Der Knorpel

allgemeine Informationen für Patienten

Der Knorpel besteht zu 1-3% aus Zellen (Chondrozyten) und 97 bis 99% aus der so genannten Matrix. Diese besteht aus 70 bis 80% Wasser sowie anorganischen und organischen Anteilen. Zu ersterem gehören v.a. Minerale wie Calcium, Mangan, Bor und Zink. Sie werden im wässrigem Milieu gebunden und stellen den positiven bzw. basischen Gegenpol der organischen Stoffe bzw. Säuren dar. Hier dominiert zu 65% das Kollagen. Andere Eiweiße mit Zuckeranteilen bzw. Zucker mit Eiweißanteilen wie Hyaluronsäure sowie Sulfate (Schwefelverbindungen) bilden ein Netz, welches quasi wasserundurchlässig ist bzw. als Wasserspeicher bzw. -kissen wirkt. Komplettiert wird der "Stoßdämpfer" durch Fette.
3 Knorpelarten findet man in zur Geburt in allen Knochen (diese verknöchern bis zur Pubertät) sowie generell in Gelenken, in den Bandscheiben, als Meniskus, an Rippen, in Nase, Ohr, Kehlkopf und Luftröhre.

aus Mesoderm durch Differenzierung von pluripotenten Bindegewebszellen (Mesenchymzellen) zu Zellen, welche Matrix (Chondromukoid) produzieren (Chondroblasten) und sich zusammenlagern (Chondrozyten)

hyaliner Knorpel

bläulich schimmernd (hyalos durchscheinend), IZS aus gleichen Teilen Kollagen, Grundsubstanz (Chondroitinsulfat) mit Basophilie beim Anfärben und Mineralien (10%), hohe Druckfestigkeit (1,5 kg/mm²) bei geringer Zugfestigkeit (0,2 kp/mm²)
in Rippenknorpel, knorpeliger Nasenscheidewand, Schild-, Ring- und Stellknorpel des Kehlkopfes (larynx), Knorpelspangen der Luftröhre (trachea) und echten Gelenken (articulatio)

_{hyaliner Knorpel (mikroskopisches Präparat 320fach vergrößert ,Institut für Anatomie der Ernst-Moritz-Arndt Universität zu Greifswald, nachgezeichnet 15.12.1987)}

elastischer Knorpel

gelblich erscheinend, neben Kollagen auch Elastin enthaltend, Eosinophilie beim Anfärben, mäßiger Druck- und Zugfestigkeit
in Ohrmuschel, äußerem Gehörgang (meatus acuticus externus), Kehldeckel (epiglottis) sowie Spitzenknorpel des Kehlkopfes (larynx) und Spangen der Bronchien

_{elastischer Knorpel (mikroskopisches Präparat 320fach vergrößert ,Institut für Anatomie der Ernst-Moritz-Arndt Universität zu Greifswald, nachgezeichnet 15.12.1987)}

Faser- oder Bindegewebsknorpel

hoher Gehalt an Kollagen, kleine, weit auseinanderliegende Chondrone mit kleinem Hof, geringe Druck- und hohe Zugfestigkeit
in ZWR als anulus fibrosus, disci (z.B. Kiefergelenk, SCG), menisci (KG und RKG), labrum? (GHG, HG)

_{kollagener Knorpel (mikroskopisches Präparat 320fach vergrößert ,Institut für Anatomie der Ernst-Moritz-Arndt Universität zu Greifswald, nachgezeichnet 15.12.1987)}

Zelle

1 - 3% des Knorpels
Der Chondrozyt liegt als runde, schwach färbbare und leicht bläulich schimmernde Zelle in Höhlen mit einem Saum und Hof (Chondron)

Gewebe

Kollagen

ca. 65% der org. Substanzen
mit 90 - 95% Typ II (Kette α1(II), Struktur 300 nm, pro N + C glob. Domänen, kleine Fibrillen mit 67 nm Querstreifung),
Typ VI (Kette α1(VI), α2(VI) und α3(VI), Struktur 105 nm, N + C glob. Domänen, Mikrofibrillen, 100 nm quergestreifte Fibrillen, perichondrozytär),
Typ IX (Kette α1(IX), α2(IX) und α3(IX), Struktur 200 nm, N glob. Domänen, mit Kollagen II Fibrillen verbunden),
Typ X (Kette α1 (X), Struktur 105 nm, N + C glob. Domänen, mineralisierender Knorpel),
Typ XI (Kette α1(XI), α2(XI) und α3(XI), Struktur 300 nm, kleine Fibrillen, auch Quervernetzung

andere Glycoproteine

Proteoglycane bzw. Mucopolysaccharide

langkettige Glykane bzw. Polysaccharide mit kurz- und langkettigen Proteinen als Seitenkette
Hyaluronsäure als Hauptkette
Verbindungs- bzw. linkProteine zwischen Hauptketten
Kern- bzw. core-Protein als Seitenketten

Glykosaminoglykane

langkettige Polysaccharide mit kurzkettigen Proteoglykanen als Seitenkette
Dermatansulfat, Keratansulfat und einem hohem Gehalt an Chondroitinsulfat als Seitenseitenketten

Lipide
Wasser

Bruns J, Steinhagen J (2000) Der Knorpelschaden als präarthrotische Deformität - Biologische Grundlagen. Dt. Zeitschr. f. Sportmed. 2: 42-7
Burkhart A, Imhoff AB (1999) Therapie des Knorpelschadens. Arthroskopie 12: 279-88
Schumacher GH (1987) Kompendium und Atlas der Allgemeinen Anatomie. Georg Thieme, Leipzig 100-3
von Dorsche HH (1985) Einführung in die Anatomie - Bewegungsapparat. In Voss H, Herlinger R (Hrsg.) Taschenbuch der Anatomie. 18. Aufl. Gustav Fischer, Jena 33