Histologie: kraakbeen in het menselijk lichaam

Kraakbeen is een materiaal dat zorgt voor stevigheid en veerkracht in het lichaam, door middel van kraakbeen schuren verschillende lichaamsdelen niet tegen elkaar aan. Het is opgebouwd uit verschillende belangrijke delen: kraakbeencellen, extracellulaire matrix en een perichondrium. Er bestaan drie verschillende typen kraakbeen, hyalien kraakbeen, elastisch kraakbeen en vezelig kraakbeen, elk hebben ze een net iets andere functie in het lichaam.

Algemene informatie

Kraakbeen komt in het lichaam voor op plaatsen waar het belangrijk is dat er voldoende ondersteuning wordt geboden aan de omliggende weefsels en het zorgt ervoor dat er voldoende weerstand kan worden geboden aan trek- en drukkrachten. Bij gewrichten zorgt het gewrichtskraakbeen er bijvoorbeeld voor dat de botten soepel over elkaar kunnen glijden en het functioneert als schokdemper op het moment dat je springt, op deze manier beschadigen de botten niet.

De opbouw van kraakbeen

Kraakbeen bestaat uit kraakbeencellen en extracellulaire kraakbeenmatrix. In veel gevallen wordt het kraakbeen omgeven door een perichondrium.

Extracellulaire matrix

Verschillende dingen zijn van belang bij de kraakbeenmatrix. Meerdere onderdelen zullen samen moeten werken om een zo groot mogelijke stevigheid en veerkracht te creëren.

Stevigheid
De stevigheid van de matrix wordt verzorgd door zeer grote aggregaten van aggrecanen in de grondsubstantie. Deze aggregaten bestaan uit lineair hyaluronzuur, waarop via verbindingseiwitten proteoglycanen zijn gebonden. In de proteoglycanen zijn aan het centrale eiwit glycosaminoglycanen oftewel GAGs gebonden. In kraakbeen bestaan GAGs vooral uit keratansulfaat, chondroitine-4 sulfaat en chondroitine-6 sulfaat. Aangezien de zijketens van de chondroitine-sulfaten elektrostatisch gebonden zijn aan bindweefselvezels zorgen ze voor een zeer stevige matrix. In de meeste gevallen zijn de bindweefsels collageen en elastische vezels.

Veerkracht
De veerkracht van het kraakbeen zorgt ervoor dat het een schokbrekereffect heeft. Dit effect van het kraakbeenmatrix wordt veroorzaakt doordat ongeveer 75% van de weefselvloeistof is gebonden aan de GAGs. Deze weefselvloeistof is erg belangrijk omdat hierdoor diffusie van voedingsstoffen en andere dingen kan plaatsvinden. Bovendien kunnen dankzij de vloeistof de bindweefselvezels licht ten opzichte van elkaar verschuiven.

Kraakbeencellen

Kraakbeencellen bestaan voor het grootste deel uit chondroblasten en chondrocyten. Chondroblasten zijn de kraakbeencellen die zeer actief extracellulaire matrix aanmaken en de matrixcomponenten vlak rondom zichzelf afzetten. Wanneer de chondroblasten volledig ingesloten zijn met matrix worden ze chondrocyten genoemd. In kraakbeen zal je chondroblasten terug vinden aan het begin van een kraakbeenstuk, op deze plaats kunnen ze nog bijdragen aan de diktegroei van het bot omdat ze veel matrixmateriaal vormen.

Een kenmerk van kraakbeen is dat de chondrocyten zelf ook nog kunnen delen. De cellen die ontstaan zijn na het delen kan je nog een lange tijd terugvinden als afgescheiden groepjes, de gevormde cellen kunnen zich niet door de matrix heen verplaatsen.

Perichondrium

Doordat kraakbeen geen bloedvaten, lymfevaten en zenuwbundels bevat is het volledig afhankelijk van de omgeving voor de aanvoer van voedingstoffen en de afvoer van afvalstoffen. Om deze reden vind je bijna overal in het lichaam rond het kraakbeen een perichondrium terug, dit is een kapsel van dicht bindweefsel dat wel bloedvaten bevat. Voedingsstoffen verplaatsen zich vanuit de bloedbaan via diffusie door het bindweefsel heen, vervolgens verplaatsen ze zich door middel van de weefselvloeistof door het kraakbeen heen. Het perichondrium is zelf ook van belang voor de groei van het kraakbeenstuk.

In het lichaam is een type kraakbeen dat niet omgeven wordt door het perichondrium, dit is het ggewrichtskraakbeen. Dit type kraakbeen is voor voedingsstoffen aangewezen op de diffusie vanuit het vocht dat in de gewrichtsruimte aanwezig is.

Verschillende typen kraakbeen

De indeling op type kraakbeen is vooral gemaakt op basis van de organisatie van het kraakbeen en het type van de aanwezige bindweefselvezels.

Hyalien kraakbeen

Bij hyalien kraakbeen bestaat de matrix voor het grootste gedeelte uit type 2 collageen. Hyalien kraakbeen is de meest voorkomende kraakbeensoort in het lichaam en komt vooral voor als tijdelijk skelet, als gewrichtskraakbeen en als kraakbeenringen die de luchtweg moeten ondersteunen.

Elastisch kraakbeen

Op een aantal plaatsen in het lichaam is het erg belangrijk dat er een zeer stevige structuur aanwezig is die toch buigzaam/vervormbaar is. Dit is onder andere nodig bij het strottenklepje en het kraakbeen in je gehoorschelp. Behalve type 2 collageen zijn er bij elastisch kraakbeen zeer veel elastische bindweefselvezels aanwezig.

Vezelig kraakbeen

Vezelig kraakbeen is een kraakbeentype dat heel sterk en duurzaam moet zijn, het moet grote trekkrachten kunnen weren. Vezelig kraakbeen is onder andere aanwezig in de tussenwervelschijven. Om een extra stevige variant van kraakbeen te creëren is er type 1 collageen aanwezig, dit type collageen bevat veel dikkere vezels.