Kallushärtung

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

Letzte Aktualisierung am: 9. März 2024

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

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Die Kallushärtung ist die vierte Phase der fünfphasig sekundären Frakturheilung. Osteoblasten bilden zur Überbrückung von Frakturspalten einen Kallus aus Bindegewebe, den sie mit Calcium mineralisieren und so verhärten. Bei Knochenbruchheilungsstörungen ist dieser Prozess beeinträchtigt und dem Knochen fehlt es an Stabilität.

Was ist die Kallushärtung?

Die Kallushärtung ist die vierte Phase der fünfphasig sekundären Frakturheilung.

Eine Fraktur liegt bei der vollständigen Durchtrennung eines Knochens nach direkter oder indirekter Gewalteinwirkung vor. Die Elastizität oder die Festigkeit des Knochens wird durch die Einwirkung überschritten, sodass der Knochen nachgibt. So bilden sich zwei oder mehrere Bruchteile.

Von einer primären oder direkten Fraktur ist die Rede, wenn der Knochen unter Erhalt des Periosts bricht. Die Frakturenden bleiben dabei in der Regel in Kontakt und die Frakturheilung hinterlässt keine sichtbaren Narben. Wenn ein Frakturspalt von weniger als einem Millimeter besteht, füllt kapillarreiches Bindegewebe die Spalte und wird Schritt für Schritt zu einem vollbelastbaren Knochen umstrukturiert. Bei einem sekundären oder indirekten Bruch ist das nicht möglich. Die Bruchstücke stehen bei dieser Art der Fraktur nicht mehr miteinander in Kontakt. Zwischen ihnen liegt eine breite Bruchspalte.

Die Frakturheilung eines sekundären Knochenbruchs verläuft in fünf Phasen. An die Verletzungsphase, die Entzündungsphase und die Granulationsphase schließt sich die Phase der Kallushärtung an. Die letzte Phase entspricht einer Umbauphase und rundet die anderen vier Schritte ab. Bei der Kallushärtung bildet sich Narbengewebe auf dem Knochen. Dieses Narbengewebe erhärtet und dient so zur Überbrückung der Frakturspalte.

Funktion & Aufgabe

Für den Aufbau von neuem Knochengewebe sind im menschlichen Organismus die sogenannten Osteoblasten zuständig. Sie entstehen aus undifferenzierten Zellen des embryonalen Bindegewebes (Mesenchym). Indem sie sich hautschichtartig an Knochen anlagern, schaffen sie indirekt eine erste Basis für den Aufbau neuer Knochensubstanz. Diese Basis wird auch Knochenmatrix genannt und besteht vorwiegend aus Typ-1-Kollagen, Calciumphosphaten und Calciumcarbonaten.

Diese Substanzen werden von den Osteoblasten in den interstitiellen (dazwischenliegenden) Raum abgegeben. Dabei verwandeln sich die Zellen in teilungsfähige Osteozyten. Das Gerüst aus diesen Zellen mineralisiert und wird mit Calcium gefüllt. Das so gefestigte Osteozyten-Netzwerk wird in den neuen Knochen eingebaut.

Somit sind die Osteoblasten auch an der Kallusbildung beteiligt. Zwischen den Bruchstellen bildet sich ein Hämatom. Danach bildet sich Bindegewebe an der Bruchstelle. Dieses Bindegewebe entspricht dem weichen Kallus. Der Bruchkallus wird von Osteoblasten gebaut und ist etwa drei Monate nach der Fraktur auf Röntgenaufnahmen sichtbar. Die radiologisch sichtbare Kallusbildung findet nur dann statt, wenn die Bruchenden nicht voll aufeinanderpassen. Nur in diesem Fall sind die Osteoblasten nämlich dazu gezwungen, einen Spalt zu überbauen.

Die Osteoblasten bauen mit dem Kallus aus Bindegewebe eine Verdickung der Bruchstelle. Diese Verdickung wird bei der Kallushärtung mineralisiert und erhält so eine belastbare Form. Bei der Mineralisierung befüllen die Osteoblasten den weichen Kallus mit Calcium, bis er eine stabile Brücke darstellt.

Die Kallusbildung und seine Verhärtung dauern insgesamt drei bis vier Monate. In den nächsten Monaten bis Jahren verändert sich die Verdickung der Bruchstelle. Osteoklasten bauen die Mehrsubstanz auf die normale Knochendicke zurück. Kochen sind damit in der Lage, nach einer Fraktur vollständigen zu regenerieren.

Krankheiten & Beschwerden

Bei Knochenbrüchen in Gelenknähe oder unmittelbar im Gelenk kann aufgrund einer überschießenden Kallushärtung außerdem eine Bewegungseinschränkung vorliegen, die eine Kontraktur hervorruft. Manchmal kommt es so zusätzlich zu Kompressionen von Nerven und Gefäßen. Bei Komplikationen dieser Art ist manchmal eine chirurgische Intervention notwendig.

Komplikationen während der Frakturheilung können auch auf Knochenbruchheilungsstörungen zurückgehen. Damit eine sekundäre Fraktur ungestört abheilen kann, müssen bestimmte physiologische Voraussetzungen erfüllt sein. Der Frakturbereich muss zum Beispiel hinreichend mit nährstoffreichem und sauerstoffgesättigtem Blut versorgt werden und idealerweise von Weichteilen eingefasst sein. Die Knochenfragmente müssen in ihre ursprünglich anatomische Lage gebracht werden und in möglichst engem Kontakt zueinander stehen. Wenn sich die Knochen zu weit auseinander befinden, können sie sich ausgiebig bewegen und den bindegewebigen Kallus vor der Verhärtung zum Reißen bringen. Mangelhafte Stabilität, fehlende Ruhigstellung und große Abstände sind die häufigsten Ursachen für Knochenbruchheilungsstörungen.

Auch Rauchen oder Mangelernährung und Grunderkrankungen wie Diabetes und Osteoporose können die Bruchheilung beeinträchtigen, da sie die Durchblutung stören. Ebenso kontraproduktiv für die Frakturheilung sind Infektionen im Knochen oder in den Weichteilen in der Nähe der Fraktur.

Auch können genetische Ossifikationsstörungen eine Knochenheilungsstörung hervorrufen, so zum Beispiel die Glasknochenkrankheit und alle ihr verwandten Erkrankungen. Unter Umständen wirken sich außerdem Medikamente negativ auf die Heilung aus. Beispiele für Medikamente dieser Art sind Kortison und die Zytostatika der Krebstherapie.

Quellen

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