Ein Sturz, gefolgt von einem Riss – vielen Menschen ist das nicht fremd. Gebrochene Knochen sind schmerzhaft, aber die meisten heilen sehr gut. Das Geheimnis liegt in den Stammzellen und der natürlichen Fähigkeit des Knochens, sich zu erneuern.
Viele Leute denken an Knochen als fest, starr und strukturell. Knochen ist natürlich der Schlüssel, um unseren Körper aufrecht zu erhalten, aber er ist auch ein hochdynamisches und aktives Organ.
In einem fein abgestimmten Zusammenspiel der vorhandenen Zellen wird immer wieder alter Knochen durch neuen Knochen ersetzt. Dieser Mechanismus der täglichen Wartung ist nützlich, wenn wir mit einem gebrochenen Knochen konfrontiert sind.
Es ermöglicht Stammzellen, zuerst Knorpel zu produzieren und dann neuen Knochen zu schaffen, um den Bruch zu heilen, was durch eine fein abgestimmte Folge von Ereignissen erleichtert wird.
Blut kommt zuerst
Jedes Jahr kommen in den Vereinigten Staaten etwa 15 Millionen Brüche vor, was der Fachbegriff für gebrochene Knochen ist.
Die unmittelbare Reaktion auf eine Fraktur blutet aus den Blutgefäßen in unseren Knochen.
Das geronnene Blut sammelt sich um die Knochenfraktur. Dies nennt man ein Hämatom, und es enthält ein Netzwerk von Proteinen, die einen temporären Pfropfen liefern, um die durch den Bruch entstandene Lücke zu füllen.
Das Immunsystem tritt jetzt in Aktion, um Entzündungen zu orchestrieren, was ein wesentlicher Teil der Heilung ist.
Stammzellen aus dem umgebenden Gewebe, Knochenmark und Blut reagieren auf den Ruf des Immunsystems und wandern zur Fraktur. Diese Zellen starten auf zwei verschiedenen Wegen, die den Knochen heilen lassen: Knochenbildung und Knorpelbildung.
Knorpel und Knochen
Neuer Knochen beginnt sich hauptsächlich an den Bruchkanten zu bilden. Dies geschieht auf die gleiche Weise, wie Knochen während der normalen täglichen Wartung hergestellt wird.
Um den Hohlraum zwischen den gebrochenen Enden zu füllen, produzieren Zellen weichen Knorpel. Dies mag überraschend klingen, aber es ist sehr ähnlich zu dem, was während der embryonalen Entwicklung und wenn die Knochen der Kinder wachsen.
Die Bildung von Knorpel oder weichem Kallus erreicht etwa 8 Tage nach der Verletzung ihren Höhepunkt. Es ist jedoch keine dauerhafte Lösung, weil Knorpel nicht stark genug ist, um dem Druck zu widerstehen, den Knochen in unserem täglichen Leben erfahren.
Der weiche Kallus wird zuerst durch einen harten, knochenähnlichen Kallus ersetzt. Das ist ziemlich stark, aber es ist immer noch nicht so stark wie Knochen. Etwa 3 bis 4 Wochen nach der Verletzung beginnt die Bildung von neuem, reifem Knochen. Dies kann lange dauern – in der Tat mehrere Jahre, abhängig von der Größe und dem Ort der Fraktur.
Es gibt jedoch Fälle, in denen eine Knochenheilung nicht erfolgreich ist und diese signifikante gesundheitliche Probleme verursachen.
Komplikationen
Frakturen, die eine ungewöhnlich lange Zeit benötigen, um zu heilen, oder solche, die sich überhaupt nicht wieder zusammenfügen, treten mit einer Rate von ungefähr 10 Prozent auf.
Eine Studie fand jedoch heraus, dass die Rate solcher nicht heilenden Frakturen bei Rauchern und Rauchern wesentlich höher war. Wissenschaftler glauben, dass dies auf die Tatsache zurückzuführen sein kann, dass das Blutgefäßwachstum im heilenden Knochen bei Rauchern verzögert ist.
Nicht-heilende Frakturen sind besonders problematisch in stark beanspruchten Bereichen wie dem Schienbein. In solchen Fällen ist häufig eine Operation erforderlich, um die Lücke zu reparieren, die nicht heilen wird.
Orthopädische Chirurgen können entweder Knochen von anderswo im Körper, Knochen, der von einem Spender stammt, oder künstlich hergestellte Materialien wie 3-D-gedruckter Knochen verwenden, um das Loch zu füllen.
Aber in den meisten Fällen nutzt der Knochen seine bemerkenswerte Regenerationsfähigkeit aus. Dies bedeutet, dass der neue Knochen, der die Fraktur füllt, dem Knochen vor der Verletzung ähnelt, ohne eine Spur einer Narbe.
