Animation 'Der gesunde Knochen'Der gesunde Knochen stellt keineswegs lebloses Material dar. Sein Grundgerüst, die Knochenmatrix, enthält organische und anorganische Substanzen. Organische Stoffe, wie Kollagen, machen etwa ein Drittel der Knochenmatrix aus. Bei den restlichen zwei Dritteln handelt es sich um Mineralien, zumeist Kalziumverbindungen.
Gesunder Knochen wird ständig umgebaut. Für den Auf- und Abbau der Knochenmatrix sind dabei verschiedene Knochenzellen verantwortlich:
Osteoklasten bauen den Knochen ab
Die Osteoklasten sind bewegliche Zellen, die aus dem Knochenmark stammen. Ihre unmittelbaren Vorläuferzellen, spezielle weiße Blutkörperchen (Monozyten), sammeln sich beispielsweise an Stellen mit geschwächtem oder mikroskopisch geschädigtem Knochengewebe und entwickeln sich hier zu Osteoklasten. Diese bauen den geschädigten Knochen ab, indem sie ihm Mineralien entziehen, die Knochenmatrix auflösen und eine Vertiefung (so genannte Lakune) bilden.
Osteoblasten bauen den Knochen auf
Osteoblasten lagern sich in Schichten in den Knochenlakunen an. Sie beginnen dann, kalziumhaltige Salze abzuscheiden, die Knochengrundsubstanz. Dies tun sie solange, bis sie ganz von der Knochengrundsubstanz umgeben sind. Ein harter und fester Knochen entsteht. Bei diesem Prozess verlieren die eingemauerten Osteoblasten ihre Teilungsfähigkeit und werden dann Osteozyten genannt. Ein Teil bleibt jedoch oberflächennah als inaktive Osteoblasten erhalten, bis es zu einem neuen Zyklus im normalen Knochenumbau kommt.
Auf- und Abbau werden von Hormonen beeinflusst
Verschiedene Hormone greifen in den Knochenstoffwechsel ein. Das Parathormon aus den Nebenschilddrüsen und sein Gegenspieler aus der Schilddrüse, das Kalzitonin, aktivieren bzw. hemmen die Osteoklastentätigkeit. Dabei spielt der Kalziumspiegel im Blut eine Schlüsselrolle: Da er stets innerhalb enger Grenzen konstant gehalten werden muss, führt eine Absenkung des Kalziumwertes zur Ausschüttung von Parathormon. In der Folge lösen Osteoklasten Kalzium aus dem Knochen und geben es ins Blut ab.
Vitamin D ist ebenfalls über den Kalziumhaushalt am Knochenstoffwechsel beteiligt. Es fördert die Kalziumaufnahme aus dem Darm. Ein Mangel an Vitamin D führt zu einem Absinken des Kalziumspiegels im Blut und damit zu einer verstärkten Osteoklastentätigkeit.
Auch die Sexualhormone Östrogen und Testosteron sind an den Umbauprozessen beteiligt. Sie beeinflussen Bildung und Wirkung der für den Knochenstoffwechsel notwendigen Hormone.
Schließlich beeinflussen sich Osteoblasten und Osteoklasten auch gegenseitig. Sie kommunizieren über bestimmte hormonähnliche Botenstoffe und stimmen so ihre Aktivitäten aufeinander ab.
