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Der Orthopäde

, Volume 34, Issue 6, pp 516–525 | Cite as

Anatomie und Verhalten von Sehnen und Bändern

  • A. ZschäbitzEmail author
Leitthema

Zusammenfassung

Sehnen und Bänder bestehen vorwiegend aus Kollagenfasern vom Typ I. Diese werden durch lockeres Bindegewebe zu Bündeln zusammengefasst. Sie zeigen ein komplexes mechanisches, viskös-elastisches Verhalten mit „Kriechphänomenen“ und Stressrelaxation. Eine Sehne ist stets Teil einer komplexen Einheit mit der zugehörigen Muskulatur. Bei der Anpassung an mechanische Belastungen spielen neurosensible Rezeptoren, freigesetzte Wachstumsfaktoren und Zellkontakte zwischen den Tenozyten eine entscheidende Rolle. Diese beeinflussen den Metabolismus der Zellen und somit die Synthese der Extrazellulärmatrix. Bedingt durch die unterschiedlichen Anforderungen (direkte Zugsehnen bzw. Gleitsehnen mit Umlenkfunktion), das Ausmaß der Bewegungsfunktion und Besonderheiten in der Gefäßversorgung finden sich ausgeprägte Besonderheiten im Aufbau und Reaktionsverhalten von Sehnen und Bändern. Eine kurzzeitige Immobilisation kann die Belastbarkeit der Faserstrukturen deutlich vermindern. Darüber hinaus verändern Reifungs- und Alterungsprozesse die Morphologie und das Stoffwechselverhalten des Bindegewebes.

Schlüsselwörter

Anatomie Bänder Myotendinale Verbindung Sehnen Tenozyten 

Structure and metabolism of tendons and ligaments

Abstract

Tendons and ligaments are mainly composed of type I collagen fibers surrounded by a mesh of loose connective tissue. The whole tendon transmits forces from muscle to bone. However, it also shows viscoelastic behavior such as creep or stress relaxation. Tendons respond dynamically to physical activity. Release of neurotransmitters and growth factors, as well as cell communication between tenocytes by gap junctions, initiate a cascade of transcriptions and metabolic alterations leading to enhanced activity of synthetic and degrading enzymes to ensure optimal functional adaptation of extracellular tissue. Tendons and ligaments vary greatly in shape, length, and composition. Especially where they are subject to compression, they are fibrocartilaginous. Loss of vasculature may explain the high incidence of pathological alterations in these areas. The aging tendon is characterized by a reduced ability to adapt to force transmission. Inactivity markedly decreases collagen turnover soon leading to reduced stress resistance. Counteracting these phenomena requires a full understanding of the physiological processes during mechanical loading.

Keywords

Anatomy Myotendinous junction Ligaments Tendons Tenocytes 

Notes

Interessenkonflikt:

Der korrespondierende Autor versichert, dass keine Verbindungen mit einer Firma, deren Produkt in dem Artikel genannt ist, oder einer Firma, die ein Konkurrenzprodukt vertreibt, bestehen.

Literatur

  1. 1.
    Alexander R (1991) Energy-saving mechanisms in walking and running. J Exp Biol 160: 55–69PubMedGoogle Scholar
  2. 2.
    Bailey AJ (2001) Molecular mechanisms of ageing in connective tissues. Mech Ageing Dev 122: 735–755CrossRefPubMedGoogle Scholar
  3. 3.
    Banes A, Weinhold P, Yang X, Tsuzaki M, Bynum D (1999) Gap junctions regulate responses of tendon cells ex vivo to mechanical loading. Clin Orthop Relat Res 367: 356–370CrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    Benjamin M, Ralphs JR (1997) Tendons and ligaments – an overview. Histol Histopathol 12: 1135–1144PubMedGoogle Scholar
  5. 5.
    Benjamin M, Ralphs JR (2000) The cell and developmental biology of tendons and ligaments. Int Rev Cytol 196: 85–130PubMedGoogle Scholar
  6. 6.
    Buchanan CI, Marsh RL (2002) Effects of exercise on the biomechanical, biochemical and structural properties of tendons. Comp Biochem Physiol Part A 133: 1101–1007CrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    Canty EG, Kadler KE (2002) Collagen fibril biosynthesis in tendon: a review and recent insights. Comp Biochem Physiol Part A 133: 979–985CrossRefGoogle Scholar
  8. 8.
    Chan BP, Chan KM, Maffuli L, Webb S, Lee KKH (1997) Effect of basic fibroblast growth factor: an in vitro study of tendon healing. Clin Orthop Relat Res 342: 239–247CrossRefPubMedGoogle Scholar
  9. 9.
    Chiquet M (1999) Regulation of extracellular matrix gene expression by mechanical stress. Matrix Biol 18: 417–426CrossRefPubMedGoogle Scholar
  10. 10.
    Fenwick SA, Hazleman BL, Riley GP (2002) The vasculature and its role in the damaged and healing tendon. Arthritis Res 4: 252–260CrossRefPubMedGoogle Scholar
  11. 11.
    Jami L (1992) Golgi tendon organs in mammalian skeletal muscle: functional properties and central actions. Physiol Rev 72: 623–667PubMedGoogle Scholar
  12. 12.
    Jozsa L, Kannus P (1997) Structure and metabolism of normal tendons. Human tendons. Human Kinetics, Champaign, pp 46–96Google Scholar
  13. 13.
    Kjaer M (2004) Role of extracellular matrix in adaption of tendon and skeletal muscle to mechanical loading. Physiol Rev 84: 649–698CrossRefPubMedGoogle Scholar
  14. 14.
    Longhurst CM, Jennings LK (1998) Integrin-mediated signal transduction. Cell Mol Life Sci 54: 514–526CrossRefPubMedGoogle Scholar
  15. 15.
    Magnusson SP, Hansen P, Kjaer M (2003) Tendon properties in relation to muscular activity and physical training. Scand J Med Sci Sports 13: 211–223CrossRefPubMedGoogle Scholar
  16. 16.
    Nakagawa Y, Totsuka M, Sato T, Fukuda Y, Hirota K (1989) Effect of disuse on the ultrastructure of the Achilles tendon in rats. Eur J Appl Physiol 59: 239–242Google Scholar
  17. 17.
    Ovalle WK (1987) The human muscle-tendon junction. Anat Embryol 176: 281–294CrossRefPubMedGoogle Scholar
  18. 18.
    Peterson W, Bobka T, Stein V, Tillmann B (2000) Blood supply of the peroneal tendons: injection and immunohistochemical studies of cadaver tendons. Acta Orthop Scand 71: 168–174CrossRefPubMedGoogle Scholar
  19. 19.
    Peterson W, Tillmann B (2002) Anatomie und Funktion des vorderen Kreuzbandes. Orthopäde 31: 710–718Google Scholar
  20. 20.
    Ramirez F, Rifkin DB (2003) Cell signalling events: a view from the matrix. Matrix Biol 22: 101–107CrossRefPubMedGoogle Scholar
  21. 21.
    Riley G (2004) The pathogenesis of tendopathy — a molecular perspective. Rheumatology 43: 131–142CrossRefPubMedGoogle Scholar
  22. 22.
    Roberts TJ (2002) The integrated function of muscles and tendons during locomotion. Comp Biochem Physiol A 133: 1087–1099Google Scholar
  23. 23.
    Schechtman H, Bader DL (2002) Fatique damage of human tendons. J Biochem 35: 347–353Google Scholar
  24. 24.
    Schutte MJ, Dabezies EJ, Zimny ML, Happel LT (1987) Neural anatomy of the human anterior cruciate ligament. J Bone Joint Surg 69: 243–247PubMedGoogle Scholar
  25. 25.
    Scott JE (2003) Elasticity in extracellular matrix shape moduls of tendons: a sliding proteoglycan-filament model. J Physiol 553: 335–343CrossRefPubMedGoogle Scholar
  26. 26.
    Silver FH, Freeman JW, Seehra GP (2003) Collagen self-assembly and the development of tendon mechanical properties. J Biomech 36: 1529–1553CrossRefPubMedGoogle Scholar
  27. 27.
    Tuite DJ, Renström PA, O’Brien M (1997) The aging tendon. Scand J Med Sci Sports 7: 72–77PubMedGoogle Scholar
  28. 28.
    Vogel KG, Koob TJ (1989) Structural specialization in tendons under compression. Int Rev Cytol 115: 267–293PubMedGoogle Scholar

Copyright information

© Springer Medizin Verlag 2005

Authors and Affiliations

  1. 1.Institut für Anatomie und ZellbiologieJohannes-Gutenberg-UniversitätMainz
  2. 2.Institut für Anatomie und ZellbiologieJohannes-Gutenberg-UniversitätMainz

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