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Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift

Ermittlung der Viskosität von Synovialflüssigkeiten aus dem caninen Ellenbogen- und Hüftgelenk sowie dem humanen Kniegelenk

Hund, Mensch, Synovialflüssigkeit, Viskosimeter, Viskosität, dog, human, synovial fluid, viscometer, viscosity

Berliner und Münchener Tierärztliche Wochenschrift 121, 374-380

DOI: 10.2376/0005-9366-121-374

Publiziert: 09/2008

Zusammenfassung

Die Entstehung pathologischer Gelenkveränderungen kann sowohl beim Menschenals auch beim Hund durch Gelenkabriebe bestimmt werden, die ursächlichmit einer unzureichenden synovialen Schmierung zusammenhängen. Auch nachder Versorgung mit Hüfttotalendoprothesen kann es durch eine mangelhafteGelenkschmierung zu vermehrten Abrieben in der Gleitpaarung kommen, diein einer aseptischen Lockerung der Prothese resultieren können. Insbesonderefür den Hund liegen bisher nur wenige Erkenntnisse zur Viskosität synovialerFlüssigkeiten vor. Aus diesem Grund wurde die Viskosität der Synovia physiologischerund pathologisch veränderter Ellenbogengelenke des Hundes mitHilfe eines Kegel-Platte-Viskosimeters bei unterschiedlichen Temperaturen undSchergeschwindigkeiten gemessen und mit der Viskosität der Synovialflüssigkeitaus veränderten menschlichen Kniegelenken sowie pathologisch verändertenProben des caninen Hüftgelenks verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass dieViskositäten innerhalb einer Messreihe variieren und mit zunehmender Temperaturbzw. steigender Schergeschwindigkeit abnehmen. Die Differenzen zwischenden mittleren Viskositäten caniner und humaner Synovialflüssigkeiten aus denveränderten Gelenken liegen unter 4 % (22,5 s–1 bei T1 = 25 °C ). Die hier gewonnenenErkenntnisse können in Form eines Zwischenschichtgesetzes in ein Finite-Element-Modell zur Berechnung der tatsächlich im Hüftgelenk herrschendenKräfte implementiert werden und so zu einer verbesserten endoprothetischenVersorgung caniner und humaner Hüften beitragen.

Summary

The development of pathological changes in both human and canine hip jointsis mainly caused by a lack of synovial fluid lubrication. This results in an increasedjoint abrasion. Even after implantation of joint prosthesis, inadequate lubricationcan lead to abrasion in the tribological pair. This can finally result in asepticloosening of the prosthesis. In spite of the enormous number of studies that havebeen performed on human, only little knowledge about the tribological propertiesof the joints in dogs is available in the literature. For this reason the viscositiesof synovial fluid, derived from physiological and pathologically changed canineelbow joints were measured. The viscosities were determined by the use of acone-plate viscometer at different temperatures and shear rates. The obtainedvalues were compared with the viscosity values of pathologically changed synovialfluids from human knee joints as well as with pathological samples from thecanine hip joint. The results show that the viscosity values vary within a series ofmeasurements and are inversely proportional to the temperature of the sampleand the shear rate. The differences between the average viscosities of canine and human synovial fluids taken from pathologically changed joints are below4 % (22.5 s–1 at T1 = 25 °C). The findings of this study are being implemented ina FE-Model for the computation of actual forces in the hip joint during differentmovements. This would represent a contribution to an improved prosthetic treatmentof canine and human hips.

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