Hochbelastende High-Impact Sportarten (z. B. Laufen, Dreisprung, Kunstturnen) beinhalten wiederholt starke stossförmige mechanische Belastungen des muskuloskelettalen Bewegungssystems, mit denen auch ein erhebliches Risiko für degenerative Schädigungen einhergeht. Dabei sind die Gelenke und insbesondere der Gelenkknorpel die kritischen Strukturen der Belastbarkeit. Als avaskuläres, alymphatisches und aneurales Biomaterial ist Knorpel ein limitierendes Gewebe bei Anpassungen des muskulo-skelettalen Bewegungssystems an vermehrte körperliche Aktivität. Die Bestimmung der Belastbarkeit des Knorpels, d. h. das physiologische Fenster, innerhalb dessen sich der hyaline Gelenkknorpel an mechanische Belastung anpassen kann ohne irreparable Schäden zu erleiden, ist von großer praktischer Relevanz für den Hochleistungs- bzw. Leistungssport. Während eine moderate Gelenkbelastung zur Erhaltung eines gesunden Knorpelstoffwechsels unverzichtbar ist, kann zu niedrige (Immobilisation) oder zu hohe mechanische Belastung den Gelenkknorpel dagegen schädigen. In der internationalen Literatur gibt es jedoch nur relativ wenige Forschungsergebnisse, die sich mit der Adaptationskapazität des Gelenkknorpels beim Menschen beschäftigen. Ein großes Problem bei der Erforschung der Anpassungskapazität und Belastbarkeit des Gelenkknorpels sind die geringen nicht-invasiven Untersuchungsmöglichkeiten, um Aussagen zur funktionellen Adaptation von Gelenkknorpel im lebenden Menschen zu erhalten. die im Zusammenhang mit dem Metabolismus der Knorpelmatrix stehen, eine individuelle Abschätzung der Reaktion des Gelenkknorpels auf mechanische Belastung möglich ist. Auch die Bestimmung der Knorpeldeformation nach einer definierten mechanischen Belastung mittels Kernspintomographie erwies sich als ein wichtiger Marker zur Identifikation der Belastung und individuellen Belastbarkeitsabschätzung des Gelenkknorpels.
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