Knokkel.

Knokkel. Lang rørknokkel (lårben). Den øverste delen av knokkelen er vist i lengdesnitt, slik at man ser diafysens kompakte knokkelvev og epifysens svampete knokkelvev. Diafysens marghule inneholder gul benmarg, og maskene mellom epifysens knokkellameller er fylt ut av rød benmarg. Knokkelcellene forsynes med blod fra en arterie som går opp gjennom marghulen.

Av /KF-arkiv ※.

Knoklene er de delene skjelettet er satt sammen av. Knoklene har en mekanisk funksjon som feste for muskler, sener og ligamenter, og deres leddforbindelser muliggjør dessuten at kroppen kan bevege seg. Dertil bidrar knoklene til kroppens oppreiste gange, styrke og fasthet, og de skaper en forholdsvis solid beskyttelse av ømfintlige indre organer.

Faktaboks

Også kjent som
os, 'bein'

Knoklene har dessuten en viktig rolle som lager for kalsium, fosfat og andre stoffer som kroppen trenger for å kunne fungere normalt. Den riktige konsentrasjonen av disse stoffene oppnås ved en stadig utveksling mellom blodet og knokkelvevet. I knoklenes hulrom finnes også beinmarg, som inneholder stamceller for alle typer blodceller.

I fosterlivet utvikler knoklene seg fra det mesodermale kimblad ved at det dannes beinproduserende celler (osteoblaster) rundt inngangen til femte fosteruke. Se også forbeining.

Antall

I alt består skjelettet av cirka 206 enkeltknokler:

Av og til forekommer det «ekstra» knokler som normale anatomiske varianter. Disse kalles aksessoriske knokler og har vanligvis ingen spesiell funksjon. Ofte har stortågrunnleddet ett eller to sesambein. Dessuten kan enkelte mennesker ha en ekstra ryggvirvel (se overgangsvirvel). Også hodeskallen kan ha ekstra bein som en anatomisk variant.

Vekt

Skjelettets vekt utgjør vanligvis 10 til 20 prosent av kroppsvekten, hos kvinner relativt mindre enn hos menn. Med alderen vil skjelettvekten gjerne avta noe, hos kvinner mer enn hos menn. Knoklenes mineralandel har en spesifikk vekt på 3,1 kg.

Sammensetning

Knoklene er bygd opp av både uorganiske mineraler (cirka 60 prosent), organiske substanser (cirka 25 prosent) og vann (cirka 15 prosent). Den uorganiske komponenten gir knoklene hardhet, mens den organiske komponenten gir knoklene strekkfasthet; nesten på samme måte som armert betong eller glassfiber. Uferdig, ikke-mineralisert beinvev kalles osteoid.

Uorganisk del

Knokkel

Den øvre delen av lårbeinet gjennomskåret, voksen person. Spongiosavevet finnes her bare omkring leddenden. Legg merke til den tynne compacta-delen der spongiosa finnes (spesielt leddhodet), og hvor tykk compacta er der spongiosa mangler (skaftet).

Knokkel
Av .

Mineralene er hovedsakelig komplekse kalsiumsalter (cirka 40 prosent) og fosfat (cirka 50 prosent), dessuten små mengder magnesium, natrium, kalium og fluor.

Knoklenes uorganiske bestanddel er en spesiell krystallinsk form av kalsiumfosfat, hydroksylapatitt, Ca10 (PO4)6(OH)2. Den eksakte kjemiske sammensetningen i beinsubstansen (substantia ossea) er ennå ikke fullt ut klarlagt.

Fordi nesten hele kroppens kalsiummengde finnes i knoklene, fungerer skjelettet som et kalsiumreservoar. Kalsiumnivået i blodet holdes tilnærmet konstant på ni til elleve milligram per 100 milliliter blod. Dersom blodkalsiumnivået synker uten ny tilførsel gjennom ernæringen, må kalsium frigjøres fra knoklene. Det kan enten skje ved at kalsiumioner går direkte fra vevsvæsken over i blodet, eller ved hjelp av parathyreoideahormon (PTH) som dannes i biskjoldbruskkjertlene, og som stimulerer visse celler i beinet som kan frigjøre kalsium. Motsatt effekt oppnås med hormonet kalsitonin. Se kalsium – fysiologi.

Organisk del

Den organiske delen består av strekkfaste proteinfibre kalt kollagen (type I). Kollagenet blir dannet av celler i knokkelsubstansen.

Typer knokler

Knokkeltyper
Illustrasjonen viser noen knokkeltyper.
Av .
Lisens: CC BY 4.0

De forskjellige knoklene danner mangfoldige former og fasonger. Vi kan dele dem inn i følgende grupper:

Rørknokler

Rørknokler, eller lange knokler, finnes i bein og armer (ekstremitetene) som lårbein, leggbein, spolebein, overarmsbein, fingerbein og så videre. De består av et skaft eller midtstykke (diafyse) og et bredere leddhode i hver ende (epifyse), samt en overgangssone mellom disse to (metafyse). Mellom epifysen og metafysen er det under oppveksten som regel en bruskskive (epifyseskive) som danner nytt bein og dermed forårsaker at rørknokkelen vokser i lengde (se også forbeining). Noen rørknokler (for eksempel mellomhåndsbeina) har bare epifyseskive i den ene enden.

Korte knokler

Korte knokler kan for eksempel ha terninglignende form. Slike knokler finner vi i fot- og håndroten.

Flate knokler

Flate knokler danner vegger inntil kroppshulene og gir godt feste for muskulaturen. På tross av at knokkelveggen kan være svært tynn, fører likevel den spesielle indre oppbygningen av slike knokler til at de likevel blir solide. Eksempler på flate knokler er issebeina, hoftebeina, skulderbladene og brystbeinet. Også ribbeina regnes som flate knokler.

Uregelmessige knokler

Uregelmessige knokler er blant annet ryggvirvlene, deler av bekkenet og ansiktsknoklene.

Luftholdige knokler

Luftholdige knokler er knokler som har hulrom, for eksempel pannebeinet og overkjevebeina med sine bihuler. Disse hulrommene dannes først i løpet av barneårene, og deres funksjon er foreløpig ukjent.

Sesambein

Sesambein er en spesiell type knokler, som av mange ikke regnes til det egentlige skjelettet. Det er små, runde eller skiveformede bein som ligger innbakt i sener, og derved skaper et gunstigere kraftmoment, samtidig som de beskytter senen mot direkte friksjon. Antallet kan variere; den største knokkelen er kneskålen (patella).

Makroskopisk struktur

Knokkel.

Knokkel. Knokkeloverflaten er ikke alltid jevn og glatt, men kan fremvise forskjellige uregelmessigheter som hver og en har en spesifikk funksjon. Her vises detaljer på det høyre albuebenet, forfra og fra siden.

Av /KF-arkiv ※.
Beintyper
Illustrasjonen viser kompakt bein og svampete (spongiøst) bein i hodeskallen. Kompakt bein er dekket av beinhinne (periost). I hodeskallen kalles det svampete beinlaget for diploë.
Av .
Lisens: CC BY 4.0

I utgangspunktet finnes det formmessig to typer bein i knoklene: en utvendig homogen (kompakt) beinsubstans og en innvendig svampete (spongiøs) beinsubstans. De er bygget opp litt forskjellig, men deres kjemiske sammensetning er den samme.

Kompakt bein

Kompakt bein (substantia compacta eller corticalis) kler alle deler av skjelettoverflaten. Makroskopisk gir det utvendig knokkelen et jevnt preg. Ved gjennomskjæring ser vi at den kompakte delen er tykkest i rørknoklenes skaft (diafysen), hvor beinsubstansen omgir marghulen som en opptil flere millimeter tykk sylindervegg. Også leddflatene er dekket av kompakt bein, men det er her svært tynt.

Svampete bein

Svampete eller spongiøst bein (substantia spongiosa) har, som navnet sier, et svampaktig utseende. Det finnes mest uttalt i rørknoklenes endestykker og i de korte knoklene, men finnes også i flate knokler.

I hjerneskallen kalles det diploë. Det er bygd opp som et fint nettverk av tynne beinbjelker (trabekler) som henger sammen i en løkkelignende struktur. Den indre svampete overflaten av en knokkel blir derfor svært stor. Trabeklene ligger ordnet slik at de følger den mekaniske strekk- og trykkretningen under normalbelastningen av knokkelen. Det dannes da en «svampete arkitektur» med maksimum av styrke til et minimum av materiale og vekt.

Mellom disse to beintypene er det overgangsformer av alle grader. Der hvor knokkelen inneholder mye spongiosa (for eksempel i leddendene og i flate knokler), er det ytre compacta-laget tynt. Der det mangler (midtre del av rørknoklene hos voksne) er compacta tykk.

Mikroskopisk struktur

Bein består av levende celler og en intercellulærsubstans som delvis består av organiske stoffer (kollagene fibre i parallelle, spiralgående drag), delvis av uorganiske salter. Andelen av kollagen er størst hos unge individer, men kan også variere betydelig innenfor de forskjellige delene av skjelettet hos ett og samme individ. Andelen er særlig høy i finger- og tåbein, samt i hodeskallens klippebein i tinningbeinet (os temporale pars petrosa), hvor høre- og balanseorganet ligger.

Beinceller

Mikroskopisk tverrsnitt gjennom compacta-laget i en rørknokkel. Her ser vi osteonene med de mørkere osteocyttene.

Det er tre typer beinceller: osteoblaster, osteoklaster og osteocytter.

Osteoblaster er beincellene som danner nytt bein. Cellemembranen deres inneholder enzymet alkalisk fosfatase som påvirker oppbyggingen av mineralkrystallene i beinsubstansen. Det kan måles i blodet og dermed gi opplysning om beindannelsens intensitet. Osteoblaster endrer etter hvert form, og blir til osteocytter.

Osteoklaster er store, flerkjernede celler som har evne til å bryte ned bein. Cellemembranen deres inneholder enzymet sur fosfatase; mengden i blodet gir informasjon om mengden av bein som brytes ned.

Osteocytter er den vanligste celletypen i beinvevet (ofte 700 til 800 per kubikkmillimeter). Vi vet ikke med sikkerhet oppgaven til osteocyttene.

Hele livet foregår det et samspill mellom osteoblaster og osteoklaster: en oppbygging og/eller nedbrytning av beinmassen, slik at den tilpasses den normale utviklingen og belastningen knokkelen utsettes for. Hos barn, unge og fysisk aktive mennesker bygges knoklene opp, mens det skjer en langsom nedbygging hos inaktive (for eksempel kronisk sengeliggende og gamle). Selv et kortere tids sengeleie kan medføre svinn av knokkelvev, og et av romfartsmedisinens problemer har vært knyttet til svinnet av beinmassen som utvikles hos mennesker som oppholder seg i vektløs tilstand.

Haverske systemer

Beinvev

Beinvev. Forstørret og skjematisk fremstilling av kompakt beinvev, som del av en rørknokkel. Et par av de minste strukturelle enhetene (osteoner) er på bildet trukket litt opp.

Av /KF-arkiv ※.

Sammen med kollagenfibrene danner osteocyttene rørformede lamellstrukturer i mineralsubstansen, som i åtte til ti lag eller mer legger seg utenpå hverandre, det minste innerst og det største ytterst. Slike rørsystemer kalles Havers' kanaler/-systemer eller osteoner.

Med alle «rørene» utenpå hverandre blir de som små sylindre, med en kanal i midten (Havers' kanal, 20 til 200 mikrometer i tverrsnitt) hvor det går et par kapillarer som ernærer beincellene. Det er også tverrkanaler (Volkmanns kanaler) som forbinder de Haverske systemene med hverandre. Osteonene kan ha forskjellig lengde (fem til tyve millimeter) og følger knokkelens mekaniske trykk- og strekkretning. De dannes først i småbarnsårene, men omformes gjennom hele resten av livet, avhengig av alder, vekst og belastning av knokkelen, som altså er et organ i stadig forandring. Se osteon.

Bløtdeler

Beinhinnen

Knokkel.

Knokkel. Knoklene har et rikt blodårenett som forsyner dem med næringsstoffer og nødvendige mineraler for bendannelsen.

Av /KF-arkiv ※.

Med unntak av leddflatene er alle de ytre overflatene på en knokkel kledd med en organisk, nerverik beinhinne (periost). Den danner et gråhvitt, fibrøst lag som går i ett med knokkelen og fester seg til knokkeloverflaten ved små røtter (såkalte Sharpeys fibre) som «graver» seg inn i beinsubstansen. Beinhinnen sitter derfor godt fast og danner feste for musklenes sener og leddenes ligamenter og kapsler. Også trabeklene i knokkelens indre spongiosa-nett er omgitt av en organisk hinne (endost).

Beinhinnene er i motsetning til selve knokkelen rik på nerver og forårsaker smerte ved skade på skjeletter. Da de er en rest etter det embryonale forstadiet til skjelettet, kan de også omdannes til bein (direkte eller desmal forbeining), og sørger for at knokkelen vokser i tykkelse under utviklingen, en prosess som både styrt av genetiske faktorer og av mekaniske impulser utenfra.

Brusk

De fleste knoklenes leddflater er kledd med hyalin brusk, som er en rest av det embryonale bruskskjelettet. Brusken er trykkfast, vannholdig og svært glatt, og fuktes av leddvæske (synovialvæske) fra synovialhinnen, slik at leddflatene kan beveges mot hverandre uten særlig friksjon og slitasje.

Blodforsyning

Knoklene er levende organer, tilpasset den belastningen de er utsatt for. De har derfor blodtilførsel som kroppens øvrige vevsformer. Utenfra trer større eller mindre blodkar inn i knokkelen via beinhinnen gjennom åpninger (foramina nutricia) i beinoverflaten, og fordeles i det indre av beinet gjennom Havers' kanaler og Volkmanns kanaler. De gir næring til beincellene, men transporterer også mineraler og blodceller fra beinmargen (medulla ossium) som omgir knokkelens indre spongiosanett.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg