Die Knochen

Was sind Knochen eigentlich?

Knochen haben generell das Image, dass sie fest & leblos sind - aber in Wirklichkeit sind sie hochaktive Gewebe mit einem komplexen Innenleben, das eine clevere Mischung aus Festigkeit, Elastizität & Aktivität herstellt. Diese Mischung besteht aus spezialisiserten Zellen, einer nicht-zellulären Knochenmatrix, dem Knochenmark sowie Gefäßen und Nerven. Schauen wir uns die einzelnen Bestandteile doch mal einzeln an:

Die Knochenzellen - die aktiven Baumeister

Wie alles im Körper, sind auch deine Knochen aus Zellen aufgebaut - aber nicht irgendwelche, sondern spezialisierte Knochenzellen, die nur in den Knochen vorkommen. Davon hast du drei Arten: die Osteoblasten, die Osteoklasten & die Osteozyten:

🧱 Die Osteoblasten bauen neue Knochensubstanz auf - stell dir sie wie kleine Maurer vor, die unnachgiebig eine Mauer aufbauen & reparieren. Sie bilden Osteoid - die Knochensubstanz - & bauen es um sich herum auf.

⛏️ Die Osteoklasten bauen alte oder beschädigte Knochensubstanz ab - stell dir sie wie einen Abbruchtrupp im Tagebau vor

🧠 Die Osteozyten sind die reifen Knochenzellen, also inaktiv gewordene Osteoblasten, die sich komplett eingemauert haben – sie „spüren“, wie der Knochen belastet wird, und geben Signale weiter, damit weitere Schritte zum Knochenumbau eingeleitet werden können.

💡Tipp: der Wortstamm 'oste-' stammt vom griechischen Wort 'osteon' & bedeutet Knochen - wenn du also 'osteo' irgendwo ließt, dann hat es höchstwahrscheinlich etwas mit den Knochen zu tun)

Das Knochenmark - das aktive Innenleben

Im Inneren einiger Knochen liegt das Knochenmark, was für den menschlichen Körper überlebenswichtig ist. Nicht umsonst, werden Knochenmarkspenden - so genannte Stammzellspenden - so dringend benötigt, um Menschen am Leben zu halten. Aber warum ist das Knochenmark so essentiell?

Das rote Knochenmark

Im Knochenmark - besser gesagt im roten Knochenmark - sitzen hämatopoetische Stammzellen - ein wilder Ausdruck, der eigentlich “nur” bedeutet, dass es sich hierbei sogesehen um die “Urzellen” des Blutes handelt , aus denen sich verschiedene Blutzelltypen entwickeln können. Diese krasse Eigenschaft wird bei Knochenmarkstransplantationen genutzt, um nach Chemotherapien das blutbildende System wieder aufzubauen. Aber wie funktioniert dieses blutbildende System jetzt genau?

Im roten Knochenmark entstehen täglich rund 200 Milliarden neue Blutzellen, die sich alle aus den Stammzellen - den Urzellen des Blutes - entwickeln. Dieser Prozess wird Hämatopoese genannt - also die Bildung der Blutzellen. 

Hier entstehen täglich

• rote Blutkörperchen - so genannten Erythrozyten - die dafür verantwortlich sind den Sauerstoff zu deinen Zellen zu transportieren

• weiße Blutkörperchen - die so genannten Leukozyten -, die Teil des Immunsystems sind & Krankheitserreger fleißig bekämpfen

• Blutplättchen - die sogenannten Thrombozyten, die für die Blutgerinnung nach Verletzungen sorgen, also dafür, dass die Blutung schnell gestoppt wird

Ohne richtig funktionierende Hämatopoese im Knochenmark, würde daher der Sauerstoff - also deinen Körperenergie - nicht mehr im Körper transportiert werden,  Infektionen würden nicht richtig abgewehrt werden & Wunden würden nicht zuverlässig schließen & du würdest verbluten. Grausam, aber wahr.

Das gelbe Knochenmark

Es gibt neben dem roten Knochenmark auch noch das gelbe Knochenmark, was viele gar nicht wissen. Mit dem Alter wird ein großer Teil des ursprünglich roten Knochenmarks in gelbes Knochenmark umgewandelt. Gelbes Knochenmark enthält unwahrscheinlich viele Fettzellen - die sogenannten Adipozyten. Diese Fettzellen im Knochenmark dienen als Energie- & Reservelager.

Während im Kindesalter fast nur rotes Knochenmark vorhanden ist, da der kindliche, heranwachsende Körper schließlich viele Blutzellen produzieren muss, um Wachstum, Sauerstoffversorgung & Immunabwehr aufrechtzuerhalten, hat das im Erwachsenenalter nicht mehr diesen hohen Stellenwert. 

Da der menschliche Körper sehr ausgeklügelt ist, nutzt er diese Hohlräume, die im Knochenmark durch den sinkenden Blutzellbedarf entstehen, und nutzt sie zur Fettspeicherung. Du kannst dir das wie eine Art Notfalltank vorstellen, der bei Hungerperioden oder schweren Krankheiten aktiviert wird.

Bist du noch der Mensch, der du vor 10 Jahren warst?

Theatralische Frage, aber knöchern gesehen? Nein, definitiv nicht. Deine Knochen befinden sich nämlich in permanentem Umbau, weswegen das gesamte Skelett innerhalb von 10 Jahren einmal komplett erneuert wird. Natürlich bekommen wir diesen Umbau selbst nicht mit, da er in kleinen aber permanenten Schritt abläuft.

In gewissem Maß ist dieser Umbauprozess also komplett physiologisch, das bedeutet er ist normal & sinnvoll. Aber warum ist so ein Knochenumbau überhaupt sinnvoll? Genau wie im gesamten Körper, müssen auch in den Knochen alte oder minderwertige, kaputte Zellen abgebaut werden, um Platz für frische & aktive Zellen zu machen. Würden deine Knochen nämlich nur noch aus alten, kaputten Zellen bestehen, würden sie nicht mehr der Belastung standhalten können & schnell brechen. 

Zudem ist dieser Knochenumbau für die Reparatur von Mikroverletzungen und die Anpassung an veränderte Belastungen essentiell. Durch mehr Belastung der Knochen, zum Beispiel wenn du über einen längeren Zeitraum mehr Sport treibst, wird der Knochen umgebaut, damit mehr Knochensubstanz aufgebaut werden kann, um der gesteigerten Belastung standzuhalten - dein Knochen wird also stabiler. 

Daher ist es wichtig sich - egal in welchem Alter - sportlich zu betätigen und den Knochen genug Belastung zuzutrauen, damit sie sich ordentlich ausbilden können.

Wie läuft der Knochenumbau eigentlich genau ab?

Alles beginnt mit den Osteozyten – das sind ehemalige Knochenaufbauzellen, die tief eingebettet in der festen Knochensubstanz leben. Sie sind wie kleine Sensoren: Sie „spüren“, wo im Knochen Veränderungen notwendig sind – zum Beispiel durch Mikroverletzungen, Überlastung oder hormonelle Signale. Wenn sie Abbaubedarf erkennen, schicken sie ein Signal an die nächste Zellgruppe: die Osteoklasten.

Die Osteoklasten sind spezialisierte „Abbauzellen“. Sie setzen Enzyme und Säuren frei, mit denen sie die alte oder geschädigte Knochensubstanz gezielt auflösen. Dabei entstehen winzige Vertiefungen im Knochen, sogenannte Howship-Lakunen. Diese Abbauphase ist wichtig, damit Platz für neues, stabiles Gewebe entsteht.

Sobald die Osteoklasten ihre Arbeit beendet haben, übernehmen die Osteoblasten. Sie wandern an die abgetragenen Stellen und beginnen, neues Knochenmaterial aufzubauen. Zuerst produzieren sie eine weiche, kollagenreiche Grundsubstanz, das sogenannte Osteoid. Dieses wird anschließend mit Kalzium und Phosphat mineralisiert – so entsteht wieder fester, belastbarer Knochen.

Einige Osteoblasten „mauern“ sich währenddessen in der neuen Knochenmatrix ein – aus ihnen werden erneut Osteozyten, die den nächsten Umbauzyklus überwachen.

🥦Wie beeinflusst die Ernährung unsere Knochen?

Unsere Knochen werden also ständig auf- & abgebaut. Dafür brauchen sie die richtigen „Baumaterialien“, also Nährstoffe, die über die Ernährung aufgenommen werden müssen. Die wichtigsten Nährstoffe für starke Knochen sind Kalzium, Vitamin D, Proteine, Magnesium, Zink &Vitamin K.

Kalzium - der Baustoff

99% des Kalziums im Körper ist in den Knochen gespeichert & unverzichtbar für Härte & Stabilität. Wenn im Körper Kalziummangel herrscht, wird das Kalzium aus den Knochen abgezogen, um den Blutspiegel konstant zu halten. Daher ist es wichtig, dass der Kalziumspeicher immer genügend gedeckt ist. Kalzium nimmst du zum Beispiel über Milchprodukte, Grünkohl, Brokkoli, Sesam, Mandeln & kalziumreiches Mineralwasser auf.

Vitamin D - der Türöffner

All das Kalzium bringt dir aber nur wenig, wenn du nicht genügend Vitamin D besitzt. Vitamin D ist nämlich wichtig für die Aufnahme von Kalzium im Darm - so gesehen reguliert es also den Kalziumspiegel im Blut & steuert den Knochenumbau. Ein Mangel an Vitamin D kann folglich zu Knochenerweichung (Rachitis) führen, da den Knochen die Mineralisierung - also die Verhärtung des Knochens durch das fehlende Kalzium nicht möglich ist.

Vitamin D ist auch als Sonnenvitamin bekannt, da es über das Sonnenlicht in der Haut selbst gebildet wird. Gerade im Winter ist es aber aufgrund der wenigen Sonnenstunden sinnvoll, Vitamin D zu supplementieren. Zudem kommt es fettreichem Fisch, Eiern & Pilzen vor.

Proteine - das Gerüst

Zwar denken wir bei Knochen natürlich meist an eine kalziumreiche Ernährung, aber das ist nur die halbe Wahrheit. Denn Kalzium braucht eine Grundsubstanz, in die es eingebaut werden kann – und diese Grundsubstanz besteht zum Großteil aus Proteinen. Wie du ja bereits weißt, besteht diese Grundsubstanz - die sogenannte Knochenmatrix - aus einem Gerüst aus Kollagenfasern, ddas dem Knochen Elastizität & Zugfestigkeit gibt. Erst danach wird dieses Gerüst durch Mineralien wie Kalzium und Phosphat verhärtet und stabilisiert. Ohne Proteine gibt’s also kein funktionierendes Knochenfundament.

Magnesium - der Kalzium-Partner 

Magnesium ist so etwas wie der Regisseur im Mineralien-Team: Es hilft, Kalzium richtig in den Knochen einzubauen und wird benötigt, damit das Hormon Parathormon und Vitamin D wirken können. Zudem  beeinflusst es die Aktivität der Osteoblasten (Aufbau) und Osteoklasten (Abbau). Ein Magnesiummangel kann daher zu einer schlechteren Mineralisation und sogar zu Kalziumverlust aus dem Knochen führen – also genau das Gegenteil von dem, was du willst!

Zink - der Zell-Booster 

Zink ist ein echtes Multitalent im Knochenstoffwechsel: Es fördert die Aktivität der Osteoblasten (→ Knochenaufbau), unterstützt die Kollagenproduktion – also den Eiweißanteil der Knochenmatrix & schützt die Knochenzellen vor oxidativem Stress (z. B. durch Entzündungen). Ohne genügend Zink läuft der Knochenaufbau langsamer und schlechter – und Heilungsprozesse (z. B. nach Brüchen) verzögern sich.

Vitamin K - der Verfestiger

Vitamin K ist für die Verankerung von Kalzium im Knochen zuständig. Es aktiviert spezielle Proteine (z. B. Osteocalcin), die Kalzium dort festhalten, wo es hingehört: in der Knochenmatrix – und nicht in Gefäßen oder Weichteilen. Ohne Vitamin K kann Kalzium also nicht richtig eingebaut werden – trotz gesunder Ernährung! Zudem hemmt es den übermäßigen Knochenabbau.