Kniegelenk

Knochen

Die das Kniegelenk formierenden Strukturen sind die Kondylen des Femur, der Tibiakopf und die Patella.

In der sagittalen Ebene bilden die Femurkondylen eine spiralförmig gekrümmte Form, dabei ist die stärkere Krümmung dorsal gelegen und die schwächere ventral. Das hat zur Folge, dass bei gebeugtem Kniegelenk die Kontaktfläche zwischen Femurkondylen und Tibiakopf geringer ist als bei gestrecktem. Der Knorpelbelag der Femurkondylen beschränkt sich auf die Kontaktflächen mit den Tibiakondylen. Ventral besteht eine Verbindung zwischen der Gleitrinne der Patella und der Kondylen. Dorsal sind die Femurkondylen durch die Fossa intercondylaris getrennt, in der die Kreuzbänder verlaufen. Der laterale Kondylus springt dabei zumeist weiter hervor als der mediale. Kranial der Fossa intercondylaris befindet sich die Facies poplitea.

Ventral zwischen den Kondylen liegt die Patella in der Facies patellaris.

Die Tibia ist an ihrem proximalen Ende zum Tibiakopf verbreitert, der den Condylus lateralis tibiae und den Condylus medialis tibiae bildet. Die beiden Flächen sind knorpelig überzogen, jedoch ist dieser Überzug unterbrochen. Die knöcherne Verbindung zwischen den Flächen wird durch die Eminentia intercondylaris gebildet. Die Knorpelflächen besitzen eine ovale Form, wobei die mediale eher von ventral nach dorsal ausgerichtet ist und die laterale von lateral nach medial. Sie sind zum Teil von den Menisken bedeckt, an diesen peripheren Auflageflächen ist der Knorpel dünner als in den zentralen Bereichen.

Die Patella ist als größtes Sesambein des Körpers in die Sehne des M. quadriceps femoris eingelagert und wirkt dort als Hypomochlion. Dadurch kann die Sehne mit einem für die Streckbewegung mechanisch günstigeren Winkel einstrahlen. Die Rückseite der Patella enthält eine glatte Fläche, Facies articularis, die mittig eine Delle (Haglund-Delle) aufweist. Diese Dellenbildung wird durch eine bis zu 7 mm dicke Auflage von Knorpel teilweise ausgeglichen. Bei dieser Knorpelbeschichtung handelt es sich um die dickste Gelenkknorpelfläche des menschlichen Körpers.

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Teilgelenke

Das Femorotibialgelenk (Art. femorotibialis) bildet das Kniegelenk im engeren Sinne und besteht aus den medialen und lateralen Kondylen jeweils von Femur und Tibia. Es wird klinisch-anatomisch in ein mediales und laterales Kompartiment untergliedert.

Funktionell und mechanisch handelt es sich um ein Drehscharniergelenk, dessen Achse nahezu frontal durch die Femurkondylen läuft. Während einer Beugung im Kniegelenk kommt es zu einer Abrollbewegung der Kondylen auf dem Tibiaplateau. Bei maximaler Beugung wird die Kontaktfläche der Femurkondylen an den dorsalen Rand des Tibiaplateaus bewegt, was mit einer erheblichen Instabilität einhergeht. Parallel dazu gleitet die Patella während der Beugung in ihrem Gleitlager bis zu etwa 6 cm nach kaudal.

Das Femoropatellargelenk (Art. femoropatellaris) wird durch durch die Patella und die Facies patellaris des Femur gebildet. In Neutral-Null-Stellung liegt die Patella mit ihrer überknorpelten Fläche ventral des Femur, wobei die Knorpelfläche des Femur nur etwa bis zur Hälfte der Patella hochreicht.

Da die Patella nur dem Femur anliegt, gibt es keine gelenkige Verbindung zwischen Patella und Tibia.

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Gelenkkapsel

Das Kniegelenk hat die geräumigste und am kompliziertesten aufgebaute Gelenkhöhle. Im Bereich der Tibia- und Femurkondylen ist die Gelenkkapsel nur wenige Millimeter distal der Knorpel-Knochen-Grenze angeheftet.

Die Gelenkkapsel ist von einer großen Zahl von Bursae (Schleimbeutel) umgeben, die teilweise in direktem Kontakt mit der Gelenkhöhle stehen.

Im Wesentlichen folgt die Gelenkkapsel den Knorpelflächen der Femurkondylen und des Tibiakopfes. Die Capsula fibrosa (Bindegewebskapsel) ist auf der Vorderfläche der Tibia befestigt.

Zwischen den beiden Schichten der Kapsel liegt der Hoffa-Fettkörper (Corpus adiposum infrapatellare), der in der Sagittalansicht das Dreieck aus Lig. patellae, distalem Femur und Tibiakopf ausfüllt. Er ist von Synovialmembran bedeckt, umrahmt den distalen Teil der Patella und das Lig. patellae.

Membrana synovialis und Membrana fibrosa trennen sich an der Rückseite der Kapsel, wobei die Membrana synovialis den tibialen und femoralen Flächen folgt und die Vorderfläche des vorderen Kreuzbandes umschließt. Die Membrana fibrosa verbleibt dorsal der Kreuzbänder. Die Kreuzbänder liegen daher extrasynovial.

Die Gelenkkapsel ist mit der gesamten Außenfläche des lateralen und medialen Meniskus, stellenweise nur sehr schmal, verwachsen.

Die Vorderwand der Gelenkkapsel enthält die Patella. Die Gelenkhöhle dehnt sich kranial davon aus und bildet den Recessus suprapatellaris. Dadurch entsteht in diesem Bereich ein funktioneller Schleimbeutel. Embryonal ist dieser Bereich auch als Schleimbeutel angelegt, verbindet sich aber später mit der Gelenkhöhle.

Die Gelenkkapselhinterwand besitzt Faserzüge, deren am stärksten entwickelter Anteil das Lig. popliteum obliquum bildet, eine Abspaltung der Sehne des M. semimembranosus, sowie das Lig. popliteum arcuatum. Durch die Sehnen der Ursprünge des M. gastrocnemius wird die Kapselhinterwand zusätzlich verstärkt.

Bänder

Die Bänder des Kniegelenkes werden in vier Gruppen eingeteilt.

Als ventrale Bänder bezeichnet man das Zusammenspiel der Sehne des M. quadriceps femoris, der Patella sowie des Lig. patellae. Sie stabilisieren das Kniegelenk erheblich. Ein Teil der Sehnenfasern des M. quadriceps femoris zieht als Retinaculum patellae mediale und laterale an beiden Seiten der Patella vorbei und setzt am lateralen Kondylus der Tibia an. Diese Sehnenstrukturen können bei einer Fraktur der Patella noch Zug auf die Tibia übertragen und somit eine Kniestreckung ermöglichen. Daher werden sie als Reservestreckapparat bezeichnet. Die durch diesen Reserveapparat mögliche Streckung ist allerdings deutlich weniger kraftvoll.

Die dorsalen Bänder werden durch das Lig. popliteum obliquum und das Lig. popliteum arcuatum gebildet. Ersteres zieht von der Rückseite des medialen Kondylus der Tibia schräg nach kranial zum lateralen Femurkondylus. Es begrenzt die Außenrotation des Unterschenkels und verhindert somit eine Überstreckung des Knies.
Das Lig. popliteum arcuatum strahlt quer zum  Lig. popliteum obliquum in die Kapsel ein. Es wird bei Streckung angespannt und bildet damit eine dorsale Bandhemmung des Gelenkes.

Die Kreuzbänder (Ligamenta cruciata) befinden sich topographisch im Zentrum des Kniegelenkes. Daher werden sie auch als Zentralbänder bezeichnet. Sie liegen intrakapsulär zwischen Membrana synovialis und Membrana fibrosa und sind stellenweise (vor allem seitlich und ventral) von Synovialmembran überzogen. Am gestreckten Knie sind die Bänder maximal gespannt, im gebeugten Knie wickeln sie sich bei Innenrotation umeinander, bei Außenrotation befinden sie sich in fast paralleler Stellung. Aus diesem Umstand ergibt sich, dass der Unterschenkel deutlich weiter nach außen als nach innen rotieren kann. Aufgrund der Faserarchitektur sind Teile der Bänder in jeder Stellung des Kniegelenkes angespannt. Die Funktion der Bänder besteht darin, Verschiebungen von Femur und Tibia in der Sagittalebene zu verhindern.

Das Lig. cruciatum anterius (vorderes Kreuzband) ist an der inneren Fläche des lateralen Femurkondylus befestigt und zeiht zur Area intercondylaris anterior der Tibia. Das Lig. cruciatum posterius (hinteres Kreuzband), zieht von der inneren Fläche des medialen Femurkondylus zur Area intercondylaris posterior der Tibia.

Die Kollateralbänder (Seitenbänder) sichern das Kniegelenk seitlich. In Streckstellung sind sie angespannt, bei Beugung kommen die stärker gekrümmten dorsalen Abschnitte der Femurkondylen näher an die Tibiagelenkflächen, sodass die Bänder entspannen. Aufgrund der Lockerung der Bänder sind im gebeugten Kniegelenk in gewissem Maß Abduktions- und Adduktionbewegungen, die auch als Aufklappbewegungen bezeichnet werden, möglich. In Folge einer Ruptur dieser Bänder ist das Maß an Aufklappbarkeit pathologisch erheblich vergrößert.

Menisken

Menisken sind eine besondere Form des Bandapparates, den es in dieser Ausprägung nur im Kniegelenk gibt. Die Kontaktflächen der Knochenstrukturen sind nicht nur – lageabhängig – sehr klein, sondern sie sind auch in starkem Maße inkongruent. Dadurch sind sie in besonderer Weise einer hohen Druckbelastung (Kraft pro Fläche) ausgesetzt .

Unterschieden werden Innenmeniskus (Meniscus medialis) und Außenmeniskus (Meniscus lateralis).

Bei Menisken handelt es sich um C-förmige faserknorpelige Strukturen, die nicht von Synovialmembran überzogen sind. Sie dienen dem Ausgleich von Inkongruenzen und der Vergrößerung der Kontaktfläche, was mit einer Verringerung der Belastung einhergeht. Zudem bilden sie eine Art Gelenkpfanne. Die Knorpelflächen der Knochen sind zu den Seiten hin abflachend, doch durch die Menisken entsteht eine Gelenkpfanne mit Begrenzung. Würden die Menisken fehlen, wäre das Art. femorotibialis hochgradig instabil und würde ständig luxieren.

Die auf den Kondylen liegenden und beweglichen Menisken sind an ihren Vorder- und Hinterhörnern im Bereich der Area intercondylaris im Knochen verankert. Die Vorderhörner sind außerdem durch das Lig. transversum genus miteinander verbunden. An ihrer äußeren Basis sind beide Menisken mit der Gelenkkapsel verwachsen. Die Gelenkkapsel wird medial durch das Lig. collaterale tibiale verstärkt, dessen hinterer Anteil breitflächig mit dem Innenmeniskus verwachsen ist. Durch diese breitbasige Fixierung des Innenmeniskus am Lig. collaterale tibiale ist er in seiner Beweglichkeit auf dem Tibiaplateau eingeschränkt und bei Beugung und Außenrotation erheblichen Spannungen ausgesetzt. Das macht ihn deutlich verletzungsanfälliger.

Weil die Menisken nicht von Synovialmembran überzogen sind, ist ihre Blutversorgung spärlich. Sie erfolgt von den knöchernen Ansätzen her sowie über die Gelenkkapsel von der Basis. In diesem basisnahen Bereich ist die Versorgung am besten, daher haben Meniskusnähte, die nach einem Unfall gesetzt werden, dort eine bessere Heilungstendenz als in den basisfernen schlechter durchbluteten Arealen.

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