Kniegelenk

Knochenstruktur des Knies

Femur (Oberschenkelknochen)

• Längster und stärkster Knochen des menschlichen Körpers
• Proximale Gelenkverbindung mit dem Hüftknochen und distale Gelenkverbindung mit der Patella und der Tibia
• Gelenke des distalen Femurs:
  • Articulatio femorotibialis (Femorotibialgelenk) zwischen Femur und Tibia
  • Articulatio femoropatellaris (Femoropatellargelenk) zwischen Femur und Patella
• Apophysen des distalen Femurs:
  • Condylus medialis femoris und Condylus lateralis femoris:
    • Überzogen von Gelenkknorpel
    • Gelenkfläche des Femorotibialgelenks
  • Trennung der beiden Femurkondylen durch die Fossa intercondylaris
  • Tuberculum adductorium:
    • Am oberen Teil des Epicondylus medialis
    • Ansatz der Adduktorenmuskulatur
  • Trochlea femoris:
    • Muldenförmige Gelenkfläche an der Vorderseite des distalen Femurs
    • Gleitfläche der Patella bei Flexion und Extension

Tibia

• Schienbein
• Verbindung von Femur mit Sprunggelenk und Fuß
• Kniegelenke:
  • Femorotibialgelenk zwischen Femur und Tibia
  • Articulatio tibiofibularis superior (Syndesmose) zwischen Tibia und Fibula
• Apophysen der proximalen Tibia:
  • Tibiaplateau aus Condylus medialis tibiae und Condylus lateralis tibiae
  • Tuberculum gerdyi: distaler Ansatz des Tractus iliotibialis an der anterolateralen Tibia
  • Tuberositas tibiae: distaler Ansatz des Ligamentum patellae

Patella (Kniescheibe)

• Größtes Sesambein des Körpers
• Innerhalb der Sehne des M. quadriceps femoris
• Wirkung als Hypomochlion sowie Verlängerung des Hebelarms der Oberschenkelmuskulatur
• Gelenke: Femoropatellargelenk

Kniegelenke

Femorotibialgelenk

Das Knie ist ein modifiziertes Scharniergelenk. Es handelt sich um ein Kondylengelenk. Obwohl das Knie hauptsächlich Flexion und Extension ermöglicht, treten bei dynamischen Aktivitäten komplexe Bewegungsmuster mit sechs Bewegungsrichtungen auf:

• Drei Rotationsbewegungen:
  • Flexion / Extension:
    • Primärbewegung
    • Das Bewegungsausmaß des Knies beträgt etwa 0° – 130°
  • Innen- / Außenrotation: wichtig für die Stabilisation des Knies; größeres Bewegungsausmaß in Flexionsstellung
  • Varus- / Valgusstellung
• Drei Translationsbewegungen:
  • Kompression / Distraktion
  • Anteriore / posteriore Translationsbewegung: Gleitbewegung der größeren Oberfläche der Femurkondylen auf der kleineren Oberfläche des Tibiaplateaus
  • Mediale / laterale Translationsbewegung

Femoropatellargelenk

• Gelenkverbindung zwischen der Trochlea femoris und der Patella
• Erhöhung der Kraftwirkung auf das Knie
• Stabilisierung durch die Gelenkanatomie und mehrere patellofemorale Bänder

Tibiofibulargelenk (Syndesmosis tibiofibularis)

• Relativ unbewegliche Gelenkverbindung zwischen der proximalen Tibia und Fibula durch Bandstrukturen
• Arthrodialgelenk zwischen dem Condylus lateralis tibiae und dem Caput fibulae
• Stabilisierung durch eine Gelenkkapsel und mehrere Bänder:
  • Ligamentum capitis fibulae anterius und posterius: Verstärkung der Gelenkkapsel zwischen dem Condylus lateralis tibiae und dem Caput fibulae
  • Ligamentum collaterale fibulare
  • M. biceps femoris: Verstärkung beim durch Ansatz am Caput fibulae

Menisken des Knies

Die Menisken sind halbmondförmige Keile aus Faserknorpel zwischen Femur und Tibia, die aus Kollagenfasern vom Typ I bestehen. Menisken wirken als Stoßdämpfer, verbessern die Kongruenz der Gelenkflächen des Femorotibialgelenks und sind für die normale Kniebeweglichkeit von großer Bedeutung.

Anatomie der Menisken

• Das innere ⅓ ist dünn und nicht vaskularisiert.
• Das äußere ⅓ ist dicker und vaskularisiert.
• Erhöhung der Gelenkstabilität, Verbesserung der Gleitfähigkeit und Verhinderung von extremer Flexion und Extension
• Erhöhung der Stabilität durch Bandstrukturen:
  • Ligamentum meniscotibiale anterius und posterius zwischen dem Meniscus medialis und dem Tibiaplateau
  • Ligamentum transversum genus zwischen den Vorderhörnern des Meniscus medialis und lateralis
  • Ligamentum meniscofemorale anterius (Humphrey-Band) und Ligamentum meniscofemorale posterius (Wrisberg-Band) zwischen dem Hinterhorn des Meniscus lateralis und dem Condylus medialis femoris

Meniscus medialis (Innenmeniskus)

• C-förmiger Meniskus über dem medialen Tibiaplateau
• Verwachsen mit dem Ligamentum collaterale tibiale (Ligamentum collaterale mediale)

Meniscus lateralis (Außenmeniskus)

• Kreisförmiger Meniskus über dem lateralen Tibiaplateau
• Beweglicher als der Meniscus medialis

Beweglichkeit der Menisken

• Bei Flexion: Verschiebung nach hinten. Der Außenmeniskus bewegt sich stärker als der Innenmeniskus.
• Bei Extension: Verschiebung durch die Femurkondylen nach vorne

Stützstrukturen des Knies

Gelenkkapsel

Das Kniegelenk ist von einer zweischichtigen Gelenkkapsel umgeben. Die beiden Schichten sind die äußere Membrana fibrosa und die innere Membrana synovialis.

• Membrana fibrosa:
  • Oberflächliche Schicht: Ausbildung der Innenbänder des Knies durch Verstärkungen
  • Stabilisierung des Kniegelenks
• Membrana synovialis:
  • Auskleidung aller Gelenkflächen innerhalb der Gelenkhöhle, außer der Gelenkknorpel
  • Gleitfähigkeit und reibungslose Beweglichkeit des Kniegelenks durch Synovialflüssigkeit
  • Ansatz an den Enden der Gelenkknorpel von Femur und Tibia

Bänder und Sehnen

Die Bänder und Sehnen des Knies sichern die Stabilität während der Bewegung und erhöhen dadurch die Leistungsfähigkeit des Knies.

Schleimbeutel (Bursae)

Schleimbeutel sind mit Synovialflüssigkeit gefüllte Gewebesäcke, die durch Druckumverteilung und verminderte Reibung die Bewegung eines Gelenks erleichtern. Um das Kniegelenk herum sind mehrere Schleimbeutel lokalisiert.

Gefäßversorgung des Knies

• Arterielle Versorgung über Äste der A. poplitea:
  • Verläuft in der Fossa poplitea posterior hinter der Gelenkkapsel
  • Versorgung des Knies über mehrere Äste
  • Aufspaltung in A. tibialis posterior und A. fibularis nach Abzweigung der A. tibialis anterior
• Arterielle Anastomosen um das Knie:
  • Äste der A. poplitea
  • Äste der A. tibialis anterior und posterior
  • Ast der A. circumflexa femoris lateralis
• Venöser Abfluss:
  • V. poplitea und V. femoralis
  • Die Venen verlaufen gemeinsam mit den gleichnamigen Arterien des Knies.

Innervation des Knies

• Die Innervation des Knies erfolgt hauptsächlich über:
  • N. femoralis (zum M. vastus lateralis, M. vastus intermedius und M. vastus medialis)
  • N. ischiadicus:
    • Äste des N. fibularis communis (zum M. rectus femoris und zum Caput breve des M. biceps femoris)
    • N. tibialis (zum Caput breve des M. biceps femoris, M. semimembranosus und M. semitendinosus)
  • Ast des N. obturatorius (R. articularis)
• Gesetz von Hilton: Die Innervation eines Gelenks erfolgt in der Regel über Zweige der motorischen Nerven, die die Muskeln innervieren, die sich über das Gelenk erstrecken und auf dieses einwirken.

Klinische Relevanz

Bei den folgenden Erkrankungen handelt es sich um häufige Verletzungen des Kniegelenks:

• Vordere Kreuzbandruptur (VKB-Ruptur): Häufige Knieverletzung bei sportlichen Aktivitäten. Ursächlich ist meist eine Rotationsbewegung. Die Verletzung tritt häufiger bei Frauen auf. Die Therapie erfolgt meist durch eine chirurgische Rekonstruktion.
• Hintere Kreuzbandruptur (HKB-Ruptur): Knieverletzung, die meist Folge einer direkten Gewalteinwirkung auf die vordere proximale Tibia bei gebeugtem Knie (Dashboard-Verletzung) ist. Eine HKB-Ruptur kann zudem durch eine Hyperextension auftreten. Die Behandlung erfolgt konservativ durch Ruhigstellung und Rehabilitation. Bei hoher sportlicher Aktivität wird zudem eine chirurgische Rekonstruktion durchgeführt.
• Kniegelenkluxationen: Seltene Knieverletzung, die meist im Rahmen eines Hochrasanztraumas wie eines Sturzes aus großer Höhe oder Autounfällen auftritt. Zudem kann es bei starker Adipositas zu einem Ultra-Low-Velocity-Trauma kommen. Die Luxationsrichtung ist am häufigsten anterior oder posterior, kann je nach Verletzungsmechanismus jedoch variieren. Hyperextensionsverletzungen führen zu anterioren Luxationen. Die Behandlung beinhaltet eine sofortige Reposition und Kontrolle der Gefäßversorgung. Die Beurteilung der vaskulären Versorgung umfasst verschiedene Reihenuntersuchungen und kann zudem eine chirurgische Untersuchung des arteriellen Systems beinhalten, da die Unterbrechung der Blutversorgung zu einer akuten Ischämie, Gewebsnekrose und daraus resultierender Amputation führen kann.
• Patellaluxation: Kann akut durch ein Trauma oder chronisch infolge von Bandlaxität auftreten. Die Patella luxiert meist nach lateral. Rezidivierende Luxationen können zu einer patellofemoralen Arthritis führen. Häufige Risikofaktoren sind eine generalisierte Bandlaxität und eine Achsenfehlstellung des Kniegelenks (erhöhter Q-Winkel). Zu den üblichen chirurgischen Behandlungen gehören die Rekonstruktion des Bandapparats und/oder die Osteotomie des Ansatzpunktes der Bänder an der Tibia.
• Meniskusverletzungen: Meniskusrisse treten bei jüngeren Betroffenen akut in Folge eines Traumas auf. In höherem Alter sind Meniskusrisse meist auf degenerative Prozesse zurückzuführen. Am häufigsten ist der Meniscus medialis betroffen. Meniskusrisse werden nach Lokalisation und Verletzungsgrad klassifiziert.
• Patellofemorales Schmerzsyndrom: Häufige Erkrankung des Kniegelenks. Betroffene leiden unter Schmerzen bei Bewegung des Femoropatellargelenks, die von dem Gelenk selber sowie den umgebenen Weichteilen ausgehen können. Die Ursachen des patellofemoralen Schmerzsyndroms sind vielfältig.
• Pes-anserinus-Syndrom: Der Pes anserinus ist die Ansatzstelle der Sehnen des M. sartorius, M. gracilis und M. semitendinosus an der anteromedialen Oberfläche der proximalen Tibia. Schmerzen können infolge einer Schleimbeutelentzündung oder Tendinopathie auftreten.