Histologieführer
Kapitel 5 – Knorpel und Knochen
Knorpel und Knochen sind spezialisierte Bindegewebe, die anderen Geweben und Organen Halt bieten. Knorpel kommt dort vor, wo Flexibilität erforderlich ist, während Knochen Verformungen widerstehen.
KNORCHEL
Knorpel besteht aus Zellen, Fasern und einer hochhydratisierten Grundsubstanz. Die Fasern sorgen für die Zugfestigkeit, während die Proteoglykane in der Grundsubstanz den Knorpel durch Wassereinschluss elastisch machen.
Aufgrund der unterschiedlichen Faserzusammensetzung werden drei Knorpeltypen unterschieden:
- Hyaliner Knorpel – Typ II Kollagen
- Elastischer Knorpel – elastische Fasern und Typ II Kollagen
- Faserknorpel – Typ I und II Kollagene
Knorpel ist avaskulär und seine Zellen sind auf Diffusion für Nährstoffe angewiesen. Aus diesem Grund heilt beschädigter Knorpel nach einer Verletzung schlecht.
Hyalin-Knorpel
Hyalin-Knorpel enthält Kollagenfasern vom Typ II und eine hochhydrierte Grundsubstanz. Er ist der häufigste Knorpel und findet sich an den Gelenkflächen der Knochen, den Wänden der Atemwege (Luftröhre und Bronchien) und den Epiphysenplatten.
Elastischer Knorpel
Elastischer Knorpel ist dem hyalinen Knorpel ähnlich, enthält aber auch elastische Fasern. Er kommt dort vor, wo Flexibilität erforderlich ist, z. B. am Kehldeckel, an der Ohrmuschel und an den Hörrohren.
Faserknorpel
Faserknorpel enthält eine Mischung aus hyalinem Knorpel und dichtem, regelmäßigem Bindegewebe. Er verbindet die Zugfestigkeit von Kollagenfasern mit der Druckfestigkeit von Knorpel. Man findet ihn dort, wo Sehnen an Knochen, Menisken und Bandscheiben ansetzen.
Knorpelhistogenese
Die Chondrogenese ist der Prozess, bei dem Knorpel aus kondensiertem Mesenchym, Differenzierung in Chondroblasten und Ablagerung der extrazellulären Matrix gebildet wird.
Knochen
Knochen bietet den Organen des Körpers Halt und Schutz. Durch die Mineralisierung der extrazellulären Matrix ist er hart und steif. Knochen dient auch als Reservoir für Kalzium.
Knochen hat eine reiche Gefäßversorgung (im Gegensatz zu Knorpel).
Knochengewebe wird morphologisch in zwei Typen eingeteilt:
- Schwammknochen (auch als Spongiosa oder Trabekelknochen bekannt)
- Kompakter Knochen
Die meisten Knochen bestehen sowohl aus kompaktem als auch aus spongiösem Knochen.
Schwammknochen
Schwammknochen bildet ein Netz von anastomosierenden Trabekeln (Spicula), die miteinander verbundene Räume bilden, die Knochenmark enthalten.
Kompakter Knochen
Kompakter Knochen bildet eine dichte Schicht an der Außenseite der Knochen. Er besteht aus zylindrischen Einheiten, die als Osteon (Haversianisches System) bezeichnet werden und in der Regel mit der Längsachse des Knochens ausgerichtet sind. Ein Osteon besteht aus konzentrischen Ringen aus Knochen (Lamellen), die einen zentralen Kanal umgeben.
Knochenentwicklung
Osteogenese ist ein komplexer Prozess, der aus Zellmigration, Differenzierung, extrazellulärer Ablagerung und Mineralisierung besteht.
Zwei Prozesse führen zur Knochenbildung:
- Intramembranöse Verknöcherung – direkte Knochenbildung
- Endochondrale Verknöcherung – unter Beteiligung von Knorpel als Vorläufer
Intramembranöse Verknöcherung
Die intramembranöse Verknöcherung beginnt während der fetalen Entwicklung mit der Differenzierung mesenchymaler Zellen zu Osteoblasten und der Sekretion von Osteoid, das sich durch Verkalkung zu Knochen entwickelt. Dieser Prozess bildet die meisten flachen Knochen des Schädels, des Unterkiefers und der Schlüsselbeine.
Endochondrale Ossifikation
Die endochondrale Ossifikation beginnt mit der Bildung eines hyalinen Knorpelmodells, das später durch Knochen ersetzt wird. Sie tritt während der Entwicklung der meisten Knochen und an den Epiphysenplatten auf, die das Längenwachstum der langen Knochen ermöglichen.
Zahnentwicklung
Die Zahnentwicklung (Odontogenese) ist der komplexe Prozess, bei dem Zähne aus embryonalen Zellen entstehen, wachsen und im Mund ausbrechen.
