Tendinopati er karakterisert av strukturelle forandringer i senen (eller paratenon) som endrer belastningskapasiteten til en spesifikk sene. Det er den samme tilstanden som før ble kalt tendinitt. Denne ble endret til tendinopati pga fravær av inflammasjonsceller i senen. Nyere studier indikerer imidlertid at inflammasjon er tilstede og kan forårsake utvikling av belastningsskader i senen. Patofysiologi i tendinopati er kompleks, og til tross for flere teorier for å forklare klinisk bedring etter tiltak er de histologiske adaptasjonene fortsatt uklare.1,2
Den normale senen
Sener forbinder muskler til bein og utsettes for noen av de høyeste belastningene i kroppen. Sener har en svært høy matrix til celle ratio. Kunnskap om oppbygning av matrixen og hvordan celler samhandler med matrixen er viktig for å forstå funksjon, homeostase og reparasjonsprosessene i sener.3 Den ekstracellulære matrixen i sener består hovedsakelig av kollagen som utgjør 60-85% av tørr vekt. Omtrent 95% av kollagenet er av type I. Kollagenet former fiberlignende strukturer på ulike hierarkiske nivåer, alle innrettet nært lengdeaksen. Dette gir stort uniaksial mekaniske styrke. Kollagenfibriller er det viktigste tensile element i en sene.3 Senene er bygget opp av bunter med kollagenfibre som er omsluttet av endotenon. Noen få sener har en synovial seneskjede. For de resterende senene er epitenon i stedet er omgitt av paratenon. Rommet mellom epitenon og paratenon inneholder væske rikt på muchopolisakarider som hindrer friksjon og beskytter senen.4
Fra Wang et al. 2022
Mellom kollagenenhetene i senen ligger flere andre ikke-kollagene matrix komponenter. Det er foreløpig uklart hvordan disse matrix komponentene gir senen sine unike mekaniske og biologiske egenskaper. De siste årene har det vært en progresjon i forståelsen av dette. De ikke-kollagene proteinene kan deles inn i proteoglykaner, glykoproteiner og glykokonjugater. 3 (Glykokonjugater er kjemiske forbindelser som inngår i celle-celle-reaksjoner eller celle-matrix-reaksjoner.)
Den cellulære komponenten er representert med tenoblaster og tenocytter som er arrangert i parallelle rekker mellom kollagenfibrene. Tenoblaster er umodne spindelformede celler som inneholder rikelig med cytoplastiske organeller som reflekterer høy metabolsk aktivitet. Etter hvert som tenoblastene modnes forlenges de og transformeres til tenocytter. Tenoblaster og tenocytter står for 90-95% av de cellulære elementene i sener. Resterende består av chondrocytter, synoviale og endothele celler.4
Senestivhet og Youngs modulus
Young’s modulus, også kjent som elastisitetsmodulen, er et mål på stivheten til et elastisk materiale. Det defineres som forholdet mellom spenning (kraft per arealenhet) og tøyning (relativ deformasjon) i et materiale under elastisk deformasjon. Med andre ord, det måler hvor mye et materiale vil strekke seg under en gitt belastning.
Youngs modulus brukes til å kvantifisere stivheten til senene, det vil si deres motstand mot deformasjon når det påføres en spenning. Ved å måle forholdet mellom endringen i lengde eller tøyning av senen og den opprinnelige lengden, kan man beregne Youngs modulus og dermed få en indikasjon på senens elastiske egenskaper. Dette er viktig for å forstå senens respons på belastning og for å evaluere skader eller tilstander som påvirker senens elastisitet. Generelt sett kan Youngs modulus variere avhengig av hvor raskt belastningen påføres. Dette fenomenet er kjent som belastingshastighetseffekt eller hastighetsfølsomhet. Når et materiale utsettes for en rask belastningsrate, for eksempel i form av en hurtig påført kraft eller en rask strekkhastighet, kan det føre til at materialet oppfører seg annerledes sammenlignet med en sakte påført belastning.
For noen materialer, spesielt viskoelastiske materialer som sener, kan en rask belastningsrate føre til at Youngs modulus øker. Dette skyldes vanligvis en kombinasjon av elastiske og viskøse egenskaper i materialet. Ved høy belastningsrate kan viskøse effekter reduseres, og det elastiske responsen blir dominerende, noe som kan føre til en økning i Youngs modulus.
To mekanismer kan være ansvarlig for økt senestivhet: Endringer i senes materielle egenskaper (økt Young’s modulus), og endringer i senens morfologiske bestanddeler (økt tverrsnitt).
Blodforsyning
Sener er metabolsk aktivt vev, og trenger blodforsyning. Selv om sener er relativt hypovaskulære inneholder de flere blodkar enn tidligere antatt. Noen områder har imidlertid mindre blodforsyning enn andre som for eksempel midtre del av akillessenen, noe som kan ha betydning for høyere forekomst av patologi i disse områdene. Metabolismen i sener er lavere enn i muskelvev. Oksygenforbruk er 7,5 ganger lavere enn i muskulatur, og kollagen turnover varierer fra 50 til 100 dager. Det gjør også at reparasjonsprosessene tar lenger tid sammenlignet med muskler.2,3
Skademekanisme
Sener er i stand til å motstå svært høyt mekanisk stress, og er tilpasset de funksjonelle kravene de utsettes for. Det vil derfor også være variasjoner i struktur, sammensetning, celle fenotyper og metabolisme for ulike sener.2 Til tross for dette vil suprafysiologisk, eller repetitive mekanisk overbelastning føre til mikroskader i sene-fasiklene som igjen kan lede til tendinose eller ruptur.
Strukturell skade på kollagen oppstår ved strekkbelastninger over 6%. Belastning på sene-fasikler som gir en forlengelse på 2-4% mister progressivt elastisk modulus, men beholder kollagenstrukturen intakt og har høy celle viabilitet. Overbelastede fasikler (6-8% forlenging) med skade i den molekylære kollagenstrukturen viste ikke videre tap av elastisk modulus, men markert redusert celle viabilitet. Fasiklene med stor skade gjenvant delvis sin elastiske modulus. Dette kan peke mot en ikke-cellulær, men matrix drevet mekanisme for molekylær reparasjon.4
Strekkbelastning er sannsynligvis den viktigste mekanismen i utvikling av tendinopati, men sener utsettes også for kompresjon. Kompresjonskreftene kan være interne, for eksempel en fascikkel eller bunt mot en annen, eller mot eksterne strukturer som paratendon, retinakler eller bein. Kombinasjonen av strekkbelastning og kompresjon gir skjærkrefter og friksjon i senen.5
Degenerasjons prosessen i en sene kan sees på som en feilet matrix adaptasjon og remodellering som følge av stress og mekanisk belasting.6 Når sener utsettes for repeterte episoder med for stor treningsbelastning (kraft eller volum) oppstår det kumulative sykluser med skade, inflammasjon og reparasjon. Dette gir over tid en kumulasjon av vevsreparasjon med dårligere kvalitet.7 En sene med tendinopati er tykkere, men har samtidig redusert energilagringskapasitet. Dette gir en reduksjon i både de strukturelle og materielle egenskapene i senevevet. Abnormal senehistologi korrelerer med redusert vektbærende kapasitet.7
Selve senekjærnen ser ut til å ha liten kapasitet for regenerasjon og reparasjon av mikroskade.4,8 Det kan se ut som stromale tenocytter ikke spiller en stor rolle i den anabolske reparasjonen av mikroskader i senens matrix, men påvirker katabolsk nedbrytning av matrix og kommuniserer med utenforliggende celler som har evne til å reparere vevet.4
Patofysiologi
De histopatologiske forandringene som sees ved tendinopati inkluderer; dårlig organiserte kollagenfibre, økt antall blodkar og sensoriske nerver, økning i de vannholdige komponentene av den ekstracellulære matrixen, nedbrytning av vev (sene/endotenon/paratenon) og uorganisert proliferasjon av mindre type III kollagenfibre. Det er ofte flere områder med celledød (hypocellularitet) eller alternativt fibroblast reaksjon (hypercellularitet og adhesjoner). Det finnes typisk både degenerative og reaktive endringer i samme biopsi prøve.5
Inflammasjon i tendinopati
På cellenivå er det rapportert om økt antall leukocytter (spesielt makrofager og mastceller) i kronisk smertefulle sener, samt økt antall vaskulære celler. I forhold til mer immune drevne patologier som reumatoid artritt med systemisk inflammasjon er antall leukocytter lite. Makrofager med akkumulering av hemosederin i sitt cytoplasma er en indikator aktivering av kroppens immunrespons.
Biokjemisk produserer cellene økt mengde glycosaminoglykaner (GAG) og inflammatoriske mediatorer som substans P (SP) og prostaglandin E2 (PGE2). SP frigjøres fra perifere sensoriske nerver og sene fibroblaster som utsettes for repetert strekkbelastning. SP aktiverer lokale mastceller som kan bidra til smerte og fibrose. Seneceller i en tendinopatisk sene produserer mer PGE2 enn celler i en frisk sene, noe som indikerer en kronisk oppregulering.
Patologi i sener utvikles gradvis over tid. Dyrestudier har vist at sener responderer på overbelastning med en begrenset cellulær og biokjemisk inflammasjonsrespons som involverer makrofager, mastceller og fibroblaster. Etter 6 uker med intensiv konsentrisk/eksentrisk muskelarbeid er det observert paratendonitt og strukturelle endringer i akillessenen hos harer. Rekruttering av inflammatoriske celler i paratenon kommer gradvis over 6 uker, og makrofager dominerer infiltratet.
Etter 3-4 uker med repetert belastning observeres inflammatoriske celler i hele senen hos rotter. I tillegg observeres en oppregulering av inflammatoriske cytokiner i senen. Denne inflammatoriske prosessen øker jo lenger eksponeringen til overbelastning varer.
Tendinopatisk vev inneholder større mengde GAG og lett oppløselig kollagen sammenlignet med friske sener. I endotenon oppstår det en inflammatorisk respons forårsaket av repetert belastning i lengderetningen. En subpopulasjon av seneceller i endotenon produserer inflammatoriske cytokiner som er kjent for å sette i gang kollagennedbrytning.
Opphavet til økt vaskularitet i tendinopati kan være et resultat av vaskulær hyperplasi forårsaket av angiogene faktorer som VEGF som produseres av sene fibroblaster etter repetert stress.
En av de dominerende pro-inflammatoriske substansene ved seneskader, PGE2, produseres både av lokale sene fibroblaster og av leukocytter. PGE2 reduserer kollagensyntesen, og oppgraderer degenererende enzymaktivitet. Kronisk inflammasjon eksperimentelt indusert ved injeksjon av substans P eller prostaglandin, har vist seg å forårsake eller forverre tendinopati. Til sammen peker disse funnene i retning av at tendinopati som et resultat av overbelastning kan være forårsaket av repetert frigjøring av inflammatoriske og reparative mediatorer. 5
Inflammasjon og treningsbelastning
Lavgradig inflammasjon kan komme og gå i korte perioder etter en periode med intensiv mekanisk belastning, og kan derfor være vanskelig å detektere. Repetert belastning av tenocytter vil gi en oppregulering av flere inflammatoriske gener etter 4 timer, men de er tilbake til baseline innen 24 timer. Inflammasjon og fibrotisk aktivitet kan også øke gradvis over flere uker dersom det er langvarig eksponering for repetert belastning.5
Forbigående episoder med inflammatorisk aktivitet i en sene kan lede til progressiv akkumulering av skade dersom de oppstår gjentatte ganger over tid, selv om de ikke registreres som symptomatisk hos utøveren.5
Fra et klinisk synspunkt peker dette mot at økt hevelse, stivhet om morgenen eller smerte etter trening må overvåkes og kontrolleres, spesielt i en rehabiliteringssetting. Om en ikke kontrollerer for dette kan repeterte inflammasjoner drive senen videre nedover i det patologiske spekteret. For tidlig retur til idrett før senen har nådd adekvat vektbæringskapasitet er en signifikant risikofaktor for tilbakefall av akilles tendinopati.5