Arthrose, Ursachen und Folgen

Was ist Arthrose?

Ein Gelenk besteht aus 2 (oder mehr) Knochen, deren Enden als subchondraler Knochen bezeichnet werden. Diese Knochenenden sind jeweils von einer Knorpelschicht bedeckt, die mechanische Stösse abdämpft und aus extrazellulärer Matrix (Typ-II-Kollagen und Aggrecan: Hyaluronsäure + Chondroitin) besteht. Der Bereich, in dem die beiden Knochenenden am nächsten beieinander liegen, wird als Gelenkkapsel bezeichnet und enthält einen Hohlraum, der mit Synovialflüssigkeit (Gelenkschmiere) gefüllt ist. Finden Sie mehr Informationen 

Arthrose ist eine Erkrankung der Gelenke. Am häufigsten betroffen sind Knie- und Hüftgelenke sowie die Gelenke der Hände und der Wirbelsäule. Schätzungen zufolge leiden mindestens 10 % der Bevölkerung und 85 % der älteren Personen an dieser Krankheit.¹ Morgensteifigkeit, Gelenkschmerzen unter Belastung und Gelenkschwellungen sind oft die ersten Symptome dieser degenerativen Gelenkerkrankung. Finden Sie mehr Informationen über Gelenkschmertzen

Arthrose ist gekennzeichnet durch einen fortschreitenden starken Verschleiss des Knorpels, der dazu führen kann, dass schliesslich die Knochen direkt aufeinander reiben.² Es handelt sich um eine degenerative rheumatische Erkrankung. Das komplexe Krankheitsgeschehen betrifft auch den subchondralen Knochen (kann zur Entwicklung von Osteophyten und Sklerosen führen), die Gelenkinnenhaut (kann sich entzünden, was als Synovitis bezeichnet wird) sowie die Bänder und Muskeln.

Mehrere Faktoren können diese degenerativen Veränderungen verursachen, insbesondere Stösse und Verletzungen, Bewegungsmangel (nicht bewegte Gelenke werden nicht ausreichend mit Nährstoffen versorgt), Gelenkfehlstellungen, Übergewicht, repetitive Bewegungen, bestimmte Intensivsportarten, Muskelabbau, genetische Faktoren, Stoffwechselstörungen (vor allem im Fall der Gelenke der Hand), entzündliche Prozesse, Vitaminmangel etc.

Warum kommt es dabei zu Schmerzen?

In einem gesunden Gelenk sorgt der Knorpel für schmerzfreie Gelenkbewegungen, weil er Stösse und Reibung abdämpft und entsprechende Reize auch nicht weiterleitet, weil er keine Nervenendigungen besitzt. ⁴ Dagegen sind die anderen Strukturen des Gelenks (Knochen, Bänder, Gelenkinnenhaut etc.) reich innerviert und schmerzempfindlich. Die durch Knorpelschäden verursachte Reibung korreliert jedoch nicht immer mit der Stärke des Schmerzes, da dieser auf vielerlei Ursachen zurückgehen kann: Fehlstellungen, Stoffwechselstörungen, Funktionsstörungen von Knochen und Knorpel, Entzündungen oder generell erhöhte Schmerzempfindlichkeit (zentralnervöse Schmerzsensibilisierung).³ Es bestehen somit komplexe Wechselwirkungen zwischen den durch Gelenkprobleme bedingten Signalen, den Entzündungssignalen und der Empfindlichkeit des zentralen Nervensystems für diese Signale.⁴

So können offenbar Knochenmarkschäden zu Mikrofrakturen des subchondralen Knochens, einer Erhöhung des Knocheninnendrucks und/oder einer Verstärkung der Innervation führen, was eine vom Gelenk ausgehende Schmerzwahrnehmung (Nozizeption) auslöst.⁴ Darüber hinaus können möglicherweise Moleküle, die infolge der entzündlichen Vorgänge in der Synovialflüssigkeit vorhanden sind, direkt die Schmerzrezeptoren im Gelenk aktivieren und deren Empfindlichkeit erhöhen.⁴ Nicht zuletzt könnten auch unangemessene Schmerzsignale sowie bestimmte psychische Momente oder Faktoren im Zusammenhang mit der Lebensweise (Schlaf, Angst) die Schmerzempfindlichkeit des zentralen Nervensystems erhöhen.⁴

Wie erfolgt die Diagnose?

Zur Beurteilung von Gelenkfunktionen (Steifigkeit, Belastbarkeit im Alltag) und Gelenkschmerzen gibt es diverse Fragebögen: den WOMAC–Score und den algofunktionellen Lequesne-Index sowie die visuelle Analogskala (VAS) zur detaillierteren Beurteilung der Schmerzstärke. Schmerzen werden, wie oben bereits ausgeführt, von Person zu Person ganz unterschiedlich erlebt und können vielerlei Ursachen haben.

Bildgebende medizinische Untersuchungen können Aufschluss über den Zustand der Gelenkkomponenten geben; eine differenzierte Diagnose der verschiedenen Erkrankungen des Bewegungsapparats ist jedoch nach wie vor schwierig zu stellen.

Tatsächlich sind die klinischen und strukturellen Erscheinungsbilder der Arthrose enorm vielgestaltig. So kann jedes Gewebe eines Gelenks betroffen sein (Knorpel, Knochen, Gelenkinnenhaut, Bänder, Sehnen, Muskeln etc.), mit unterschiedlichen Schweregraden der Entzündungen, Läsionen und Knochenschäden.⁵ Manche Fälle zeichnen sich beispielsweise durch eine besonders starke Knorpeldegeneration aus, in anderen wiederum besteht hauptsächlich eine Entzündung der Gelenkinnenhaut oder es liegt eine hochgradige Schädigung des subchondralen Knochens vor. Möglich ist aber auch eine Kombination aus allen genannten Komponenten. Dies geht bisweilen einher mit einer Sehnenlockerung, Muskelabbau oder einer Gelenkfehlstellung. Nicht zuletzt können gleichzeitig auch andere Erkrankungen, insbesondere hormonelle oder Stoffwechselstörungen, bestehen. ⁵

Wo liegen die Ursachen?

Die Ursachen von Arthrose sind ebenfalls äusserst breit gefächert und nur unzureichend erforscht.

Zunehmendes Alter ist der am stärksten mit der Entstehung von Arthrose korrelierende Faktor. Durch die altersbedingten Stoffwechselveränderungen in den Geweben nimmt deren Regenationsfähigkeit ab.⁶ Dies lässt jedoch nicht unbedingt auf einen kausalen Zusammenhang schliessen, da sich die normale Gelenkalterung von den komplexen Mechanismen bei Arthrose unterscheidet.

Der häufige, normale Gebrauch unserer Gelenke ist kein Risikofaktor für Arthrose. Genau wie im Fall unseres Gehirns ist der Gebrauch der Gelenke nicht gleichzusetzen mit Verschleiss; vielmehr scheint eine sitzende Lebensweise ein Risikofaktor für Arthrose zu sein, laut Dr med Erggelet. Allerdings verstärken mechanische Faktoren wie Überlastung, repetitive Bewegungen oder Achsabweichungen, unzureichender Halt bzw. Gelenkinstabilität (Bänder) sowie Übergewicht die Auswirkungen altersbedingter biochemischer Veränderungen. Das Knorpelmilieu muss in einem empfindlichen Gleichgewicht gehalten werden, damit der Knorpel starken mechanischen Kräften standhalten kann. Die Knorpelzellen (Chondrozyten) reagieren unter normalen (physiologischen) Bedingungen auf solche Kräfte, indem sie Knorpelfasern produzieren. Eine zu hohe Belastung (Überlastung) führt jedoch zum Absterben der Chondrozyten und bringt damit den gesamten Stoffwechsel und die biomechanischen Eigenschaften des Knorpels aus dem Gleichgewicht. Überlastung kann ausserdem zu oxidativem Stress führen, wodurch sich die Chondrozytendegeneration weiter beschleunigt.⁶

Nach einer traumatischen Gelenkverletzung besteht ein erhöhtes Risiko, dass es einige Jahre später zu arthrotischen Veränderungen kommt. Ob sich in diesen Fällen tatsächlich eine Arthrose entwickelt oder ob das Gelenk sich wieder vollständig regeneriert, kommt offenbar auf die jeweilige genetische Veranlagung an.⁶ Diese Prädispositionen variieren stark in Bezug auf die verschiedenen Erscheinungsformen von Arthrose (Phänotypen) und je nach Gelenk. Es gibt also nicht das eine Gen, von dem eine spezifische Gefährdung ausgeht; vielmehr ergibt sich der genetische Einfluss aus der Summe der geringen Einzelbeiträge vieler Gene (im Zusammenhang mit Entzündungen, Knorpeln, Knochen etc.).⁶

Biochemische und physikalische Veränderungen bei Arthrose

Laut der International Society for Osteoarthritis Research (OARSI) zeigen sich Auffälligkeiten im Stoffwechsel der Gelenkzellen offenbar bereits Jahrzehnte vor dem Auftreten der Beschwerden. So kommt es etwa zur Degeneration (Seneszenz) der Knorpelzellen (Chondrozyten): Ihre energieproduzierenden Organellen (Mitochondrien) funktionieren nicht mehr optimal, ihre Molekülsekretion verändert sich stark, das gesamte Mikromilieu wandelt sich. Es entsteht ein Ungleichgewicht zwischen der Synthese und dem Abbau von Molekülen in Knorpel und subchondralem Knochen, was die Regenerationsfähigkeit der Gewebe verringert und die Krankheitsprogression begünstigt. Auf diese Stoffwechselentgleisung sollen dann anatomische und/oder physiologische Störungen folgen, etwa der Abbau von Knorpel und der Umbau von Knochen, die Bildung von Osteophyten (auch als «Knochensporne» bezeichnet) sowie Entzündungen.⁵ Dies führt im weiteren Verlauf zum Verlust der normalen Gelenkfunktionen und zum Auftreten von Beschwerden.⁵ Der Prozess kann alle Gelenkkomponenten in Mitleidenschaft ziehen.

Knorpelabbau

So nimmt man etwa an, dass der Abbau des Knorpels mit dem Umbau der extrazellulären Matrix in Zusammenhang steht: Die Fasern (Kollagen, Aggrecan) brechen, die Chondrozyten verlieren ihren Schutz und sind der Einwirkung verschiedener Moleküle ausgesetzt, was ihre Entwicklung beeinträchtigt. Sie erzeugen mehr katabole (Abbau-)Signale und weniger anabole (Aufbau-)Signale für organische Verbindungen (z. B. Kollagen). Dies führt zum Abbau, zur Entmineralisierung und zur Vaskularisierung des Knorpels (Chondropathie).⁶ Die Knorpelmenge nimmt ab, und was übrig bleibt, verliert seine ursprüngliche Konsistenz (elastisch, ohne Blutgefässe oder Nervenendigungen) und weist eher knochenähnliche Merkmale auf.

Abbau des angrenzenden (sog. subchondralen) Knochens

Der subchondrale Knochen kann ebenfalls geschädigt werden. Unter Umständen bilden sich Osteophyten (Knochenwucherungen),⁶ die Konzentration der Nervenwachstumsfaktoren kann ansteigen, was möglicherweise im Zusammenhang mit den chronischen Schmerzen steht,⁷ und Knochenvaskularisierung und ‑stoffwechsel können entgleisen.⁸ Häufig lässt sich eine Osteosklerose des subchondralen Knochens (verminderte Mineralisierung) beobachten, die durch einen tiefgreifenden Knochenumbau bedingt ist. Dieser wiederum könnte auf eine überschiessende Aktivierung von Osteoklasten (Knochenresorption) sowie auf das Vorhandensein bestimmter Immunzellen zurückzuführen sein.⁹ An der Schnittstelle zwischen Knorpel und subchondralem Knochen können wichtige Wechselwirkungen stattfinden. Bei der Arthrose gehen die fortschreitende Zerstörung des Knorpels und seine Entzündung einher mit Veränderungen des Knochengewebes. Welche Rolle diese Wechselwirkungen im Einzelnen bei der Entstehung von Arthrose spielen, ist jedoch noch unklar. ⁸

Entzündung

Eine Entzündung der Gelenkinnenhaut (Synovitis) liegt zwar nicht in allen Fällen vor, trägt jedoch häufig zur Pathophysiologie und Symptomatik der Arthrose bei, weil dabei die lokale Produktion von entzündungsfördernden Zytokinen, Chemokinen und anderen gewebeschädigenden Mediatoren sowie die Infiltration von Immunzellen zunehmen.⁵ Einschlägigen Berichten zufolge können Entzündung und oxidativer Stress die Krankheitsentwicklung und den Gelenkknorpelverlust anstossen. Bestimmte entzündungsfördernde Zytokine, z. B. TNF-α und IL-1β, beschleunigen unter Umständen den Katabolismus (Zerstörung) der extrazellulären Matrix sowie das Absterben von Chondrozyten, die daher keine Fasern mehr produzieren können, um diese Matrix zu ersetzen.¹⁰

Was hilft bei Arthrose?

Physiotherapie

Physiotherapie wird im Allgemeinen als eine der ersten Behandlungslinien empfohlen, da sie Schmerzen oft genauso wirksam lindert wie viele Schmerzmittel, aber nicht mit Nebenwirkungen behaftet ist. Sanfte Übungen wie Gehen oder Radfahren, Übungen zur Kräftigung der Muskulatur oder auch Yoga werden häufig empfohlen und führen nicht zu einer Beschleunigung der degenerativen Prozesse.⁴ In vielen Fällen empfiehlt es sich jedoch, sich an eine Fachperson zu wenden, um ein auf die individuellen Bedürfnisse zugeschnittenes Programm auszuarbeiten. Physiotherapie und speziell abgestimmte Übungen können besonders hilfreich sein, um körperliche Inaktivität auszugleichen und zu lernen, wie das betroffene Gelenk korrekt belastet, aber nicht überlastet wird, wie sich seine Beweglichkeit erhalten lässt und wie die dazugehörigen Muskeln und Sehnen gestärkt werden können (Beispiele hier oder hier). Auch einige Heilkuren können dazu beitragen, die Symptome zu lindern.

In bestimmten fortgeschrittenen Fällen kann der Arzt einen gelenkerhaltenden chirurgischen Eingriff, einen Gelenkersatz (Teil- oder Totalprothese), ein arthroskopisches Verfahren, eine Knorpeltransplantation oder eine Osteotomie (Korrektur der Knochenausrichtung) vorschlagen.

Den eigenen Lebensstil überdenken

Die Auswirkungen von Ernährung, körperlicher Aktivität und Lebensweise auf die Krankheit sind ernst zu nehmen. Es kommt entscheidend darauf an, dass Betroffene sich aktiv einbringen und das Fortschreiten der Arthrose durch entsprechende Verhaltensänderungen beeinflussen. ²

Psychische Verfassung und Lebensstil (Schlaf, Ernährung usw.) spielen eine wichtige Rolle im Hinblick auf eine Verstärkung oder Abschwächung des Schmerzempfindens. ⁴ Umgekehrt können Schmerzen und Mobilitätsverlust erhebliche Auswirkungen auf die Lebensqualität und das psychische Wohlbefinden der Patienten haben:⁵ Offenbar leiden fast 40 % der Menschen mit Arthrose unter Angstzuständen oder Depression; in der Gesamtbevölkerung sind es im Vergleich dazu weniger als 17 %.⁴

Der Vorteil einer Gewichtsabnahme wird zudem durch zahlreiche Studien untermauert; sie soll die Reibung einschränken und Gelenkschmerzen und -behinderungen sowie Entzündungen vermindern.⁴ Idealerweise wird eine Gewichtsabnahme durch eine Kombination aus vermehrter körperlicher Bewegung und Ernährungsumstellungen erreicht.

Arthrose-Patienten, die darauf achten, ihren oxidativen Stress einzuschränken (z. B. durch Einnahme von Vitamin C und E, Omega-3-Fettsäuren, Verzicht auf Rauchen und Alkohol, körperliche Aktivität, Gewichtsabnahme) können auf diese Weise ihre Lebensqualität steigern. Tatsächlich wird ein Zusammenhang zwischen freien Radikalen und chronischer Entzündung sowie Knorpelzerstörung vermutet.¹² Eine abwechslungsreiche Ernährung mit pflanzlichen Lebensmitteln hoher Nährstoffdichte scheint ebenfalls empfehlenswert zu sein.

Einnahme von Naturpräparaten

Bestimmte Substanzen, beispielsweise Glucosamin, Chondroitin, Kollagen, Hyaluronsäure und Vitamin D… können dazu beitragen, die Beschwerden zu lindern und das Fortschreiten des Gelenkverschleisses sowie chronische Entzündungsvorgänge, Schmerzen und oxidativen Stress einzudämmen.^10,11

 

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Nahrungsergänzungsmittel sollten nicht als Ersatz für eine abwechslungsreiche Ernährung verwendet werden. Die empfohlene Tagesdosis sollte nicht überschritten werden. Generell sind Nahrungsergänzungsmittel nicht für schwangere und stillende Frauen, Kinder und Jugendliche geeignet. Außerhalb der Reichweite von Kindern aufbewahren.

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1. Toulouse, F. de médecine de. L’ARTHROSE.
2. Lewis, R. et al. Strategies for optimising musculoskeletal health in the 21 st century. BMC Musculoskeletal Disorders 20, (2019).
3. Deveza, L. A., Nelson, A. E. & Loeser, R. F. Phenotypes of osteoarthritis: current state and future implications. Clinical and experimental rheumatology 37, 64–72 (2019).
4. Rice, D., McNair, P., Huysmans, E., Letzen, J. & Finan, P. Best Evidence Rehabilitation for Chronic Pain Part 5: Osteoarthritis. Journal of clinical medicine 8, (2019).
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6. Madry, H., Luyten, F. P. & Facchini, A. Biological aspects of early osteoarthritis. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy 20, 407–422 (2012).
7. Seidel, M. et al. THU0482 HUMAN LUMBAR SPINE FACET JOINT OSTEOARTHRITIS DISPLAYS PREDOMINANT NGF EXPRESSION AND SIGNALING IN CAPSULAR SYNOVIUM AND SUBCHONDRAL BONE MARROW TISSUES INDEPENDENT OF OSTEOARTHRITIS GRADE. in Annals of the Rheumatic Diseases 78, 532.1-532 (BMJ, 2019).
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11. Charlesworth, J., Fitzpatrick, J., Perera, N. K. P. & Orchard, J. Osteoarthritis- a systematic review of long-term safety implications for osteoarthritis of the knee. BMC Musculoskeletal Disorders 20, 151 (2019).
12. Lee, J. H. et al. Relationship between oxidative balance score and quality of life in patients with osteoarthritis: Data from the Korea National Health and Nutrition Examination Survey (2014-2015). Medicine (United States) 98, (2019).