Bestandteile des Gelenkknorpels
Der Gelenkknorpel hat ein glasartiges (hyalines), glattes Aussehen und bildet eine etwa 5 mm dicke Schicht, die auf den Knochenenden aufgelagert ist. Der Gelenkknorpel erfüllt gleich mehrere wichtige Funktionen. Er ist für das gesunde Gelenk unentbehrlich und steht im Mittelpunkt vieler Sportverletzungen und Gelenkerkrankungen, wie z. B. der Arthrose.
Der Gelenkknorpel setzt sich aus folgenden Bestandteilen zusammen:
- 5% Knorpelzellen (Chondrozyten)
- 95% Knorpelmatrix:
- 80% Wasser
- Kollagenfasern: Sie bilden das Stützgerüst und sorgen für Stabilität.
- Hyaluronsäure-Aggrekan-Komplex: Wasserbindende Eigenschaften sorgen für Elastizität.
Das gesunde Gelenk mit Knorpel.
Die Knorpelzellen haben einen sehr langsamen Stoffwechsel
Die Knorpelzellen (Chondrozyten) bilden Kollagenfasern und sind in die Knorpelmatrix eingebettet. Sie werden über die Nährstoffe in der Gelenkflüssigkeit (Synovia) versorgt. Da sich Chondrozyten nach Abschluss des Wachstums kaum mehr teilen können, werden einmal abgestorbene oder geschädigte Zellen nicht mehr ersetzt. Bei Schädigungen des Knorpels sind Knorpelzellen in der Lage, neue Kollagenfasern auszubilden. Allerdings ist die Fähigkeit zur Regeneration begrenzt, da Knorpelzellen einen langsamen Stoffwechsel aufweisen und nur in einem geringen Maße mit Sauerstoff und Nährstoffen über die Knorpelflüssigkeit (Synovia) versorgt werden.
Kollagenfasern sorgen für die Stabilität des Knorpels
Kollagenfasern sind Eiweiße, die das Grundgerüst der Knorpelmatrix bilden. Die Kollagenfasern (Fibrillen) sind arkadenförmig angeordnet und sorgen für die Stabilität und geringe Verformbarkeit des Gelenkknorpels. Von der Knorpel-Knochen-Grenze steigen sie senkrecht zur Gelenkoberfläche auf und biegen dort um, dann verlaufen sie wieder senkrecht zur Knorpel-Knochen-Grenze zurück.
Wasserbindende Eigenschaften sind die Voraussetzung für Elastizität und Druckfestigkeit
Als Aggrekane oder Proteoglykane werden spezielle Moleküle in der Knorpelmatrix bezeichnet, die eine flaschenbürstenartige Struktur aufweisen. Die einzelnen Borsten der Flaschenbürsten bestehen aus Chondroitinsulfat. Viele Flaschenbürsten-Moleküle (Aggrekane) bilden mit Hyaluronsäure als Rückgrat riesige Aggregate. Diese befinden sich in der Knorpelmatrix zwischen den Kollagenfasern und sind in der Lage, sehr viel Wasser zu binden. Der hohe Wassergehalt des Knorpels ist wiederum die Voraussetzung für die wichtigsten Knorpel-Funktionen, nämlich Stabilität und Elastizität. Darüber hinaus wird auch die Versorgung der Knorpelzellen über den Wasseraustausch im Knorpel gewährleistet.
Die Einnahme von Knorpelbestandteilen hat positive Effekte
In Interventionsstudien mit Supplementierung von Substanzen wie Chondroitinsulfat und Glucosaminsulfat konnte für diese Bestandteile des Knorpels eine positive Wirkung auf die Gelenkfunktion nachgewiesen werden. Ausführliche Informationen zu diesem Thema finden Sie unter Gelenke & Ernährung.
Aggrekane bilden mit Hyaluronsäure riesige Aggregate mit einer flaschenbürstenartigen Struktur, die sich in der Knorpelmatrix befinden.