Knochen – Bau und Funktion (Basiswissen)

Knochen – Biologie

Wusstest du, dass die Knochen zu den härtesten Substanzen unseres Körpers gehören? Das ist auch notwendig, denn die Knochen sind Teil des Stützsystems und ermöglichen uns Menschen zusammen mit unseren Muskeln, Sehnen und Bändern den aufrechten Gang. Vielleicht ist dir auch schon aufgefallen, dass ein Tritt gegen dein Schienbein furchtbar wehtut? Warum das so ist, wie die Knochen aufgebaut sind und welche Funktionen sie haben, wollen wir uns hier einmal genauer ansehen.

Knochen – Bau und Funktionen

Alle Knochen in unserem Körper bilden zusammen das Skelett. Bei den meisten Menschen besteht es aus 206 Knochen. Die Anzahl kann etwas variieren, da zum Beispiel kleine Knochen im Fuß unterschiedlich häufig sind und im Laufe des Lebens zusammenwachsen.

Jeder einzelne Knochen hat eine bestimmte Aufgabe, weshalb unsere Knochen sehr unterschiedlich aussehen. In unseren Armen und Beinen haben sie beispielsweise eine typisch längliche Form. Sie gehören zu den sogenannten Röhrenknochen, die auch als lange Knochen bezeichnet werden. Die Knochen des Schädels sind im Vergleich dazu eher flach und dünn. Die Knochen unserer Wirbelsäule passen perfekt ineinander, wodurch wir uns gut bewegen können.

Neben ihrer Stützfunktion schützen die Knochen auch unsere inneren Organe vor Verletzungen. So liegen beispielsweise deine Lunge und dein Herz gut geschützt im Brustkorb, der durch die Rippen, einen Teil der Wirbelsäule und das Brustbein gebildet wird. Die Schädelknochen hingegen schützen dein empfindliches Gehirn. Mit Ausnahme der Knochen der Wirbelsäule gehören diese zur Gruppe der platten Knochen. Die Wirbel der Wirbelsäule ordnet man hingegen der Gruppe der unregelmäßigen Knochen zu.

Der längste menschliche Knochen ist übrigens der Oberschenkelknochen. Er heißt in der Fachsprache Femur. Seine Länge entspricht etwa einem Viertel deiner Körpergröße. Der kleinste unserer Knochen gehört zu den Gehörknöchelchen, er wird Steigbügel genannt und ist nur wenige Millimeter groß. Eine weitere wichtige Funktion der Knochen ist die Beteiligung an der Blutbildung und am Kalziumhaushalt.

Knochen – Aufbau am Beispiel des Röhrenknochens

Woraus besteht eigentlich ein typischer Knochen? Das sehen wir uns im folgenden Abschnitt einmal an einem Röhrenknochen genauer an.

Knochenmark

Röhrenknochen werden so genannt, weil sie innen hohl sind. Im Inneren befindet sich die sogenannte Knochenmarkhöhle, die das Knochenmark enthält. Hier werden neue Blutzellen, wie beispielsweise die roten Blutkörperchen, die deine Organe mit Sauerstoff versorgen, gebildet.

Knochensubstanz

Der feste Bestandteil, der die Knochenmarkhöhle umgibt, heißt Knochensubstanz oder auch Rindenschicht. Diese sorgt für die Stabilität des Knochens. Bei Röhrenknochen ist diese besonders dick und kompakt, weshalb sie auch als Kompakta bezeichnet wird. Die Knochensubstanz besteht wiederum aus vielen kleinen Knochenzellen (Osteozyten), die in ein kalziumhaltiges Gerüst (Knochenmatrix) eingebettet sind. Die Knochenmatrix besteht aus Wasser, Kalzium, Phosphat und Kollagenfasern. Letztere machen den Knochen elastisch. Die Knochensubstanz wird von Blutgefäßen durchzogen, um die Knochenzellen mit Sauerstoff und Nährstoffen zu versorgen.

Knochenhaut

Außen ist der Knochen von einer dünnen Knochenhaut (Periost) bedeckt. Die Knochenhaut ist mit Blutgefäßen und Nerven durchzogen. Nun weißt du auch, warum ein Tritt gegen das Schienbein so furchtbar schmerzt.

In der beschrifteten Abbildung kannst du dir den Aufbau und die drei Schichten des Knochens noch einmal genauer anschauen.

An den Enden haben Röhrenknochen Verdickungen. Hier wird der Knochen über Gelenke mit anderen Knochen verbunden. Den Bereich zwischen diesen beiden Enden nennt man Knochenschaft. Das runde Ende nennt man Gelenkkopf und das Ende, das eine Vertiefung besitzt, nennt man Gelenkpfanne. Durch die Gelenke sind Knochen also beweglich miteinander verbunden, was dir beispielsweise das Treppensteigen ermöglicht, da der Oberschenkelknochen über das Kniegelenk mit dem Waden- und Schienbein verbunden ist.

Doch was passiert eigentlich, wenn du dich so stark verletzt und ein Knochen bricht?

Knochenbruch

Sicher hast du schon einmal jemanden mit einer Armschiene oder einem Gipsverband gesehen. Vielleicht hattest du auch schon einmal einen Knochenbruch. Es kann also durch Unfälle – zum Beispiel durch einen Sturz – passieren, dass Knochen brechen. Das heißt, der Knochen ist durchtrennt und nicht mehr belastbar. Ein Knochenbruch wird mit dem lateinischen Fachbegriff Fraktur bezeichnet. Die gute Nachricht ist, Knochenbrüche können vollständig heilen. Dafür muss der betroffene Körperteil für einige Zeit ruhig gestellt werden, was durch eine Schiene oder einen Gipsverband gewährleistet wird. Die Knochenzellen teilen sich und verschließen die durchtrennte Stelle. Nach einigen Wochen ist der Knochen dann wieder intakt und vollständig belastbar. Knochen sind also keine leblosen Substanzen, sondern sehr harte Gewebe, die sich regenerieren können.

Dieses Video

In dem Video hast du die Knochen des Menschen und ihre Funktionen kennengelernt. Außerdem weißt du jetzt, wie die drei Schichten des Knochens heißen und was bei einem Knochenbruch passiert.
Um dein neues Wissen zu testen, kannst du die Arbeitsblätter und Übungsaufgaben zum Thema Knochen nutzen. Du möchtest noch mehr über Knochen erfahren? Dann schau dir doch auch noch die Videos Was ist Knochenmark?, Gelenke – Bau und Typen oder Das Skelett an.