Biologie für Majors II (Deutsch)

Knochengewebe

Knochen gelten als Organe, da sie verschiedene Gewebetypen wie Blut, Bindegewebe, Nerven und Knochengewebe enthalten. Osteozyten, die lebenden Zellen des Knochengewebes, bilden die Mineralmatrix der Knochen. Es gibt zwei Arten von Knochengewebe: kompakt und schwammig.,

Kompaktes Knochengewebe

Kompaktknochen (oder Kortikalknochen) bildet die harte äußere Schicht aller Knochen und umgibt die Markhöhle oder das Knochenmark. Es bietet Schutz und Stärke für Knochen. Kompaktes Knochengewebe besteht aus Einheiten, die als Osteonen oder haversianische Systeme bezeichnet werden. Osteonen sind zylindrische Strukturen, die eine Mineralmatrix und lebende Osteozyten enthalten, die durch Canaliculi verbunden sind und Blut transportieren. Sie sind parallel zur langen Achse des Knochens ausgerichtet., Jedes Osteon besteht aus Lamellen, die Schichten einer kompakten Matrix sind, die einen zentralen Kanal umgeben, der Haversian Canal genannt wird. Der Haverskanal (Osteonkanal) enthält die Blutgefäße und Nervenfasern des Knochens (Abbildung 1). Osteonen im kompakten Knochengewebe sind in der gleichen Richtung entlang Stresslinien ausgerichtet und helfen dem Knochen, Biegungen oder Brüchen zu widerstehen. Daher ist kompaktes Knochengewebe in Bereichen des Knochens hervorzuheben, in denen Spannungen nur in wenigen Richtungen ausgeübt werden.

Abbildung 1., Kompaktes Knochengewebe besteht aus Osteonen, die parallel zur langen Achse des Knochens ausgerichtet sind, und dem Haversiankanal, der die Blutgefäße und Nervenfasern des Knochens enthält. Die innere Knochenschicht besteht aus schwammigem Knochengewebe. Die kleinen dunklen Ovale im Osteon repräsentieren die lebenden Osteozyten. (credit: Änderung der Arbeit von NCI, NIH)

Schwammknochengewebe

Während Kompaktknochengewebe die äußere Schicht aller Knochen bildet, bilden Schwammknochen oder Krebsknochen die innere Schicht aller Knochen. Schwammiges Knochengewebe enthält keine Osteonen, die kompaktes Knochengewebe bilden. Stattdessen besteht es aus Trabekeln, die Lamellen sind, die als Stäbe oder Platten angeordnet sind. Rotes Knochenmark befindet sich zwischen den Trabukula. Blutgefäße in diesem Gewebe liefern Nährstoffe an Osteozyten und entfernen Abfall. Das rote Knochenmark des Femurs und das Innere anderer großer Knochen, wie das Ileum, bilden Blutzellen.,

Abbildung 2. Trabekel in schwammigen Knochen sind so angeordnet, dass eine Seite des Knochens Spannung trägt und die andere Kompression widersteht.

Schwammiger Knochen reduziert die Knochendichte und lässt die Enden langer Knochen infolge von Belastungen auf den Knochen komprimieren. Schwammknochen treten in Bereichen von Knochen auf, die nicht stark beansprucht sind oder in denen Belastungen aus vielen Richtungen auftreten. Die Epiphysen von Knochen, wie der Femurhals, unterliegen Stress aus vielen Richtungen., Stellen Sie sich vor, Sie legen ein schweres gerahmtes Bild flach auf den Boden. Sie könnten eine Seite des Bildes mit einem Zahnstocher hochhalten, wenn der Zahnstocher senkrecht zum Boden und zum Bild steht. Bohren Sie nun ein Loch und stecken Sie den Zahnstocher in die Wand, um das Bild aufzuhängen. In diesem Fall besteht die Funktion des Zahnstochers darin, den Abwärtsdruck des Bildes auf die Wand zu übertragen. Die Kraft auf dem Bild ist direkt auf den Boden, aber die Kraft auf dem Zahnstocher ist sowohl das Bild Draht nach unten ziehen und der Boden des Lochs in der Wand nach oben drücken. Der Zahnstocher bricht direkt an der Wand ab.,

Der Oberschenkelhals ist horizontal wie der Zahnstocher in der Wand. Das Gewicht des Körpers drückt es in der Nähe des Gelenks nach unten, aber die vertikale Diaphyse des Femurs drückt es am anderen Ende nach oben. Der Femurhals muss stark genug sein, um die Abwärtskraft des Körpergewichts horizontal auf den vertikalen Femurschaft zu übertragen (Abbildung 2).

Zelltypen in Knochen

Knochen besteht aus vier Arten von Zellen: Osteoblasten, Osteoklasten, Osteozyten und Osteoprogenitorzellen., Osteoblasten sind Knochenzellen, die für die Knochenbildung verantwortlich sind. Osteoblasten synthetisieren und sezernieren den organischen Teil und den anorganischen Teil der extrazellulären Matrix aus Knochengewebe und Kollagenfasern. Osteoblasten werden in diesen Sekreten gefangen und differenzieren sich in weniger aktive Osteozyten. Osteoklasten sind große Knochenzellen mit bis zu 50 Kernen. Sie entfernen die Knochenstruktur, indem sie lysosomale Enzyme und Säuren freisetzen, die die Knochenmatrix auflösen. Diese Mineralien, die von Knochen in das Blut freigesetzt werden, regulieren die Kalziumkonzentration in Körperflüssigkeiten., Knochen können auch für den Umbau resorbiert werden, wenn sich die aufgebrachten Spannungen geändert haben. Osteozyten sind reife Knochenzellen und sind die Hauptzellen im knöchernen Bindegewebe; Diese Zellen können sich nicht teilen. Osteozyten erhalten eine normale Knochenstruktur, indem sie die Mineralsalze in der Knochenmatrix recyceln. Osteoprogenitorzellen sind Plattenepithel-Stammzellen, die sich teilen, um Tochterzellen zu produzieren, die sich in Osteoblasten differenzieren. Osteoprogenitorzellen sind wichtig für die Reparatur von Frakturen.,

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