Kniegelenk: Flächen, Menisken, Bänder und Streckapparat

Zwei Kontaktregionen arbeiten gemeinsam

Zwischen Femur und Tibia liegen eine mediale und eine laterale Kontaktregion. Vorn bewegt sich die Patella gegenüber der Facies patellaris des Femurs. Kapsel, Sehnen, Bänder und Menisken verbinden diese Gelenkanteile zu einer gemeinsamen funktionellen Region. Beim Beugen und Strecken verändern sich ihre Kontaktstellen fortlaufend. [1][33]

Der Oberschenkelknochen besitzt gewölbte Kondylen, die Tibia ein vergleichsweise flaches Plateau. Die Menisken ergänzen diese ungleichen Konturen. Zugleich führt der Streckapparat die Patella vor dem Gelenk. Dadurch verteilt sich eine einzige sichtbare Kniebewegung auf mehrere räumlich unterschiedliche Kontakt- und Führungswege. [1]

Femurkondylen und Tibiaplateau geben die Grundform vor

Die beiden Femurkondylen liegen medial und lateral. Hinten trennt sie die Fossa intercondylaris, vorn verbindet sie die Führungsfläche für die Patella. Die Epicondylen liegen außerhalb der eigentlichen Gelenkflächen und bieten Befestigungen für Bänder und benachbarte Sehnen. [1]

Die Tibia trägt zwei obere Gelenkflächen mit dazwischenliegender Eminentia intercondylaris und vorderen beziehungsweise hinteren Befestigungsregionen. An dieser zentralen Zone verankern sich Kreuzbänder und Meniskenwurzeln. Die Fibula steht seitlich mit der Tibia in einem eigenen proximalen Gelenk in Verbindung; ihr Kopf ist zugleich ein wichtiger Ansatz- und Nachbarschaftspunkt. [1]

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Menisken haben einen kräftigen Außenrand und einen dünnen Innenrand

Medialer und lateraler Meniskus sind im Querschnitt keilförmig. Ihre Oberseite passt sich den Femurkondylen an, ihre Unterseite liegt dem Tibiaplateau auf. Außen sind sie dicker und mit der Umgebung verbunden, innen laufen sie zu einem dünnen freien Rand aus. So ergänzen sie die Flächenpassung und beteiligen sich an der Lastverteilung. [1][41]

Der mediale Meniskus besitzt eher eine offene C-Form, der laterale eine stärker geschlossene Ringform. Vorder- und Hinterhorn gehen jeweils in Wurzelbefestigungen an der Tibia über. Zwischen diesen Befestigungen verläuft der gebogene Meniskuskörper. Die zentralen Gelenkbereiche bleiben als zusätzliche Knorpelkontaktflächen von Femur und Tibia erkennbar. [1]

Die beiden Menisken sind unterschiedlich angebunden

Der mediale Meniskus steht über Kapsel und tiefe mediale Bandverbindungen mit seiner Umgebung in Beziehung. Der tiefe MCL-Anteil besitzt meniskofemorale und meniskotibiale Abschnitte. So sind oberer Gelenkpartner, Meniskus und Tibia auf der Innenseite miteinander gekoppelt. [41][42]

Lateral ist die Verbindung anders organisiert. Die Popliteussehne liegt im hinteren seitlichen Bereich zwischen Meniskusumgebung und weiter außen verlaufender Bandführung. Bei Beugung verändern die Menisken ihre Stellung mit den Kondylen; der laterale Meniskus ist dabei beweglicher angebunden. Diese örtlichen Unterschiede sind in der Aufsicht auf das Tibiaplateau gut nachvollziehbar. [1]

Die Gefäßversorgung reicht vor allem vom Rand hinein

Ein Gefäßnetz aus kapsel- und synovialnahen Geweben erreicht vor allem die äußeren Meniskusanteile. Weiter innen ist die direkte Gefäßversorgung geringer. Dort trägt der Stoffaustausch mit der Gelenkumgebung zur Versorgung des Gewebes bei. [1][32]

Eine klassische Untersuchung an 20 Präparaten machte diese Verteilung mit Histologie und Gewebeklärung sichtbar. Für die räumliche Darstellung ist der Verlauf von außen nach innen entscheidend: Gefäße kommen aus der Meniskusumgebung zum kräftigen Rand und reichen unterschiedlich weit in das Gewebe. Der einzelne Meniskus besitzt dabei eine eigene Größen- und Gefäßarchitektur. [32]

Das vordere Kreuzband führt von der Tibia nach hinten oben

Das Ligamentum cruciatum anterius beginnt im vorderen interkondylären Tibiabereich. Von dort zieht es nach oben, hinten und lateral zur der Gelenkmitte zugewandten Fläche des lateralen Femurkondylus. Die beiden Knochenbefestigungen werden im Deutschen als tibialer und femoraler Ansatzbereich beschrieben. [1][33]

Seine Fasergruppen beteiligen sich an der Begrenzung einer Vorwärtsverschiebung der Tibia relativ zum Femur und an der Rotationsführung. Je nach Beugestellung ändern sich die belasteten Faseranteile. In der eigenen vorderen Ansicht wird deshalb zuerst das vordere Tibiafeld und dann der Zug zum lateralen Femurkondylus verfolgt. [1][37]

Das hintere Kreuzband verbindet das hintere Tibiafeld mit dem medialen Kondylus

Das Ligamentum cruciatum posterius beginnt hinten am proximalen Tibiabereich und zieht nach oben, vorn und medial zur lateralen Fläche des medialen Femurkondylus innerhalb der interkondylären Region. Dieser Weg kreuzt in der räumlichen Projektion den Verlauf des vorderen Bandes. [1][33]

Das hintere Band trägt zur Begrenzung einer Rückwärtsverschiebung der Tibia relativ zum Femur bei. Beide Kreuzbänder bestehen aus mehreren funktionell unterschiedlich beanspruchten Faseranteilen. Präparations- und Röntgenuntersuchungen haben solche stellungsabhängigen Änderungen einzelner Züge beschrieben. Ihre Zusammenarbeit begleitet die gekoppelte Bewegung der Gelenkpartner. [1][37]

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Die Kreuzbänder liegen in einer synovial umschlagenen Region

Die äußere Gelenkkapsel umschließt auch die zentrale Kreuzbandregion. Synovialfalten grenzen die Bandzüge und das Gewebe zwischen ihnen gegen den eigentlichen Gelenkraum ab. Diese Anordnung wird als intrakapsulär und extrasynovial bezeichnet. [38]

Eine Untersuchung mit Kontrastverteilung, MRT und histologischem Abgleich an Präparatknien machte die Umschlagfalten räumlich nachvollziehbar. Für die räumliche Orientierung lassen sich die äußere Gelenkhülle und die umgeschlagene Synovialmembran als zwei Ebenen verfolgen. Auf diese Weise lässt sich die Lage der Bänder innerhalb der Hülle erkennen. [38]

Mediales und laterales Seitenband erreichen verschiedene Knochen

Das mediale Kollateralband verbindet die mediale Femurregion mit der medialen Tibia. Oberflächliche und tiefe Anteile liegen in unterschiedlicher Beziehung zu Sehnen, Kapsel und Meniskus. Eine anatomische Untersuchung an acht Präparatknien beschrieb getrennte tibiale Befestigungen und den engen Anschluss der tiefen Anteile an den medialen Meniskus. [1][42]

Das laterale beziehungsweise fibulare Kollateralband zieht von der lateralen Femurregion zum Fibulakopf. Es liegt als klar erkennbarer Zug seitlich des Gelenks. Seine Beziehung zur Popliteussehne und zum lateralen Meniskus unterscheidet sich von der medialen Band-Meniskus-Verbindung. Beide Seiten ergänzen die knöcherne Führung gegen seitliches Aufklappen. [1]

Die Patella liegt im Kraftweg des Quadrizeps

Die Sehnenanteile der vier Quadrizepsköpfe vereinigen sich oberhalb der Patella. Diese liegt als Sesambein im Streckapparat. Unterhalb führt das Ligamentum patellae von der Patellaspitze zur Tuberositas tibiae. Mediale und laterale Retinakula ergänzen die seitliche Verbindung des Streckapparats zur Umgebung. [1]

Die Rückfläche der Patella trägt Gelenkknorpel und gleitet an der vorderen Femurfläche. Mit zunehmender Beugung verändert sich, welche Abschnitte miteinander in Kontakt stehen. Die Patella hält den Sehnenzug vor der Gelenkachse und beeinflusst so den Hebelarm des Streckapparats. Diese Mechanik verbindet den Muskel oberhalb mit seinem knöchernen Ziel unterhalb des Gelenks. [1]

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Kapsel, Rezessus und Schleimbeutel liegen in verschiedenen Schichten

Oberhalb der Patella setzt sich der synoviale Gelenkraum gewöhnlich als Recessus suprapatellaris unter den Quadrizeps fort. Weitere Kapselabschnitte passen sich der Bewegung um die Kondylen an. Hinten verstärken unter anderem Züge im Anschluss an die Semimembranosussehne die Hülle. [1]

Vor der Patella und im Umfeld des Patellabands liegen zusätzliche Schleimbeutel in unterschiedlichen Tiefen. Sie erleichtern die Verschiebung von Haut, Sehne und Knochenumgebung. Für die Zuordnung werden der obere Gelenkrezessus unter dem Quadrizeps und die örtlichen Gleitbeutel vor Patella beziehungsweise Patellaband in ihren jeweiligen Schichten verfolgt. [1]

Beugung verbindet Rollen, Gleiten und Rotation

Die Kontaktpunkte der Femurkondylen wandern bei Beugung und Streckung auf dem Tibiaplateau. Form der Flächen, Bandführung und Meniskenbewegung koppeln Roll- und Gleitanteile. Die momentane Bewegungsachse verändert sich dabei. Diese Verbindung macht die wechselnden Kontaktstellen entlang einer Beugebewegung räumlich verständlich. [1][37]

Im gebeugten Knie können Femur und Tibia zusätzlich gegeneinander rotieren. Welche Knochenhälfte sich im Raum bewegt, hängt von der Aufgabe ab. Bei frei bewegtem Unterschenkel lässt sich die Tibia relativ zum Femur beschreiben; bei aufgestelltem Fuß kann sich der Femur über der Tibia drehen. [1]

Die Schlussrotation braucht einen eindeutigen Bezug

Am Ende der Streckung kommt eine gekoppelte Rotation hinzu. Bei frei bewegtem Unterschenkel dreht sich die Tibia gegenüber dem Femur etwas nach außen. Bei feststehender Tibia entspricht derselben Relativbewegung eine Innenrotation des Femurs. Diese Beziehung wird als Schlussrotation oder Screw-home-Mechanismus beschrieben. [1][39]

Beim Übergang zurück in die Beugung kehrt sich die entsprechende Relativrotation um. Der Popliteus wirkt an diesem Bewegungsübergang mit und verbindet laterale Femurregion mit hinterer proximaler Tibia. In der eigenen Bewegungsfolge bleiben Femur und Tibia farblich unterschieden, damit ihre gegenläufigen Beschreibungen dieselbe Gelenkbeziehung zeigen. [1][39]

Muskelansätze setzen die Führung an der Tibia und Fibula fort

Semitendinosus, Gracilis und Sartorius erreichen gemeinsam die mediale proximale Tibiaregion als Pes anserinus. Semimembranosus liegt tiefer hinten medial und besitzt dort mehrere Verbindungen. Die Bizeps-femoris-Sehne zieht überwiegend zum Fibulakopf. Diese Ziele bestimmen ihre unterschiedlichen Zugrichtungen am Knie. [1]

Die Gastrocnemiusköpfe beginnen am distalen Femur und überqueren die hintere Gelenkseite. Zusammen mit den vorderen Streckern und weiteren hinteren Muskelzügen entsteht eine mehrseitige aktive Führung. Der kurze Bizeps-femoris-Kopf beginnt am Femur; der lange kommt aus der Beckenregion. So wirken Muskeln mit verschieden vielen überquerten Gelenken an derselben Kniebewegung mit. [1]

In der Kniekehle liegen Nerv, Vene und Arterie gestaffelt

Die Fossa poplitea wird oben medial von Semimembranosus und Semitendinosus, oben lateral vom Bizeps femoris und unten von den Gastrocnemiusköpfen begrenzt. Die Faszie bildet einen Teil ihres Dachs. In diesem rautenförmigen Raum wechseln wichtige Versorgungswege vom Oberschenkel zum Unterschenkel. [40]

Der Tibialisnerv liegt im zentralen Bündel oberflächlicher als die Poplitealvene, diese wiederum oberflächlicher als die Arterie. Der gemeinsame Fibularisnerv folgt weiter lateral der Region am Bizepsrand und läuft um den Fibulahals. Die örtliche Ansicht hält Tiefenstaffelung und lateralen Nervenweg getrennt erkennbar. [40]

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Die eigenen Ansichten folgen der Bewegungseinheit

Die plastische Hauptansicht zeigt erkennbare Kondylen und die proximalen Unterschenkelknochen mit Band- und Patellabezug. In der Aufsicht auf das Tibiaplateau werden Meniskenkörper, Vorder-/Hinterhörner und zentrale Bandbefestigungen zugeordnet. Die beiden Menisken ergänzen die Gelenkflächen rund um das zentrale Befestigungsfeld. [1]

Der seitliche Schnitt verfolgt Quadrizepssehne, Patella und Patellaband vor dem Gelenk sowie die Kreuzbandregion in der Tiefe. Eine Bewegungs- und Nachbarschaftsansicht verbindet anschließend die Beugebewegung und den Bezug der Schlussrotation mit der Kniekehle. Damit lassen sich Knochenform, geführter Kraftweg und lokale Versorgung als zusammenhängende Region lesen. [1][38][40]

Gelenkflächen und Ergänzungen

Bandverläufe mit konkretem Knochenziel

Wichtige Begriffe

Kondylus

Gelenkfortsatz; am Femur und an der Tibia medial/lateral unterschieden. [1]

Meniskenwurzel

Faserige Verankerung eines Vorder- oder Hinterhorns an der Tibia. [1]

Retinaculum patellae

Seitliche Faserverbindung des Patella-Streckapparats zur Umgebung. [1]

Extrasynovial

Durch Synovialumschlagfalten vom eigentlichen Gelenkraum abgegrenzt. [38]

Schlussrotation

Gekoppelte Rotation gegen Ende der Kniestreckung, mit definiertem bewegtem Bezugsknochen. [39]

Pes anserinus

Gemeinsame mediale Tibiaansatzregion von Sartorius, Gracilis und Semitendinosus. [1]

Fossa poplitea

Rautenförmiger Raum hinter dem Knie mit Nerven- und Gefäßwegen. [40]

Häufige Fragen

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