Das Osteon- oder Havers'sche System ist die grundlegende funktionelle anatomische Einheit des kompakten oder kortikalen Knochengewebes, das sich im Körper der langen Knochen und um die schwammigen Knochen befindet.
Es besteht aus einer Reihe von millimetrischen, kalziumreichen Knochenlamellen, die zylindrisch gruppiert sind. Sie sind so angeordnet, dass sie einen zentralen Kanal bilden, der als Havers-Kanal bezeichnet wird und den Weg für Blutgefäße und Nerven öffnet, die den Knochen erreichen.
Darstellung von Osteon. Von Laboratoires Servier - Smart Servier-Website: Bilder zu Osteon (Knocheneinheit), Knochenstruktur und Knochen - Download im Powerpoint-Format.Flickr: Bilder zu Osteon (Knocheneinheit), Knochenstruktur und Knochen (auf Französisch)., CC BY -SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=82640872
Osteone sind durch lakunare Räume getrennt, in denen sich Osteozyten befinden, die reife Knochenzellen sind. Das System verfügt über ein komplexes Netzwerk von Kanälen, die die Osteone mit den mit Osteozyten besiedelten Lagunen kommunizieren und so die Blutversorgung aller Zellen, auch der entferntesten, sicherstellen.
Der erste, der diese Knochenstruktur beschrieb, war der englische Anatom Clopton Havers (1657-1702), der sein Berufsleben der Erforschung der Bildung und des Stoffwechsels von Knochen widmete.
Das Havers-System spielt eine grundlegende Rolle beim Knochenumbau, der sowohl physiologisch als auch bei Frakturen oder Fissuren auftritt.
Anatomie und Histologie
Anatomie
Kompaktes Gewebe befindet sich außen und im Körper langer Knochen sowie in flachen Knochenstrukturen.
Es ist eine Art sehr dichtes und widerstandsfähiges Knochengewebe, das 80% der Knochenmasse eines erwachsenen Skeletts ausmacht. Es gibt den Knochen ihre charakteristische Farbe und Konsistenz.
Mit bloßem Auge ist es nicht möglich, seine Struktur in einem Knochen zu unterscheiden, daher ist eine mikroskopische histologische Untersuchung unerlässlich, um ihn zu verstehen.
Der englische Arzt Clopton Havers war der erste, der in seiner Forschungsarbeit Osteologia nova oder einigen neuartigen Beobachtungen von Knochen und ihren Teilen die mikroskopische Architektur kompakter Knochen beschrieb, wobei der Schwerpunkt auf deren Struktur und Ernährung lag.
Die Veröffentlichungen von Dr. Havers dienen weiterhin als Referenz und das kompakte Knochenorganisationssystem ist nach ihm benannt.
Histologie
Der kompakte oder kortikale Knochen wird durch die Vereinigung von Millimeter-Knochenlamellen gebildet, die je nach Standort in drei Gruppen unterteilt sind: externes, internes und Osteon oder Havers'sches System.
Die äußeren Lamellen befinden sich auf der oberflächlichsten Seite des Knochens. Sie enthalten kollagenreiche Verlängerungen, sogenannte Sharpey-Fasern, die sie fest mit dem Periost verbinden, der oberflächlichen Schicht, die die Knochen bedeckt.
Querschnitt eines Knochens. Von Pbroks13 - Eigene Arbeit, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5188772
Die inneren Lamellen befinden sich auf der Innenseite des Knochens und bedecken die tief in ihm verlaufende Markhöhle.
Havers-System
Das Osteon- oder Havers'sche System ist die wichtigste funktionelle anatomische Einheit des kompakten Knochens. Spongiosa enthält keine Osteone. Wie die vorherigen Strukturen besteht es aus einer Reihe von Knochenlamellen, die zylindrisch gruppiert sind.
Durch seine Anordnung entsteht ein zentraler Kanal namens Haversian Ductus, in dem sich die Blutgefäße und neurologischen Enden befinden, die den Knochen versorgen und versorgen.
Darstellung des Querschnitts der Fibula. Nach Quelle Digitale Bitmap-Grafiken: BDBR im Vektorformat erstellt: Nyq - Analoge Originalgrafiken: Gray's Anatomy of the Human Body aus der klassischen Veröffentlichung von 1918, online verfügbar bei Bartleby.com. Digitale Bitmap-Grafiken: Transverse Section Of Bone.pngErstellt im Vektorformat: Own Arbeit, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=50064939
Osteone kommunizieren miteinander über Wege, die sich als Zweige der Havers'schen Kanäle bilden. Diese Zweige werden Volkmann-Kanäle genannt.
Andererseits sind sie oberflächlich an einigen Stellen durch Räume getrennt, die als Osteozytenlagunen bezeichnet werden und Knochenzellen enthalten, die als Osteozyten bezeichnet werden. Diese Räume kommunizieren mit den Havers'schen Kanälen über enge Kanäle oder Canaliculi.
Osteozyten bilden Zellverlängerungen, die sich in den Canaliculi befinden und es diesen Zellen ermöglichen, die Blutgefäße zu erreichen, um ihre Aktivität aufrechtzuerhalten.
Diese Form der Kommunikation und zellulären Ernährung ist als Lacuno-Canalicular-System bekannt.
Histologie des Knochengewebes, in dem Osteozyten sichtbar sind Von Posible2006 - Eigene Arbeit, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=68741815
Funktion
Die kompakte Struktur, die das Havers-System bildet, verleiht dem kortikalen Knochen seine Dichte und Widerstandsfähigkeit und ist viel stärker als der spongiöse Knochen.
Durch die Kommunikationswege, die die Havers-Gänge, die Volkmann-Gänge und die Canaliculi bilden, sorgt Osteon für die Spülung und Ernährung der Osteozyten. Die Blutversorgung dieser Zellen wäre sonst aufgrund der geringen Porosität des kompakten Knochens unmöglich.
Knochenstoffwechsel
Das Havers-System spielt eine grundlegende Rolle beim Knochenumbau. Es funktioniert sowohl bei Knochen mit geringem Stressschaden als auch bei Knochen mit einem Bruch.
Der Knochenumbau umfasst drei Arten von Knochenzellen, die für den Prozess der Resorption, Bildung und Stabilität des Knochengewebes verantwortlich sind. Dies sind: Osteozyten, Osteoblasten und Osteoklasten.
Osteozyten sind die reifen Zellen, die in Osteozytenlücken zwischen Osteonen gefunden werden. Diese Zellen stammen von primitiveren Zellen, den sogenannten Osteoblasten, die für die Bildung neuen Knochengewebes verantwortlich sind.
In kompaktem Knochen können die ältesten Osteone, reife Osteone, von den jüngeren unterschieden werden, da die ersteren einen engeren Havers-Gang haben.
Reife Osteone werden durch Osteoklasten abgebaut, die auch für die Reabsorption der zerstörten Knochenmatrix verantwortlich sind.
Knochenzellen Von OpenStax College - Anatomie & Physiologie, Connexions-Website. http://cnx.org/content/col11496/1.6/, 19. Juni 2013., CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30131411
Dieser Prozess wird durch die Wirkung verschiedener Hormone vermittelt. Zu den wichtigsten zählen Nebenschilddrüsenhormon (PTH) und Calcitonin. Die hormonelle Aktivierung löst die Wirkung von Osteoklasten aus, die durch Freisetzung saurer Enzyme die Knochenoberfläche demineralisieren und zerstören.
Es sind dieselben Hormone, die an der Knochenresorption beteiligt sind. Wenn dieser Prozess stattfindet, gelangt Kalzium in den Blutkreislauf, was zur Regulierung dieses Minerals im Körper führt.
Osteoblasten sind ihrerseits dafür verantwortlich, neue Knochenlamellen zu bilden, die sich selbst organisieren und breite Havers-Kanäle bilden. Sobald sie ihre Arbeit beendet haben, differenzieren sich diese Zellen zu Osteozyten, die in den lakunaren Räumen zwischen den Osteonen ruhen.
Knochenrekonstruktion. Von Cancer Research UK - Original-E-Mail von CRUK, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=34333188
Osteoblasten und Osteoklasten arbeiten perfekt und synchron, um eine weitere Knochenbildung oder einen weiteren Knochenabbau zu verhindern. Jede Veränderung dieses Gleichgewichts führt zu Knochenerkrankungen wie Osteoporose.
Zusätzlich zu Knochenschäden werden Hormone, die den Knochenstoffwechsel aktivieren, durch verringerte oder erhöhte Kalzium- und Phosphorgehalte im Blut beeinflusst und können diesen Mechanismus auslösen, damit der Körper ein Gleichgewicht dieser Mineralien erreicht.
Der Knochenstoffwechsel ist ein physiologischer Prozess, dh die Knochenresorption und -bildung findet bei gesunden Personen statt. Obwohl es für die Reparatur bei Frakturen sehr wichtig ist, führen Zellen diesen Mechanismus jederzeit aus.
Verweise
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