Anatomie

Hranice hluboké vrstvy chrupavky a kosti je nerovná - chrupavka je jakoby zaklesnuta do kostní tkáně. Také kostní kompakta do které je kloubní chrupavka vsazena, má velmi funkční uspořádání. U silně zatížených kloubů (kolenní a kyčelní kloub), je kostní kompakta silnější než vlastní kloubní chrupavka. U nezatížených kloubů (klouby prstů) je naopak velmi tenká.

Celková prostorová úprava vazivových vláken kloubní chrupavky - architektura chrupavky odpovídá jejímu zatížení. Většina vláken probíhá proto kolmo k ose pohybu. Chrupavka je svými vlákny kotvena do perichondria a do periostu na okrajích kloubních ploch, a prostřednictvím zvápenatělé vrstvy i do kosti.

Kloubní chrupavka je ploténka bez krevních a mízních cév a bez nervů. Látkovou výměnu chrupavky zajišťuje téměř výhradně synoviální tekutina - difúzí. (Difúze z cév perichondria a z kloubních konců kostí je za fyziologických podmínek bezvýznamná.) Hluboká - mineralizovaná vrstva chrupavky plní především mechanické funkce. Představuje přechodnou zónu na rozhraní pružných vrstev chrupavky a méně pružné kosti.

Z biomechanického hlediska je kloubní chrupavka velmi porézní materiál, který se svým chováním podobá houbě schopné zadržet velké množství tekutin. Proteoglykanové molekuly amorfní mezibuněčné hmoty vážou nejen obrovské množství vody, ale přítomnost chondroitínsulfátu a kys.hyaluronové výrazně zvyšuje také viskozitu vnitřního prostředí chrupavky.

Kloubní chrupavka má ve své hmotě submikroskopické otvory (cca 6 nm), kterými je do chrupavky vtlačována a vytlačována synoviální tekutina. V biomechanice chrupavky hraje prostup této tekutiny naprosto klíčovou roli, a chování chrupavky při deformaci je v podstatě určováno stupněm její nasycenosti synoviální tekutinou.

Při jakémkoliv zatížení kloubní chrupavky dochází k její pružné deformaci. Při deformaci je z amorfní mezibuněčné hmoty chrupavek vytlačována synoviální tekutina do kloubní štěrbiny, a zároveň roste denzita (hustota) mezibuněčné hmoty. (Již v iniciální fázi fyziologického zatížení se z kloubní chrupavky uvolňuje až 60 % tekutiny !), při odlehčení, proudí synoviální tekutina opět zpátky do chrupavky, kam je nasávána osmotickými silami proteoglykanů.

Pružnost kloubních chrupavek není u všech kloubů stejná. Přesnější údaje pro jednotlivé klouby chybí, ale obecně platí, že čím vyšší (silnější) je chrupavka, tím je i pružnější. Slabší okraje kloubních chrupavek nemohou absorbovat větší zatížení, a proto na tlak reagují malou deformací, ale značným vzrůstem vnitřního napětí obloukovitě probíhajících a napínaných kolagenních vláken.

Pružnost kloubních chrupavek s věkem klesá a snižuje se i jejich výška. Je třeba si ovšem uvědomit, že i tzv. "nezatížená" kloubní chrupavka je vystavena trvalému tlaku 6 - 8 kg na 1 cm2, který vyvolává svalový tonus !