Wie läuft der Aufbau und Abbau von Knochen ab?

Knochenumbau oder Knochenumbau ist der Prozess, bei dem altes Knochengewebe durch spezialisierte Knochenzellen namens Osteoklasten entfernt wird und durch neues Knochengewebe durch andere spezialisierte Knochenzellen namens Osteoblasten ersetzt . Dieser Prozess findet ein Leben lang statt und ist für die Aufrechterhaltung der Knochenstärke, die Reparatur von Schäden und die Reaktion auf Veränderungen der mechanischen Belastung von entscheidender Bedeutung.

Der Knochenumbau umfasst mehrere Schritte:

1. Aktivierung: Bestimmte Faktoren wie Hormone, Wachstumsfaktoren und mechanischer Stress können die Aktivierung von Osteoklasten auslösen. Osteoklasten heften sich dann an die Knochenoberfläche und sezernieren Säuren und Enzyme, die die alte Knochenmatrix abbauen und kleine Hohlräume bilden.

2. Resorption: Sobald die alte Knochenmatrix abgebaut ist, beginnen die Osteoklasten, die Knochenfragmente und Mineralbestandteile zu resorbieren bzw. zu verdauen und sie in den Blutkreislauf abzugeben. Diese Phase des Knochenumbaus wird Resorption genannt.

3. Stornierung: Nach der Resorptionsphase gibt es eine kurze Umkehrphase, in der die Osteoklasten eine Apoptose (programmierter Zelltod) durchlaufen und die Knochenoberfläche mit einer Schicht neuen Bindegewebes bedeckt wird. Dieses Gewebe enthält Blutgefäße und Vorläuferzellen, die sich in neue knochenbildende Zellen differenzieren.

4. Formation: Osteoblasten, die knochenbildenden Zellen, werden an die Resorptionsstelle rekrutiert und beginnen mit der Bildung einer neuen Knochenmatrix, die aus Kollagenfasern, Proteinen und Mineralien (hauptsächlich Kalzium und Phosphor) besteht. Die neue Matrix mineralisiert nach und nach und wird hart und fest.

5. Mineralisierung: Während die Knochenmatrix durch die Osteoblasten abgelagert wird, durchläuft sie einen Mineralisierungsprozess. Calcium- und Phosphationen lagern sich in der Matrix ab und bilden Kristalle aus Hydroxylapatit, dem Hauptmineralbestandteil der Knochen. Dieser Mineralisierungsprozess verleiht dem Knochen seine Festigkeit und Festigkeit.

Der Knochenumbauzyklus ist kontinuierlich und dauert in der Regel etwa 4 bis 6 Monate. Es wird durch verschiedene hormonelle und mechanische Faktoren reguliert, um die Knochenhomöostase sicherzustellen, die Integrität des Skeletts aufrechtzuerhalten und sich an veränderte Anforderungen an das Skelett anzupassen.