Knorpel- und Knochengewebe Knorpel Allgemein

1. Knorpel- und KnochengewebeKnorpel Allgemein • Knorpelgewebe gehört zu den Stützgeweben • Vorkommen: u.a. im Skelett und den Luftwegen • Fähigkeiten: • Druckelastisch (durch Druck und Zug verformbar) • Ermöglicht Gleitbewegungen (in Gelenken) • Schneidbar (im Gegensatz zu Knochen besteht es fast nur aus organischen Materialien) • Moduliert Formen aus (z.B. Nasenknorpel) • Es hat formgebende Aufgaben, da aus ihm Knochengewebe entsteht • Entstehung (Chondrogenese): • Knorpel geht aus dem Mesenchym hervor. Die Mesenchymzellen wandeln sich zu Vorknorpelzellen um, die sich zu größeren Zellhaufen zusammenlagern. Diese, nun Chondroblasten genannten Zellen, bilden in ihren Golgi-Apparaten und im endoplasmatischen Retikulum Knorpelgrundsubstanz. • Knorpelgrundsubstanz besteht aus: • 60-70% Wasser • 30-35% Glykosaminoglykanen (Chondroitinsulfat und Hyaluronsäure) die mit Kollagenfasern zu großen Proteoglykanen verbunden sind • Ca. 4% Mineralien

2. Knorpel- und KnochengewebeKnorpel Aufbau, Beeinflussung und Nomenklatur • Chondroitinsulfat ist für die Basophilie der Grundsubstanz und das Aufquellen der Kollagenfasern verantwortlich • Glykosaminoglykane verleihen dem Knorpel seine Festigkeit • Proteoglykane sind für die elastischen Eigenschaften verantwortlich • Chondroblasten teilen sich während des Knorpelwachstums. Sie geben Grundsubstanz nach allen Seiten ab und rücken so zwangsläufig auseinander. • Wenn sich Chondroblasten nicht mehr teilen werden sie Chondrozyten genannt • Chondrozyten werden hormonell beinflußt: • Knorpelbildung wird u.a. gefördert durch: STH (Somatotropin, ein Wachstumshormon), Thyroxin und Testosteron • Hemmend wirken u.a. Kortison, Hydrokortison und Östradiol

3. Knorpel- und KnochengewebeKnorpel Aufbau, Beeinflussung und Nomenklatur • Ein Chondrozyt liegt in einer glattwandigen Knorpelhöhle (Lakune) • Die schmale Knorpelkapsel ist von einem Knorpelhof umgeben. Zumeist werden mehrere Knorpelhöhlen von einem Knorpelhof umhüllt. • Bis zu 8 Chondrozyten bilden mit ihrer Knorpelkapsel und dem Knorpelhof zusammen ein Chondron (=Knorpelterritorium). Die Chondrone bilden die funktionellen Bauelemente des Knorpels. • Der Raum zwischen den einzelnen Chondronen wird als Interterritorium bezeichnet. Hier liegen die Grundsubstanz (Matrix) und elastische oder kollagene Fasern. • Nur der fetale Knorpel wird über Blutgefäße versorg. Der ausdifferenzierte Knorpel ist gefäß- und nervenfrei. • Die einzelnen Chondrozyten haben keinen Kontakt mehr untereinander, daher erfolgt der Stoffwechsel mittels Diffusion vom gefäßhaltigen Perichondrium (Knorpelhaut), bzw. von der Gelenkflüssigkeit (Synovia)

4. Knorpel- und KnochengewebeKnorpeltypen Aufgrund der unterschiedlichen Matrix unterscheidet man drei Formen: • Hyaliner Knorpel • Ist das am häufigsten vorkommende Knorpelgewebe • Nur wenig elastisch • Niedrige Zug- und hohe Druckfestigkeit • Es finden sich frühzeitig Kalkeinlagerungen • Durch Gefäßarmut und hohe mechanische Belastungen sind degenerative Prozesse begünstigt • Alle hyalinen Knorpel sind bis auf den Gelekknorpel von Perichondrium umzogen. • Elastischer Knorpel • Unterscheidet sich vom hyalinen Knorpel darin, dass er außer Grundsubstanz und Kollagenfasern dichte elastische Fasernetze aus Elastin besitzt. Diese Fasernetze umfassen die Chondrone und strahlen ins Perichondrium ein. • Hohe Biegfestigkeit und Dehnbarkeit, jedoch wenig Druckfestigkeit • Von Perichondrium umgeben • Degenerative Veränderungen wesentlich seltener, als beim hyalinen • Faserknorpel • Wird auch als Bindegewebsknorpel bezeichnet • Besteht fast ausschließlich aus geflechtartig verbundenen Kollagenfasern vom Typ I. • Grundsubstanz kommt nur spärlich vor • Hohe Zugfestigkeit • Kein Perichondrium

5. Knorpel- und KnochengewebeKnorpeltypen - Vorkommen • Hyaliner Knorpel • Nasenknorpel • Kehlkopf • Luftwege • Rippenansatz • In den Epiphysenfugen der Röhrenknochen • Als Gelenkflächenüberzug • Im knorpeligen embryonalen Skelett • Elastischer Knorpel • Im äußeren Gehörgang • In der Ohrtrompete • Im Kehhlkopf • In der Ohrmuschel • Faserknorpel • Bandscheiben (Disci intervertebrales) • Schambeinfuge (Symphysis pubica) • Disci articulares (z.B. Kiefergelenk) • Menisci (z.B. Kniegelenk) • Manchmal an Stellen, wo Sehnen im Knochen befestigt sind. Knorpelgewebe (Faserknorpel, hyaliner Knorpel, elastischer Knorpel)

6. Knorpel- und KnochengewebeKnochengewebe - Grundstruktur • Die Entwicklung des Knochengwebes erfolgt auf zwei verschiedenen Wegen: • Direkt = desmale Ossifikationaus Mesenchymzellen • Indirekt = chondrale Ossifikationüber Bildung von hyalinem Knorpel • Der Knochen besteht aus: • Grundsubstanz (Matrix)die Zusammensetzung hängt vom Alter ab. Durchschnittlich: • 20-30% aus Wasser (nimmt mit dem Alter ab) • 25% organischen Substanzen (Osteoid)besteht vor allem aus Kollagen und Glykosaminoglykanen • 45-60% aus Mineralien (anorganischen Substanzen)(50% Phosphat und 35% Kalzium) • Verschiedenen Zellen – Osteoblasten, Osteozyten und Osteoklasten • Knochengewebe bildet einen Speicherort für Mineralienso sind 99% des Kalziums und 75% des Phosphats unseres Körpers in den Knochen gespeichert.

7. Knorpel- und KnochengewebeKnochengewebe - Grundstruktur • Im Gegensatz zum Knorpel ist der Knochen weder schneid- noch biegbar. Er weist aber eine sehr hohe Druck- und Zugfestigkeit auf. • Zugfestigkeit durch die Kollagenfasern • Druckfestigkeit durch anorganische Kalksalze (Kalzium), die in Kristallform vorliegen und parallel zu den Kollagenfasern verlaufen. • Bei Reibung kann die Knochenhaut (Periost) geschädigt und abgebaut werden. Um dies zu vermeiden ist der Knochen im Bereich der Gelenke mit hyalinem Knorpel überzogen. • Die Speicherfunktion des Knochens wird über Hormone gesteuert. • Bei einem erniedrigten Blut-Kalzium-Spiegel wird Kalzium aus dem Knochen freigesetzt. Hormone zur Steuerung sind: • Parythyrin (Parathormon) – stimuliert die Osteoklasten zum Knochenabbau und somit zur Freisetzung von Kalzium • Kalzitonin – hemmt die Osteoklasten und erhöht somit die Kalziumeinlagerung in den Knochen