Gelenke beim Pferd
Teil 1 - Der Gelenkaufbau
Der Bewegungsapparat ist für das Pferd sehr wichtig und umfasst die Skelettmuskulatur, die Knochen und die Gelenke des Pferdes. Mögliche Erkrankungen können weitreichende Folgen nach sich ziehen.
Häufig werden junge Pferde relativ früh ausgebildet und angeritten. Damit fallen das Anreiten und die noch nicht abgeschlossene Wachstumsphase zeitlich zusammen. Gerade die Gelenke des Pferdes sind jetzt in dieser Zeit besonders anfällig für Schädigungen. Im Fohlenalter kann auch die Osteochondrose als eine Sonderform der Arthrose auftreten und irreparable Schäden nach sich ziehen. Selbst Ansätze zu Spat treten schon bei jungen Pferden auf. Am häufigsten manifestiert sich Spat jedoch bei ausgewachsenen Sportpferden.
Bei adulten Pferden sind sogenannte degenerative und damit irreversible Gelenkveränderungen, wie z.B. Ostheoarthrose, eine der Hauptursachen für Lahmheiten bei Pferden. Dabei treten Gelenksveränderungen auf, die das altersübliche Maß überschreiten. Die Pferde haben Schmerzen, es treten wie bereits beschrieben kommt zu Lahmheiten und sogar Ataxien auf, sodass die Pferde nicht mehr geritten werden können. Neben dem rein wirtschaftlichen Schaden ist in solch einem Fall auch die persönliche, emotionale Betroffenheit der Pferdebesitzer von großer Bedeutung.
Es gibt zahlreiche Gelenke beim Pferd, die von einer möglichen Schädigung betroffen sein können. In der nebenstehenden Abbildung sehen Sie die bekanntesten Gelenke.
Inhaltsverzeichnis
Gelenkaufbau beim Pferd
Bestandtteile der Gelenke beim Pferd
Subchondrale Knochenplatte
Gelenkkapsel
Kollagen
Gelenkflüssigkeit (Synovia)
Glycosaminoglykane
Gelenkbänder
Gelenkknorpel
Gelenkaufbau beim Pferd
Echte Gelenke sind eigentlich optimale Verbindungen zwischen zwei oder mehreren Kochen, die in der Regel eine hohe Festigkeit und gleichzeitig - als eine Art Scharnier - Beweglichkeit garantieren. Damit können Kräfte übertragen und auch Stöße gedämpft werden.
Um die Ursache und die mögliche Linderung degenerativer Gelenkserkrankungen verstehen zu können, muss der Aufbau der Gelenke näher betrachtet werden.
Bestandteile der Gelenke beim Pferd
Das synoviale Gelenk baut sich grundsätzlich aus verschiedenen Bestandteilen auf und besitzt damit eine typische Gelenkstruktur:
- Knochenenden unterhalb des Knorpels (subchondrale Knochen)
- Gelenkkapsel (Capsula articularis)
- hyaliner Gelenkknorpel (Cartilago articularis)
- Gelenkhöhle (Cavum articulare) mit der Gelenkflüssigkeit (Synovia)
- Gelenkbänder (Ligamenta): zur Verstärkung der Gelenkkapsel
Subchondrale Knochenplatte
Die subchondralen Knochenenden geben dem jeweiligen Gelenk Stabilität und formen die gelenksspezifische Kontur des Gelenks.Gelenkkapsel
Die Gelenkkapsel ist die eigentliche Umhüllung, die das Gelenk komplett umschließt. Die Gelenkkapsel besteht aus zwei Schichten (Membranen), einer äußeren Faserschicht (Membrana fibrosa/Stratum fibrosum) und einer innen Schicht (Membrana synovialis/Stratum synoviale). Die äußere Faserschicht der Gelenkkapsel besteht aus straffem Bindegewebe, das zum überwiegenden Teil aus Kollagen vom Typ I besteht und somit das Gelenk verstärkt und zur Stabilisierung beiträgt. Die innere Schicht der Gelenkkapsel (Membrana synovialis) kleidet mit ihren vielen Blutgefäßen - abgesehen vom Bereich des Gelenkknorpels - die gesamte Gelenkhöhle aus. Sie produziert die sehr wichtige Gelenkflüssigkeit (Synovia) und ist auch in der Lage, diese wieder zu resorbieren. Die Synovialmembran ist aufgrund der hohen Anzahl an Nervenfasern sehr schmerzempfindlich. Kommt es während einer Gelenkserkrankung zu Schmerzen, dann ist es die Synovialmembran, die die Schmerzsignale aussendet.
Kollagen ist eine Bezeichnung für eine Gruppe von besonderen Proteinen im tierischen Körper. Folglich stammen Kollagene, die auch an Pferde verfüttert werden sollen, immer aus tierischem Gewebe. In diesen Proteinen ist ein hoher Anteil der Aminosäuren Prolin, Hydroxyprolin und Glycin enthalten.
Diese verschiedenen Proteine haben gemeinsam, dass sie eine Faserstruktur aufweisen und damit dem Pferdekörper mechanische Stabilität verleihen, damit die strukturelle Integrität erhalten bleibt. Bei einer hohen Zugfestigkeit ist die Bezeichnung als Strukturprotein damit berechtigt.
Es sind mehrere verschiedene Kollagentypen bekannt, die mit römischen Ziffern bezeichnet werden, wie z.B. das Kollagen Typ I oder Kollagen Typ II.
Kollagene sind ein wichtiger Bestandteil des Bindegewebes. Typ II-Kollagen ist vor allem im Gelenkknorpel vorhanden, während Typ I u.a. in Haut, Sehnen und in der äußeren Faserschicht der Gelenkkapsel anzutreffen ist. Bei einem Mangel an Vitamin C wird die Stabilität des Kollagens verringert. Folglich ist eine ausreichende Vitamin C Versorgung des Pferdes wichtig für den Aufbau und die Funktion kollagener Gewebe, wie z.B. des Knorpels. Ergänzungsfuttermittel zur Unterstützung des Gelenkaufbaus bei Pferden sollten deshalb immer mit einem sehr hohen Vitamin C Gehalt ausgestattet sein.
Eine besondere weiterverarbeitete Form von Kollagen ist Gelatine. Gelatine ist in Form von sogenannter Blattgelatine oder auch in Pulverform aus der Nahrungsmittelindustrie bekannt und wird in der Küche zum Verfestigen von z.B. flüssigen Süßspeisen, Desserts usw. verwendet. Hierbei handelt es sich um denaturiertes Kollagen, das aus tierischem Bindegewebe, wie z.B. Schweineschwarten, gewonnen wurde.
Denaturierung ist eine Strukturveränderung der betroffenen Proteine durch eine technische Behandlung - wie z.B. Erhitzen, Säurezugabe usw. - bei der die biologischen Eigenschaften der betroffenen Proteine verloren gehen. Durch das Erhitzen besitzt denaturiertes Kollagen nicht mehr die Funktion eines Strukturproteins und wird durch proteinspaltende Enzyme (Proteasen) leichter angegriffen als natives Kollagen. Wird denaturiertes Kollagen an Tiere verfüttert, wird das Kollagen im Verdauungstrakt mit Hilfe der Proteasen verdaut und kann gar nicht mehr an den gewünschten Zielort im Körper, den Gelenken gelangen.
Kollagene und Gelatine werden u.a. in der Kosmetik- und Klebemittelindustrie eingesetzt. In der Pferdeernährung haben denaturierte Kollagen keinerlei Bedeutung und sollten auch nicht als Lieferant von Aminosäuren eingesetzt werden.
Im Gegensatz zum denaturiertem Kollagen wird am Markt sogenanntes „nicht-denaturiertes“ Kollagen vom Typ II aus z.B. Hühnerknorpel angeboten. Es handelt sich dabei um Kollagen, das bei niedrigen Temperaturen extrahiert wurde und deshalb als nicht-denaturiert bezeichnet wird. Bereits geringe Mengen des nicht-denaturierten Kollagens Typ II über das Futter sollen das Immunsystem desensibilisieren und damit eine vorhandene Entzündungsreaktion im Gelenk reduzieren.
Folglich soll dieses spezielle Kollagen nicht für den Knorpelaufbau in den Gelenken verfüttert werden, sondern eine spezifische Immunantwort im Körper auslösen.
Das Problem ist, dass das Kollagen nicht an Tiere verfüttert werden darf, die der „Lebensmittelgewinnung“ dienen. Futtermittelrechtlich ist das Pferd grundsätzlich ein Tier, welches der Lebensmittelgewinnung dient. Die vom Gesetzgeber geschaffene Möglichkeit, dass Pferd mittels Eintrag im Equidenpass von der Schlachtung auszunehmen, hat keinerlei Auswirkung auf die futtermittelrechtliche Einstufung des Pferdes als ein Tier, welches der Lebensmittelgewinnung dient. Folglich kann denaturiertes und nicht-denaturiertes Kollagen nicht an Pferde verfüttert werden. Im Gegensatz dazu wäre der Einsatz im Hundefutter zulässig.
Gelenkflüssigkeit (Synovia)
Die Gelenkflüssigkeit wird in der medizinischen Fachsprache auch als Synovia bezeichnet. Aufgrund ihrer Funktion wird sie umgangssprachlich „Gelenkschmiere“ genannt. Damit erklärt sich eine ihrer Aufgaben schon von selbst. Die Synovia ist die eigentliche Schmierflüssigkeit in den Gelenken der Pferde und verhindert aufgrund ihrer Viskosität Reibungen auf den Gelenkflächen und schützt damit den Knorpel. In Verbindung mit dem Knorpel fungiert die Synovia als regelrechter „Stoßdämpfer“ im Gelenk.
Weiterhin ist die Synovia für die Versorgung des Knorpelgewebes mit Nährstoffen und den damit verbundenen Abtransport von Stoffwechselprodukten zuständig, weil der Gelenkknorpel keine eigene Blutgefäßversorgung besitzt, die dies normalerweise übernehmen würde.
Für diese wichtigen Transportvorgänge ist eine regelmäßige Be- und Entlastung der Gelenke notwendig, damit Synovia in das Knorpelgewebe regelrecht hineingedrückt werden kann. Daraus kann man ableiten, dass bei längerfristiger Ruhigstellung der Gelenke, die Nährstoffversorgung des Knorpels nicht mehr optimal ablaufen kann und somit Knorpelschäden entstehen können.
Die Synovia besteht überwiegend aus:
- Wasser (ca. 94%)
- Proteinen (Albumine, Globuline)
- Glukose
- Glykosaminoglykane: z.B. Hyaluronsäure, Chondroitinsulfat usw.
Die Bezeichnung Glykosaminoglykane ist eine Gruppenbezeichnung, die auch mit der Abkürzung GAGs (Glykosaminoglykane) bezeichnet wird. Früher wurde diese Gruppe auch als Mucopolysaccharide bezeichnet. Es handelt sich dabei um eine Gruppe von Polysacchariden, die aus vielen, sich wiederholenden Disaccharid-Einheiten bestehen. Bestandteil dieser Disaccharide ist ein Aminozucker, das sogenannte Glukosamin bzw. das Galaktosamin. Glukosamin kann zu Galaktosamin weiter umgewandelt werden und hat damit als „gelenkwirksamer Zucker“ eine Schlüsselposition im Gelenkstoffwechsel. Daraus kann man ableiten, dass Ergänzungsfuttermittel zur Unterstützung des Gelenkaufbaus bei Pferden immer mit einem sehr hohen Gehalt an Glukosamin ausgestattet sein sollten.
Häufig sind die Glykosaminoglykane auch sulfatiert und enthalten damit Schwefel.
Im Gelenk kommen z.B. u.a. drei verschiedene Glykosaminoglykane vor.
Im Gelenk kommen die verschiedenen Glykosaminoglykane im Gelenkknorpel bzw. auch teilweise in der Synoviaflüssigkeit vor.
Aufgrund von Seitengruppen sind die Glykosaminglykane negativ geladene Moleküle. Wegen dieser negativen Ladung binden die Glykosaminoglykane Wasser (sie hydratisieren), vergrößern ihr Volumen und fungieren damit als biologisches Schmiermittel im Gelenk.
Handelt es sich bei der entsprechende Seitengruppe um eine Sulfatgruppe, dann enthalten die Glykosaminoglykane - wie bereits beschrieben - auch Schwefel (S). Dies ist der Grund, warum gerade schwefelhaltige Ergänzungsfuttermittel zur Unterstützung der Gelenkfunktion eingesetzt werden. Der Schwefel sollte dann in organisch gebundener Form, z.B. als MSM (Methylsulphonylmethan), enthalten sein.
Die Hyaluronsäure gehört auch zur Gruppe der GAGs ist aber nicht sulfatiert, sodass sie keinen Schwefel enthält. Damit ist die Hyaluronsäure, die auch als Hyaluronan bezeichnet werden kann, ein unsulfatiertes und proteinfreies Kohlenhydratpolymer, das auch den Aminozucker Glucosamin enthält. Im Gelenk wird Hyaluronsäure in der Synovialmembran von speziellen Zellen und von den Chondrozyten im Gelenkknorpel hergestellt.
Glykosaminoglykane sind grundsätzlich proteinfreie Kohlenhydratpolymere und können auch kovalent mit einem Kernprotein verknüpft als Proteoglykane (PGs) vorliegen. Der Proteinanteil (Kernprotein) ist in den PGs jedoch wesentlich geringer als der Glykananteil. Aufgrund ihrer ebenfalls hohen Wasserbindungskapazität fungieren Proteoglykane auch als Gleitmittel in Gelenken, sie bilden die Grundsubstanz des Bindegewebes.
| Glykosaminoglykane | Vorkommen im Gelenk |
| Hyaluronsäure | Gelenkknorpel, Synovia |
| Chodroitinsulfat | Gelenkknorpel, Synovia |
| Keratansulfat | Gelenkknorpel |
Gelenkbänder
Die Gelenkbänder (Ligamenta) bestehen ebenfalls aus Bindegewebe, das zahlreiche Kollagenfasern enthält. Die Gelenkbänder dienen zur Verstärkung der Gelenkkapsel.
Gelenkknorpel
Der Knorpel (Cartilago) kommt in den Gelenken sowie an vielen anderen Stellen des Körpers vor. Knorpel ist grundsätzlich ein Stützgewebe.In den Gelenken liegt der Knorpel überwiegend als sogenannter „hyaliner“ Knorpel vor, der sich durch eine hohe Druckelastizität und Druckfestigkeit auszeichnet. Mit fortschreitendem Alter des Pferdes nimmt die Dicke des hyalinen Knorpels ab und es kommt damit zwangsläufig zu negativen Beeinträchtigungen der Gelenkfunktion. Knorpelgewebe von ausgewachsenen Tieren besitzt grundsätzlich keine Möglichkeit für eine Regeneration. Der hyaline Knorpel kann nur mit Hilfe eines Ersatzgewebes in Form von Faserknorpel repariert werden, wobei der Ersatzknorpel nicht so belastbar ist wie der hyaline Knorpel.
Die Bestandteile des Knorpelgewebes sind die relativ wenigen Knorpelzellen (Chondrozyten) und die extrazelluläre Matrix (EZM bzw. ECM), die die Chondrozyten umgeben und ca. 95% des Gesamtvolumens des Knorpelgewebes ausmachen. Diese extrazelluläre Knorpelmatrix wird von den Chondrozyten gebildet und besteht überwiegend aus Kollagen-Typ II, Proteoglykanen, nicht-kollagenen Proteinen und vor allem aus Wasser.
Das Kollagen des Gelenkknorpels liegt als Kollagenfasern vor, die ein dreidimensionales Netz bilden und die Festigkeit des Gelenkknorpels bestimmen. Diese Kollagenfasern sind miteinander vernetzt und können viel Wasser binden. Damit wird der Gelenkknorpel elastisch und kann eine stoßdämpfende Funktion ausüben, wobei der Reibungskoeffizient vom Knorpel nahe bei null liegt.
Im Vergleich zu vielen anderen Geweben besitzt das Knorpelgewebe keine Nerven und keine Blutgefäße. Da die Blutgefäße fehlen, wird das Knorpelgewebe nicht mit Blut versorgt, sodass Knorpeldefekte wenn dann nur sehr langsam heilen können. Die eigentliche Nährstoffversorgung des Knorpelgewebes erfolgt durch Diffusion der Nährstoffe aus der Synovia, wozu ein Wechsel zwischen Be- und Entlastung des betroffenen Gelenkes immer notwendig ist.
Weiterhin ist gefährlich, dass bei Beginn einer Knorpelschädigung keine Schmerzen entstehen. Erst wenn der Knorpelschaden bereits fortgeschritten ist, wird die innere Membran der Gelenkkapsel mit ihren Nervenenden negativ beeinträchtigt und dann erst treten Schmerzen auf.
Die Kenntnis über den Aufbau der Gelenke der Pferde ist sehr wichtig für das Verständnis der verschiedenen Gelenkserkrankungen und deren Ursachen, die in einem zweiten Fachartikel beschrieben werden.
Dr. E. Stephan
Sparrieshoop, den 20.09.2024
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