Kniegelenk – Articulatio genus

Beschreibung

Das Kniegelenk wurde früher als Ginglymus oder Scharniergelenk beschrieben, hat aber in Wirklichkeit einen viel komplizierteren Charakter.

Es muss als aus drei Gelenken in einem bestehend angesehen werden: zwei Kondyloidgelenke, eines zwischen jedem Kondylus des Femurs und dem entsprechenden Meniskus und Kondylus der Tibia; und ein Drittel zwischen der Patella und dem Femur, teilweise arthrodial, aber nicht vollständig, da die Gelenkflächen nicht gegenseitig aneinander angepasst sind, so dass die Bewegung nicht einfach gleitend ist.

Diese Ansicht der Konstruktion des Kniegelenks erhält Bestätigung durch die Untersuchung der Artikulation in einigen der unteren Säugetiere, wo, entsprechend diesen drei Unterteilungen, manchmal drei Synovialhöhlen gefunden werden, die entweder völlig verschieden sind oder nur durch kleine Kommunikationen miteinander verbunden sind.

Diese Ansicht wird ferner durch die Existenz der beiden Kreuzbänder in der Mitte des Gelenks wahrscheinlich gemacht, die als Kollateralbänder der medialen und lateralen Gelenke angesehen werden müssen.

Das Vorhandensein der Patellafalte der Synovialmembran würde ferner auf eine Tendenz zur Trennung der Synovialhöhle in zwei kleinere Säcke hinweisen, von denen einer dem lateralen und der andere dem medialen Gelenk entspricht.

Die Knochen sind durch folgende Bänder miteinander verbunden:

• Gelenkkapsel
• Lateraler Meniskus
• Medialer Meniskus
• Querband des Knies
• Vorderes Kreuzband
• Hinteres Kreuzband
• Fibuläres Seitenband
• Ligamentum tibialis collateralis
• ligamentum poplitea Oblique
• ligamentum popliteaArcuata
• ligamentumPatellaris

Die Gelenkkapsel besteht aus einer dünnen, aber starken Fasermembran, die in fast ihrer gesamten Ausdehnung durch untrennbar damit verbundene Bänder verstärkt wird. Oberhalb und vorne, unterhalb der Sehne des Quadrizeps femoris, wird sie nur durch die Synovialmembran repräsentiert. Seine Hauptverstärkungsbänder stammen von der Fascia lata und von den Sehnen, die das Gelenk umgeben. Vorne füllen Ausdehnungen von der Vasti und von der Fascia lata und ihrem iliotibialen Band die Intervalle zwischen den vorderen und seitlichen Bändern aus, die die mediale bildenund laterale Patellaretinakula. Hinter der Kapsel besteht aus vertikalen Fasern, die von den Kondylen und von den Seiten der Fossa intercondyloidalis des Femurs entstehen; der hintere Teil der Kapsel befindet sich daher seitlich und vor den Kreuzbändern, die somit von der Gelenkhöhle ausgeschlossen sind. Hinter den Kreuzbändern befindet sich das schräge Kniekehlenband, das durch Fasern aus der Sehne des Semimembranosus ergänzt wird. Lateral füllt eine Verlängerung des Iliotibialbandes den Abstand zwischen den schrägen poplitealen und den fibulären Kollateralbändern aus und bedeckt diese teilweise. Medial gehen Expansionen vom Sartorius und Semimembranosus nach oben zum tibialen Kollateralband und verstärken die Kapsel.

Die Synovialmembran des Kniegelenks ist die größte und umfangreichste im Körper. Beginnend am oberen Rand der Patella bildet es eine große Sackgasse unter dem Quadrizeps femoris am unteren Teil der Vorderseite des Femurs und kommuniziert häufig mit einer Bursa zwischen der Sehne und der Vorderseite des Femurs. Der Beutel der Synovialmembran zwischen dem Quadrizeps und der Vorderseite des Femurs wird während der Bewegungen des Knies von einem kleinen Muskel, dem Articularis genu, gestützt, der in ihn eingeführt wird. Auf beiden Seiten der Patella erstreckt sich die Synovialmembran unter den Aponeurosen der Vasti und insbesondere unter der des Vastus medialis. Unterhalb der Patella ist es durch eine beträchtliche Menge Fett, das sogenannte infrapatellare Pad, vom Ligamentum patellæ getrennt. Von den medialen und lateralen Rändern der Gelenkfläche der Patella ragen Reduplikationen der Synovialmembran in das Gelenkinnere. Diese bilden zwei fransenartige Falten, die als Flügelfalten bezeichnet werden;Unten konvergieren diese Falten und setzen sich als ein einziges Band, die Patellafalte (Ligamentum mucosum), bis zur Vorderseite der Fossa intercondyloidalis des Femurs fort. Auf beiden Seiten des Gelenks, Die Synovialmembran verläuft vom Femur nach unten, Auskleidung der Kapsel bis zu ihrem Befestigungspunkt an den Menisken; es kann dann über die oberen Oberflächen dieser zu ihren freien Grenzen verfolgt werden, und von dort entlang ihrer Unterflächen zur Tibia. Am hinteren Teil des lateralen Meniskus bildet es eine Sackgasse zwischen der Rille auf seiner Oberfläche und der Sehne des Popliteus; Es wird über die Vorderseite der Kreuzbänder reflektiert, die sich daher außerhalb der Synovialhöhle befinden.

Die bursæ in der Nähe des Kniegelenks sind die folgenden: Vorne gibt es vier bursæ: zwischen der Patella und der Haut befindet sich eine große, zwischen dem oberen Teil der Tibia und dem Ligamentum patellæ eine kleine, zwischen dem unteren Teil der Tuberositas der Tibia und der Haut eine dritte und zwischen der vorderen Oberfläche des unteren Teils des Femurs und der tiefen Oberfläche des Quadrizeps femoris eine vierte, die normalerweise mit dem Kniegelenk in Verbindung steht. Seitlich gibt es vier bursæ: (1) eine (die manchmal mit dem Gelenk kommuniziert) zwischen dem lateralen Kopf des Gastrocnemius und der Kapsel; (2) eine zwischen dem fibulären Seitenband und der Sehne des Bizeps; (3) eine zwischen dem fibulären Seitenband und der Sehne des Popliteus (dies ist manchmal nur eine Erweiterung von der nächsten Bursa); (4) eine zwischen der Sehne des Popliteus und dem lateralen Kondylus des Femurs, normalerweise eine Verlängerung von der Synovialmembran des Gelenks. Medial gibt es fünf bursæ: (1) einen zwischen dem medialen Kopf des Gastrocnemius und der Kapsel; dies sendet eine Verlängerung zwischen der Sehne des medialen Kopfes des Gastrocnemius und der Sehne des Semimembranosus und kommuniziert häufig mit dem Gelenk; (2) eine oberflächliche zum tibialen Kollateralband, zwischen ihm und den Sehnen des Sartorius, Gracilis und Semitendinosus; (3) eine tiefe zum tibialen Kollateralband, zwischen ihm und der Sehne des Semimembranosus (dies ist manchmal nur eine Erweiterung von der nächsten Bursa); (4) eine zwischen der Sehne des Semimembranosus und der Kopf der Tibia; (5) gelegentlich gibt es eine Bursa zwischen den Sehnen des Semimembranosus und Semitendinosus.

Strukturen um das Gelenk.-Vorne und an den Seiten befindet sich der Quadrizeps femoris; seitlich die Sehnen des Bizeps femoris und Popliteus und des Nervus peroneus communis; medial der Sartorius, Gracilis, Semitendinosus und Semimembranosus; dahinter die Poplitealgefäße und der Nervus tibialis, Popliteus, Plantaris sowie mediale und laterale Köpfe des Gastrocnemius, einige Lymphdrüsen und Fett.

Die Arterien, die das Gelenk versorgen, sind die höchsten genikulären (Anastomotica magna), ein Zweig des Femurs, die genikulären Äste des Popliteal, die wiederkehrenden Äste der vorderen Tibia und der absteigende Ast vom lateralen Femurumflex der Profunda femoris.

Die Nerven stammen aus dem Obturator, dem Femur, der Tibia und dem gemeinsamen Peroneal.

Bewegungen.-Die Bewegungen, die am Kniegelenk stattfinden, sind Flexion und Extension und in bestimmten Positionen des Gelenks Innen- und Außenrotation. Die Bewegungen der Flexion und Extension an diesem Gelenk unterscheiden sich von denen in einem typischen Scharniergelenk, wie dem Ellenbogen, dadurch, dass (a) die Achse, um die die Bewegung stattfindet, keine feste ist, sondern sich während der Extension nach vorne und während der Flexion nach hinten verschiebt; (b) Der Beginn der Flexion und das Ende der Extension werden von rotatorischen Bewegungen begleitet, die mit der Fixierung der Extremität in einer Position großer Stabilität verbunden sind. Die Bewegung von der vollen Flexion zur vollen Extension kann daher in drei Phasen beschrieben werden:

1. Im vollständig gebeugten Zustand ruhen die hinteren Teile der Femurkondylen auf den entsprechenden Abschnitten der meniskotibialen Oberflächen, und in dieser Position ist eine leichte einfache Abrollbewegung zulässig.

2. Während des Übergangs des Gliedes von der gebeugten in die gestreckte Position wird dem Rollen eine Gleitbewegung überlagert, so dass sich die Achse, die zu Beginn durch eine Linie durch die inneren und äußeren Kondylen des Femurs dargestellt ist, allmählich nach vorne verschiebt. In diesem Teil der Bewegung sind die hinteren zwei Drittel der tibialen Gelenkflächen der beiden Femurkondylen beteiligt, und da diese ähnliche Krümmungen haben und parallel zueinander sind, bewegen sie sich gleichmäßig vorwärts.

3. Der laterale Kondylus des Femurs wird durch die Straffung des vorderen Kreuzbandes fast zur Ruhe gebracht; es bewegt sich jedoch leicht nach vorne und medial und drückt den vorderen Teil des lateralen Meniskus vor sich her. Die Tibiaoberfläche am medialen Kondylus ist weiter nach vorne verlängert als die am lateralen, und diese Verlängerung ist lateral gerichtet. Wenn daher die Vorwärtsbewegung der Kondylen durch das vordere Kreuzband kontrolliert wird, bewirkt eine fortgesetzte Muskelwirkung, dass sich der mediale Kondylus und damit der Meniskus nach hinten und nach medial bewegen, wodurch eine Innenrotation des Oberschenkels am Bein erzeugt wird. Wenn die Position der vollen Ausdehnung erreicht ist, wird der laterale Teil der Rille am lateralen Kondylus gegen den vorderen Teil des entsprechenden Meniskus gedrückt, während der mediale Teil der Rille am Gelenkrand vor dem lateralen Fortsatz der Tibia-Interkondyloid-Eminenz anliegt. In die Rille am medialen Kondylus wird der vordere Teil des medialen Meniskus eingepasst, während das vordere Kreuzband und der Gelenkrand vor dem medialen Fortsatz der Tibia-Intercondyloid-Eminenz in den vorderen Teil der Fossa Intercondyloidalis des Femurs aufgenommen werden. Diese dritte Phase, in der alle diese Teile in eine genaue Apposition gebracht werden, wird als „Einschraubbewegung“ oder Verriegelungsbewegung des Gelenks bezeichnet.

Die vollständige Flexionsbewegung ist das Gegenteil der oben beschriebenen und daher geht eine Außenrotation des Femurs voraus, die das verlängerte Gelenk entriegelt.

Die Achsen, um die die Bewegungen der Flexion und Extension stattfinden, stehen nicht genau im rechten Winkel zu beiden Knochen; Bei der Flexion befinden sich Femur und Tibia in derselben Ebene, aber bei der Extension bildet der eine Knochen einen Winkel, der sich seitlich mit dem anderen öffnet.

Zusätzlich zu den rotatorischen Bewegungen, die mit der Vollendung der Extension und der Einleitung der Flexion verbunden sind, kann eine Rotation nach innen oder außen erfolgen, wenn das Gelenk teilweise gebeugt ist; Diese Bewegungen finden hauptsächlich zwischen der Tibia und den Menisken statt und sind am freiesten, wenn das Bein im rechten Winkel zum Oberschenkel gebogen ist.

Bewegungen der Patella.- Die Gelenkfläche der Patella ist undeutlich in sieben Facetten unterteilt – obere, mittlere und untere horizontale Paare und eine mediale senkrechte Facette. Wenn das Knie gewaltsam gebeugt wird, steht die mediale senkrechte Facette in Kontakt mit der semilunaren Oberfläche am lateralen Teil des medialen Kondylus; Diese semilunare Oberfläche ist eine Verlängerung des medialen Teils der Patellaoberfläche nach hinten. Wenn das Bein von der gebeugten in die gestreckte Position getragen wird, wird zuerst das höchste Paar, dann das mittlere Paar und schließlich das niedrigste Paar horizontaler Facetten nacheinander mit der Patellaoberfläche des Femurs in Kontakt gebracht. In der gestreckten Position, wenn der Quadrizeps femoris entspannt ist, liegt die Patella lose auf der Vorderseite des unteren Endes des Femurs.

Während der Flexion wird das Ligamentum patellæ auf die Dehnung gelegt, und bei extremer Flexion werden das hintere Kreuzband, die schrägen Kniekehlen- und Seitenbänder und in geringem Maße das vordere Kreuzband entspannt. Flexion wird während des Lebens durch den Kontakt des Beines mit dem Oberschenkel überprüft. Wenn das Kniegelenk vollständig ausgestreckt ist, werden die schrägen Kniekehlen- und Seitenbänder, das vordere Kreuzband und das hintere Kreuzband angespannt; Bei der Streckung des Knies wird das Ligamentum patellæ durch den Quadrizeps femoris gestrafft, bei voller Streckung mit unterstützter Ferse jedoch entspannt. Die Rotation nach innen wird durch das vordere Kreuzband überprüft, die Rotation nach außen neigt dazu, die Kreuzbänder zu lösen und zu entspannen, wird jedoch durch das tibiale Seitenband überprüft. Die Hauptfunktion des Kreuzbandes besteht darin, als direkte Verbindung zwischen Tibia und Femur zu wirken und zu verhindern, dass der frühere Knochen zu weit nach hinten oder vorne getragen wird. Sie unterstützen auch die Kollateralbänder dabei, jeder Biegung des Gelenks zu beiden Seiten zu widerstehen. Die Menisken sind, wie es scheint, dazu bestimmt, die Oberflächen der Tibia bis zu einem gewissen Grade an die Form der Femurkondylen anzupassen, um die Abstände zu füllen, die sonst in den wechselnden Positionen des Gelenks verbleiben würden, und um die Schmerzen zu vermeiden, die so häufig beim Springen oder durch Stürze auf die Füße auf das Glied übertragen würden; auch um die beiden oben erläuterten Bewegungsarten Flexion und Extension und Rotation zuzulassen. Die Patella ist eine große Verteidigung gegen die Vorderseite des Kniegelenks und verteilt während des Kniens den Druck, der sonst auf die hervorstehenden Rippen der Kondylen fallen würde, auf eine große und erträglich ebene Fläche; es bietet auch Hebelwirkung auf den Quadrizeps femoris.

Beim aufrechten Stehen in der Haltung der „Aufmerksamkeit“ fällt das Gewicht des Körpers vor eine Linie, die über die Zentren der Kniegelenke getragen wird, und neigt daher dazu, eine Überdehnung der Gelenke zu erzeugen; dies wird jedoch durch die Spannung des vorderen Kreuzbandes, der schrägen Kniekehle und der Seitenbänder verhindert.

Die Streckung des Beines am Oberschenkel erfolgt durch den Quadrizeps femoris; Flexion durch den Bizeps femoris, Semitendinosus und Semimembranosus, unterstützt von Gracilis, Sartorius, Gastrocnemius, Popliteus und Plantaris. Die Rotation nach außen erfolgt durch den Bizeps femoris und die Rotation nach innen durch den Popliteus, den Semitendinosus und in geringem Maße den Semimembranosus, den Sartorius und den Gracilis. Der Popliteus tritt besonders zu Beginn der Flexionsbewegung des Knies in Aktion; Durch seine Kontraktion wird das Bein nach innen gedreht, oder, wenn die Tibia fixiert ist, wird der Oberschenkel nach außen gedreht, und das Kniegelenk wird entriegelt.