Frakturheilung

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 5. März 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Bei einer Frakturheilung handelt es sich um die Ausheilung einer Knochenfraktur. Dabei wird zwischen einer primären und einer sekundären Frakturheilung unterschieden. Störungen dieses Prozesses können zu einer Pseudarthrose führen.

Was ist eine Frakturheilung?

Bei einer Frakturheilung handelt es sich um die Ausheilung einer Knochenfraktur.

Der Heilungsprozess nach einem Knochendefekt wird als Frakturheilung bezeichnet. Dabei gibt es zwei Arten von Knochendefekten. Entweder handelt es sich um eine Knochenfraktur mit einer vollständigen Durchtrennung des Knochens oder um eine Fissur (Knochenriss) mit einer unvollständigen Zerstörung der Knochenstruktur.

Die Heilung eines Knochendefekts ist von vielen Faktoren abhängig. Zunächst wird zwischen einer primären und einer sekundären Frakturheilung unterschieden. Bei der primären Ausheilung des Knochenbruchs bildet sich kein sichtbares Kallusgewebe aus. Der Knochen heilt direkt aus. Voraussetzung dafür ist jedoch, dass die Frakturenden in Kontakt miteinander bleiben, etwa durch das Periost (äußere Knochenhaut), welches beim Knochenbruch nicht zerstört wird. Eine sekundäre Frakturheilung findet statt, wenn beide Knochenenden keinen Gewebekontakt mehr besitzen.

Während bei der primären Knochenbruchheilung der Prozess meist nach drei Wochen abgeschlossen ist, kann eine sekundäre Frakturheilung bis zu 24 Monate dauern. Dabei verläuft der sekundäre Heilungsprozess über fünf Phasen ab. Dieser Prozess wird auch als indirekte Frakturheilung bezeichnet.

Störungen der Frakturheilung können zu deformierten Knochen im Rahmen einer Pseudoarthrose führen.

Funktion & Aufgabe

Die Knochen bilden das Stützgewebe aller Wirbeltiere und haben auch die Aufgabe, die inneren Organe zu schützen sowie den Organismus bei der Fortbewegung zu unterstützen.

Eine Knochenfraktur schränkt die Funktion des betroffenen Knochens stark ein. Daher setzt nach einer Zerstörung des Knochens sofort die Frakturheilung ein. Der Ablauf der Frakturheilung ist, wie bereits erwähnt, von dem Ausmaß der Fraktur abhängig. Sind beide Knochenenden beispielsweise noch über das Periost miteinander verbunden, erfolgt auch nach dem Bruch noch eine gemeinsame Versorgung der durchtrennten Knochen. In diesem Fall läuft die Frakturheilung ohne sichtbare Bildung eines Kallus (Narbengewebe des Knochens) ab.

Bei der primären Frakturheilung lagern sich die Vorstufenzellen der Osteoblasten (Knochenzellen) direkt aus dem Periost oder dem Endost (innere Knochenhaut) um die Kapillaren. Dabei bilden sie Osteone (Knochenlamellen um Knochenkanal). Die Vorstufenzellen der Osteoblasten werden als Osteoprogenietorzellen bezeichnet. Die Osteone stellen nach ca. drei Wochen die Funktionsfähigkeit des Knochens wieder her.

Bei der sekundären Frakturheilung verläuft der Heilungsprozess nicht direkt ab, sondern es bildet sich Zwischengewebe (Kallus) aus, welches über einen längeren Prozess zur Knochensubstanz gehärtet und mineralisiert wird. Die sekundäre Frakturheilung kann in fünf Phasen eingeteilt werden. Das ist die Verletzungsphase, die Entzündungsphase, die Granulationsphase, die Phase der Kallushärtung und die Umbauphase (Modeling und Remodeling).

In der Verletzungsphase erfolgt durch Gewalteinwirkung die Zerstörung der Knochenstruktur mit Ausbildung eines Hämatoms im Frakturspalt. Alle Knochengewebe werden voneinander getrennt. Während der Entzündungsphase (inflammatorische Phase) wird das Hämatom von Makrophagen, Mastzellen und Granulozyten infiltriert. Innerhalb des Hämatoms entstehen aus pluripotenten Stammzellen Osteoblasten, Chondroblasten und Fibroblasten.

Im Rahmen dieser Prozesse werden ins Hämatom einerseits Heparin und Histamin und andererseits Wachstumsfaktoren und Zytokine sezerniert. Dabei kommt es zum Abbau des Hämatoms mit gleichzeitigem Aufbau von knochenbildenden Zellen.

Die dritte Phase der sekundären Frakturheilung ist durch das Ersetzen des Hämatoms durch Granulationsgewebe mit Fibroblasten, Kapillaren und weiterem Kollagen gekennzeichnet. Dabei bauen Osteoblasten neue Knochen auf, während Osteoklasten (mehrkernige Riesenzellen aus dem Knochenmark) nicht durchblutete Knochensubstanz abbauen.

In der vierten Phase findet die Kallushärtung mit Bildung des Geflechtknochens statt. Dabei kommt es zur Mineralisation des Kallus. Dieser Prozess ist nach ca. drei bis vier Monaten abgeschlossen.

Schließlich wird in der fünften Phase über den Prozess des Remodelings der Geflechtknochen in lamelläre Knochen umgewandelt. Dabei kommt es zur Wiederherstellung der ursprünglichen Knochenstruktur.

Ob die primären und sekundären Knochenheilungsprozesse unterschiedliche Prozesse darstellen, ist jedoch nicht hundertprozentig klar. So laufen die gleichen Umbauprozesse bei der primären Frakturheilung möglicherweise nur in einem kleineren Umfange ab.

Krankheiten & Beschwerden

Im Zusammenhang mit der Frakturheilung kann es auch zu Störungen kommen, die den Heilungsprozess verzögern. Verzögert ist eine Frakturheilung dann, wenn nach 20 Wochen noch keine knöcherne Verheilung des Bruches erfolgt ist. Ursachen dafür können sehr große Frakturen, Infektionen, unzureichende Knochenruhigstellungen oder eine schlechte Durchblutung der betroffenen Stellen sein. Wenn die Knochen nach mehreren Wochen noch nicht zusammengewachsen sind, resultiert daraus häufig eine Pseudoarthrose.

Der Begriff Pseudoarthrose bedeutet Falschgelenk. Dabei nehmen die Schmerzen im Bereich der Fraktur nicht ab. Es treten chronische Schwellungen auf und die Belastungsfähigkeit an der betreffenden Stelle ist nicht gegeben. Im Weiteren resultiert eine Funktions- und Bewegungsbeeinträchtigung, die sich durch eine dauerhafte Schwäche des betroffenen Gelenks äußert.

Es gibt viele Faktoren, die eine Pseudoarthrose begünstigen können. Neben zugrundeliegenden Erkrankungen wie Infektionen, Lebererkrankungen, Malignomen, Gefäßerkrankungen, Immundefekten, Adipositas oder Diabetes mellitus können auch äußere Faktoren wie beispielsweise mangelhafte Ruhigstellung der Gelenke zu Heilungsverzögerungen führen.

Die Auswirkungen einer verzögerten Frakturheilung reichen von verspäteter vollständiger Heilung bis zum völligen Ausbleiben der Heilung. Dabei richtete sich die Therapie nach der zugrundeliegenden Ursache. Eine eventuell vorliegende Grunderkrankung muss behandelt werden.

Neben chirurgischen Behandlungsmethoden werden unter anderem auch Ultraschallbehandlungen, Stoßwellentherapien oder gar Gentherapien angewendet.

Quellen

Breusch, S., Clarius, M., Mau, H., Sabo, D. (Hrsg.): Klinikleitfaden Orthopädie, Unfallchirurgie. Urban & Fischer, München 2013
Grifka, J., Krämer, J.: Orthopädie, Unfallchirurgie. Springer, Heidelberg 2013
Krämer, J., Grifka, J.: Orthopädie, Unfallchirurgie. Springer, Berlin 2013

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