Chrząstka stawowa – jej funkcje i schorzenia

Rola ruchu w fizjologii chrząstki stawowej

Jednym z warunków prawidłowego odżywienia chrząstki stawowej jest ruch i odpowiednie obciążenie powierzchni stawowych, aby maź stawowa w sposób płynny przemieszczała się na terenie jamy stawowej i umożliwiała stałe zaopatrywanie chrząstki stawowej w świeże składniki odżywcze z błony maziowej. Odżywianie zachodzi również poprzez warstwę podchrzęstną kości (w niewielkim stopniu od tej strony odżywiana jest warstwa podstawna chrząstki). Ponadto udowodniono, że przerywane, pulsacyjne i umiarkowane obciążenie wpływa na chondrocyty w sposób anaboliczny, inicjując proliferację, produkcję oraz wydzielanie kolagenu oraz innych czynników anabolicznych (insulinopodobny czynnik wzrostu, osteoprotegeryna, transformujący czynnik wzrostu beta, przeciwzapalne interleukiny 10).

Brak czynności ruchowej w obrębie chrząstki może zaś spowodować jej zanik lub zmiany zwyrodnieniowe. Unieruchomienie hamuje proces syntezy proteoglikanów i jednocześnie przyspieszony zostaje proces proteo­lizy. Dodatkowo w stawach bez fizjologicznego obciążenia zwiększa się zawartość wody niszczącej chrząstkę stawową. Równie destrukcyjne dla chrząstki stawowej jest nadmierne obciążenie – prowadzi ono do zmiany kształtu chondrocytów i ich apoptozy. Zmiany te są bodźcem do miejscowej reakcji immunologicznej, co przyczynia się do odpowiedzi zapalnej w obrębie błony maziowej i rozwoju zmian zwyrodnieniowych.

Tribologia chrząstki stawowej

Maź stawowa tworzy na chrząstce stawowej tzw. warstwę graniczną, która jest istotnym elementem w mechanizmie smarowania stawów. Pozwala ona na płynny, ślizgowy ruch dwóch stykających się powierzchni bez uszczerbku dla obydwu (współczynnik tarcia chrząstki wynosi 0,01-0,02). Wciąż do końca jednak nie wiadomo, które dokładnie substancje płynu stawowego odpowiadają za tę funkcję. Smarowanie graniczne jest w tej chwili jednym z dwóch dominujących, uzupełniających się wzajemnie poglądów, wyjaśniających mechanizm smarowania stawów (drugim jest opisany wcześniej mechanizm gąbki w agrekanach, zwany smarowaniem hydrostatycznym).

Smarowanie graniczne wydaje się mieć znaczenie w warunkach dużego obciążenia stawu i niewielkiej szybkości ruchu (odwrotnie niż w przypadku smarowania hydrostatycznego obserwowanego w czasie normalnego ruchu związanego z codziennymi czynnościami). Badania wykazują, że substancją mającą prawdopodobnie największe znaczenie w smarowaniu granicznym jest lubrycyna. Wiąże się ona z powierzchnią chrząstki stawowej, a dzięki amfipatycznej budowie i konformacji, którą przybiera, powierzchnie nią pokryte mogą się odpychać. Kwas hialuronowy, w przeciwieństwie do lubrycyny, w warunkach ściskania dwóch powierzchni nie adsorbuje się do żadnej z nich ani też nie wykazuje działań odpychających. Co jednak ciekawe, mieszanina kwasu hialuronowego oraz lubrycyny wykazuje większe działanie odpychające niż sama lubrycyna.