Hyaliner Knorpel
Definition
- Häufigste Form des Knorpelgewebes im menschlichen Körper mit
ausgeprägten druckelastischen Eigenschaften.
Bemerkungen
- Die extrazelluläre Matrix des hyalinen Knorpels besteht aus einer
amorphen Grundsubstanz, in die Kollagenfasern (größtenteils aus Kollagen
Typ II) eingebettet sind.
- Diese sind, da sie den gleichen Brechungsindex wie die umliegende
amorphe Grundsubstanz besitzen, im Lichtmikroskop bei gesundem, jungem
Knorpel nicht zu erkennen.
- Mit zunehmendem Alter des Knorpels geht jedoch die Wassereinlagerung
in den Knorpel zurück; es kommt zu einem Prozess, den man
"Asbestfaserung" nennt. Hierbei ändert sich der
Brechungsindex der Grundsubstanz und die Fasern treten nun auch im
Lichtmikroskop hervor.
- Die Chondrozyten befinden sich in Chondronen mit bis zu acht Zellen.
- Hyaliner Knorpel hat eine milchig bläuliche Farbe.
- Durch die große Menge Wasser, die die Interzellularsubstanzen des
hyalinen Knorpels (Proteoglykane, Hyluronsäure) binden können, hat diese
Knorpelart sehr gute druckelastische Eigenschaften.
- Bei Druckbelastung verformt er sich bis zu einem gewissen Grade, wobei
Wasser aus dem Gewebe gepresst wird.
- Die Verformung wird durch Abstoßungskräfte innerhalb der
Interzellularsubstanz abgebremst.
- Geht die Druckbelastung zurück, so sorgen die gleichen Kräfte
dafür, dass wieder Wasser aufgenommen wird und das Gewebe in seine
Ausgangslage zurückkehrt.
- Hyaliner Knorpel ist der Ausgangspunkt der chondralen Ossifikation.
- Hierbei sterben die an der Verbindung zum darunter liegenden Knochen
befindlichen Chondrozyten ab, und werden durch Osteoblasten ersetzt.
- Dieser für das Längenwachstum der langen Knochen verantwortliche
Prozess findet im Bereich der Epiphysenfuge statt und endet mit deren
Schließen, wobei der Knorpel im Gebiet der Epiphysenfuge völlig
verloren geht.
- Hyaliner Knropel kann aber auch unerwünscht calcifizieren und
verknöchern. Dies verschlechtert die Durchlässigkeit des Knorpels für
Flüssigkeit, so dass die Diffusion von Nährstoffen zu den
Chrondrozyten nicht mehr richtig funktioniert. Die Chondrozyten
hypertrophieren und gehen schließlich zugrunde.
- Auch nach Beendigung des Wachstums findet man hyalinen Knorpel an den
gelenkbildenden Knochenenden, die er als ca. 2 mm dicke Schicht überzieht.
Aufgrund seiner Lage bezeichnet man den hyalinen Knorpel hier auch als
Gelenkknorpel.
- Da der Knorpel hier besonders hohen mechanischen Belastungen
ausgesetzt ist, ist er auch besonders anfällig für degenerative
Erkrankungen aufgrund von Überbeanspruchungen.
- Eine wichtige Rolle spielt in diesem Zusammenhang auch die bereits
oben angesprochene mögliche Calcifizierung des hyalinen Knorpels.
- Die Matrixstruktur zeigt eine tiefenabhängige Vorzugsorientierung der
kollagenen Fasern, wobei die Kollagenfasern entlang der Trajektorien des
größten Drucks und Zugs verlaufen.
- Grundsätzlich umwickeln die Fasern zunächst einmal jedes Chondron
einzeln und dann mehrere Chondrone zusammen als Gruppe.
- Daran an schließt sich nun die Ausrichtung nach Belastung:
- An der Oberfläche liegen die Kollagenfasern weitestgehend
parallel zur Oberfläche vor.
- An der Verbindung zum unter dem Knorpel liegenden Knochengewebe
sind die Kollagenfasern weitestgehend senkrecht zur Grenzfläche
Knochen-Knorpel ausgerichtet.
- Dazwischen geht die Orientierung der Fasern langsam von der einen
Ausrichtung in die andere über.
- Diese Ausrichtung bewirkt dass ein Großteil der Zug- und Druckkräfte
bereits an der Oberfläche abgefangen werden und verbessert die
Reibungseigenschaften der Gekenkknorpel aufeinander erheblich.
- Hyaliner Knorpel ist von einem Perichondrium
umgeben.
Vorkommen
- Atemwege (Kehlkopf, Luftröhre, Bronchien)
- Epiphysenfugen
- Gelenke
- Knorpelig präformiertes Skeletts (dort z.B. bei den flachen
Schädelknochen)
- Nase
- Rippen
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