Das Knie: Schlüsselgelenk für unsere tägliche Fortbewegung

Das Kniegelenk ist eines der komplexesten und am meisten beanspruchten Gelenke des menschlichen Körpers.

Der Oberschenkelknochen

Der Oberschenkelknochen ist der längste und stärkste Knochen des menschlichen Körpers. Es erstreckt sich von der Hüfte bis zum Knie und bildet den oberen Teil des Kniegelenks. Das untere Ende des Oberschenkelknochens weist zwei Kondylen auf, den medialen und den lateralen Kondylus, die durch eine interkondyläre Zone voneinander getrennt sind. Die Kondylen sind große, abgerundete Vorsprünge, die mit dem Schienbein in Kontakt kommen, um die Bewegung des Knies zu ermöglichen.

Die Kniescheibe (Patella)

Die Kniescheibe (Patella) ist ein kleiner, dreieckiger Knochen, der sich an der Vorderseite des Knies befindet. Sie ist in die Sehne des Quadrizeps femoris eingebettet, dem Hauptmuskel, der für die Streckung des Knies verantwortlich ist. Die hintere Oberfläche der Kniescheibe ist mit Knorpel überzogen und gleitet gegen die Trochlea femoris, eine Rille am unteren Ende des Oberschenkelknochens. Die Kniescheibe spielt eine wesentliche Rolle in der Mechanik des Knies, indem sie wie ein Hebel wirkt, um die Streckung des Gelenks zu erleichtern.

Das Schienbein

Das Schienbein ist der längste und dickste Knochen des Beins und liegt an der Innenseite des Beins parallel zum Wadenbein. Das obere Ende der Tibia weist zwei Plateaus auf, das mediale Tibiaplateau und das laterale Tibiaplateau, die mit Knorpel überzogen sind und mit den Femurkondylen in Kontakt kommen, um das Femorotibialgelenk zu bilden. Zwischen den beiden Platten befindet sich die Spina tibialis, eine Knochenstruktur, die als Ankerpunkt für die Kreuzbänder des Knies dient.

Die Fibula (Wadenbein)

Die Fibula ist ein langer, dünner Knochen, der sich an der Außenseite des Beins parallel zum Schienbein befindet. Obwohl sie nicht direkt am Kniegelenk beteiligt ist, ist sie wichtig für die Stabilität des Beins und des Knöchels. Das obere Ende der Fibula, das sogenannte Fibulaköpfchen, ist durch Bänder mit der Tibia verbunden und bildet das proximale Tibia-Fibula-Gelenk.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Kniegelenk aus drei Hauptknochen besteht: dem Oberschenkelknochen, der Kniescheibe (Patella) und dem Schienbein (Tibia). Zusammen ermöglichen sie einen großen Bewegungsradius und sorgen für ein stabiles Knie beim Gehen, Laufen und anderen täglichen Aktivitäten. Das Wadenbein ist zwar nicht direkt am Kniegelenk beteiligt, trägt aber zur Gesamtstabilität des Beins bei. Das Verständnis dieser Knochenstrukturen und ihrer Interaktion ist entscheidend, um die Funktionsweise des Kniegelenks zu erfassen und auftretende Probleme zu erkennen und zu behandeln.

Das Kniegelenk ist eine komplexe Struktur, die für die Mobilität und Stabilität des menschlichen Körpers von entscheidender Bedeutung ist. Die Muskeln, die das Knie umgeben, spielen eine entscheidende Rolle bei der Funktion des Knies und ermöglichen insbesondere die Beugung, Streckung und Drehung des Beins.

Die wichtigsten Muskelgruppen des Knies :

Der quadriceps femoris

Der Quadrizeps femoris ist eine Gruppe von vier Muskeln, die sich an der Vorderseite des Oberschenkels befinden. Er besteht aus dem Vastus lateralis, dem Vastus medialis, dem Vastus intermedius und dem Rectus femoris. Diese Muskeln laufen zusammen und bilden die Quadricipitalsehne, die an der Kniescheibe ansetzt. Der Quadrizeps femoris ist für die Streckung des Knies verantwortlich, sodass das Bein gestreckt werden kann.

Die Hamstrings

Die Hamstrings sind eine Gruppe von drei Muskeln auf der Rückseite des Oberschenkels, die aus dem Biceps femoris (mit seinen beiden Köpfen: lang und kurz), dem Semitendinosus und dem Semimembranosus besteht. Diese Muskeln sind hauptsächlich für die Kniebeugung, d. h. das Beugen des Beins, verantwortlich. Der M. biceps femoris ist ebenfalls an der Außenrotation des Knies beteiligt.

Die Muskeln der Krähenfüße

Die Muskeln der Krähenfüße sind eine Gruppe von drei Muskeln, die am medialen Teil des Schienbeins ansetzen und eine fächerförmige Anordnung bilden. Sie umfassen den Sartorius, den Gracilis und den Semitendinosus. Diese Muskeln tragen zur Stabilisierung des Knies bei und sind an der Beugung des Knies und der Innenrotation des Beins beteiligt.

Der Musculus popliteus

Der Musculus popliteus ist ein dreieckiger Muskel an der Rückseite des Knies, der sich vom Oberschenkelknochen bis zum Schienbein erstreckt. Es ist für die Innenrotation des Schienbeins bei der Kniebeugung verantwortlich und trägt zur Stabilisierung des Gelenks bei.

Der Gastrocnemius-Muskel

Der Musculus gastrocnemius ist der oberflächlichste Muskel im hinteren Teil des Beins. Sie hat zwei Köpfe, den medialen und den lateralen, die ihren Ursprung am Oberschenkelknochen haben und sich zur Achillessehne vereinigen. Obwohl er hauptsächlich für die Plantarflexion des Knöchels verantwortlich ist, trägt der Gastrocnemius auch zur Beugung des Knies bei.

Die Bänder, die das Knie umschließen, spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Stabilität und der Unterstützung des Gelenks bei Bewegungen.

Die wichtigsten Bänder des Knies :

Das vordere Kreuzband (ACL)

Das ACL ist ein Band, das sich in der Mitte des Kniegelenks befindet und das Schienbein mit dem Oberschenkelknochen verbindet. Er ist dafür verantwortlich, eine übermäßige anteriore Translation des Schienbeins gegenüber dem Oberschenkelknochen zu verhindern und das Knie bei Rotationsbewegungen zu stabilisieren. Das ACL ist eines der am häufigsten verletzten Bänder des Knies, vor allem bei Sportlern.

Das hintere Kreuzband (LCP)

Das LCP befindet sich ebenfalls in der Mitte des Kniegelenks und verläuft parallel zum LCA. Er verbindet außerdem das Schienbein mit dem Oberschenkelknochen und verhindert eine übermäßige posteriore Translation des Schienbeins. Das LCP wird seltener verletzt als das ACL, ist aber für die Stabilität des Knies genauso wichtig.

Das tibiale Kollateralband (TKL) oder mediale Kollateralband (MKL)

Das LCT ist ein Band, das sich auf der medialen (inneren) Seite des Knies befindet und den Oberschenkelknochen mit dem Schienbein verbindet. Er ist dafür verantwortlich, eine übermäßige Valgusisierung des Knies (Bewegung nach außen) zu verhindern und das Gelenk bei der Beugung und Streckung zu stabilisieren.

Das fibulare Kollateralband (LCF) oder laterale Kollateralband (LCL)

Der LCF befindet sich an der lateralen (äußeren) Seite des Knies und verbindet den Oberschenkelknochen mit dem Wadenbein. Es verhindert eine übermäßige Varisierung des Knies (Bewegung nach innen) und trägt außerdem zur Stabilisierung des Gelenks bei.

Die menisko-femoralen Bänder

Es gibt zwei meniskofemorale Bänder, das vordere meniskofemorale Ligament und das hintere meniskofemorale Ligament. Diese Bänder verbinden die Menisken, das sind Knorpelscheiben zwischen Schienbein und Oberschenkelknochen, mit dem Oberschenkelknochen. Sie tragen zur Stabilisierung der Menisken und zur Verteilung der Kräfte bei der Beugung und Streckung des Knies bei.

Unter den vielen Strukturen, aus denen das Knie besteht, sind die Menisken wichtige Elemente, die für Stabilität, Beweglichkeit und Lastverteilung innerhalb des Gelenks sorgen.

Aufbau und Funktion der Menisken

1. Zusammensetzung der Menisken

Menisken sind halbmondförmige Knorpelscheiben zwischen dem Femur (Oberschenkelknochen) und dem Tibia (Unterschenkelknochen). In jedem Knie gibt es zwei Menisken: den medialen Meniskus, der sich auf der Innenseite des Knies befindet, und den lateralen Meniskus, der sich auf der Außenseite befindet. Diese Bandscheiben bestehen hauptsächlich aus Fibroknorpel, einem zähen und elastischen Gewebe.

2. Hauptfunktionen der Menisken

Die Menisken erfüllen mehrere wichtige Funktionen, die für die reibungslose Funktion des Knies wichtig sind:

• Lastverteilung: Die Menisken verteilen die Kräfte, die beim Gehen, Laufen oder einer anderen Aktivität auf das Knie einwirken. Sie dienen als Polster, die verhindern, dass die Enden von Oberschenkelknochen und Schienbein direkt aneinander reiben, wodurch der Knorpelverschleiß verringert und das Risiko einer Arthrose minimiert wird.
• Stabilisierung des Gelenks: Menisken tragen zur Stabilität des Knies bei, indem sie bei Bewegungen für eine optimale Anpassung zwischen Oberschenkelknochen und Schienbein sorgen.
• Schmierung und Ernährung: Die Menisken sind an der Verteilung der Synovialflüssigkeit beteiligt, mit der die Gelenkflächen geschmiert und ernährt werden.

Die Arterien

Die Blutversorgung des Knies erfolgt hauptsächlich aus zwei Quellen: der Arteria poplitea und den Arteriae geniculatae.

• Arteria po plitea: Die Arteria poplitea ist eine Fortsetzung der Arteria femoralis, die den Oberschenkel hinunter und hinter dem Knie (in der Fossa poplitea) verläuft und den Großteil der Blutversorgung des Knies und des Unterschenkels übernimmt. Sie teilt sich dann in die Arteria tibialis und die Arteria fibularis.
• Geniculata-Arterien: Es gibt fünf Geniculata-Arterien, die das Knie umschließen und aus der Arteria poplitea entspringen. Sie bilden ein Netz aus kleinen Gefäßen, die die Blutversorgung der Strukturen des Knies wie Bänder und Menisken sicherstellen.

Die Venen

Das sauerstoffreiche Blut wird über ein Netz von Venen rund um das Knie zum Herzen zurückgeführt. Die Hauptvenen des Knies sind die Vena poplitea, die Vena tibialis anterior und posterior und die Vena fibularis. Sie begleiten die entsprechenden Arterien und leiten das Blut aus den Strukturen des Knies und des Beins ab.

• Ischiasnerv: Der Ischiasnerv ist der größte Nerv im menschlichen Körper. Er verläuft durch das Gesäß, die Rückseite des Oberschenkels hinunter und teilt sich in der Nähe des Knies in zwei Äste: den Nervus tibialis und den Nervus fibularis communis. Der Ischiasnerv leitet die Nervensignale weiter, die für das Gefühl und die Bewegung der Muskeln in Oberschenkel, Knie und Unterschenkel verantwortlich sind.
• Nervus saphenus: Der Nervus saphenus ist ein Ast des Nervus femoralis. Er verläuft in der Nähe des Kniegelenks und ist für das Gefühl im medialen (inneren) Bereich des Beins verantwortlich.
• Nervus fibularis communis: Der Nervus fibularis communis ist ein Ast des Ischiasnervs. Er verläuft um den Hals des Wadenbeins (Fibula) und teilt sich in den Nervus fibularis superficialis und den Nervus fibularis profundus. Diese Nerven sorgen für das Gefühl und die Bewegung der Muskeln in Bein und Fuß.

Das Kniegelenk ist eines der am meisten beanspruchten und komplexesten Gelenke des menschlichen Körpers. Im Laufe der Jahre kann das Knie altersbedingten Veränderungen unterliegen, die zu einer verminderten Beweglichkeit und Gelenkfunktion führen können.

• Knorpelverschleiß: Der Knorpel ist ein weiches, elastisches Gewebe, das die Enden der Knochen bedeckt, die das Kniegelenk bilden. Mit zunehmendem Alter kann der Knorpel abgenutzt und dünner werden, wodurch seine Fähigkeit, Stöße zu absorbieren und eine reibungslose Bewegung des Gelenks zu ermöglichen, beeinträchtigt wird. Diese Abnutzung des Knorpels wird oft als Kniearthrose bezeichnet.
• Verringerung der Produktion von Syn ovialflüssigkeit: Die Synovialflüssigkeit wird von der Synovialmembran produziert und dient der Schmierung des Kniegelenks. Mit zunehmendem Alter kann die Produktion von Synovialflüssigkeit abnehmen, was zu einer verminderten Schmierung und einem erhöhten Risiko von Reibung und Knorpelverschleiß führt.
• Verminderte Muskelkraft: Die das Knie umgebenden Muskeln wie der Quadrizeps und die Hamstrings sind für die Unterstützung und Stabilisierung des Gelenks von entscheidender Bedeutung. Wenn wir älter werden, können Muskelkraft und Muskelmasse abnehmen, was zu einem instabilen Knie und einem erhöhten Verletzungsrisiko führen kann.

Hüftpathologien können Menschen in verschiedenen Lebensphasen betreffen. Hier sind einige der häufigsten Zustände in Abhängigkeit vom Alter des Patienten:

Bei Kindern und Jugendlichen :

• Legg-Calvé-Perthes-Krankheit: Hierbei handelt es sich um eine Erkrankung, die den Femurkopf betrifft und eine vorübergehende Unterbrechung der Blutzufuhr zu diesem Bereich verursacht, was zu Nekrose und Verformung des Knochens führt. Zu den Symptomen gehören in der Regel Hüftschmerzen, Hinken und eine eingeschränkte Beweglichkeit. Kinder im Alter von 4 bis 8 Jahren sind am häufigsten betroffen, und eine angemessene Behandlung kann Physiotherapie, entzündungshemmende Medikamente und in schweren Fällen sogar eine Operation umfassen.
• Epiphysiolysis femoris superior: Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass sich der Hüftkopf gegenüber dem Rest des Knochens verschiebt, was zu Instabilität und Schmerzen in der Hüfte führt. Sie tritt gewöhnlich während der Wachstumsschübe auf und erfordert häufig eine operative Behandlung, um die Hüfte neu auszurichten und zu stabilisieren.

Bei Erwachsenen :

• Bursitis trochanterica: Dies ist eine Entzündung eines Schleimbeutels am Trochanter major, einem Knochenvorsprung an der Außenseite der Hüfte. Dieser Schleimbeutel dient als Polster zwischen den Sehnen und dem Knochen, um die Reibung bei Bewegungen zu verringern. Zu den Ursachen der trochantären Bursitis gehören Traumata, Überbeanspruchung, muskuläre Dysbalancen und strukturelle Anomalien. Zu den Symptomen gehören seitliche Schmerzen in der Hüfte, die sich bei Bewegung oder Druck verschlimmern. Die Behandlung der trochantären Bursitis kann Ruhe, Eis, entzündungshemmende Medikamente, Physiotherapie und in schwereren Fällen Kortikosteroidinjektionen oder eine Operation umfassen.
• Sehnenscheidenentzündungen: Dies sind Entzündungen der Sehnen, die die Muskeln von Oberschenkel und Hüfte mit dem Knochen verbinden. Sie entstehen meist durch Überanstrengung oder wiederholten Stress auf die Sehnen, können aber auch durch Traumata, muskuläre Ungleichgewichte und anatomische Anomalien verursacht werden. Zu den Symptomen einer Hüftsehnenentzündung gehören Schmerzen im Bereich der Hüfte, die bis in die Leiste oder den Oberschenkel ausstrahlen können, sowie Muskelsteifheit und -schwäche. Die Schmerzen können sich bei körperlicher Aktivität verschlimmern und mit Ruhe nachlassen. Die Behandlung von Hüftsehnenentzündungen zielt darauf ab, die Entzündung zu reduzieren und die umliegenden Muskeln zu stärken, um Rückfällen vorzubeugen. Zu den medizinischen Behandlungsansätzen gehören zunächst Ruhe, Eis (fragwürdig) und entzündungshemmende Medikamente. Danach müssen zunächst wieder Kräftigungs- und Dehnungsübungen unter Aufsicht eines Physiotherapeuten durchgeführt werden, in schwereren Fällen auch Kortikosteroidinjektionen oder eine Operation.
• Osteonekrose des Femurkopfes: Osteonekrose (oder avaskuläre Nekrose) ist eine Erkrankung, die durch einen Verlust der Blutzufuhr zu einem Teil des Knochens entsteht, was zum Absterben von Knochenzellen und zum Abbau des Knochens führt. Bei der Osteonekrose des Hüftkopfes ist die Blutzirkulation im Bereich des Hüftkopfes gestört, was zu Schmerzen und möglicherweise zu einer Beeinträchtigung des Hüftgelenks führt. Diese Erkrankung kann nach einem Knochenbruch, einer Hüftluxation, einer längeren Anwendung von Kortikosteroiden oder aufgrund von Risikofaktoren wie Alkoholmissbrauch oder bestimmten Autoimmunerkrankungen auftreten.
• Hüftluxation: Eine Hüftluxation tritt auf, wenn der Oberschenkelkopf aus der Hüftgelenkspfanne herausgedrückt wird. Luxationen können durch ein Trauma wie einen Autounfall oder einen Sturz verursacht werden und gehen oft mit Schäden an den umliegenden Bändern, Muskeln und Nerven einher. Hüftluxationen erfordern einen sofortigen medizinischen Eingriff, um das Gelenk wieder einzurenken und langfristige Komplikationen zu minimieren.
• Entzündliche Arthritis: Eine entzündliche Arthritis wie rheumatoide Arthritis oder Morbus Bechterew kann ebenfalls das Hüftgelenk betreffen. Diese Autoimmunerkrankungen verursachen eine chronische Entzündung der Gelenke, was zu Schmerzen, Schwellungen und eingeschränkter Beweglichkeit führt. Die Behandlung der entzündlichen Arthritis umfasst in der Regel Medikamente, um die Entzündung zu reduzieren und das Fortschreiten der Krankheit zu verlangsamen, sowie Übungen, um die Kraft und Flexibilität der Gelenke zu erhalten.
• Iliotibialbandsyndrom (Scheibenwischer-Syndrom) : Das Iliotibialbandsyndrom ist eine häufige Erkrankung bei Läufern, Radfahrern und Sportlern. Sie wird durch eine Entzündung und Reizung des iliotibialen Bandes verursacht, einem dicken Bindegewebe, das sich vom Becken bis zum Schienbein erstreckt. Der Schmerz tritt gewöhnlich an der Außenseite der Hüfte oder des Knies auf und kann durch Kräftigungsübungen, Dehnungen und Trainingsänderungen gelindert werden.
• Piriformis-Syndrom: Das Piriformis-Syndrom ist eine Erkrankung, bei der der Piriformis-Muskel in der Gesäßregion Schmerzen und Reizungen des Ischiasnervs verursacht. Dieser Zustand kann zu Schmerzen und Taubheitsgefühlen im Gesäß, in der Hüfte und manchmal auch entlang des Beins führen. Die Behandlung des Piriformis-Syndroms umfasst in der Regel Dehnungs- und Kräftigungsübungen und in einigen Fällen entzündungshemmende Medikamente oder Kortikosteroidinjektionen.

Bei älteren Menschen :

• Coxarthrose: Sie ist auch unter dem Namen Hüftarthrose bekannt. Es handelt sich um eine Degeneration des Gelenkknorpels in der Hüfte, die zu Schmerzen, Steifheit und eingeschränkter Beweglichkeit führt. Zu den Ursachen der Coxarthrose gehören das Altern, allgemeine Abnutzung und genetische Faktoren. Die Behandlung der Coxarthrose kann aus der Einnahme von entzündungshemmenden Medikamenten, Physiotherapie, einer Änderung des Lebensstils oder in fortgeschrittenen Fällen aus einer Operation zum Ersatz des Hüftgelenks bestehen.
• Hüftfrakturen: Sie sind häufig auf Stürze und Osteoporose zurückzuführen, eine verminderte Knochendichte, die die Knochen brüchiger und anfälliger für Brüche macht. Hüftfrakturen können zu schwerwiegenden Komplikationen führen, u. a. zu Immobilität, Infektionen und einer allgemeinen Verschlechterung der Gesundheit. Die Prävention von Hüftfrakturen beruht auf der Verringerung des Sturzrisikos, der Verbesserung des Gleichgewichts und der Muskelkraft sowie der Behandlung von Osteoporose. Bei einer Hüftfraktur umfasst die medizinische Versorgung in der Regel einen chirurgischen Eingriff, gefolgt von einer Rehabilitation, die dabei hilft, Kraft und Beweglichkeit wiederzuerlangen.