Knochenentwicklung (Osteogenese)

Das Skelett entwickelt sich auf einer Grundlage von Bindegewebe unmittelbar aus den Mesenchymen   des Embryos aus Vorläuferzellen (Osteoprogenitorzellen  ). Diese direkte Verknöcherung   wird als desmale Ossifikation   bezeichnet. Es entstehen bindegewebige Knochen, wie beispielsweise die des Schädels oder des Kiefers. Der größte Teil des Skelettes entsteht über einen Umweg aus Knorpel, der später verknöchert. Dieser Prozess wird enchondrale Ossifikation   genannt.

Präparat eines Kaninchenfetus zur veranschaulichung der Verkalkung der Knochen

Kaninchenfetus zum Zeitpunkt der Geburt  . Präparat nach Spalteholz. Demonstration der verkalkten Anteile der Knochen (rot eingefärbt). Beachten Sie die knorpeligen, nicht eingefärbten Anteile, die das Wachstum des Tieres ermöglichen.

Histologosches Präparat der Flügelknospung

Die Organanlage der Gliedmaßen des Embryos beginnt aus dem Rumpf als Knospung, bestehend aus somatischem Mesoderm  , der vom Ektoderm   überzogen ist. In diesen Ausstülpungen beginnen sich die Zellen des Mesoderms zu verdichten und rundliche Zelle   zu bilden, die sich zu Chondroblasten   differenzieren werden. Sie bilden die Form für die hyalinen Knorpelmodelle, die als Grundlage für die enchondrale Ossifikation dienen. Dies geschieht durch die Einsprossung von einem Blutgefäß in das Zentrum der knorpeligen Knochenanlage, wobei Erosionen im Knorpelgewebe entstehen. Es werden vier Zonen differenziert, die spezifisch für die Bildung von enchondralem Knochengewebe sind.

Mikrofotografie eines Knochens während der Reifung

Die Fingerknochen eines Hundes während der embryonalen Entwicklung zeigen die verschiedenen Grade der enchondralen Ossifikation – Knochenreifung.

 

 

Mikrofotografie Knorpelbereich im Fetalen FingerknochenMikrofotografie des fetalen FingerknochensMikrofotografie des fetalen Fingerknochens in verkalkten Abschnitt


1.- Die einwandernden Blutgefäße werden von spezialisierten mesenchymalen   Zellen begleitet, den Osteoklasten  . Sie sind in der Lage, verkalkte Knochenmatrix zu verdauen und aufzulösen.
2.- Durch ihre Tätigkeit werden nadel- bis balkenartige Strukturen gebildet, die durch die Einlagerung von Calziumsalzen verkalken und später den Markraum des Knochens bilden.
3.- Ausgehend vom primären Zentrum der Ossifikation in der Mitte der Diaphyse des Knochens, schreitet die enchondrale Ossifikation in Richtung auf die Endpunkte schrittweise voran. Die Knorpelzellen, die an den Markraum grenzen, sind aufgedunsen und sterben ab. Die an diese Zone grenzenden Knorpelzellen bilden kleine Haufen, die reihenweise angeordnet sind und sich  aktiven Zellteilungen unterziehen (Wachstumszone). An diesen Bereich grenzt eine Knorpelzone mit inaktiven Knorpelzellen, die sich in Ruhephase befinden.
4.- Im Bereich der Endabschnitte der langen Röhrenknochen werden die Epiphysen durch sekundäre Ossifikationszentren gebildet. Dazu werden durch die eindringenden Blutgefäße Knochenbälkchen in das knorpelige Knochenmodell gelegt, diese bilden später die Spongiosa des Knochens.  Die Kortikales besteht aus Knorpel und unterzieht sich der gleichen Prozesse wie der enchondralen Osssifikation (beschrieben für die Diaphyse).
5.- Zwischen den primären und sekundären Ossifikationszentren wird eine Knorpelscheibe gebildet, der Epiphysenknorpel, der für das Längenwachstum des Knochens auch nach der Geburt verantwortlich ist. Erst mit Erreichen des Epiphysenschlusses wird das Längenwachstum des Knochens endgültig beendet.  Für das Erreichen des Epiphysenschlusses gibt es festgelegte Zeitabschnitte eines jeden Knochens, die das Wachstum des Jungtieres begrenzen.