Bänder und Sehnen

Aufbau und Funktion

Bänder und Sehnen sind Strukturen des Bindegewebes und bestehen hauptsächlich aus Kollagenfasern. Während Bänder (Ligamente) eine Verbindung zwischen Knochen herstellen und somit zu einer Stabilisierung eines Gelenks (z.B. Kreuzbänder des Knies) beitragen, verbinden Sehnen Muskeln mit Knochen und ermöglichen dadurch eine Kraftübertragung des Muskels auf die Gelenke, so dass diese bewegt werden können (z.B. Achillessehne) [Woo, Levine 1998]. Zudem können auch andere Strukturen mit Bändern oder Sehnen verbunden sein. So verbindet z.B. das parodontale Ligament Zähne mit dem Kieferknochen und Sehnen die Augenmuskeln mit dem Auge.

Am Ende von Skelettmuskelfasern dringen kollagene Fibrillen des Sehnenbindegewebes in tiefe fingerförmige Einstülpungen des Sarkolemms ein und nehmen dadurch über weite Strecken Verbindungen der Basallamina der Muskelfasern auf. Hier erfolgt die Fixierung des Sehnenbindegewebes an Skelettmuskelfasern durch Haftmoleküle wie Fibronektin. Im Sehnenübergang zum Muskel befinden sich die Golgi Sehnenorgane, die dem Zentralnervensystem Informationen über den Spannungszustand des Muskels übermitteln.

Bänder und Sehnen besitzen eine ähnliche Struktur, wobei die Kollagenfasern zu Bündeln und diese wieder zu größeren Einheiten zusammengefasst werden. Allerdings unterscheiden sich Bänder und Sehnen in der Größe der Kollagenfibrillen und in ihrer Organisation. Weiterhin sind Moleküle der extrazellulären Matrix (ECM), Wasser und den Fibroblasten ähnliche Zellen, die Tenozyten genannt werden, enthalten. Tenozyten synthetisieren Kollagen und die anderen Bestandteile der ECM.

Dieser Aufbau bestimmt die mechanischen Eigenschaften und ermöglicht die Anpassung der Strukturen an Belastungen [Zabrzynski et al 2018]. Zudem sind sie in der Lage, Stöße abzufedern und können mit Hilfe sensorischer Rezeptoren Überbelastungen von Muskeln und Sehnen vermeiden helfen. Allerdings besitzen Bänder und Sehnen einen relativ langsamen Metabolismus, so dass die Anpassung gegenüber Muskeln und Knochen zeitlich verzögert auftritt [Zabrzynski et al 2018].

Schäden an Bändern und Sehnen

Beschwerden durch Erkrankungen von Bändern und Sehnen sind sehr häufig und können in Form von Zerreißung oder Überbeanspruchung begleitet von entzündlichen oder degenerativen Veränderungen auftreten [Wu et al 2017]. Diese Schäden machen sich durch Schmerzen bemerkbar, die je nach Ausmaß von Schwellungen, Blutergüssen und Kraftverlust begleitet sein können. Es ist oft schwierig, die genaue Ursache zu finden, da meist mehrere Faktoren zum Krankheitsbild beitragen und degenerative Veränderung meist schon lange vor dem Auftreten von Beschwerden bestehen [Oliva et al 2016]. Als Ursachen kommen neben einer genetischen Disposition, Alter, Körpergewicht und Ernährung, Verletzungen, wiederholte Überbelastung in bestimmten Sportarten und hormonelle Veränderungen durch metabolische Erkrankungen wie z. B. Diabetes oder Funktionsstörungen der Schilddrüse in Frage. Aber auch chronische Nichtbelastung oder die Einnahme bestimmter Medikamente kann zu degenerativen Veränderungen führen [Oliva et al 2016, Zabrzynski et al 2018]. Der Degenerationsprozess kann verstanden werden als ein Versagen von Adaption und Remodeling des Gewebes durch ein Ungleichgewicht von Abbau und Neubildung von Kollagen und anderen Bestandteilen der Extrazellulären Matrix [Wu et al 2017]. Dies hat zur Folge, dass die Kollagenstruktur weniger organisiert aufgebaut ist und sich die biomechanischen Eigenschaften ändern. Weiterhin können Einlagerungen von Fibrin und Fetten sowie Verkalkungen zu degenerativen Veränderungen beitragen [Wu et al 2017].

Heilungsprozess

Bänder und Sehnen besitzen prinzipiell die Möglichkeit, entstandene Schäden zu reparieren. Der Verlauf ähnelt der Wundheilung und wird von Tenozyten und der umgebenden ECM kontrolliert. Nach einer entzündlichen Phase folgt die Proliferationsphase, in der vornehmlich Kollagen III synthetisiert wird. Sechs bis acht Wochen nach der Verletzung beginnt die Remodelingphase, die bis zu zwei Jahre in Anspruch nimmt, wobei das zunächst synthetisierte Kollagen III in das belastbarere Kollagen I umgewandelt und vernetzt wird. Trotzdem erreicht die geheilte Struktur meist nicht die Qualität der unverletzten Sehne [Wu et al 2017]. Nach der Entzündungsphase ist es wichtig, die Sehne dosierten Belastungen auszusetzen, da hierdurch die Kollagenbildung angeregt und die Gefahr einer Atrophie vermieden wird. Allerdings darf die Belastungskapazität nicht überfordert werden und es müssen ausreichende Erholungszeiten zur Regeneration verbleiben. Mechanische Beanspruchung ist besonders wichtig bei Sehnen, die in Sehnenscheiden verlaufen, um Verklebungen zu verhindern [Zabrzynski et al 2018].

Effekte von bioaktiven Kollagenpeptiden auf Sehnen und Bänder

In verschiedenen Versuchen konnte gezeigt werden, dass die Gabe von bioaktiven Kollagenpeptiden die Biosynthese von Kollagenen und anderen Bestandteilen der ECM beeinflusst [Minaguchi et al 2005, Schunk and Oesser 2013, Shaw et al 2017]. Es wurde eine Steigerung der Synthese von Kollagen I und III sowie Elastin, ein Einfluss auf die Größe der Fibrillen und eine Veränderung in der Zusammensetzung der Bestandteile der ECM gefunden. Diese Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass die orale Gabe von bioaktiven Kollagenpeptiden die biomechanischen Eigenschaften von Sehnen und Bändern verbessern kann.

Klinische Studien

In einer Fallserie berichtet Gonçalves über die Verbesserung von Gelenkbeschwerden aufgrund osteochondraler Läsionen bei drei Sportlern unter der Einnahme von 10g bioaktiven Kollagenpeptiden täglich. Der Heilungserfolg wurde mit bildgebenden Verfahren bestätigt. Die Behandlung umfasste eine multimodale Therapie mit physikalischer Rehabilitation [Gonçalves 2017].

In einer prospektiven, randomisierten, doppeltblinden Studie an 160 jungen Frauen und Männern mit belastungsinduzierten Gelenkschmerzen wurde der Einfluss einer täglichen Gabe von 5g bioaktiven Kollageneptiden gegen Placebo auf die Schmerzintensität geprüft. Nach 12 Wochen zeigte sich eine statistisch signifikante Abnahme der Schmerzintensität gegenüber Placebo [Zdzieblik et al 2017].

Dressler et al untersuchte in einer randomisierten, doppeltblinden, Placebo-kontrollierten Studie den Einfluss von bioaktiven Kollagenpeptiden auf Sportler mit chronischer Sprunggelenksinstabilität. Verletzungen des Sprunggelenks zählen zu den am häufigsten auftretenden Verletzungen, wobei Zerrungen oder Risse eines oder mehrerer Bänder die Hauptursache darstellen. Als Folge kann eine chronische Instabilität auftreten, die die Gefahr von wiederholten Verletzungen erhöht und nicht nur beim Sportler zu Beeinträchtigungen führen. Mit Hilfe von standardisierten Verfahren (Cumberland Ankle Instability Score CAIT, German Version of the Foot and Ankle Ability Measure FAAM-G) wurde der Grad der Beeinträchtigung bewertet. Zudem wurde die mechanische Stabilität mit einem Arthrometer gemessen. Die Probanden erhielten täglich 5g bioaktive Kollagenpeptide oder Placebo über 6 Monate. Die Einnahme erfolgte innerhalb einer Stunde nach einem Belastungstraining, das aus 5-minütigem Seilspringen und jeweils 15 Kniebeugen und one-legged heel raises bestand. Nach jedem Belastungstraining erfolgte ein Tag Pause, wobei das Testprodukt zum gleichen Zeitpunkt eingenommen werden sollte wie an Belastungstagen. Ernährung und sonstige physische Aktivität sollten wie gewohnt beibehalten werden. Drei Monate nach Beendigung der Intervention wurden die Probanden nochmals befragt. Nach sechs Monaten verbesserten sich CAIT und FAAM-G gegenüber Placebo statistisch signifikant. Die mit dem Arthrometer gemessene mechanische Stabilität verbesserte sich in der Verumgruppe nur leicht, in der Placebogruppe dagegen kam es zu einer Verschlechterung. Weiterhin zeigte sich in der Befragung drei Monate nach Beendigung der Intervention, dass die Verletzungshäufigkeit in der Verumgruppe statistisch signifikant gesunken war [Dressler et al 2018].

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Einnahme von bioaktiven Kollagenpeptiden sich günstig auf die Stabilität und Belastbarkeit von Gelenken auswirkt. Wichtig hierzu sind auch dosierte Belastungsreize und angemessene Ruhezeiten für die Regeneration. Aufgrund der verzögert ablaufenden Adaption von Sehnen und Bändern ist damit zu rechnen, dass sich eine Verbesserung erst nach einem längeren Zeitraum einstellt. Klinisch bedeutend erscheint vor allem die reduzierte Häufigkeit von erneuten Verletzungen nach der 6-monatigen Einnahme.

Bildquellen: Frank Geisler (MediDesign)

Letzte Aktualisierung: Juli 2018