Kraakbeenfysiologie
Hyalien kraakbeen
• Functies
o Stabiliteit
o Bescherming – opvangen krachten
o Beweging
• Samenstellende elementen
o Collageen
o Matrix
o Water (60-80% v/h kraakbeen) →
cruciaal voor de voeding
o Cellen: chondrocyten &
chondroblasten (je hebt geen
kraakbeen afbrekende cellen)
▪ Chondroblast = meest actief,
in staat om bouwstenen voor
collageen &
matrixcomponenten te
produceren
▪ Chondrocyt = ouder,
biologisch minder actief
o Cytokines (communicatie tss cellen)
• Figuur: is heel belangrijk
o Links zie je botweefsel → je ziet een gewricht
▪ Blauwig gekleurd = kraakbeen op synoviaal gewricht
▪ Synoviaal membraan zorgt dat er synoviale vloeistof is tss de 2 botten
▪ Gewricht is afgesloten met eigen druk (is verschillend dan de druk buiten he gewricht)
▪ Gewricht w afgesloten door gewrichtskapsel
▪ Binnenkant gewrichtskapsel = membrana synovialis → productie synoviaal vocht → beide botten
kunnen nooit in contact komen met elkaar → ook cruciaal voor voeding kraakbeen zelf
o Rechts → uitvergroting kraakbeen
▪ Onderaan heb je nog bot
▪ Bovenaan heb je de gewrichtsruimte
▪ Verschillende cellen in kraakbeen
• Grote ronde cellen → chondroblasten
• Bovenaan → de chondrocyten, zijn meer afgeplat
▪ Gecalcificeerde kraakbeenzone → er is een vloeiende overgang v
kraakbeen naar botweefsel
▪ Tidemark = de scheidinglijn tss pure kraakbeen en botweefsel
▪ Andere structuren in kraakbeen
• Collageenvezels → met hun boogvorm, belangrijk voor
opvangen biomechanische krachten
• Tss de collageenvezels & cellen zit synoviaal vocht & matrix
1
,• Collageen
o Type I → bot, pees, huid, ligament, fascia, bloedvaten, meniscus, annulus fibrosus
o Type II → hyalien kraakbeen, discus intervertebralis (is wendbaarder dan type I, maar kan minder krachten
opvangen)
o Type III → huid, membrana synovialis, hart, bloedvaten
o Type IV → basale membraan
• Figuur:
o Je ziet de paarse collageenkabels i/h hyalien kraakbeen
o Kabels w bij elkaar gebracht door de matrix
o De borstelvormige structuur = proteoglycanen → staan op een
hyaluronzuurketen => maakt verbinding tss de collageenvezels
• Er zitten kruisbindingen tss de matrixcomponenten
• de componenten v/d matrix w
allemaal aangemaakt door de
kraakbeencellen (linksboven)
• Dankzij de ruime organellen
(mitochondria & ER) → productie v
verbindingsproteïnes en hyaluronzuur
ruggengraat & keratansulfaat,…
• Matrix is van cruciaal belang voor de
structuur v collageen & dus kraakbeen
• !!!! rechts onder → je hebt allemaal
negatieve ladingen op de
keratansulfaat & chondroitinesulfaat =>
daardoor w H2O gebonden op die
negatieve ladingen => kan dissociëren
in de protonen H+ en H3O- => water v
synoviaal vocht zal aangetrokken w
daardoor
• Voeding v/d cellen = het synoviaal
vocht
• Andere route voor voeding kraakbeen is via subchondraal bot
• Proteoglycaansubeenheid → hebben dus die negatieve lading
o Negatieve ladingen zorgen voor afstotende krachten → draagt bij aan
een zo groot mogeljke zwelling v/h kraakbeen (ook in situaties waar de negatieve
ladingen nog niet gebonden zijn a/h water v/d synoviale vloeistof
o => meer afstand tss de verschillende GAG’s
o Onder belasting gaan de negatieve ladingen terug wat bij elkaar geperst w
2
, • Bij belasting → waarom w het voedsel uit het kraakbeen geperst =>
er zullen nadat de cellen hun voeding hebben opgenomen
afvalproducten uitgescheiden w → die afvalproducten zullen ze in de
nabije omgeving lozen => als er te weinig beweging is zullen die
afvalproducten zich opstapelen => het is dus cruciaal o die
afvalstoffen weg te halen door te bewegen (volgend op de belasting
krijg je het vrijstellen v een hele hoop negatieve ladingen)
o => ook belangrijk om herstel na de belasting mogelijk te
maken
Immobilisatie vs. artrose: fysiologisch perspectief
Gewrichtsimmobilisatie: gevolgen voor kraakbeen?
• Biologische activiteit chondroblasten daalt (hun voedsel zal reduceren, de afvalproducten v/d chondroblasten blijven
daar aanwezig)
• Lymfetransport daalt (rechtsreeks niet belangrijk voor kraakbeen, maar synoviale membraan is rijk voorzien v
bloedvaten & lymfevaten)
o Nu lymfetransport → mee afvoeren v/d afvalstoffen
o Drainage gewricht & aanvoeren v nieuwe vocht
• Minder verwijdering afvalstoffen uit KB
• Geen toename synoviaal vloeistof
• [IL-1alpha] daalt
• [TIMP] daalt (tissue inhibitor of matrix metaloproteïnase) → is inhiberende stof i/h KB voor matrix metaloproteïnase =
proteolytische enzymen die KB kunnen kapot maken
• [chondroitinesulfaat] daalt (rechtstreeks gevolg v/d daling v biologische activiteit v chondroblasten)
• [fosfolipase A2] = constant
• Turnover matrixelementen daalt → minder bouwstenen voor matrix, oude bouwstenen moeten vervangen w door
nieuwe elementen = turnover
• Opgelet i/d remobilisatiefase!!
o Risico op beschadiging KB door:
▪ Verzwakt KB
▪ Verminderde proprioceptie
▪ Verminderde motorische controle
▪ Spierzwakte
▪ Verminderde stabiliteit dankzij ligamenten – kapsels
▪ => risico op belasting ‘andere’ delen articulair KB (KB onderdelen die normaal nooit/amper belast
w)
▪ => risico op beschadiging oppervlakkige collageenvezels
3
Hyalien kraakbeen
• Functies
o Stabiliteit
o Bescherming – opvangen krachten
o Beweging
• Samenstellende elementen
o Collageen
o Matrix
o Water (60-80% v/h kraakbeen) →
cruciaal voor de voeding
o Cellen: chondrocyten &
chondroblasten (je hebt geen
kraakbeen afbrekende cellen)
▪ Chondroblast = meest actief,
in staat om bouwstenen voor
collageen &
matrixcomponenten te
produceren
▪ Chondrocyt = ouder,
biologisch minder actief
o Cytokines (communicatie tss cellen)
• Figuur: is heel belangrijk
o Links zie je botweefsel → je ziet een gewricht
▪ Blauwig gekleurd = kraakbeen op synoviaal gewricht
▪ Synoviaal membraan zorgt dat er synoviale vloeistof is tss de 2 botten
▪ Gewricht is afgesloten met eigen druk (is verschillend dan de druk buiten he gewricht)
▪ Gewricht w afgesloten door gewrichtskapsel
▪ Binnenkant gewrichtskapsel = membrana synovialis → productie synoviaal vocht → beide botten
kunnen nooit in contact komen met elkaar → ook cruciaal voor voeding kraakbeen zelf
o Rechts → uitvergroting kraakbeen
▪ Onderaan heb je nog bot
▪ Bovenaan heb je de gewrichtsruimte
▪ Verschillende cellen in kraakbeen
• Grote ronde cellen → chondroblasten
• Bovenaan → de chondrocyten, zijn meer afgeplat
▪ Gecalcificeerde kraakbeenzone → er is een vloeiende overgang v
kraakbeen naar botweefsel
▪ Tidemark = de scheidinglijn tss pure kraakbeen en botweefsel
▪ Andere structuren in kraakbeen
• Collageenvezels → met hun boogvorm, belangrijk voor
opvangen biomechanische krachten
• Tss de collageenvezels & cellen zit synoviaal vocht & matrix
1
,• Collageen
o Type I → bot, pees, huid, ligament, fascia, bloedvaten, meniscus, annulus fibrosus
o Type II → hyalien kraakbeen, discus intervertebralis (is wendbaarder dan type I, maar kan minder krachten
opvangen)
o Type III → huid, membrana synovialis, hart, bloedvaten
o Type IV → basale membraan
• Figuur:
o Je ziet de paarse collageenkabels i/h hyalien kraakbeen
o Kabels w bij elkaar gebracht door de matrix
o De borstelvormige structuur = proteoglycanen → staan op een
hyaluronzuurketen => maakt verbinding tss de collageenvezels
• Er zitten kruisbindingen tss de matrixcomponenten
• de componenten v/d matrix w
allemaal aangemaakt door de
kraakbeencellen (linksboven)
• Dankzij de ruime organellen
(mitochondria & ER) → productie v
verbindingsproteïnes en hyaluronzuur
ruggengraat & keratansulfaat,…
• Matrix is van cruciaal belang voor de
structuur v collageen & dus kraakbeen
• !!!! rechts onder → je hebt allemaal
negatieve ladingen op de
keratansulfaat & chondroitinesulfaat =>
daardoor w H2O gebonden op die
negatieve ladingen => kan dissociëren
in de protonen H+ en H3O- => water v
synoviaal vocht zal aangetrokken w
daardoor
• Voeding v/d cellen = het synoviaal
vocht
• Andere route voor voeding kraakbeen is via subchondraal bot
• Proteoglycaansubeenheid → hebben dus die negatieve lading
o Negatieve ladingen zorgen voor afstotende krachten → draagt bij aan
een zo groot mogeljke zwelling v/h kraakbeen (ook in situaties waar de negatieve
ladingen nog niet gebonden zijn a/h water v/d synoviale vloeistof
o => meer afstand tss de verschillende GAG’s
o Onder belasting gaan de negatieve ladingen terug wat bij elkaar geperst w
2
, • Bij belasting → waarom w het voedsel uit het kraakbeen geperst =>
er zullen nadat de cellen hun voeding hebben opgenomen
afvalproducten uitgescheiden w → die afvalproducten zullen ze in de
nabije omgeving lozen => als er te weinig beweging is zullen die
afvalproducten zich opstapelen => het is dus cruciaal o die
afvalstoffen weg te halen door te bewegen (volgend op de belasting
krijg je het vrijstellen v een hele hoop negatieve ladingen)
o => ook belangrijk om herstel na de belasting mogelijk te
maken
Immobilisatie vs. artrose: fysiologisch perspectief
Gewrichtsimmobilisatie: gevolgen voor kraakbeen?
• Biologische activiteit chondroblasten daalt (hun voedsel zal reduceren, de afvalproducten v/d chondroblasten blijven
daar aanwezig)
• Lymfetransport daalt (rechtsreeks niet belangrijk voor kraakbeen, maar synoviale membraan is rijk voorzien v
bloedvaten & lymfevaten)
o Nu lymfetransport → mee afvoeren v/d afvalstoffen
o Drainage gewricht & aanvoeren v nieuwe vocht
• Minder verwijdering afvalstoffen uit KB
• Geen toename synoviaal vloeistof
• [IL-1alpha] daalt
• [TIMP] daalt (tissue inhibitor of matrix metaloproteïnase) → is inhiberende stof i/h KB voor matrix metaloproteïnase =
proteolytische enzymen die KB kunnen kapot maken
• [chondroitinesulfaat] daalt (rechtstreeks gevolg v/d daling v biologische activiteit v chondroblasten)
• [fosfolipase A2] = constant
• Turnover matrixelementen daalt → minder bouwstenen voor matrix, oude bouwstenen moeten vervangen w door
nieuwe elementen = turnover
• Opgelet i/d remobilisatiefase!!
o Risico op beschadiging KB door:
▪ Verzwakt KB
▪ Verminderde proprioceptie
▪ Verminderde motorische controle
▪ Spierzwakte
▪ Verminderde stabiliteit dankzij ligamenten – kapsels
▪ => risico op belasting ‘andere’ delen articulair KB (KB onderdelen die normaal nooit/amper belast
w)
▪ => risico op beschadiging oppervlakkige collageenvezels
3
