KNORPELGEWEBE: EIGENSCHAFTEN, KOMPONENTEN, FUNKTIONEN - ANATOMIE UND PHYSIOLOGIE - 2025

Das Knorpelgewebe oder der Knorpel ist eine Art Bindegewebe. Sein Hauptbestandteil ist die knorpelige Matrix, die eine gallertartige Konsistenz aufweist, jedoch sehr druckbeständig ist. In der Matrix befinden sich kleine Hohlräume oder Lücken, sogenannte Chondroplasten, in denen Chondrozyten untergebracht sind.

Im Allgemeinen ist die Matrix vom Perichondrium umgeben, das ebenfalls aus Bindegewebe besteht. Letzteres besteht aus einer äußeren Faserschicht und einer inneren Schicht, die Chondrogene genannt werden.

Hyaliner Knorpel (Luftröhre einer Katze). Foto von: Biophotos. Entnommen und bearbeitet von: https://www.flickr.com/photos/andrea_scauri/2870139561

Abhängig von seinen Bestandteilen können drei Arten von Knorpel unterschieden werden: hyalin, elastisch und faserig. Jede Art von Knorpel hat einzigartige Eigenschaften und Funktionen und kann in verschiedenen Körperteilen gefunden werden.

Knorpelgewebe ist der Hauptbestandteil des Skelettsystems bei Wirbeltierembryonen und Knorpelfischen. Ebenso können Sie mehrere Krankheiten entwickeln, von denen einige ohne bekannte Heilung und alle sehr schmerzhaft sind.

Knorpel hat therapeutische Eigenschaften und wird zum direkten Verzehr oder durch Extraktion von Chondroitinsulfat verwendet. Zu den mit diesen Substanzen behandelten Krankheiten zählen unter anderem Katarakte, Arthrose, Harnwegsinfektionen, Gelenkschmerzen und saurer Reflux.

Eigenschaften

Unter den Hauptmerkmalen von Knorpelgewebe fallen folgende auf:

- Es ist ein avaskuläres Gewebe (dh es fehlen Blutgefäße). Aufgrund dessen erfolgt seine Ernährung und sein Gasaustausch durch Diffusion. Die extrazelluläre Matrix ist reichlich vorhanden; Tatsächlich kann es etwa 95% des Gesamtvolumens des Knorpelgewebes ausmachen.

- Es hat viele Kollagenfasern vom Typ II und eine große Menge an Proteoglykanen. Aus diesem Grund ähnelt seine Konsistenz der von Gummi: flexibel, aber widerstandsfähig.

- Die Hauptzellen, aus denen es besteht (Chondrozyten), sind in die extrazelluläre Matrix eingebettet, die sie selbst absondern.

- Es hat wenig Regenerationskapazität.

Komponenten

Knorpelgewebe besteht aus zwei Komponenten: einer zellulären und einer extrazellulären.

Zellular

Die zelluläre Komponente des Knorpels besteht aus drei Arten von Zellen: Chondroblasten, Chondroklasten und Chondrozyten.

Chondroblasten

Chondroblasten sind spindelförmige Zellen, die für die Sekretion und Aufrechterhaltung der knorpeligen Matrix verantwortlich sind. Sie haben einen großen Kern, ein oder zwei Nukleolen und eine große Anzahl von Mitochondrien, sekretorischen Vesikeln und endoplasmatischem Retikulum.

Sie haben auch einen gut entwickelten Golgi-Apparat und sind mit Grundflecken gefärbt. Sie können von chondrogenen Zellen in der inneren Schicht des Perichondriums oder von mesenchymalen Zellen stammen.

Chondroklasten

Sie sind große und mehrkernige Zellen. Seine Funktion besteht darin, den Knorpel während des Chondrogeneseprozesses abzubauen, um die Entwicklung zu formen.

Diese Zellen sind schwer zu erkennen; Einige Forscher glauben, dass sie aus der Fusion mehrerer Chondroblasten stammen.

Chondrozyten

Dies sind Zellen, die von Chondroblasten stammen. Sie vermehren sich durch Mitose und befinden sich in der Knorpelmatrix.

Seine Hauptfunktion besteht darin, diese Matrix aufrechtzuerhalten und Kollagen und Proteoglykane zu produzieren. Chondrozyten, die aus derselben Zelle stammen, werden als isogene Gruppen oder Chondrome bezeichnet.

Extrazellulär

Die extrazelluläre Komponente des Knorpels wird durch die extrazelluläre Matrix dargestellt, die aus Fasern, Proteoglykanen und Glykosaminoglykanen besteht.

Fasern

Sie werden auch als Grundsubstanz bezeichnet. Sie bestehen hauptsächlich aus Kollagen Typ II, das von Chondroblasten synthetisiert wird. Seine Menge und Dicke hängen von der Art des Knorpelgewebes ab und seine Funktion besteht darin, dem Gewebe Widerstand zu verleihen.

Proteoglycane und Glycosaminoglycane

Diese Elemente bilden die Grundsubstanz. Sie sind eine spezielle Klasse von Glykoproteinen. Zu ihren Funktionen in der extrazellulären Matrix gehört es, sie hydratisiert zu halten, als selektiver Filter zu dienen und Kollagen dabei zu helfen, Gewebestärke zu verleihen.

Der Hauptbestandteil im Knorpel ist Chondroitinsulfat, ein sulfatiertes Glykoprotein.

Histogenese

Knorpelgewebe kann sich direkt aus mesenchymalen Zellen oder aus dem Perichondrium entwickeln. Während der Bildung des Perichondriums unterscheiden sich mesenchymale Zellen von Fibroblasten an der Außenseite des sich entwickelnden Knorpels.

Das Perichondrium ist für das Wachstum durch Apposition und die Erhaltung des Knorpels verantwortlich. Dieses Gewebe besteht aus einer faserigen Schicht und einer anderen, die als chondrogen bezeichnet wird. In dieser letzten Schicht bilden chondrogene Zellen Chondroblasten, die das Knorpelwachstum verursachen.

In der direkten Entwicklung unterscheiden sich mesenchymale Zellen direkt von Chondroblasten. Diese sezernieren die extrazelluläre Matrix, wo sie gefangen sind und sich mitotisch teilen, um sich später in Chondrozyten umzuwandeln.

Chondrozyten, die von denselben Chondroblasten stammen, werden als isogene Gruppe bezeichnet. Diese Zellen produzieren weiterhin extrazelluläre Matrix und trennen sich voneinander, was zu interstitiellem Knorpelwachstum führt.

Erhöhen, ansteigen

Das Wachstum von Knorpelgewebe kann von zwei Arten sein: appositionell und interstitiell.

Wachstum durch Apposition

Das Wachstum durch Apposition erfolgt aus dem Perichondrium. Die innerste Schicht des Perichondriums wird als chondrogene Zone bezeichnet; In dieser Schicht verwandeln sich chondrogene Zellen in Chondroblasten.

Chondroblasten Mitose und differenzieren in Chondrozyten, die Kollagenfibrillen und Grundsubstanz produzieren. In diesem Fall erfolgt das Wachstum von außen nach innen im Knorpel.

Interstitielles Wachstum

Diese Art des Wachstums erfolgt durch mitotische Teilung der Knorpelchondrozyten. Die Chondrozyten werden sich zur Mitte des Knorpels hin teilen; Auf diese Weise erfolgt dieses Wachstum von innen nach außen des Knorpels.

Mit zunehmendem Alter des Knorpels wird die Grundmatrix steifer und dichter. Wenn die Matrix sehr dicht ist, hört diese Art der Entwicklung im Knorpelgewebe auf.

Typen

Hyaliner Knorpel

Es ist ein durchscheinendes und homogenes Gewebe, das im Allgemeinen von Perichondrium umgeben ist. Die Zellen, Chondrozyten genannt, haben einen großen Kern in ihrem Zentrum und auch ein oder zwei Nukleolen.

Dieser Knorpel enthält reichlich Lipide, Glykogen und Mukoproteine. Ebenso sind Kollagenfasern sehr dünn und nicht sehr häufig.

Es zeigt beide Arten von Wachstum und kommt in den Gelenken, der Nase, dem Kehlkopf, der Luftröhre, den Bronchien und den Epiphysen der sich entwickelnden Knochen vor.

Es ist der Grundbestandteil des Skeletts des sich entwickelnden Embryos bei Wirbeltieren und wird später durch Knochen ersetzt.

Elastischer Knorpel

Es ist von Perichondrium umgeben. Die Zellen sind kugelförmig und einzeln, paarweise oder in Triaden angeordnet.

Die extrazelluläre Matrix ist knapp und der Gesamtfett- und Glykogengehalt gering. Die territoriale Matrix bildet eine dicke Kapsel, und die Kollagenfasern sind ihrerseits verzweigt und in großer Menge vorhanden.

Diese Art von Knorpel hat beide Arten von Wachstum und ist ein Gewebe, das als Unterstützung dient und eine große Flexibilität aufweist. Es kann in der Ohrmuschel, im äußeren Gehörgang, in den Eustachischen Röhren, im Kehldeckel und im Kehlkopf gefunden werden.

Faserknorpel oder Faserknorpel

Es präsentiert zahlreiche Bündel von Typ I-Kollagenfasern, die parallel angeordnet sind. Es fehlt Perichondrium und zeigt kein appositionelles Wachstum, nur interstitiell.

Die extrazelluläre Matrix ist spärlich und die Chondrozyten sind im Allgemeinen kleiner als bei den anderen Knorpeltypen. Diese Zellen sind einzeln oder paarweise zwischen den Kollagenfasern in Reihen angeordnet.

Es unterstützt starke Traktionen und befindet sich daher in Bereichen, in denen der Stoff Druck und seitlicher Verschiebung standhalten muss. Es befindet sich unter anderem in den Bandscheiben, im mittleren Gelenk der Schambeinen, in den Menisken der Gelenke vom Typ Diarthrose und an den Rändern der Gelenke.

Eigenschaften

Seine Hauptfunktion ist es, andere Organe zu unterstützen. In hohlen Organen oder Kanälen - wie denen der Atemwege (z. B. Luftröhre, Bronchien) oder des Gehörgangs (Gehörgang) - geben sie diesen Form und Unterstützung und verhindern, dass sie zusammenbrechen.

Schützt die Knochen in den Gelenken und verhindert deren Verschleiß. Darüber hinaus bildet es in Wirbeltierembryonen - und in einigen erwachsenen Organismen wie Knorpelfischen - das Skelettsystem.

Dieses Gewebe ist der Vorläufer von Knorpelknochen oder Ersatzknochen, die den größten Teil der Wirbeltierknochen ausmachen.

Weißer Hai, Carcharodon carcharias, Knorpelfisch. Entnommen und bearbeitet von: Terry Goss.

Krankheiten

Wiederkehrende Polychondritis

Die rezidivierende Polychondritis ist eine Autoimmunerkrankung, die erstmals 1923 von Jaksch-Wartenhorst beschrieben wurde. Sie betrifft das Knorpelgewebe und befällt hauptsächlich den Knorpel von Nase und Ohr.

Es kann auch die Augen, das Herz-Kreislauf-System, den Trachealbaum, die Nieren und die Gelenke betreffen. Der wiederkehrende Name bezieht sich auf die Tatsache, dass er wiederkehrend ist.

Die Krankheit entzündet und zerstört möglicherweise Knorpelgewebe und betrifft Menschen zwischen 30 und 60 Jahren, unabhängig von ihrem Geschlecht. Die Behandlung besteht aus Prednison oder Methylprednison und Immunsuppressiva wie Methotrexat.

Arthrose

Arthrose ist eine Krankheit, die die Gelenke betrifft. Es verursacht die Verschlechterung des Gelenkknorpels; es verursacht auch eine Proliferation des Knochens neben dem Knorpel und eine Entzündung der Synovia.

Sein Ursprung ist multifaktoriell mit einer starken genetischen Komponente, an der mehr als ein Gen beteiligt ist. Es ist die häufigste der rheumatischen Erkrankungen.

Es greift hauptsächlich ältere Menschen an. Derzeit gibt es keine Behandlung zur Vorbeugung oder Beendigung von Arthrose. Das übliche Verfahren zielt darauf ab, Schmerzen und Entzündungen zu lindern.

Costochondritis

Die Costochondritis ist eine Erkrankung des costosternalen Knorpels (des Rippengelenks mit dem Brustbein). Es ist sehr schmerzhaft und kann mit einem Herzinfarkt verwechselt werden.

Es betrifft hauptsächlich junge Menschen beiderlei Geschlechts. Die Ursache der Krankheit ist unbekannt, sie ist jedoch mit wiederkehrendem Husten, übermäßiger körperlicher Anstrengung und Verletzungen der Rippen und des Brustbeins verbunden.

Die übliche Behandlung besteht aus Entzündungshemmern und Medikamenten zur Schmerzlinderung. Die Krankheit verschwindet normalerweise von selbst nach einigen Tagen bis zu einigen Wochen.

Wirbelbruch

Bandscheibenvorfälle können unterschiedliche Ursprünge haben; eine davon entspricht den Rissen im Knorpel der Wirbelkörper.

Der Knorpel der Wirbel bedeckt die Ober- und Unterseite jedes Wirbelkörpers. Es besteht aus zwei Schichten: Die äußerste besteht aus faserigem Knorpel und die innerste aus hyalinem Knorpel. Wenn Risse im Knorpel auftreten, wird die Bandscheibe deformiert und neigt zum Kollabieren.

Stenose der Wirbelsäule

Die Stenose der Wirbelsäule ist eine Verengung der Kanäle, die das Rückenmark und die Nervenwurzeln enthalten. Es hat mehrere Ursachen, darunter Alterung, Tumoren, Arthritis, Hypertrophie des Knochens und Wirbelknorpel.

Es ist eine der Hauptursachen für Schmerzen im Rücken und in den unteren Gliedmaßen. Eine Stenose der Wirbelsäule kann jedoch manchmal schmerzlos sein. Die Ursache der Schmerzen ist eine Verspannung des Rückenmarks und der Nervenwurzeln.

Die Behandlung umfasst Rehabilitation, Physiotherapie, Entzündungshemmer und Schmerzmittel. In einigen Fällen kann ein chirurgischer Eingriff erforderlich sein.

Achondroplasie

Die meisten Knochen im menschlichen Körper sind ursprünglich Knorpel, die später verknöchern (Ersatzknochen). Achondroplasie ist eine Krankheit genetischen Ursprungs, die die normale Veränderung des Knorpels in Knochen verhindert.

Es wird durch eine Mutation im FGFR3-Gen verursacht und ist die Hauptursache für Zwergwuchs. Es kann unter anderem auch Makrozephalie, Hydrozephalus und Lordose verursachen.

Es gibt keine wirksame Behandlung für Achondroplasie; Wachstumshormontherapie hilft nur teilweise. Studien für Gentherapien sind derzeit in der Entwicklung.

Gutartige Tumoren

Gutartige Knochentumoren sind verschiedene Arten von Tumoren, die sich in Größe, Lage und Aggressivität unterscheiden.

Histologisch ähneln sie normalen Knochen. Sie dringen nicht in benachbarte Gewebe ein und sind gutartig - das heißt, sie gefährden nicht das Leben des Patienten. Sie sind jedoch potenziell gefährlich, da sie bösartig werden können.

Ihre Entwicklung ist langsam und sie befinden sich im Allgemeinen im Bereich der Metaphyse, obwohl sie sich auch in der Epiphyse der Knochen befinden können. Die häufigsten dieser Tumoren sind knorpelbildende Tumoren (Chondrome).

Chondrosarkome

Das Chondrosarkom ist ein bösartiger Tumor, der den Knorpel befällt. Es betrifft hauptsächlich Menschen über 40 Jahre.

Knorpelbildende Zellen und undifferenzierte Zellen finden sich in Tumoren. Dieser Tumor besteht aus hyalinem Knorpel und bösartigem Myxoid.

Es greift die langen Knochen der Gliedmaßen, den Beckengürtel und die Rippen an. Es entwickelt sich im Allgemeinen nur langsam und metastasiert nicht, obwohl es aggressivere Formen gibt. Die am meisten empfohlene Behandlung ist die chirurgische Entfernung des beeinträchtigten Gewebes.

Histopathologisches Bild des Chondrosarkoms der Brustwand. Entnommen und bearbeitet von: Kein maschinenlesbarer Autor angegeben. KGH angenommen (basierend auf urheberrechtlichen Ansprüchen). über Wikimedia Commons.

Therapeutische Anwendungen

Haifischknorpel

Haifischknorpel wird in der Alternativmedizin bei verschiedenen Krebsarten eingesetzt, darunter beim Kaposi-Sarkom. Es wird auch zur Behandlung von Arthritis, Netzhautschäden und Enteritis eingesetzt.

Äußerlich wurde es verwendet, um Psoriasis zu behandeln und die Wundheilung zu unterstützen. Im Falle einer Hyperkalzämie sollte es unter ärztlicher Aufsicht angewendet werden.

Chondroitinsulfat

Chondroitinsulfat wird hauptsächlich aus Hai- und Kuhknorpel gewonnen. Es kann allein oder in Kombination mit anderen Verbindungen wie Manganascorbat oder Glucosaminsulfat verwendet werden.

Es kommt in Form von Tropfen, Salben, Injektionen und / oder Pillen. Es wird bei Arthrose, Myokardinfarkt, Herzerkrankungen, Osteoporose, Psoriasis, trockenen Augen und Arthrose angewendet.

Verweise

1. Knorpel. Auf Wikipedia. Von Wikipedia wiederhergestellt: en.wikipedia.org
2. Chondroblast. Auf Wikipedia. Von Wikipedia wiederhergestellt: en.wikipedia.org
3. Y. Henrotin, M. Mathy, C. Sánchez, C. Lambert (2010). Chondroitinsulfat bei der Behandlung von Arthrose: von In-vitro-Studien bis zu klinischen Empfehlungen. Therapeutische Fortschritte bei Erkrankungen des Bewegungsapparates.
4. LC Junqueira, J. Carneiro (2015). Grundlegende Histologie. Editorial Médica Panamericana, Spanien.
5. Y. Krishnan, AJGrodzinsky (2018). Knorpelkrankheiten. Matrixbiologie.
6. MI Quenard, M. García-Carrasco, M. Ramos-Casals (2001). Wiederkehrende Polychondritis. Integrale Medizin. Von Elsevier wiederhergestellt: elsevier.es