Geschrieben von Yella Hewings-Martin, Ph.D. on August 15, 2017Ein Sturz, gefolgt von einem Knacken – vielen Menschen ist das nicht fremd. Gebrochene Knochen sind schmerzhaft, aber die meisten heilen sehr gut. Das Geheimnis liegt in Stammzellen und der natürlichen Fähigkeit der Knochen, sich selbst zu erneuern.
Viele Menschen denken bei Knochen an etwas Festes, Starres und Strukturelles. Natürlich ist der Knochen der Schlüssel, um unseren Körper aufrecht zu halten, aber er ist auch ein sehr dynamisches und aktives Organ.
In einem fein abgestimmten Zusammenspiel der vorhandenen Zellen wird alter Knochen ständig durch neuen Knochen ersetzt. Dieser Mechanismus der täglichen Wartung kommt uns im Falle eines Knochenbruchs zugute.
Er ermöglicht es den Stammzellen, zuerst Knorpel zu produzieren und dann neuen Knochen zu bilden, um den Bruch zu heilen, was alles durch eine fein abgestimmte Abfolge von Ereignissen ermöglicht wird.
Das Blut kommt zuerst
Jedes Jahr ereignen sich in den USA etwa 15 Millionen Frakturen, so der Fachbegriff für Knochenbrüche.
Die unmittelbare Reaktion auf eine Fraktur ist eine Blutung aus den Blutgefäßen, die überall in unseren Knochen verteilt sind.
Das geronnene Blut sammelt sich um die Knochenfraktur herum. Dies wird als Hämatom bezeichnet und enthält ein Geflecht von Proteinen, die einen vorübergehenden Pfropfen bilden, um die durch den Bruch entstandene Lücke zu füllen.
Das Immunsystem tritt nun in Aktion und orchestriert die Entzündung, die ein wesentlicher Bestandteil der Heilung ist.
Stammzellen aus dem umliegenden Gewebe, dem Knochenmark und dem Blut reagieren auf den Ruf des Immunsystems und wandern zur Fraktur. Diese Zellen setzen zwei verschiedene Wege in Gang, die die Knochenheilung ermöglichen: die Knochenbildung und die Knorpelbildung.
Knorpel und Knochen
Neuer Knochen beginnt sich vor allem an den Rändern der Fraktur zu bilden. Dies geschieht in ähnlicher Weise, wie Knochen bei der normalen, täglichen Pflege gebildet wird.
Um den Hohlraum zwischen den Bruchkanten zu füllen, produzieren Zellen weichen Knorpel. Dies mag überraschend klingen, aber es ist sehr ähnlich zu dem, was während der Embryonalentwicklung und beim Wachstum von Kinderknochen passiert.
Die Knorpelbildung, oder weiche Kallusbildung, erreicht etwa 8 Tage nach der Verletzung ihren Höhepunkt. Dies ist jedoch keine dauerhafte Lösung, da Knorpel nicht stark genug ist, um den Belastungen standzuhalten, denen die Knochen in unserem täglichen Leben ausgesetzt sind.
Die weiche Hornhaut wird zunächst durch eine harte, knochenähnliche Hornhaut ersetzt. Diese ist ziemlich stark, aber immer noch nicht so stark wie Knochen. Etwa 3 bis 4 Wochen nach der Verletzung beginnt die Bildung von neuem, reifem Knochen. Dies kann sehr lange dauern – mehrere Jahre, abhängig von der Größe und der Stelle des Bruchs.
Es gibt jedoch Fälle, in denen die Knochenheilung nicht erfolgreich ist, und diese verursachen erhebliche gesundheitliche Probleme.
Komplikationen
Brüche, die ungewöhnlich lange brauchen, um zu heilen, oder solche, die gar nicht wieder zusammenwachsen, treten mit einer Rate von etwa 10 Prozent auf.
In einer Studie wurde jedoch festgestellt, dass die Rate solcher nicht heilenden Frakturen bei Menschen, die rauchen, und bei Menschen, die früher geraucht haben, viel höher ist. Die Wissenschaftler vermuten, dass dies daran liegen könnte, dass das Blutgefäßwachstum im heilenden Knochen bei Rauchern verzögert ist.
Nicht heilende Brüche sind besonders problematisch in Bereichen, die stark belastet werden, wie zum Beispiel das Schienbein. In solchen Fällen ist oft eine Operation notwendig, um die nicht heilende Lücke zu schließen.
Orthopädische Chirurgen können entweder Knochen von einer anderen Stelle des Körpers, Knochen von einem Spender oder künstliche Materialien wie 3-D-gedruckten Knochen verwenden, um das Loch zu füllen.
Aber in den meisten Fällen macht der Knochen von seiner bemerkenswerten Fähigkeit Gebrauch, sich zu regenerieren. Das bedeutet, dass der neue Knochen, der die Fraktur ausfüllt, dem Knochen vor der Verletzung sehr ähnlich ist, ohne eine Spur einer Narbe zu hinterlassen.