Bindegewebe: Definition, Aufbau und Funktionen

Was ist das?

Gewebe können als „Verbände von Zellen“ betrachtet werden, die sich hinsichtlich Form, Aufbau und Funktion ähneln.

Im menschlichen Körper unterscheidet man 4 Grundgewebe:

• Epithelgewebe;
• Bindegewebe;
• Muskelgewebe;
• Nervengewebe.

Im Vergleich zu den anderen Geweben zeichnet sich das Bindegewebe durch einen großen Anteil an extrazellulärer Matrix aus, die die weiten Zwischenräume zwischen den Zellen ausfüllt.

Das Bindegewebe erfüllt Füll-, Stütz- und Schutzfunktionen. Außerdem ist es am Nährstoffaustausch der verschiedenen Gewebe beteiligt, mit denen es in Kontakt steht ¹.

Aufgaben

Zusammenfassend erfüllt das Bindegewebe Stütz-, mechanische Schutz-, Ernährungs- und Abwehrfunktionen:

• Es verbindet und stützt den gesamten Organismus, unter anderem mithilfe des Knochenskeletts, und bildet das Gerüst, das die verschiedenen Organe umschließt, stützt und schützt.
• Es ermöglicht den Austausch und Transport von Stoffen zwischen Zellen und Blut, indem es sich zwischen Blutgefäßen und umliegendes Gewebe einlagert.
• Es ist an Abwehrvorgängen beteiligt, insbesondere an der Abwehr von Infektionen.
• Durch seine Reparaturfunktion wirkt es an der Wundheilung mit.
• Im Fettgewebe ermöglicht es die Speicherung von Energiereserven und die Wärmeisolierung.

Aufbau

Anders als in vielen anderen Geweben liegen die Zellen im Bindegewebe nicht dicht aneinander, sondern sind durch eine reichlich vorhandene gelartige Substanz, die sogenannte Interzellularmatrix, voneinander getrennt.

Obwohl es verschiedene Arten gibt, besteht jedes Bindegewebe aus 2 Hauptkomponenten:

1. Zellen: Fibroblasten sind die wichtigsten Zellen des Bindegewebes;
2. extrazelluläre Matrix, die wiederum besteht aus:
• Fasern:
  • Kollagenfasern;
  • retikulären Fasern;
  • elastischen Fasern;
• Grundsubstanz, auch Interzellular- oder amorphe Substanz genannt.

Die Grundsubstanz ist ein amorphes, gelartiges Material mit hohem Wassergehalt, das den Raum zwischen Zellen und Fasern ausfüllt.

Sie besteht aus Glykosaminoglykanen, insbesondere Hyaluronsäure, Proteoglykanen und Zelladhäsionsproteinen wie Laminin und Fibronektin, die wie ein Klebstoff für die Zellen in der extrazellulären Matrix wirken ².

Arten von Bindegewebe

Im menschlichen Körper kommen verschiedene Arten von Bindegewebe vor, die sich in Aufbau und Funktion unterscheiden.

Die Unterschiede betreffen die vorhandenen Zelltypen, die chemische Zusammensetzung der Grundsubstanz, die Art der Fasern, deren Verhältnis und räumliche Anordnung.

Aufgrund dieser Merkmale unterscheidet man:

• Bindegewebe im engeren Sinn:
  • straffes Bindegewebe: Es kommt in Sehnen, der Dermis, den Arterienwänden, Bändern und den fibrösen Kapseln vor, die Organe wie Leber und Milz umhüllen. Es besitzt eine sehr dichte und kompakte Grundsubstanz und ist reich an Kollagenfasern, die eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Verformung verleihen. Es lässt sich weiter unterteilen in:
    • straffes geflechtartiges Bindegewebe, zum Beispiel in der Dermis der Haut;
    • straffes parallelfaseriges Bindegewebe, aus dem Sehnen und Bänder bestehen;
    • straffes lamelläres Bindegewebe, das Faszien, Aponeurosen und Organkapseln bildet.
  • lockeres Bindegewebe: Es ist die häufigste Form des Bindegewebes. Es ist weicher als das straffe Bindegewebe und findet sich in der Haut sowie zwischen Organen, wo es freie Räume ausfüllt. Es trägt zur Versorgung der Gewebe und zum Schutz vor Krankheitserregern bei.
  • retikuläres Bindegewebe: Es kommt in großen exokrinen und endokrinen Drüsen vor, bildet den größten Teil der Milz und findet sich außerdem in Lymphknoten, Leber und anderen parenchymatösen Organen.
  • elastisches Bindegewebe: Es ist reich an Elastin und elastischen Fasern und bildet bandartige Strukturen wie die gelben Bänder der Wirbelsäule sowie die elastischen Membranen großer Arterien.
  • Fettgewebe: Es dient als Energiereserve, schützt und isoliert.
• spezialisierte Bindegewebe:
  • Knorpel, der reich an Kollagenfasern ist, eine Stützfunktion erfüllt und Stöße abfedert;
  • Blut, das einzige flüssige Bindegewebe;
  • Knochengewebe, das stützt, schützt und als Kalziumspeicher dient.

Faserarten

Im Bindegewebe kommen Kollagenfasern, retikuläre Fasern und elastische Fasern vor.

Kollagenfasern

Kollagenfasern sind der häufigste strukturelle Bestandteil des Bindegewebes. Sie sind lang, weißlich und verlaufen in eine oder mehrere Richtungen.

Kollagenfasern verleihen Zugfestigkeit und mechanischen Zusammenhalt.

Sie sind sehr dehnungsfest und häufig zu Bündeln zusammengefasst.

Mehr über die verschiedenen Kollagentypen

Kollagen ist das häufigste Protein im menschlichen Organismus. Bislang wurden 28 verschiedene Typen identifiziert.

Am häufigsten sind die Typen I bis IV. Typ I macht mehr als 90 % des im menschlichen Körper vorhandenen Kollagens aus ^{4, 5}.

• Kollagen Typ I: der häufigste Typ. Es ist flexibel sowie zug- und dehnungsfest und kommt im gesamten Bindegewebe vor, insbesondere in Narbengewebe, Sehnen, Bändern, Knochen, Hornhaut, Haut und Dentin.
• Kollagen Typ II: Es ist druckbeständig und kommt im Gelenkknorpel und hyalinen Knorpel der Gelenke sowie in den Bandscheiben vor.
• Kollagen Typ III: Es bildet ein flexibles Netz zur Stützung der Zellen und ist der Hauptbestandteil retikulärer Fasern. Zudem kommt es in den frühen Phasen der Wundheilung besonders reichlich vor und spielt bei der Bildung von Granulationsgewebe eine Rolle.
• Kollagen Typ IV: Es sorgt für Halt und Verankerung an der darunterliegenden extrazellulären Matrix. Es bildet die Basallamina der Basalmembran, einen wesentlichen Bestandteil der Nieren, des Innenohrs und der Augenlinse.

Elastische Fasern

Elastische Fasern verleihen dem Gewebe Elastizität und ermöglichen ihm, auf Dehnung und Ausweitung zu reagieren. Sie überwiegen im elastischen Bindegewebe.

Nach einer Dehnung können diese Fasern ihre ursprüngliche Länge wieder annehmen, sobald die dehnende Kraft nicht mehr einwirkt.

Das häufigste Protein elastischer Fasern ist Elastin.

Retikuläre Fasern

Neben Kollagenfasern und elastischen Fasern gibt es sehr feine, verzweigte Fasern, die als retikuläre Fasern bezeichnet werden.

Diese Fasern bestehen aus Kollagen und sind einzeln sehr dünn. Sie verflechten sich jedoch zu Netzen, die das Stützgerüst für Blutkapillaren und verschiedene Organe, etwa Leber und Milz, bilden.

Retikuläre Fasern kommen vor allem in bestimmten Bindegeweben wie Fettgewebe und den Organen des Lymphsystems vor.

Grundsubstanz

Bezogen auf ihr Volumen ist die Grundsubstanz der größte Bestandteil des Bindegewebes.

Ihre Zusammensetzung hängt von der jeweiligen Art des Bindegewebes ab.

Im Bindegewebe im engeren Sinn wird sie von Fibroblasten gebildet und besteht aus Mukopolysacchariden wie Hyaluronsäure und Chondroitinschwefelsäure, Glykoproteinen und weiteren wasserbindenden Substanzen.

Im Knorpelgewebe kommt ein besonderes, von Chondroblasten gebildetes Glykoprotein namens Chondromukoid vor, das der Grundsubstanz eine gewisse Festigkeit verleiht.

Im Knochengewebe findet sich eine organische Substanz namens Ossein, die von Osteoblasten gebildet wird und durch Verkalkung dem Knochengewebe seine hohe Festigkeit verleiht.

Einige Autoren betrachten schließlich auch das Blut als Bindegewebe. Dessen flüssiger Bestandteil, das Plasma, stellt eine besondere Form der Grundsubstanz dar.

Zellen

Den wichtigsten Zellbestandteil des Bindegewebes bilden die Fibroblasten.

In den verschiedenen Bindegeweben kommen jedoch unterschiedliche Zelltypen vor, die denselben embryonalen Ursprung, das Mesenchym, haben.

Eine erste Einteilung unterscheidet:

• ortsständige Zellen des Bindegewebes: Fibroblasten, Adipozyten und Mastzellen;
• bewegliche oder wandernde Zellen des Bindegewebes, die in der Regel aus dem Blut stammen: Lymphozyten, Plasmazellen und Granulozyten.

Fibroblasten und Fibrozyten

Fibroblasten sind die charakteristischen Zellen des Bindegewebes.

Sie bilden die Bestandteile der extrazellulären Matrix, insbesondere:

• den fibrillären Anteil: Kollagenfasern, retikuläre und elastische Fasern;
• die Grundsubstanz: Proteoglykane und Glykoproteine.

Fibrozyten sind ruhende Fibroblasten, die unter bestimmten Bedingungen, etwa wenn eine Wunde repariert werden muss, ihre biosynthetische Aktivität wieder aufnehmen können.

Chondrozyten

Chondrozyten sind charakteristisch für Knorpelgewebe und von einer besonders dichten, gelartigen Matrix umgeben.

In ihnen werden die Proteine gebildet, aus denen die Grundsubstanz des Knorpels besteht.

Während Fibroblasten länglich und spindelförmig sind und längliche ovale Zellkerne besitzen, sind Chondrozyten rundliche Zellen.

Osteozyten, Osteoblasten und Osteoklasten

Die Zellen des Knochengewebes heißen Osteozyten, Osteoblasten und Osteoklasten.

Osteoblasten bilden und lagern die Knochenmatrix ab, während Osteoklasten sie abbauen und resorbieren.

Nachdem Osteoblasten ihre Funktion erfüllt haben, gehen sie in einen Ruhezustand über oder verwandeln sich in weniger aktive Zellen, die Osteozyten. Diese bleiben in der verkalkten Knochenmatrix eingeschlossen.

Adipozyten

Sie sind die charakteristischen Zellen des Fettgewebes.

Ihre Hauptaufgabe besteht darin, als Energiereserve zu dienen, indem sie je nach Bedarf Triglyzeride speichern oder freisetzen.

Darüber hinaus besitzen sie eine wichtige endokrine Funktion und sind dadurch an der Regulation des Körperstoffwechsels beteiligt.

Pigmentzellen

Diese Bindegewebszellen sind reich an Pigmenten.

Sie kommen besonders häufig an bestimmten Stellen vor, etwa in der Dermis. Dort werden sie Melanozyten genannt, weil sie das Pigment Melanin enthalten, das der Haut ihre Farbe verleiht.

Histiozyten

Sie gehören zur Gruppe der phagozytierenden Makrophagen.

Es handelt sich um Immunzellen, die Krankheitserreger, geschädigte Zellen und Fremdstoffe aufnehmen und verdauen.

Makrophagen finden sich vor allem in den sinusoidalen Kapillaren der Leber, wo sie Kupffer-Zellen genannt werden, sowie in Milz, Lymphknoten und Knochenmark.

Auch die im Blut vorhandenen Monozyten gehören zur Gruppe der Makrophagen.

Mastzellen

Dies ist eine weitere Art von Immunzellen. Sie sind reich an Granula, die Histamin und Heparin enthalten.

Der Inhalt dieser Granula wird als Reaktion auf eine Verletzung durch Degranulation freigesetzt und löst den Entzündungsprozess gegen verschiedene schädliche Reize aus.

Weitere Immunzellen des Bindegewebes

Im Bindegewebe, insbesondere im lockeren Bindegewebe, können außerdem Zellen aus Blut oder Lymphe vorkommen, die in das Gewebe einwandern.

Dazu gehören neutrophile Granulozyten, Monozyten, Lymphozyten und Plasmazellen.