Über die Arthrose

Über die Arthrose

Gelenkknorpel

Im biologischen Gelenk gibt es keine flächigen Berührungen, da die Gelenkpartner unterschiedliche geometrische Formen aufweisen, es sich also um höhere Elementenpaarungen handelt (Reuleaux). Damit durchlaufen die Punkte, welche den Gelenkpunkten entsprechen, in der ruhenden und in der bewegten Ebene unterschiedliche Kurven. Dies im Unterschied zu Elementenpaarungen niederer Ordnung.

 

Im biologischen Gelenk gibt es nur punktförmige Berührungen analog zum Kugellager in der Technik.

Die Reibung im biologischen Gelenk ist also von vorneherein so niedrig, wie es theoretisch nur möglich ist. Trotzdem ist Reibung vorhanden, da es kein biologisches Gelenk gibt, in dem beide Gelenkpartner ausschließlich rollende Bewegung durchführen. Dies rührt daher, dass bei gesetzmäßig bewegten Mechanismen ausschließlich der Geschwindigkeitspol als gemeinsamer Punkt der bewegten und der ruhenden Ebene eine reine Rollbewegung durchführen kann.

Im biologischen Gelenk findet man immer eine Kombination aus Rollen und Gleiten, das

Rollgleiten. Gleiten bedeutet jedoch auch Reibung.

Wo Reibung ist, da muss auch für Schmierung gesorgt werden, da es sonst zur Zerstörung der Oberfläche kommt.

 

Schmierung im Gelenk

Eine Schmierung kann nur effizient sein, wenn das Schmiermittel sich im Moment der Belastung

zwischen den beiden zu schmierenden Elementen befindet. Gerade im Moment der höchsten

Belastung wird das Schmiermittel naturgemäß am meisten aus seiner Lage zwischen den Elementen

verdrängt.

Um das Schmiermittel in der am höchsten belasteten Stelle zu halten, bedarf es besonderer Maßnahmen. In der Technik wird das Schmiermittel durch eigens angebrachte Pumpen sozusagen

mit Gewalt zwischen den zu schmierenden Teilen gehalten.

Ein Übriges tut die Materialeigenschaft des Schmiermittels, wie Viskosität, Netzungsfähigkeit, Oberflächen-spannung etc. Wesentlich ist auf jeden Fall, dass das Schmiermittel eine möglichst geringe innere Reibung aufweist. Als Analogvergleich kann man sich Schmierung so vorstellen, als würden zwischen den Gelenkpartnern möglichst viele kleine Kugeln gehalten.

Die Materialeigenschaften der Synovialflüssigkeit in Bezug auf Schmierfähigkeit sind bescheiden. Dies kann man grob schon dadurch feststellen, dass man Synovialflüssigkeit zwischen den Fingern verreibt. Synovialflüssigkeit ist eine wässrige Lösung. Eine ölige Lösung würde mit Sicherheit besser schmieren. Da der tierische Organismus bekanntlich in der Lage ist, Öle bzw. Fette endogen zu synthetisieren, dies im Gelenk jedoch nicht geschieht, ist es offensichtlich so, dass dies zumindest nicht notwendig ist.

Der Sinn einer Schmierung besteht, um es anders formuliert zu wiederholen, darin, während der Belastung die beiden Gelenkpartner getrennt zu halten, damit es nicht zur Reibung kommt.

Das technische Problem besteht darin, das Schmiermittel zwischen die Gelenkanteile zu bekommen.

Spezielle Schmierpumpen gibt es im biologischen Gelenk nicht. Die technischen Eigenschaften der Synovial-flüssigkeit als Schmiermittel sind schlecht. Trotzdem funktioniert die Schmierung im allgemeinen.

 

Knorpelpumpe

Durch einen einfachen Versuch kann man feststellen, nach welchem Prinzip die Schmierung in einem knorpelüberzogenen Gelenk funktioniert.

Wenn man ein tierisches Gelenk eröffnet, z.B. das Kniegelenk eines Schweines, findet man in der Gelenkhöhle den Knorpel mit Synovialflüssigkeit benetzt vor. Wischt man die Synovialflüssigkeit von der Knorpeloberfläche mit einem Papier ab, so bekommt der Knorpel eine matt schimmernde Oberfläche.

Legt man die flache Seite eines Messers oder eine kleine Glasplatte auf diese Knorpelfläche und lässt die Glasplatte bzw. das Messer ohne Druck auf der Knorpeloberfläche entlanggleiten, darm merkt man, dass diesem Gleiten ein vergleichsweise hoher Widerstand entgegengesetzt wird.

Lässt man daraufhin das Messer unter Druckausübung über die Knorpeloberfläche gleiten, so verschwindet der Reibungswiderstand schlagartig. Verwendet man eine Glasplatte, so kann man beobachten, dass bei Druck-ausübung zwischen Glasplatte und Knorpeloberfläche ein dünner Flüssigkeitsfilm auftaucht, welcher sofort wieder verschwindet, wem man mit dem Druck nachlässt.

Es ist also offensichtlich so, dass der Knorpel mit Synovialflüssigkeit vollgesogen ist. Unter Druck wird diese Flüssigkeit aus dem Knorpelinneren herausgedrückt und zwar genau dahin, wo der höchste Druck ist, eben weil hier der Druck am höchsten ist.

Es liegt hier also eine optimal effiziente Knorpelpumpe vor, die analog den Schmierungspumpen im technischen Bereich das Schmiermittel mit Gewalt zwischen die zu schmierenden Teile presst.

 

Entstehung der Arthrose

Diese Pumpe kann nur solange funktionieren, wie Schmiermittel vorhanden ist. Hält man eine bestimmte Knorpel-stelle eine gewisse Zeit unter Druck, so ist der Knorpel an dieser Stelle irgendwann im eigentlichen Sinne aus- gepresst, da die herausgepresste Flüssigkeit ja seitlich der Druckstelle wegfließen kann. Wenn also innerhalb des Knorpels keine Flüssigkeit mehr vorhanden ist, die herauspressbar ist, erst dann kommt es zu direktem Kontakt zwischen Knorpel und Knorpel und es muss mit Schäden gerechnet werden.

Eine solche Situation kommt in vivo nur vor, wenn man ein Gelenk über längere Zeit in unveränderter Gelenk-stellung unter Druckbelastung hält. (Entstehen der Hüftarthrose beim Sitzen)

Da die Synovialflüssigkeit gleichzeitig die Nährungsflüssigkeit des Knorpels ist und eine ausreichende Durchdringung der zum Teil beträchtlich dicken Knorpelschichten per diffusionen nicht zu erwarten ist, ist zu schließen, dass diese Knorpelpumpe für die Ernährungssituation des Knorpels eine beträchtliche Rolle spielt.

Die Schlussfolgerung ist: Je stärker die Belastung eines Knorpels ist, desto besser sind die Schmierung und die Ernährungssituation. Voraussetzung ist, dass die Belastung bei gleichzeitiger Bewegung stattfindet.

Anders herum betrachtet, kann es von daher gesehen nicht richtig sein, einen arthrotisch veränderten Knorpel mittels Ruhigstellung zu therapieren.

 

Belastungsfähigkeit des Knorpels

Durch obigen Versuch lässt sich gleichzeitig feststellen, dass Gelenkknorpel gegenüber Druck nur wenig belastungsfähig ist. Er lässt sich durch Druck mit dem Fingernagel bereits zerstören. Dies bestätigt das geometrisch gewonnene Resultat, dass im Gelenk nur bedingt Kräfte wirksam werden.

 

Notwendigkeit des Knorpels

Da im Gelenk stets ein Rollgleiten stattfindet, kommt es, entsprechend dem Ausmaß des Gleitens, zu Reibung, welche ihrerseits eine Schmierung erfordert. Ursprünglich werden Knochen zueinander bewegt, und das Gelenk ist der Berührungspunkt der Knochen. Knochen sind hart, besitzen

eine raue Oberfläche und sind spröde. Sie müssen geschmiert werden. Dies ist die Aufgabe des Knorpels. Man könnte dementsprechend sagen, dass Knochen dann mit Knorpel überzogen wird, wenn eine Schmierung erforderlich ist.

 

Arthrose

Wenn ein Gelenkknorpel teilweise oder ganz zerstört ist, dann spricht man von Arthrose.

Oberflächlich ausgedrückt, spricht man auch oft vom „Verschleiß der Gelenke“. Wenn man den Begriff „Verschleiß“ verwendet, dann ist dies insofern irreführend, als es sich beim Knorpel um lebendige Zellen handelt. Verschleißen können aber nur tote Materialien.

 

Die Zylinderlauffläche eines Automotors kann verschleißen. Eine Knorpeloberfläche verschleißt nicht, da die Knorpelzellen nachwachsen.

 

Was zerstört den Knorpel

Der Gelenkknorpel ist nicht an das körpereigene Zirkulationssystem angeschlossen. Der Knorpel ist bekanntlich weiß, er hat keinen Kontakt mit der Blutbahn. Die Knorpelzellen werden durch die Gelenkflüssigkeit ernährt, Welche ihrerseits von der Gelenkhaut gebildet Wird.

Der Knorpel ist ein vergleichsweise festes Gebilde. Er kann beträchtliche Dicken von fünf Millimetern und mehr erreichen. Unmittelbaren Kontakt mit der Gelenkflüssigkeit hat nur die Oberfläche des Knorpels. Nur diese kann ohne weitere Maßnahmen direkt ernährt werden. Damit auch die tiefen Schichten mit Gelenkflüssigkeit versorgt werden, muss diese durch besondere Maßnahmen dorthin gebracht werden.

Der Knorpel ist aufgebaut wie ein Schwamm. Wird auf eine Knorpelstelle Druck ausgeübt, dann wird die darin enthaltene Flüssigkeit herausgepresst. Lässt der Druck wieder nach, dann saugt sich der Knorpel wieder mit Flüssigkeit voll. Damit also alle Schichten eines Gelenkknorpels ernährt werden können, ist es notwendig, dass der Knorpel in regelmäßigen Abständen unter Kompression gesetzt wird und sich anschließend wieder entspannen kann.

Wird eine Knorpelstelle dauerhaft unter Druck gesetzt, dann wird alle Gelenkflüssigkeit, Welche gleichzeitig die Nährlösung für den Knorpel darstellt, herausgepresst. Neue Nährlösung kann nicht an die Knorpelzellen herankommen. Die Knorpelzellen verhungern. Dies ist dann die Arthrose. Dies ist eine von drei Möglichkeiten der Arthroseentstehung.

Die zweite Möglichkeit ist die, dass ein Knorpelareal für längere Zeit überhaupt nicht unter Kompression gesetzt wird. Dann ist der Knorpel dauerhaft mit Flüssigkeit vollgesaugt. Irgendwann sind die darin enthaltenen Nährstoffe verbraucht. Gleichzeitig reichem sich zunehmend Schlackenstoffe an. Ein rechtzeitiger Wechsel der Flüssigkeit findet nicht statt. Der Knorpel verhungert ebenfalls.

Knorpel geht also zugrunde, wenn er entweder dauerhaft an derselben Stelle belastet wird, und ebenso, wenn er dauerhaft nicht belastet Wird. Was 'den Knorpel am Leben hält, das ist die Wechselhafte Belastung. Ein Gelenk muss permanent bewegt werden, ansonsten kommt es zur Gelenkzerstörung, zur Arthrose.

Die dritte Möglichkeit der Arthroseentstehung ist die Folge von Unfällen. Wenn, wie dies am Kniegelenk häufig der Fall ist, Gelenkbänder ganz oder teilweise gerissen sind, dann ist die Führung der Knochen zueinander nicht mehr in regelrechter Weise gewährleistet. Das Gelenk weist mehr oder weniger starkes „Spiel“ auf. Das Gelenk wackelt. Auf den Gelenkknorpel bezogen heißt dies, dass der Knorpel bei jeder Bewegung Scherkräften ausgesetzt ist. Und Scherkräfte sind etwas, was der Knorpel am wenigsten verträgt. Was Scherkräfte sind, vergegenwärtigt man sich am besten, wenn man sich daran erinnert, wie Wasserblasen in der Handfläche oder an der Fußsohle entstehen.

Auch diese kommen unter der Einwirkung von Scherkräften zustande.

Bandverletzungen sind also die ungünstigste Situation. Sowohl die Ruhigstellung, siehe oben, wie auch die Bewegung verursachen die Arthrose.

Glücklicherweise ist es nun so, dass die Muskulatur, welche über das Gelenk führt, bis zu einem gewissen Grad die verlorenen Führungseigenschaften der Gelenkbänder ersetzen kann. Die Muskulatur kann dies um so besser tun, je kräftiger und je flexibler sie ist. Wenn man also gerissene Gelenkbänder hat, ist es um so wichtiger, seine Muskulatur beweglich und kräftig zugleich zu halten. Gerade bei geschädigten Gelenkbändern kommt es darauf an, dass das Gelenk besonders viel und ausladend bewegt wird.

Wenn eine Arthrose besteht, dann kann diese wieder rückgängig gemacht werden, solange noch vermehrungs-fähiges Knorpelgewebe vorhanden ist. Dies gelingt nur unter der Voraussetzung, dass die eingesteifte Muskulatur wieder soweit trainiert wird, dass Bewegung wieder möglich ist.

Um eine Arthroseentstehung zu verhindern, ist möglichst viel Bewegung vonnöten. Man darf sich nicht von dem Begriff „Verschleiß der Gelenke“ in die Irre leiten lassen. Denn dieser Begriff verleitet zu der Vorstellung, dass Ruhe und Schonung angezeigt sind, um die Arthrose aufzuhalten. Dies ist genau verkehrt!

Walter Packi, Arzt

Praxis

Heilpraktikerin für Physiotherapie

Anke Richter
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Kontakt

 

Telefon: 035875-240041

 

 

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© Heilpraktikerin für Physiotherapie Anke Richter - Biokinematik in Kottmar - Biokinematik nach Walter Packi, Arzt und Begründer der Biokinematik oder Biophoronomie.