Artrose en sport
ARTROSE EN SPORT
Inhoud
Inleiding
Onder arthrosis wordt een degeneratief proces verstaan, dat zich voornamelijk afspeelt in het kraakbeen en het subchondrale bot van de gewrichtsoppervlakte. Friedrich von Muller was in 1913 de eerste medicus die in anatomische preparaten het bewijs leverde van een structurele beschadiging van het kraakbeen, hetgeen hij "arthrosis" noemde. Het bleek een zeer gelocaliseerde aandoening te zijn van één of mogelijk meer gewrichten. Over het algemeen wordt er ten aanzien van dit chronische ziektebeeld een tamelijk mechanisch concept gehanteerd, vooral waar het de röntgenologische beschrijving betreft .
Röntgencriteria voor arthrosis
- Vernauwing van de gewrichtsspleet als uiting van een verminderde dikte van het gewrichtskraakbeen.
- Secundaire sclerose van het subchondrale bot als uiting van een toegenomen mechanische belasting hiervan.
- Subchondrale cysten en de vorming van exostosen aan de rand van het gewricht, daar waar de collagene vezels van het gewrichtskapsel het bot bereiken.
Gewricht
Een gewricht moet worden gezien als een biologische, mechanisch functionele eenheid. Hierin kunnen de volgende samenstellende structuren worden beschreven:
a. Het subchondrale bot
Hieronder wordt verstaan de gecalcificeerde diepe laag van het gewrichtskraakbeen en het daaronder gelegen bot van de metafyse die als het ware een "vloedlijn" vormen tussen de gevasculariseerde diafysaire medulla en het avasculaire kraakbeen, voor zijn voeding aangewezen op de synoviale vloeistof.
b. Het gewrichtskraakbeen
Het gewrichtskraakbeen is samengesteld uit collageenbundels die continue zijn met het collageen van het bot en die aan het oppervlak ombuigen en teruglopen naar het bot toe. Op deze wijze een netwerk vormend waarbinnen de chondrocyten zijn gelegen. Deze chondrocyten hebben als belangrijkste functie het produceren van matrix substantie, een spectrum van suiker-eiwit complexen (proteoglycanen). Deze proteoglycanen worden in hoog tempo geproduceerd door de chondrocyten en hebben een zeer korte "turn over" van ongeveer veertien dagen.
De vier functies van het gewrichtskraakbeen die te onderscheiden zijn, impliceren:
- - vermindering van de wrijvingsweerstand;
- - vergroting van het gewrichtsoppervlak;
- - geleiding van de beweging;
- - absorptie van piekvormige drukbelasting.
Het gewrichtskraanbeen is a-vasculair en voor zijn voeding aangewezen op wisselende drukbelastingen. Hierdoor wordt de synoviale vloeistof door de kraakbeenlaag gespoeld, daarmee een metabole voorziening vormend. Voorts heeft de synoviale vloeistof een mechanische functie namelijk die van smeermiddel.
c. Synoviale membraan
Deze bestaat aan de gewrichtszijde uit een eenlagige celmembraan waarin kunnen worden onderscheiden: type A-cellen (fagocyterende functie) en type B-cellen (secernerende functie). In tegenstelling tot het endotheel van de vaatwand en het epitheel van de huid kent de synoviale membraan geen basaalmembraan. Zodoende bestaat er dus een "open" verbinding tussen de capillairen gelegen in het losmazige stroma onder de synoviale membraan en de gewrichtsholte.
d. Synoviale vloeistof
De synoviale vloeistof wordt geproduceerd door de type B-cellen van de synoviale membraan en vormt een ultrafiltraat van het plasma waaraan hyaluronzuur toegevoegd wordt door dezelfde type B-cellen. Deze synoviale vloeistof heeft bij uitstek een gecombineerde biologische en mechanische functie. Enerzijds een mechanische functie als smeermiddel voor het gewricht. Anderzijds een biologische functie als transportmiddel voor de voeding van het kraakbeen. Kenmerken voor arthrose op een röntgenfoto zijn: - vernauwde mediale gewrichtsspleet - sclerose van het subchondrale bot - exophyten aangroei aan het gewrichtsranden De biologische functie van de synoviale vloeistof Door mechanische belasting wordt de synoviale vloeistof in het gewrichtskraakbeen geperst waardoor glucose transport naar de moleculaire interstitium van het kraakbeen mogelijk wordt. Wanneer de gewrichtsdruk vermindert, expanderen de hyaluronzuur moleculen en keert de colloid osmotische gradient tussen kraakbeen en synoviale vloeistof om zodat de vloeistof terug diffundeert vanuit het gewrichtskraakbeen naar de gewrichtsholte. Op deze wijze vormt beweging door middel van belasting een voorwaarde voor de voeding van het gewrichtskraakbeen. Behalve door middel van fysische, dat wil zeggen colloid osmotische processen die een schakel vormen tussen synovia en kraakbeen, is er ook nog een andere biologische verbinding tussen met name de chondrocyten en de synoviale membraan. De chondrocyten hebben tot functie onder andere het produceren van proteoglycanen. Voor dit proces is energie nodig die door anaerobe glycolyse wordt verkregen. De hier uit voortvloeiende lactaatstijging vormt een prikkel voor de type B-cellen tot een verhoogde glucose productie. Door dit terugkoppelingsmechanisme is de functie van de synoviale membraan eens te meer gekoppeld aan het normaal functioneren van het gewrichtskraakbeen. Stoornissen in deze terugkoppeling, onder andere als gevolg van een haemarthros, leidt tot een tekort aan glucose voor de chondrocyten die gedwongen zijn over te schakelen op een anaerobe stofwisseling waarbij de proteoglycanen in de matrix worden verbrand door middel van enzymatische afbraak. Onder dergelijke omstandigheden consumeren chondrocyten de door hen geproduceerde proteoglycanen. Naast de elementen subchondraal bot, gewrichtskraakbeen, synoviale vloeistof en synoviale membraan is er nog een vijfde element wat in de beschouwing moet worden betrokken, te weten de: ===e. Capsula fibrosa=== Ligamenten en musculatuur Deze meer mechanisch functionerende elementen van het gewricht die voornamelijk beweging, bewegingsgeleiding en stabiliteit waarborgen, vormen vooral in neurofysiologisch opzicht een onderling samenhangende eenheid. Mate van voorkomen Hoewel arthrosis in de oosterse landen relatief weinig wordt waargenomen, treedt het in de westerse samenleving zeer frequent op. Zo zijn bij 50% van de westerse mensen ouder dan 30 jaar morfologische tekenen van arthrotische veranderingen aangetroffen. De grote meerderheid heeft hier evenwel geen klachten van. Daar arthrosis net zoals atherosclerosis een degeneratief proces is dat naarmate de leeftijd vordert in ernst toeneemt, legt het een behoorlijk beslag op de gezondheidszorg. Het Nederland Instituut voor Preventieve Gezondheidszorg (NIPG) heeft geconstateerd dat arthrosis na CARA en diabetes mellitus, het grootste beslag legt op de gezondheidszorg. Voorwaar een extra reden om te bezien of gedoseerde sportbeoefening een positieve bijdrage kan leveren ten aanzien van deze ongunstige situatie.
Arthrosis als chronische ziekte
Het arthrotisch proces speelt zich af in alle samenstellende elementen (kraakbeen, bot, synovia, synoviale vloeistof) van het gewricht. Voorop staat vast dat in een "normaal" gewricht de gewrichtsoppervlakken atraumatisch ten opzichte van elkaar bewegen; in een arthrotisch veranderd gewricht is dit niet langer het geval. Arthrosis is primair een kraakbeenaandoening met secundaire veranderingen in synovia, bot en synoviale vloeistof. Pathogenese In het arthrotische proces kunnen een vijftal fasen worden onderscheiden:
- 1. Primaire laesie
Deze bestaat uit depletie van proteoglycanen als gevolg van micro traumata waardoor de collageenbundels in het gewrichtsoppervlak geëxponeerd worden en tijdens de gewrichtsbeweging kunnen worden beschadigd. Bij elektronen microscopisch onderzoek blijkt het gewrichtsoppervlak een "ruw" karakter te hebben gekregen. De synoviale vloeistof is echter nog in staat de defecten op te vullen en de beschadiging af te remmen.
- 2. Fissuren
Als gevolg van defecten die ook in het tegenover liggende gewrichtsoppervlak gaan optreden, is atraumatisch bewegen niet langer gegarandeerd en ontstaat progressieve mechanische destructie van het gewrichtsoppervlak. Deze leidt op haar beurt tot de volgende fase.
- 3. Abrasio
De volledige kraakbeenlaag is nu in bepaalde gedeelten van het gewrichtsoppervlak verdwenen waardoor het subchondrale bot in contact komt met de gewrichtsholte. Dit leidt er toe dat het subchondrale bot deelneemt aan het arthrotisch proces waardoor fase 4 wordt ingeleid.
- 4. Ossale veranderingen
Ten eerste ontstaat sclerose als een mechanisch antwoord van het bot op een verhoogde mechanische belasting en vervolgens treedt een sterke verdichting op in de vorm van eburnatie waarbij lamellaire fracturen in het bot en blijvende deformatie van het subchondrale bot zichtbaar wordt. Hierdoor ontstaat er een verbinding tussen de diafysaire mergholte en de gewrichtsholte met als gevolg recidiverende synovitis door het vrijkomen van enzymatische substanties uit de metafysaire medulla van het bot. Tenslotte kan als gevolg van de lamellaire fracturen cystevorming in het gewricht worden beschreven. Als reactie op de voortschrijdende structurele gewrichtsdeformatie ontstaat de volgende fase.
- 5. De remodelleringsfase
Vanuit de diafysaire mergholte groeien fibroblasten en capillairen tezamen met jong bindweefsel in de defecten van het kraakbeen in. De cellulaire elementen vervangen de verdwenen chondrocyten en vullen de defecten op met losmazig jong bindweefsel en dit bindweefsel wordt onder mechanische belasting omgezet in "pseudo kraakbeen".
Secundaire synovitis
In het beloop van een arthrotisch proces kan in elke fase een secundaire synovitis optreden. Dit is het gevolg van chemische substanties die vrijkomen als afbraakprodukt van weefselcomponenten van het gewricht, hetzij uit medullaire componenten van het bot, hetzij uit chondrocyten. Histologisch is deze secundaire synovitis gekenmerkt door fibrine afzetting aan het oppervlak van de synoviale membraan, verdikking van het losmazige stroma en verdikking van de cellen van de synoviale membraan tot meerdere lagen. Als gevolg van deze histologische veranderingen in de synoviale membraan is het diffusie traject tussen de in het stroma gelegen capillairen en de gewrichtsholte belangrijk verlengd en ten dele geblokkeerd. Als gevolg van deze verminderde biologische capaciteit zal de progressieve mechanische beschadiging in het arthrotische gewricht steeds sneller gaan verlopen.
Diagnostiek
Arthrosis is veelal gekenmerkt door de trias: pijn; gewrichtsveranderingen met functiebeperking en atrofie van de omgevende musculatuur. Pijnklachten treden op afhankelijk van het gebruik van het aangedane gewricht. Pijn in rust komt voor bij gevorderde arthrosis waarbij ook tijdens slaap pijn optreedt. Bij fysisch diagnostisch onderzoek kan een variabel aantal veranderingen worden waargenomen zoals:
- - hydrops;
- - functiebeperking (vermindering van de range of motion - R.O.M.)
- - spieratrofie;
- - benige verdikte gewrichtsranden;
- - crepitaties (palpabel en/of hoorbaar);
- - locale temperatuurverhoging als gevolg van synovitis;
- - instabiliteit.
De spieratrofie van de actieve stabilisatoren rond een gewricht leidt tot krachtsvermindering en afname van de coördinatie. Daarnaast is ochtendstijfheid een frequent optredende klacht, vooral na een periode van bewegingsarmoede. Door middel van röntgenonderzoek zijn afwijkingen zichtbaar als vernauwing van de gewrichtsspleet, cystevorming, osteophyten en sclerose van het subchondrale bot.
Therapie
Een degeneratief proces als arthrosis kan niet zo maar ongedaan gemaakt worden. Nochtans bestaan er mogelijkheden om de symptomen te bestrijden en voortschrijding van de degeneratie te vertragen. Eén van de belangrijkste adviezen binnen de therapie is het vinden van een nieuw belasting-belastbaarheidsniveau. Doordat de belastbaarheid van het gewricht is afgenomen, dient de belasting te worden verminderd ("partiële ontlasting"). Arthrosis van de heup en knie vraagt dus om minder axiale statische belasting, maar om meer onbelaste of licht belaste cyclische bewegingen. Om de functiebeperking en de atrofie plus coördinatievermindering van de spieren een halt toe te roepen, zijn actief mobiliserende oefeningen voor functiebehoud en spierversterkende oefentherapie onder leiding van een deskundige fysiotherapeut van grote waarde. Algemene conditieverbetering van de omgevende musculatuur van het arthrotische gewricht is daarnaast van groot preventief belang, om herhaalde microtraumata te vermijden. Indien pijn op de voorgrond staat, kan pijnbestrijding bestaan uit analgetica, eventueel aangevuld met een steunende bandage. Bij eenzijdige arthrosis aan heup of knie kan een wandelstok aan de gezonde zijde de pijn verlichten en de gewrichtsdruk verminderen. Antiflogistica in het bijzonder de prostaglandineremmers kunnen daarnaast de secundaire synovitis tegengaan. Als allerlei conservatieve behandelsmethodenonvoldoende soelaas bieden, lijkt chirurgisch ingrijpen onafwendbaar. Behoudende osteotomieën leiden tot ascorrectie en tot een biologisch effect op de doorbloeding van het subchondrale bot. Ernstige arthrosis van heup en knie wordt de laatste jaren echter veelal operatief behandeld met behulp van een endoprothese.
Prognose
Iemand met een arthrotlsch gewricht hoort veelal de uitspraak dat hij of zij met deze "slijtage" zal moeten leren leven totdat een gewrichtsvervangende operatie plaatsvindt. Het degeneratieve beeld neemt namelijk geleidelijk toe; bij de meeste patiënten gelukkig asymptomatlsch. Indien klachten gaan ontstaan, verschilt de prognose van een conservatieve behandeling sterk per gewricht. Zo geeft arthrosls van de enkel (monoaxIaal gewricht) veel minder en later klachten dan arthrosis van de knie en/of heup.
Invloed van sportbeoefening op arthrosis
Onder een aantal voorwaarden kan sportbeoefening of sportief bewegen voor een arthrotisch gewricht een positieve betekenis hebben, maar er Is een aantal beweglngs- en belastingsvormen die voor een arthrotlsch gewricht een bedreiging vormt en de arthrosis kan bevorderen. De positieve effecten van sportief bewegen voor het arthrotisch veranderde gewricht kunnen aan een drietal aspecten worden toegeschreven.
- Behoud van de R.O.M. (range of motion)
Lichaamsbeweging kan een belangrijke bijdrage leveren aan het behoud van de normale bewegingsultslagen van het gewricht. Het leidt er toe dat een zo groot mogelijk deel van het gewrlchtsoppervlak deelneemt aan het dragen van de mechanische belasting. Locale piekbelastingen moeten hierbij zoveel mogelijk worden voorkomen.
- Musculaire capaciteit
Bij elk arthrotisch gewricht treden snel atrofie en contractuur vorming van niet alleen het fibreuze kapsel maar ook van de bij het gewricht behorende spiergroepen op. Verbetering van de musculaire capaciteit rond de gewrichten is een belangrijke voorwaarde om de passieve gewrichtsbelasting te dempen en te sturen.
- Kraakbeenvoeding
Zoals uit de voorafgaande beschouwingen is gebleken, is beweging en met name wisselende drukbelasting voor zo groot mogelijke delen van het gewrichtskraakbeen een essentiële factor om de voeding van het gewrIchtskraakbeen zo goed mogelijk In stand te houden en daarmee progressie van het arthrotlsche proces af te remmen. Aldus kan gesteld worden: Onder bepaalde condities is sportbeoefening in staat de structurele, irreversibele veranderingen in een arthrotisch gewricht om te zetten en functioneel reversibel te maken. Deze positieve invloed van beweging en dus ook van sport op het arthrotische proces is alleen dàn gewaarborgd wanneer een aantal mogelijk negatieve effecten wordt vermeden. Deze kunnen zijn:
- - Secundaire micro- en macrotraumata van het gewricht;
- - Haemarthros ten gevolge van deze traumata.
Vooral de microtraumata die leiden tot kraakbeencontusies en kleinere kraakbeenfissuren, kunnen een arthrotisch proces snel doen verergeren. De grens tussen het gebied waarin sport voor een gewricht een positieve betekenis heeft en waar de negatieve gevolgen beginnen, is uiteraard individueel per gewricht sterk verschillend. Het zijn voornamelijk de klinische criteria, veel meer dan eventuele veranderingen in het rontgenbeeld, die als parameter kunnen dienen. Met name de volgende symptomen kunnen hiervoor als leidraad worden gebruikt:
- - toename van pijnklachten;
- - toename van startpijn en startstijfheid;
- - objectief toenemend functieverlIes;
- - objectief aanwezige en toenemende atrofie;
- - objectief waarneembare synovitis; - hydropsneiging na belasting.
Invloed van arthrosis op sportbeoefening
Arthrosis heeft onder meer als kenmerk de neiging tot progressie. Ook wanneer bepaalde specifieke belastingen worden verminderd of vermeden. De localisatie van arthrotische veranderingen hangt sterk samen met de specifieke bewegingsvormen die een bepaalde tak van sport vergt. Zo komen bij veldsporten de degeneratieve afwijkingen vooral voor In de gewrichten van de onderste extremiteiten; bij andere takken van sport meer in de bovenste extremiteiten, zoals arthrosls van het ellebooggewricht bij werpers en judoka's of degeneratieve veranderingen In de rotatoren manchet van de schouder bij honkbalwerpers en tennisspelers. Het feit echter dat al deze spelers de sport veelal actief blijven beoefenen, verwijst naar het revaliderende functiebehoudende aspect van de sport. De geleidelijk ontstane pijn, geïnduceerd door arthrosis, kan zelfs tijdens een warming-up geheel of gedeeltelijk verdwijnen. Zo ontstaan In de sport soms structureel irreversibele afwijkingen die blijkbaar door de sport functioneel reversibel worden. Het moment waarop deze functionele reservecapaciteit tekort schiet, Is tot op heden niet onderzocht en ook niet voorspelbaar.
Auteur
G.P.H. Hermans, orthopedisch chirurg
