Bindegewebsphysiologie aus osteopathischer Sicht

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Bindegewebsphysiologie aus osteopathischer Sicht
Bindegewebsphysiologie
aus osteopathischer
Sicht
Karsten Fähle
Heilpraktiker, Osteopath
www. naturalnatural-medicalmedical-coach.de
Osteopathie, PsychoPsycho-NeuroNeuro-Immunologie, Neuraltherapie, Labordiagnostik
Literatur:
Das Bindegewebe des Bewegungsapparates
verstehen und beeinflussen (2.Aufl.)
– Frans van den Berg
Dynamik des menschlichen Bindegewebes
– Jan Jaap de Morree
Lehrbuch der biologischen Medizin (3. Aufl.)
– Hartmut Heine
Histologie (5. Aufl.)
– Junqueira, Carneiro, Kelly
Anatomy Trains
– Thomas W. Meyers
Das System der Grundregulation (10. Aufl.)
– Alfred Pischinger
Definition Bindegewebe:
Aus dem mittleren Keimblatt dem
Mesoderm hervorgegangenes Gewebe…
…dient der Umhüllung und Unterteilung
aller Organe, ihrer Einbettung in die
Umgebung und der Zuleitung von Nerven
und Gefäßen.
Die mechanischen Eigenschaften werden
durch die extrazellulären Anteile der
bindegewebigen Matrix (EZM) bestimmt.
Bindegewebe:
Die immunologischen Aspekte werden
durch die zellulären Bestandteile
wahrgenommen.
Es kann auch eine trophische und
morphogenetische Bedeutung haben,…
…in dem es den Stoffwechsel, das
Wachstum und die Differenzierung des
umgebenden Gewebes beeinflußt
beeinflußt..
Bindegewebe:
Muskeln, Faszien, Bänder, Sehnen und
Knochen werden anatomisch als unter
unter-schiedliche Strukturen betrachtet:
– „Theorie der isolierten Muskeln“ vorherrschend
– Art der Betrachtung und Definition von
Muskeln als Artefakt unserer Art und Weise zu
präparieren!
Funktionell gesehen, handelt es sich nur
um die Anpassung eines Gewebes, dem
mesenchymalen Bindegewebe, an seine
Funktion durch Ausübung derselben!
Bindegewebe:
Anpassung eines Gewebes an seine
Funktion bedeutet…
…es kommt es zu aktiven Gestaltungs
Gestaltungs-vorgängen im Gewebe…
…die durch einen chemischen
chemischen-- oder
mechanischen Stimulus hervorgerufen
werden.
Die Funktionen des Bindegewebes:
verbindende Funktion
stützende Funktion
schützende Funktion
Abwehrfunktion
Informationsfunktion
Transport-- und Ernährungsfunktion
Transport
Die Funktionen des Bindegewebes:
Durch die verbindende Funktion des
Bindegewebes, werden anatomisch
„unterschiedlich“ erscheinende Gewebe
miteinander verbunden.
Knochen werden mittels bindegewebiger Kapseln,
Bändern, Muskeln und deren Sehnen, sowie
Faszien zusammengehalten
zusammengehalten,, bzw. fortgesetzt
Kraftlinien verlaufen kontinuierlich innerhalb
„unterschiedlich“ erscheinender Gewebe von der
Plantarfaszie bis zur epikranialen Faszie.
Die Funktionen des Bindegewebes:
Das Knochengewebe hat eine stützende
Funktion gegenüber der Schwerkraft und
den einwirkenden Muskelkräften…
…sowie eine schützende Funktion für
die wichtigen Organe im Schädel, Thorax
und Becken.
Andere Arten von Bindegewebe schützen
Zellen, Fasern und innere Organe vor
biomechanischer Belastung.
Die Funktionen des Bindegewebes:
Ein großer Teil des Immunsystems sind
Bindegewebszellen mit Abwehrfunktion
Abwehrfunktion,,
die Phagozytose von Bakterien und
totem Gewebe betreiben.
Die extrazelluläre Matrix bildet durch ihr
enges Netzwerk ein mechanisches
Hindernis für eindringende Fremdkörper.
Die Funktionen des Bindegewebes:
Das Bindegewebe und das darin gebundene
Wasser haben eine wichtige Aufgabe als
Informationsträger und Vermittler
Vermittler..
Im Bindegewebe befinden sich wichtige Trans
Trans-portwege für Nährstoffe
Nährstoffe,, die sich von den
Kapillaren zu den Zellen bewegen…
…und für Abfallprodukte
Abfallprodukte,, die von den Zellen zu
den Venen und Lymphgefäßen gebracht werden:
– „Transitstrecke“
(Bild wurde entfernt)
Übersicht über die
Bindegewebsarten unseres
Körpers mit den
hauptsächlichen
manualtherapeutischen
Behandlungsmöglichkeiten
Bei Fasern mit gleicher
Verlaufsrichtung ist die Länge
festgelegt, sie können keine
Bewegungseinschränkungen
verursachen
Fasern mit unterschiedlicher
Verlaufsrichtung können durch
strukturelle Veränderungen
Bewegungseinschränkungen
erzeugen
Bindegewebe besteht aus:
Bindegewebe besteht aus Zellen und den
von den Zellen produzierten extra
extra-zellulären Bestandteilen,
Bestandteilen, der Matrix.
Die Zellen des Bindegewebes teilt man in
ortsständige Zellen ein, die immer im
Bindegewebe vorkommen,…
…und in bewegliche Zellen,
Zellen, die sich in
bestimmten Situationen durch das
Bindegewebe bewegen können.
(Bild wurde entfernt)
Übersicht über
Zellen, die sich aus
der
hämatopoetischen
Stammzelle
entwickeln,…
…und Zellen, die
aus den
undifferenzierten
Mesenchymzellen
abstammen.
Blut ist „flüssiges
Bindegewebe“
Bindegewebszellen
- ortsständige Zellen
- bewegliche Zellen
Bindegewebszellen:
Ortsständige Zellen mit einer
mesenchymalen Stammzelle:
Stammzelle:
Fibroblasten //-zyten:
– Vorkommen:
Kapseln, Bänder, Sehnen, Sehnenscheiden
Faszien, Aponeurosen, Membranen
intraneuralem-- / intramuskulärem Bindegewebe
intraneuralem
teilweise in Menisken, Disken, Bandscheiben
durchblutetes Gewebe,
Gewebe, demnach O2 ↑ = pHpH-Wert ↑
= Säuregrad ↓
Bindegewebszellen:
- Produzieren:
– kollagene und elastische Fasern
– GAG`s und PG`s
– Nicht kollagene Proteine
- zentrale Rolle in der Wundheilung:
- spielen v.a. die Myofibroblasten
Myofibroblasten,, als
spezialisierte, kontraktile Fibroblasten
(Bild wurde entfernt)
Unterschiede
zwischen Blast und
Zyt am Beispiel von
Fibroblast (links) und
Fibrozyt (rechts).
Der aktive Blast ist
größer als der
inaktive Zyt:
– Das größere ER des
Blasten weist auf seine
stärkere
Syntheseaktivität hin.
Fibroblast und die
extrazellulären
Bestandteile, die er
synthetisiert:
(Bild wurde entfernt)
-
kollagene Fasern
-
retikuläre Fasern
(Kollagen Typ III)
-
elastische Fasern
-
Grundsubstanz:
GAG`s / PG`s
-
nicht kollagene
Proteine
Bindegewebszellen:
- Mfb sind eine Mischung aus glatten
Muskelzellen u. normalen Fibroblasten:
- gemeinsamer Ursprung: Mesodermales
Keimblatt
- Mfb besitzen mehrere Phänotypen
Phänotypen::
– leicht modifizierter Fibroblast
– Protomyofibroblast (Vorläufer - Mfb)
– differenzierter Mfb (fast typ. glatte Muskelzelle)
Bindegewebszellen:
- Mfb enthalten Aktinfilamente
Aktinfilamente,, damit
kann in der Proliferationsphase der WundWundheilung das neu wachsende Gewebe
stabilisiert werden.
- Wenn in der Konsolidierungs
Konsolidierungs-- und
Umbauphase die kollagenen Fasern dicker
und stabiler werden, sinkt die Zahl der
Myofibroblasten durch Apoptose.
Apoptose.
Bindegewebszellen:
- Bei einigen Erkrankungen kommt es
nicht zur Apoptose der Mfb und sie
bleiben weiterhin aktiv:
- Dupuytren Kontraktur
- adhäsive Kapsulitis der Schulter
Bindegewebszellen:
- Mfb sind in der Lage auch in
gesunden Faszien klin. signifikante
Kontraktionen auszuüben…
- …ausreichend um z.B. die Stabilität
des unteren Rückens entscheidend
zu beeinflussen:
- Anordnung oftmals ähnlich den Muskel
Muskel-zellen in linearen Synzytien = Kraft ↑
Bindegewebszellen:
- Dichte dieser Zellen variiert stark von
Mensch zu Mensch…
- …und in unterschiedlichen Faszien
- hohe Dichte im Perimysium tonischer Muskeln
Bindegewebszellen:
- Mfb werden nicht durch neurale
Synapsen zur Kontraktion gebracht,
sondern durch:
– Mechanische Spannung
– Verschiebungen des pHpH-Wertes
– Zytokine und andere Botenstoffe
TGF ß, Oxytocin, Thromboxane, Histamin (↑
(↑)
NO (↓
(↓ )
Noradrenalin, Actylcholin, Angiotensin, Koffein (Ø
(Ø)
Bindegewebszellen:
- Die Kontraktion der Mfb baut sich sehr
langsam über 2020-30 Min auf und hält
mehr als 1 Std. an
- Kein System für schnelle Reaktionen!?
- Sofortige Kontraktion – Vorspannung –
Remodelling durch Fibroblasten
- Eher ausgelegt für länger anhaltende
Belastungen::
Belastungen
- Chemische (flüssige) Stimulation
- Damit ist auch der pH
pH--Wert der EZM
interessant
Bindegewebszellen:
- Ein zu niedriger pH
pH--Wert in der EZM,
erhöht die Kontraktilität der Mfb`s und
führt damit zu einer generellen
Verhärtung der Faszien des Körpers:
-
übermäßige Belastungen (phys. /psy. Streß)
Säuren produzierende NM / Störungen im GIT
Störungen der Atmung
Nierenprobleme, geringe Trinkmenge
…
Tensegrity auf zellulärer Ebene:
Es gibt ein sehr strukturiertes und aktives
„muskuloskeletales System“ innerhalb
der Zelle, das missverständlich als
Zytoskelett bezeichnet wird
– Aufhängung der Organellen
- Es enthält Aktomyosinmoleküle
Aktomyosinmoleküle,, die
über Kontraktionen, Kräfte innerhalb der
Zelle durch die Membran hindurch nach
außen auf die EZM übertragen können
– Myofasziales System der Zelle
Tensegrity auf zellulärer Ebene:
- Die Phospholipidmembran der Zelle
enthält globuläre Proteine z.B.
vom Typ der Integrine
Integrine,, die als
Mechanorezeptoren wirken…
- …welche Zugspannung und
Kompression aus der EZM in die
Zelle bis in den Zellkern weiterleiten
- „Mechanotransduktion“
Tensegrity auf zellulärer Ebene:
- Die Verbindungen vom Zellkern zum
Zytoskelett über fokale AdhäsionsmoleAdhäsionsmoleküle an der Membran…
- …und Integrine in der Membran nach
außen auf Vernetzungsproteine wie
Fibronektin weiter zur EZM
EZM,…
,…
- …ist bei differenzierten Mfb besonders gut
ausgeprägt.
Tensegrity auf zellulärer Ebene:
- mechanische Verbindungen und
chemische Signale können die Form der
Zellen und ihrer Zellkerne verändern…
- …damit verändert sich die genetische
Expression…
Expression
…
- …und somit der gesamte Stoffwechsel
der Zellen.
Tensegrity auf zellulärer Ebene:
- Die Zellen treiben nicht als „unabhängige
Inseln“ im „toten Meer“ der extrazellulären
Matrix umher.
- Sie sind vielmehr mit einer auf InformaInformationen ansprechenden und sich aktiv
verändernden Matrix verbunden und
selbst aktiv an diesem KommunikationsKommunikationsprozeß beteiligt.
Tensegrity auf zellulärer Ebene:
- Das Ziel ist die Spannungen des Faszien
Faszien-netzes auszugleichen…
- … damit haben wir Einfluß auf alle
anderen Systeme im Körper!
- Ein möglicher Weg:
- biologische Therapie der EZM
- Osteopathie oder…
- Trainigstherapie
Bindegewebszellen:
Chondroblasten //-zyten:
– Vorkommen:
Knorpel, Bandscheiben, Disken, Menisken
direkte Insertionen von Bändern und Sehnen
– Gewebe / Gebiete ohne Blutgefäße und damit
ohne direkte Durchblutung
O2 ↓, pHpH-Wert ↓
Versorgung durch Diffusion und Osmose
– produzieren primär Matrix
intermittierende Druckbelastung als Synthesereiz
Bindegewebszellen:
Osteoblasten //-zyten:
– Vorkommen:
sehr stark von der O2 - Versorgung
abhängig,, deshalb immer in direkter Nähe
abhängig
von einem Blutgefäß im Knochengewebe.
Säuregrad im Gewebe ↓ = pHpH-Wert ↑ = O2 ↑
Bindegewebszellen:
– Der Osteoblast ist die syntheseaktive Zelle,
Zelle,
sie wird in dem Moment zum Osteozyten, in
dem sie sich vollständig in das Knochengewebe
eingebaut hat.
– Als Osteozyt produziert sie nur noch so viel
Gewebe, wie für den Erhalt des Knochens nötig
– In den Zähnen sind Odontoblasten //-zyten
vergleichbare Zellen
(Bild wurde entfernt)
Übergang vom
Periost zum
Knorpel:
- Im sauerstoffsauerstoffreichen
Perichondrium
befinden sich
Fibroblasten..
Fibroblasten
- Je sauerstoffsauerstoffärmer das
Gewebe wird,
desto mehr
Chondroblasten
u. Chondrozyten
sind anzutreffen.
Knochenzellen: Im Bereich des neu entstehenden Knochengewebes (Osteoid)
liegen Osteoblasten, die knochenproduzierenden Zellen. Sie werden zu
Osteozyten, wenn sie sich vollständig in das Knochengewebe eingebaut haben
und dort ruhen. Osteozyten können wieder aktiv werden, wenn sie von
Osteoklasten aus dem Knochen befreit werden. Knochendeckzellen sind
ruhende Knochenzellen
Bindegewebszellen:
Fettzellen:
– Findet man überall im Bindegewebe, wo sie als
Energiespeicher, Stoßdämpfer und
Schutzschicht gebraucht werden.
– Vor allem im Nervengewebe haben sie eine
wichtige, schützende Aufgabe.
– Immer in der Nähe von Gefäßen, damit sie bei
Bedarf schnell Fett an das Blut abgeben
können.
Bindegewebszellen:
bewegliche oder mobile Zellen mit
hämatopoetischer Stammzelle:
Stammzelle:
Makrophagen:
– Entwickeln sich aus den Monozyten, welche
von Knochenmarkszellen abstammen.
– Die Differenzierung vom Monozyt zum
Makrophagen findet erst im Bindegewebe
statt, sie gehören zum mononukleären
Phagozytensystem = MPS
Bindegewebszellen:
- Durch saure Phosphatasen und Esterasen können
sie verschiedene Komponenten des
Bindegewebes abbauen
- Können für Abwehrreaktionen und
Wundheilung Interferone, Prostaglandine und
Leukotrine freisetzen.
- Greifen alles im Gewebe an was keine
Funktion mehr hat und resorbieren es
- tote Zellen, kaputtes Gewebe, Bakterien, Viren,
Schimmelpilze, Parasiten, Tumorzellen
- damit sehr wichtige Aufgabe in der Körperabwehr
Bindegewebszellen:
Eine besondere Form der Makrophagen
sind die Osteoklasten
Osteoklasten,, diese kommen nur
im Knochen vor und sind in der Lage
Knochengewebe abzubauen.
Eine Knochenbruchheilung und DickenDickenwachstum von Röhrenknochen wäre ohne
diese Zellen nicht möglich.
Bindegewebszellen:
Mastzellen (Entzündung /
Wundheilung):
– Vorkommen: in fast allen Geweben, v.a.
in der Haut, im Darmtrakt und in den
Atemwegen, meistens in der Nähe von
Kapillaren und vegetativen NervenNervenendigungen, mit denen sie über
hormonelle Regelkreise kommunizieren.
Bindegewebszellen:
- Freisetzung primärer Mediatoren:
Mediatoren:
– Histamin, Heparin, neutrale Proteasen,
Leukotriene
– hemmen die Blutgerinnung
– wirken auf Gefäßwände dillatierend und
permeabilitätssteigernd:
damit kommt es zu einer gesteigerten
Durchblutung im Gewebe (Entzündung,
Allergie).
Bindegewebszellen:
- Freisetzung von Stoffen, durch die
chemische Prozesse im Gewebe
aktiviert werden, welche sekundäre
Mediatoren entstehen lassen:
– Prostaglandin E2 ist ein EntzündungsEntzündungsmediator, der die Permeabilität der
Gefäßwände erhöht
Bindegewebszellen:
- Die Zellwand der Mastzelle besitzt Rezeptoren
für das Immunglobulin E (IgE).
- Es sorgt dafür, daß Histamin freigesetzt wird,
sobald Antigene in die Nähe der Mastzelle
kommen, wie z.B. bei allergischen Reaktionen
- Die Mastzelle ist der „Dirigent“ bei
Entzündungsprozessen,, sie ist damit stark in
Entzündungsprozessen
den Prozeß der Wundheilung integriert.
(Bild wurde entfernt)
Mastzelle
- im Querschnitt
Bindegewebszellen:
Leukozyten:
Sind in der Lage, bei Immunreaktionen
Fremdkörper oder Zellreste anzugreifen
und zu phagozytieren
phagozytieren..
Bindegewebszellen:
Neutrophile Granulozyten (55(55-70%)
– Abwehr akuter bakterieller Infekte
– Abbau abgestorbener körpereigener
Gewebe (Nekrosen)
Dafür nötige Eigenschaften sind:
– Migration bei intakten Blutgefäßen
– Chemotaktisch gelenkte amöboide Beweglichkeit
– Phagozytose und lysosomaler Abbau
Bindegewebszellen:
Eosinophile Granulozyten (2(2-3%)
– Der Kern besteht hauptsächlich aus dem major
basic protein (MBP), welches antiparasitär
wirkt.
– Phagozytose von Antigen
Antigen--Antikörper
Antikörper-komplexen
– Dämpfen und begrenzen Entzündungs
Entzündungs-reaktionen,, die durch andere Zellen
reaktionen
unterhalten werden
Sekretion von HistaminHistamin-Antagonisten
– Migration bei intakten Blutgefäßen
– Chemotaktisch gelenkte amöboide
Beweglichkeit
– Phagozytose schwächer ausgeprägt
Bindegewebszellen:
Basophile Granulozyten (0,5(0,5-1%)
– stimulieren die Mastzellen zur Freisetzung
ihrer Mediatoren
– Trotz Ähnlichkeiten mit den im Gewebe
ansässigen Mastzellen, handelt es sich hier
nicht um deren Vorläuferzellen
– Deutlich größere Granula als bei Neutrophilen
und Eosinophilen, welche Heparin und
Histamin enthalten
– An der Bildung von Leukotrienen beteiligt
– Können ins Gewebe auswandern
(Bild wurde entfernt)
Granulozyt
Bindegewebszellen:
Lymphozyten:
– Kommen im Lymphsystem und im BindegeBindegewebe vor.
– Dabei kann ihre Menge innerhalb des BindeBindegewebes nach Verletzungen und während
Entzündungen stark zunehmen
zunehmen..
– Sie besitzen eine amöboide Beweglichkeit und
haben einen großen Anteil am Immunsystem
durch ihre Fähigkeit zur Wahrnehmung,
Erkennung und Erinnerung.
Erinnerung.
Bindegewebszellen:
- Die Lymphozyten sind in der Lage, fremde, den
Körper bedrohende Zellen und Stoffe zu
erkennen und von den Makrophagen angreifen
zu lassen.
lassen.
- Zu einem späteren Zeitpunkt können sie die
gleichen erneut in den Körper eindringenden
fremden Zellen oder körperfremden Stoffe direkt
wiedererkennen und aufgrund ihres ErinnerErinnerungsvermögens sofort angreifen lassen.
– Lymphozyten = mobiles Gehirn
– Makrophagen / phagozytierende Granulozyten = mobiler
Darm
(Bild wurde entfernt)
Lymphozyt
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Die extrazelluläre Matrix besteht aus
folgenden Komponenten:
– kollagenen Fasern
– elastischen Fasern
– Grundsubstanz
– nichtnicht-kollagenen Proteinen
– Wasser und Mineralsalze
Extrazelluläre Matrix (EZM):
extrazelluläre Matrix = EZM ist der
extrazelluläre
Hauptbestandteil des BG`s und wird
gebildet durch Bindegewebszellen:
organische Bestandteile:
– Kollagen
Kollagenfasern
fasern („leimbildend“)
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Kollagen Typ I:
– Dickes, mechanisch stabiles Kollagen,
Kollagen, in
allen Geweben die unter Zugbelastung
stehen:
Kapseln, Bänder, Sehnen, intramuskuläres / neurales Bindegewebe
– Entsteht in der Umbau – oder RemodellierRemodellierungsphase der Wundheilung (21. – 60. Tag),
braucht ansteigende Kollagenbelastung
z.B. durch Traktion / Gleitmobilisation
immer im schmerzfreien Bereich.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Kollagen Typ II:
– in allen Geweben die Druckbe
Druckbe-lastungen
lastung
en ausgesetzt sind:
Knorpel, Bandscheibe, Menisken, Disken
– Die Syntheseaktivität der Zellen in der
Wundheilung, kann durch eine
Kompressionsbehandlung
Kompression
sbehandlung stimuliert
werden
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Kollagen Typ III:
– Dünnes, mechanisch instabiles,
instabiles, säure
säure-empfindliches Kollagen, schließt während der
Proliferationphase (5. – 21. Tag) die Wunde
und wird später durch funktionsfähiges
Kollagen ersetzt.
– Dieses empfindliche Gewebe braucht auch
physiologische Belastungsreize, aber nur im
Matrix-- / schmerzfreien Bereich,
Matrix
Bereich, damit sich
die Fasern, ohne schädigende
Kollagenbelastung ausrichten können.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Kollagen Typ IV:
– In Zellmembranen, Basalmembranen
der Gefäße / Haut / NervenNerven- /
Muskelgewebe
– Keine Fibrillenbildung, die kollagenen
Moleküle bilden ein homogenes
Netzwerk mit den anderen
extrazellulären Bestandteilen
(Bild wurde entfernt)
Aufbau einer kollagenen Faser aus spiralig umeinander gedrehten Kollagenfibrillen und
Mikrofibrillen, mikroskopisch aus dem eigentlichen Kollagenmolekül.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Die Ausrichtung der kollagenen
Moleküle,, der Fibrillen und Fasern richtet
Moleküle
sich nach der einwirkenden Belastung.
Erfolgt die Belastung immer aus der
selben Richtung, so wird sich das
gesamte kollagene Material daran
orientieren und entsprechend aufbauen
Die Fasern verlaufen dann parallel
parallel,, den
Kraftlinien entsprechend
geformtes
eformtes,, straffes Bindegewebe
Extrazelluläre Matrix (EZM):
wirkt dagegen die Belastung immer
aus verschiedenen Richtungen
auf das Gewebe, entsteht ein
maschengitterartiges Geflecht,
Geflecht,
welches sich den unterschiedlichen
Zugbelastungen anpaßt.
ung
ungeformtes
eformtes,, straffes Bindegewebe
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Für die Orientierung und Ausrichtung der
kollagenen Moleküle ist die piezo
piezo-elektrische Aktivität von entscheidender
Bedeutung.
Formveränderungen des Kollagens führen
zu elektrischen Spannungsänderungen
im Kollagen und im umgebenden Gewebe,
an denen sich die Moleküle orientieren.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
elastische Fasern:
– Elastin:
lockeres Bindegewebe
elastischer Knorpel
– Ohrmuschel, Nasenspitze
Gefäßwände
Lig. flavum
(Bild wurde entfernt)
Verhalten des elastischen Netzwerks unter Spannung und bei
Entspannung.
Durch hohen Gehalt des schwefelreichen Cysteins können sehr viele stabile
Disulfidbrücken gebildet werden.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Grundsubstanz:
– Glykosaminoglykane = GAG`s
– Proteoglykane = PG`s
– Proteoglykanaggregate
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Hyaluronsäure (Glukuronsäure + Glucosamin)
– Synovia
Chondroitin - 4/6 - Sulfat (Glukuronsäure +
Galaktosamin)
– Knorpel, Knochen, Sehnen, Diskus
Dermatansulfat (Iduronsäure + Galaktosamin)
– Sehnen, Ligamenta
Keratansulfat (Galaktose + Glucosamin)
– Knorpel, Diskus, Knochen
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Die starke negative Ladung der
GAG´
GAG
´s hat 3 Vorteile:
– Moleküle liegen gestreckt im Raum vor
– sind von einem Wassermantel umgeben
– ziehen die positiv geladenen Kollagen
Kollagen-fasern an und positionieren diese
zwischen den PG`s
Extrazelluläre Matrix (EZM):
nichtkollagene Proteine:
– Glykoproteine (Vernetzungs(Vernetzungs-/
Verbindungsproteine):
– ChondroChondro-, OsteoOsteo-, Fibronektin
– Laminin
– Integrin
Extrazelluläre Matrix (EZM):
anorganische Bestandteile:
– Wasser:
versetzt Gewebe in die Lage Gewicht zu
tragen und Stöße zu dämpfen
– Mineralsalze:
geben Knochengewebe die Härte
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Alle Komponenten der Matrix, außer
Wasser, werden intrazellulär produziert:
– Die kollagenen Fasern des Bindegewebes
bestehen aus kollagenen Fibrillen, die wiederwiederum aus kollagenen Proteinen aufgebaut sind.
– Die elastischen Fasern bestehen ebenfalls
aus Fibrillen und Mikrofibrillen, jedoch aus
elastischen. Sie sind aus Strukturproteinen
zusammengesetzt.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Die Grundsubstanz des Bindegewebes
besteht aus GAG`s und PG`s welche
Proteogykanaggregate bilden.
– Sie verbindet Zellen und Fasern miteinander
und bindet außerdem Wasser.
– Um diese Bindungen zu ermöglichen, enthält
die Matrix auch nichtkollagene Proteine, die
Verbindungs – und Vernetzungsproteine.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Die Aufgaben der Matrix ergeben
sich aus dem Zusammenspiel dieser
Komponenten:
– Da die Matrix aus kollagenen Fasern
bzw. Fibrillen aufgebaut ist, die durch
nichtkollagene Proteine an PG `s und
Zellen gebunden sind, entsteht ein
stabiles Netzwerk.
Netzwerk.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Dieses Netzwerk der Matrix hat die
Aufgabe Belastungen zu absorbieren und
hat damit eine Pufferfunktion
Pufferfunktion,…
,…
- …insbesondere die Bestandteile der
Grundsubstanz und das gebundene
Wasser haben die Funktion, Gewicht zu
tragen und Stöße zu dämpfen
dämpfen..
- Das gebundene Wasser spielt vor allem
bei tragenden Geweben,
Geweben, wie dem
Gelenkknorpel eine entscheidende Rolle.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Eine Funktionsstörung des Gelenks führt zu
unzureichender Belastung des Knorpels meist
in den Randbereichen.
Die Chondrozyten / -blasten bekommen nicht
genug Reize PG`s in ausreichender Menge zu
produzieren, die Wasserbindungskapazität
Wasserbindungskapazität
sinkt..
sinkt
Die Verformbarkeit des Gelenkknorpels
nimmt zu und damit erhöht sich die Belastung
der Kollagenfasern was zu Beschädigungen des
kollagenen Netzwerkes schon bei alltäglichen
Belastungen führen kann.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Die Beschädigungen wachsen zu Risse
Rissen
n heran
und breiten sich bis zur Oberfläche aus,
dadurch geht die biomechanische Qualität des
Gelenkknorpels verloren.
Zunehmende Reibung führt verstärkt zu mehr
Rollen als Gleiten im Gelenk, damit ist die
Arthrokinematik des Gelenks noch mehr
gestört und es kommt zu punktuellen
Belastungsspitzen, die zu einer weiteren
Zerstörung des Gelenkknorpels führen.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Man kann nicht sagen, das jeder Arthrosepatient
unter Wassermangel leiden muß, auch wenn
eine größere Wasseraufnahme bei den meisten
Pat. zur Verbesserung der Symptome führt.
Die verringerte Wasserbindungskapazität
aufgrund einer nicht ausreichenden Anzahl an
PG`s (= Wasserbindungsstellen), durch unzu
unzu-reichende Belastungsreize (= fehlender
Synthesereiz für PG`s), ist der entscheidende
Faktor.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
In anderen Gewebearten, wie z.B. in der Kapsel,
haben GAG`s, PG`s und das an sie gebundene
Wasser vor allem die Aufgabe, dafür zu sorgen,
das die Belastungen nicht mit zu großer
Geschwindigkeit auf die kollagenen Fasern
einwirken.
Als weitere Schutzvorrichtung gegen schnell
auftretende Kräfte haben die kollagenen Fasern
einen wellenförmigen Verlauf,
Verlauf, der dem
Gewebe eine Elastizität verleiht und verhindert
das die Fasern zu abrupt unter Spannung
geraten.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Kollagenes Bindegewebe kann durch
Straffung der Wellenform um 5%
verlängert werden.
Bei weiterer Verlängerung kommt es
zu einer Verformung der kollagenen
Struktur und damit zu einer
Verletzung des Gewebes.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Kollagenaufbau:
– Kollagenes Molekül auch tropokollagenes
Molekül genannt, besteht grundsätzlich aus 3
Eiweißketten den α - Helices,
Helices, die alle einen
linksspiraligen Aufbau besitzen.
– Die 3 Eiweißketten drehen sich rechts
umeinander und bilden eine Triple - Helix
– Jede α - Helix enthält 333 Aminosäuren, die 3
Eiweißketten des Kollagenmoleküls enthalten
damit ca. 1000 A.s.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Die α - Helix besteht hauptsächlich aus:
- Glycin (33,5%)
- Prolin (12%)
- Hydroxyprolin (10%)
- … und in geringen Mengen aus:
– Glutamin, Asparagin, Arginin, Methionin, Valin,
Leuzin, Isoleuzin, Tyrosin, Lysin, Hydroxylysin,
Alanin
– Galactose, Glucose
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Da jede 3. A.s. Glycin ist, ergibt sich
eine allgemeingültige Formel für alle α Helix - Ketten:
- Gly – x – y
- Die x – Stelle wird innerhalb einer Kette
ca. 100 x von Prolin eingenommen…
- …die y – Stelle dagegen ca. 100 x von
Hydroxyprolin..
Hydroxyprolin
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Man vermutet, das die Stabilität des Kollagens
davon abhängt, wie häufig die Aminosäure Glycin
innerhalb einer Kette auftaucht.
- Eine Substitution mit Glycin bringt aber keine
Vorteile in der Therapie,…
- …mit Gelantine, Glucosaminsulfat, Chondroi
Chondroi-tinsulfat, Hyaluronsäure und schwefelhaltigen
A.s. sowie einigen Vitaminen und Mineralstoffen /
Spurenelementen gibt es positive und negative
Studienergebnisse.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Die einzelnen Kollagentypen ergeben
sich aus der unterschiedlichen
Besetzung der x - und y - Stellen.
– Kollagen Typ I:
2 α – 1 – Polypeptidketten
1 α – 2 – Polypeptidkette
– Kollagen Typ II:
3 α – 1 – Polypeptidketten
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Die Mikrofibrillen sind so aufgebaut , das
sich die kollagenen Moleküle um ca.
25% überlappen.
überlappen. Das gibt dem Kollagen
seine typische Querstreifung.
- Die Moleküle liegen im Gewebe nicht nur
der Länge nach aneinander, sondern sind
auch in ca. 5 Reihen dreidimensional
angeordnet..
angeordnet
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Durch eine Spiralisierung entstehen aus
den Mikrofibrillen dickere Fibrillen, die
wiederum mittels H - Brücken und
kovalenten Bindungen stabilisiert
werden…
- …aber auch durch Proteoglykane und
Vernetzungsproteine,, denn um die
Vernetzungsproteine
kollagenen Fibrillen und Fasern herum
befindet sich eine Schicht von PG`s,
GAG`s die Wasser bindet (Henlesche
(Henlesche
Schleife).
Schleife
).
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Das Wachstum der kollagenen
Fibrillen und Fasern wird über die
piezoelektrische Spannung
gesteuert. Sie steigert die
Synthesebereitschaft der Zellen.
(Bild wurde entfernt)
Aufbau des kollagenen
Moleküls aus As-ketten:
typ. Gly-x-y Anordnung in der
linksdrehenden α-Helix
werden rechtsdrehend zur
Triplehelix, also entgegengesetzt verflochten. Drehen
sich bei Belastung noch
fester ineinander.
= Tropokollagen
molekulare
Organisation der
kollagenen Fasern:
10%ige Überlappung der
tropokollagenen Moleküle
innerhalb der Mikrofibrille
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Kollagensynthese:
– durch Fibroblasten, Myofibroblasten,
Chondroblasten und Osteoblasten…
– …findet im endoplasmatischen
Retikulum (ER) statt,…
– …wo an Ribosomen die α - Ketten
gebildet werden.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Während der Kollagensynthese , findet im
Moment der Bildung der α - Ketten schon
die Hydroxylierung von Prolin und
Lysin statt.
- Diese wird von den Enzymen Lysin
Lysin-hydroxylase, Peptidylprolylhydroxylase
und Prolinoxidase…
- …sowie Vit. C, Fe2+, α - Ketoglutarat und
O2 gesteuert und beeinflußt.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Die Hydroxylierung ist sehr wichtig
für die Stabilität innerhalb des
Moleküls und im extrazellulären
Raum zwischen den verschiedenen
Molekülen.
- Findet die Hydroxylierung nicht in
ausreichendem Maße statt, entsteht
ein instabiles Kollagen.
(Bild wurde entfernt)
Intrazelluläre Prozesse der
Kollagensynthese:
Hydroxylierung, Glykosilierung
Bildung und Exozytose des
Prokollagens
extrazelluläre Prozesse
der Kollagensynthese:
Die Telo-/ Registerpeptide werden
extrazellulär abgespalten,
wodurch Kollagenfibrillen gebildet
werden können.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Nach der Hydroxylierung findet die
Glycosylierung statt. Dabei wird unter Einfluß
des Enzyms Galaktosyltransferase Galaktose oder
Glykosylgalaktose an Hydroxylysin gebunden.
- Anschließend verbinden sich die 3 α - Ketten
spiralig rechtsdrehend miteinander und bilden
jetzt das Prokollagenmolekül (Länge: 300 nm).
- Zwischen den einzelnen Ketten entstehen dabei
Wasserstoffbrücken,, Disulfidbrücken und
Wasserstoffbrücken
kovalente Bindungen,
Bindungen, die die 3 Ketten
miteinander verbinden und stabilisieren.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Am Ende jeder α - Kette befinden sich
Register-- und Telopeptide
Register
Telopeptide,, sie sind an
NH2- oder an COOH
COOH--Gruppen gebunden.
- Diese Peptide haben die Aufgabe, eine
Verbindung der verschiedenen
kollagenen Moleküle zu Mikrofibrillen
innerhalb der Zelle zu verhindern,
verhindern, da
diese zu groß wären um sie aus der Zelle
ins Interstitium zu transportieren.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Über Exozytose gibt der Golgi - Apparat das
Prokollagenmolekül ans Interstitium ab.
- Außerhalb der Zellen werden die N - und C Termini unter Einfluß der Enzyme N - und C Prokollagenpeptidase abgespalten.
- Über einen Rückkoppelungsmechanismus
kontrollieren die abgespaltenen Telopeptide die
Produktion von Kollagen.
(Bild wurde entfernt)
Übersicht über die Kollagensynthese und -aufbau:
- Bildung der α-Kette
- Hydroxylierung, Glykosilierung
- Bildung der Triple-Helix = Prokollagen
- Exozytose und Abspaltung der Telound Registerpeptide
- Tropokollagen bildet Mikrofibrillen
- Vernetzung der benachbarten
Tropokollagene zu Kollagenfibrillen
- Innerhalb der Kollagenfibrillen ist das
Tropokollagen parallel, jedoch
regelmäßig versetzt zueinander
angeordnet (Querstreifung)
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Die so entstandenen Tropokollagenmoleküle
(Länge: 280 nm) verbinden sich miteinander
sobald die Peptide umgewandelt sind und bilden
Mikro-- oder Subfibrillen.
Mikro
- Über Hydroxylierung von Prolin und Lysin kann
die Mikrofibrille Wasserstoffbrücken ausbilden,
die sie stabilisieren.
- Diese entstehen immer zwischen einem
Sauerstoffatom der Carbonyl - Gruppe (CO Grp.) und einem Wasserstoffatom der Amid Gruppe (NH – Grp.).
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Durch die Sulfatgruppen der schwefelhaltigen
Aminosäuren v.a. Zystein, können zusätzlich
unlösliche Disulfidbrücken gebildet werden.
- Kovalente Bindungen = Crosslinks entstehen
bei der Umsetzung von Lysin und Hydroxylysin in
die Aldehyde Allysin und Hydroxyallysin, die eine
sehr stabile Verbindung mit übriggebliebenem
Lysin und Hydroxylysin zu Schiffschen Basen
(Ketoaminverbindungen) eingehen. Die dafür
nötige Lysinoxidase ist abhängig von Kupfer.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Kollagenabbau:
– findet überwiegend extrazellulär unter Einfluß
des Enzyms Kollagenase statt.
– Es wird von Makrophagen
Makrophagen,, Neutrophilen und
in geringen Mengen auch von Fibroblasten
produziert.
– Intrazellulär wird das Kollagen durch
unspezifische Proteasen (Pepsin, Trypsin)
abgebaut.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
– Wird ein Gewebe nicht oder nur sehr
wenig belastet, sinkt dessen
Belastbarkeit.
– Nach 4 wöchiger Immobilisation ist die
Belastbarkeit einer Sehne um 80%
geringer
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Grundsubstanz:
– besteht aus GAG
GAG´
´s , diese bauen PG`s und
letztendlich Proteoglykanaggregate auf.
– verbindet Zellen, kollagene - und
elastische Fasern und bindet Wasser.
Wasser.
– GAG`s kommen vorwiegend im extrazellulären
Raum vor, haben jedoch auch im
interzellulären Raum spezifische Aufgaben.
(Bild wurde entfernt)
Verbindung zwischen
kollagenen Fasern und
einem
Proteoglykanaggregat.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Aufbau der Grundsubstanz:
– PG`s sind um eine lange Eiweißkette herum
aufgebaut. An diese Eiweißkette werden die
GAG`s gebunden.
– Zu den GAG`s zählen bürstenähnlich
strukturierte Polysaccharidketten mit sich
regelmäßig wiederholenden Disacchariden, die
über kovalente Bindungen an die Eiweißkette
gebunden werden und lange unverzweigte,
fadenförmige Ketten wie Hyaluronsäure oder
Heparin..
Heparin
Extrazelluläre Matrix (EZM):
– Die gestreckte Form entsteht durch die
starke negative Ladung,
Ladung, aufgrund
derer sich die Moleküle gegenseitig
abstoßen und den größmöglichen
Abstand zueinander suchen.
– Die Hyaluronsäure benötigt zur Bindung
an die Eiweißkette ein Verbindungs
Verbindungs-protein.. Sind mehrere GAG`s an eine
protein
Eiweißkette gebunden entsteht die
Struktur des Proteoglykans
Proteoglykans..
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Die Eiweißketten
Eiweißketten,, an die sich die GAG`s binden,
sind je nach Art und Funktion des Gewebes
unterschiedlich aufgebaut.
aufgebaut. Sie enthalten je
nachdem Glutamat, Glyzin, Serin und Threonin,
jedoch kein Zystein.
- In einigen Geweben, z.B. im Knorpel findet man
PG`s, die an eine Hyaluronsäurekette
gebunden sind, so das ein Proteoglykan
Proteoglykan-aggregat entsteht.
- Dabei können bis zu 40 PG`s gebunden werden,
die eine Länge von bis zu einem Mikrometer
erreichen.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Aufbau eines Proteoglykans:
– Die zentrale Eiweißkette eines PG`s enthält
über 2000 Aminosäuren, als häufigste
Glutamat, Glyzin, Serin und Threonin.
– Die äußeren 60% dieser Kette werden als
Bindungsstellen für ca. 8080-100 Chondroitin
Chondroitin-sulfatketten benutzt.
– Die darauf folgenden 10% werden für ca. 505060 Keratansulfatketten verwendet.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
– Weiter können vereinzelt noch einige
andere, kürzere Oligosaccharidketten
gebunden sein.
– Die restlichen 30% bleiben frei für
die Bindung an eine Hyaluronsäurekette
mittels eines Verbindungsproteins über
kovalente Bindungen.
(Bild wurde entfernt)
Aufbau eines
Proteoglykans mit
seinen
Glykosaminoglykanen:
An die zentrale Eiweißkette
werden Chondroitin- und
Keratansulfatketten
gebunden (kovalente
Bindungen) sowie
Hyaluronsäure über ein
Linkprotein.
(Bild wurde entfernt)
Aufbau eines
Proteoglykanaggregats:
Die zentrale Hyaluronsäurekette wird mit Proteoglykanen
verbunden.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Molekularstruktur der GAG`s, die im
Bindegewebe vorkommen:
– Hyaluronsäure
– ChondroitinChondroitin-4/6
4/6--Sulfat
– Dermatansulfat
– Keratansulfat
– Heparansulfat
– Heparin
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Alle GAG`s mit Ausnahme der Hyaluronsäure sind
sulfatisiert..
sulfatisiert
- Sie besitzen viele Hydroxyl
Hydroxyl-- und Carboxyl
Carboxyl-Gruppen,, wodurch sie einen stark hydrophilen
Gruppen
Charakter bekommen.
- GAG`s sind stark negativ geladen und können
deshalb sehr viel Wasser und auch Na+-Ionen
binden.
- Der Eiweißanteil dieser Moleküle beträgt in der
Regel 10 –20 %.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Hyaluronsäure:
– besitzt weder Sulfat
Sulfat-- noch Azetatgruppen
– kann sich nicht wie die anderen GAG`s direkt
an eine Eiweißkette binden
– ist im gesamten Körper vertreten, Bestandteil
der Synovialflüssigkeit
– bildet oft die zentrale Kette der ProteoProteoglykanaggregate,, wie man sie v.a. im
glykanaggregate
Knorpel und in den Bandscheiben häufig findet
Extrazelluläre Matrix (EZM):
– extrem stark negativ geladen und hat
deshalb eine große Affinität zu Wasser
– Halbwertzeit beträgt 2 - 4 Tage
– abgebaut wird sie durch das Enzym
Hyaluronidase und freie Radikale
– die Hyaluronsäureproduktion wird durch
Insulinmangel und Kortisol gehemmt
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Chondroitin--4/6
Chondroitin
4/6--Sulfat:
– diese Sulfate sind die meistverbreiteten
PG`s der Grundsubstanz
– meistens an Hyaluronsäure oder an die
Zellmembran gebunden.
– Halbwertzeit beträgt 7 - 10 Tage
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Dermatansulfat:
– diese GAG`s findet man oft in Kombination mit
Chondroitinsulfat in der Haut, in Sehnen und
den meisten anderen Bindegewebsarten
– Dermatan – Proteoglykane gehen keine
Verbindung mit Hyaluronsäure ein.
– Sie spielen eine kontrollierende Rolle bei
der Reifung der kollagenen Fibrillen.
Fibrillen.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Keratansulfat:
– findet man sehr oft in Verbindung mit
Chondroitinsulfat und Hyaluronsäure,
z.B. in großen Mengen im Knorpel und
in der Bandscheibe
– kontrolliert die räumliche Ausrichtung
der kollagenen Fibrillen und Fasern
(Bild wurde entfernt)
Strukturformeln der Glykosaminoglykane.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Heparansulfat:
– findet man v. a. an der Zelloberfläche
– verbindet sich mit der Zellmembran,
bzw. mit der Glykokalyx der
Zellmembran…
– …hat so Einfluß auf alle Funktionen der
Zellmembran, z.B. Zellwachstum und
Zellteilung.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Glykokalyx ist ein dünner Film negativ
geladener Zuckermoleküle an der
Zellmembran…
- …bestimmt über die Resorption von
Substanzen…
- Endozytose, Pinozytose und Phagozytose
- …deren Durchschleusung, sowie deren
Exozytose.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- durch Heparansulfatketten können die
Zellen miteinander und mit der
Basalmembran in Verbindung treten.
- verschiedene Wachstumshormone,
Lektine, alle zellmembranständigen
Rezeptoren und Antigene können über
Heparansulfat gebunden werden
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Heparin:
– kann von allen Zellen synthetisiert werden
– große Mengen können von Mastzellen und
Basophilen freigesetzt werden
– wenn Makrophagen und Fibroblasten es
aufnehmen, erhöht es ihre Abwehrfunktion
– erhöht Mobilität und Zahl der Makrophagen
– hemmt die Aktivität der BB-/ TT-Lymphozyten
und der Osteoblasten
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- bindet sich an Kollagen und Fibronektin,
kann auf diese Weise die Bildung von
Kollagen kontrollieren und eine
übermäßige Kollagenproduktion
verhindern
- hat einen aktivierenden Einfluß auf ca. 50
enzymatische Prozesse, wird in Salben
verwendet, verbessert die Aufnahme von
Medikamenten durch die Haut
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- wesentliche Aufgaben sind:
– Hemmung der Blutgerinnung
– Stimmulation der Regenerationsprozesse der
Zelle
– Verbesserung der Kontraktilität der Mfb und
deren Ausrichtung im Gewebe
– Hemmung der Proteinkinase des Zellkerns und
innerhalb der Muskelzelle
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Funktionen der GAG`s und PG`s:
– stabilisieren das Bindegewebe durch die
Bindung an kollagene und elastische Fasern,
an Zellen und an Wasser
– absorbieren als erste Strukturen die Kräfte
Kräfte,,
die auf das Gewebe einwirken, besonders in
ungeformtem Bindegewebe
– schützen das kollagene Netzwerk gegen
übermäßige Belastung
– verleihen dem Gewebe Elastizität und
Stabilität
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- sorgen dafür, daß das Gewebe nach einer
Belastung in seine Ursprungsform
zurückkehrt = Viscoelastizität
- bilden eine Art Sieb
Sieb,, das verhindert, daß
großmolekulare Strukturen aus den
Gefäßen ins Gewebe vordringen
- binden Wasser und bilden damit die
Transitstrecke für Nährstoffe und
Abfallprodukte
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- können das Gewebe und die Zellen vor
eindringenden Bakterien,
Bakterien, die das matrixabmatrixabbauende Enzym Hyaluronidase nicht besitzen
schützen.
- verantwortlich für die Absorption der
Kompressionskräfte auf Knorpel,
Bandscheiben, Menisken usw.
- Durch ihre starke negative Ladung und damit ihre
Fähigkeit, sich an Wasser zu binden, verhindern
sie, zu viel Verformung des Gewebes.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Unter Belastung des Gewebes muß Wasser
abgegeben werden, das bei Entlastung wieder
aufgenommen wird. Durch die Wasserabgabe
und - aufnahme ändert sich die elektrische
Ladung der GAG`s und PG`s ständig.
Es entstehen Spannungsschwankungen die man
als piezoelektrische Aktivität bezeichnet.
Diese reizt die Zellen zur Synthese und dient
gleichzeitig als Reiz für die Organisation und
Ausrichtung der kollagenen Moleküle und
Fibrillen..
Fibrillen
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Synthese von Grundsubstanz:
– die Synthese der Hyaluronsäureketten, der
Eiweißketten und einiger Oligosaccharide findet
im endoplasmatischen Reticulum aller
Bindegewebszellen statt.
– Weitere Oligosaccharide und die GAG`s
werden im Golgi - Apparat synthetisiert, wo
auch ein Teil der Glykosilierung und die
gesamte Sulfatierung stattfinden.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- die Zellen müssen ständig synthetisch
aktiv bleiben, da die Lebensdauer der
GAG`s nur sehr begrenzt ist.
- Der Turnover von Hyaluronsäure beträgt
2 – 4 Tage,
Tage, bei den anderen
sulfatisierten GAG`s beträgt er 7 – 10
Tage..
Tage
- GAG`s müssen also laufend neu
produziert werden, damit ihre Menge
gleich bleibt.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Restprodukte der GAG`s, die
extrazellulär abgespalten werden,
führen zu einem Rückkopplungs
Rückkopplungs-effekt,, der die Synthese kontrolliert
effekt
auch die mechanische Verformung
der Zelle stellt einen Synthesereiz
dar.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Abbau und Degeneration:
– GAG`s und PG`s werden von
Hyaluronidase abgebaut, die sie in
Oligo-- und Polysaccharide spaltet.
Oligo
– Zuwenig GAG`s im Gewebe bedeutet
automatisch weniger im Gewebe
gebundenes Wasser und dadurch eine
verminderte Belastbarkeit.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Wasser:
– Die Komponente des Bindegewebes, die
am häufigsten vorkommt
– Interstitielle Flüssigkeit zwischen den
Zellen
– Bestandteil des Blutes und des Liquors
– Axoplasmatische Flüssigkeit im
Nervensystem
– Innerhalb unserer Zellen
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Wasseranteile der Gewebe:
– Bei Frauen beträgt der Wasseranteil ca.
52%;; bei Männern ca. 63%
52%
63%..
– Die Unterschiede sind meist auf
unterschiedliche Mengen an Fettgewebe
zurückzuführen.
– Fettgewebe besitzt mit ca 10% einen
sehr niedrigen Wassergehalt
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Je nachdem, wo sich das Wasser im
Körper befindet, unterscheidet man:
– intrazelluläre Flüssigkeit (70%)
– extrazelluläre Flüssigkeit (30%)
interstitielle Flüssigkeit (67%)
transzelluläre Flüssigkeit (13%)
– Augen, Bauchraum, Liquor
intravaskuläre Flüssigkeit (20%)
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Aggregatzustände von Wasser:
– In Abhängigkeit von der Temperatur
kommt es in 3 verschiedenen
Erscheinungsformen vor:
Gefrorenes Wasser = Eis
„flüssiges“ Wasser
Gasförmiges Wasser = Wasserdampf
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- bei 37
37°
° C Körpertemperatur befindet sich 50%
des Wassers in einer halbkristallinen Form und
bildet Flüssigkristalle.
- Dadurch können Informationen gespeichert und
weitergeleitet werden.
- Eine Erhöhung der Temperatur sorgt dafür, daß
das Wasser flüssiger wird und weniger FlüssigFlüssigkristalle besitzt. Gespeicherte Informationen
gehen dabei verloren.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Aufbau des Wassers:
– bildet im flüssigen Zustand Dipole
Dipole,, die als
freie Moleküle vorkommen können
– der größte Teil liegt jedoch entweder mittels
Wasserstoffbrücken (H(H- Brücken) oder über
van der Waalsche Kräfte miteinander
verbunden vor.
– die andere Möglichkeit ist ein großes Molekül
Molekül-Cluster.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
– Wassermoleküle können zusätzlich über
H- Brücken an andere Moleküle der
Grundsubstanz gebunden sein, z. B. an
Kollagen, GAG`s oder PG`s
PG`s..
– Stoffe wie Zucker und Harnstoff
Harnstoff,, die
im Wasser aufgelöst werden, zerstören
den homogenen Aufbau des Wassers
und werden als „Strukturbrecher“
bezeichnet.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
– gelöste Gase wie Sauerstoff,
Stickstoff und Wasserstoff dagegen
unterstützen den Aufbau des Wassers
und werden als „Strukturmacher“
bezeichnet (Heine 1991).
(Bild wurde entfernt)
Wassermoleküle: einzeln, über Wasserstoffbrücken und zum Molekülcluster verbunden.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Funktionen des Wassers:
– Transport – und Lösungsmittel
- für Ionen, Gase und kleinmolekulare
Strukturen
- ermöglicht Oxidations - und ReduktionsReduktionsprozesse
Extrazelluläre Matrix (EZM):
– Wärmepufferfunktion:
- sehr wichtig, da Zellen eine konstante
Temperatur benötigen
- Wasser kann durch seinen molekularen
Aufbau sehr gut Wärme puffern und
besitzt durch seine stabile Konstruktion
einen sehr hohen Siedepunkt (100°
(100° C).
- es kostet sehr viel Energie die Wasser
Wasser-temperatur um 1°
1° C zu steigern und es wird
sehr viel Energie frei wenn die WasserWassertemperatur um 1°
1° C sinkt.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- dadurch das die Temperatur innerhalb der Zelle
immer höher ist als außerhalb, kann die Zelle
überschüssige Wärme,
Wärme, die bei energieenergieliefernden Prozessen entsteht nach außen
abgeben..
abgeben
- der Unterschied zwischen intra – und extraextrazellulärer Temperatur erzeugt an der
Zellmembran und deren Glykokalyx eine
Grenzflächentemperatur..
Grenzflächentemperatur
- Diese hat Einfluß auf das Wasser innerhalb der
Zellmembran und auf die Glykokalyx
Glykokalyx,, die ihre
Konsistenz von flüssig zu kristallin ändern kann.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Kristalline Konsistenz:
- Speicherkapazität für Wärme größer, es
bleibt mehr Wärme in der Zelle
- Flüssige Konsistenz:
- Zelle gibt mehr Wärme an das Inter
Inter-stitium ab
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- übermittelt Informationen:
– durch seinen besonderen Aufbau und die
Vernetzung der Wassermoleküle besitzt das
Wasser zu 50% eine flüssigkristalline Struktur.
– Mit dieser Struktur kann es Informationen
speichern und über den gesamten Körper
weiterleiten..
weiterleiten
– Diese Fähigkeit erhält das Wasser durch seine
Interaktion mit den Zuckerpolymeren der
Grundsubstanz (GAG`s und PG`s).
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Auf diese Weise lassen sich bestimmte
Veränderungen in unserem Körper
verstehen, die als Folge verschiedener
Reize stattfinden.
- Zu diesen Reizen gehören:
- Farbe, Strahlung, elektromagnetische Felder,
Erdstrahlen
- Neuraltherapie, Akupunktur, Homöopathie
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- mechanische Funktion des Wassers:
– gibt dem Gewebe das Volumen
– bildet um und innerhalb der GAG`s
und PG`s einen Wassermantel
Wassermantel,, so das
ein großer Widerstand gegen
Verformung und Kompression entsteht.
(Bild wurde entfernt)
Gebundenes flüssigkristellines Wasser als Wassermantel innerhalb der Proteoglykane.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Nicht - kollagene Proteine:
Vernetzungsproteine:
– Fibronektin kommt vor in:
Kapseln, Bändern, Nerven, Menisken
Discus interarticularis, der Bandscheibe
Insertions - und Sehnenbereichen
Muskel - Sehnen - Übergängen
Bindegewebe des Muskelbauchs / der Haut
Extrazelluläre Matrix (EZM):
– Kann von allen Zellen, außer von Tumorzellen
gebildet werden. Es kontrolliert u.a. das
Wachstum der Zelle.
Zelle.
– Besteht aus 2 Proteinketten von je 6060-70 nm
Länge und 22-3 nm Dicke, die mit SchwefelSchwefelbrücken miteinander verbunden sind.
– Innerhalb dieser Ketten gibt es Domänen
Domänen,, an
die sich bestimmte Komponenten des BindeBindegewebes binden können.
– Es kann z.B. die Aktinketten innerhalb der
Zelle mit der Zellmembran verbinden, wodurch
eine Kontraktion der Zelle möglich wird.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
– Laminin in der Basalmembran von:
Haut, Nerven, Muskeln und Gefäßen
– Chondronektin kommt vor in:
Knorpel, Bandscheiben, Insertions - und
Knorpelbereichen der Sehnen
Extrazelluläre Matrix (EZM):
– Alle Vernetzungsproteine haben die
Aufgabe, die verschiedenen
Bestandteile der EZM miteinander zu
verbinden und zu vernetzen, wie
„Klebstoff.“
– So entsteht ein stabiles homogenes
Netzwerk,, das dem Bindegewebe seine
Netzwerk
verschiedenen Funktionen ermöglicht.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
- Stellen die Verbindung zur Zellmembran
und damit zu intrazellulären Strukturen
dar.
- Auf diesem Weg können Ladungs
Ladungs-- und
Spannungsänderungen aus dem extraextrazellulären Raum auf die intrazellulären
Strukturen übertragen werden und damit
deren Aktivität steuern.
Extrazelluläre Matrix (EZM):
Verbindungsproteine:
42 kDkD- und 50 kDkD- Protein:
– 2 Verbindungsproteine, die sich nur in
ihrem Molekulargewicht unterscheiden.
– Funktion: die verschiedenen PG`s an
eine Hyaluronsäurekette binden zu
können und so Proteoglykan
Proteoglykan-aggregate zu bilden.
(Bild wurde entfernt)
Vernetzung über das
Vernetzungsprotein
Integrin im Bereich des
Discus interarticularis, des
Muskel-Sehnen-Übergangs
und des Bindegewebes
des Muskelbauchs.
Verbindungsproteine binden
die Proteoglykane an die
zentrale
Hyaluronsäurekette.
Ernährung des Bindegewebes:
In einigen Geweben, wie Bandscheiben, Disken,
Menisken und Teilen der direkten Insertionen von
Bändern und Sehnen am Knochen, gibt es
Bereiche,, die durchblutet und innerviert sind,
Bereiche
und solche, die es nicht sind.
Der Weg, den O2, Nährstoffe und Abfallprodukte
von und zur Zelle zurücklegen, geht von den
Kapillaren über die interstitielle Flüssigkeit
bis zur Zelle
Zelle,, um von dort wieder über das
Interstitium zum VenenVenen- und Lymphsystem
abtransportiert zu werden.
Ernährung des Bindegewebes:
Dieser Transportweg ist von
verschiedenen Komponenten abhängig:
– Konzentrationsunterschieden zwischen
Eiweißen und anderen Molekülen im GefäßGefäßsystem und im Interstitium
colloid - osmotischer - Druck = COD
– Blutdruck
Ernährung des Bindegewebes:
Die Gefäßwände sind semipermeable,
semipermeable,
d.h. sie sind nur für kleine Moleküle und
Wasser durchlässig.
Durch bestimmte Botenstoffe kann die
Durchlässigkeit der Gefäßwände so stark
verändert werden, das aus einer
semipermeablen eine permeable Wand
wird.
Ernährung des Bindegewebes:
Auf der arteriellen Seite ist der
Blutdruck höher als der COD,
COD, Wasser
und Moleküle treten aus dem Gefäßsystem
aus und bewegen sich ins Interstitium.
Die Moleküle werden über die interstitielle
Flüssigkeit zu den Zellen transportiert, die
die Moleküle dann aufnehmen und
verwerten.
Ernährung des Bindegewebes:
Von der Zelle produzierte Produkte oder
Abfallstoffe, können über das Interstitium
zum VenenVenen- und Lymphsystem
transportiert werden.
Wasser und Moleküle können leicht ins
venöse Gefäßsystem aufgenommen
werden, weil der Blutdruck dort viel
geringer ist als der COD.
COD.
Ernährung des Bindegewebes:
Bei Veränderungen in der Gefäßwand
durch Entzündungsmediatoren,
Entzündungsmediatoren, wie
z.B. Heparin oder Prostaglandin E2, kann
es vorkommen, das Wasser nicht aus
dem Interstitium ins VenenVenen- und
Lymphsystem transportiert wird…
…sondern dort im Interstitium
eingelagert wird und zu einer Schwellung
im Gewebe führt. Man spricht dann von
einem Ödem
Ödem..
Ernährung des Bindegewebes:
Das Lymphsystem ist auch in der
Lage ausgetretene Eiweiße
aufzunehmen.
Das ist sehr wichtig, um den COD
zwischen Interstitium und
Gefäßsystem zu gewährleisten.
Ernährung des Bindegewebes:
Diffusion:
– Passiver Transport ungeladener Teilchen
aufgrund eines räumlichen KonzentraKonzentrationsgefälles…
– …von einer Stelle höherer
Konzentration zu einer Stelle
niedriger Konzentration,
Konzentration, bis zum
Konzentrationsausgleich.
– Verursacht durch die BrownBrown-MolekularMolekularbewegung.
Ernährung des Bindegewebes:
- Die Diffusion ist abhängig von:
– Temperatur
– Konzentrationsunterschied
– Diffusionsoberfläche
– Größe der Teilchen
– Viskosität des Gewebes
Ernährung des Bindegewebes:
Osmose:
– Bei der Osmose handelt es sich um
Diffusion durch eine semipermeable
Wand..
Wand
– Die Membran läßt manche Teilchen
durch und andere nicht.
(Bild wurde entfernt)
1. Permeable
Membran als
Voraussetzung für
die Diffusion
2. Semipermeable
Membran als
Voraussetzung
eines
Osmoseprozesses
3. Teilchen
diffundieren durch
die permeable
Membran vom Ort
höherer
Konzentration zum
Ort niedrigerer
Konzentration
4. Nur kleinere
Teilchen können die
semipermeable
Membran passieren
Ernährung des Bindegewebes:
– Permeabilität der Membranen ist
abhängig von der Glykokalyx:
In Geweben, die nicht durchblutet werden,
treten Nährstoffe und O2 aus den in der
Nähe liegenden Gefäßen aus.
Diese Stoffe dringen über Diffusion und
Osmose in die nicht durchbluteten Gewebe
ein und bewegen sich durch das Interstitium
zur Zelle.
Ernährung des Bindegewebes:
Die Bedingungen für das Ein – und
Ausströmen durch die Gefäßwand sind
durch die Endothelzellen der Zellmembran
festgelegt.
Sie hängen vor allem von der
Glykokalyx ab,
ab, einer negativ geladenen
Zuckerschicht an der Zellmembran.
Die Ladung der Zuckerschicht wird von
Polypeptiden und Neurotransmittern
beeinflußt..
beeinflußt
Ernährung des Bindegewebes:
Diese haben auch Einfluß auf die Synthese
Synthese-aktivität der Zellen und die Freisetzung
von Adrenalin, Noradrenalin und
Azetylcholin..
Azetylcholin
Die Neurotransmitter werden von
vegetativen Nervenfasern freigesetzt,
welche blind im Bindegewebe enden, und
über die Grundsubstanz zu den Zellen
gelangen.
Ernährung des Bindegewebes:
Dadurch das sich die Mastzellen und
vegetative Fasern gegenseitig beeinflussen,
wird über die Freisetzung von NeuropepNeuropeptiden und Histamin die Durchblutung der
Gewebe reguliert:
– z.B. Substanz P:
stimuliert Mastzellen zur Freisetzung von Histamin
und Heparin
stimuliert Lymphozyten zur Freisetzung von IgM
Ernährung des Bindegewebes:
Physiologische BeBe- und Entlastung:
– Neben einer optimalen Ernährung ist die
regelmäßige physiologische Be – uind
Entlastung der Gewebe durch normale
Belastungsreize einer der wichtigsten Faktoren
für den Erhalt des Bindegewebes.
– Für Sehnen, Muskeln und das Bindegewebe
des Muskelbauches bestehen diese Reize aus
regelmäßigen maximalen Verlängerungen
und Kontraktionen.
Ernährung des Bindegewebes:
– Strukturen wie Kapseln und Bänder bekommen
ihre Reize durch regelmäßige maximale
Bewegungsausschläge der Gelenke.
Gelenke.
– Knorpel, Disken, Menisken, Bandscheiben
brauchen Kompression durch das
Körpergewicht oder über Muskelkontraktionen.
– Ein Mangel an physiologischen Reizen führt
zu einer Degeneration des Bindegewebes.
Der Bewegungsapparat muß bewegt und
belastet werden
Ernährung des Bindegewebes:
Zusammenfassung:
Für den Erhalt des Bindegewebes und seiner
Funktionen gibt es 2 wichtige Faktoren:
– Die Zellen benötigen für die ständige Synthese
extrazellulärer Bestandteile ein ausreichendes
Angebot an O2 und Nährstoffen
Nährstoffen..
– Diese Stoffe werden über Gefäße geliefert, die direkt im
Gewebe verlaufen. Nährstoffe und O2 erreichen die
Zellen immer über die interstitielle Flüssigkeit mit Hilfe
von Diffusion und Osmose
Osmose..
Ernährung des Bindegewebes:
– Zum Erhalt des Bindegewebes sind die
normalen physiologischen
Belastungen des Gewebes
erforderlich, die durch Bewegungen
entstehen.
– Durch ständig wechselnde Belastung
wird die Durchblutung und damit die
Syntheserate der Zelle stimuliert.
Ernährung des Bindegewebes:
– Durch Bewegung entsteht eine
piezoelektrische Aktivität, die die Zelle
ebenfalls zur Synthese stimuliert und
gleichzeitig die Organisation und
Ausrichtung der kollagenen Moleküle
und Fibrillen veranlaßt.
– Die mechanische Verformung der Zelle
selbst liefert einen zusätzlichen
Synthesereiz.
Wundheilungsphasen:
Wenn physiologische Reize optimal
auf heilendes Gewebe einwirken
können…
…ist eine Heilung mit einem größeren
Anteil an normalem Gewebe, also mit
weniger Narbengewebe möglich.
Man kann dann eher von Regeneration
anstelle von Reparatur sprechen!
Wundheilungsphasen:
Die 3 Phasen der Wundheilung:
– Entzündungsphase
Entzündungsphase:: 0. – 5. Tag
vaskuläre Phase: 0. – 2. Tag
zelluläre Phase: 2. – 5. Tag
– Proliferationsphase
Proliferationsphase:: 5. – 21. Tag
– Umbauphase
Umbauphase:: 21. – 360. Tag
Konsolidierungsphase: 21. – 60. Tag
Organisationsphase: 60. – 360. Tag
Wundheilungsphasen:
Entzündungsphase (0. – 5. Tag):
– In der vaskulären Phase findet vor allem die
Gerinung statt. Das Gewebe beginnt mit der
Reparatur des Gefäßsystems.
– In den ersten 48 Stunden kommt es zu
einem Einstrom von Leukozyten und
Makrophagen ins Verletzungsgebiet, der über
die O2-Konzentration gesteuert wird.
– Durch die Gefäßverletzung tritt O2-reiches Blut
ins Interstitium. Dadurch erhöht sich der O2Gehalt und der pHpH-Wert.
Wundheilungsphasen:
– Die aktivierten Makrophagen setzen den
notwendigen Reiz für die Fibroblasten, die
damit beginnen, sich in Myofibroblasten zu
differenzieren und in das Verletzungsgebiet
einzuwandern.
– Bereits während der Entzündungsphase wird
mit der Synthese von Kollagen Typ III
begonnen. Der Kollagen Typ III stellt eine
wichtige Vorstufe dar für die Bildung des gut
organisierten und funktionsfähigen Kollagen
Typ I.
Wundheilungsphasen:
– Kollagen Typ III wird genutzt um die
Wunde so schnell wie möglich mit
Bindegewebe zu verschließen
verschließen..
– Wundheilung mit der primären
Produktion von Kollagen Typ III findet
man in jedem Gewebe,
Gewebe, in dem eine
Verletzung stattfand hauptsächlich ab
dem 3. Tag.
Wundheilungsphasen:
– In der zellulären Phase während des 2. und
3. Tages dominiert die Neubildung von
Fibroblasten bzw. Myofibroblasten.
– In dieser Zeit werden kaum GAG`s und PG`s
synthetisiert, so daß die Belastbarkeit des
neuen Gewebes deutlich reduziert ist.
– In dieser Phase wird die Stabilität des Gewebes
durch interzelluläre Verbindungen zwischen
Myofibroblasten und Kollagen Typ III
Fasern erzeugt.
Wundheilungsphasen:
Daraus ergibt sich, das man in der
gesamten Entzündungsphase mit jeder
Form von mechanischer Belastung auf
das Verletzungsgebiet sehr zurückzurückhaltend sein muß.
Schmerzangaben des Patienten in der
Therapie sind auch noch während der
Proliferationsphase als Bewegungsgrenze
unbedingt zu respektieren
respektieren..
Wundheilungsphasen:
Die Behandlung besteht meist aus
Entlastung und Immobilisation. Wenn
jetzt schon bewegt werden kann, dann
aber nur im Matrixbereich:
– nach akuten Bandscheibenverletzungen
Harmonische PumpPump- und Artikulationstechniken mit
kleiner Amplitude zur Förderung der Zirkulation
(lymphatisch / venös) und muskulären Detonisierung
– nach KnieKnie- und Schulterverletzungen
Pendel- / PumpPendelPump- / Stretchtechniken zur muskulären
Detonisierung und zur Förderung der Zirkulation
(Bild wurde entfernt)
• Kollagenstruktur nach
Wundheilung mit und ohne
Immobilisation:
a) Perfekte Faserstruktur in einer
straffen geordneten Bindegewebsfaser, auf die Kräfte immer
aus der selben Richtung
einwirken.
b) Bei physiologischer Belastung in
den Phasen der Wundheilung
insgesamt gute Organisation der
Fasern.
c) Durch inadäquate bzw.
unzureichende Belastungsreize
in der Wundheilung schlechte
Organisation der Faserstruktur.
Wundheilungsphasen:
Proliferationsphase (5. – 21. Tag):
– Die Zahl der Monozyten, Leukozyten,
Lymphozyten und Makrophagen wird langsam
abgebaut..
abgebaut
– Nach ca. 14 Tagen findet man nur noch
Fibroblasten und Myofibroblasten im neu
gebildeten Gewebe, im Wundrandbereich noch
einige Mastzellen.
Die Entzündung sollte zu diesem Zeitpunkt
überwunden sein.
Wundheilungsphasen:
– Wird das Gewebe nicht geschont,
geschont, kann es
sein, das es sich immer noch in einer akuten
Situation und damit in der Entzündungs
Entzündungs-phase befindet.
– Bewegungen verursachen immer noch viel
Schmerzen und sind stark eingeschränkt
eingeschränkt..
– Evtl. entstehen Kapselmuster, die die BewegBewegungsgrenze festlegen.
Wundheilungsphasen:
– Während der gesamten Proliferationsphase ist
die Kollagensynthese sehr ausgeprägt,
ausgeprägt, mit
einem Höhepunkt um den 14. Tag. Die Fasern
sind zunächst sehr dünn und liegen eng
aneinander.
– Für den Aufbau eines normalen funktionsfunktionsfähigen Gewebes mit einer guten Organisation
und Ausrichtung seiner kollagenen Fasern sind
unbedingt Belastungsreize innerhalb der
physiologischen Grenzen nötig. Werden
keine Reize gesetzt, ist die Organisation
schlecht.
Wundheilungsphasen:
– Die Produktion von Grundsubstanz
(GAG`s / PG`s) ist in dieser Phase
immer noch gering
gering,, das Gewebe ist
deshalb wenig elastisch und nur
leicht belastbar.
belastbar.
– Myofibroblasten haben noch eine starke
Aktivität um die Wunde zu stabilisieren
und zusammenzuziehen.
Wundheilungsphasen:
Konsolidierungsphase (21. – 60. Tag):
– Das gebildete Kollagen wird stabilisiert und
organisiert. Fibroblasten beginnen
zunehmend Grundsubstanz zu produzieren,
dadurch kommt es zu einer verbesserten
Elastizität und deutlich erhöhter
Belastbarkeit des Gewebes.
– Die Wundkontraktion durch Myofibroblasten
ist nicht mehr nötig, sie werden durch
Fibroblasten verdrängt
verdrängt..
Wundheilungsphasen:
– Die Kollagenfasern werden nun dicker. Durch
die zunehmende Menge an Grundsubstanz
wird der Abstand zwischen den Fasern größer,
damit sind die Vorraussetzungen für ein
stabiles kollagenes Netzwerk geschaffen.
– Nach ca. 4 Wo. ist das Kollagen schon
deutlich dicker und stabiler
stabiler.. Obwohl die Zahl
der Zellen und die Durchblutung sich
verringern, bleibt die Kollagensynthese noch
immer sehr hoch. Der Umbau von Kollagen
Typ III in Typ I,
I, vergrößert die Stabilität
weiter.
Wundheilungsphasen:
– In der Behandlung kann dadurch die
Belastung auf das Gewebe jetzt deutlich
gesteigert werden,…
– …man spricht von einem kollagenen
Belastungsbereich..
Belastungsbereich
Wundheilungsphasen:
Organisationsphase (60. – 360. Tag):
– Bis zum 120. Tag bleibt die Kollagensynthese
hoch, danach läuft sie langsam aus. Nach 150
Tagen sind 85% des ursprünglichen Kollagen
Typ III in den stabilen Typ I umgebaut.
Zwischen dem 180. und 360. Tag geht die Zahl
der Fibroblasten immer mehr zurück
– Der ursprüngliche Verletzungsbereich hat sich
von einem überwiegend zellulären Gewebe zu
einem normalen kollagenen Bindegewebe
entwickelt.
Wundheilungsphasen:
Wird während der Wundheilung das
Gewebe längere Zeit immobilisiert,
immobilisiert, sind
hierdurch entstandene Veränderungen und
evtl. Bewegungseinschränkungen nur noch
geringfügig therapeutisch beeinflußbar.
Je länger die Immobilisation andauert,
desto schlechter ist die Prognose
bezüglich der Wiedererlangung normaler
physiolgischer Beweglichkeit.
Wundheilungsphasen:
Die Belastbarkeit des verletzten Gewebes
ist davon abhängig, welche Zellen in den
einzelnen Phasen aktiv sind und welche
Gewebeanteile sie synthetisieren:
– Myofibroblasten:
Synthese Kollagen Typ III
Stabilisation des neuwachsenden Gewebes mittels
Wundkontraktion
dosiertes Bewegen im Matrixbelastungsbereich
Wundheilungsphasen:
– Fibroblasten:
Umbau von Kollagen Typ III in das
belastungsstabile Kollagen Typ I
Bewegen und Belasten im MatrixbelastungsMatrixbelastungsbereich und am Anfang des kollagenen
Belastungsbereichs
Die Funktion bestimmt die Struktur:
Die Wechselbeziehungen zwischen der
mechanischen Beanspruchung sowie Art und
Struktur des Bindegewebes, führen in der
extrazellulären Matrix nicht nur zu einer
Anpassung durch Veränderung des Materials
und der Materialmenge…
…sondern auch zu Veränderungen von
Anordnung und Ausrichtung der kollagenen
Fasern der extrazellulären Matrix,
Matrix, exakt der
herrschenden Beanspruchung entsprechend.
Die Funktion bestimmt die Struktur:
Die extrazelluläre Matrix des Knochengewebes
bindet an Mineralien
Mineralien,, die von Knorpelgewebe an
Wasser,, das führt zu den gewebetypischen
Wasser
Eigenschaften.
Kollagenfibrillen im BindeKollagenfibrillen
Binde-, KnorpelKnorpel- und
Knochengewebe verlaufen in Richtung der
größten Dehnung.
Spongiosa - Trabekel sind der HauptbeanHauptbeanspruchungsrichtung des jeweiligen Knochens
entsprechend angeordnet.
Die Funktion bestimmt die Struktur:
Der Fibroblast hat die Möglichkeit,
die Kollagensynthse den
Anforderungen,, die an das Gewebe
Anforderungen
gestellt werden…
…entsprechend zu regulieren, indem
er die Produktion verschiedener
GAG´
GAG
´s variiert.
Kausale Histiogenese:
Ableitung der Differenzierung des
mesenchymalen Bindegewebes aus den
Komponenten des Verformungszu
Verformungszu-standes,, der…
standes
– … „reinen Gestaltänderung“ und…
– … „reinen Volumenänderung“…
…bei unterschiedlichen Säuregraden des
Gewebes..
Gewebes
Kausale Histiogenese:
Gestaltänderung durch Deformation geht stets
mit einer Dehnung einher, sie wird als
mechanischer Reiz bei der Bildung kollagener
Fibrillen für Zugsehnen
Zugsehnen angesehen
– desmale Knochenentwicklung ist möglich, wenn O2
ausreichend vorhanden ist
Volumenänderung durch Kompression entsteht
durch hydrostatischen Druck, dieser wird als
spezifischer Bildungsreiz für Knorpelgewebe
angesehen
– chondrale Knochenentwicklung ist möglich, wenn O2
ausreichend vorhanden ist
Kausale Histiogenese:
Die Differenzierung von Knochen
Knochen-gewebe wird nach der Theorie der
kausalen Histiogenese nicht durch
eine spezifische BeanspruchungsBeanspruchungsart induziert, sie ist vom Säuregrad
des Gewebes abhängig.
Bei entzündlichen Schmerzen:
Stoßtherapie mit Enzymen / Traumeel
400--600 mg Magnesium (organisch)
400
200 mg Bioflavonoide (Quercetin)
800--1600 mg Vitamin E800
E-Komplex
Multi--Vit.
Multi
Vit.-- Min.
Min.-- Spurenelementpräparat
200--400 µg Selen (anorganisch)
200
50
50--150 mg Zink (organisch)
4-6 g Ω-3-Fettsäuren (EPA/DHA)
5000 I.E. Vitamin D
4-6 g Vitamin C (als Ascorbat) nach 2 Tagen
Regeneration des verletzten
Bindegewebes, der Muskeln und
Nerven durch:
Chondroitinsulfat (200(200- 400 mg)
Glukosaminsulfat (1500 mg)
Kollagenhydrolysat (500 mg)
MSM (6 - 12 g)
L-Lysin (bis 2000 mg)
CoQ 10 (100 mg)
Carnitin (1 g)
B-Komplex, Lecithin
Säure--Basen
Säure
Basen--Infusionen:
Inzolen-Infusio E
InzolenCholincitrat (600 – 1500 mg)
Lactopurum (1(1-5 Amp.)
Procain 2%ig (100 – 300 mg)
THAM--Köhler (1 Amp.)
THAM
Na
Na--Hydrogencarbonat (1(1-5 Amp.)
Vorspritzen:
Homöopathische Komplexmittel
Selen (300 mcg), Zink (20 mg)
Vit. B 12 (1000(1000-3000 mcg)
BG
BG--RegenerationsRegenerations-Infusion:
Vit. C (7,5(7,5-22,5 g)
ACC (900(900-1500 mg)
GSH (600(600-1800 mg)
Carnitin (1(1-3 g)
Aminosäurenmischungen
Vit. B 12 (1000(1000-3000 mcg)
Evtl. i.m.:
Keltican, Vit. B 1 /B 6 (100 mg)
Vit. D / E
Sinnvolle Maßnahmen:
Langfristige Verringerung des Fettanteils am
Körpergewicht
Muskelaufbau durch Krafttraining nicht nur
zum Schutz der Gelenke
tägl. aerobe Bewegungen (< 2mmol/l)
guter Schlaf, Streß ↓, Lachen, Kontrolle
Tätigkeiten die β-Endorphine freisetzen
Steinzeitdiät = gengerechte
Ernährung:
viel mehr Gemüse & Obst
mehr Fisch - weniger Fleisch
regelmäßig Wasser trinken
wenig Zucker,
Zucker, Kaffee, Alkohol,
Kuhmilch-- und Getreideprodukte
Kuhmilch
seltener (!) etwas essen, was man
schlecht verträgt
ohne Nahrungsergänzung geht’s
nicht!