Store norske leksikon

knoklene

Knokkelvev, tibia

Science Museum Group Collection. CC BY NC SA

Knoklene er de delene skjelettet er satt sammen av. Knoklene har en mekanisk funksjon som feste for muskler, sener og ligamenter, og knoklenes leddforbindelser muliggjør dessuten at kroppen kan bevege seg. Dertil bidrar de til kroppens fasthet, og de skaper en forholdsvis solid beskyttelse av ømfintlige indre organer. 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 benmarg, som inneholder stamceller for alle typer blodlegemer.

I alt består skjelettet av cirka 206 enkeltknokler, men av og til forekommer «ekstra» knokler som normale varianter.

  • Hodeskallen består av 29 ben (8 i hjerneskallen, 14 i ansiktsskjelettet, 6 øreben, 1 tungeben)
  • Ryggsøylen har 24 ben (7 halsvirvler, 12 brystvirvler, 5 lendevirvler)
  • Bekkenet har 4 ben (2 hofteben, 1 korsben, 1 haleben)
  • Overekstremitetene (se arm) har 64 ben (2 overarmsben, 2 spoleben, 2 albueben, 16 håndrotsben, 10 mellomhåndsben, 28 fingerben, 4 sesamben)
  • Brystkassen har 25 ben (1 brystben, 12 par ribben)
  • Underekstremitetene (se benet) har 60 ben (2 lårben, 2 skinneben, 2 leggben, 2 hælben, 2 vristben, 10 fotrotsknokler, 10 mellomfotben, 28 tåben, 2 kneskåler).

Ofte er stortågrunnleddet forsynt med ett eller to sesamben. Dessuten kan enkelte mennesker ha en ekstra ryggvirvel (se overgangsvirvel).

Skjelettets vektandel utgjør vanligvis 10–20 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.

Knoklene er bygd opp av både anorganiske mineraler (cirka 60 prosent), organiske substanser (cirka 25 prosent) og vann (cirka 15 prosent). Mineralene er hovedsakelig kalsium (cirka 40 prosent) og fosfat (cirka 50 prosent); dessuten små mengder magnesium, natrium, kalium og fluor. Den eksakte kjemiske sammensetningen i bensubstansen (substantia ossea) synes ennå ikke å være fullt klarlagt. Fordi nesten hele kroppens kalsiummengde finnes i knoklene, fungerer skjelettet som et kalsiumreservoar. Vi får i oss dette viktige mineralet gjennom melk og melkeprodukter. Kalsiumsaltene blir etter behov resorbert av tarmen under medvirkning av D-vitamin, eller utskilt gjennom urin og avføring. Slik holdes kalsiumnivået i blodet tilnærmet konstant på 9–11 mg per 100 ml blod. Kroppen trenger daglig om lag ett gram kalsium for å være i balanse. Dersom blodkalsiumnivået synker uten ny tilførsel gjennom ernæringen, må kalsium mobiliseres 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 benet som kan frigjøre kalsium. Motsatt effekt oppnås med hormonet kalsitonin. Knoklenes anorganiske bestanddel er en spesiell krystallinsk form av kalsiumfosfat, hydroksylapatitt, Ca10 (PO4)6(OH)2. Den organiske delen består av strekkfaste proteinfibrer – kollagen, type I – som blir dannet av celler i knokkelsubstansen. På den måten forener knoklene to gunstige egenskaper, hardhet og strekkfasthet, nesten på samme måte som armert betong eller glassfiberplast. Uferdig, ikke-mineralisert benvev kalles osteoid.

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

1) Lange knokler eller rørknokler. De finnes i ekstremitetene som lårben, leggben, spoleben og fingerben. 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 en bruskskive som danner nytt ben og dermed forårsaker at rørknokkelen vokser i lengde (se også epifyseskive, forbening).

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

3) Flate knokler som danner vegger inntil kroppshulene og gir godt feste for muskulaturen. På tross av at knokkelveggen kan være svært tynn, fører likevel den spesielle oppbygningen av slike knokler til at de blir solide. Eksempler på flate knokler er issebena, hoftebena, skulderbladene og brystbenet. Også ribbena regnes som flate knokler.

4) Uregelmessige knokler. Til slike hører blant annet ryggvirvlene, deler av bekkenet og ansiktsknoklene.

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

6) Sesamben er en spesiell type knokler, som av mange ikke regnes til det egentlige skjelett. Det er små, runde eller skiveformede ben som ligger innbakt i sener, og derved skaper en gunstigere kraftvirkning. Antallet kan variere; den største er kneskålen (patella).

I utgangspunktet finnes det formmessig to typer ben i knoklene: en utvendig kompakt bensubstans og en innvendig svampete (spongiøs) bensubstans. Deres kjemiske sammensetning er den samme.

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

Spongiøst ben (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 benbjelker (trabekler) som henger sammen i en løkkelignende struktur. Den indre spongiøse overflaten av en knokkel blir derfor svært stor. Trabeklene ligger ordnet slik at de følger den mekaniske strekk- og trykkretningen i knokkelen. Det dannes en «spongiosa-arkitektur» med maksimum av styrke i et minimum av materiale og vekt. Mellom disse to bentypene er det overgangsformer av alle grader. Der hvor knokkelen inneholder mye spongiosa (f.eks. i leddendene og i flate knokler), er det ytre compacta-laget tynt. Der det mangler (midtre del av rørknoklene hos voksne) er compacta tykk.

Ben består av celler og en intercellulær substans som delvis består av organiske stoffer (kollagene fibre i parallelle, spiralgående drag), delvis av anorganiske 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 tåben, samt i hodeskallens klippeben (pars petrosa), hvor høre- og balanseorganet ligger. Bencellene er av forskjellig art:

Osteoblaster, som danner nytt ben. Deres cellemembran inneholder enzymet alkalisk fosfatase som påvirker oppbyggingen av mineralkrystallene i bensubstansen. Det kan måles i blodet og dermed gi opplysning om bendannelsens intensitet. Osteoblaster endrer etter hvert form, og blir til osteocytter.

Osteoklaster, store, flerkjernede celler som har evne til å resorbere ben. Deres cellemembran inneholder enzymet sur fosfatase; mengden i blodet gir informasjon om mengden av ben som går til grunne.

Osteocytter, som vi ikke med sikkerhet vet oppgaven til, men som likevel er de vanligste cellene i bensubstansen. Sammen med kollagenfibrene danner osteocyttene rørformede lamellstrukturer i mineralsubstansen, som i 6–8 lag eller mer legger seg utenpå hverandre, det minste innerst og det største ytterst. Slike rørsystemer kalles haverske systemer eller osteoner. Med alle «rørene» utenpå hverandre blir de som små sylindre, med en kanal i midten (se Havers' kanal). De følger knokkelens mekaniske trykk- og strekkretning. Osteonene omformes hele livet, avhengig av alder, vekst og belastning av knokkelen, som altså er en levende organisme i stadig forandring.

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

Med unntak av leddflatene er alle de ytre overflater på knokkelen kledd med en organisk, nerverik benhinne (periost). Den danner et gråhvitt, fibrøst lag som synes å gå i ett med knokkelen og fester seg til knokkeloverflaten ved små røtter (såkalte Sharpeys fibre) som "graver" seg inn i bensubstansen. Benhinnen sitter derfor godt fast og danner feste for musklenes sener og leddenes ligamenter. Det er via den at små blodkar trenger inn i knokkelen gjennom åpninger og kanaler i benet. De gir næring til bencellene, men transporterer også mineraler og blodceller fra benmargen (medulla ossium) som omgir knokkelens indre spongiosanett. Også det er omgitt av en organisk hinne (endost). Benhinnen er, i motsetning til selve knokkelen, rik på nerver og forårsaker smerte ved skade på skjeletter. Den kan også omdannes til ben (direkte forbening) og sørger for at knokkelen vokser i tykkelse under utviklingen. De fleste knoklenes leddflater er kledd med hyalin brusk. Den er trykkfast og svært glatt, slik at leddflatene kan beveges innbyrdes uten særlig friksjon og slitasje.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.