Skelettsystem – Knochen – chondrale Ossifikation

Ausbildung Tierphysiotherapie / Pferdephysiotherapie / Bereich Anatomie

Bei der chondralen Ossifikation verknöchern die mesenchymalen Bindegewebszellen indirekt mit einem knorpeligem Stadium im Übergang

Vorgang:

  1. Mesenchymale Stammzellen
  2. knorpeliges Primordialskelett (knorpelige Skelettelemente, Platzhalter für spätere Knochen)
  3. “unreifer” Geflechtknochen (primäre unreife Form des Knochens,Kollagenfasern der Knochenmatrix nicht ausgerichtet, sondern kreuz und quer)
  4. “reifer” Lamellenknochen (Ersatzknochen)

Die Neubildung von Knochen aus hyalinem Knorpel heisst chondrale Osteogenese, die sich wiederum in perichondrale Ossifikation (Verknöcherung von Außen) und enchondrale Ossifikation (verknöcherung von Innen) untergliedert.

Perichondrale Ossifikation:

Osteoprogenitorzellen des Perichondrium (Knorpelhaut) entwickeln sich zu Osteoblasten (primäre, direkte Ossifikation), wobei sich die Entwicklung von der Diaphysenmitte (Mitte des Knochenschaftes) zu den Epiphysen (Knochenenden) hin ausbreitet. Dieses Perichondrium wird zur Knochenhaut (Periost). Andererseites hemmt der desmale Knochenmantel den Knorpelstoffwechsel und damit den Aufabu der Knorpelmatrix, die dann verkalkt. Einsprossende Gefässeliefern dann einerseits mit Chondroklasten, die den restlichen Knorpel zerstören, andererseits  leifern sie Osteoblasten, die in der Knochenmarkhöhle die enchondrale Ossifikation vorantreiben. Diese Vorgänge bilden in der Markhöhle die knöcherne Substantia spongiosa (Knochemschwammsubstanz). Die primäre Markhöhle wird zusammen mit dem bltbildenden Gewebe als sekundäre Markhöhle bezeichnet.

Enchondrale Ossifikation:

Die enchondrale Ossifikation ist insbesondere an der Epiphysenfuge, der Wachstumszone – zwischen Diapphyse und Epiphyse des Röhrenknochens – ausgeprägt. Die Epiphysenfuge ist für das Längenwachstum relevant. Durch eine desmale Knochemanschette wird der Knorpelwachstum in Richtung der Epiphysen gelenkt, was das Längenwachstum des Knochens (zunächst des Konrpels) mit sich bringt.

In der Umbauzone sind verschiedene Zonen erkennbar. (von außen nach innen)

  1. Epiphyse
  2. Reservezone
    Sie besteht aus hyalinem Knorpel, Condrozyten sind verstreut
  3. Proliferationszone
    Teilung der Knorpelzellen / Mitose
  4. Zone des Säulenknorpels – Anordnung in Form einer Säule an der Längsachse des Knochens  – Säulenknorpel
  5. Zone des Blasenknorpels – Die Knorpelzellen werden in Richtung Diaphyse immer größer (Blasenknorpel)
    Die Interzellularsubstanz degeneriert und weist Kalkeinlagerungen auf.
  6. Verknöcherungszone / Eröffnungszone
    Die Knorpelzellen gehen ein oder werden durch Chondroklasten abgebaut. Hierhin gelangen Osteoblasten durch die einsprießenden Gefäße und beginnen mit der Bildung von Osteoid, der Knochengrundsubstanz) durch desmale Ossifikation (Geflechtknochenbildung). Nach Geburt werden die Geflechtknochen durch Lamellenknochen ersetzt.
    In der Knorpelgrundsubstanz kommt es zu Kalzifizierung
  7. Markhöhle

Skelettsystem – Knochen – Desmale Ossifikation

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Bei der desmalen Ossifikation werden Oseoblasten bei der Matrixbildung weit verteilt und differenzieren sich zu Osteozyten. Die hierbei ensthstehenden Knochen werden auch Bindegewebsknochen, oder Deckknochen genannt.

Bei der desmalen Ossifikation verknöchern mesenchymale Bindegewebszellen direkt.

Hier die Abfolge:

  1. Mesenchymzellen (mesodermale Bindegewebszellen) werden zu
  2. Präosteoblasten (Vorläufer der Osteoblasten) werden zu
  3. Osteoblasten (Knochenbildungszellen, bilden Osteoid – die unverkalkte, nicht mineralisierte organische Grundsubstanz s.u.) werden zu
  4. Osteozyten (Knochenzellen) werden zu
  5. Bindegewebsknochen (Deckknochen)

 

Osteoid:

Das von den Osteoblasten gebildete Osteoid besteht zu über 90 % aus Kollagen Typ I, aus Proteoglykanen und Glykosmainoglykanen und verschiedenen Knochenproteinen. Für das Osteoid wird Vitamin C benötigt.  Osteoblasten bauen sich wiederum in das Osteid ein. Die Mineralisierung erfolgt über Vitamin D vom Osteoid zum Ossein.

Ossein:

Das Ossein ist das schwammartige Grundgerüst des Knochens. Es besteht zum großen Teil aus Kalziumphosphat und zu kleineren Teilen aus Kalziumcarbonat, Magnesiumphosphat und Kalziumflourid. Alle anorganischen Bestandtteile gelangen über die Blutversorgung in das Osteoid.

Neben des knochenaufbauenden Osteoblasten und Osteozyten, gibt es Osteoklasten, die den Knochen abbauen.

 

Skelettsystem – Knochen – Osteogenese

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Die Bildung von Knochen bezeichnet man als Osteogenese bzw. Ossifikation. Man unterscheidet zwischen der chondoralen (Knorpelgewebe)  Osteogenese und der desmalen (Bindegewebe) Osteogenese.

Das Knorpelskelett dient als embryonales Stützskelett “Primordialskelett“. Der Knorpelteil nimmt den Platz für die späteren Knochen ein, die zum Großteil durch die chondrale Ossifikation (indirekte oder sekundäre Verknöcherung) gebildet werden. Durch chondrale Ossifikation entstehen Geflechtknochen, die dann in der weiteren Entwicklung durch  Lamellenknochen ersetzt werden.

Die chondrale Ossifikation beginnt im Ossifikationszentrum im Embryonalstadium und endet teilweise erst im ausgewachsenen Zustand.

Neben der chondrolaren Ossifikation findet die desmale Ossifikation ohne die Zwischenstufe der Verknorpelung statt. Hier werden die Bindegewebsknochen gebildet (Schädeldach, Schlüsselbein, Schädel).

Bei der appositionellen Ossifikation wird Knochengewebe an bestehendes Gewebe angelagert. Hierdurch wird die Knochendicke verändert.

Skelettsystem – Verknöcherung – Ossifikation

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Ossifikation nennt sich die Bildung von Knochengewebe.

Es existieren zwei Formen der Verknöcherungen bzw. Ossifikation.

Chondrale Ossifikation:

Chondrale Ossifikation heißt die sekundäre, indirekte Verknöcherung. Man unterscheidet diese Art der Ossifikation noch in eine perichondrale und eine enchondrale.
Beispiele für diese Knochen sind Wirbelkörper, Rippen und Brustbein (Ersatzknochen).

Desmale Ossifikation:

Dies ist die direkte, primäre, bindegewebige Verknöcherung. Hier werden „Bindegewebsknochen“ gebildet. Beispiele hierfür sind Teile der Skapula, einzelne Schädeldeckknochen oder die perichondrale Knochenmanschette der Röhrenknochen, die allgemeine Frakturheilung oder der Unterkiefer.