Gelenkaufbau und Funktion

Gelenkaufbau Gelenke sind die bewegliche Verbindung von Knochen. Zwar sind nicht alle Gelenke gleich aufgebaut, es gibt aber ein Bauprinzip, das alle Gelenke gemeinsam haben.

Das Innere der Gelenkknochen bzw. -körper besteht aus feinen Knochenbälkchen (Schwammknochen = Spongiosa), die - ähnlich der Konstruktion eines Brückenpfeilers - sehr stabil und tragfähig sind und somit Zug- und Druckkräfte optimal auffangen können. Die Spongiosa sind von vielen feinen Blutgefäßen (Kapillaren) durchzogen und das enthaltene rote Knochenmark sorgt für die Bildung lebensnotwendiger Blutzellen (Erythrozyten, Leukozyten etc.). Die Knochenrinde (Kompakta) ist wesentlich dichter und noch stabiler als der innere schwammartige Bereich.

Alle Knochen werden von einer bindegewebigen Knochenhaut (Periost) umhüllt. Diese ernährt, ‚reinigt’ und erneuert die Knochensubstanz. Auch sie ist von Kapillaren durchsetzt, über die Aufbau- und Nährstoffe (u.a. Sauerstoff, Phosphate und Kalzium) angeliefert und Stoffwechselabfallprodukte abtransportiert werden. Der Knochen gleicht somit einer ‚Dauerbaustelle’, mit - je nach Belastung und Gebrauch – Auf- oder Abbau der Knochensubstanz.

Der Gelenkknorpel

Gelenkknorpel Der Gelenkknorpel ist eine Art Pufferzone, an der arthrotische Veränderungen entstehen können. Er bildet eine Schutzschicht auf den Gelenkknochen und ist mit diesen eng verbunden. Obwohl die Knorpelschicht nur 1 bis 3 mm dick ist, fängt sie dank ihrer Elastizität - quasi als Stoßdämpfer - kurzfristige Belastungen von mehreren Tonnen pro Quadratzentimeter ab.

Knorpelgewebe besteht aus Zellen (Chondrozyten), Stützfasern und Wasser. Die Knorpelzellen sorgen bis zum ca. 20.Lebensjahr für das Knorpelwachstum und produzieren die Knorpelgrundsubstanz (Matrix). Diese stellt den Hauptanteil der Knorpelmasse und wird aus Eiweißfasern (Kollagenfasern), Eiweiß-Zucker-Verbindungen (Proteoglykanen) und Wasser gebildet. Die Proteoglykane (z.B. Hyaluronsäure) binden Wasser und sind somit für die Elastizität des Knorpels verantwortlich. Bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen enthält die Matrix ca. 70 % Wasser, je älter wir aber werden, desto geringer ist der Wassergehalt. Da der Gelenkknorpel wie mattes Glas (gr. „hyalos“ = Glas) lichtdurchlässig ist, bezeichnet man ihn als hyalinen Knorpel.

Ist das Wachstum des Körpers abgeschlossen (mit ca. 20 Jahren), so minimiert sich die Teilungsfähigkeit der Chondrozyten und folglich auch die Regenerationsfähigkeit der hyalinen Knorpelschicht. Da die Zellteilung nun sehr begrenzt ist und das Knorpelgewebe nicht über Blutgefäße versorgt wird, sondern nur über einen Austausch von Stoffen (Diffusion), kann hyalines Knorpelgewebe nicht nachwachsen. Im Erwachsenenalter können Knorpelschäden also nicht mehr vollständig geheilt, sondern nur regeneriert werden. Die vorhandenen Knorpelzellen bilden eine Art Ersatzgewebe (Faserknorpel), das mehr Kollagenfasern, aber weniger Wasser enthält. Weniger Wassergehalt bedeutet aber zugleich geringere Dämpfungs- und Puffereigenschaften.