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Der Knochen lebt

15.06.1998  00:00 Uhr

-Pharmazie

Govi-Verlag

Der Knochen lebt

Der Knochen ist wahrlich kein totes Gewebe. Vielmehr wird er ständig ab-, auf- und umgebaut, und dies ein ganzes Menschenleben lang. Auf sehr lebendige Art zeigte Privatdozent Dr. Dieter Felsenberg vom Universitätsklinikum Benjamin Franklin in Berlin dem Meraner Auditorium, wie eng Struktur und Funktion des Knochens zusammenhängen.

Die Bausteine des Knochens erscheinen einfach: 70 Prozent anorganische Mineralstoffe, davon 95 Prozent Hydroxylapatit, und 30 Prozent organische Substanzen. Die organische Matrix besteht zu etwa 98 Prozent aus Kollagenen vom Typ I; nur einen geringen Anteil nehmen spezifische Zellen ein. Doch Osteoblasten, Osteoklasten und Osteozyten steuern den Auf- und Abbau des Knochens.

Die Knochenbildner, die Osteoblasten, kommen "wie Herdentiere" immer in Clustern von 100 bis 400 Zellen vor. Sie bilden die Knochenmatrix (Osteoid), die nach etwa zehn Tagen kalzifiziert. Ihre Plasmamembran enthält hohe Konzentrationen an alkalischer Phosphatase, die bei der Matrixbildung und zur Vorbereitung der Mineralisation freigesetzt wird und gemessen werden kann. Wesentlicher größer sind die knochenabbauenden Osteoklasten, die aus der Zellinie der Makrophagen-Monozyten stammen. Sie sind reich an lysosomalen Enzymen wie saure Phosphatase und Kollagenase, "die den Knochen anknabbern". An der Knochenoberfläche bilden sie Resorptionslakunen, die die Festigkeit des Knochens beeinträchtigen.

Die dritten im Bunde, denen heute die Funktion eines Signalgebers zugesprochen wird, sind die Osteozyten. Etwa 15 Prozent der Osteoblasten entwickeln sich zu diesen Zellen, die von mineralisierter Knochensubstanz umbaut werden. Über Fortsätze an ihrer Oberfläche bilden Osteozyten ein riesiges Netzwerk, in dem sie Informationen austauschen. Änderungen des Flusses in den winzigen Plasmaschläuchen geben das Signal für Knochenauf- und -abbau.

Doch wo wird ab- oder angebaut? Diese Prozesse folgen dem Wolff'schen Transformationsgesetz, das der Radiologe so formulierte: Der Knochenaufbau folgt seinen Funktionen. Das heißt: Wird der Knochen anders belastet und damit einem anderen Druck als gewohnt ausgesetzt, zum Beispiel durch vermehrte körperliche Aktivität und Sport oder durch Frakturen oder Arthrose, so paßt er sich diesen Veränderungen durch An- oder Abbau oder Verlagerung des statischen Zentrums an. Auf diese Weise kann sich ein falsch zusammengewachsener Knochenbruch eines jungen Menschen im Laufe der Zeit wieder entsprechend seinen Tragachsen ausrichten.

Ab- und Aufbau dienen aber auch der Reparatur von kleinsten Schäden (mikro damages), die bei der Verformung von Knochen unter Druck entstehen. Dies erklärt die Bedeutung des Muskels als wichtigem Stimulus des Knochenaufbaus, da die Muskelkraft bei der Bewegung kurzfristig hohe Drücke erzeugt. Entscheidend dafür ist die weiße, dynamische Muskulatur (Typ II), die für die schnelle plötzliche Kraftausübung zuständig ist und durch Übungen und Sportarten trainiert werden kann, die eine plötzliche hohe Kraftentfaltung verlangen. Diese Erkenntnisse werden langfristig auch die Krankengymnastik verändern, prognostizierte Felsenberg in der angeregten Diskussion. Und was ist mit den Schädelknochen? Die Dichte der Schädelkalotte wird im Alter eher höher. Hier erzeuge allein die Mimik die nötigen Drücke auf die Knochen. Felsenberg: "Wenn Sie mehr lachen, kriegen Sie keine weiche Birne."

Körperliche Aktivität und die Mobilisierung älterer Menschen sind für die Gesunderhaltung des Knochens elementar. Bereits nach vierwöchiger Immobilisation ist ein deutlicher Knochenmasseverlust meßbar, nach vierzig Wochen kann die Hälfte der Knochenmasse verloren sein. Ein kompletter Neuaufbau ist bei großen Defiziten nicht möglich. Körperliche Aktivität soll auch die Gabe von Calcium und Vitamin D begleiten, forderte der Arzt. Angesichts des sehr weit verbreiteten Vitamin-D-Mangels, insbesondere in und nach den Wintermonaten und bei Senioren in Heimen, sollte man allen älteren und alten Menschen die Calcium-Vitamin-D-Ergänzung anbieten.

PZ-Artikel von Brigitte M. Gensthaler, Meran
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