Knochen heilen, indem Knorpel gebildet wird, der das durch den Bruch entstandene Loch vorübergehend verschließt. Dieser wird dann durch neuen Knochen ersetzt.
Ein Sturz, gefolgt von einem Bruch – das kennen viele. Knochenbrüche sind schmerzhaft, heilen aber in den meisten Fällen sehr gut. Das Geheimnis liegt in den Stammzellen und der natürlichen Fähigkeit des Knochens, sich selbst zu erneuern.
Viele Menschen betrachten Knochen als fest, starr und strukturell. Knochen sind natürlich entscheidend für die Stabilität unseres Körpers, aber sie sind auch ein hochdynamisches und aktives Organ.
Altes Knochengewebe wird in einem fein abgestimmten Zusammenspiel der vorhandenen Zellen ständig durch neues ersetzt. Dieser tägliche Reparaturmechanismus erweist sich als äußerst hilfreich bei einem Knochenbruch.
Es ermöglicht Stammzellen, zunächst Knorpel zu produzieren und dann neuen Knochen zu bilden, um den Bruch zu heilen; all dies wird durch eine fein abgestimmte Abfolge von Ereignissen ermöglicht.
Blut kommt zuerst
Jährlich ereignen sich in den Vereinigten Staaten rund 15 Millionen Frakturen, der Fachbegriff für Knochenbrüche.
Die unmittelbare Reaktion auf einen Knochenbruch ist eine Blutung aus den Blutgefäßen, die unsere Knochen durchziehen.
Das geronnene Blut sammelt sich um die Knochenfraktur herum. Dies wird als Hämatom bezeichnet und enthält ein Netzwerk aus Proteinen, die den durch den Bruch entstandenen Spalt vorübergehend verschließen.
Nun wird das Immunsystem aktiv, um eine Entzündungsreaktion auszulösen, die ein wesentlicher Bestandteil des Heilungsprozesses ist.
Stammzellen aus dem umliegenden Gewebe, dem Knochenmark und dem Blut reagieren auf den Ruf des Immunsystems und wandern zum Bruch. Diese Zellen setzen zwei verschiedene Prozesse in Gang, die die Knochenheilung ermöglichen: Knochenbildung und Knorpelbildung.
Knorpel und Knochen
Neue Knochensubstanz bildet sich hauptsächlich an den Rändern des Bruchs. Dies geschieht im Wesentlichen auf die gleiche Weise wie die Knochenbildung bei der normalen, alltäglichen Regeneration.
Um den Hohlraum zwischen den Bruchenden zu füllen, produzieren Zellen weichen Knorpel. Das mag überraschend klingen, ist aber dem Vorgang während der Embryonalentwicklung und beim Knochenwachstum von Kindern sehr ähnlich.
Die Knorpelbildung, auch als weicher Kallus bekannt, erreicht ihren Höhepunkt etwa acht Tage nach der Verletzung. Sie stellt jedoch keine dauerhafte Lösung dar, da Knorpel nicht ausreichend widerstandsfähig ist, um den Belastungen standzuhalten, denen Knochen im Alltag ausgesetzt sind.
Der weiche Kallus wird zunächst durch einen harten, knochenähnlichen Kallus ersetzt. Dieser ist recht fest, aber noch nicht so stabil wie Knochen. Etwa drei bis vier Wochen nach der Verletzung beginnt die Bildung von neuem, reifem Knochengewebe. Dies kann lange dauern – je nach Größe und Lage des Bruchs sogar mehrere Jahre.
Es gibt jedoch Fälle, in denen die Knochenheilung nicht erfolgreich ist, und diese führen zu erheblichen gesundheitlichen Problemen.
Komplikationen
Knochenbrüche, die ungewöhnlich lange zum Heilen benötigen oder gar nicht wieder zusammenwachsen, kommen in etwa 10 Prozent der Fälle vor.
Eine Studie ergab jedoch, dass die Rate solcher nicht heilender Frakturen bei Rauchern und Ex-Rauchern deutlich höher ist. Wissenschaftler vermuten, dass dies daran liegen könnte, dass das Blutgefäßwachstum im heilenden Knochen bei Rauchern verzögert ist.
Nicht heilende Knochenbrüche sind besonders problematisch in stark belasteten Bereichen wie dem Schienbein. In solchen Fällen ist häufig eine Operation notwendig, um den nicht heilenden Bruch zu verschließen.
Orthopädische Chirurgen können entweder Knochen aus anderen Körperregionen, Knochen von einem Spender oder künstliche Materialien wie 3D-gedruckte Knochen verwenden, um das Loch zu füllen.
In den meisten Fällen nutzt der Knochen jedoch seine bemerkenswerte Regenerationsfähigkeit. Das bedeutet, dass der neue Knochen, der den Bruch ausfüllt, dem Knochen vor der Verletzung sehr ähnlich sieht, ohne dass eine Narbe zurückbleibt.
Veröffentlichungsdatum: 31. August 2017