Gelenkknorpel

Der Gelenkknorpel ist hyaliner Knorpel, der fest mit dem darunter liegenden Knochen verbunden ist. Die mittlere Dicke der Knorpelschicht variiert in den verschiedenen Gelenken je nach Größe und Belastungsintensität zwischen 0,5 (Interphalangealgelenk) und 5 mm (Kniegelenk). Die Oberfläche des Gelenkknorpels wird von der Gelenkflüssigkeit (Synovia) bedeckt.

Aufgrund der Anordnung der Kollagenfibrillen unterteilt man den Gelenkknorpel in 4 Schichten. Die Histoarchitektur der Kollagenfibrillen wird dabei als arkardenartig bezeichnet: Die Fibrillen steigen aus der Tiefe (Knochen) in Richtung der Gelenkoberfläche auf. Kurz bevor sie die Oberfläche erreichen, biegen sie um und verlaufen dann ein Stück nahezu parallel zur Oberfläche. Danach biegen sie ein zweites Mal um und ziehen wieder in die Tiefe. Die Zoneneinteilung erfolgt vom Gelenkspalt hin zum Knochen wie folgt:

Die Kollagenfibrillen verlaufen hier annährend tangential zur Oberfläche und fangen Zugspannungen ab. Auch die Chondrozyten sind parallel zur Oberfläche ausgerichtet und sezernieren eine kollagenreiche Matrix.

In der Übergangszone biegen die Kollagenfibrillen um. Die vom Knochen her kommenden Fibrillen nehmen einen tangentialen Verlauf und umgekehrt. So entsteht die o.a. Arkardenarchitektur der Fibrillen. Die Chondrozyten sind rundlicher als zuvor und liegen vermehrt in Gruppen.

Die Radiärzone ist die breiteste Schicht des Gelenkknorpels. In ihr verlaufen die Kollagenfibrillen annähernd senkrecht zur Gelenkoberfläche. Die Chondrone sind analog ausgerichtet. Zwischen der Radiärzone und der darauf folgenden Mineralisierungszone befindet sich die so genannte Grenzlinie ("tide mark"). Sie färbt sich intensiver an als ihre Umgebung, was möglicherweise auf einem besonders hohen Proteoglykangehalt dieses Abschnitts beruht. Die Grenzlinie trennt den nicht-mineralisierten vom mineralisierten Knorpel.

Die Mineralisierungszone ist eine kalzifizierte Übergangszone vom hyalinen Knorpel zum subchondralen Knochen, in den die Kollagenfibrillen einstrahlen. Die extrazelluläre Matrix enthält zahlreiche Kalziumphosphatkristalle. Diese Schicht hat eine besonders wichtige Funktion, da sie für die Druckübertragung vom Knorpel auf den Knochen verantwortlich ist.

Der Gelenkknorpel sorgt für eine glatte Oberfläche der Gelenkenden und damit für eine reibungsarme Beweglichkeit der Gelenke. Darüber hinaus dient er durch seine Druckelastizität der Stoßdämpfung. Er kann Kräfte aufnehmen, die mehr als dem 5 bis 7fachen des Körpergewichts entsprechen.