Kniegelenk
Das Kniegelenk (lat. Articulatio genus) ist das Verbindungsgelenk zwischen Ober- und Unterschenkel an den Hintergliedmaßen der höheren Wirbeltiere.
Bei den Säugetieren wird es von dem unteren Ende des Oberschenkelknochens, dem oberen Ende des Schienbeins, der Kniescheibe, den Seiten- und Kreuzbändern sowie den beiden Menisken gebildet. Das Kniegelenk des Menschen gestattet wegen der es umgebenden Kapsel und der innerhalb und außerhalb derselben liegenden Bänder dem Unterschenkel nur die Beugung und Streckung bis zu etwa 150°. Aufgrund der fehlenden Paarschlüssigkeit der Gelenkkörper existiert kein lokales Bewegungszentrum (wie z. B. im Hüftgelenk), vielmehr kommt es Beugung und Streckung zu einer Kombination von Rollen und Gleiten der Gelenkkörper. Bei maximaler Streckung kommt es darüber hinaus bei intaktem Bandapparat zu einer Nebenbewegung, der so genannten Schlussrotation, bei der der Unterschenkel um einige Grade nach außen rotiert wird.
Das Kniegelenk ist ein zusammengesetztes Gelenk. Man unterteilt es in das Kniescheiben- und das Kniekehlgelenk.
Kniescheibengelenk
Mensch
Das Kniescheibengelenk (Articulatio femoropatellaris) ist das Gelenk zwischen Oberschenkelknochen und Kniescheibe. Die Kniescheibe gleitet in einer von zwei Kämmen flankierten Furche des Oberschenkelknochens (Trochlea ossis femoris). Diese Gelenkform wird auch als Schlittengelenk (Articulatio delabens) bezeichnet. Bei gebeugtem Knie liegt die Patella fest in dieser Furche des Oberschenkelknochens kurz oberhalb des Gelenkspaltes zwischen Femur und Tibia, bei gestrecktem Bein weiter oberhalb. Deshalb lässt sie sich zwar bei gestreckter Stellung und entspannter Muskulatur ein wenig nach rechts und links verschieben, jedoch nicht bei Beugung.
Die Patella ist als Sesambein in die Ansatzsehne des Musculus quadriceps femoris eingelagert. Diese Sehne setzt sich beinabwärts, unterhalb der Patella, in das Kniescheibenband (Ligamentum patellae) fort, das direkt unterhalb des Kniegelenks an der Schienbeinbeule (Tuberositas tibiae) ansetzt.
Hauptaufgabe der Patella ist die Verlängerung des Hebelarms und somit des Drehmoments des Quadrizeps, da sie den Abstand der Kraftwirkungslinie des Quadrizeps vom Bewegungszentrum des Kniegelenks erhöht. Zudem dient sie der Führung der Sehne und verringert den Widerstand der Gleitbewegung der Sehne über den Knochen. Während der Streckung im Kniegelenk gleitet die Patella ca. 10 cm über den Oberschenkelknochen.
Besonderheiten bei vierfüßigen Säugetieren
Das Kniescheibenband (Ligamentum patellae) ist bei Pferden und Rindern dreigeteilt. Man unterscheidet ein mediales, mittleres und laterales Kniescheibenband (Ligamentum patellae mediale, intermedium und laterale). Nur das mittlere setzt an der Schienbeinbeule an, das mediale und laterale Band jeweils seitlich davon.
Zur seitlichen Befestigung der Kniescheibe sind die Haltebänder der Kniescheibe (Ligamentum femoropatellare mediale und laterale) zwischen deren Seitenrändern und dem Oberschenkelknochen ausgebildet. Bei den Fleischfressern (Hunde, Katzen) sind diese nur sehr unscheinbar.
Bei Pferden weist das Kniescheibengelenk eine weitere Besonderheit auf. Der innere (mediale) Rollkamm besitzt am oberen (proximalen) Ende eine deutliche Erhöhung, die sogenannte „Nase“ (Tuberculum trochleae ossis femoris). Auf diesem Wulst kann die Kniescheibe mit der Schlaufe zwischen innerem und mittleren Kniescheibenband eingehakt werden. Das Knie ist damit passiv in Streckstellung, weitgehend ohne Einsatz von Muskelkraft, fixiert, was ein beinahe ermüdungsfreies Stehen ermöglicht. Dabei wird ein Bein auf diese Art und Weise fixiert, während das andere entspannt auf der Hufspitze ruht („Schildern“). Nach einer Weile wird dann das ausgeruhte Bein fixiert und das zuvor eingerastete komplett entlastet. Durch Zug des Musculus quadriceps femoris und Seitwärtszug des Musculus biceps femoris wird die Kniescheibe aus dieser Ruhestellung gelöst, womit die vollständige Beweglichkeit des Gelenks wieder hergestellt ist.
Kniekehlgelenk
Das Kniekehlgelenk (Articulatio femorotibialis) ist das eigentliche für die Beugung des Knies zuständige Gelenk. Es muss großen Belastungen standhalten, gleichzeitig aber ausreichende Beweglichkeit ermöglichen. Deshalb sind Verletzungen des Kniegelenks sehr häufig.
Mensch
Das Kniegelenk ist beim Menschen ein sogenanntes Drehscharniergelenk, d.h. es besitzt zwei Freiheitsgrade, Beugung/Streckung und Rotation. Die Rotation ist allerdings nur in gebeugtem Zustand möglich. Aus der Normalstellung ist eine Beugung um 120-150°, eine Streckung um 5-10°, sowie im gebeugten Zustand eine Innenrotation um 10° und eine Außenrotation um 30-40° möglich.
Gelenkflächen
Der Femur endet mit zwei recht breiten, leicht konvexen Gelenkrollen, den Kondylen, die von vorne nach hinten verlaufen und zwischen denen eine schmale Grube (Fossa intercondylaris) liegt.
Das obere Ende der Tibia wird ebenfalls durch zwei leicht konkave Kondylen gebildet. Zwischen beiden Kondylen liegen eine Erhebung (Eminentia intercondylaris) und zwei Grübchen Area intercondylaris anterior bzw. posterior. Die gesamte obere Fläche der Tibia wird als Tibiaplateau bezeichnet.
Da die Gelenkflächen nicht genau aufeinander passen, sind zwei Menisken eingelagert. Diese beim Menschen halbmondförmigen Faserknorpelbildungen sind auf dem Tibiaplateau mit jeweils einem vorderen und einem hinteren Band befestigt. Mit ihrer Basis sitzen die Menisken direkt der Gelenkkapsel auf und gestatten so im äußeren Drittel einen kapselseitigen Zugang für Gefäße und Nerven. Zusätzlich zu diesen vier Haltebändern an der Tibia ist der äußere Meniskus an seiner Hinterseite mit dem Oberschenkelknochen verbunden (Ligamentum meniscofemorale).
Der Innenmeniskus ist im Spalt des Gelenks medial des Patellarbandes tastbar. Bei Innenmeniskusschäden ist hier ein Druckschmerz auslösbar. Diagnostisch hilfreich sind ebenfalls die Steinmann-Zeichen. Steinmann-I: Bei gebeugtem Unterschenkel wird das Knie rotiert. Es treten Schmerzen im Gelenk innen oder außen auf. Steinmann-II: Bei Beugung des Kniegelenks wandert der Druckschmerz von vorne nach hinten (da beim Beugen die Meniski nach hinten wandern)
Seitenbänder
Das Kniegelenk wird auf beiden Seiten durch ein kräftiges, von oben nach unten seitlich des Gelenks verlaufendes Band stabilisiert.
Das Innenband (Ligamentum collaterale mediale) endet seitlich innen an der Tibia, ist breit, flach und mit der Gelenkkapsel und dem medialen Meniskus verwachsen.
Das Außenband (Ligamentum collaterale laterale) endet am Kopf der Fibula, seitlich außen an der Tibia. Es ist mit keiner anderen Struktur verwachsen und im Querschnitt eher rund.
Die Seitenbänder sind nur im gestreckten Zustand gespannt und stabilisieren dann das Knie, während sie im gebeugten Zustand entspannt liegen. Das ist der Grund, warum die Rotation nur in gebeugtem Zustand möglich ist, denn die gespannten Außenbändern verhindern diese Bewegung bei gestrecktem Knie.
Kreuzbänder
Die Kreuzbänder (Ligamenta cruciata) ziehen sich im Raum zwischen den Kondylen vom Oberschenkelknochen zum Schienbein hin. Von der Seite und von vorne betrachtet überkreuzen sie sich dabei in ihrem Verlauf.
Das vordere Kreuzband (Ligamentum cruciatum anterius, bei Tieren Ligamentum cruciatum craniale) zieht sich von der Innenseite des lateralen Kondylus des Femurs zur Vorderfläche des Tibiaplateaus (Area intercondylaris anterior).
Das hintere Kreuzband (Ligamentum cruciatum posterius, bei Tieren Ligamentum cruciatum caudale) hat seinen Ursprung an der lateralen Fläche des medialen Kondylus des Femurs und setzt an der Hinterfläche des Tibiaplateaus Area intercondylaris posterior an.
Die Kreuzbänder stabilisieren das Knie, verhindern ein Abgleiten der Gelenkflächen nach vorne oder hinten und hemmen die Rotation, vor allem die Innenrotation, bei der sie sich umeinander wickeln und das vordere Kreuzband sich spannt, während sie sich bei Außenrotation auseinanderwickeln. Die klassische Verletzung des vorderen Kreuzbandes tritt daher, z. B. beim Skifahren, bei gebeugtem Knie und gewaltsamer Innenrotation auf.
Auch ein weiteres Phänomen, die Schlussrotation, lässt sich durch Kenntnis der Kreuzbänder verstehen: Im letzten Teil der Streckung des Knies müssen sich die Kreuzbänder auseinanderwickeln, wodurch das Knie bei maximaler Streckung immer ein wenig außenrotiert werden muss.
Bei isolierter Verletzung eines der beiden Kreuzbänder tritt das „Schubladenphänomen“ auf: Bei Zerstörung des vorderen Kreuzbandes lässt sich die Tibia gegenüber dem Femur nach vorne verschieben, beim hinteren Kreuzband nach hinten.
Eine Besonderheit ergibt sich durch die Lage der Kreuzbänder zur Gelenkkapsel. Sie liegen zwar innerhalb der Membrana fibrosa, jedoch außerhalb der Membrana synovialis, die die Kreuzbänder nach hinten offen scharf U-förmig ausspart, und so außerhalb der eigentlichen Gelenkhöhle. Damit liegen die Kreuzbänder intrakapsulär, aber nicht intraartikulär. Diese Tatsache lässt sich entwicklungsgeschichtlich dadurch erklären, dass die Kreuzbänder während der Evolution von hinten eingewandert sind dabei die Membrana synovialis sozusagen mit nach vorne geschoben haben.
Besonderheiten bei vierfüßigen Säugetieren
Bei den Haussäugetieren ist das Kniekehlgelenk als Spiralgelenk ausgeführt. Die Kondylen des Femur weisen eine konvexe Krümmung auf, deren Krümmungsradius nach hinten größer wird. Dadurch kommt es bei starker Beugung zu einer stärkeren Spannung in den Seitenbändern, was die Bewegung bremst. Das Gelenk befindet sich immer in einer Beugestellung. Die maximale Streckung geht z.B. beim Hund nicht über einen kaudalen Winkel von 150° hinaus.
Kniekehle
An der Hinterseite des Knies liegt die Kniekehle (Fossa poplitea), in deren Tiefe wichtige Blutgefäße und Nerven verlaufen. Zudem sind hier Lymphknoten (Lymphonodi poplitei) ausgebildet.
Krankheiten des Knies
Verletzungen
Verletzungen des Knies sind wie die der anderen Gelenke zu beurteilen und zu behandeln. Nach Verrenkungen wird das Knie selten wieder völlig gebrauchsfähig. Beschädigungen der Kniescheibe heilen bei zweckmäßiger Behandlung ohne bleibende Schäden. Ein Querbruch der Patella muss immer operativ versorgt werden, da ansonsten die gewaltigen Kräfte des Quadrizeps zu Pseudarthrosen mit all ihren Komplikationen (z. B. Gelenkstufen) führen.
Eine sehr häufige Erkrankung des Knies ist die Arthrose (Gelenkverschleiß). Am Knie nennt man sie Gonarthrose. Sie kann als Folge von Verletzungen, Fehlstellungen und Überlastungen, in zunehmenden Alter aber auch ohne erkennbare Ursache auftreten.
Entzündungen (Arthritis)
Akute Entzündungen des Kniegelenks können Folge einer Überlastung sein und werden dann in erster Linie durch Schonung behandelt. Die Arthrose des Knies kann entzündlich aktiviert sein. Im Rahmen rheumatischer Erkrankungen kann es zur entzündlichen Mitbeteiligung des Kniegelenkes kommen. Infektionen des Gelenkes sind selten, aber sehr gefährlich und bedürfen der sofortigen Behandlung mit einer systemische Antibiose und einer so genannte Saug- Spüldrainage mit hochwirksamen Antibiotika. Chronische Entzündungsvorgänge im Knie können zu einer Baker-Zyste aufgrund der vermehrten Produktion von Gelenkflüssigkeit führen.
Gelenkmaus Osateochondrosis dissecans
In der Gelenkflüssigkeit bilden sich bisweilen aus unbemerkt abgesprengten Knorpelschuppen Gelenkmäuse.
- Arthritis (Gelenkentzündung)
- Verletzungen (Traumata)
- Meniskusschaden
- Kreuzbandriss
- Innen- oder Außenbandriss
- Fraktur von kniegelenkbildenden Knochen
- Patellaluxation
Untersuchungsmöglichkeiten des Knies
- Abtasten (Schmerzpunkte bei Verdacht auf Meniskus- oder Bandverletzung)
- Passive Bewegungsprüfung (so genanntes „vordere“ und „hintere“ Schubladenzeichen bei Kreuzbandriss)
- Überprüfung der Rotationsstabilität (Pivot-Shift-Test), vor allem bei Verdacht auf Kreuzbandriss
- Aktive Bewegungsprüfung
- Laufen lassen
- Konventionelles Röntgen
- Ultraschall
- Arthroskopie
- Arthrografie ( kaum mehr angewendet)
- Magnetresonanztomographie (MRT) des Knies
