Arbeitsblatt: Gefäßversorgung und Innervation (Knochen)

Gefäßversorgung und Innervation (Knochen) Bitte füllen Sie den Lückentext aus Knochen und Knochenmark müssen gut durchblutet werden. Zum einen, damit die im neu entstehenden Blutzellen in die Blutbahn gelangen, zum anderen, weil der Knochen durch die und ständig umgebaut wird. Für die treten Arterien aus dem durch kleine Löcher (,,Ernährungslöcher) in die ein. Dort geben sie Äste ab, die sog. Havers-Gefäße. Diese verlaufen in Längsrichtung des Knochens in den HaversKanälen, die jeweils im Zentrum eines Osteons liegen. Untereinander sind die über Anastomosen miteinander verbunden, die ebenfalls in kleinen verlaufen. Diese sog. ziehen radiär, also von der Kompakta in Richtung Spongiosa. In der Spongiosa verzweigen sich die Arterien zu einem dichten. Das venöse System verläuft parallel zu den Arterien. Der Knochen selbst ist nicht von durchzogen. Schmerzen bei Verletzungen des Knochens werden über die wahrgenommen, die stark innerviert ist. Wörter: Kompakta, Gefäßnetz ,Knochenkanälen, Osteoblasten, Knochenmark, Knochenhaut, HaversKanälen, Osteoklasten, Blutversorgung, Periost, Volkmann-Kanäle, Nerven Knochenentwicklung und Knochenwachstum Vorläufer des Knochengewebes ist das embryonale Bindegewebe (Mesenchym). Die Mesenchymzellen lagern sich während der Entwicklung des Embryos zusammen und formen sich zu Knorpelzellen (Chondroblasten) um, wodurch ein erstes Skelett entsteht, das sog. Primordialskelett. Dieses besteht noch nicht aus Knochen, sondern aus hyalinem Knorpel, der von einer Knorpelhaut (Perichondrium) umgeben wird. Zwischen der 8 und 12 Woche der Embryonalentwicklung verwandeln sich die Mesenchymzellen an der Innenseite der Knorpelhaut in Osteoblasten. Die Osteoblasten produzieren Osteoid, in das sich Mineralstoffe einlagern. Dadurch entsteht eine Knochenmanschette um die Knorpelige Diaphyse der Röhrenknochen (sog. Perichondrale Ossifikation; perichondral um den Knorpel herum). Diese Knochenmanschette ist in erster Linie für das Dickenwachstum des Knochens verantwortlich. Gleichzeitig wird die Knorpelhaut zur Knochenhaut. Etwa zu diesem Zeitpunkt beginnen kleine Gefäße von außen in den Knorpel der Diaphyse einzuwachsen. Mit dem Blut gelangen nun Mesenchymzellen in den Knorpel und entwickeln sich dort zu Chondroklasten und Osteoblasten weiter. Dadurch entsteht im Knorpel der Diaphyse der sog. Primäre Knochenkern, der vor der Geburt für das Längenwachstum des Knochens sorgt.Die Chondroklasten bauen den Knorpel ab, während die Osteoblasten Knochenmaterial bilden. So wird der Knorpel langsam in Knochen umgeformt. Diese Art des Umbaus wird als enchondrale Ossifikation (enchondral im Knorpel befindlich) bezeichnet. Nach diesem Prinzip entwickeln sich im Laufe der weiterren Entwicklung auch in den Epiphysen Knochenkerne, die sog. Sekundären Knochenkern. In den meisten Knochen entstehen sie erst Monate oder sogar Jahre nach der Geburt. Auch die ersetzen Knorpel durch Knochen. An 2 Stellen gibt es aber Ausnahmen: • • An den Knochenenden bleibt eine Schicht aus hyalinem Knorpel als Gelenkknorpel bestehen. Die Wachstumsfuge besteht weiterhin aus Knorpelzellen. Vor allem unter dem Einfluss des Wachstumshormons (GH) bilden sich an den Wachstumsfugen auch nach der Geburt neue Knorpelzellen, die das Längenwachstum des Knochens bewirken. Solange dies der Fall ist, spricht man von einer „offenen Wachstumsfuge. Wenn mit der Pubertät die Konzentration der Sexualhormone zu- und dies des Wachstumshormons abnimmt, stellen die Knorpelzellen der Wachstumsfuge nach und nach ihre Teilung ein. Die Wachstumsfuge schließt sich, indem sie zu verknöchern beginnt. Die komplette Verknöcherung des Skeletts inkl. Der Wachstumsfugen dauert etwa bis zum 20 Lebensjahr. Damit ist das Längenwachstum abgeschlossen. Das Dickenwachstum über die Knochenhaut ist dagegen das ganze Leben lang möglich. Die eben beschriebene Art der Knochenbildung über einen knorpeligen Knochenvorläufer wird als chondrale Osteogenese bezeichnet. Sie ist die Grundlage für die Bildung nahezu aller Knochen des menschlichen Skeletts. Nur sehr wenige Knochen (einige Schädelknochen und die Schlüsselbeine) entstehen ohne Knorpelmodell. Hier wandeln sich die Mesenchymzellen nicht in Chondroblasten, sondern in Osteoblasten um, die dann direkt Knochensubstanzen bilden. Diese Art der Knochenentstehung wird desmale Osteogenese genannt. Das Ergebnis sowohl der chondralen als auch der desmalen Ossifikation ist der Geflechtknochen. Er wird später zum Lamellenknochen umgebaut. Das Wachstum und der Umbau der Knochen werden hauptsächlich über folgende Hormone gesteuert: • • • • GH: Das Hyophysenhormon fördert vor Schluss der Wachstumsfugen das Längenwachstum, danach das Dickenwachstum. T3 und T4: Die Schilddrüsenhormone fördern die Bildung von Knorpelzellen, aktivieren Osteoblasten und Osteoklasten und fördern die Freisetzung von GH. Östrogene: Sie aktivieren Osteoblasten und hemmen die Bildung der Osteoklasten. Außerdem fördern sie den Schluss der Wachstumsfuge und beenden so das Längenwachstum Glukokortikoide: Sie hemmen die Bildung von Osteoblasten und damit den Knochenaufbau Auch die Mineralisation des Knochens wird von verschiedenen Hormonen beeinflusst. Wichtig sind hierbei: • • Parathormon: Das Hormon der Nebenschilddrüse setzt Kalzium aus dem Knochen frei und baut damit Knochensubstanz ab. Kalzitonin: Es stammt aus der Schilddrüse und fördert den Einbau von Kalzium in den Knochen. Fragen zum Text: 1. Was ist der Vorläufer des Knochengewebes? 2. Was ist das Primordialskelett und aus was besteht es? 3. Was verwandelt sich an der Innenseite der Knochenhaut in Osteoblasten? 4. Was Produzieren Osteoblasten und was wird eingelagert? 5. Was ist für das Dickenwachstum des Knochens verantwortlich? 6. Wie kommt es zur Entwicklung von Chondroklasten und Osteoblasten? 7. Was sorgt für das Längenwachstum des Knochens? 8. Was machen Chondroklasten und Osteoblasten? 9. Wo findet die enchondrale Ossifikation statt? 10. Was ist für das Längenwachstum verantwortlich? 11. Wann ist die komplette Verknöcherung des Skeletts abgeschlossen (Längen-und Dickenwachstum)? 12. Was ist die Grundlage für die Bildung nahezu aller Knochen des menschlichen Skeletts? 13. Was ist die desmale Osteogenese? Das echte Gelenk Beim echten Gelenk sind die Gelenkpartner durch den Gelenkspalt voneinander getrennt. Der Gelenkknorpel zählt zum Gelenkspalt. Bei vielen Gelenken ist die Gelenkfläche des einen Gelenkpartners eher kugelig, während des des anderen eine dazu passende Mulde aufweist. Man spricht deshalb auch von Gelenkkopf und Gelenkpfanne. Diese Formen sind aber nicht an allen Gelenken klar erkennbar. Stark ausgeprägt sind sie z.B. am Hüftgelenk, weniger gut erkennbar z.B. an den Gelenken der Handwurzel. Gar nicht ausgebildet sind sie z.B. an den Wirbelgelenken. Gelenkkopf, Gelenkpfanne und Gelenkspalt werden von der Gelenkkapsel umschlossen. Sie setzt oberhalb des Gelenkkopfs und unterhalb der Gelenkpfanne am Periost des entsprechenden Knochens an und umgibt das Gelenk mehr oder weniger straff. Zusammen mit den Bändern, Muskeln und Sehnen ist die Gelenkkapsel für die Stabilität des Gelenkes verantwortlich. Sie besetzt 2 Schichten: Die äußere Schicht besteht aus Kollagenfasern und elastischem Bindegewebe, die Zellen der inneren Schicht bilden die Gelenkflüssigkeit. Außerdem enthält die innere Schicht Schmerz- und Mechanorezeptoren. Bei einigen Gelenken bildet die Gelenkkapsel Ausbuchtungen, sie als Reservefalten (Recessus) bezeichnet werden. Sie ermöglichen dem Gelenk ein größeres Bewegungsmaß. Der Raum, den die Gelenkkapsel umgibt, wird als Gelenkhöhle bezeichnet. Hier befindet sich die gelbliche, zähe Gelenkflüssigkeit (Synovia), die zusammen mit den glatten Gelenkknorpeln für die Gleitfähigkeit der beteiligten Knochenenden sorgt. Außerdem dient sie der Ernährung des Gelenkknorpels und wirkt mit ihm zusammen geringfügig stoßdämpfend. Große Gelenke enthalten bis zu 5ml Synovia, kleinere entsprechend weniger. Der Gelenkknorpel ist je nach Gelenk zwischen 0,2 und 6mm dick.