß in eine organische Grundsubstanz anorganische Bestandteile, vor allem Kalksalze, abgelagert sind. Durch diese beiden physikalischen Eigenschaften können die Knochen folgende Aufgaben erfüllen: Sie bilden ein Gerüstwerk des Körpers, durch das die Weichteile Stütze und Halt bekommen. Alle Knochen zusammen nennt man das Skelett, das in sehr wesentlichem Umfange die Formen und die Ausmaße des Körpers bestimmt.

Sie bilden ferner feste Hebel für den Ansatz der Muskeln und besondere Gelenkkörper, deren Form für die Bewegungen in einem Gelenk von ausschlaggebender Bedeutung ist. Und schließlich bilden die Knochen eine feste und schützende Hülle für das weiche Knochenmark und am Schädel knöcherne Kapseln für das Gehirn und die Sinnesorgane.

Diesen verschiedenen Funktionen paßt sich der Knochen in seiner Form an und muß deshalb verschieden geformt sein: bald stabförmig und lang wie die Knochen der Extremitäten, bald breit und flach wie das Schulterblatt, das Hüftbein und die Schädelknochen, bald kurz, würfelförmig oder prismatisch wie die Wirbel, die Hand- und Fußwurzelknochen.

Außer der Funktion wirken auch die Nachbar Organe, in erster Linie die Muskeln, auf die Form mitbestimmend ein. Ein dauernder Muskeldruck führt zu einer Vertiefung oder Eindellung des Knochens. Muskelzug dagegen bedingt das Gegenteil: Ausoder Anwüchse (Apophysen) des Knochens, die in folgenden besonderen Formen auftreten können: Pro-cessus = Fortsatz, Spina = Dorn oder Gräte, Crista = Kamm oder Leiste, Tuber = Höcker, Tuberculum = Höckerchen, Tuberositas = Rauhigkeit.

Der einzelne lebende Knochen besteht aus drei verschiedenen, aber biologisch eine Einheit bildenden Teilen: 1. Knochenhaut oder Periost, 2. Knochensubstanz, 3. Knochenmark (s. Abb. 4).

Angeschnittener Röhrenknochen mit teilweise abgehobenem Periost, mit Knochensubstanz und Knochenmark.

Die Knochenhaut oder das Periost (griech. peri = um, herum; osteon = Knochen) ist eine derbe Haut, die den Knochen mit Ausnahme der Gelenkenden, die von Knorpel überzogen sind, allseitig umhüllt. Sie ist aus straffem Bindegewebe aufgebaut, reich an Blutgefäßen und Nerven, und besteht aus zwei Schichten: einer äußeren Faserhaut, Stratum fibrosum und einer inneren, zellreicheren Schicht, Keimschicht oder Stratum generativum, auch Kambiumschicht genannt. In beiden Schichten kommen kollagene und elastische Fasern vor. Von der ersteren Faserart strahlen Faserbündel (Sharpeysche Fasern) in den verkalkten Knochen ein und verankern so das Periost je nach der Zahl der Faserbündel mehr oder minder fest am Knochen.

Die innere Schicht enthält Zellen, die bei der Bildung des Knochens eine Rolle spielen und deshalb Knochenbildner oder Osteoblasten genannt werden. Diese Zellen befinden sich beim fertigen Knochen im Zustand der Ruhe und Untätigkeit. Unter Umständen, wie z. B. bei Knochenbrüchen u. a., können sie aber wieder zu lebhaftester Tätigkeit angefacht werden und Knochen neu bilden. Die Neubildung (Regeneration) des Knochens geht also nicht vom Knochengewebe, sondern vom Periost aus.

Die eigentliche Knochensubstanz besteht aus dem Knochengewebe (s. Lehrbücher der Histologie), Blutgefäßen und Nerven. Schneidet man einen Knochen durch, so sieht man auf den ersten Blick, daß er nicht durch und durch aus Knochensubstanz aufgebaut ist, sondern daß diese so verteilt ist: An der Oberfläche des Knochens ist sie zu einer mehr oder minder dicken Schicht verdichtet, Substantia corticalis sive compacta, im Innern des Knochens zu einem schwammartigen Gefüge aufgelockert, Substantia spongiosa (s. Abb. 5).

Schnitt durch einen Röhrenknochen.

Die Substantia compacta ist besonders kräftig und dick am Mittelstück der langen Knochen; an den Gelenkenden dieser Knochen sowie an den kurzen und platten Knochen wesentlich dünner.

Die Substantia spongiosa stellt ein zartes, aus feinen Knochenbälkchen auf gebautes Gerüstwerk dar, dessen Lücken, die Tubuli ossei, mit weichem Knochenmark ausgefüllt sind. Im Mittelstück der langen Knochen fehlen die Spongiosabälkchen fast vollkommen. So entsteht hier eine einheitliche Höhle, die Markhöhle, Cavum medullare, die ebenfalls von Knochenmark ausgefüllt ist. Dadurch wird das Mittelstück dieser Knochen zu einem Hohlzylinder oder einer Röhre, weswegen sie auch Röhrenknochen heißen.
 

Auf den ersten Blick scheinen diese Spongiosabälkchen ganz regellos angeordnet zu sein, bei genauer Untersuchung

hat sich aber herausgestellt, daß sie entsprechend den Druckend Zuglinien oder Trajektorien angeordnet sind, so daß man von einer Spongiosa,architektur sprechen kann.

Damit offenbart sich am Knochen besonders deutlich, aber auch für alle anderen Organe geltend, ein Prinzip, das man als Maximum-Minimumregel bezeichnen kann: Die größte Leistung wird mit dem geringsten Aufwand an Material erreicht. Nur dort, wo eine mechanische Beanspruchung vorliegt, ist Knochensubstanz vorhanden, an den mechanisch ,,toten“, d. h. nicht beanspruchten Stellen, wird sie gespart. Nach dem gleichen Grundsatz arbeitet die moderne Technik: s. Funkturm, Hochbrücke u. a.

Die erwähnten Hohlräume im Knochen, das Cavum medullare der Röhrenknochen und die Tubuli ossei, werden beim lebenden Knochen vom Knochenmark, Medulla ossium, ausgefüllt.

Nach der Farbe kann man ein rotes, blutbildendes Knochen-mark, Medulla ossium rubra, und ein gelbes Fettmark, Medulla ossium flava, unterscheiden.

Das gelbe, aus Fettgewebe bestehende Knochenmark findet sich vor allem in der Markhöhle der langen Röhrenknochen, das rote Knochenmark dagegen zwischen den Knochenbälkchen der Spongiosa.

Die Blutgefäße, die das Knochenmark und die Knochen-substanz ernähren, gehen vom Periost aus und dringen durch kleine Kanäle, Volkmannsche Kanäle, in die kompakte Knochensubstanz, wo sie sich in besonderen Kanälen, den HAVEKsschenKanälen, verzweigen,und in das Knochenmark ein.

Am macerierten1) Knochen kann man an manchen Stellen der Oberfläche zahlreiche solcher Gefäßlöcher deutlich sehen. An der kompakten Substanz der langen Röhrenknochen gibt es ein bis zwei größere Gefäß- oder Ernährungskanäle, Canales nutricii, deren äußere Öffnung als Foramen nutricium bezeichnet wird.
Die feinen Spongiosabälkchen sind frei von Blutgefäßen.
  


1) Macerierte Knochen sind solche Knochen, bei denen durch Fäulnisbakterien alle Weichgebilde des Knochens, wie Knochenhaut, Knochenmark, Blutgefäße und Nerven, aufgelöst und beseitigt worden sind. Da macerierte und getrocknete Knochen sich leichter und bequemer aufbewahren und handhaben lassen, bekommt der Student fast nur die Knochen in solchem Zustand in die Hand. Dabei besteht die Gefahr, daß er die am macerierten Knochen nicht mehr vorhandenen wichtigen Weichgebilde des Knochens übersieht und sich ein ganz falsches Bild vom lebenden Knochen maoht.

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