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https://doi.org/10.11588/diglit.3464#0223
Die Wiederentdeckung
und fruchtbare Nutzung der Biomechanik
VOLKER EWERBECK UND MARC THOMSEN
Die orthopädische Grundlagenforschung hat in den vergangenen zehn Jahren
einen bedeutenden Richtungswechsel erfahren. Während sie früher überwie-
gend biomechanisch und/oder morphologisch ausgerichtet war, sind heute auf
breiter Front die Werkzeuge der Biotechnologie auf dem Vormarsch. In Koope-
ration zwischen Biologen, Chemikern, Medizinern, Ingenieuren und Material-
wissenschaftlern soll dem nach wie vor ungelösten Problem von Gewebsverlus-
ten im Bereich der Knochen, der Gelenke sowie von Muskulatur und Sehnen
mittels Tissue Engineering, Zelltherapie, Stammzelltechnologie und schließ-
lich Gentherapie zu Leibe gerückt werden. Hierbei sind vor allen Dingen durch
die Kombination der genannten Methoden neue Konzepte der Geweberege-
neration bereits viel versprechend getestet worden. Die großen Hoffnungen,
die man in die Methoden der Biotechnologie gesetzt hat, haben dazu geführt,
dass Fragestellungen mit mechanischem oder biomechanischem Hintergrund
für wenig bedeutsam, zum Teil sogar für antiquiert gehalten wurden. Zumin-
dest schien eine finanzielle Förderung derartiger Forschungsansätze kaum
noch zu rechtfertigen. Inzwischen ist die Euphorie zu den kurzfristigen Er-
folgsmöglichkeiten der Biotechnologie einer gewissen Ernüchterung gewi-
chen. Offensichtlich und von Experten lange vorhergesehen, benötigt man
auch auf diesem Forschungsgebiet einen extrem langen Atem. Und schließlich
kehrt die Erkenntnis zurück, dass Forschung auf dem Gebiet der Erkrankungen
und Verletzungen der Haltungs- und Bewegungsorgane ohne Beantwortung
biomechanischer Fragen nicht denkbar ist. Sowohl der stabile Stand als auch
komplexe Bewegungen sind ohne Kenntnis der Wirkung mechanischer Kräfte
auf lebendes Gewebe nicht erklärbar. Dies ist die Definition von Biomecha-
nik: Es ist die Lehre von den Wirkungen mechanischer Kräfte auf biologische
Systeme.
Doch nicht nur der langwierige und mühsame Weg der molekularbiologi-
schen Methodik zur klinischen Anwendbarkeit hat die Renaissance der bio-
mechanischen Forschung in der Orthopädie gebahnt. Unter dem Einfluss von
weltweit unter der Regie der „Bone and Joint Decade" erhobenen Daten zur
Erkrankungslast der Haltungs- und Bewegungsorgane wurde deutlich, dass
und fruchtbare Nutzung der Biomechanik
VOLKER EWERBECK UND MARC THOMSEN
Die orthopädische Grundlagenforschung hat in den vergangenen zehn Jahren
einen bedeutenden Richtungswechsel erfahren. Während sie früher überwie-
gend biomechanisch und/oder morphologisch ausgerichtet war, sind heute auf
breiter Front die Werkzeuge der Biotechnologie auf dem Vormarsch. In Koope-
ration zwischen Biologen, Chemikern, Medizinern, Ingenieuren und Material-
wissenschaftlern soll dem nach wie vor ungelösten Problem von Gewebsverlus-
ten im Bereich der Knochen, der Gelenke sowie von Muskulatur und Sehnen
mittels Tissue Engineering, Zelltherapie, Stammzelltechnologie und schließ-
lich Gentherapie zu Leibe gerückt werden. Hierbei sind vor allen Dingen durch
die Kombination der genannten Methoden neue Konzepte der Geweberege-
neration bereits viel versprechend getestet worden. Die großen Hoffnungen,
die man in die Methoden der Biotechnologie gesetzt hat, haben dazu geführt,
dass Fragestellungen mit mechanischem oder biomechanischem Hintergrund
für wenig bedeutsam, zum Teil sogar für antiquiert gehalten wurden. Zumin-
dest schien eine finanzielle Förderung derartiger Forschungsansätze kaum
noch zu rechtfertigen. Inzwischen ist die Euphorie zu den kurzfristigen Er-
folgsmöglichkeiten der Biotechnologie einer gewissen Ernüchterung gewi-
chen. Offensichtlich und von Experten lange vorhergesehen, benötigt man
auch auf diesem Forschungsgebiet einen extrem langen Atem. Und schließlich
kehrt die Erkenntnis zurück, dass Forschung auf dem Gebiet der Erkrankungen
und Verletzungen der Haltungs- und Bewegungsorgane ohne Beantwortung
biomechanischer Fragen nicht denkbar ist. Sowohl der stabile Stand als auch
komplexe Bewegungen sind ohne Kenntnis der Wirkung mechanischer Kräfte
auf lebendes Gewebe nicht erklärbar. Dies ist die Definition von Biomecha-
nik: Es ist die Lehre von den Wirkungen mechanischer Kräfte auf biologische
Systeme.
Doch nicht nur der langwierige und mühsame Weg der molekularbiologi-
schen Methodik zur klinischen Anwendbarkeit hat die Renaissance der bio-
mechanischen Forschung in der Orthopädie gebahnt. Unter dem Einfluss von
weltweit unter der Regie der „Bone and Joint Decade" erhobenen Daten zur
Erkrankungslast der Haltungs- und Bewegungsorgane wurde deutlich, dass