Dynamiek van het menselijk bindweefsel

Dynamiek van het menselijk bindweefsel

Dynamiek van het menselijk bindweefsel Functie, beschadiging en herstel Drs. J.J. de Morree Vijfde, herziene druk Bohn Stafleu van Loghum Houten 2008

Ó 2008 Bohn Stafleu van Loghum, onderdeel van Springer Uitgeverij Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën of opnamen, hetzij op enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Voor zover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16b Auteurswet 1912 j o het Besluit van 20 juni 1974, Stb. 351, zoals gewijzigd bij het Besluit van 23 augustus 1985, Stb. 471 en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan de Stichting Reprorecht (Postbus 3051, 2130 KB Hoofddorp). Voor het overnemen van (een) gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet 1912) dient men zich tot de uitgever te wenden. Samensteller(s) en uitgever zijn zich volledig bewust van hun taak een betrouwbare uitgave te verzorgen. Niettemin kunnen zij geen aansprakelijkheid aanvaarden voor drukfouten en andere onjuistheden die eventueel in deze uitgave voorkomen. ISBN 978 90 313 51978 NUR 890 Ontwerp omslag: Studio Bassa, Culemborg Foto omslag: Rob Young/Wellcome Images Ontwerp binnenwerk: Studio Bassa, Culemborg Tekeningen: Hans Brik, Almere en Ron Slagter, Haarlem Automatische opmaak: Pre Press, Zeist Eerste druk 1989 Tweede druk, eerste oplage 1993 Tweede druk, tweede oplage 1994 Derde druk, eerste oplage 1996 Derde druk, tweede oplage 1998 Derde druk, derde oplage 2000 Vierde druk, eerste oplage 2001 Vierde druk, tweede oplage 2005 Vierde druk, derde oplage 2007 Vijfde druk 2008 Vijfde druk, tweede oplage 2009 Bohn Stafleu van Loghum Het Spoor 2 Postbus 246 3990 GA Houten www.bsl.nl

Inhoud Woord vooraf 8 Zoeken op het internet 1 1 1 Inleiding 14 2 Bouw en functie van bindweefsel 1 7 2.1 Componenten van bindweefsel 1 7 2.2 De bindweefselvormende cel: de fibroblast 1 9 2.3 Synthese van bindweefselmoleculen 27 2.3.1 Aanmaak van collagene vezels 27 2.3.2 Elastine, de vervormbare bindweefselvezel 34 2.3.3 Proteoglycanen 35 2.3.4 Glycoproteïnen 40 2.4 Een collageen continuüm 41 2.5 Water 48 2.5.1 Oedeem 50 2.6 Belasting en belastbaarheid 52 2.7 Diabetes mellitus en bindweefselveranderingen 55 2.8 Cortisol, corticosteroïden en hun invloed op bindweefsel 57 3 Bindweefselbeschadiging en herstel 59 3.1 Ontstekingsfase 6 1 3.1.1 Bloedstolling 62 3.1.2 Pijn en zwelling 63 3.1.3 Invasie van cellen 65 3.2 Proliferatie, productie en littekenvorming 67 3.2.1 Proliferatiefase 68 3.2.2 Wondcontractie 7 1 3.2.3 Productiefase 73 3.3 Organisatiefase 76 3.3.1 Beïnvloedende factoren tijdens de hersteltijd 77 3.4 Fibrosering 78 4 Botweefsel 8 1 4.1 Structuur van bot 8 1

6 Dynamiek van het menselijk bindweefsel 4.2 Botvormende cellen 83 4.3 Lokale stimulus voor botvorming 86 4.4 Botaanleg en botontwikkeling 87 4.5 Osteonen als secundaire botaanpassingen 90 4.6 Osteoporose, veroudering en immobilisatie 92 4.7 Botbreuk en botreparatie 97 4.7.1 Ontstekingsfase 98 4.7.2 Proliferatiefase en callusvorming 98 4.7.3 Remodelleringsfase 1 00 4.8 Invloed van hormonen op de skeletgroei 1 0 1 4.8.1 Groeihormoon 1 02 4.8.2 Schildklierhormoon 1 03 4.8.3 Geslachtshormonen 1 05 4.9 Calciumregulatie 1 06 4.9.1 Vitamine D 1 08 4.9.2 Parathormoon 1 09 4.9.3 Calcitonine 1 1 0 5 Kraakbeen van gewrichten 1 1 1 5.1 Kraakbeentypen 1 1 1 5.2 Gewrichtskraakbeen 1 1 3 5.2.1 Structuur en functie van gewrichtskraakbeen 1 1 4 5.2.2 Chondrocyten 1 1 6 5.2.3 Collageen in kraakbeen 1 1 7 5.2.4 Proteoglycanen in kraakbeen 1 1 9 5.3 Gewrichtssmering en bewegen 1 22 5.3.1 Oppervlak van gewrichtskraakbeen 1 22 5.3.2 Synovia, de smerende gewrichtsvloeistof 1 23 5.3.3 Smering in synoviale gewrichten 1 25 5.3.4 Reumatoïde artritis en gewrichtsbewegingen 1 27 5.4 Vezelig kraakbeen en trekvast collageen in menisci en disci 1 29 5.4.1 Menisci 1 30 5.4.2 Disci 1 33 5.5 Artrose, kraakbeenbeschadiging en herstel 1 39 5.5.1 Modellen voor het ontstaan van artrose 1 4 1 5.5.2 Bewegingstherapie en artrose 1 46 5.6 Orthopedie en kraakbeenreparatie 1 47 6 Kapsels en ligamenten van gewrichten 1 50 6.1 Gewrichten en beweging 1 50 6.2 Bouw en functie van ligamenten en kapsels 1 52 6.3 Innervatie van kapsels en ligamenten 1 56 6.4 Gewrichtsbeschadiging en hydrops 1 58 6.5 Immobilisatie van gewrichten 1 6 1 7 Bindweefsel van de spieren 1 67 7.1 Bouw en functie van spierweefsel 1 67 7.1.1 Skeletspiervezels 1 68

Inhoud 7 7.1.2 Spierbindweefsel 1 70 7.2 Bijdrage bindweefsel aan spiercontractie 1 74 7.3 De spierpees 1 80 7.3.1 Structuur van de pees 1 80 7.3.2 Aanhechting van pezen aan spierbuik en skelet 1 83 7.3.3 Peesbelasting 1 84 7.3.4 Golgi-peessensoren als waarnemers van spierkracht 1 85 7.3.5 Peesbeschadiging en herstel 1 86 7.4 Gevolgen van immobilisatie voor spierbindweefsel 1 87 7.5 Het rekken van spieren: stretchen 1 9 1 7.6 Spierpijn 1 95 7.6.1 Beïnvloeden van spierpijn na een prestatie 1 98 8 Bindweefsel in het zenuwstelsel 1 99 8.1 Zenuwfunctie en bindweefsel 1 99 8.2 Inwerking van mechanische krachten op een zenuw 206 8.3 Regeneratie van perifere zenuwen 209 9 De huid 214 9.1 Functies van de huid 2 1 4 9.2 Bouw en functie van de epidermis 2 1 6 9.2.1 Keratinocyten 2 1 8 9.2.2 Melanocyten 2 1 9 9.2.3 Cellen van Langerhans 22 1 9.2.4 Nagels 222 9.3 Bouw en functie van de dermis 223 9.3.1 Gespecialiseerdeepidermalestructurenindedermis 224 9.3.2 Vascularisatie van de dermis 228 9.3.3 Innervatie van de dermis 229 9.3.4 Triple respons van Lewis 23 1 9.4 Bouw en functie van de hypodermis 232 9.5 Bindweefselzones 235 9.6 Decubitus 237 9.7 Wondgenezing van de huid 24 1 9.8 Complex regionaal pijnsyndroom 246 10 Van weefsels naar herstellende personen 25 1 10.1 Een verkoopster met een pijnlijke enkel 252 10.2 Een sportieve fietser met een tibiaplateaufractuur rechts 255 10.3 Een scooterrijder met een oefenstabiele tibiafractuur links 259 10.4 Een collumfractuur van de heup na een misstap 260 10.5 Een volleybalster met een achillespeestendinose 265 10.6 Een student met letsel aan de flexorpezen van de rechterhand 268 10.7 Een dame met osteoporose in een belastende thuissituatie 27 1 Literatuur 275 Register 286

Woord vooraf Dagelijks houden medici en paramedici zich bezig met patiënten die pijn hebben bij bewegen. Soms bepalen afwijkingen in spieren of pezen het onvermogen om klachtenvrij te functioneren. Bij andere patiënten is het skelet misvormd of zijn gewrichten aangedaan. Op veel terreinen van onderzoek wordt aandacht besteed aan de processen die ten grondslag liggen aan deze bewegingsklachten en hoe therapie de genezingsprocessen kan helpen bespoedigen. Met de nieuw verworven kennis kan een verantwoorde behandeling worden opgesteld om de genezing effectief te ondersteunen. Voor studenten die worden opgeleid voor een bewegingswetenschappelijk, medisch of paramedisch beroep is het vaak moeilijk om aan deze kennis te komen. Van studenten die met een specialistische scriptie bezig zijn mag worden verwacht dat zij zich in de wetenschappelijke achtergrondliteratuur verdiepen, maar degenen die zich snel willen oriënteren vinden vaak grote hinderpalen op hun weg omdat de informatie slechts te vinden is in Engels- of Duitstalige oorspronkelijke artikelen en specialistische monografieën. In de Nederlandstalige literatuur is tot nu toe geen handzame tekst over de functie van menselijke bindweefsels verschenen en dit boekje is opgezet om in die leemte te voorzien. Het doel vandetekstis,defysiologievandevoornaamste bindweefseltypen (bot, kraakbeen, ligamenten, pezen en huid) te belichten. Ook beschadiging en herstel zijn in de bespreking betrokken. Bij de beschrijving van de menselijke bindweefsels ligt de nadruk op de taak die de weefsels in het lichaam vervullen. Naast fysiologische kennis komen ook histologische, functioneel anatomische en biomechanische aspecten aan de orde. Ten aanzien van de literatuurreferenties van de gebruikte boeken en artikelen moet worden opgemerkt dat niet naar volledigheid is gestreefd. Achter in het boek is een literatuurlijst per hoofdstuk opgenomen waarin wordt verwezen naar belangrijke handboeken en artikelen, die in het geval men zich verder wil verdiepen als uitgangspunt kunnen worden gebruikt om effectief verder te zoeken. Studenten fysiotherapie en kinesitherapie vormen de doelgroep voor wie de tekst in eerste instantie geschreven is. De stof is echter eveneens goed in te passen in andere bewegingstherapeutische opleidingen, in postacademiale nascholingscursussen (bijv. manuele therapie) of in de studierichting bewegingswetenschappen aan de diverse universiteiten. Voor studenten aan technische universiteiten en hogescholen die zich bezighouden met kinesiologische, biomechanische of ergonomische problemen kan de tekst behulpzaam zijn om inzicht te krijgen in de biologische eigenschappen van bindweefsels. J.J. de Morree Leidschendam, najaar 1988 Bijdetweededruk De eerste druk van Dynamiek heeft zijn bruikbaarheid in het bewegingsonderwijs en het fysiotherapeutisch werkveld bewezen. Door het gebruik zijn echter ook tekortkomingen duidelijk geworden. Vragen tijdens cursussen en studiedagen waren een stimulans om tekst

Woord vooraf 9 aan te passen en een aantal onderwerpen toe te voegen. De inhoudelijke opmerkingen in recensies bij de eerste druk gaven eveneens aanleiding om veranderingen in de tekst aan te brengen. In de tweede druk is nu ook aandacht besteed aan bouw, functie en aanpassing van pezen, de werking van stretching op spieren, de invloed van het vegetatieve zenuwstelsel op bindweefsel, de rol van water in bindweefsel, de vorming van oedeem en aspecten van het probleem decubitus. De toetsing van de inhoud aan de vragen en wensen bij het gebruik in het onderwijs en in het werkveld hebben mij pas echt duidelijk gemaakt hoe uitgebreid de behoefte aan kennis van het bindweefsel is. Tegelijk valt ook te signaleren dat het bindweefselonderzoek met sprongen vordert en dat de inzichten in de aanpassingen van bindweefsel en de consequenties voor de therapie aanzienlijke veranderingen ondergaan. J.J. de Morree Leidschendam, mei 1992 Bij de derde druk De bespreking van beschadiging en herstel van bindweefsel stond in de vorige drukken verspreid over de hoofdstukken waarin het desbetreffende bindweefseltype besproken werd. In de derde druk worden de algemene kenmerken van bindweefselherstel nu geïntroduceerd in hoofdstuk 2. De invloed van functioneel bewegen op weefselgroei en herstel is verder uitgewerkt. Artrose en osteoporose worden uitgebreider behandeld dan voorheen. In hoofdstuk 8 is de informatie over posttraumatische dystrofie aangepast aan de huidige inzichten. J.J. de Morree Leidschendam, najaar 1996 Bij de vierde druk Het werken aan een nieuwe herziene druk na de derde druk leek een eenvoudige zaak. Na 1988, 1992 en 1996 lijkt het jaar 2000 een geschikt moment. Wellicht vanuit een neurose om in een nieuw millennium iets nieuws te brengen; anderzijds verschenen herziene drukken van Dynamiek met een mooie regelmaat. De werkelijkheid werd aanzienlijk uitdagender. De fibroblast speelt in weefselgroei en reparatie een veel complexere rol dan alleen als producent van collageen en matrix. In overleg met Nol Bernards is een heldere fasering en terminologie bij het onderwerp wondgenezing tot stand gekomen. De kennis over de werking van spieren neemt snel toe. Veel nieuwe spiervezeleiwitten krijgen een plaats in het denken over de spiercontractie. Ook de rol van bindweefsel in spieren wordt aangescherpt. Daarnaast was in vorige drukken weinig te vinden over vezelig kraakbeen, disci en menisci en het gedrag van bindweefsel in zenuwen tijdens bewegen (o.a. D. Butler). Het is niet alleen bindweefselkennis die verandert, maar ook de inzichten in leren en kennis verwerven. Hoe willen mensen kennis tot zich nemen en hoe zoeken ze? Er zijn dan ook in overleg met de uitgever didactische aanpassingen doorgevoerd. Voorin is een lijst Engelse termen voor het zoeken op internet opgenomen. Tevens is tekst ingevoegd in de vorm van intermezzi: informatieve teksten en illustraties die niet direct verband houden met de basistekst. Tegelijk is Dynamiek niet alleen een boek voor het hoger onderwijs, maar wordt het eveneens gebruikt door therapeuten in het werkveld. Ook aan hen dient te worden gedacht. Parallel met de aanpassingen voor de nieuwe Nederlandse druk werkte ik aan de vertaling voor het Duitstalige gebied. De inhoudelijke discussies die ik voerde met de vertaler, Ansgar Sanning, zelf een ervaren fysiotherapeut/ manueel therapeut, gaven ook richting aan nieuwe ideeën. J.J. de Morree Leidschendam, najaar 2000

10 Dynamiek van het menselijk bindweefsel Bij de vijfde druk Wanneer in de titel van een boek het woord dynamiek een prominente plaats heeft, heeft de auteur de plicht de inhoud aan te passen aan de ontwikkelingen. Theoretische kennis van processen in het menselijk lichaam leidt niet automatisch tot een heldere behandelstrategie, integendeel. Toen ik de kans kreeg om een aantal maanden op de Erasmus Universiteit en in het Erasmus Medisch Centrum te werken aan de herziening voor de vijfde druk, heb ik die kans dan ook met beide handen aangegrepen. Het werd een groot genieten. Overleg met theoretici, maar vooral met praktiserende specialisten, kijken naar behandelstrategieën, in de universiteitsbibliotheek duiken en surfen op het internet met PubMed en andere zoekmachines. Aanwezig zijn bij operaties, meelopen met therapeuten en het volgen van het herstelproces bij de revalidatie, het leidde tot nieuwe beelden in mijn hoofd en het grondig herschrijven van alle hoofdstukken. De theoretische state of the art bleek in acht jaar tijd fors verdiept te zijn. Aangezien het herstelproces na weefselbeschadiging actie van zowel de patiënt als de therapeut behoeft, is een nieuw hoofdstuk toegevoegd waarin ontstekingsprocessen en wondgenezing veel uitgebreider worden behandeld. Dat is hoofdstuk 3 geworden. In diverse hoofdstukken zijn tevens de oorzaken van bindweefselpathologie aanzienlijk uitgewerkt. Aan het eind van het boek is hoofdstuk 10 toegevoegd, waarin een aantal patiëntbeschrijvingen een beeld geven van herstelprocessen bij de mens. In de voorgaande drukken beschreef ik de theoretische herstelcapaciteit van elk afzonderlijk weefsel onder omstandigheden. Maar een patiënt is meer dan zijn weefsels en beïnvloedt ook zijn eigen herstel. Ook dat is een dynamisch proces. De volgende personen ben ik dankbaar voor het kritisch lezen van tekstgedeelten, advies, inspiratie en bijdragen aan deze uitgebreide herziening: Rik van Hooff, Ton Schreuders, Hans Soeters, Ruud Schuitemaker, Ansgar Sanning, Holke Karrenbelt, Chris Riezebos, Gerrit Mook, Bernard Gerritsen, Peter Huijing, Nol Bernards, John Bos, Gerjo van Osch, Roberto Perez, Bouwien Smits-Engelsman. In de bijdruk van de vijfde herziene druk zijn in hoofdstuk 4 de paragrafen 4.2 en 4.3 aangepast aan de huidige inzichten in fysiologische processen en consequenties voor de therapie. Graag dank ik Jenneke Klein-Nulend voor haar deskundig advies. J.J. de Morree Leidschendam, mei 2009

Zoeken op het internet Engelse termen voor bindweefselbegrippen Een aantal begrippen, gericht op bindweefseldynamica, helpt bij het vinden van artikelen, abstracts enzovoort bij (para)medische aanhechting (pees) aanpassing artrose atrofie beenmerg behandeling belasting beschadiging bewegingsbeperking bewegingstherapie bindweefsel biomechanica bot botbreuk buigkracht botsterkte chondrocyten collageen collageenproductie collageengehalte collagene fibril covalente binding decubitus discus intervertebralis eigenschappen elastine elastisch kraakbeen Engelse ziekte epifysaire schijf fibroblast functionele belasting genezen geslachtshormonen zoekmachines zoals NPi DocOnline, PubMed, Cochrane, Cinahl, Medline en een wereld van specialistische sites. tendon insertion adaptation osteoarthritis (OA) atrophy bone marrow treatment load, mechanical stress injury, damage, defect contracture, restricted motion physical therapy connective tissue biomechanics bone fracture bending force bone strength chondrocytes collagen collagen synthesis collagen content collagen fibril crosslink pressure sores intervertebral disc properties elastin elastic cartilage Ricketts epiphyseal plate, growth plate fibroblast functional load healing, repair sex hormones

12 Dynamiek van het menselijk bindweefsel gewrichtsbeperking gewrichtsbeschadiging gewrichtskapsel gewrichtskraakbeen gips groeihormoon grondsubstantie halveringstijd herstel herstelproces hyalien kraakbeen hyaluronan hypertrofie immobilisatie indrukken (kraakbeen) kapsel kippenvel kneuzing kraakbeen kraakbeen (vezelig) kraakbeenoppervlak kracht kruisband lengte-krachtrelatie lengte-spanningsdiagram lenigheid letsel lichaampje van Pacini ligament litteken littekenvorming lymfevat lymfevaatstelsel matrix meniscus mestcel nagel oedeem oefenen onderbelasting ontspanning spier ontsteking ontstekingsproces ontwikkeling osteoporose overbelasting overgevoeligheid pees joint contracture joint injury, articular damage joint capsule articular cartilage plaster cast growth hormone ground substance turnover rate repair, regeneration repair response hyaline cartilage hyaluronic acid hypertrophy immobilisation compression capsule goose flesh bruise cartilage fibrocartilage joint surface force cruciate ligament force-elongation curve length-tension curve flexibility injury Pacinian corpuscle ligament scar scar formation lymph vessel lymphatic system matrix, ground substance meniscus mastcell nail edema, oedema exercise, practice disuse relaxation inflammation inflammatory proces development osteoporosis overuse, overload hypersensitivity tendon

Zoeken op het internet 13 perifere zenuw piekbotmassa proteoglycaan prothese rachitis rekken van spieren remodelleringsfase reparatie reuma revalidatie samenstelling scheur (spier, band) skelet skeletspier slijtage smeervloeistof smering spanning spier spier ontspanning spierpijn spierrekken spierscheur (verrekking) synoviale vloeistof tapen training (kracht) transpiratie transplantaat (pees) trek-verlengingsdiagram treksterkte tussenwervelschijf verbening verlenging verlenging (trauma) verkleving veroudering verrekking spier verstuiking (enkel) vervorming (druk/trek) vrije radicalen weefsel wondgenezing zenuwbeschadiging zenuwvezels zonnebrand ziekte zweetklier peripheral nerve peak bone mass proteoglycan prosthesis Ricketts stretching remodeling phase repair rheumatoid arthritis (RA) rehabilitation composition tear, rupture, avulsion skeleton skeletal muscle wear, abrasion lubricant lubrication stress, tension muscle relaxation muscle soreness, delayed stretching muscle sprain synovial fluid taping resistance exercise (training) perspiration graft stress-strain curve tensile strength disc, intervertebral disc ossification elongation strain adhesion aging, ageing strain sprain deformation, creep free radicals tissue wound repair, wound healing nerve injury nerve fibers sunburn disease sweat gland