Der Knochen (lat. os, Plural ossa; gr. ost, oste, osteo; engl. bone) oder das Knochengewebe (ursprünglich, aus alter germanischer Wortwurzel stammend: Bein, wie z.B. Brustbein) stellt ein außerordentlich hartes und skelettbildendes Stützgewebe beim Menschen (Wirbeltier) dar. Das menschliche Skelett gibt dem gesamten Körper Form und Stabilität. Nach Bartl besteht es aus 210 in Form und Funktion differierenden Knochen, die in etwa 10 kg wiegen und 15% des gesamten Körpergewichtes ausmachen (1). Die Anzahl der Knochen ist jedoch von Person zu Person variabel, da unterschiedlich viele kleine Knochen in der Wirbelsäule und in den Füßen vorhanden sein können. Die Größe der einzelnen Knochen variiert je nach Funktionsgrad, Veranlagung und Ernährungszustand. So sind z.B. die langen Bein- und Rippenknochen um ein vielfaches größer als die winzigkleinen Gehörknöchelchen. Neben der Produktion von roten und weißen Blutkörperchen sowie Blutplättchen im roten Knochenmark, schützt das knöcherne menschliche Skelett die inneren Organe, wie z. B. Gehirn, Herz und Lungen.
Das Aussehen eines Skeletts, sowie die Größe und Form eines Knochens, sind nach von Werder/Schulz genetisch bestimmt (22). Etwaige Einflussfaktoren im Wachstum, wie z.B. hormonelle Knochenregulationen, energische und energetische Umwelteinflüsse, als auch das persönliche Ernährungsverhalten, spielen bei der Entwicklung und Struktur eines Knochens (Skeletts) eine wichtige Rolle. Alle Knochen bilden zusammen das knöcherne Skelett. Gemeinsam mit den Gelenken stellen sie den passiven Bewegungsapparat dar. Bewegt wird der Körper durch den aktiven Bewegungsapparat – der Muskulatur. Das X sich nach Bartl wie folgt zusammen (1):
29 Schädelknochen
28-32 Knochen der Wirbelsäule
25 Knochen des Brustkorbes
4 Schultergürtelknochen
2 Hüftbeine
60-62 Knochen der oberen und
60 Knochen der unteren Extremitäten
Das Körperskelett kann nach Schäffler/Menche wiederum in verschiedene Knochengruppen (Abschnitte) gegliedert werden (18):
Schädel (cranium)
Wirbelsäule (columna vertebralis)
Brustkorb (thorax)
Schultergürtel und Beckengürtel
Obere Extremitäten (Arme)
Untere Extremitäten (Beine)
Rumpf, Hals und Kopf können insgesamt als Körperstamm bezeichnet werden (18). Der Rumpf kann dabei noch weiter in Brust-, Bauch- und Beckenbereich differenziert werden. Den Brustabschnitt bildet der Brustkorb mit seinen zwölf Rippenpaaren. Dieser umschließt bestimmte Organe der Brusthöhle (z.B. der Lungen). Das Becken besitzt die Form einer nach vorne gerichteten offenen Schale und stellt den unteren Abschluss der Bauchhöhle dar. Die Bauchhöhle selbst ist von einem muskulösen Mantel umgeben.
Abb. 1: Die menschliche Wirbelsäule
Die Wirbelsäule stellt die Grundlage des Stammes dar und verbindet die o. g. Abschnitte. Sie besteht aus 33-34 Wirbeln (vertebrae) und aus Zwischenwirbelscheiben (disci intervertebralis; Abb. 1). Die Wirbelsäule gliedert sich in sieben Halswirbel (C1-C7, vertebrae cervicales), zwölf Brustwirbel (Th1-Th12, vertebrae thoracales), fünf Lendenwirbel (L1-L5, vertebrae lumbales), fünf Kreuzwirbel (S1-S5, vertebrae sacrales) und vier bis fünf Steißwirbel (vertebrae coccygis; 7). Aufgrund der Verschmelzung von Kreuzwirbel (zum os sacrum) und Steißwirbel (zum os coccygis) werden diese auch als so genannte „falsche“ Wirbel bezeichnet (7). „Echte“ Wirbel dagegen sind gegeneinander beweglich – sie ermöglichen Bewegungen nach hinten, vorne, links und rechts (um die Körperlängsachse). Charakteristische Krümmungen verleihen der Wirbelsäule eine enorme Stabilität: Belastungen, die bei bestimmten Bewegungen entstehen, werden auf fast alle Wirbel gleichmäßig übertragen. Unterschieden werden Krümmungen nach vorne (Lordose) und nach hinten (Kyphose; 18). Im Hals- und Lendenbereich weist die Wirbelsäule physiologisch eine Lordose auf, im Brust- und Kreuzbereich eine Kyphose. Eine übereinstimmende Struktur besitzen Wirbel vom dritten Hals- bis hin zum fünften Lendenwirbelbereich – auch wenn sie sich, je nach funktioneller Begebenheit der einzelnen Wirbelsäulenabschnitte, in Größe und Form voneinander unterscheiden. Der Wirbelkörper (corpus vertebrae), eine dicke rundliche Knochenscheibe, stellt den gewichtstragenden Teil der Wirbelsäule dar. Alle Wirbelkörper liegen senkrecht übereinander und sind für die typische Säulenform der menschlichen Körperachse verantwortlich (18). An der Hinterfläche der Wirbelkörper befindet sich eine Knorpelspange, der so genannte Wirbelbogen (arcus vertebrae). Dieser umgibt das Wirbelloch (foramen vertebrale). Alle Wirbellöcher zusammen ergeben den Wirbel- oder Spinalkanal, durch den das Rückenmark – beginnend vom großen Hinterhauptsloch kaudalwärts ziehend – verläuft. Vom Wirbelbogen aus sind jeweils drei Knochenvorsprünge zu erkennen – die so genannten Dorn- und Querfortsätze (processus spinosus et transversus). Diese ragen nach posterior inferiorem (Dornfortsatz), sowie nach dextrum et sinistrum (Querfortsätze). Diese Vorsprünge dienen dem Ursprung und Ansatz bestimmter Muskeln (18). Die Verbindung zweier benachbarter Wirbel geschieht über Gelenkfortsätze, die etwa auf Höhe der Querfortsätze entspringen. Zwischen ihnen befindet sich das Zwischenwirbelloch (foramen intervertebrale), durch das die Spinalnerven den Wirbelkanal verlassen können, um in die Peripherie zu gelangen. Den obersten Abschnitt und Übergang zum Schädel bilden die beiden Halswirbel C1 (atlas) und C2 (axis). Sie ermöglichen durch ihre, im Vergleich zu den anderen Wirbeln veränderte Bauweise, einen möglichst großen Bewegungsspielraum: So ist z.B. eine Drehung des Kopfes durch das Drehen des atlas um den dens axis (im Atlanto-Axial-Gelenk) möglich. Der Schädel, oberste Einheit des menschlichen Skelettes, wird nach Schäffler/Menche in Gesichts- (viscerocranium) und Gehirnschädel (neurocranium) unterschieden (18). Zum Gesichtsschädel gehören z.B. das Nasenbein (os nasale), der Oberkiefer (maxilla) und das Tränenbein (os lacrimale), zum Gehirnschädel z.B. das Stirnbein (os frontale), das paarige Scheitelbein (os parietale) und das Hinterhauptsbein (os occipitale).
Mit dem Rumpf verbunden sind die Gliedmaßen Arme und Beine. Die Arme sind über den Schultergürtel und die Beine über den Beckengürtel mit dem Rumpf verbunden. Der Schultergürtel besteht aus paarig angeordneten Schulterblättern (scapulae) und Schlüsselbeinen (claviculae). Während der Schultergürtel gegenüber dem Thorax gut beweglich ist, sind die Beine über ortsfeste Gelenke im Beckengürtelbereich mit dem Rumpf verbunden. Die oberen und unteren Extremitäten bilden jeweils eine Kette aus zusammenhängenden Knochenelementen, deren Anzahl von proximal nach distal hin zunimmt. Die Endglieder der oberen und unteren Extremitäten haben einen ähnlichen Aufbau, unterscheiden sich aber hinsichtlich ihrer Spezialisierung und Funktion: der Fuß (pes) ist hauptsächlich in der Fortbewegung und Abstützung des Körpers aktiv, während die Hand (manus) vorrangig als Greiforgan dient (21).
Anzumerken ist, dass bei beiden Geschlechtern Besonderheiten im Aufbau der Skelette auftreten: beim männlichen Skelett sind durchschnittlich längere und schwerere Knochen zu erkennen, während das weibliche Skelett eher kürzere und leichtere Knochen trägt (18). Am Skelett des Mannes entstehen durch größere Kraft- und Muskelverhältnisse zudem größere Knochenvorsprünge und Rauhigkeiten, z.B. an der tuberositas tibiae. Das weibliche Becken unterscheidet sich deutlich vom Becken des Mannes: Es ist leichter und flacher, der Beckeneingang größer und rundlich ovaler, der Beckenausgang wesentlich weiter, der Schambeinwinkel (also der Winkel zwischen den beiden unteren Schambeinästen) stumpfer und das Kreuzbein kürzer und breiter geformt, zudem ist es im unteren Teil weiter nach vorne gebogen (18).
Knochen werden nach der Art der Anordnung der Kollagenfibrillen in Geflecht- und Lamellenknochen eingeteilt (21). Im Geflechtknochen verlaufen Kollagenfibrillen ohne besondere Orientierung zu den ernährenden Gefäßen. Die Grundstrukturen des Geflecht- (oder auch Faser-) Knochens bestehen aus lockeren, miteinander verflochtenen Trabekeln, die insgesamt weniger stabil sind als z.B. die Lamellenknochen. Der Faserknochen kommt jedoch nur bei der...