Gelenkknorpel

Gelenkknorpel erklärt

Die Rolle des Gelenkknorpels wird bei Patienten, bei denen er degeneriert ist (in der Regel aufgrund des Alterungsprozesses oder intensiver Sportarten), oft besser verstanden., Entzündungen und Reibung, bei denen die Oberflächen zweier Knochen aneinander reiben, verursachen Schmerzen und eingeschränkte Beweglichkeit. In den unteren Gliedmaßen sind die tragenden Eigenschaften des Gelenkknorpels nicht in der Lage, das Gewicht richtig zu verteilen, und die stoßdämpfenden Eigenschaften des Knorpels gehen verloren. Jeder Schmerz wird nicht durch eine Schädigung des Knorpels selbst verursacht, da knorpeliges Bindegewebe aneural ist (ohne Nervennetz). Es wird durch die Nerven verursacht, die die knöchernen Schichten umgeben, die nicht mehr durch die dämpfende Wirkung des Knorpels geschützt sind.,

Gelenkknorpel findet sich meist in Schichten zwischen 2 und 4 mm Dicke. Wie bei allen Knorpelarten schafft das Fehlen von Blutgefäßen und Lymphgefäßen eine sehr langsame Stoffwechselumgebung. Chondrozytenproliferation und Apoptose (Tod) treten viel seltener auf als im nicht-kartilagenen Bindegewebe. Niedrige Sauerstoffwerte bedeuten, dass Chondrozyten hauptsächlich vom anaeroben Stoffwechsel abhängen. Nährstoffe werden direkt aus der Synovialflüssigkeit und nicht aus dem Perichondrium bereitgestellt, das im Gelenkknorpel fehlt.,

Gelenkknorpelfunktion

Die Gelenkknorpelfunktion basiert auf ihrer Zusammensetzung aus hyalinem Knorpel, der aufgrund der glasartigen Oberfläche und der Fähigkeit, sich über schmierende Glykoproteine innerhalb der extrazellulären Matrix selbst zu schmieren, praktisch reibungslos ist. Wenn die Artikulation glatt ist, wird weniger Stress auf der Knorpeloberfläche ausgeübt und das Gewebe ist verschleißfester, auf die gleiche Weise verhindert Öl, das einem quietschenden Türscharnier zugesetzt wird, die Erosion der berührenden Oberflächen.,

Die Struktur des Gelenkknorpels in drei Zonen mit unterschiedlichen Eigenschaften ermöglicht eine effiziente, tragende Oberfläche, die Druckkräfte verteilt, die während der Belastung von diarthroiden Gelenken und der Bewegung von diarthroiden Gelenken erzeugt werden. Falsche Bewegung im tragenden Knorpel, zum Beispiel an einem Gelenk zwischen den langen Knochen, ist der Grund, warum das Knie (zwischen Femur und Tibia) der Ort häufiger Gelenkknorpelverletzungen ist. Das Kniegelenk kann durch übermäßige Rotation geschädigt werden; Eine häufige Fußballverletzung ist der gefürchtete Meniskusriss.,

Eine weitere Funktion des Gelenkknorpels ist die Fähigkeit dieses Teils der Anatomie, sich auf einer oder mehreren Ebenen zu bewegen. Der Bewegungsbereich des Gelenks hängt von der spezifischen Art des Diarthroidalgelenks ab.

Wo ist Gelenkknorpel gefunden

Gelenkknorpelstellen befinden sich im ganzen Körper. Der Begriff „Gelenkknorpel“ bezieht sich nicht auf die Art der Knorpelstruktur, sondern auf deren Lage. Knorpelgelenke (Wachstumsplatten, Symphyse, Wirbelsäule und Rippen) haben sehr wenig Bewegung und keine Synovialmembran., Faserige Gelenke (Schädelnähte, Zahnhöhlen und andere unbewegliche Gelenke) haben keine Bewegung und in ähnlicher Weise fehlen Synovialmembran und Flüssigkeit. Es ist daher richtig zu sagen, dass Gelenkknorpel nur in Gegenwart eines Synoviums auftritt.

Alle diarthroidalen Gelenke, in denen Gelenkknorpel gefunden wird, haben bestimmte Eigenschaften. Diese Gelenke sind die Treffpunkte von zwei Knochen. Sie ermöglichen Bewegung in mindestens einer Achse. Um die glatte hyaline Oberfläche zu schützen, sind alle diarthroidalen Gelenke von einer mit Synovialflüssigkeit gefüllten Synovialmembran bedeckt., Sie sind nach Struktur und Art der Bewegung kategorisiert. Es gibt sechs Arten von Synovialgelenken.

Planare (gleitende) Gelenke

Planare Gelenke drehen sich nicht, sondern lassen zwei relativ flache Knochenoberflächen übereinander gleiten. Beispiele für planare Gelenke sind die Karpalen der Hand und die Tarsalen des Fußes und im Kiefergelenk wie unten gezeigt.,

Scharniergelenke

Die beiden Knochenoberflächen haben unterschiedliche Formen. Einer ist abgerundet, der andere ausgehöhlt. Während der Bewegung bleibt ein Knochen an Ort und Stelle und der andere bewegt sich. Diese Art von Gelenk hat einen sehr begrenzten Bewegungsbereich. Der Ellbogen ist das beste Beispiel für ein einfaches Scharniergelenk. Das Knie gilt mit einem größeren Bewegungsbereich als modifiziertes Scharniergelenk.,

Beachten Sie die glänzende hyaline Schicht im Humeroulnargelenk des Ellenbogens unten.

Drehgelenke

Auch Dreh-oder Trochoidgelenke genannt, haben Drehgelenke einen kreisförmigen Bewegungsbereich auf einer einzigen Achse, da eine Knochenoberfläche eine ringförmige Form hat. Beispiele sind das proximale Radioulnargelenk und das Gelenk zwischen dem ersten und zweiten Halswirbel., Letzteres ist unten abgebildet und zeigt die Projektion der Höhlen vom zweiten Halswirbel (C2) oder der Achse in den Bogen des ersten Halswirbels (C1) oder Atlas.

Condyloid (ellipsoidal) Gelenke

Mit der Fähigkeit, sich entlang zweier Achsen (auf und ab, Seite zu Seite) zu bewegen, ellipsenförmige Knochenoberflächen-eine konkav und ein konvex – sind in erster Linie in der Hand und am Handgelenk und am Fuß zu finden., Rotation ist nicht möglich, condyloid Gelenke.

Sattelgelenke

Sattelgelenke haben einen etwas höheren Bewegungsbereich als Kondyloidgelenke. Das bekannteste Beispiel für das Sattelgelenk ist das erste Metacarpalgelenk zwischen Daumen und Handgelenk. Ein weniger bekanntes Beispiel ist das Sternoklavikulargelenk., Die unten gezeigte Röntgenaufnahme zeigt das gesunde, unbeschädigte Sternoklavikulargelenk eines jungen Mannes auf der linken Seite und das gleiche Gelenk nach Trauma und anschließender Arthrose nach rechts.,

Kugel-und Sockelgelenke

In Kugel-und Sockelgelenken ist eine Knochenfläche fast kugelförmig und die andere deutlich und tief konkav und bietet eine Verbindung, die ein Maximum an bewegungsbereich mit geringerem Dislokationsrisiko. Kugelgelenke sind in den Hüften und Schultern.,

Eine der häufigsten orthopädischen Operationen bei älteren Menschen, ein vollständiger Hüftersatz ersetzt Hüftgelenke, bei denen Arthritis den Gelenkknorpel abgenutzt hat, was zu Bewegungsverlust und Schmerzen führt. Das Bild unten zeigt die charakteristische Kugel – und Sockelform des prothetischen Hüftgelenks nach links und ein arthritisches natürliches Hüftgelenk nach rechts.,

Unterschiede im Gelenkknorpel im Vergleich zu anderen Knorpeltypen

Gelenkknorpel hat kein Perichondrium und besteht aus vier verschiedenen Schichten: oberflächlich, Übergangs (mittlere), tiefe (radiale) und verkalkte Schichten oder Zonen. Ein „Tidemark“ unterscheidet zwischen den nicht verkalkten und verkalkten Schichten., Die extrazelluläre Matrix dieser vier Schichten wird weiter in drei Regionen aufgeteilt, die perizelluläre Region (unmittelbar um den Chondrozyten herum), die territoriale Region (schützendes, kollagenreiches Gebiet) und die interterritoriale Region (größte Region mit hohen Mengen an Kollagen und Proteoglykanen und strukturell wichtig).

Oberflächliche oder tangentiale Schicht

In der oberflächlichen Schicht – der obersten Schicht des Gelenkknorpels-sind Chondrozyten ziemlich flach in der Form. Auf dieser Ebene gibt es weniger Proteoglykane und eine höhere Anzahl organisierter Kollagenfibrillen., Diese Schicht schützt die tieferen Schichten vor schieren Belastungen, ist aber sehr dünn. Es steht auch in direktem Kontakt mit der Synovialflüssigkeit der Gelenkkapsel.

Übergangs-oder Mittelschicht

Chondrozyten sind in dieser zweiten Schicht runder. Hier sind Proteoglykane häufiger als in jeder der anderen Schichten, während Kollagenfibrillen im Vergleich zu der obigen Schicht relativ unorganisiert sind. Diese Schicht dient als Brücke zwischen den oberflächlichen und tiefen Zonen und ist die dickste Schicht. Es kann Druckkräfte absorbieren, jedoch nicht in gleichem Maße wie die darunter liegende radiale Zone.,

Tiefe oder radiale Schicht

Hier beginnen die Chondrozyten, Spalten entlang einer Achse von Kollagenfibrillen zu bilden. Diese Struktur befindet sich im rechten Winkel zum darunter liegenden Knochen – eine Anordnung, die den größten Widerstand gegen Druckkräfte bietet. Die ersten drei Schichten des Gelenkknorpels sind in dem einfachen Diagramm unten gezeigt.,

Verkalkte Schicht

Diese Schicht unterscheidet sich durch die ‚Tidemark‘ zwischen tiefen und verkalkten Schichten und stellt die Verbindung zwischen Knochen und Knorpel durch partielle Mineralisierung her. Es wirkt als Übergang zwischen Knorpel und dem darunter liegenden subchondralen Knochen und ermöglicht eine starke Adhäsion der beiden verschiedenen Gewebetypen. In dieser Schicht finden sich nur sehr wenige Chondrozyten.,

Wenn ein Teil des „nassen“ Gelenkknorpels mit all seinen Schichten in die wichtigsten Einzelelemente getrennt würde, würde Wasser 65-80% seines Gewichts liefern, Typ-II-Kollagenfibrillen würden 10-20% ausmachen (zusammen mit sehr kleinen Prozentsätzen anderer Kollagentypen) und 10-15% würden hauptsächlich aus Aggrecan, aber auch anderen Proteoglykanen bestehen. Chondrozyten liefern nur etwa 5% des Nassgewichts des Gelenkknorpels, und Schmierglykoproteine (wie das treffend benannte Lubricin) und nichtkollagene Proteine werden in noch geringeren Mengen dargestellt.,

Chondronen

Ein weiterer Unterschied im Gelenkknorpel ist das Chondron – der Sammelbegriff für einen oder mehrere Chondrozyten und die unmittelbar umgebende Matrix, die als perizelluläre Matrix oder PCM bekannt ist. Obwohl die Forschung noch in den Kinderschuhen steckt, wird angenommen, dass das PCM die zelluläre Signalisierung mit Knorpelhomöostase ermöglicht.