ALBERT

Description / Table of Contents: Zusammenfassung 1. Synovialflüssigkeit ist eine nicht-newtonsche strukturvikose Flüssigkeit, deren gesamt-rheologische Eigenschaften bei Mensch und anderen Lebewesen gut dokumentiert worden sind. Wir haben uns damit beschäftigt, ihre Schmiereigenschaften in normalen und kranken menschlichen Gelenken zu untersuchen. Folgende Faktoren sind für den Schmiermechanismus beachtet worden: 1. Die Arbeitsbedingungen (Belastungen und Geschwindigkeiten) 2. Die Schmierflüssigkeit (Synovialflüssigkeit) 3. Die Gelenkoberflächen (Gelenkknorpel). Talysurfs-Diagramme von Abdrücken von mensch-lichen Gelenken haben gezeigt, daß im Vergleich mit maschinengefertigten Lagern diese sehr rauh sind. Dieses konnte mit elektronenmikroskopischen Aufnahmen gezeigt werden. Untersuchungen mit einer reziprok arbeitenden Reibungsmaschine haben beim Gleiten von Knorpel auf Glas, geschmiert mit einer Synovialflüssigkeit, eine Schmierfilmzeit gezeigt, die die theoretisch errechnete und auch die für Neopren-Gummi mit ähnlicher Beschaffenheit wie Gelenkknorpel bei weitem übertraf. Daraus haben wir geschlossen, daß wir es hier mit einem in der Technik unbekannten Schmiermechanismus zu tun haben, der „unterstützte Schmierung“ genannt wird und der durch Einschluß und Anreicherung von Flüssigkeit zustande kommt. Es wird angenommen, daß Synovialflüssigkeit von den Unebenheiten eingeschlossen und unter Belastung ein Dialysat herausgepreßt wird und dabei eine Flüssigkeit mit einer viel höheren Konzentration an Hyaluronsäure-Eiweißkomplex zurückläßt. Mit elektronenmikroskopischen Aufnahmen konnte diese Flüssigkeit nachgewiesen werden; und weitere Experimente zeigten, daß der Komplex sich in einer Schichten-Struktur anordnet, die unter Belastung zusammenbricht und dabei einen Schutzfilm auf dem Gelenkknorpel bildet. In einer Reihe von Experimenten konnte beim Messen der Schubbelastung eines normalen Knorpels mit verschiedenen Synovialflüssigkeiten gezeigt werden, daß die Schubkraft nach dem Entlasten des Knorpels und anschließend einer Sekunde reziproker Bewegungen mit zähflüssiger Synovialflüssigkeit 0,015 kg/cm2, und mit einer wäßrigen Synovialflüssigkeit im Vergleich 0,15 kg/cm2 betrug; nach einer Bewegungsdauer von 5 min wurden entsprechende Zahlenwerte von 0,023 und 1,0 kg/cm2 gefunden. Eine Reihenuntersuchung mit normaler Synovialflüssigkeit und verschiedenen Arten von Knorpel haben gezeigt, daß die Schubbelastung in einem osteoarthritisch veränderten Knorpel 6mal so groß ist wie für einen normalen Knorpel. Daraus konnten wir einen „Leistungsfaktor“ errechnen und verschiedene Kombinationen von Knorpel und Synovialflüssigkeit betrachten. Es ist deutlich, daß nach kurzer Zeit die Eigenschaft der Synovialflüssigkeit die Leistung entscheidend bestimmt und daß zu einem späteren Zeitpunkt die Beschaffenheit des Knorpels mehr an Bedeutung gewinnt. Daraus wird gefolgert, daß Versagen des Schmiermechanismus in einigen Fällen die Abnützung eines menschlichen Gelenkes hervorrufen und fördern könnte, vergleichbar mit der Abnützung eines mechanischen Lagers durch Abrieb, Adhäsion oder Ermüdung.

Description / Table of Contents: Zusammenfassung Die Bio-Ingenieur-Gruppe für das Studium von menschlichen Gelenken an der Universität Leeds hat angedeutet, daß Osteoarthrosis in leicht angegriffenen lasttragenden Gelenken mit künstlichen Schmiermitteln erleichtert werden könnte. Wenn das künstliche Schmiermittel erfolgreich die Schmierfunktion übernehmen soll, die die normale Synovialflüssigkeit erfüllt, dann sollte es ähnliche Theologische Eigenschaften aufweisen. In dieser Veröffentlichung werden die Ergebnisse einer Studie über die Theologischen Eigenschaften einiger potentieller künstlicher Schmiermittel aufgezeichnet. Einige Polymerlösungen zeigen insgesamt ein rheologisches Verhalten, das der Synovialflüssigkeit sehr ähnlich ist; der Einfluß der Konzentration, der Schubbelastung und der Arbeitsmechanik auf dieses Verhalten wird beobachtet werden. Die Viskosität der Polymerlösung wird unter verschiedenen Bedingungen mit einemFerranti-Shirley-Viskosimeter (Konus auf Platte)gemessen. Das Schmiermittel wurde auch in einem besonderen Hüftgelenk-Simulator getestet, der für Belastungen und Geschwindigkeiten, ähnlich der einer natürlichen Gehbewegung, programmiert war. Es wird gezeigt, daß die Viskosität abnimmt und daraufhin sich teilweise wieder erholt.

Description / Table of Contents: Zusammenfassung Steifheit ist ein Problem, das dem Kliniker bekannt ist. Steifheit am Morgen ist ein Hauptgesichtspunkt für die Diagnose von rheumatischer Arthritis und ist ein äußerst wichtiges Merkmal für die Diagnose von Wirbelsäulenversteifungs (“pocker back”). Diese ist ein wichtiges Merkmal in Fällen von Patienten mit Osteoarthrosis, die unter Gelenkschwellung leiden, und die Gelenke daher nach einer Ruheperiode viel steifer sind. Therapeutisch hat sie Bedeutung für das Symptomenbild des Patienten und sie ist ein Maßstab für die Wirksamkeit der Behandlung von rheumatischer Arthritis. Arthrographen wurden angefertigt, um die Steifheit des Metacarpophalangealgelenks des Fingers und des Kniegelenkes zu messen. Tierexperimente haben gezeigt, daß 50% der Gelenksteifheit von passiver Muskelstrek-kung und 50% von Geweben im Gelenk selbst und außerhalb herrühren. Reflexbedingte Muskelaktivität spielt keine Rolle, mit Ausnahme von Fällen mit neuro-muskulären Erkrankungen wieParkinsonismus und Myotonia Congenita. Um ein charakteristisches Spannungs-Dehnungsdiagramm zu erhalten, wird das Gelenk in eine sinusartige Bewegung gebracht. Untersuchungen der Spannungsrelaxation haben einige Hinweise auf die Komponenten der physischen Steifheit gegeben. Zunehmende Steifheit ist physiologisch altersbedingt. Eine Temperaturerhöhung auf 45 °C vermindert die Steifheit um etwa 25%, und eine Temperaturerniedrigung erhöht, im Gegensatz dazu, die Steifheit um etwa denselben Betrag. Erhöhte Steifheit ist pathologisch in Fällen mit rheumatischer Arthritis, Systemsklerose und Osteoarthrose. Das Auftreten von Gelenkschwellungen bei Osteoarthrose ist, wie die Analyse von Überlagerungsdiagrammen andeutet, mehr eine Erscheinung, die von Veränderungen der umhüllenden Gewebe herrührt, als von Veränderungen zwischen den Gelenkflächen. Mit diesem Gerät wurden einige künstliche Schmiermittel geprüft.