Knochenentwicklung

1. In bestimmten Regionen verdichten sich Mesenchymzellen und es sprossen Kapillaren ein
2. Mesenchymzellen differenzieren sich zu osteoprogenitorischen Zellen, dann zu Osteoblasten
3. Osteoblasten bilden zunächst Osteoid (nicht mineralisierte Knochenmatrix aus Kollagen Typ I und Grundsubstanz)
4. Das Osteoid mineralisiert durch Einlagerung von Hydroxylapatitkristallen → die eingemauerten Osteoblasten werden zu Osteozyten
5. Kleine Knocheninseln (Ossifikationszentren) entstehen; an deren Oberfläche lagern sich neue Osteoblasten an → Appositionelles Wachstum
6. Durch die Fusion mehrerer Knocheninseln entsteht die primäre Spongiosa (Geflechtknochen)
7. Parallel dazu sorgen Osteoklasten für Abbau und Umbau → Geflechtknochen wird nach und nach in Lamellenknochen umgewandelt

• Vorkommen:
  •  Knochen des Schädeldachs (Os frontale, Os parietale, Os occipitale, Teile des Os temporale)
  • Gesichtsknochen (Teile von Maxilla und Mandibula)
  • Clavicula (teilweise)
  • Knochenbruchheilung (modifizierte desmale Ossifikation)

• Zuerst entsteht aus Mesenchym ein knorpeliges Vorläufermodell (Primordialskelett) aus hyalinem Knorpel
• Während des Wachstums wird das Knorpelgewebe durch Chondroklasten abgebaut
• Gleichzeitig ersetzen Osteoblasten das Knorpelgewebe durch Knochen
• Der Vorteil dieser Methode liegt in der schnellen Bildung von Knorpel, der frühzeitig eine Stützfunktion übernehmen kann

Formen der chondralen Ossifikation:

• Perichondrale Ossifikation
  • Die Verknöcherung beginnt an der Außenseite des Knorpelmodells, meist im Bereich der Diaphyse
  • Aus dem Bindegewebe rund um den Knorpel (Perichondrium) entstehen Osteoblasten
  • Diese bilden eine Knochenhülse, die sich längs der Diaphyse ausbreitet
  • Die Hülse umschließt den Knorpel wie eine Manschette und trennt ihn von der Umgebung
  • Durch diese Abgrenzung wird im Inneren die enchondrale Ossifikation ausgelöst
  • Das Perichondrium entwickelt sich im weiteren Verlauf zum Periost
• Enchondrale Ossifikation
  • Die Verknöcherung erfolgt innerhalb des Knorpels, ausgehend vom Zentrum der Knorpelmatrix
  • Blutgefäße wachsen in das Knorpelgewebe ein und transportieren Mesenchymzellen mit
  • Diese Zellen differenzieren sich unter anderem zu Osteoprogenitorzellen, den Vorläufern der Osteoblasten
  • Osteoblasten bilden Knochen, während Chondroklasten gleichzeitig den Knorpel abbauen → Bildung einer primären Markhöhle
  • Chondroklasten entstehen durch Verschmelzung von Monozyten des Blutes, ähnlich wie Osteoklasten
  • Diese Form der Ossifikation ist besonders wichtig für das Längenwachstum an den Epiphysenfugen der Röhrenknochen

 Merke

• Perichondrale Ossifikation: Bildung der Knochenmanschette, Dickenwachstum, verläuft nach dem gleichen Prinzip wie die desmale (direkte) Ossifikation
• Enchondrale Ossifikation: Verknöcherung im Knorpelinneren, Längenwachstum

Abbildung: Schritte der enchondralen Ossifikation

(a) Mesenchymzellen differenzieren sich zu Chondrozyten
(b) Das Knorpelmodell des späteren Knochens entsteht und das Perichondrium bildet sich
(c) Kapillaren dringen in den Knorpel ein. Das Perichondrium wandelt sich in das Periost um. Ein periostaler Knochenmantel entsteht. Das primäre Ossifikationszentrum entwickelt sich
(d) Knorpel und Chondrozyten wachsen an den Enden des Knochens weiter
(e) Sekundäre Ossifikationszentren entwickeln sich
(f) Knorpel bleibt in der Epiphysenfuge (Wachstumsplatte) und an den Gelenkflächen als Gelenkknorpel erhalten