Knochen: Dauerbaustelle im Körper

Ohne sie wäre der Mensch ein formloser Haufen: Knochen stützen die weichen Körperteile und sorgen für Beweglichkeit. Dabei bauen sich Knochen das ganze Leben hindurch um. Bis zum 30. Lebensjahr nimmt die Knochenmasse zu, danach stetig ab. Im Interview erklärt Unfallchirurg Univ.-Prof. Dr. med. Frank Hildebrand, worauf es bei gesunden Knochen ankommt.

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Herr Prof. Hildebrand, warum hat der Mensch Knochen?
Prof. Hildebrand: Knochen erfüllen zahlreiche wichtige Funktionen im Körper. Sie bilden das Skelett des Menschen, ohne sie könnten wir nicht stehen oder sitzen. Bewegen können wir uns nur, weil unsere Knochen mit den Muskeln, Sehnen und Bändern zusammenspielen. Außerdem schützen Knochen die inneren Organe vor Schäden. Der Brustkorb zum Beispiel bildet ein Schutzschild um unser Herz und die Lunge. Und der Schädelknochen liegt als starke Festung um unser Gehirn.

Im Vergleich zu Organen sind Knochen also eher totes Gewebe?
Prof. Hildebrand: Nein, diese Annahme ist zwar weit verbreitet, aber falsch. Knochen sind, obwohl sie so starr und statisch erscheinen, lebendes Gewebe, das sich ständig in Umbauprozessen befindet. Eine andere wichtige Aufgabe von Knochen ist die Produktion von Blutzellen. Auch einige Immunzellen entstehen hier. Sie werden im Knochenmark gebildet, einem netzartigen, stark durchbluteten Gewebe, das die Hohlräume im Innern der Knochen ausfüllt. Knochen sind von Blutgefäßen und Nerven durchzogen. Deswegen tut ein Knochenbruch auch weh.

Mit viel und regelmäßiger Bewegung kann man dem Knochenabbau entgegenwirken. Genau wie mit bewusster Ernährung. Kalzium, Vitamin D und K sind die wichtigsten Nährstoffe für den Knochenstoffwechsel.

Und Knochen verändern sich im Laufe des Lebens?
Prof. Hildebrand: Genau, das fällt ja schon beim Vergleich von Erwachsenen mit Kindern auf. Bei Kindern sind die Knochen natürlich noch viel kleiner und weisen Wachstumsfugen auf, in denen das Längenwachstum der Knochen stattfindet. Beim Heranreifen findet ein genereller Knochenaufbau statt, allerdings nur etwa bis zum 30. Lebensjahr. Nach einer Zeit des weitgehenden Gleichgewichts zwischen Auf- und Abbau wird danach fortwährend mehr Knochenmasse abgebaut als aufgebaut. Knochenumbauprozesse begleiten uns somit das ganze Leben hindurch. Knochen sind eine Art Dauerbaustelle im Körper.

Wie ist das zu verstehen?
Prof. Hildebrand: Der menschliche Körper baut stetig Knochensubstanz ab und wieder auf. Knochen enthalten spezielle Zellen, die für ihren Aufbau, Umbau und Abbau verantwortlich sind. Es gibt die Osteoblasten, das sind die Knochen aufbauenden Zellen, und die Osteoklasten, die Knochen abbauenden Zellen. Beide Zelltypen liefern sich einen ständigen „Wettkampf“. Bis zum 30. Lebensjahr ungefähr sind die Osteoblasten überlegen und führen zu einer Zunahme der Knochenmasse. Danach gewinnen die Osteoklasten langsam die Oberhand. Das führt dann zu einem steten Verlust von Knochenmasse.

Schon gewusst?
Der Mensch besitzt rund 200 Knochen. Bei einigen sind es 208, bei anderen 214. Die genaue Anzahl variiert von Mensch zu Mensch, da insbesondere Hand, Fuß und Wirbelsäule unterschiedlich viele Knochen enthalten können. Die Hälfte aller Knochen sind beim Erwachsenen auf Hände und Füße verteilt, wobei die Hand leicht vorne liegt: Jede Hand hat 27 Knochen, jeder Fuß 26. Säuglinge haben über 300 Knochen. Beim Heranwachsen gehen aber nicht etwa welche verloren, sondern manche Knochen verwachsen miteinander.

30 Jahre ist nun nicht sehr alt – was kann man für gesunde Knochen tun?
Prof. Hildebrand: Die Knochenmasse verschwindet natürlich nicht einfach über Nacht. Wichtig für kraftvolle, gesunde Knochen ist, dass Knochenaufbau und -abbau sich die Waage halten. Ab 30 gerät dieser Prozess allerdings in der Regel – abhängig von erblichen Faktoren und anderen Risikofaktoren wie Medikamenteneinnahme – zunehmend aus dem Gleichgewicht. Die Knochen verlieren an Dichte und somit auch an Belastbarkeit. Belastbarkeit ist aber das Stichwort: Wird der Knochen belastet, baut er sich auf – wird er nicht belastet, baut er sich ab. Grundsätzlich kann man mit viel und regelmäßiger Bewegung dem Knochenabbau entgegenwirken. Genau wie mit bewusster Ernährung. Kalzium, Vitamin D und Vitamin K sind die wichtigsten Nährstoffe für den Knochenstoffwechsel. Mit steigendem Alter wird der Mensch aber auch auf anderen Ebenen weniger belastbar, sodass noch weitere Faktoren hinzukommen, die mehr Knochenabbau begünstigen – zum Beispiel hormonelle Umstellungen, vor allem bei Frauen nach den Wechseljahren, oder eine eingeschränkte Beweglichkeit durch Verschleißerscheinungen des Skeletts und der Gelenke. Komplett aufhalten lässt sich dieser Prozess also nicht.

Univ.-Prof. Dr. med. Frank Hildebrand
ist seit 2017 Direktor der Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie an der Uniklinik RWTH Aachen.

Im Gegensatz zu Orthopäden, die sich mit degenerativen, also durch Abnutzung oder Alterung entstehenden Erkrankungen beschäftigen, behandeln Sie als Unfallchirurg Menschen nach akuten Verletzungen, zum Beispiel mit Knochenbrüchen. Wann bricht ein Knochen?
Prof. Hildebrand: Grundsätzlich brechen Knochen aufgrund einer äußeren Krafteinwirkung. Wann beziehungsweise ob ein Knochen bricht, hängt von der Belastbarkeit des Knochens ab. Bei jüngeren Menschen und Kindern entstehen Brüche in der Regel nach einer starken Gewalteinwirkung, bei älteren Knochen können sie allerdings schneller entstehen. Das liegt zum einen an der gegenüber dem jungen Alter geringeren Knochendichte. Zum anderen sind die Knochen insbesondere bei Kindern „elastischer“, diese Eigenschaft geht mit zunehmenden Alter verloren. Durch diese Faktoren kann es im Alter auch schon bei verhältnismäßig geringen Gewalteinwirkungen, dem „Bagatelltrauma“, wie einem Sturz vom Stuhl, aber auch im Rahmen von Alltagstätigkeiten zu Knochenbrüchen – oder Frakturen, wie der Mediziner sagt – kommen. Bezogen auf unsere älteren Patienten sehen wir in unserem Alterstraumazentrum sehr häufig Frakturen der Hüfte, des Handgelenks und der Schulter. Besonders komplizierte Knochenbrüche stellen Verletzungen bei bereits vorhandenen Prothesen im Bereich der großen Gelenke wie der Hüfte und dem Knie dar. Aber auch Brüche von Wirbelkörpern sind bei leichten Stürzen häufig. Neben direkter oder indirekter Gewalteinwirkung können ebenfalls Vorerkrankungen oder eine Ermüdung durch eine Dauerbelastung unabhängig vom Alter ursächlich für einen Knochenbruch nach Bagatelltrauma sein.

Wann muss operiert werden?
Prof. Hildebrand: Bei einer Fraktur gibt es zwei Möglichkeiten zu behandeln: entweder konservativ, zum Beispiel mittels Gipsverband, oder operativ. Das lässt sich pauschal nicht beantworten und ist unter anderem abhängig von der Lage, Art und dem Schweregrad des Bruchs. Natürlich spielen auch das Alter und der allgemeine Gesundheitszustand des Patienten eine Rolle. Bei zeitnaher adäquater Therapie heilt eine Fraktur aber meist gut und folgenlos aus.

Die Uniklinik RWTH Aachen ist als einziges Krankenhaus der Städte­region Aachen von der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung zur Versorgung von Patienten aller Verletzungen nach Arbeits­unfällen zugelassen. Im Rahmen des Schwerstverletzungsartenverfahrens (SAV) werden besonders schwere berufsgenossenschaftliche (BG-)Unfälle (Arbeits- und Wegeunfälle) im SAV-Zentrum der Klinik behandelt. Neben akuten Notfällen gehört auch die Behandlung aller Arbeitsunfallfolgen zum Leistungsprofil des SAV-Zentrums. In der BG-Sprechstunde werden abgestimmte Behandlungskonzepte erstellt und die konsequente Weiterbetreuung der Unfallversicherten durchgeführt. (© Mihail – stock.adobe.com)

Sie behandeln an Ihrer Klinik für Unfall- und Wiederherstellungs­chirurgie aber nicht nur Knochenbrüche. Welche Patienten kommen noch zu Ihnen – beziehungsweise werden zu Ihnen gebracht?
Prof. Hildebrand: Wir behandeln bei uns sämtliche Verletzungen der Knochen und des Bewegungsapparats. Wir sind in der Region Aachen das einzige zertifizierte Traumazentrum der höchsten Versorgungsstufe, das heißt wir sind überregionale Anlaufstelle für Notfallpatienten. In enger Zusammenarbeit mit anderen Fachdisziplinen sind wir rund um die Uhr bereit, sowohl den schwerstverletzten Patienten, der mit dem Rettungsdienst zu uns gebracht wird, als auch Arbeits- und Schulunfälle sowie Verletzungen aus Freizeit- und Sportunfällen bei Patienten jeglichen Alters auf höchstem Niveau zu betreuen. Zusätzlich behandeln wir Knochenfehlstellungen und Gelenkprobleme, die nach einem Unfall entstanden sind. Für eine spezialisierte Behandlung ist die Klinik in Sektionen unterteilt. Neben Sektionen für die Becken- und Hüft­chirurgie, die Fuß- und Sprunggelenks­chirurgie, die Wirbelsäulenchirurgie und wachstums- oder unfall­bedingte Knochenfehlstellungen zählen auch die Sporttraumatologie und minimal-­invasive Gelenkchirurgie und die Sektion für die Behandlung von Kindern zu unseren Schwerpunkten. Insgesamt betreuen wir im Jahr weit über 10.000 Notfall­patienten und führen mehr als 3.000 Operationen durch.

Welche Herausforderungen sehen Sie für die Zukunft Ihrer Disziplin?
Prof. Hildebrand: In den letzten Jahren hat sich die Unfallchirurgie erheblich weiterentwickelt. Durch die Zertifizierung für verschiedene Bereiche, zum Beispiel für ältere Patienten, Patienten mit Mehrfach- oder Wirbelsäulenverletzungen, ist die für eine erfolgreiche Behandlung erforderliche interdisziplinäre Zusammenarbeit sichergestellt worden. Weiterhin wurden Implantate entwickelt, die über kleine Hautschnitte, das sogenannte minimal-invasive Verfahren eingebracht werden können. Ebenso können diese Implantate durch Fortschritte in der intraoperativen Bildgebung genauer platziert werden. In diesen Bereichen sind auch noch zukünftig Entwicklungen zu erwarten.
Ein wesentliches Entwicklungsfeld liegt in der individualisierten Behandlung von Patienten. So werden bereits jetzt in unserer Klinik insbesondere für die Korrektur von Knochenfehlstellungen auf Basis von Computer­tomografie-Daten individuell für den Patienten im 3D-Druck hergestellte Korrekturhilfen angefertigt, die zu einer noch höheren Präzision bei der Operation führen. Es ist auch die Entwicklung von Implantaten denkbar, die eine Rückmeldung über den Heilungszustand des Bruches geben und die Implantat­eigenschaften an den jeweiligen Zustand des Bruches anpassen – das ist aber noch Zukunftsmusik.


Über die Klinik

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Die Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie an der Uniklinik RWTH Aachen behandelt sämtliche Verletzungen der Knochen und des Bewegungsapparates: Dazu zählen vor allem Becken und Hüfte, Fuß- und Sprunggelenk, Knochenfehlstellungen und Deformitäten, sportbedingte Verletzungen und die Versorgung von Wirbelsäulenerkrankungen.

Als überregionales Traumazentrum versorgen die Experten auf höchstem Niveau in enger Kooperation mit anderen Fachdisziplinen Notfallpatienten jeden Alters mit Verletzungen aller Schweregrade. Weitere Schwerpunkte sind die Behandlung von posttraumatischen Problemzuständen (zum Beispiel komplexe Korrekturoperationen, endoprothetischer Ersatz bei posttraumatischer Arthrose) und die septische Chirurgie.

Zudem stellt die Behandlung von Kindern mit muskuloskelettalen Erkrankungen und Verletzungen einen langjährig etablierten Schwerpunkt in der Uniklinik RWTH Aachen dar.

Weitere Informationen: www.unfallchirurgie.ukaachen.de