Von menschlichen Gelenken ausgehende Knackgeräusche wurden in der Vergangenheit auf das plötzliche Zusammenbrechen einer Gelenkflüssigkeitsblase zurückgeführt, die sich beim Trennen der Gelenkflächen bildet. Unglücklicherweise widerspricht der Zusammenbruch von Blasen als Ursache für Gelenkknacken vielen physikalischen Phänomenen, die das Gelenkknackenphänomen definieren.

[Anm.: Ein Gelenk ist eine bewegliche Verbindung zwischen mindestens zwei Knochen. Es wird von Bändern und der Gelenkkapsel zusammengehalten. Die meisten Gelenke sind bewegliche Verbindungen von mit Knorpeln bedeckten Knochenenden, die eingefasst sind von einer mit Flüssigkeit gefüllten Gelenkkapsel].

Die Forscher um Greg Kawchuk von der Fakultät für Rehabilitationsmedizin der Universität Alberta, Kanada, konnten den Nachweis erbringen, dass der Mechanismus des Gelenkknackens eher mit der Bildung von Hohlräumen als mit dem Zusammenbrechen von Blasen von Gelenkflüssigkeit zusammenhängt. Dieser direkte wissenschaftliche Nachweis (Evidenz) konnte mit Echtzeit Magnetresonanztomographie gezeigt werden.

Die Forscher untersuchten zehn Fingergrundgelenke (Metacarpophalangealgelenke). Ein Finger wurde in einen flexiblen Schlauch eingeführt, der um eine Kabellänge gespannt war, um eine Längsachsentraktion (eine Zugkraft der Längsachse) sicherzustellen. Vor und nach der Traktion (Zugkraft) wurden statische 3D T1-gewichtete Magnetresonanzaufnahmen gemacht. Während der Traktion wurden schnelle Cine Magnetresonanzaufnahmen von der Gelenkmittellinie mit einer Geschwindigkeit von 3,2 Bildern pro Sekunde gemacht, bis das Knacken eintrat. Mit zunehmenden Traktionskräften zeigten die Echtzeit Cine Magnetresonanzbilder einen raschen Beginn eines Hohlraums (Kavität) zum Zeitpunkt der Gelenktrennung und Geräuschproduktion. Danach blieb der resultierende Hohlraum sichtbar.

Zu welchem Ergebnis kamen die Forscher? Die Studie bietet direkte wissenschaftliche Beweise (Evidenz), dass Gelenkknacken eher mit Hohlraumbeginn als mit dem Zusammenbrechen einer zuvor existierenden Flüssigkeitsblase verbunden ist. Diese Ergebnisse sind übereinstimmend mit Tribonukleation. Tribonukleation ist ein bekannter Mechanismus bei dem sich gegenüberliegende Flächen Widerstand gegen die Trennung leisten bis zu einem kritischen Punkt, bei dem sie dann schnell auseinandergehen und nachhaltige Gasaktivitäten bilden. Während dies zuvor in vitro [Anm: „im Reagenzglas“, hier außerhalb eines lebenden Organismus] gezeigt wurde, ist die Studie von Greg Kawchuk und Kollegen die erste in-vivo makroskopische Demonstration von Tribonukleation. Vor diesem Hintergrund bieten die Ergebnisse der Studie einen neuen theoretischen Rahmen für das Erforschen von Gesundheitsergebnissen, die mit Gelenkknacken verbunden sind.

Kawchuk, Gregory/Fyer, Jerome/Jaremko, Jakob/Zeng, Hongbo/Rowe, Lindsay/Thompson, Richard 2015: Real-Time Visualization of Joint Cavitation, in: PLOS ONE, https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0119470 (abgerufen am 04.12.2019).

05.12.2019 Ι aus der Forschung