Eine Sehne (oder Sehne) ist ein zähes Band des faserigen Bindegewebes, das gewöhnlich Muskel mit dem Knochen verbindet und dazu fähig ist, Spannung zu widerstehen. Sehnen sind Bändern und fasciae ähnlich, weil sie alle aus collagen gemacht werden, außer dass sich Bänder einem Knochen mit einem anderen Knochen anschließen, und fasciae Muskeln mit anderen Muskeln verbinden. Sehnen und Muskeln arbeiten zusammen.

Struktur

Normale gesunde Sehnen werden größtenteils der parallelen Reihe von collagen Fasern nah gepackt zusammen zusammengesetzt. Die trockene Masse von normalen Sehnen, die ungefähr 30 % der Gesamtmasse mit Wasser zusammensetzt, wird aus ungefähr 86 % collagen, 2 % elastin, 1-5 % proteoglycans, und anorganische 0.2-%-Bestandteile wie Kupfer, Mangan und Kalzium zusammengesetzt. Der collagen Teil wird aus 97-98-%-Typ I collagen mit kleinen Beträgen anderer Typen von collagen zusammengesetzt. Diese schließen Typ II collagen in die knorpeligen Zonen, Typ III collagen in den reticulin Fasern der Gefäßwände, Typ IX collagen, Typ IV collagen in den Kellermembranen der Haargefäße, Typ V collagen in den Gefäßwänden und dem Typ X collagen im mineralized fibrocartilage in der Nähe von der Schnittstelle mit dem Knochen ein. Fasern von Collagen verschmelzen in Makroanhäufungen. Nach der Sekretion von der Zelle wird das Terminal peptides durch procollagen N- und C-proteinases zerspaltet, und die tropocollagen Moleküle versammeln sich spontan in unlöslichen fibrils. Ein collagen Molekül ist ungefähr 300 nm lange und 1-2 nm breite, und das Diameter der fibrils, die gebildet werden, kann sich von 50-500 nm erstrecken. In Sehnen versammeln sich die fibrils dann weiter, um Bündel zu bilden, die ungefähr 10 Mm in der Länge mit einem Diameter von 50-300 μm, und schließlich in eine Sehne-Faser mit einem Diameter von 100-500 μm sind. Gruppen von Bündeln werden durch den epitendon und peritendon begrenzt, um das Sehne-Organ zu bilden.

Die collagen in Sehnen werden mit proteoglycan Bestandteilen, einschließlich decorin und, in komprimierten Gebieten der Sehne, aggrecan zusammengehalten, die zur Schwergängigkeit zum collagen fibrils an spezifischen Positionen fähig sind. Die proteoglycans werden mit dem collagen fibrils - ihr glycosaminoglycan (KNEBEL) verwebt Seitenketten haben vielfache Wechselwirkungen mit der Oberfläche des fibrils - zeigend, dass die proteoglycans strukturell in der Verbindung des fibrils wichtig sind. Die Haupt-KNEBEL-Bestandteile der Sehne sind dermatan Sulfat und chondroitin Sulfat, die mit collagen verkehren und am fibril Zusammenbau-Prozess während der Sehne-Entwicklung beteiligt werden. Wie man denkt, ist Sulfat von Dermatan dafür verantwortlich, Vereinigungen zwischen fibrils zu bilden, während, wie man denkt, chondroitin Sulfat mit dem Besetzen des Volumens zwischen dem fibrils mehr beteiligt wird, um sie getrennt zu halten, und Hilfe Deformierung widerstehen. Die dermatan Sulfat-Seitenketten der decorin Anhäufung in der Lösung und dieses Verhalten können mit dem Zusammenbau des collagen fibrils helfen. Wenn decorin Moleküle zu einem collagen fibril gebunden werden, können sich ihre dermatan Sulfat-Ketten ausstrecken und mit anderen dermatan Sulfat-Ketten auf decorin verkehren, der verpflichtet wird, fibrils zu trennen, deshalb interfibrillar Brücken schaffend und schließlich parallele Anordnung des fibrils verursachend.

Die tenocytes erzeugen die collagen Moleküle, der Anhäufung der Länge nach und Seite-zu-Seite, collagen fibrils zu erzeugen. Bündel von Fibril werden organisiert, um Fasern mit dem verlängerten zwischen ihnen nah gepackten tenocytes zu bilden. Es gibt ein dreidimensionales Netz von Zellprozessen, die mit collagen in der Sehne vereinigt sind. Die Zellen kommunizieren mit einander durch Lücke-Verbindungspunkte, und diese Nachrichtenübermittlung gibt ihnen die Fähigkeit, zu entdecken und auf das mechanische Laden zu antworten.

Geäder kann innerhalb des endotendon vergegenwärtigt werden, der zu collagen Fasern mit gelegentlichem sich verzweigendem querlaufendem anastomoses parallel verläuft.

Wie man

denkt, enthält der innere Sehne-Hauptteil keine Nervenfasern, aber der epi- und peritendon enthalten Nervenenden, während Sehne-Organe von Golgi am Verbindungspunkt zwischen Sehne und Muskel da sind.

Sehne-Länge ändert sich in allen Hauptgruppen und von der Person der Person. Sehne-Länge ist praktisch der Erkennenfaktor, wo Muskelgröße und potenzielle Muskelgröße betroffen werden. Zum Beispiel sollen alle anderen relevanten biologischen Faktoren, ein Mann mit gleich sein, kürzere Sehnen und ein längerer Bizeps-Muskel werden größeres Potenzial für die Muskelmasse haben als ein Mann mit einer längeren Sehne und einem kürzeren Muskel. Erfolgreiche Bodybuilder werden allgemein kürzere Sehnen haben. Umgekehrt, in Sportarten, die Athleten verlangen, in Handlungen wie das Laufen oder Springen hervorzuragen, ist es vorteilhaft, um länger zu haben, als durchschnittliche Achillessehne und ein kürzerer Kalb-Muskel.

Sehne-Länge wird durch die genetische Geneigtheit bestimmt und ist nicht gezeigt worden, entweder zuzunehmen oder als Antwort auf die Umgebung verschieden von Muskeln abzunehmen, die durch Trauma verkürzt werden können, Unausgewogenheit und einen Mangel an der Wiederherstellung und dem Ausdehnen zu verwenden.

Funktion

Wie man

traditionell betrachtet hat, sind Sehnen einfach ein Mechanismus gewesen, durch den Muskeln zum Knochen in Verbindung stehen, einfach fungierend, um Kräfte zu übersenden. Jedoch, im Laufe der letzten zwei Jahrzehnte, hat sich viel Forschung auf die elastischen Eigenschaften von Sehnen und ihrer Fähigkeit konzentriert, als Frühlinge zu fungieren. Das erlaubt Sehnen, Kräfte während der Ortsveränderung passiv abzustimmen, zusätzliche Stabilität ohne aktive Arbeit zur Verfügung stellend. Es erlaubt auch Sehnen, Energie an der hohen Leistungsfähigkeit zu versorgen und wieder zu erlangen. Zum Beispiel, während eines menschlichen Schritts, das Achillessehne-Strecken als der Knöchel verbinden dorsiflexes. Während des letzten Teils des Schritts, weil der Fuß (das Hinweisen der Zehen unten) plantar-beugt, wird die versorgte elastische Energie veröffentlicht. Außerdem, weil sich die Sehne streckt, ist der Muskel im Stande, mit weniger oder sogar keine Änderung in der Länge zu fungieren, dem Muskel erlaubend, größere Kraft zu erzeugen.

Die mechanischen Eigenschaften der Sehne sind vom collagen Faser-Diameter und der Orientierung abhängig. Die collagen fibrils sind zu einander parallel und nah gepackt, aber zeigen ein Welle ähnliches Äußeres wegen planarer wellenförmiger Bewegungen oder Crimps auf einer Skala von mehreren Mikrometern. In Sehnen der collagen haben I Fasern etwas Flexibilität wegen der Abwesenheit von hydroxyproline und Pro-Linien-Rückständen an spezifischen Positionen in der Aminosäure-Folge, die die Bildung anderen conformations wie Kurven oder innere Schleifen in der dreifachen Spirale erlaubt und auf die Entwicklung von Crimps hinausläuft. Die Crimps im collagen fibrils erlauben den Sehnen, etwas Flexibilität sowie eine niedrige Drucksteifkeit zu haben. Außerdem, weil die Sehne eine mehrgestrandete Struktur ist, die aus vielen teilweise unabhängigen fibrils und Bündeln zusammengesetzt ist, benimmt sie sich als eine einzelne Stange nicht, und dieses Eigentum trägt auch zu seiner Flexibilität bei.

Die proteoglycan Bestandteile von Sehnen sind auch für die mechanischen Eigenschaften wichtig. Während die collagen fibrils Sehnen erlauben, dehnbarer Betonung zu widerstehen, erlauben die proteoglycans ihnen, Druckbetonung zu widerstehen. Wie man gezeigt hat, sind die Verlängerung und die Beanspruchung des collagen fibrils allein viel niedriger gewesen als die Gesamtverlängerung und Beanspruchung der kompletten Sehne unter demselben Betrag der Betonung, demonstrierend, dass die proteoglycan-reiche Matrix auch Deformierung erleben muss, und die Versteifung der Matrix an hohen Beanspruchungsraten vorkommt. Diese Moleküle sind sehr wasserquellfähig, bedeutend, dass sie einen großen Betrag von Wasser absorbieren und deshalb ein hohes schwellendes Verhältnis haben können. Da sie zum fibrils gebundener noncovalently sind, können sie umkehrbar verkehren und disassociate, so dass die Brücken zwischen fibrils gebrochen und reformiert werden können. Dieser Prozess kann am Erlauben den fibril beteiligt werden, sich zu verlängern und im Durchmesser unter der Spannung abzunehmen.

Mechanik

Sehnen sind viscoelastic Strukturen und sind mehr stretchable als Bänder. Wenn gestreckt, haben Sehnen ein weiches Gewebe mechanisches Verhalten. Mehrere Studien haben demonstriert, dass Sehnen auf Änderungen im mechanischen Laden mit dem Wachstum und Umbauen von Prozessen viel wie Knochen antworten. Insbesondere eine Studie hat gezeigt, dass der Nichtgebrauch der Achillessehne in Ratten auf eine Abnahme auf die durchschnittliche Dicke der collagen Faser-Bündel hinausgelaufen ist, die die Sehne umfassen. In Menschen hat ein Experiment, in dem Leute einer vorgetäuschten Mikroernst-Umgebung unterworfen wurden, gefunden, dass Sehne-Steifkeit bedeutsam abgenommen hat, selbst wenn Themen erforderlich waren, widerspenstige Übungen durchzuführen. Diese Effekten haben Implikationen in Gebieten im Intervall von der Behandlung von bettlägerigen Patienten zum Design von wirksameren Übungen für Astronauten.

Pathologie

Sehnen sind vielen Typen von Verletzungen unterworfen. Es gibt verschiedene Formen von tendinopathies oder Sehne-Verletzungen, die erwartet sind zu überverwenden. Diese Typen von Verletzungen laufen allgemein auf Entzündung und Entartung oder Schwächung der Sehnen hinaus, die schließlich zu Sehne-Bruch führen können. Tendinopathies kann durch mehrere Faktoren in Zusammenhang mit der Sehne extracellular Matrix verursacht werden, und ihre Klassifikation ist schwierig gewesen, weil ihre Symptome und histopathology häufig ähnlich sind.

Die erste Kategorie von tendinopathy ist paratenonitis, der sich auf Entzündung der Parazinke oder parasehnige Platte bezieht, die zwischen der Sehne und seiner Scheide gelegen ist. Tendinosis bezieht sich auf nichtentzündliche Verletzung zur Sehne am Zellniveau. Die Degradierung wird durch den Schaden an collagen, Zellen und den Gefäßbestandteilen der Sehne verursacht und ist bekannt zu führen, um zu zerspringen. Beobachtungen von Sehnen, die spontanen Bruch erlebt haben, haben die Anwesenheit von collagen fibrils gezeigt, die nicht in der richtigen parallelen Orientierung sind oder in der Länge oder dem Diameter, zusammen mit rund gemachtem tenocytes, anderen Zellabnormitäten und dem ingrowth des Geäders nicht gleichförmig sind. Andere Formen von tendinosis, die nicht geführt haben, um zu zerspringen, haben auch die Entartung, Verwirrung und Verdünnung des collagen fibrils zusammen mit einer Zunahme im Betrag von glycosaminoglycans zwischen dem fibrils gezeigt. Das dritte ist paratenonitis mit tendinosis, in dem Kombinationen der Parazinke-Entzündung und Sehne-Entartung beide anwesend sind. Das letzte ist tendinitis, der sich auf die Entartung mit Entzündung der Sehne sowie Gefäßstörung bezieht.

Tendinopathies kann durch mehrere innere Faktoren einschließlich des Alters, des Körpergewichts und der Nahrung verursacht werden. Die unwesentlichen Faktoren sind häufig mit Sportarten verbunden und schließen übermäßige Kräfte oder das Laden, die schlechten Lehrtechniken und die Umweltbedingungen ein.

Heilung

Die Sehnen im Fuß sind hoch kompliziert und kompliziert. Wenn irgendwelche Sehnen brechen, ist der heilsame Prozess lang und, ganz zu schweigen von der Kompliziertheit der Reparatur (wenn völlig getrennt) Prozess schmerzhaft. Die meisten Menschen, die medizinische Aufmerksamkeit innerhalb der ersten 48 Stunden der Verletzung nicht erhalten, werden unter strenger Schwellung, Schmerz und einem Gefühl auf dem Feuer leiden, wo die Verletzung vorgekommen ist. Sie sind sehr schmerzhaft, wenn sie gereizt werden oder nicht im Gebrauch.

Es wurde vorher geglaubt, dass Sehnen Matrixumsatz nicht erleben konnten, und dass tenocytes zur Reparatur nicht fähig waren. Jedoch ist es mehr kürzlich gezeigt worden, dass, überall in der Lebenszeit einer Person, tenocytes in der Sehne aktiv ECM Bestandteile synthetisieren sowie Enzyme wie Matrix metalloproteinases (MMPs) die Matrix erniedrigen kann. Sehnen sind zur Heilung und dem Erholen von Verletzungen in einem Prozess fähig, der vom tenocytes und ihrer Umgebung extracellular Matrix kontrolliert wird. Jedoch gewinnen die geheilten Sehnen nie dieselben mechanischen Eigenschaften wieder, wie sie vor der Verletzung hatten.

Die drei Hauptstufen der Sehne-Heilung sind Entzündung, Reparatur oder Proliferation und das Umbauen, das weiter in die Verdichtung und Reifung geteilt werden kann. Diese Stufen können mit einander überlappen. In der ersten Stufe werden entzündliche Zellen wie neutrophils zur Verletzungsseite zusammen mit erythrocytes rekrutiert. Monocytes und macrophages werden innerhalb der ersten 24 Stunden rekrutiert, und phagocytosis von necrotic Materialien an der Verletzungsseite kommt vor. Nach der Ausgabe von vasoactive und chemotactic Faktoren werden angiogenesis und der Proliferation von tenocytes begonnen. Tenocytes ziehen dann in die Seite um und fangen an, collagen III zu synthetisieren. Die Entzündungsbühne dauert gewöhnlich seit ein paar Tagen, und die Reparatur- oder Proliferationsbühne beginnt dann. In dieser Bühne, die seit ungefähr sechs Wochen dauert, werden die tenocytes an der Synthese von großen Beträgen von collagen und proteoglycans an der Seite der Verletzung beteiligt, und die Niveaus des KNEBELS und Wassers sind hoch. Nach ungefähr sechs Wochen beginnt die Umbauen-Bühne. Der erste Teil der Umbauen-Bühne ist Verdichtung, die von ungefähr sechs bis zehn Wochen nach der Verletzung dauert. Während dieser Zeit wird die Synthese von collagen und KNEBELN vermindert, und der cellularity wird auch vermindert, weil das Gewebe mehr faserig infolge der vergrößerten Produktion von collagen I wird und die fibrils ausgerichtet in der Richtung auf mechanische Betonung werden. Die Endreifungsbühne kommt nach zehn Wochen vor, und während dieser Zeit gibt es eine Zunahme in crosslinking des collagen fibrils, der das Gewebe veranlasst, steifer zu werden. Allmählich, im Laufe eines Zeitabschnitts von ungefähr einem Jahr, wird sich das Gewebe vom faserigen bis einer Narbe ähnlichen drehen.

Matrix metalloproteinases oder MMPs haben eine sehr wichtige Rolle in der Degradierung und dem Umbauen des ECM während des heilsamen Prozesses nach einer Sehne-Verletzung. Bestimmte MMPs einschließlich MMP-1, MMP-2, MMP-8, MMP-13 und MMP-14 haben collagenase Tätigkeit, bedeutend, dass, verschieden von vielen anderen Enzymen, sie dazu fähig sind, collagen I fibrils zu erniedrigen. Die Degradierung des collagen fibrils durch MMP-1 zusammen mit der Anwesenheit denaturierten collagen ist Faktoren, die, wie man glaubt, Schwächung der Sehne ECM und eine Zunahme im Potenzial für einen anderen Bruch veranlassen vorzukommen. Als Antwort auf das wiederholte mechanische Laden oder die Verletzung kann cytokines durch tenocytes veröffentlicht werden und kann die Ausgabe von MMPs veranlassen, Degradierung des ECM verursachend und zu wiederkehrender Verletzung und chronischem tendinopathies führend.

Eine Vielfalt anderer Moleküle wird an der Sehne-Reparatur und Regeneration beteiligt. Es gibt fünf Wachstumsfaktoren, die, wie man gezeigt hat, bedeutsam upregulated und aktiv während der Sehne-Heilung gewesen sind: einem Insulin ähnlicher Wachstumsfaktor 1 (IGF-I), Thrombozyt-abgeleiteter Wachstumsfaktor (PDGF), endothelial Gefäßwachstumsfaktor (VEGF), grundlegender fibroblast Wachstumsfaktor (bFGF) und sich verwandelndes Wachstumsfaktor-Beta (TGF-β). Diese Wachstumsfaktoren haben alle verschiedene Rollen während des heilsamen Prozesses. IGF-1 vergrößert collagen und proteoglycan Produktion während der ersten Stufe der Entzündung, und PDGF ist auch während der frühen Stufen nach Verletzung da und fördert die Synthese anderer Wachstumsfaktoren zusammen mit der Synthese der DNA und der Proliferation von Sehne-Zellen. Wie man bekannt, spielen die drei isoforms von TGF-β (TGF-β1, TGF-β2, TGF-β3) eine Rolle in der Wunde-Heilung und Narbe-Bildung. VEGF ist weithin bekannt, angiogenesis zu fördern und endothelial Zellproliferation und Wanderung zu veranlassen, und, wie man gezeigt hat, ist VEGF mRNA an der Seite von Sehne-Verletzungen zusammen mit collagen I mRNA ausgedrückt worden. Knochen morphogenetic Proteine (BMPs) ist eine Untergruppe der TGF-β Superfamilie, die Knochen und Knorpel-Bildung sowie Gewebeunterscheidung veranlassen kann, und, wie man gezeigt hat, BMP-12 spezifisch Bildung und Unterscheidung des Sehne-Gewebes beeinflusst hat und fibrogenesis gefördert hat.

Effekten der Tätigkeit auf der Heilung

In Tiermodellen sind umfassende Studien geführt worden, um die Effekten der mechanischen Beanspruchung in der Form des Beschäftigungsgrades auf Sehne-Verletzung und Heilung zu untersuchen. Während das Ausdehnen Heilung während der anfänglichen entzündlichen Phase stören kann, ist es gezeigt worden, dass die kontrollierte Bewegung der Sehnen nach ungefähr einer Woche im Anschluss an eine akute Verletzung helfen kann, die Synthese von collagen durch den tenocytes zu fördern, zu vergrößerter Zugbelastung und Diameter der geheilten Sehnen und weniger Festklebens führend, als Sehnen, die unbeweglich gemacht werden. In chronischen Sehne-Verletzungen, wie man auch gezeigt hat, hat das mechanische Laden fibroblast Proliferation und collagen Synthese zusammen mit der collagen Wiederanordnung stimuliert, von denen alle Reparatur und das Umbauen fördern. Um weiter die Theorie zu unterstützen, dass Bewegung und Tätigkeit bei der Sehne-Heilung helfen, ist es gezeigt worden, dass die Immobilisierung der Sehnen nach Verletzung häufig eine negative Wirkung auf die Heilung hat. In Kaninchen, collagen Bündel, die unbeweglich gemacht werden, haben verminderte Zugbelastung gezeigt, und Immobilisierung läuft auch auf niedrigere Beträge von Wasser, proteoglycans, und collagen crosslinks in den Sehnen hinaus.

Mehrere mechanotransduction Mechanismen sind als Gründe für die Antwort von tenocytes zur mechanischen Kraft vorgeschlagen worden, die ihnen ermöglichen, ihren Genausdruck, Protein-Synthese und Zellphänotyp zu verändern, und schließlich Änderungen in der Sehne-Struktur zu verursachen. Ein Hauptfaktor ist mechanische Deformierung der extracellular Matrix, die den actin cytoskeleton betreffen und deshalb Zellgestalt, motility, und Funktion betreffen kann. Mechanische Kräfte können durch im Brennpunkt stehende Festkleben-Seiten, integrins, und Zellzelle-Verbindungspunkte übersandt werden. Änderungen im actin cytoskeleton können integrins aktivieren, die "draußen - in" und "verkehrt herum" Nachrichtenübermittlung zwischen der Zelle und der Matrix vermitteln. G-Proteine, die intrazelluläre Signalkaskaden veranlassen, können auch wichtig sein, und Ion-Kanäle werden durch das Ausdehnen aktiviert, um Ionen wie Kalzium, Natrium oder Kalium zu erlauben, in die Zelle einzugehen.

Verknöcherte Sehnen

In einigen Organismen, bemerkenswerte, die Vögel und ornithischian Dinosaurier sind, können Teile der Sehne verknöchert werden. In diesem Prozess, osteocytes inflitrate die Sehne und hat sich Knochen hingelegt, wie sie im sesamoid Knochen wie die Kniescheibe würden. In Vögeln kommt Sehne-Verknöcherung in erster Linie im hindlimb vor, während in ornithischian Dinosauriern verknöcherte axiale Muskelsehnen ein Gitterwerk entlang den haemal und Nervenstacheln auf dem Schwanz vermutlich für die Unterstützung bilden.

Gebrauch der Sehne

Sehne wurde im Laufe Vorindustriezeitalter als eine zähe, haltbare Faser weit verwendet. Etwas spezifischer Gebrauch schließt Verwenden-Sehne als Faden für das Nähen, die Befestigung von Federn zu Pfeilen ein (sieh befiedern), Werkzeug-Klingen zu Wellen usw. peitschend. Es wird auch in Überleben-Führern als ein Material empfohlen, von dem starkes Tauwerk für Sachen wie Fallen oder lebende Strukturen gemacht werden kann. Sehne muss auf spezifische Weisen behandelt werden, nützlich zu diesen Zwecken zu fungieren. Eskimo und andere circumpolar Leute haben Sehne als das einzige Tauwerk zu allen Innenzwecken wegen des Mangels an anderen passenden Faser-Quellen in ihren ökologischen Habitaten verwertet.

Die elastischen Eigenschaften von besonderen Sehnen wurden auch in wiedergebogenen von den Steppennomaden Eurasiens bevorzugten Bögen der Zusammensetzung verwendet. Die erste Steinwurfartillerie hat auch die elastischen Eigenschaften der Sehne verwendet.

Sehne macht für ein ausgezeichnetes Tauwerk-Material aus drei Gründen: Es ist unglaublich stark, es enthält natürliche Leime, und es weicht zurück, wie es trocknet, das Bedürfnis nach Knoten beseitigend.

Sehne (insbesondere Rindfleischsehne) werden als ein Essen in einigen asiatischen Kochkünsten (häufig gedient an Yum Cha oder Dunklen Summe-Restaurants) verwendet. Ein populärer Teller ist Suan Bao Niu Jin, wo die Sehne im Knoblauch mariniert wird. Es wird auch manchmal im vietnamesischen Nudel-Teller-ph  gefunden.

Siehe auch

• Aponeurosis
• Chordae tendineae
• Knorpel
• Sehne-Scheide