Bouw, functie en herstel van bindweefsel
advertisement
Beroepsopdracht Hogeschool van Amsterdam Amsterdam School of Health Professions, opleiding Fysiotherapie Bouw, functie en herstel van bindweefsel Opdrachtgever Jan Giesen Opdrachtnemers Frida Smit Rolf ter Schure Begeleiders Camille Neeter Bert Loozen Amsterdam, 25 Juni 2009 VOORWOORD 4 SAMENVATTING 5 ACHTERGRONDEN 6 DOELSTELLING 7 GEVOLGDE WERKWIJZE 8 ZOEKTERMEN 9 DISCUSSIE 10 AANBEVELINGEN 12 CONCLUSIE 13 BIJLAGEN 14 BIJLAGE 1: CORRESPONDENTIE BIJLAGE 2: CORRESPONDENTIE BIJLAGE 3: WOORDENLIJST 14 16 18 BRONNEN 21 RESULTATEN 23 DEELVRAAG 1 DEELVRAAG 2 DEELVRAAG 3 DEELVRAAG 4 DEELVRAAG 5 24 31 36 39 45 ONDERBOUWING 46 DEELVRAAG 1 DEELVRAAG 2 DEELVRAAG 3 DEELVRAAG 4 DEELVRAAG 5 47 49 50 52 54 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Inhoudsopgave Inhoudsopgave 2 Hoofdstuk: Voorwoord Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 3 Voorwoord Wij, Rolf ter Schure en Frida Smit, zijn derdejaars studenten fysiotherapie. Wij hebben deze beroepsopdracht gemaakt in opdracht van Jan Giesen, docent aan de Hogeschool van Amsterdam. Dit verslag is het eerste deel van een tweeledige opdracht over bindweefsel. Dit eerste deel is een literatuurstudie naar de bouw en functie van het bindweefsel. Hierin hebben we getracht een duidelijk en heldere uiteenzetting te maken van de meest recente informatie. Dit product is ter ondersteuning van de tweede fase van de opdracht. Met deze informatie zal in de tweede fase van de opdracht het werkingsmechanisme van fysiotherapeutische behandelingen onderzocht worden. De beroepsopdracht bestaat enerzijds uit een uiteenzetting waarin de informatie uitgelegd wordt en anderzijds uit een verantwoording voor de keuzes die in het project gemaakt zijn. Bij deze willen wij graag Jan Giesen bedanken voor het beantwoorden van onze vragen en het bijsturen tijdens het maken van de opdracht. Ook Bert Loozen willen we graag bedanken voor de begeleiding bij het opstarten van deze opdracht. Daarnaast bedanken we Camille Neeter, voor het begeleiden van de opdracht en het voorzien van feedback. Speciale dank gaat uit naar: Meneer de Morree en Meneer Wierenga, voor antwoord op onze vervelende vragen. Wij hebben van beide een snelle reactie ontvangen en hier hebben wij een goede steun aan gehad. Rolf ter Schure & Frida Smit, Hoofdstuk: Voorwoord Juni 2009 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 4 Samenvatting Achtergrond: Op dit moment is er geen eenduidig overzicht in de literatuur over de bouw en functie van bindweefsel. Literatuur word vaak onoverzichtelijk ervaren. Omdat fysiotherapie zich vaak bezig houd met het herstel (van bindweefsel) is het noodzakelijk dat er voldoende kennis is over de bouw en functie van het bindweefsel. Doelstelling: In een verslag een overzichtelijke en heldere uiteenzetting geven over de bouw en functie van het bindweefsel. (Aan de hand van de zo recent mogelijke literatuur, maximaal vijf jaar oud.) Data bronnen: Pubmed. Werkwijze: Er is gestart met het formuleren van een probleemstelling. Aan de hand van de probleem stelling is er een doelstelling geformuleerd. Er is literatuur verzameld met betrekking tot het onderwerp. Daarna is de literatuur gelezen, geanalyseerd en verwerkt tot een uiteenzetting waarin de deelvragen worden beantwoord. Resultaat: In het verslag is een uiteenzetting gemaakt die de bouw en functie van het bindweefsel weergeeft. De volgende vijf onderwerpen worden besproken in het verslag: - Bouw en functie van bindweefsel in het algemeen. Bouw en functie van periarticulair bindweefsel. Functie van periarticulair bindweefsel m.b.t. bewegingsremming en bewegingssturing van gewrichten. Verandering in vorm en functie van periarticulair bindweefsel na trauma en/of immobilisatie. Verandering in bewegingsgedrag van gewrichten t.g.v. stoornis in periarticulair bindweefsel. Hoofdstuk: Samenvatting Conclusie: Wij beseffen ons dat er een enorme schat aan informatie is omtrent dit onderwerp. Wij hebben getracht om een zo correct mogelijke uiteenzetting te maken van de voor ons beschikbare informatie. We denken dat de uiteenzetting voor verheldering kan zorgen bij studenten fysiotherapie. Sleutelwoorden: Bindweefsel, periarticulair bindweefsel, collageen, gespecialiseerde cellen, extracellulaire matrix, crosslinks, herstel, immoblisatie, stabiliteit Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 5 Achtergronden Zoals eerder genoemd is deze beroepsopdracht is de eerste van een tweeledige opdracht. De literatuur over de bouw en functie van bindweefsel die op dit moment beschikbaar is wordt vaak als onoverzichtelijk ervaren. Omdat dit onderwerp een belangrijk aspect omvat voor de beroepsgroep fysiotherapie is het zinvol om een duidelijke uiteenzetting beschikbaar te hebben. De teksten die op dit moment over het onderwerp geschreven zijn bieden veelal weinig duidelijkheid voor de studenten fysiotherapie. Het curriculum op de opleiding sluit niet volledig aan op de informatie die in dit verslag is opgenomen. De opleiding fysiotherapie richt zich voornamelijk op het behandelen van aandoeningen aan de hand van de richtlijnen en niet op de onderliggende mechanismen. Omdat hier niet veel aandacht aan besteed wordt, is het moeilijk om de stof goed te doorgronden. Hoofdstuk: Achtergronden Verder is de literatuur die op dit moment beschikbaar is lang niet altijd even duidelijk in het verschaffen van informatie. Uniformiteit in taalgebruik en gerichte informatie die betrekking heeft op de praktijk is veelal ver te zoeken. Dit maakt het lastig om de informatie te begrijpen. Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 6 Doelstelling De probleemstelling waar we mee zijn gaan werken is dat er op dit moment geen overzichtelijke literatuur is over de bouw en functie van bindweefsel. Er zijn meerdere auteurs die zich hier in hebben verdiept maar er is geen eenduidig overzicht. Uit deze probleemstelling is de volgende doelstelling geformuleerd; Wij willen in tien weken een verslag maken waarin de bouw, functie en herstel van bindweefsel helder wordt weergegeven. Hoofdstuk: Doelstelling Dit gaan we doen aan de hand van zo recente mogelijke literatuur. (Wij streven naar het gebruik van literatuur die maximaal vijf jaar oud is) Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 7 Gevolgde werkwijze Samen met onze begeleider hebben wij een probleemstelling geformuleerd. Aan de hand van deze probleemstelling hebben wij een plan van aanpak opgesteld. Na goedkeuring van dit plan van aanpak zijn wij gestart met de opdracht. Wij begonnen met het verzamelen van literatuur. Hiervoor hebben wij hebben in eerste instantie literatuur gebruikt die werd aangeraden door de begeleider en opdrachtgever van het project. Daarnaast zijn hebben we nog aanvullende literatuur verzameld die ook van meerwaarde konden zijn bij dit onderwerp. De informatie die in deze bronnen werd genoemd hebben wij onderling vergeleken met elkaar. Aan de hand daarvan hebben wij getracht een overzichtelijke en begrijpelijk tekst te schrijven. Het analyseren, vergelijken en uiteindelijk schrijven van de tekst was een tijdrovend proces. Doordat er weinig uniformiteit was in de verschillende bronnen moest veel informatie eerst worden opgehelderd voor deze daadwerkelijk kon worden gebruikt. Voor onderwerpen waar geen duidelijke uniformiteit was, hebben wij aanvullend onderzoek toegevoegd. Hiervoor hebben we informatie gezocht in databanken om recente onderzoeken te kunnen gebruiken. Hoofdstuk: Gevolgde werkwijze Het viel ons op dat er een gat aan informatie is bij dit onderwerp. Artikelen en onderzoeken zijn vaak niet van toepassing voor dit onderwerp of waren gericht op andere vakgebieden. Omdat ze gericht waren op andere vakgebieden stond er veelal scheikundige informatie in die voor ons niet begrijpelijk was. Omdat er nog informatie ontbrak en wij hier niet meer informatie over konden verkrijgen, hebben wij getracht de hulp van vakspecialisten in te schakelen. We hebben contact opgenomen met JJ de Morree, de auteur van “Dynamiek van het menselijk bindweefsel”, de faculteit bewegingswetenschappen aan de VU en met E Wierenga, hoofd afdeling microbiologie aan het AMC. Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 8 Zoektermen Tendon insertion Inflammation Injury, damage Tendon Connective tissue Wound repair, wound healing Bone Ligament-to-bone-attachment Collagen Sensimotor control Joint contracture Biomechanical properties Joint capsule Arthrokinematic Repair, regeneration Osteokinematic Immobilisation Muscle response Verder is er gebruik gemaakt van de volgende MeSH termen: "Connective Tissue"[Mesh] "Joints"[Mesh] "Joint Instability"[Mesh] "Joint Capsule"[Mesh]) "Ligaments, Articular"[Mesh] "Collagen"[Mesh] "Collagen Type I"[Mesh] "Collagen Type XII"[Mesh] "Collagen Type III"[Mesh] "Hydroxylysine"[Mesh] "Metabolism"[Mesh] Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Zoektermen "Lysine"[Mesh] 9 Discussie Het was bij deze opdracht lastig om te bepalen hoe ver we op de stof in moesten gaan. Er was een duidelijk gat in het niveau van de literatuur. In de onderzoeken die gedaan zijn naar dit onderwerp wordt er microbiologisch gesproken over de structuren waarbij het lastig is om te begrijpen wat er precies gebeurd. In de boeken worden een aantal processen dusdanig oppervlakkig genoemd dat het weinig verheldering oplevert. Een voorbeeld hiervan is het proces van crosslinking. Het is duidelijk dat er crosslinking optreedt en er wordt ook aangegeven hoe dit gebeurd, alhoewel de uitleg weinig zeggend is voor een individu zonder een scheikundige achtergrond. Om er vervolgens achter te komen hoe snel dit proces optreedt en hoe het (modelmatig) werkt, is meer informatie nodig die afwezig lijkt te zijn. In ons verslag hebben we dan ook een oppervlakkige uiteenzetting gemaakt over crosslinks, wij denken dat het niet zinvol is om er verder op in te gaan en met de informatie die we tot zo ver hebben kunnen wij dit ook niet. Verderop in dit onderdeel van de scriptie wordt een correspondentie met de auteur van “Dynamiek van het menselijk bindweefsel”, JJ de Morree besproken. Een gekoppeld probleem was het taalgebruik door de verschillende auteurs. Een voorbeeld dat genoemd wordt is het gebruik van vezels en fibrillen. In Coëlho6 wordt aangegeven dat het twee woorden voor dezelfde term zijn, maar uit correspondentie met meneer de Morree zijn wij er achter gekomen dat dit toch ander licht. Wij hebben dan ook getracht om dit taalgebruik uniform te houden. Verder hebben wij een afweging moeten maken voor het vinden en analyseren van de literatuur. We hadden graag meer onderzoek gebruikt, maar zoals eerder genoemd was dit moeilijk te begrijpen. Verder waren de onderwerpen van deze opdracht divers en was het niet reëel om een volledige analyse te maken van de literatuur. Wij hebben gezocht op een aantal zoektermen en gekeken of de gevonden literatuur overeenkwam met ons onderwerp. Als dit zo was hebben wij het beoordeeld en verwerkt in het product. Een probleem die hierbij ook optrad was de beperkte zoekmogelijkheid van pubmed. We hebben getracht dit te overbruggen door Mesh termen te gebruiken, zodat de interpretatie van onze termen correct zou zijn. Dit zorgde voor een kleine verbetering, maar alsnog was het lastig om goede onderzoeken te vinden. Een zoekactie van de volgende termen: “(((("Collagen"[Mesh] OR "Collagen Type I"[Mesh] OR "Collagen Type XII"[Mesh] OR "Collagen Type III"[Mesh])) AND "Lysine"[Mesh]) AND "Hydroxylysine"[Mesh]) AND "Metabolism"[Mesh]” leverde alsnog 156 hits op, de grote meerderheid hiervan was niet zinvol om te gebruiken. De eerste hit gaat bijvoorbeeld over het effect van het gebruik van bewerkte melk op collageen specifieke aminozuren in bloedplasma. Dit onderwerp gaat veel te ver voor onze doeleinden. • Houden de waterstofbruggen de aminozuren én de tropocollageenmoleculen bijeen? • Insereren de collageenvezels van het gewrichtskapsel vooral aan het periost of aan het bot? • Hoe snel kunnen crosslinks regenereren en is dit proces te beïnvloeden? Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Discussie Er waren verder veel onderwerpen waarover weinig duidelijkheid verschaft werd: 10 • Hoe hebben de auteurs van de gebruikte literatuur de informatie verkregen, de hersteltijd van 300-500 dagen wordt genoemd in extremiteiten maar hoe is dit tot stand gekomen? • Wij hebben White en Panjabi aangehouden voor stabiliteit, zoals de auteurs van extremiteiten en de Morree ook hebben gedaan. Zijn er alternatieven? • Treedt er binnen het lichaam granulatieweefsel op? Is er een alternatief voor granulatieweefsel of is het niet noodzakelijk voor het genezingsproces? • Wat gaat er precies kapot in de elastische fase van het spanningdiagram? Breken de crosslinks tussen de alfa ketens of kunnen de aminozuurketens de rek niet aan? Wij hebben getracht om antwoorden te krijgen op deze vragen bij specialisten op dit gebied. Hieruit is nog zinvolle informatie gekomen, maar wij moeten dit uiteraard beschouwen als laag evidente bronnen. Bijvoorbeeld crosslinking: In correspondentie met meneer de Morree werd aangegeven dat dit een onderwerp is waar wij het beste niet aan kunnen komen. Wij begrijpen waarom; het is een enorm complex proces. Verder is het waarschijnlijk niet volledig zinvol om het verder uit te diepen; voor de fysiotherapeut is het slechts belangrijk te weten dat de fibroblast gestimuleerd kan worden en hierdoor het herstel verbeterd. Over de hersteltijd is een grote beschouwing aangegeven in de onderbouwing van het desbetreffende onderdeel (deelvraag 4). In correspondentie met meneer de Morree komt naar voren dat het fluctueert. Verder dateert het enige artikel waarin de hersteltijd aangegeven wordt uit 1953 en lijkt deze informatie steeds overgenomen te zijn. Verder is er geen zekerheid over de aansluiting op de deelvragen. In de deelvragen worden steeds de arthro en osteokinematische benaderingen aangegeven. In deelvraag 5 gaan wij verder op dit onderwerp in. Hoofdstuk: Discussie Ongeacht deze problemen denken wij dat we een goede uiteenzetting hebben van de meest recente literatuur en dat ons product voor veel verheldering kan zorgen bij studenten fysiotherapie. Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 11 Aanbevelingen In dit hoofdstuk geven wij een aantal aanbevelingen voor de groep dit het vervolg op deze opdracht maken. Gezien wij tegen meerdere problemen aanliepen is het zinvol om op een aantal dingen te letten zodat jullie niet soortgelijke problemen hoeven op te lossen. Als jullie je meer gaan richtten op bewegingssturing van ligamenten en je wilt wetenschappelijke literatuur gebruiken; richt je dan op een specifiek gewricht. Als je dat niet 21 doet kom je teveel informatie tegen. Verder is “Dvir” een bron waarin hier dieper op in gegaan wordt. - Let op dat er consequent met taalgebruik omgegaan moet worden. Wij hebben getracht dit te waarborgen in ons product, omdat er anders veel verwarring ontstaat. - Over het onderwerp bindweefsel is veel te vinden, let er op dat er een goede afbakening is van de onderwerpen die jullie kiezen. Hierdoor kan je je zoektermen beter richtten en voorkom je een overload aan informatie. - Wees niet bang om een specialist te vragen. Als je dit doet moet je er wel op letten dat het taalgebruik afgestemd is op de persoon en er concrete en specifieke vragen gesteld worden. Hoofdstuk: Aanbevelingen - Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 12 Conclusie Wij denken dat we er in geslaagd zijn een verhelderende tekst te schrijven over het (periarticulaire) bindweefsel. Er zijn een veel onderwerpen aan bod gekomen waarin we ons verdiept hebben en denken dat dit een goede ondersteuning kan bieden voor de volgende groep. Hoofdstuk: Conclusie Er zijn wel een aantal vragen die tot heden openstaan, deze zijn in de discussie opgenomen. Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 13 Bijlagen Bijlage 1: Correspondentie Hieronder is de correspondentie met meneer de Morree, auteur van “Dynamiek van het menselijk bindweefsel”1 beschreven. Het gaat hier om het antwoord dat gegeven is op de door ons geformuleerde vragen. Beste Frida en Rolf, Ik begrijp jullie verwarring. Ik ga ervan uit dat jullie de 5e druk van Dynamiek ... gebruiken als leidraad, aangezien de oudere drukken ook inderdaad verouderd zijn. In de vijfde druk is er een apart hoofdstuk 3 over herstelprocessen. Coelho is sowieso een onzinbron omdat deze nooit actueel kan zijn. Als je Winkel en Schuitemaker aanhaald, dan hebben die de halfwaardetijden overgenomen uit mijn oude drukken. Halfwaardetijden zijn overigens zeer variabel, maar toch ook weer weinig interessant voor jullie scriptie. treksterkte wordt toch meer bepaald door het dynamisch afbreken en bijbouwen door fibroblasten dan dat een bepaalde hoeveelheid een zekere tijd blijft bestaan. Granulatieweefsel is ook maar een term dat er capillairen en fibroblasten ingroeien in een open wond, bv bij decubitus. In een gedeeltelijk geruptureerd ligament zullen fibroblasten direct de trekrichting opvullen met gericht collageen als er tenminste functie wordt gevraagd. is een fibril altijd hetzelfde als een vezel? Een fibril is nooit een vezel. In mijn figuur 2.1 zie je de collagene vezels die opgebouwd zijn uit tientallen tot honderden fibrillen.(de dunne draadjes) 1. Treden crosslinks ook op tussen andere structuren? Ja in de chemie overal waar covalente bindingen optreden. In het lichaam niet tussen collageen en proteoglycanen, De turnover van proteoglycanen is hoogen gaan zich niet chemisch verknopen. 2. In het herstel van de huid wordt gesproken van granulatie weefsel, bij het herstel van het interne bindweefsel is er nog enige verwarring. In uw boek wordt aangegeven dat er geen granulatieweefsel optreedt bij scheuring van een ligament, in Winkel et al (Manuele Therapie van perifere gewrichten: Deel 1, Algemeen, Bindweefsel en Schoudergordel, 2001) wordt aangegeven dat dit wel optreedt. Is het zinvol om dit te vermelden of heeft het geen gevolgen voor het herstel? niet nuttig te vermelden 4. In de literatuur over herstel van weefsel is vaak onduidelijkheid over welk type weefsel men het heeft; is het herstel van huid (en dus een open wond) of is het herstel van een gescheurd ligament.(een gesloten wond) Komt het herstel van deze soorten weefsel (huid vs. ligament) overeen of zijn hier grote verschillen in? (behalve dat bij een open wond er indringers in de wond kunnen komen en bij een gesloten wond niet). Tot mijn Hoofdstuk: Bijlagen 3. We hebben moeite met het bepalen van het "normale" herstel van periarticulair bindweefsel. In de bronnen die wij gebruikt hebben zijn wij er achter gekomen dat het periarticulaire bindweefsel voornamelijk uit collageen type I weefsel bestaat. In "Extremiteiten" (van Egmond en Schuitemaker, 2006) en uw boek wordt beschreven dat de halfwaardetijd 300-500 dagen omvat en dat een pees na 9 maanden herstel op 75% van de orginele trekkracht zit. Wij kunnen niet vinden waar deze informatie vandaan komt en of wij dit als "waar" aan kunnen nemen, kunt u hier meer duidelijkheid over scheppen? Dat hangt ook heel erg af van de intensiteit van de revalidatie en training. Er is dus geen vaste tijd, mijns inziens. Ik heb nu geen tijd om al die literatuur weer even op te zoeken. Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 14 verrassing bleek -toen ik ernaar zocht (ooit) - dat de hersteltijden van huid en ligament aardig overeen komen. Hoofdstuk: Bijlagen 5. Hoe gaat het proces van crosslinking na beschadiging precies in zijn werk? Is dit proces te beinvloeden? Wil je dat echt weten???? het proces van toenemen van de treksterkte is te beinvloeden door de fibroblasten te activeren (functionele mechanische belasting) zodat ze meer collageen maken. Ik heb nergens gelezen dat het crosslinkingproces vervolgens enzymatisch wordt gestuurd. Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 15 Bijlage 2: Correspondentie Hieronder is de correspondentie met meneer Wierenga, hoofd afdeling celbiologie op het AMC beschreven. Het gaat hier om het antwoord dat gegeven is op de door ons geformuleerde vragen. Beste Rolf en Frida, Allereerst excuses voor de late reactie: ik was enige tijd in het buitenland zonder internet connectie. Ik ben onder de indruk van de grondigheid waarmee jullie deze opdracht hebben aangepakt, de moeite die jullie nemen om informatie te vergaren en de kritische blik waarmee jullie de informatie uit wetenschappelijke bronnen vergelijken en beoordelen. Grote klasse! Zoals jullie zelf al aangeven zijn het geen eenvoudige vragen waar jullie mee komen en met het schaamrood op de kaken moet ik bekennen dat ik op de meeste vragen ook het antwoord niet weet. Ik zal proberen punt voor punt op de vragen reageren. Ik hoop dat het nog op tijd is. Geachte meneer Wierenga, Wij willen u in ieder geval hartelijk danken voor de informatie uit de cursus, we hebben het goed kunnen gebruiken. Wel hebben wij nog een aantal vragen waarvan we hopen dat u er een antwoord op zou kunnen geven. 1. Het is ons duidelijk dat de tropocollageen moleculen onderling verbonden worden door waterstofbruggen en door crosslinks. Wat ons niet duidelijk is, is of deze waterstofbruggen ook optreden tussen de aminozuurketens die de alfahelix vormen. Verder hebben wij een afbeelding uit de cursus licht aangepast om meer verduidelijking te verschaffen, is de onderstaande afbeelding correct? Weet ik echt niet. Het meegestuurde plaatje is niet door de AMC mail-security gekomen, dus kan ik niet beoordelen. 2. De precieze bouw van een tropocollageenfibril is ons ook niet volledig duidelijk; zijn er schedes om het geheel van de tropocollageenmoleculen aanwezig, of is het meer een geheel dat op zichzelf als bundel bijeen zit? We hebben moeite met het bepalen van het "normale" herstel van periarticulair bindweefsel. In de bronnen die wij gebruikt hebben zijn wij er achter gekomen dat het periarticulaire bindweefsel voornamelijk uit collageen type I weefsel bestaat. In "Extremiteiten" (van Egmond en Schuitemaker, 2006) en "Dynamiek van het menselijk bindweefsel" (De Morree, 2008) wordt beschreven dat de hersteltijd 300-500 dagen omvat en dat een pees na 9 maanden herstel op 75% van de orginele trekkracht zit. Wij Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Bijlagen Collageen moleculen zijn onderdeel van de extracellulaire matrix. In losmazig bindweefsel liggen deze collagene vezels kris-kras door elkaar heen in de grondsubstantie, om rek en trek in alle richtingen op te vangen. In pezen van skeletspieren liggen de vezels weliswaar veel meer gerangschikt in dezelfde orientatie en is er slechts weinig grondsubstantie, maar het is nog steeds extracellulaire matrix, waarbij de individuele vezels niet door een schede worden omgeven. 16 kunnen niet vinden waar deze informatie vandaan komt en of wij dit als "waar" aan kunnen nemen, kunt u hier meer duidelijkheid over scheppen? De genoemde tijdspanne's komen me niet ongeloofwaardig voor, maar ik kan hier niets met zekerheid over zeggen. 3. In het herstel van de huid wordt gesproken van granulatie weefsel, bij het herstel van het interne bindweefsel is er nog enige verwarring. De Morree geeft aan dat er geen granulatieweefsel optreedt bij scheuring van een ligament, Winkel et al (Manuele Therapie van perifere gewrichten: Deel 1, Algemeen, Bindweefsel en Schoudergordel, 2001) geeft aan dat dit wel optreedt. Is het zinvol om dit te vermelden of heeft het geen gevolgen voor het herstel? Ik weet het niet, maar het aardige van een wetenschappelijke tekst is dat hierin informatie van diverse onderzoekers wordt verwerkt die het niet noodzakelijkerwijs met elkaar eens hoeven te zijn. Als er twijfel of tegenstrijdigheid is in de literatuur, dan is het gebruikelijk dat je zelf ook een slag om de arm houdt, met verwijzing naar de verschillende opvattingen. Dat zou ik in dit geval ook doen. 4. De hersteltijd wordt soms aangegeven als "halfwaardetijd" of "turnover rate". We hebben begrepen dat dit de tijd is die het weefsel nodig heeft om zich te voor de helft te herstellen. Wij vinden dit verwarrend, is het niet de tijd die de cellen nodig hebben om zich te delen? Dat hangt ervan af hoe je hetzelf definieerd. De turnover snelheid van een cel is inderdaad de delingssnelheid, maar het gaat hier om turn-over op weefsel nivo en de beschijving hierboven klopt. (Je kunt het ook over de turnover snelheid van intracellulaire moleculen hebben: die varieert van minuten tot dagen). 5. Mogen wij de onderstaande afbeelding gebruiken in ons product? Hoofdstuk: Bijlagen Jullie mogen alles gebruiken wat je bruikbaar acht. Veel succes! Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 17 Bijlage 3: Woordenlijst Deze woordenlijst is bedoeld om de tekst begrijpelijker te maken. De definities die gegeven worden zijn niet compleet sluitend voor de begrippen die hier uitgelegd worden. Actine filamenten Eiwit in spierweefsel dat door draadvormige structuur die contractie te weeg brengt. 3,6 Agranulocyten Witte bloedcellen met weinig of geen gekleurde korrels. Hieronder vallen monocyten en lymfocyten. 3 Alfa ketens (engels: Alpha helix) Drie in elkaar gedraaide aminozuurketens.1 Aminozuurketens Ketens van organische zuren van meestal gecompliceerde structuur; vormen de ‘bouwstenen’ van de eiwitten.6 Articulatio De verbinding tussen botstukken; gewricht.6 Bindweefsel Steunweefsel met een bindende functie in organen en een functie als omhulling van organen; het bevat bloedvaten en zenuwen; het weefsel bestaat uit verspreid liggende cellen met daarin tussencelstof waarin zich eiwitrijke vezels bevinden.1 Collageen Een sterke onoplosbare eiwitvezels die in bindweefsel veel voorkomt.3 Collageen vezels Sterke maar buigzame vezels die het meest voorkomen in bindweefsel in strike zin.3 Crosslinking Door chemische reacties aan elkaar binden van de collagene moleculen in fibrillen.1 Elastine Bindweefselvezels die rekbaar zijn en terug veren.3 Elastische vezels Bevatten het eiwit elastine. Na uitrekking herkrijgen ze hun oorspronkelijke lengte3 Fagocyteren (m.b.t. de cel) In zich opnemen en onschadelijk maken.1 Fibroblasten Cellen in bindweefsel in strikte zin die verantwoordelijk zijn voor vorming van Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Bijlagen Extracellulaire matrix Buiten de cel gelegen weefsel3 18 extracellulaire vezels en de afgifte van de organische verbindingen in de extracellulaire matrix. 3Maakt en onderhoudt bindweefselvezels en de grondsubstantie.3,7 Fysiologisch Natuurlijke verrichtingen, tegenovergesteld is pathologisch; ziekelijk, afwijkend.6 Gewrichtskapsel Verbindt de botstukken van een gewricht.4 Gewrichtsperceptie Zie “Proprioceptieve informatie” Glycoproteïnen Hechtmoleculen die de extracellulaire matrix met de gespecialiseerde cellen verbindt.1,2 Glycosamineglycanen (afkorting: GAG) Bepalen de stroperigheid van het bindweefsel door hoeveelheid water ze op kunnen nemen.2,4 Granulocyten Witte bloedcellen met talrjke gekleurde korrels. Hieronder vallen neutrofielen, eosinofielen en basofielen.3 Grondsubstantie Vult de ruimte tussen cellen en omgeeft de vezels in het bindweefsel.3 Lichaamsfascii Een vlies van losmazig bindweefsel dat zich om bepaalde structuren van het lichaam bevindt.1 Ligament Bindweefselband.6 Lymfocyt Een cel van het lymfestelsel die deelneemt aan de immuunreactie.3 Macrofagen Cellen die beschadigde cellen en ziekteverwekkers opruimen.3,7 Mestcellen Hebben een functie in de afweerreactie na schade in het bindweefsel.3,7 Pees (Tendo) Taai, niet samentrekbaar uiteinde van een spier.6 Periarticulair Peri = om, articulair = m.b.t. een gewricht.1 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Bijlagen Ontstekingsmediatoren ( alarmstof / weefselhormonen )Geven een chemische boodschap af. Immuun en reparatie cellen hebben receptoren voor deze stoffen.1 19 Periost Het bindweefselvlies dat de beenderen aan de buitenzijde bekleedt.6 Propioceptieve informatie Informatie over o.a. hoekstand veranderingen van een gewricht d.m.v. receptoren.1 Proteoglycanen Grote cellen binnen de extracellulaire matrix die water in zich op kunnen nemen.2,4 Stabiliteit Het vermogen van een gewricht om onder fysiologische belastingsomstandigheden zijn bewegingspatroon te handhaven.7 Synovia Gewrichtssmeer. 6 Vetcellen Werkt als stootkussen, heeft ook een sterke hormonale functie.3,7 Hoofdstuk: Bijlagen Waterstofbrug Elektrostatische bindingen in het molecuul.1 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 20 Bronnen 1. Morree JJ de. Dynamiek van het menselijk bindweefsel. Bohn Stafleu van Loghum: Houten; 2008. 2. Winkel D, Omar M, Paridon-Edauw D van. Manuele Therapie van perifere gewrichten: Deel 1, Algemeen, Bindweefsel en Schoudergordel. Bohn Stafleu van Loghum: Houten; 2001. 3. Martini FH, Bartholomew EF. Anatomie en fysiologie: een inleiding. Pearson Education: Benelux; 2008. 4. Lohman AHM, Vorm en beweging. Bohn Stafleu van Loghum: Houten 2004. 5. Wierenga EA, Kapsenberg ML, Heijden FL van der. Bind- en Steunweefsel. COO cursus Bin- en steunweefsel AMC afdeling Celbiologie en Histologie. Beschikbaar via:http://onderwijs.amc.nl/celbiologie/20082009/1.1/steunweefsel/html/023.html Geraadpleegd op: 16 april 2009. 6. Jochems AAF, Joosten FWMG. Coëlho Zakwoordenboek der geneeskunde. Elsevier: Doetinchem; 2006. 7. Egmond DL, Schuitemaker R. Extremiteiten: Manuele therapie in enge en ruime zin. Bohn Stafleu van Loghum: Houten; 2006. 8. Auteur onbekend. Orthopedic Surgery and Sports Medicine, University of Washington.Beschikbaar via:http://www.orthop.washington.edu/uw/arthritisbasics/tabID__3376/ItemID__180/Pa geID__346/Articles/Default.aspx. Geraadpleegd op 28 April 2009. 9. Benjamin M, Ralphs JR. Fibrocartilage in tendons and ligaments, an adaptation tocompressive load. Anatomy Unit, Cardiff School of Biosciences, Cardiff University, Cardiff, UK; 1998. 10. Winchester LW, Winchester MW, Chou NY. Application of Raman Scattering to the Measurement of Ligament Tension. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc: 2008. 11. Katonis P, Papoutsidakis A, Aligizakis A, Tzanakakis G, Kontakis GM, Papagelopoulos PJ. Mechanoreceptors of the Posterior Cruciate Ligament. The Journal of International Medical Research; 2008. 12. Sinigaglia L, Varenna M, Binelli L, Parafioriti A, Arrigoni M, Abbiati G, Takahash M. Tissue crosslinks concentrations in normal joints and chronic articular diseases. Ann Rheum Dis; 1997. 14. Mäki, J. 2002. Lysyl oxidases. Beschikbaar op: http://herkules.oulu.fi/isbn9514267397/html/i894480.html Hoofdstuk: Bronnen 13. Sassi ML. 2001. Carboxyterminal degradation products of type I collagen Beschikbaar op:http://herkules.oulu.fi/isbn9514264916/html/x332.html Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 21 15. Johnson DH, Pedowitz RA. Practical Orthopaedic Sports Medicine and Arthroscopy. Lippincott Williams & Wilkins; 2006. 16. Bolboacă SD, Jäntschi L. Amino Acids Sequence Analysis On Collagen. Bulletin USAMV-CN, 63 - 64; 2007. 17. Verhaar JAN, van der Linden AJ. Orthopedie. Bohn Stafleu van Loghum: Houten; 2004. 18. Oonk HN, Osteo en Arthrokinematika. Uitgeverij Henric Graaff van IJssel: Nederweert 1988. 19. Trew M, Everett T. Human Movement: An introductory text. Elsevier: Churchill Livingstone; 2005. 20. Junqueira LC, Carneiro J, Kelley RO. Functionele Histologie. Elsevier: Maarssen; 2002. 21. Dvir Z. Clinical Biomechanics. Churchill Livingstone: Philadelphia; 2000. 22. Wingerden BAM van. Connective Tissue in Rehabilitation. Scipro: Verlag-Vaduz; 1995. 23. Hertling D, Kessler MR. Management of common musculoskeletal disorders; physical therapy principles and methods. Lippincott Williams & Wilkins; Philidelphia; 2006 Hoofdstuk: 24. Neuberger A, Slack HGB. The Metabolism of Collagen from Liver, Bone, Skin and Tendon in the Normal Rat. Biochemistry Journal; 1953 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 22 Resultaten Hier staat het complete product inclusief onderbouwing. Het eerste deel omvat de deelonderwerpen, het tweede deel de onderbouwing voor de keuzes van het eerste deel. Het product in opgedeeld in 5 deelvragen. Inhoudsopgave Algemeen DEELVRAAG 1 ................................................................................................................................ 24 BINDWEEFSEL IN STRIKTE ZIN........................................................................................................................ 26 GESPECIALISEERDE CELLEN ........................................................................................................................... 26 EXTRACELLULAIRE MATRIX ........................................................................................................................... 27 VEZELS ..................................................................................................................................................... 29 DEELVRAAG 2 ................................................................................................................................ 31 INLEIDING: GEWRICHTEN ............................................................................................................................. 31 PERIARTICULAIR BINDWEEFSEL ..................................................................................................................... 33 DEELVRAAG 3 ................................................................................................................................ 36 PASSIEF .................................................................................................................................................... 36 OVERIGE PASSIEVE STRUCTUREN RONDOM DE STABILITEIT ................................................................................. 37 ACTIEF ..................................................................................................................................................... 38 SPIEREN ................................................................................................................................................... 38 DEELVRAAG 4 ................................................................................................................................ 39 IMMOBILISATIE .......................................................................................................................................... 43 DEELVRAAG 5 ................................................................................................................................ 45 Onderbouwing Hoofdstuk: Resultaten DEELVRAAG 1 ................................................................................................................................ 47 DEELVRAAG 2 ................................................................................................................................ 49 DEELVRAAG 3 ................................................................................................................................ 50 DEELVRAAG 4 ................................................................................................................................ 52 DEELVRAAG 5 ................................................................................................................................ 54 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 23 Deelvraag 1 Bouw en functie van bindweefsel in het algemeen In het menselijke lichaam is bindweefsel het meest diverse weefsel. Onder andere pezen van spieren, lichaamsfascii, maar ook bloed en lymfe vallen onder de noemer bindweefsel.3 Bindweefsel heeft de volgende functies: • Stevigheid en bescherming Het vormen van een raamwerk voor het lichaam, beschermen van organen, omgeven van andere weefsel typen en het onderling verbinden 3, 7, 20 • Transport van stoffen Stoffen vervoeren binnen het lichaam 3. 7, 20 • Opslag van energiereserves Opslaan van vet in vetcellen 3,7, 20 • Verdediging van het lichaam Reageren op binnendringers in het lichaam en aanmaken van antistoffen 3, 7, 20 We houden een indeling aan van drie typen bindweefsel: Bindweefsel in strikte zin (vetweefsel, banden en pezen), vloeibare bindweefsel (bloed en lymfe) en steunweefsels (kraakbeen en botten.)2,3 Afbeelding naar: Martini FH & Bartholomew EF, 2008 “Los” bindweefsel bevat een hoge concentratie elastine vezels. (makkelijk uitrekbare vezels) Het houdt weefsels in het lichaam samen en zorgt tegelijkertijd voor een grote bewegelijkheid tussen de structuren in het lichaam.2, 20 Dit is te zien bij (bijvoorbeeld) flexie in de pols; de spier zorgt voor een beweging van de hand ten opzichte van de pols, terwijl de huid en de aderen niet mee bewegen met de spierbuik.1 Dit komt door het vlies van losmazig bindweefsel dat de huid van de onderliggende spierbuik scheidt.3 De reden Hoofdstuk: Resultaten In de opdracht wordt beschreven dat we ons richtten op periarticulair bindweefsel, dit valt onder het bindweefsel in strikte zin. In deze categorie bindweefsel kunnen twee soorten onderscheiden worden: dicht en los bindweefsel.1, 2, 3 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 24 dat het “los” bindweefsel wordt genoemd is door de grote afstand tussen de vezels, grondsubstantie en cellen. 2 Afbeelding uit: Martini FH & Bartholomew EF, 2008 “Dicht” bindweefsel bestaat voornamelijk uit collagene vezels.(weinig rekbare vezels) Er zijn twee soorten dicht bindweefsel te onderscheiden; regelmatig en onregelmatig.3 Bij regelmatig dicht bindweefsel zijn alle vezels in dezelfde richting georiënteerd.2, 20 Denk hierbij aan een pees: deze hoeft slechts sterk te zijn in de lengterichting van de spier. Onregelmatig dicht bindweefsel is gestructureerd als netwerk, zodat krachten in verschillende richtingen opgevangen kunnen worden. Denk hierbij aan de huid: rek belasting kan van alle kanten komen. 3, 20 Vloeibaar bindweefsel zoals bloed en lymfe zijn bindweefselsoorten met cellen in een vloeibare matrix. In bloed zijn rode bloedcellen (vervoeren zuurstof), witte bloedcellen (onderdeel van immuunsysteem) en bloedplaatjes (rol bij bloedstolling) aanwezig. Het lymfestelstel heeft als functie de productie, onderhoud en transport van lymfocyten die een rol spelen bij het immuunsysteem. Verder zorgt het voor de terugkeer van vloeistoffen vanaf het perifere weefsel naar het bloed en transport van hormonen, voedingstoffen en afvalstoffen van perifere weefsel naar het bloed. 3 Onder steunweefsels vallen kraakbeen en beenweefsel (skelet). Kraakbeen (chondrocyten) wordt onderverdeeld in drie typen, hyalien kraakbeen (taai maar enigszins buigzaam,bijvoorbeeld tussen ribben en borstbeen), elastisch kraakbeen (veerkracht en buigzaam, bijvoorbeeld oorschelp) en vezelig kraakbeen (duurzaam en Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Resultaten Afbeelding uit: Martini FH & Bartholomew EF, 2008 25 sterk, bijvoorbeeld tussenwervelschijven). Beenweefsel bestaat uit harde calciumverbinding en buigzame collageen vezels waardoor beenweefsel sterk is. 3 Bindweefsel in strikte zin Wij richtten ons op bindweefsel in strikte zin omdat het periarticulaire bindweefsel in deze categorie valt. Dit type bindweefsel is op te delen in twee onderdelen: 1,3,7, 20,23 1. Gespecialiseerde cellen 2. De extracellulaire matrix Gespecialiseerde cellen Onder gespecialiseerde cellen bevinden zich een aantal celtypen. Ze worden hier onder met een korte uitleg beschreven, waarna ze per stuk verder beschreven worden. Bindweefsel bevat de volgende celtypen: • Fibroblasten (maakt en onderhoudt bindweefselvezels en de grondsubstantie)3,7,20,22 • Macrofagen (ruimen beschadigde cellen en ziekteverwekkers op.)3,7,20,22 • Vetcellen (werkt als stootkussen, heeft ook een sterke hormonale functie)3,7,20,22 • Mestcellen (hebben een functie in de afweerreactie na schade in het bindweefsel)3,7,20,22 Fibroblasten komen voor in bindweefsel en produceren de meeste onderdelen van de extracellulaire matrix.3 De fibroblasten produceren zeer diverse moleculen die samen het bindweefsel vormen. Deze zijn onder te verdelen in drie soorten die voorstadia zijn voor: 1 - Bindweefselvezels zoals collageen, elastine en reticulair - Complexe proteoglycanen - Koppelmoleculen die cellen en matrix verbindt 20 20 (zie “Vezels”) (zie “Extracellulaire matrix”) 20 (zie “Extracellulaire matrix”) - Stabiliteit: fibroblasten hebben een inwendig celskelet om druk- en trekkrachten op te vangen. 1 - Mobiliteit: fibroblasten kunnen zich verplaatsen. Na mechanische prikkeling of door alarmstoffen verplaatst hij zich naar zijn doel door actine filamenten. 1 - Communicatie: door prikkeling weet de fibroblast dat er behoefte is aan aanmaak van bindweefsel. 1 - Productie: fibroblasten maken bindweefselvezels en grondsubstantie. 1 - Opruimwerkzaamheden: zijn betrokken bij afbraak van beschadigd weefsel 1 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Resultaten Fibroblasten hebben de volgende eigenschappen:1 26 Macrofagen zijn grote cellen die beschadigde cellen en ziekteverwekkers omsluiten (fagocyteren) en opruimen.20 Een aantal macrofagen is constant aanwezig in het bindweefsel, deze worden “vaste” macrofagen genoemd. Andere macrofagen worden actief wanneer er een infectie optreedt en worden dan naar geïnfecteerde gebied aangetrokken, deze worden “vrije” macrofagen genoemd. 1,2 Vetcellen worden ook wel adipeuze cellen of adipocyten genoemd. Vetcellen werken als extra bescherming en als schokbreker. Ook werken ze isolerend waardoor minder warmte verloren gaat via de huid en als opslag voor energie. Vetcellen produceren verder het hormoon leptine. Bij afwezigheid van deze stof wordt men aangezet om voedsel te gaan zoeken. 1 Mestcellen (mastocyten) zijn kleine, mobiele cellen die vaak in de buurt van bloedvaten, darmkanaal en luchtwegen worden gevonden. 1,3,20 De mestcellen bevatten verschillende chemische stoffen 20 die worden afgegeven aan het begin van de afweerreactie bij een wond of infectie.1,3 Verder kunnen leukocyten (witte bloedcellen) zich door het bindweefsel in strikte zin verplaatsen.20 Dit zijn eiwitten die mogelijke indringers afbreken.3 Hier wordt verder op in gegaan in deelvraag 4. Extracellulaire matrix De extracellulaire matrix is de structurerende substantie van bindweefsel. De 2,3,20 extracellulaire matrix is op te delen in de volgende onderdelen : 1. Grondsubstantie 2. Vezels De grondsubstantie is een gelachtige materie waarin de cellen en vezels zich bevinden en de vezels zorgen voor de stevigheid van het bindweefsel.2,3,1 Grondsubstantie1 Deze hechtmoleculen worden “glycoproteïnen” genoemd en zijn celspecifiek. (ze hechtten een specifieke cel aan de extracellulaire matrix) Een veel voorkomende glycoproteïne is de fibronectine. Deze hecht cellen aan de extracellulaire matrix en aan elkaar. In weefsel waar cellen zich snel moeten verplaatsen zijn er slechts weinig fibronectines, zodat de cellen “vrij” kunnen bewegen. In weefsels met weinig celactiviteit zijn er dan ook veel te vinden. De fibronectines hebben een verbindingsplaats voor de verschillende cellen. De cellen zelf hebben ook een verbindingsplaats waar de Hoofdstuk: Resultaten Grondsubstantie vult als verbindend element de ruimte tussen cellen en vezels van het bindweefsel.20 De grondsubstantie bestaat uit water, proteoglycanen en glycoproteïnen.1,22 De eigenschappen van de grondsubstantie worden vooral bepaald door de proteoglycanen. Proteoglycanen zijn grote cellen die water in zich op kunnen nemen. De hoeveelheid water die ze op kunnen nemen hangt af van de glycosaminoglycanen (GAG*) die ze bevatten en bepalen de stroperigheid van het bindweefsel. Deze stroperigheid laat het transport van grote cellen (zoals voedingstoffen) toe, en zorgt er tegelijkertijd voor dat niet alle cellen zomaar kunnen transporteren. 2,4, 20 Verder bevat de grondsubstantie een aantal hechtmoleculen die de extracellulaire matrix met de gespecialiseerde cellen verbindt.1,2 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 27 fibronectines zich aanhechten. (bij de fibroblast heet dit een integrine) Bij cellen waarvan de primaire taak verloren is door foutieve celdeling is deze verbindingsplaats niet meer aanwezig, waardoor ze niet meer hechten en rond gaan zwerven in het lichaam.1 *GAG: Een verzamelnaam voor suikermoleculen die water in zich op kunnen nemen. Hoofdstuk: Resultaten Afbeelding uit: Wierenga et al, 2009 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 28 Vezels We hebben de globale structuur van het bindweefsel besproken in de bovenstaande tekst. De structuren waarover we het nog niet gehad hebben zijn de vezels die zich in de extracellulaire matrix bevinden. Globaal genomen zitten er in de extracellulaire matrix drie typen vezels: collageen, elastine en reticulaire vezels.4,20,22 Collageen: Er is nog enige onenigheid hoeveel soorten collageenvezels er zijn en in de afgelopen jaren zijn er soorten bij gekomen.2,3 Collageen is een complex eiwit met een hoge treksterkte. Deze treksterkte gaat niet gepaard met hoge elasticiteit, als de vezel licht wordt opgerekt zal deze scheuren. Toch is weefsel met een hoge concentratie collageen soms rekbaar, dit komt doordat de rangschikking van de vezels onderling in de extracellulaire matrix kan veranderen.1 Een afzonderlijke collageenmolecuul is op zichzelf niet krachtig, het is de opbouw van een vezel die hem de kracht geeft. Een collageenvezel is opgebouwd uit een aantal procollageen fibrillen (extracellulair krijgt deze de naam “tropo-collageen”). Deze fibrillen bestaan uit hun beurt uit een aantal alfa-ketens, deze bestaan elk uit een drietal aminozuurketens.1,2,5,20 1, 5 Opbouw van een collageen vezel Afbeelding samengesteld uit Wierenga et al, 2009 De volgorde van opbouw van een collageen vezel (van klein naar groot): De opbouw van de alfa ketens doen denken aan een scheepstouw: Als ze uitgerekt worden trekken de drie aminozuur ketens in elkaar en wordt steviger. De vorm van deze ketens wordt behouden door een elektrostatische kracht, deze wordt ook wel een waterstofbrug genoemd. De verschillende alfa ketens hechtten aan elkaar door “crosslinking”.1,2,20 Een eenduidige definitie van de term “crosslink” is moeilijk te noemen. Het is een verbinding die in het lichaam bijna overal plaatsvindt. Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Resultaten los aminozuur aminozuur keten alfa keten tropocollageen fibril collageen vezel 29 De opbouw van de verschillende stoffen die crosslinks vormen zijn bekend, evenals hun indrukwekkende en tevens verwarrende benamingen.13,22 Ter illustratie hebben wij hieronder een lijstje opgenomen: lysinonorleucine, hydroxylysinonorleucine, aldol condensation product, histidinohydroxylysino norleucine, hydroxymerodesmosine, aldol histidine, histidino hydroxymerodesmosine, dihydroxy lysino norleucine, hydroxylysyl pyridinoline, lysyl pyridinolin 13,14 Het enzym dat er voor zorgt dat er crosslinks gemaakt worden is: lysyl oxidase. Deze zorgt er voor dat er uit Lysine en Hydroxylysine er een crosslink gevormd wordt.13, 14 Bij de collageenvezels zijn crosslinks mogelijk van beide grondstoffen, in elastine worden alleen crosslinks gevonden op Lysine-basis.14,22 Er zijn vaste punten waar crosslinks optreden in collageen type I. De kracht van de collageen vezels wordt bepaald door de aminozuurketens en door de crosslinks die optreden.1,7,22 Aminozuren in collageen De moleculaire structuur van de verschillende aminozuurketens van een alfaketen verschilt per type collageen. In het periarticulaire bindweefsel bevindt zich voornamelijk collageen type I.1,2 Om deze reden zullen wij slechts inzoomen op dit collageen type. Naar de Morree1 bestaat een tropocollageen molecuul uit twee alfa-I ketens en een alfaII keten. Er zijn meerdere aminozuren die zich binnen een keten bevinden, en de samenstelling is niet altijd hetzelfde. De aminozuurketens bestaan voornamelijk uit Glycine, Proline en Alanine.1,16,22 Elastine vezels Deze vezels kunnen makkelijk uitgerekt worden, tot wel 150 procent van de oorspronkelijke vorm.1, 2, 20 De functie is dan ook het geven van de mogelijkheid van weefsels om na rek terug te keren in de oorspronkelijke vorm. Deze functie wordt in het lichaam op meerdere manieren benut, denk hierbij aan de elasticiteit van de huid en bloedvaten.1, 2, 3 Globaal genomen bestaan elastine vezels uit fibriline en elastine. Fibriline zorgt voor een matrix waar de elastine zich aan hecht.5 Zoals collageen wordt opgebouwd uit tropocollageen moleculen, wordt elastine opgebouwd uit tropoelastine. De vorming van elastine is niet zodanig gestructureerd als bij collageen, wel treden er crosslinks op zoals bij collageen.1 Reticulaire vezels Hoofdstuk: Resultaten Dit zijn dunne collageenvezels die een netwerk vormen die onder andere steun geven aan orgaancellen.2,20,22 Voor de doeleinden van deze tekst is het niet zinvol om verder op dit onderwerp in te gaan. Deze tekst gaat voornamelijk over periarticulair bindweefsel. Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 30 Deelvraag 2 Alvorens verder in te gaan op het bindweefsel van een gewricht volgt eerst een uiteenzetting over de soorten gewrichten die er in het lichaam aanwezig zijn. Dit is noodzakelijk om duidelijk aan te geven met welke soorten gewrichten we in dit product te maken hebben. Inleiding: gewrichten De verbinding tussen botstukken wordt een gewricht (articulatio) genoemd. Deze gewrichten zorgen er voor dat het lichaam de mogelijkheid heeft om te bewegen. Gewrichten kunnen een grote beweeglijkheid bezitten of slechts weinig tot niet beweeglijk zijn.4 Er zijn 3 soorten gewrichten te onderscheiden; 1. Articulatio fibrosa Botstukken door bindweefsel verbonden.4 2. Articulatio cartilaginea Botstukken door kraakbeen verbonden.4 3. Articulatio synovialis Botstukken door een gewrichtsholte van elkaar gescheiden.4 Articulatio fibrosa is onder te verdelen in 3 soorten. 1. Syndesmosis Botstukken door collagene of elastische vezels met elkaar verbonden, bijvoorbeeld het ligament flava die de wervelbogen met elkaar verbindt. 3,4 2. Sutura Botstukken zijn verbonden door een smalle bindweefselstrook oftewel een naadverbinding. Deze verbinding komt alleen voor bij de schedel. 3,4 3. Gomphosis Verbinding tussen tand en tandkas, is een schokdempende laag tussen tand en kaken.3,4 Articulatio cartilaginea is onder te verdelen in 2 soorten. Hoofdstuk: Resultaten 1. Synchondrosis Wanneer de verbinding alleen tot stand komt door hyalien kraakbeen. (bijvoorbeeld de verbinding tussen manubrium sterni en het corpus van het borstbeen) 3,4 2. Symphysis In het midden is vezelig kraakbeen aanwezig en de botstukken zijn bedekt met een dun laagje hyalien kraakbeen (bijvoorbeeld de verbinding van de beide ossa pubis) 3,4 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 31 Articulatio synovialis bestaat uit twee of meer botstukken in een gewrichtsholte die omgegeven wordt door een kapsel. De hoeveelheid botstukken in een gewricht bepaalt de benaming van het gewricht. 3,4 Twee botstukken = enkelvoudig gewricht = articulatio simplex Meer dan twee botstukken = samengesteld gewricht = articulatio composita Twee botstukken op twee plaatsen = articulatio duplex Bewegingsuitslag gewricht Soort verbinding Geen beweging (synartrose) Gomphosis en synchondrosis Weinig beweging (amfiartrose) Syndesmosis en symfysis Vrije beweging (Diartrose) Synovialis3 Hoofdstuk: Resultaten Wanneer er in dit verslag verder wordt gesproken over gewrichten gaat het hier om synoviale gewrichten. (articulatio synovialis) Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 32 Periarticulair bindweefsel Periarticulair bindweefsel betreft het bindweefsel rondom een gewricht. (peri: rondom, articulair: m.b.t. een gewricht) De stevigheid van dit bindweefsel wordt voornamelijk verkregen uit collageen type I. Er zijn meerdere bindweefsel structuren rondom een gewricht te benoemen, namelijk: 1. Gewrichtskapsel 2. Ligamenten 3. Pezen Gewrichtskapsel Het gewrichtskapsel verbindt de botstukken van een gewricht.4 Het gewrichtskapsel bestaat uit twee lagen: 1. Membrana fibrosa 2. Membrana synovialis De membrana fibrosa is de buitenste laag die word gevormd door vezelig bindweefsel met veel collagene vezels.4 Op plaatsen waar de membrana fibrosa een sturende functie heeft is deze versterkt met ligamenten.1 De membrana synovialis is de binnenste laag van het kapsel en word gevormd door losmazig bindweefsel. Over de aanhechting van het kapsel aan de omliggende botstukken van het gewricht worden verschillende manieren genoemd in de literatuur. Er worden twee manier genoemd waarop het kapsel kan aanhechten aan het bot. 1. Aanhechting direct aan het bot 2. Aanhechting aan het periost Er is onduidelijkheid in de literatuur welke het meest voor komt. In Lohman wordt aangegeven dat onder kapselaanhechting alleen de aan hechting van het membrana fibrosa valt. Het merendeel van de vezels lopen door in het beenweefsel, terwijl een minderheid van de vezels overgaat in periost. In de Morree word er gesproken over de in de diep gelegen vezels van de membrana fibrosa die direct aanhechten op het bot. De aan de buitenkant gelegen vezels van de membrana fibrosa dringen het periost binnen. De aanhechting vind overwegend plaats via het periost en in mindere mate direct op het bot. In Dos Winkel spreekt men over directe en indirecte aanhechtingen. Directe aanhechting is de meest voorkomende, hier is er sprake van een abrupte overgang tussen bot en het aanhechtende weefsel. Bij indirecte overgang is de overgang niet zo abrupt en is de overgang tussen bot en weefsel niet zo duidelijk te zien. Bij beide soorten insertie is er sprake van oppervlakkige en diepe vezels. Rondom ligamenten is er enige onduidelijkheid; De verdikkingen van het gewrichtskapsel wordt wel eens vergist voor een los ligament. Omdat deze verdikkingen wel specifiek optreden, vallen ze ook onder de noemer “ligament”. Er zijn drie typen ligamenten te onderscheiden1,22: Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Resultaten Ligamenten 33 Inter capsulair Capsulair Extra capsulair Ligamenten die geen onderdeel zijn van het kapsel, maar zich wel binnen het gewricht bevinden (denk aan de kruisbanden van de knie) Verdikkingen van het kapsel zelf, dit is dus de membrana fibrosa van het gewrichtskapsel. Ligamenten die zich buiten het kapsel bevinden (denk aan ligamentum collaterale mediale van de knie) Ligamenten bestaan voornamelijk uit collagene vezels, zo’n 70 tot 80% van het droge gewicht bestaat uit collagene vezels. De ligamenten zijn gebouwd om trekkrachten goed te doorstaan zonder verlenging van zijn structuur.1,2 Als er wel verlenging optreedt door een hoge trekkracht kan deze kracht in eerste instantie opgevangen worden door de hergroepering van collageen vezels in de matrix. Als de kracht groter wordt zal de rek uit de collageenvezels komen, maar deze is zeer gelimiteerd. (zie collageen, deelvraag 3 over verlenging) Als ook deze rek is opgebruikt treedt er schade op: De crosslinks tussen de procollageen moleculen worden dan verbroken.1 Pezen Pezen brengen de krachten van spieren over op de botstukken. Pezen worden op rek belast en bestaan uit een hoog collageencomponent. (99% collageen type I met sporadisch elastistine vezels verspreid tussen het collageen) Doordat pezen op rek worden belast zijn de collagene vezels vaak in één richting georganiseerd. De pezen zijn dan ook net als ligamenten gebouwd om trekkrachten goed te doorstaan zonder dat er verlenging optreedt in zijn structuur.1 Afbeelding uit: De Morree, 2008 Dit is een glijlaag ten opzichte van de omgeving van de pees. De mate van verplaatsing ten opzichte van de omgeving bepaald of een pees door een losmazig bindweefsel vlies (paratenon) of door een synoviale schede (vagina synovialis tendinis) wordt omgeven. Bij een pees waarbij er weinig verplaatsing optreedt, bijvoorbeeld de achillespees bij flexie – extentie van de voet, voldoet paratenon. Bij weefsel waarbij veel verplaatsing optreedt, bijvoorbeeld lange flexoren van de pols, kan er een synoviale schede aanwezig zijn. Dit is een peesschede die gevuld is met synovia, waardoor er geen contact is tussen pees en omgeving. De drukkrachten evenals de mate van verplaatsing bepalen met welke structuur de pees wordt omgeven.1 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Resultaten Het collageen in de pezen is gerangschikt in bundels (fascikels).4 Deze worden omgeven door een dun vlies waarin ook bloedvaatjes, lymfevaatjes en zenuwvezels lopen. (endotenone) De bundeltjes kunnen in de pees enigszins schuiven ten opzichte van elkaar. Alle bundels samen worden ook weer omgeven door een vlies. (epitenon) 34 Hoofdstuk: Resultaten Tussen de vezels in een bundel liggen tendoblasten. (fibroblasten in pezen worden tendoblasten genoemd) Deze produceren proteoglycanen en collageen. Met hun lange uitlopers waarmee ze tussen de vezels in een bundel kunnen komen houden ze de matrix in goede conditie. In de groeifase van een pees is het aantal tendoblasten hoog. Wanneer de pees volgroeid is, voldoet een kleiner aantal tendoblasten. 1 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 35 Deelvraag 3 Functie van periarticulair bindweefsel m.b.t. bewegingsremming en bewegingssturing van gewrichten. Zoals eerder vermeld bestaat periarticulair bindweefsel uit het gewrichtskapsel, ligamenten en pezen. Zonder deze weefsels zou een gewricht niet meer zijn dan 2 botten die met een laagje kraakbeen over elkaar heen glijden als ze door spieren worden bewogen. Pezen zorgen voor de overbrenging van de krachten van de spier op het bot om tot een beweging te komen. Het kapsel zorgt voor de smering van het gewricht en de daarin liggende ligamenten zorgen er op meerdere manieren voor dat het gewricht zich in het juiste traject beweegt. Door middel van bewegingsremming en bewegingssturing zorgt het periarticulair bindweefsel er voor dat gewrichten functioneel kunnen bewegen. Zonder deze remming en sturing zouden gewrichten een gebrek hebben aan stabiliteit. Over de definitie van stabiliteit is veel discussie.1,7 Wij houden de definitie aan die aangegeven wordt door Egmond en Schuitemaker7, deze houden de definitie van White en Panjabi aan. De definitie luidt: (klinische) stabiliteit is het vermogen van een gewricht om onder fysiologische belastingsomstandigheden zijn bewegingspatroon te handhaven. Een gewricht heeft meerdere factoren rondom stabiliteit; De vorm van het gewricht, het neurogene systeem, de actieve weefsels om het gewricht heen en de passieve weefsels om het gewricht. Het neurogene systeem werkt als een brug tussen de actieve en passieve elementen.1,7 Wij delen de functies van het bindweefsel op in twee delen: passief, waarbij het bindweefsel voor een directe bewegingssturing zorgt en actief, waarbij er door feedback aan het centrale zenuwstelsel een actie wordt ondernomen. Passief betekend niet dat het weefsel inactief is: het weefsel is continu aan het vernieuwen en wordt geoptimaliseerd voor zijn functie binnen het gewricht. Passief Ligamenten kunnen er direct voor zorgen dat een gewricht in zijn beweging geremd wordt. Dit kan men zien bij de voorste- en achterste kruisbanden; Deze zorgen samen met de meniscii voor sturing van de femurcondylen en remmen de ab- en adductie van het onderbeen.1,4,17 Gezien periarticulair bindweefsel collageenrijk is (zie deelvraag 2), kan het weefsel slechts weinig verlengen. Het lichaam zal dan ook door een actief verdedigingsproces het gewricht hiervoor beschermen (zie Neurologisch). Als er toch verlenging optreedt door een te hoge spanning kan er schade optreden. In de Morree1 en in Egmond & Schuitemaker7 wordt de onderverdeling van “White en Panjabi” aangehouden. Hier wordt een indeling gemaakt in fasen die het bindweefsel doorstaat bij verlenging. Deze verlenging gaat in 3 fasen; De neutrale zone, elastische zone en plastische zone. Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Resultaten In de knie is het effect van een te lang of te kort intra-articulair ligament duidelijk; als de voorste kruisband na operatie te kort is zal de bewegingsuitslag belemmerd worden. Als deze te lang is, zal de stabiliteit van het gewricht in het gedrang komen.10,11 In andere gewrichten heeft het bindweefsel een soortgelijke functie.1,7,21 36 Neutrale zone: Zoals eerder beschreven zal bij lichte verhoging van de trekkracht er een verandering optreden in de ligging van de collageenvezels in de extracellulaire matrix. Deze verhoging van de trekkracht zal zorgen voor een spanningstoename in het weefsel. De collageenvezels zullen bij deze spanningstoename een “recht” verloop vertonen, onbelast zouden de vezels meer een golvend verloop laten zien. Dit is nog binnen de grenzen van fysiologische belasting en het voetgedeelte (aangeduid als “neutrale zone”) van de curve.1,7,19,21,22,23 Elastische zone: Spanning- verlenging diagram van een ligament, Afbeelding uit: De Morree, 2008 Dit wordt in andere literatuur ook vaak als “lineaire zone” benoemd. Hier treedt er vervorming op van de weefsels en kan de matrix de krachten niet meer opvangen door collageenvezels te ordenen. Er is nog enig behoud van de vorm van het weefsel, maar er treedt wel schade op 1, 7,19,21,22,23 Aan de hand van “Wingerden van”22 nemen wij aan dat bij therapeutische rek men zich in deze zone bevindt. Plastische zone: Door de rupturering van de crosslinks treedt er vervorming van het weefsel op.1, 7,19 In een fysiologische omstandigheid is de verlenging van het bindweefsel binnen de neutrale zone, hierbij treedt er geen schade op. 1, 7,19,21,22,23 Overige passieve structuren rondom de stabiliteit Het labrum is het kraakbeen dat zich om het gewricht bevindt.6 Deze zorgt eveneens voor stabiliteit van het gewricht. Wij gaan hier verder niet op in, omdat het niet behoort tot het bindweefsel in strikte zin. Synovia is gewrichtssmeer die zich binnen de gewrichtsholte bevindt en gemaakt wordt door het synoviale membraan.1,4,8 De synoviale vloeistof en de druk binnen het gewricht zorgen ook gedeeltelijk voor stabiliteit.4,8 Gezien deze beroepsopdracht gericht is op periarticulair bindweefsel is het niet van toepassing om hier verder op in te gaan. Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Resultaten Botstukken op zelf zorgen ook al voor een remming van de beweging door hun vorm. Bij de vorm van het gewricht kan men denken aan de sluiting tussen het olecranon en de humerus. In extentie van de arm zal deze zorgen voor stabiliteit doordat het olecranon zich als het ware haakt om het gewricht. Ieder gewricht heeft een positie waarbij het contactoppervlakte van de botstukken die aan het gewricht participeren optimaal is. We noemen deze positie de “Closed-packed position”, “Maximum closed packed position” of “Maximale Vormsluiting”.7 De positie die hier tegenover staat is de “Loose-packed position”, hierbij zijn het de omringende weefsels die voor stabiliteit moeten zorgen. 37 Actief In het periarticulaire bindweefsel zitten, evenals in spieren en pezen, sensoren die feedback geven aan de hersenen over onder andere de gewrichtsstand, pijn en rek van een gewricht. In het kapsel en de ligamenten zitten vier soorten sensoren die informatie doorspelen aan het centrale zenuwstelsel. Het gaat hierbij dus om “proprioceptieve” informatie. Hieronder is een indeling gemaakt van de sensoren die de proprioceptieve informatie doorspelen. Deze indeling is volgens “Wyke” en wordt aangehouden door de Morree en door Egmond en Schuitemaker.1,7,10,11 Type Functie Functie m.b.t. spieren I Proprioceptieve informatie door aan het centrale zenuwstelsel II Geven voornamelijk informatie bij het inzetten van bewegingen en bij het bereiken van eindstanden Ondersteunen de spieren bij bewegen. Dit kan zich uiten in bewegingsonzekerheid (fear of giving way1) III Bevinden zich voornamelijk in ligamenten, informeren het zenuwstelsel over ligamentaire sturing Hebben een inhiberende werking op de spieren bij uiterste gewrichtsstanden IV Vrije zenuwuiteinden die waarschuwing geeft bij dreigende weefselbeschadiging Zorgen voor een reflexmatige reactie op bijvoorbeeld overrekking. Dit is herkenbaar bij een inversietrauma; hierbij proberen de omliggende spieren het gewricht in een fysiologische stand te houden Bij weefselschade waarbij het zenuwweefsel aangetast wordt, zal er een verstoord gewrichtsperceptie optreden. Dit kan zich uiten door onzekerheid van het bewegen van het gewricht.1,7,11,22 Spieren Hoofdstuk: Resultaten De spieren worden aangestuurd door het neurologische systeem. Bij de tabel kan men zien dat de spieren worden geremd of juist aangespannen om het gewricht stabiel te houden.1 Bij veel gewrichten hebben de spieren een actieve functie in het stabiliseren van het gewricht. Bij de schouder is dit duidelijk te zien, de rotator cuff musculatuur zorgt voor een stabiliserende werking.17 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 38 Deelvraag 4 Verandering in vorm en functie van periarticulair bindweefsel na trauma en/of immobilisatie. Herstel na trauma Wanneer weefsel word belast buiten zijn fysiologische grenzen treed er schade op. Het herstelproces gaat onmiddellijk van start en verloopt in een vaste volgorde.2 Het verloop van het herstel van bindweefsel is bijna gelijk aan die van ander weefsel zoals in de literatuur is beschreven.2,22 Dit herstel is een proces van reparatie. Het herstelde weefsel benadert de oorspronkelijke functie maar is dus een anders soort weefsel.1 (regeneratie betekent letterlijk opnieuw aangroeien6 en vind ook wel plaats maar veel minder, regeneratie is bijvoorbeeld te vinden in de opperhuid, de lever en de axonen van doorgesneden zenuwvezels.1) Dit proces van genezing kan worden onderverdeeld in drie verschillende fasen.1,7,22,23 Deze fasen zijn echter niet strikt gescheiden, ze lopen in elkaar over.1,2,7 Fase 1: Ontstekingsfase Fase 2: Proliferatie en productie fase Fase 3: Organisatie fase1, 7, 22,23 Fasen van herstel. Afbeelding uit: Egmond en Schuitemaker, 2006 Fase 1 wordt gekenmerkt door ontsteking. Een ontsteking is een fysiologische reactie op het letsel wat er is ontstaan in weefsel. 1,23 Het doel van een ontstekingsreactie is plasma (vloeistof), witte bloedcellen en fibroblasten snel naar de plek van het letsel te brengen.1 Er zijn een aantal symptomen die een ontsteking kenmerken, rubor (roodheid), tumor (zwelling), calore (warmte), dolore (pijn) en functio laesie (verstoorde bewegelijkheid) 1,2,7,23 Een ontsteking word vaak verward met een infectie. Bij een infectie zijn er bij het letsel bacteriën binnengedrongen die zich verspreiden en dus een gevaar vormen binnen het lichaam. 1 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Resultaten In de meest gangbare leerboeken wordt aangegeven dat de halfwaardetijd voor periarticulair bindweefsel 300-500 dagen kost. Dit is de tijd die het weefsel nodig heeft om voor de helft (!) te herstellen. Het herstel van bindweefsel is dan dus nog niet compleet. Dit houdt niet in dat de patiënt het weefsel niet mag belasten, maar er moet wel rekening gehouden worden met het feit dat het zelfs na ruim een jaar het weefsel nog aan het herstellen is. 39 Bij een letsel zijn twee reactie direct noodzakelijk; stolling en zwelling.1,2,23 Stolling met als doel het bloeden uit beschadigde vaten te stoppen en zwelling van de intacte vaten met als doel vocht en witte bloedcellen naar de wond te brengen. 1,23 Deze twee reacties staan hieronder nader toegelicht. Stolling De bloeding uit beschadigde bloedvaten moet worden gestopt om te voorkomen dat er veel bloed verloren gaat.1 Door middel van stollingsreacties word er fibrine gevormd.1,23 Dit zijn fibrogeenmoleculen, een plasma eiwit in het bloedplasma, die zijn omgezet tot fibrine.3 Deze vormen uiteindelijk een stolsel wat bestaat uit onoplosbare fibrinedraden.1,23 Fibrinedraden overspannen de beschadigde ruimte en kleven aan de wondweefsel vast. Hierdoor leveren ze een eerste bijdrage aan de treksterkte van het wondgebied. 1 Bloedplaatjes verplaatsen de fibrinedraden. Bij een lichte letsel in het collageen van ligamenten en kapsel kan deze contractie van het stolsel de verlenging van ligamenten en kapsel een beetje compenseren. 1 Zwelling Bij weefselschade komen ontstekingsmediatoren vrij. De intakte bloedvaten worden door deze ontstekingsmediatoren (alarmstoffen en weefselhormonen) aangezet tot verwijding.1,23 Door de vaatverwijding word bloed sneller door het weefsel getransporteerd. Ontstekingsmediatoren veroorzaken vasodilatatie (verwijding van bloedvaten) in alle in takte lokale vaten, wat als effect de roodheid en warmte heeft. Door het lekken van de venulen gelegen aan de capilairen ontstaat er zwelling. Door middel van verschillende ontstekingsmediatoren kan een zwelling enkele dagen onderhouden worden. Ook geven deze ontstekingsmediatoren chemische boodschappen af waar immuun- en reparatiecellen op reageren. 1 Ook mestcellen hebben een bijdrage aan deze verwijding.1,23 Doordat deze worden geprikkeld door een chemisch stofje (substance p) gaan ze histamine en heparine afgeven. Deze stoffen veroorzaken vaatverwijding in kleine venulen23 en terugtrekken van de randen van de endotheelcellen. Hierdoor treed vocht onmiddellijk in de intracellulaire ruimte. 1 Immuunsysteem Tijdens een ontstekingsreactie wordt er ook een beroep gedaan op het immuunsysteem. Met zwelling van de bloedvaten en uitreden van plasma worden de granulocyten ook actief. Bij ontstekingsreactie zijn vooral de neutrofiele granulocyten betrokken.1 (Dit zijn witte bloedcellen, zeer bewegelijk en facogyteren3) Deze worden aangetrokken door ontstekingsmediatoren23 en hechten zich aan de venulenwand. Daar gaan ze op zoek naar indringers en schakelen die uit door ze te fagocyteren. Granulocyten leven maar kort. Marcofagen gaan door met opruimen na de granulocyten. Macrofagen leven langer maar hebben een vertraagde reactie en zijn pas na een dag in het beschadigd weefsel. Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Resultaten Door de gestoorde circulatie in weefsel met letsel zijn er minder zuurstofmoleculen aanwezig in het gebied. Als reactie hier op gaan cellen suiker omzetten in lactaat met als gevolg dat de pH daalt en er verzuring ontstaat. Door extra uitgetreden vocht en een reactie van de waterstof ionen met de glycosaminoglycanen verliest de matrix voor een deel zijn gelachtige substantie en word het wateriger. Hierdoor kunnen de vrijbewegende cellen zich goed verplaatsen in het ontstoken weefsel.1 40 Macrofagen ruimen indringers, dode granulocyten en bacterieresten op. Daarnaast verwijderen ze bloedstolsels en overtollig weefselmateriaal uit het wondgebied. 1 Tevens geven ze stoffen af die andere macrofagen en immuun cellen aantrekken, waar fibroblasten op reageren en een stof die groei van nieuw capillairen bevordert.1, 7 Wanneer er letsel optreed reageert het lichaam onmiddellijk met de bovenstaande reacties.1 Fase 2 bestaat uit de proliferatie en productie fase. Zoals eerder vermeld lopen de fasen in elkaar over. Al tijdens de ontstekingsfase worden er acties ondernomen om de tweede fase te starten. Mestcellen voor vaatverwijding en macrofagen voor opruimen geven ook groeifactoren af. Door middel van deze chemische boodschappen geven ze boodschappen af die groei, differentiatie en functie van lichaamscellen beïnvloeden. 1, 23 In de proliferatie fase is het van belang dat de opbouw van weefsel en de nieuwvorming van capillairen in gang word gezet.23 De rustende fibroblasten in het wondgebied worden gestimuleerd door signalen van onder andere de macrofagen. Binnen een dag na het letsel worden fibroblasten geprikkeld om zich te begeven naar het beschadigde weefsel. Dit doen ze door langs de fibrinedraden en het collageen zich te verplaatsen. Binnen twee dagen zijn ze volop aanwezig in het beschadigde weefsel en produceren hierin het nieuwe weefsel. 1 Wondcontractie De eerste wondcontractie heeft plaats gevonden door contractie van de fibrinedraden. Ook fibroblasten leveren de eerste dagen een bijdrage aan het verkleinen van de wond. Fibroblasten kunnen collageen type III verplaatsen ten opzichte van elkaar. Dit doen ze door hun lamellipoda (soort uitstulpsels) uit te steken, te verankeren in collageen en intrekken. Het effect van deze cellen is niet groot maar leveren wel een bijdragen aan de structurering van de wond. 1, 7 Aan het eind van de eerste week gaat de myofibroblast een rol spelen.1,23 Myofibroblasten worden gevormd uit fibroblasten. Macrofagen geven hier de aanzet voor. Myofibroblasten maken in hun cel x-smooth muscle actine aan. Actinefilamenten zijn eiwitten de functie hebben om te kunnen uitrekken en iets naar hun toe kunnen trekken.1,23 De actinefilamenten hechten zich aan het omliggende collageen. Met hun actines kunnen myofibroblasten verkorten en aan collageen trekken. Myofibroblasten doen dit niet individueel maar werken samen door onderlinge communicatie kanalen. In herstellende wonden richten de myofibroblasten zich in de trekrichting van de wond. 1,7 Binnen drie tot tien dagen zorgen de myofibrobasten er voor dat de wondranden naar elkaar toe getrokken worden. 7 In de productie fase is er sprake van vormen van collageen. In de vroegste fase is dit collageen type III. Deze worden in willekeurig richting neergelegd.23 Door belasten van het wondgebied wordt er informatie vergaard over de richting van trekkracht. Vervolgens wordt collageen type I aangelegd. Het collageen type III wordt gebruikt als een soort van steiger waar de collageen type I op gebouwd wordt. De nieuwgevormde collagene fibrillen bevatten voornamelijk waterstof bruggen, maar crosslinking is dan nog niet opgetreden. Hierdoor is het vormende litteken nog kwetsbaar. 1, 7 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Resultaten Als de macrofagen uit het wondgebied verdwenen zijn verdwijnen ook de myofibroblasten. (myofibroblasten verdwijnen door apoptose, geprogrammeerde celdood) 1 41 Littekenweefsel wordt in de eerste maand steeds meer aangepast aan de trekrichting van de belasting die er op inwerkt. De collageen type I vezels worden aangelegd op collageen type III vezel en zullen zich dus in de trekrichting van collageen type III vezel richten. Overtollige vezels in de verkeerde richting worden verwijderd. 1, 2 Tijdens de proliferatiefase neemt de hoeveelheid collagene vezels in het littekenweefsel toe. Tijdens de organisatiefase neemt ook de trekvastheid door rijping en crosslinking verder toe. Afbeelding uit: de Morree, 2008 In fase 3 neemt de treksterkte van het litteken steeds meer toe. De collagene vezels worden dikker en crosslinking verhoogd de stevigheid.1, 7 Fibroblasten blijven doorgaan met herstructuren van nieuwgevormd bindweefsel. Ze zorgen er voor dat dit steeds meer gaat lijken op het oorspronkelijke weefsel maar dit kan alleen als het weefsel functioneel wordt belast. 1 Onder belasting zullen de vezels zich gaan vormen in de trekrichting.23 Belastbaarheid van pezen en ligamentlittekens is pas weer na vele maanden op peil. Na negen maanden zijn beschadigde pezen nog maar op 75% van hun oorspronkelijke trekkracht. 1 Mechanisch herstel van een ligament is niet voldoende. Pas na het ingroeien van zenuwvezels kunnen de proprioceptieve prikkels weer voor de sensomotorische terugkoppeling zorgen. 1, 7 Beinvloedende factoren bij herstel Het herstelproces van een letsel kan op verschillende manieren worden beïnvloed. Deze zijn onder te verdelen in lokale en systemische factoren. - type, grootte en plaats; schone nette wonden door scalpel genezen sneller dan vervuilde door een stomp voorwerp veroorzaakte wonden 1,2,23 infectie; energie die nodig is om indringers op te ruimen remmen het proces tijdens de proliferatie fase 1,2,23 vaatvoorziening; wonden in weefsel met weinig bloed genezen traag door het ontbreken van sterke eerste ontstekingsreactie 1,2,23 medicatie; bepaalde medicatie kunnen zorgen voor een vertraagde wondgenezing1, 2 radiotherapie; bloedvaten worden aangetast en fibroblasten uitgeschakeld beweging; eerste dagen leidt beweging tot beschadiging van nieuw capillairen. 1, 2 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Resultaten Lokale factoren 42 Systemische factoren - circulatie; door pathologie kan er verminderde bloedaanvoer zijn 1,2,23 voeding; ondervoeding belemmerd een voorspoedige wondgenezing 1,2,23 hormonale status; bijvoorbeeld een diabetes patiënt die niet trouw insuline neemt. 1,2,23 Immobilisatie Na bepaalde trauma’s wordt er gekozen voor een periode van immobilisatie (al dan niet volledig of gedeeltelijk). Immobilisatie betekent het onbeweeglijk maken van een lichaamsdeel. 1 Immobilisatie na trauma Na een trauma wordt de mate van schade beoordeeld. Hierbij wordt ook de behandelmethode gekozen, conservatief of operatief. Bij een partiële ruptuur wordt er gekozen voor een conservatieve behandeling, bij ernstige rupturen waarbij de uiteinden niet meer uit zichzelf aan elkaar kunnen groeien is een operatie noodzakelijk. Door beperkte hechtingsmogelijkheden kan er een te kort (met als mogelijk gevolg een gestoorde bewegingsuitslag) of te lang (met als mogelijk gevolg instabiliteit) ligament ontstaan. 1,7 Immobilisatie van onbeschadigd gewricht • De hoeveelheid water, proteoglycanen en collageen nemen af. Gezien de matrix (bestaande uit o.a. water en proteoglycanen) er voor zorgt dat de collageen vezels gestuurd worden in hun bewegingsrichting, wordt het voor het ligament lastiger om krachten op te vangen. Dit verklaart ook de beperking in mobiliteit na immobilisatie: Normaliter wordt in het begin van de verlenging van het ligament de vezels in de lengterichting gerangschikt. Als de matrix deze functie niet volledig meer kan uitoefenen, is het niet meer mogelijk om deze rek te behalen.1,7 • Doordat de hoeveelheid water afneemt kunnen de collageen vezels minder goed hechten aan de proteoglycanen. Hierdoor ontstaan er onderling crosslinks en is er risico op verminderde range of motion en verlies van flexibiliteit.22 • De opbouw en afbraak van collageenvezels versnelt, wat nadelige gevolgen heeft voor de kwaliteit van het weefsel. De richting van de collageenvezels is willekeurig, normaliter wordt dit aangepast aan de trekrichting van het weefsel. Dit is nu niet mogelijk door de afwezigheid van een trekrichting.1,7 • Door het krachtsverlies van het ligament is de aanhechting van de pees naar het bot zwakker. 1,7 Wanneer er kracht wordt uitgeoefend op ligamenten die geïmmobiliseerd zijn geweest zullen deze eerder scheuren. Bij lagere krachten verlengen deze zijn geweest meer dan “gezonde” ligamenten. Ze kunnen hun sturende taak minder goed uitvoeren. Afhankelijk Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Resultaten Het kan voorkomen dat een gezond gewricht moet worden geïmmobiliseerd door letsel in nabijgelegen weefsel. Dit heeft verschillende invloeden op het onbeschadigde geïmmobiliseerde ligament:1,7 43 Hoofdstuk: Resultaten van de periode van immobilisatie is het gewricht in meer of mindere mate beperkt. Dit wordt bepaald door de veranderingen die zijn ontstaan in het samenspel tussen ligamenten en spieren, verstoring van de eigenschappen van het gewrichtsvlak en de synovia. 1 Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 44 Deelvraag 5 Verandering in bewegingsgedrag van gewrichten t.g.v. stoornis in periarticulair bindweefsel (osteokinematische resp. arthrokinematische benadering). Allereerst: Om antwoord te geven op de vraag wat de discrepantie is tussen de osteokinematische en arthrokinematische benadering: Een osteokinematische benadering is een meer modelmatige benadering dit geen rekening houdt met de structuren in een gewricht.7,18 Het gewricht wordt gezien als een schanier, wel een schanier die soms meedere bewegingsmogelijkheden heeft, maar wel zo simpel als een schanier. Als men kijkt naar het periarticulaire bindweefsel is het niet mogelijk om deze modelmatige benadering in arm te nemen. Het is duidelijk dat het bindweefsel een sturende rol heeft in het gewricht en er voor zorgt dat er een specifieke beweging van de participerende botstukken optreedt.9,10,11 Hierbij wordt er een rol- en een glijbeweging gemaakt (deze terminologie verschilt wel eens met schommel en schuif, maar het gaat hier om een voorbeeld) waarbij het samenspel tussen de twee zorgt voor een grote bewegingsuitslag, terwijl de stabiliteit van het gewricht behouden wordt. De osteokinematische benadering is dan ook meer van toepassing voor het maken van berekeningen met betrekking tot het bewegingsapparaat. Om meer inzicht te krijgen in krachten die op het lichaam inwerken kan het zinvol zijn om de situatie te simplificeren en geen rekening te houden met de echte werking van het gewricht. Het is echter wel belangrijk om te begrijpen dat dit geen accurate weergave is van de werkelijkheid. We hebben in de eerste vier deelvragen van dit product kunnen zien hoe bindweefsel opgebouwd wordt en hoe herstel hiervan optreedt. Voor de duidelijkheid van dit stuk willen we kort nog samenvatten wat de bevindingen zijn geweest. Het bindweefsel dat in deze beroepsopdracht centraal staat is het periarticulaire bindweefsel. De functie van het periarticulaire bindweefsel is om stabiliteit in het gewricht te waarborgen en daarmee tevens de fysiologische bewegingsuitslag mogelijk te maken. De gevolgen voor de bewegingsuitslag van het gewricht hangt af van de mate van beschadiging van het weefsel. Zoals eerder genoemd kunnen de collagene vezels zich in eerste instantie richtten op de functionele belasting. Hierbij treedt er geen schade op. Als de schade groter is, is de kans op vervorming van het ligament groter. Wij hebben als voorbeeld de kruisbanden genomen, als deze te lang of te kort zijn kan de stabiliteit van het gewricht in het gedrang komen. (zie deelvraag 3) Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Resultaten Dit bindweefsel bevat voornamelijk collagene vezels en valt onder de noemer “dicht” bindweefsel. Van collagene vezels hebben we reeds gezien dat deze zeer trekvast zijn door hun bouw. Als het weefsel licht op spanning gebracht wordt zullen de collagene vezels zich binnen de matrix “richtten” op de belastingsrichting. Als dit gebeurd is er niets aan de hand, het weefsel beschadigd nog niet. Mocht deze spanning groter worden, treedt er weefselschade op. Bij deze weefselschade begint het herstelproces en na de eerste maand zal het collageen zich weer opnieuw richtten naar de belastingsrichting. Op dat moment is het nieuwe weefsel nog niet klaar voor de volledige dagelijkse belasting, de tijd die dat inneemt is afhankelijk van meerdere factoren. Pezen (bestaan voor 99% uit collageen) zijn na 9 maanden herstel nog maar op 75% van hun oorspronkelijke kracht.1,7,22 45 Onderbouwing Voor de opdracht is veel informatie samengevat uit recente literatuur zoals de Morree1, Egmond en Schuitemaker7 en andere auteurs. Om zo recent mogelijke informatie op te nemen in ons product is het ook nodig geweest om te zoeken naar wetenschappelijke literatuur in de databanken die we eerder aangegeven hebben in het plan van aanpak. Per onderdeel van ons product is er gezocht op verschillende termen. Hoofdstuk: Onderbouwing We hebben getracht de literatuur te beoordelen aan de hand van de literatuurlijsten van het CBO. We zijn hierbij tegen een probleem aangelopen, namelijk dat punten op deze lijsten niet overeenkomstig zijn met de door ons gevonden literatuur. Om deze reden hebben we de literatuur beoordeeld op een aantal andere punten; de leeftijd, overeenkomst met onze onderwerpen, correctheid van bron vermeldingen en of de zoekacties van de auteurs beschreven werd. Verder hebben wij een overzicht van de zoektermen die wij gebruikt hebben. Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 46 Deelvraag 1 Wij zijn gestart met deelvraag één omdat wij deze basis kennis over het bindweefsel noodzakelijk achtten voor het verder uitwerken van de andere deelvragen. Bij het beschrijven van de bouw en functie van bindweefsel zijn we begonnen met de functie. De functie van het bindweefsel wordt in Martini & Bartholomew3 duidelijk weergegeven. Wij vonden dit een heldere indeling die goed weergeeft wat de functies van bindweefsel zijn. We hebben het vergeleken met de andere bronnen (de Morree1, Wierenga et al5, Winkel et al2) en de informatie kwam overeen. Daarna zijn we gaan zoeken naar een onderverdeling in de soorten bindweefsel. Er wordt een onderverdeling in drie soorten bindweefsel genoemd in Winkel et al2 en Martini & Bartholomew3. Wij hebben er voor gekozen om deze indeling aan te houden omdat dit overzicht gaf van de stof en overeen kwam met de andere literatuur. Op basis van deze onderverdeling kiezen wij er voor om ons vooral te richten op bindweefsel in strikte zin. (Dit omdat het periarticulaire bindweefsel hier onder valt) Vanuit de keuze om ons te richten op bindweefsel in strikte zin zijn wij op zoek gegaan naar de bouw van dit type bindweefsel. In Winkel et al2, de Morree1 en Martini & Bartholomew3 wordt de onderverdeling van twee onderdelen aangehouden, namelijk de gespecialiseerde cellen en extracellulaire matrix. In de Morree1 wordt geen specifieke onderverdeling gemaakt, maar de onderdelen staat er wel omschreven. Wij vonden de onderverdeling in gespecialiseerde cellen en extracellulaire matrix het meest helder en hebben er daarom voor gekozen om deze aan te houden. Vervolgens hebben wij deze twee onderdelen verder uitgezocht. Onder gespecialiseerde cellen vallen fibroblasten, macrofagen, vetcellen en mestcellen. Deze zijn nader omschreven aan de hand van de Morree1, Winkel et al2 en Martini & Bartholomew3. Onder extracellulaire matrix vallen grondsubstantie en vezels. Deze zijn nader omschreven aan de hand van de Morree1, Winkel et al2 , Martini & Bartholomew3 en Lohman4. Omdat deze onderdelen overeenkomstig waren in de verschillende bronnen hebben bij het uitwerken deze onderdelen aangehouden. Het was voor ons belangrijk om aan te geven welk type collageen er voornamelijk voorkomt in het periarticulaire bindweefsel. Dit omdat we hier later verwijzingen naar maken en omdat de eigenschappen van specifiek dit type collageen belangrijk is. De Mesh termen zijn gevonden aan de hand van de literatuur. Er is geen Mesh term gevonden voor “cross links”. We hebben de volgende gebruikt: (((("Collagen"[Mesh] OR "Collagen Type I"[Mesh] OR "Collagen Type XII"[Mesh] OR "Collagen Type III"[Mesh])) AND "Lysine"[Mesh]) AND "Hydroxylysine"[Mesh]) AND "Metabolism"[Mesh] Zelfs met alle termen die we willen hebben zijn er nog 156 artikelen te vinden. Wat wel uit de gebruikte literatuur bleek, was dat Lysine en Hydroxylysine de twee basisstoffen Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Onderbouwing We hebben hier enigzins problemen ondervonden met het vinden van literatuur. We vonden het erg lastig om specifieke literatuur te vinden die afgestemd was op de door ons gekozen onderwerpen. Zoekend naar de termen “collagen cross linking” zijn er zo’n 2268 artikelen te vinden. 47 zijn voor de vorming van cross links en onder te term metabolism valt ook de synthese (aanmaak) van cross links. Hoofdstuk: Onderbouwing Bij het schrijven van dit stuk viel het op dat de terminologie die werd gebruikt vaak verwarrend was. Er was weinig uniformiteit van de terminologie te vinden in de literatuur. Hierdoor was het verwerken van literatuur moeilijk. Wij hebben om deze reden getracht een uniform taalgebruik te hanteren bij het beschrijven van de deelvragen. Wij gebruiken ook de term “water” waar deze in bijvoorbeeld bron 20 “weefselvloeistof” genoemd wordt. De reden dat wij aannemen dat het hier om dezelfde substantie gaat, is omdat het grotendeels aan de GAG’s hecht. Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 48 Deelvraag 2 Om helder te krijgen op welke structuren wij ons richtten, hebben we een overzicht gemaakt van de verschillende gewrichten die zich in het lichaam bevinden. Hierbij hebben we een afbakening gemaakt van de gewrichten waarop wij ons richtten, het synoviale gewricht. Dit hebben we gekozen omdat dit het type gewricht is waarbij bindweefsel een centrale rol speelt. (denk hierbij aan de knie; kruisbanden, collateraal banden en pezen) Daarna hebben we een kort overzicht gemaakt van de verschillende bindweefsel soorten die onder de naam periarticulair bindweefsel vallen. Een onderverdeling van drie soorten kon gemaakt worden, hier gaat het om het gewrichtskapsel, ligamenten en pezen. We zijn per onderdeel verder gaan uitwerken wat er precies onder verstaan werd. De informatie over het gewrichtskapsel was in iedere bron redelijk uniform maar we vonden een verschil in informatie over de aanhechting van het kapsel op het bot en periost. We hebben er voor gekozen om dit ook in de deelvraag zelf op te nemen om aan te geven dat hier geen duidelijkheid over is. Wat verder de consequentie voor de verschillende aanhechtingen is, wordt niet duidelijk. Hoofdstuk: Onderbouwing Rondom ligamenten is er ook enige onduidelijkheid; De verdikkingen van het gewrichtskapsel wordt wel eens gezien als een los ligament. Wij hebben een verdeling aangehouden tussen drie onderdelen: een extra, intra en capsulair ligament. Om hier meer duidelijkheid in te verschaffen hebben wij een tweetal voorbeelden aangegeven. Wij vonden het te ver gaan om uit te zoeken precies welke ligamenten zich specifiek uitten als capsulair ligament, intercapsulair ligament, of extracapsulair ligament. Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 49 Deelvraag 3 Om goed te kunnen kijken naar de functie van het periarticulaire bindweefsel bij gewrichtsturing was het nodig om te kijken wat de verschillende onderdelen van het gewricht precies deden. We kwamen er achter dat stabiliteit een grote rol speelt. De definitie van stabiliteit (volgens White en Panjabi) luidt: (klinische) stabiliteit is het vermogen van een gewricht om onder fysiologische belastingsomstandigheden zijn bewegingspatroon te handhaven. Hieronder vallen dus een aantal aspecten; niet alleen de kracht die op een gewricht inwerkt moet goed verwerkt kunnen worden, maar ook het bewegingspatroon (en daarmee de volledige range of motion) moet gehandhaafd blijven. Omdat deze term al deze aspecten bevat, hebben we er voor gekozen om dit aan te houden. Vervolgens hebben we aan de hand van de literatuur een indeling gemaakt van de factoren die een rol spelen bij stabiliteit. De indeling die wij aanhouden is passieve en actieve stabiliteit omdat deze algemeen bekend is. Hierbij willen wij wel opmerken dat “passief” niet betekend dat de structuren om een gewricht niks doen. Er is geen actieve sturing door het lichaam, de functie van het weefsel is reeds vastgesteld. Passief betekend niet dat er in de structuren niks gebeurt, de cellen van de structuren zijn continu bezig met vernieuwing en het weefsel past zich continu aan naar de belasting waaraan het word blootgesteld. “Actief” betekend dat de structuren door het lichaam willekeurig gestuurd kunnen worden. Bij de passieve structuren die effect hebben op de stabiliteit beginnen we met het voorbeeld van de knie. Dit is gedaan omdat het een duidelijk beeld verschaft van de gecompliceerde werking van de ligamenten van een gewricht, zonder te veel op details in te gaan. Als men geïnteresseerd is in de diepere werking van ligamenten op het gewricht, raden wij “Dvir Z, 2000”21 aan als bron. Hierin is veel informatie opgenomen die inzicht geeft in de werking van ligamenten. Dit wordt gedaan per gewricht en niet alle gewrichten komen aan bod, maar de tekst is helder om te lezen. De eerste fase is bekend en wordt in alle bronnen die gebruikt zijn voor het schrijven aangehouden. Het is de voetfase en hierin reorganiseren de collageenvezels zich binnen de matrix. De tweede regio is minder duidelijk; er wordt in iedere bron aangegeven dat er schade optreedt maar of deze dusdanig is dat het herstel hierna belemmerd is, is onduidelijk. Het gaat hierbij om de lineaire regio van het diagram. In “van Wingerden”22 wordt aangegeven dat rek hierin de belasting is waarin er therapeutische waarde behaald kan worden. Dit klinkt aannemelijk maar kunnen wij met de bronnen die beschikbaar zijn Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Onderbouwing Vervolgens leggen we uit hoe de verlenging van een ligament verloopt als deze de externe krachten niet kan weerstaan. Dit is tevens een lastig onderwerp om te begrijpen. Allereerst is het belangrijk om te weten dat deze afhangt van de hoeveelheid elastine in het weefsel. Des te meer elastine, des te meer rek er mogelijk is totdat er schade optreedt. De rek op het ligamentaire weefsel wordt over het algemeen in diagrammen aangegeven. In verschillende bronnen worden verschillende fases aangegeven, hoewel de meest gebruikte indeling is in 3 onderdelen.1,7,21,22 Het verschil tussen de regio’s van rek is namelijk niet eenduidig beschreven. In één bron wordt een vijfdelige indeling gemaakt.23 Het verschil tussen deze fasen is dat de laatste fasen zoals deze beschreven wordt in de meeste bronnen nog ingedeeld wordt in drie afzonderlijke onderdelen. Gezien deze drie onderdelen inhouden dat het weefsel reeds beschadigd is, vinden wij de eerste indeling goed en houden we deze aan. 1, 7,19,21,22,23 50 niet hard maken. Wat wel duidelijk is, is dat de derde fase dusdanige schade berokkend dat het weefsel niet meer bijeen gehouden kan worden. Op de vraag of rekken zinvol is willen wij geen antwoord geven omdat wij hier niet verder op ingegaan zijn. Als men meer wil weten: In “de Morree”1 staat een goed genuanceerde uitleg van de voor- en nadelen. Deze kan gevonden worden op pagina 192 van de 5e druk. Hierna worden nog een aantal factoren genoemd die meerwaarde hebben voor de stabiliteit van het gewricht, maar niet onder de onderwerpen van deze beroepsopdracht vallen. Hoofdstuk: Onderbouwing In het actieve gedeelte van stabiliteit hebben we geprobeerd om duidelijk te maken welke systemen er ten grondslag liggen van de neurologische terugkoppeling van het gewricht. Een duidelijk overzicht van de mechano-receptoren aan de hand van “Wyke” is gemaakt, deze wordt ondersteund door Egmond en Schuitemaker, de Morree, Winchester et al10 en Katonis et al11. Hierna wordt uitgelegd wat de functie van de spieren is met betrekking tot de stabiliteit. Dit is wederom met een voorbeeld ter verheldering. Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 51 Deelvraag 4 Voor deze deelvraag hebben wij eerst uitgezocht hoe het herstel verloopt na een trauma. Alvorens te beginnen met de fasen van herstel willen wij eerst een opmerking plaatsen over de hersteltijd van bindweefsel. In de meeste literatuur (bron1,2,7,22) wordt aangehouden dat het periarticulaire bindweefsel een halfwaardetijd heeft van 300 tot 500 dagen. Let hierbij goed op dat in de literatuur steeds “halfwaardetijd” en niet “hersteltijd” genoemd wordt! Omdat dit verschil steeds weer aangegeven werd, hebben wij aan het hoofd van de afdeling celbiologie een antwoord gevraagd of onze aanname klopte. In correspondentie met meneer Wierenga is dit bevestigd. Maar waar komt nu die tijd van 300-500 dagen vandaan? In “Egmond en Schuitemaker”7 wordt aangegeven dat zij het uit “De Morree”1 gehaald hebben. Uit correspondentie met meneer de Morree is naar voren gekomen dat het uit wetenschappelijke literatuur gehaald is, maar het onduidelijk is om welke literatuur het gaat. Na vele zoektochten in de mediatheek van de HvA kwamen wij langs een boek genaamd “Connective Tissue in Rehabilitation”22 waarin bronvermelding het antwoord gaf. De aangegeven tijd komt schijnbaar uit een artikel uit 1953 genoemd: “Metabolism of collagen of liver, bone, skin, and tendon in normal rat.” Wij mogen aannemen dat er in de jaren na het schrijven van dit artikel er ook andere auteurs zijn geweest die onderzoek hebben gedaan naar de tijd die het herstel kost. Op het moment van schrijven van deze beroepsopdracht hebben wij dit helaas nog niet gevonden. In het artikel zelf wordt verder helemaal geen periode van 300 dagen aangehouden, maar een periode van 151 dagen. Is dit omdat het een halfwaardetijd betreft en de 300 dagen een complete hersteltijd betreft? We hebben hier geen verdere duidelijkheid over kunnen verkrijgen. In de literatuur staan verschillende indelingen per fase genoemd. We kiezen voor de indeling met drie fasen aan omdat deze overwegend genoemd word. Het gaat hier echter om een indeling van fasen, het proces van genezing is bij alle indelingen gelijk. Volgens de Morreé1 en Egmond & Schuitemaker7 kent wondgenezing 3 fasen die per fase weer zouden kunnen worden onderverdeeld. Deze drie fasen overlappen elkaar gedeeltelijk. Fase 1: Ontstekingsfase Fase 2: Proliferatie en productie fase Fase 3: Organisatie fase Fase Fase Fase Fase 1: 2: 3: 4: ontstekingsfase; eerste twee tot vier dagen na het letsel dag vijf tot week drie tot zes consoliderings of remodelleringsfase maturatie In de verschillende fasen word uiteengezet wat er gebeurt tijdens deze fase. Het is goed om te realiseren dat tijdens de verschillende fasen van herstel er zich complexe processen afspelen. Bij de beschrijving die wij hebben gemaakt is er niet getracht hier in volledig te zijn. Dit zou de leesbaarheid en helderheid van dit stuk niet ten goede komen. Daarnaast zou het te ver dragen om dit alles te beschrijven, hiervoor is veel meer kennis nodig op celniveau. Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 Hoofdstuk: Onderbouwing In Winkel wordt gesproken over vier fasen. Ook deze vier fasen overlappen elkaar gedeeltelijk2. 52 In de literatuur was op veel fronten overeenstemming te vinden, echter sommige vlakken waren onduidelijkheden over de volgende punten: - - - Aan het eind van de ontstekingsfase vormen fibroblasten samen met de nieuw gevormde vaatjes granulatieweefsel. Dit is vaatrijk korrelig bindweefsel dat zich vormt op de bodem van een wond en waaruit het litteken ontstaat. Volgens de morree is kan dit weefsel bij gesloten wonden eigenlijk geen granulatieweefsel worden genoemd. Winkel et al. Omschrijft van wel maar pas in fase 2. Uit contact met meneer de Morree hebben wij vernomen dat het niet van toepassing is granulatieweefsel om hier verder te vermelden. In de gehele literatuur is het moeilijk onderscheid maken tussen wanneer men spreek over het herstel van huid en wanneer men spreekt over het herstel van ligament. (of een ander weefsel) Ook is er niet duidelijk welke processen specifiek zijn voor welk weefsel. In contact met meneer de Morree hebben wij vernomen dat het herstel van huid en ligament “aardig” overeenkomt. Er mist een groot deel over de opbouw van crosslinks. In de literatuur worden crosslinks en hun taken wel genoemd. Ook dat crosslinks beschadigen bij letsel. Dat crosslinks herstellen word ook genoemd maar hoe deze crosslinks zich weer herstellen en vasthechten word niet genoemd. Het lijkt alsof hier een deel mist in de literatuur. Hoofdstuk: Onderbouwing Daarna is het effect van immobilisatie uitgezocht. In de literatuur zijn de effecten van immobilisatie van periarticulair bindweefsel omschreven. Hieruit kan worden geconcludeerd dat het immobiliseren van een gewricht nogal wat gevolgen heeft voor het periarticulair bindweefsel. (en de andere structuren om het gewricht.) Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 53 Deelvraag 5 Bij het zoeken naar literatuur voor deelvraag vijf kwamen wij er achter dat er veel overlap was met de deelvragen van het tweede deel van deze opdracht. Wanneer wij de literatuur zouden gaan uitwerken voor deze deelvraag zouden wij een groot deel van de volgende opdracht al uitvoeren. Gezien de uitwerking van de andere deelvragen en de omvang van de laatste deelvraag was het was niet reeël om deze literatuur in dit tijdbestek uit te werken. Om die reden hebben wij een samenvatting gemaakt met mogelijke aanbevelingen voor de volgende groep. Hoofdstuk: Verder beseffen wij ons dat dit project meer gericht had kunnen zijn op de bewegingssturing van een gewricht. Wij zijn er achter gekomen dat hier wel informatie over te verkrijgen is, maar slechts specifiek per gewricht. Wij verwachtten dat informatie hierover wel te verkrijgen is bij de SOMT. Dit is de Stichting Opleiding Manuele Therapie en is te vinden op www.somt.nl. Beroepsopdracht: Bouw, functie en herstel van bindweefsel. Frida Smit en Rolf ter Schure, 2009 54
