yogabuch / bewegungsphysiologie / gelenk

Ein Gelenk (lat. articulatio, Abk. art., Plural Aart.) verbindet einen Knochen mit einem oder mehreren weiteren Knochen.

echte Gelenke / synoviale Gelenke

Als echte Gelenke (Diarthrose, Articulatio synovialis) werden solche bezeichnet, bei denen die artikulierenden Knochen einen hyalinen Knorpelüberzug für verschleißarmes Gleiten oder Abrollen besitzen und das Gelenk hermetisch mit einer zweilagigen Gelenkkapsel umhüllt ist, deren innere Schicht, die Synovialis (auch: Membrana synovialis), eine Gleitflüssigkeit (Synovia) produziert, auf der die Knorpel gleiten. Die Synovialis kann sowohl Synovia produzieren als auch absorbieren. Die äußere Schicht (Membrana fibrosa) bietet mit straffem Bingewebe einen mechanischen Schutz. Die Membrana fibrosa kann Kapselbänder aufweisen, das sind mit der Kapsel verbundene Bänder oder bandartige Verdickungen der Kapsel. Neben Kapselbändern können Bänder auch extrakapsulär (z.B. laterales Kollateralband des Kniegelenks) oder intrakapsulär nicht mit der Kapsel verbunden sein wie etwa die Kreuzbänder des Kniegelenks. Diese sind dann in der Regel ebenfalls von einer Synovialis umgeben, die mit der Kapsel verbunden sind. Die Kapseln des Gelenks liegen den Knochen schlaff mit Reservefalten an um den gesamten Bewegungsraum zu ermöglichen. Entzündungen im Gelenk können zu einer Überproduktion von Synovia führen, Einblutungen zu einem Hämarthros, der umgehend behandlungsbedürftig ist, da das Blut den Knorpel schädigt.

unechte Gelenke

Von unechten Gelenke (Synarthrosen, Haften), gibt es mehrere Typen:

1. Synsarkose: durch Muskeln verbundene Knochen, das ist beim Menschen nur das skapulothorakale Gleitlager
2. Knochenverschmelzungen wie bei Steißbein und Kreuzbein
3. knorpelige Verbindungen (Articulationes cartilagineae):
   • Synchondrosen (über hyalinen Knorpel verbundene Knochen), etwa Rippenknorpel, Brustbein
   • Symphysen (Schambeinsymphyse)
4. bindegewebige Verbindungen (Articulationes fibrosae)
   • Suturen wie bei den Schädelknochen
   • Syndesmosen wie zwischen Elle und Speiche oder Tibia und Fibula
   • Gomphosen (Einkeilungen): ausschließlich bei den Zähnen.

Kapsel (Gelenkkapsel)

Teil des passiven Bewegungsapparates, der die äußere Grenze eines Gelenks bildet und die artikulierenden Knochenenden einschließt.
Die Gelenkkapsel bildet mit ihrer innersten Schicht, der Synovia (Membrana synovialis, Synovialmembran), die gleichnamige Gelenkschmiere, eine stark Hyaluronsäure-haltige Flüssigkeit, deren Viskosität sich mit abnehmender Temperatur nachteilig verändert.
Die äußere Schicht (Membrana fibrosa) besteht aus staffem kollagenen Gewebe und ist mit dem Periost der Knochens verbunden. Die Gelenkkapsel enthält mit Ruffini-Körperchen, Vater-Pacini-Körperchen und Golgi-Sehnenorganen Sensoren, die der Propriozeption dienen. Freie Nervenendigungen dienen als Nozizeptoren der Schmerzwahrnehmung. Teilweise sind Gelenkkapseln streifenförmig verstärkt um Kapselbänder (Ligamenta capsularia) auszuprägen. Neben der Begrenzung der Bewegung durch die Kapsel können sowohl außerhalb der Gelenkkapsel (extrakapsulär) als auch innerhalb (intrakapsulär) weitere Bänder liegen. Sind mehr als zwei Knochen an einem Gelenk beteiligt, wie etwa im Falle des Handgelenks, Kniegelenks oder OSG kann die Synovialmembran einzelne Räume abgrenzen. Kapseln können durch Trauma geschädigt werden und eventuell die Knochen dauerhaft nicht genügend führen, was eine Gelenkinstabilität bedeutet. In diesen Fällen liegt oft auch ein Muskelfaserriss oder ein Bänderriss vor. Reißt die Kapsel bei einem Trauma, kann es zu einem Hämarthros (Einblutung in die Kapsel) kommen. Entzündliche Prozesse können zum Aufquellen der Bänder und zum Verlust von Flexibilität führen. Auf Verletzungen der Kapsel reagiert die Synovialmembran häufig mit einer Mehrproduktion von Synovia.

Kapselband

Ein Ligamentum capsularium ist eine meist streifenförmige fasrige Verstärkung einer Gelenkkapsel, also ein als Band ausgeführter Teil der Gelenkkapsel.

Kapsulitis (Capsulitis)

Eine potentiell an verschiedenen Gelenken vorkommende entzündliche, mit teils ausgeprägten Schmerzen und Beweglichkeitseinschränkungen einhergehende Veränderung der Gelenkkapsel. Am verbreitetesten ist die Capsulitis adhaesiva des Schultergelenks (Periarthropathia humeroscapularis). Am zweithäufigsten nach dem Schultergelenks betroffen ist das Hüftgelenk.

Band

faserartiger, kaum dehnbarer Bindegewebsstrang, der bewegliche Teile des menschlichen Bewegungsapparates in ihrer relativen Bewegung zueinander begrenzt. Hauptbestandteil von Bändern ist Kollagen. In den Gelenken finden sich Bänder, um fest-elastische Bewegungsgrenzen zwischen Knochen in Gelenken zu setzen und damit den maximalen geometrischen Bewegungsraum definieren, der dann von Muskeln zusätzlich im Sinne von weich-elastischen Bewegungsgrenzen mehr oder weniger eingeschränkt wird. Daneben treten sie auch als Retinaculi (Rückhaltebänder) auf, um Sehnen in Gelenk- oder Knochennähe zu halten, damit sie – und ihre Muskeln – nicht der Neigung folgen, auf kürzester Strecke quer durch den dreidimensionalen Raum zu verlaufen. Auch im Kniegelenk halten Retinaculi die Patella in ihrer Beweglichkeit begrenzt, da diese im Falle eines nicht angespannten Quadrizeps stark zu dislozieren neigen würde. Werden Bänder einer übermäßigen Zugbelastung ausgesetzt, kommt es zur Überdehnung oder gar zum Anriss bzw. Riss.

Eine Übersicht der Bänder, geordnet nach Gelenk, zu dem sie gehören, findet sich hier, weiter auch bei dem entsprechenden Gelenk.

Beweglichkeit

Gelenke erlauben in der Regel 1-, 2- oder 3-dimensionale Bewegungen. Jede Bewegungsdimension (auch: Freiheitsgrad) enthält zwei entgegengesetzte Richtungen. Die Bewegungsdimensionen spannen zusammen den Bewegungsraum (Verkehrsraum, ROM) auf. Die Beweglichkeit in den einzelnen Dimensionen wird nach der Neutral-Null-Methode angegeben, in der Regel beginnend mit der Flexion und endend mit der Extension. Sind beide möglich, steht in der Mitte eine Null, z. B. 150° – 0° – 5° für 150° Flexion und 5° Extension bzw. Hyperextension im Kniegelenk. Besteht eine Beweglichkeitseinschränkungen, gleich welcher Art, so steht auf der betroffenen Seite am Ende eine Null und der erreichbare Wert in der Mitte, z. B. 150° – 10° – 0° für ein Streckdefizit von 10° im Kniegelenk.

Bewegungsdimension

Der gesamte Bewegungsumfang (Verkehrsraum) eines Gelenks (ROM) läßt sich mit unabhängigen Dimensionen darstellen, so daß jede Position eindeutige Koordinaten bezitzt. Eine Bewegung entspricht also einer Kurve in diesem Raum. Dabei ist ein bestimmtes Standard-Koordinatensystem üblich, dessen Achsen gegeben sind durch Vektoren auf den Richtungen: frontal, kranial, lateral (dexter), was Normalen auf den Ebenen Frontalebene, Transversalebene, Sagittalebene entspricht.

Bewegungsgrenze

Unter Bewegungsgrenze wird der Punkt und die Art des Stopps einer im Gelenk oder der es überziehenden Muskulatur begründeten Bewegung bezeichnet, siehe dazu auch unter endgradig:

1. weich-elastisch: muskulär
2. fest-elastisch: ligamentär
3. hart-elastisch: knöchern bzw. durch die Knorpelüberzüge der Knochen gegeben

endgradig

Eine Gelenkstellung heißt endgradig, wenn von der Mitte des ROM aus in ihre Richtung keine weitere Bewegung mehr möglich ist. Diese Richtung, in der die Bewegungsgrenze auftritt, muß nicht streng einer einzigen Bewegungsdimension entsprechen, sondern kann sich mehreren kombinieren. Diese Definition ist unabhängig von der Anzahl der Bewegungsdimensionen eines Gelenks, sie gilt also sowohl für das eindimensional bewegliche Ellbogengelenk wie für das dreidimensional bewegliche Glenohumeralgelenk oder Hüftgelenk. Auch erfordert diese Definition keine genaue Zerlegung der Bewegung in die Bewegungsdimensionen. Die Grenze der Bewegung (Bewegungsgrenze) kann physiologisch von verschiedenen Strukturen gesetzt werden und wird bei passiver Untersuchung vom Untersucher auf verschiedene Weise wahrgenommen:

1. Muskeln: weich-elastisches Endgefühl (z.B. Einschränkung der Hüftflexion bei gestrecktem Kniegelenk durch die Ischiocrurale Gruppe)
2. Bänder: fest-elastisches Endgefühl (z.B. Begrenzung der Inversion und Eversion des Fußgelenkkomplexes durch verschiedene Bänder)
3. der knöcherne Gelenkstruktur, also die Knorpeln der artikulierenden Gelenkpartner: hart-elastisch Endgefühl (z.B. Ellbogengelenk bzw. der Extension durch Anstoßen des Olecranons an den Humerus)

Der weich-elastische Fall, also die Begrenzung der Bewegung durch Muskeln, ist durch Training in nennenswertem Maß beeinflußbar, etwa durch dehnendes Training, welches durch (positive) longitudinale Muskeladaption die Beweglichkeit der Muskeln erhöht. Anderseits kann durch ungünstig gewählte längere Immobilisation negative longitudinale Muskeladaption zu einer verminderten Anzahl serieller Sarkomere und damit zu geringerer Beweglichkeit der Muskeln führen. Auf der anderen Seite kann sich ein Muskel an schwere Lasten anpassen und an Kraft und Umfang zunehmen, was je nachdem, wie es ausgeführt wird, auch die Beweglichkeit des Muskels vermindern kann. Jegliche Art von sportlichem Training sollte die nicht-muskulären Grenzen jedoch nicht zu verändern suchen: im Fall der Knorpel hätte dies per definitionem eine Arthrose zur Folge, im Fall der Bänder wäre eine Bandlaxität bzw. Insuffizienz des Bandes zur Folge, die durch die nach Ausmaß oder Art übermäßige Verschieblichkeit der Knochen gegeneinander eine Prädisposition für Arthrose darstellt.

fest-elastisch

eine Beweglichkeitsgrenze in einem Gelenk, die durch Bänder gegeben ist, wird als fest-elastisch bezeichnet, siehe auch unter endgradige Position.

hart-elastisch

eine Beweglichkeitsgrenze in einem Gelenk, die durch Knochen bzw. deren Knorpelüberzug gegeben ist, wird als hart-elastisch bezeichnet, siehe auch unter endgradige Position.

weich-elastisch

eine Beweglichkeitsgrenze in einem Gelenk, die durch Muskulatur gegeben ist, wird als weich-elastisch bezeichnet, siehe auch unter endgradige Position.

Hypermobilität (Gelenk)

Hypermobilität eines Gelenks ist eine anguläre Mehrbeweglichkeit in einer oder mehrer Bewegungsdimensionen eines Gelenks. Sie ist per Definition keine Instabilität und nicht pathogen, kann aber zur Ausprägung von Instabilitäten disponieren. Der Begriff Hypermobilität wird häufig leichtfertig verwendet. Die physiologischen Beweglichkeiten in den Gelenken werden von den Anatomen uneinheitlich angegeben, als physiologischen gelten aber meist etwa die Hyperextensionen des Kniegelenks und des Ellbogengelenks bis zu einem gewissen, von den Autoren verschieden angegebenen Grad. Häufig wird leichtfertig die Diagnose Hypermobilität (Überbeweglichkeit) gestellt und als Ursache für vorhandene Beschwerden ausgemacht. In der absolut überwiegenden Zahl der Fälle handelt es sich aber nicht um eine echte Überbeweglichkeit im Sinne eines Hypermobilitaetssyndrom – solche sind sehr selten und treten nicht selten im Rahmen eines Ehlers-Danlos-Syndrom oder eines Marfan-Syndrom auf – sondern nur um über den Bevölkerungsschnitt hinausgehende Beweglichkeit, die nicht an sich pathologisch oder pathogen ist.

Instabilität (Gelenk)

angeborene oder entstandene Bewegungsfähigkeit eines Gelenks in einer anderen als den physiologischen Bewegungsdimensionen. Die Ursache liegt in der Regel in einer Insuffizienz des passiven Bewegungsapparates, also der Bänder und der Gelenkkapsel. Sie kann traumatisch bedingt sein, auf mangelnden Trainigsreizen beruhen (Underuse), auf degenerativen Prozessen (Ursachen: mangelhafte Trophik, mangelnde Trainingsreize, Overuse, physiologische Alterung) oder Schmerzen (greifen in die Proriozeption und Steuerung und damit auch in die Gelenkkontrolle ein) beruhen oder Folge von Erkrankungen oder Verletzungen (Ursachen: iatrogen bei Arthoskopien, chirurgischer Intervention; Alltagstraumen, Sportverletzungen) sein. Instabilität ist immer pathologisch und in der Regel auch pathogen. Im Falle des Kniegelenks etwa kann eine Insuffizienz der Kollalteralbänder sowohl zu Varus– und Valgusbewegungen im Kniegelenk führen als auch zur transversalen Translation der Tibia gegenüber dem Femur. Im ersten Fall noch mehr als im zweiten Fall geht die Artikulation partiell verloren, die Gelenkflächen haben also merklichen bis dramatisch verminderten Kontakt, was zu signifikant erhöhten Belastungen der Knochen und deren Knorpelüberzügen führt. Hierin liegt ein kardinaler Unterschied zur Hypermobilität, bei der zwar das anguläre Winkelmaß einer oder mehrerer physiologischer Bewegungsdimensionen vergrößert ist, die Bewegung aber immer noch (zumindest weitestgehend) auf den vorgesehenen Knorpelflächen stattfindet.

Je nach Autor wird der oben beschriebene Begriff der Instabilität auch als Laxizität (Laxität) bezeichnet und für den Begriff der Instabilität zusätzlich gefordert, dass der Betroffene auch subjektiv ein instabiles Gefühl des Gelenks hat.

Überstrecken

Hyperextension eines Gelenks über den Winkel die 180° hinaus, die in Neutral Null vorliegen. Dies kann z.B. auftreten im Kniegelenk, Ellbogengelenk, in den Fingergrundgelenken oder anderen Fingergelenken. In den Zehengelenken ist die eine weitere Extension als der gestreckte Winkel, wie er in Anatomisch-Null vorliegt, Teil der Abrollbewegung des Fußes beim Gehen und physiologisch. Jedes Überstrecken kann mit nichtmuskulären Missempfindungen verbunden sein, die als Anzeichen von unphysiologischer Belastung von Gelenkstrukturen gewertet werden müssen, was gebietet die Position des Gelenks zumindest soweit in Richtung 180° wieder zu reduzieren, dass die Missempfindung verschwindet. Mit einer gewissen Häufigkeit ist eine Überstreckfähigkeit insbesondere von Kniegelenken und Fingergrundgelenken vor allem beim weiblichen Geschlecht verbreitet. Dies kann u.a. auf Haltungsgewohnheiten fußen, die teils auf die muskuläre Ausstattung und die Adaption daran zurückgehen, siehe auch die FAQ. In anderen Fällen ist eine Überstreckneigung anatomisch begünstigt, wie etwa das Überstrecken der Kniegelenke im Falle einer „Minusferse“, also eines flachen Fersenbeins. Pathologisch überstreckbare Kniegelenke werden als Genu recurvatum bezeichnet, Ellbogengelenke als cubitus recurvatum.

In manchen Fällen kommt es beim Überstrecken des Ellbogengelenks zu mediodorsalen Mißempfindungen im im Übergang zum Sulcus ulnaris.

Kongruenz

Die Eigenschaft zweier artikulierender Knochen bzw. deren Knorpelüberzüge, genau aufeinander zu passen, daß heißt in jeder Gelenkstellung auf einer großen Teilfläche der gesamten Knorpeloberfläche Kontakt zu haben.

Das Gegenteil von Kongruenz ist Inkongruenz. Einige Gelenk sind physiologisch inkongruent, aber physiologisch kongruente Gelenke können auch pathologisch inkongruent werden.

Inkongruenz

Die Eigenschaft zweier artikulierender Knochen bzw. deren Knorpelüberzüge, nicht genau aufeinander zu passen, daß heißt in jeder Gelenkstellung nur auf einer kleinen Teilfläche der gesamten Knorpeloberfläche Kontakt zu haben und in weiten Teilen nicht. In deutlichem Maße ist etwa das Kniegelenk inkongruent mit dem stark gerundeten bikondylären Femur und den fast flachen Tibiaplateau. Eine weit geringere Inkongruenz liegt beim Hüftgelenk vor, bei dem möglicherweise wegen der dadurch besseren Schmierung von der Kontaktfläche des Acetabulums mit dem Femurkopf aus die Flächen der beiden Knochen sich minimal in alle Richtungen voneinander entfernen. Von den erworbenen Fällen abgesehen können Inkongruenzen auch angeboren sein.

Inkongruenzarthrose

Eine Arthrose, die auf dem Boden inkongruent geworderer Gelenkpartner entsteht, die physiologisch kongruent sind. Mögliche Ursachen dafür sind:

1. Subluxationen, ermöglicht zum Beispiel durch Bandinsuffizienzen (Instabilitäten des Gelenks)
2. Im Fall des Schultergelenks: Rotatorenmanchettenläsionen und -rupturen. Diese erzeugen wiederum Subluxationen
3. Traumata
4. inkorrekt verheilte Brüche, die durch die Gelenkflächen gehen
5. Brüche, die die Gelenkpartner dislozieren

Häufig sind Inkongruenzarthrosen etwa beim Sprunggelenk nach Verletzungen der tibiofibularen Syndesmose.