Das Kniegelenk – das größte Gelenk im menschlichen Körper

Unser Kniegelenk ist das größte Gelenk im Körper und ist maßgeblich an Bewegungsabläufen beteiligt. Durch seinen komplexen Aufbau, an dem mehrere Strukturen beteiligt sind, kann es bewegt, gestreckt und teilweise sogar gedreht werden. Schäden am Knie und seinen Strukturen, bspw. durch degenerative Veränderungen wie Kniegelenkarthrose oder Verletzungen beim Sport wie Innenbandrisse oder Bänderdehnungen, können es in seiner Funktionalität entsprechend stark einschränken.

Wir erklären im folgenden Artikel den Aufbau, die Funktion sowie mögliche Krankheitsbilder des Knies und gehen weiter unten auch im Rahmen der häufigen Patientenfragen noch auf wichtige Sachverhalte im Zusammenhang mit dem Kniegelenk ein.

Was ist das Kniegelenk?

Das Kniegelenk, fachsprachlich Articulatio genus, ist das größte Gelenk im menschlichen Körper und an zahlreichen Bewegungen des Menschen beteiligt. – es kommt beim Gehen, Laufen, Bücken oder Setzen zum Einsatz. Es besteht aus drei Teilgelenken und wird deswegen auch „zusammengesetztes Gelenk“ genannt. Die Art des Gelenkes bezeichnet man als „Dreh-Scharniergelenk“, da es sich sowohl beugen und strecken als auch zu einem gewissen Grad nach innen bzw. außen drehen lässt. Neben den knöchernen Bestandteilen sind unterschiedliche, bandartige Strukturen am Kniegelenk beteiligt. Dazu zählen die Menisken, die Kreuzbänder sowie das Innen- und Außenband. Diese Bänder sorgen für zusätzliche Stabilität.

Wie ist das Kniegelenk aufgebaut und wie funktioniert es?

An der Ausbildung des Kniegelenks sind drei knöcherne Strukturen beteiligt. Dazu gehören:

• der Oberschenkelknochen (sog. ‚Femur‘)
• der Unterschenkelknochen (sog. ‚Tibia‘)
• die Kniescheibe (sog. ‚Patella‘)

Der Oberschenkelknochen liegt mit seinen beiden walzenförmigen Fortsätzen, den sogenannten Kondylen, auf dem sogenannten Tibiaplateau, einer ebenen Fläche am oberen Ende des Unterschenkelknochens. Sowohl die Kondylen als auch das Plateau sind mit Gelenkknorpel überzogen, um den Knochen bestmöglich vor mechanischer Belastung und Abnutzung zu schützen und ein geschmeidiges Gleiten der Knochen zu ermöglichen. Zwischen diesen beiden Strukturen besteht der Gelenkspalt, in dem die Kreuzbänder und Menisken verlaufen.

Die Kniescheibe ist ein relativ kleiner, scheibenförmiger Knochen, der auf Höhe der Oberschenkelkondylen bzw. des Gelenkspalts liegt und verschieblich ist. Sie ist in die Sehne des grossen Oberschenkelmuskels (sog. ‚Musculus quadriceps femoris‘) eingelagert und fungiert als „Verstärker“ der Kraft, die im Oberschenkelmuskel entsteht und auf den Unterschenkel übertragen wird. In dieser Funktion wird sie auch als „Sesambein“ bezeichnet. Außerdem hat die Kniescheibe aufgrund ihrer Position vor dem Gelenkspalt eine schützende Funktion des Kniegelenks und ist von der Innenseite ebenfalls mit Knorpel überzogen. Aufgrund dieser außergewöhnlichen Lage ist auch nachvollziehbar, wieso die Kniescheibe zu einem gewissen Ausmaß verschieblich ist. Wenn der Oberschenkelmuskel angespannt wird, zieht sich der Muskel zusammen und die Kniescheibe wird entsprechend hochgezogen. Ist der Oberschenkelmuskel entspannt, kommt es zur Entspannung des Muskels und die Kniescheibe wandert einige Zentimeter tiefer.

Die obengenannten Teilgelenke des Knies bestehen somit zwischen dem Ober- und Unterschenkelknochen auf der Innen- und Außenseite des Knies (sog. ‚mediales und laterales Femorotibialgelenk‘) sowie der Kniescheibe und dem Oberschenkelknochen (sog. ‚Femoropatellargelenk‘).

Die Menisken

Auf dem Tibiaplateau, also der Gelenkfläche des Unterschenkelknochens, liegen die sogenannten Menisken. Es handelt sich dabei um halbkreisförmige Strukturen aus faserigem Knorpel, die mit dem Unterschenkelknochen verwachsen und somit kaum verschieblich sind. Es gibt einen Außen- und einen Innenmeniskus. Die äußeren Seiten beider Menisken sind mit der Gelenkkapsel des Knies verwachsen. Der Innenmeniskus ist zusätzlich am Innenband des Kniegelenks fixiert, was bei bestimmten Unfallhergängen, wie z. B. Verdrehungen des Knies bei Snowboardunfällen, zu ausgeprägten Verletzungen führen kann.

Die Hauptfunktion der Menisken besteht darin, Reibung innerhalb des Kniegelenks abzumindern und die Gelenkflächen vor Abnutzung zu schützen.

Die Kreuzbänder

Wie der Meniskus, so ist auch das Kreuzband (sog. ‚Ligamentum cruciatum‘) in jedem Knie paarig angelegt. Beide Kreuzbänder, das vordere sowie das hintere Kreuzband, bestehen aus faserigem Bindegewebe und verlaufen im Gelenkspalt zwischen Ober- und Unterschenkel. Seinen Namen verdankt das Kreuzband seinen Strukturen, die sich im Verlauf überkreuzen. Das vordere Band verläuft von oben, hinten und außen nach unten, vorne und innen, während das hintere Band gegensinnig läuft.

Die Kreuzbänder haben eine besonders wichtige Funktion im Kniegelenk, denn sie sorgen zu einem großen Teil für dessen Stabilität. Sie stellen die unmittelbare Verbindung zwischen Ober- und Unterschenkel her und verhindern, dass es zu Verschiebungen kommt. Bei unfallbedingten Rissen eines der beiden Bänder kommt es zu enormen Funktionseinschränkungen im Kniegelenk, was in der Orthopädie und Unfallchirurgie mit diversen Tests geprüft werden kann.

Unsere Seitenbänder

Zu weiteren wichtigen Strukturen zählen das Innen- und Außenband, die sogenannten „Seitenbänder“ des Knies. Das Innenband verbindet den Ober- und Unterschenkelknochen auf der Innenseite des Knies und ist teilweise mit den Fasern der Gelenkkapsel sowie dem Innenmeniskus verwoben. Das Außenband hat dieselbe Funktion auf der Außenseite des Knies, ist allerdings nicht mit der Gelenkkapsel verwachsen. Die Hauptfunktion dieser Bänder besteht ebenfalls in der Stabilität, vor allem in gestrecktem Zustand. Sie verhindern in dieser Position, dass im Kniegelenk eine Drehung stattfindet.

Beugen wir unser Knie, erschlaffen diese beiden Seitenbänder und die Kreuzbänder treten in den Vordergrund. Durch ihren überkreuzten Verlauf kommt es zur Verdrehung der beiden Kreuzbänder umeinander und somit zu einer Stabilisierung im Kniegelenk.

Zu den möglichen Bewegungen im gesunden Knie lässt sich auch ein durchschnittlicher Bewegungsumfang angeben. Damit beschreibt man das Ausmaß einer Bewegung. So lässt sich ein gesundes Knie komplett strecken (0 Grad) sowie stark beugen (ca. 150 Grad). Im gebeugten Zustand (90 Grad) lässt sich ein gesundes Knie schmerzlos nach innen (ca. 10 Grad) und nach außen drehen (ca. 30 Grad).

Welche Erkrankungen am Kniegelenk gibt es?

Die haüfigsten Erkrankungen am Knie lassen sich grob in zwei Gruppen einteilen. Die degenerativen Erkrankungen – das sind alters- und abnutzungsbedingte Veränderungen des Kniegelenks – sowie die traumatischen Verletzungen, die bspw. durch Unfälle entstehen, besonders häufig durch Sportunfälle. Wir führen im Folgenden einmal beispielhaft zwei Krankheitsbilder an, die je einer der genannten Kategorien zugeordnet werden können.

Kniegelenksarthrose

Die Kniegelenkarthrose wird in der medizinischen Fachsprache auch Gonarthrose genannt und zählt zu den häufigsten Erkrankungen des Knies. Häufig entsteht sie durch normalen, altersbedingten Gelenkverschleiß, der mit zunehmendem Alter fortschreitet. Aber auch Verletzungen mit Beteiligung der Menisken oder des Gelenkknorpels können eine Kniegelenksarthrose verursachen. Das im Kniegelenk vorhandene Knorpelgewebe, das die Gelenkflächen bedeckt, nutzt sich mit der Zeit und Belastung ab, sodass es stetig an Dicke abnimmt und in schweren Fällen sogar komplett verschwindet. Dann kommt es dazu, dass knöcherne Strukturen direkt aufeinanderreiben, was zu den Beschwerden führt.

Es kommt zu Schmerzen und Schwellungen im Knie sowie einem Steifigkeitsgefühl. Bewegungen wie Treppensteigen und Laufen werden plötzlich schwieriger und das Kniegelenk kann sich dann auch entzünden. Diese Entzündung kann mehrere Tage anhalten und die Funktionseinschränkung verstärken. Möglich ist auch, dass Teile des Gelenkknorpels abbrechen und im Gelenkspalt liegen bleiben, was zu Einklemmungen bei Bewegung, Schmerzen und Schwellung führt.

„Gegebenenfalls ist bei Kniearthrose eine Operation zum Einsatz einer Kniegelenksprothese nötig. Das sollte aber keine kurzfristige Entscheidung sein, da diese Möglichkeit auch nicht für jeden Patienten in Frage kommt!“ — Dr. Dr.… Klick um zu Tweeten

Wie wird so eine Arthrose im Kniegelenk eigentlich diagnostiziert? Nun, dafür kann mitunter eine Magnetresonanztomografie notwendig sein. Im folgenden Beitrag widmen sich Dr. Dr. Tobias Weigl und der Radiologe Dr. Schlolaut daher der Diagnose von Knieschmerzen mithilfe einer MRT.

Verletze Kreuzbänder und Menisken

Im Rahmen von Sportverletzungen kommt es häufig zu Verletzungen der Kreuzbänder oder Menisken. Diese reißen bei untypischer Krafteinwirkung – z. B. wenn jemand dem Betroffenen beim Fußballspiel gegen das Kniegelenk springt. Aufgrund dann schlechter Durchblutung und starker Belastung der Strukturen folgt ein langwieriger und schmerzhafter Heilungsprozess.

Ein häufiges Krankheitsbild ist z. B. die sogenannte „unhappy triad“, die oft bei Skiunfällen auftritt. Dabei kommt es zu einer kombinierten Verletzung aus dem Riss des vorderen Kreuzbandes, einer Verletzung des inneren Meniskus sowie dem Einriss des Innenbandes. In der Notaufnahme berichten Betroffene häufig von dem Gefühl, dass während des Sturzes auf der Piste etwas im Knie „gerissen“ sei.

Als Folge dieser Veretzungen kommt es in vielen Fällen zum Einreißen von Blutgefäßen und einer Einblutung in den Gelenkspalt des Knies. Dies wird als Hämarthrose bezeichnet und kann sehr schmerzhaft sein. In der Regel resorbiert sich das Blut mit der Zeit, ähnlich wie bei einem blauen Fleck. Allerdings besteht auch die Möglichkeit, eine entlastende Punktion zur Schmerzlinderung durchzuführen.

In selteneren Fällen kann es auch zu Frakturen kommen, z. B. zu einer Kniescheibenfraktur bei einem Sturz auf das Knie.

Häufige Patientenfragen

Was spricht gegen den Einsatz eines künstlichen Kniegelenks?

Dr. Dr. T. Weigl
Natürlich muss man bedenken, dass es sich dabei immer noch um eine Operation handelt. Als solche stellt sie einen schweren Eingriff dar, mit Blutverlust und dem Einsatz eines „Fremdkörpers“ in den menschlichen Körper, der einer Narkose bedarf. Es kann im Zuge jeder Operation zu Komplikationen kommen. Dazu gehören Wundheilungsstörungen oder Infektionen durch Bakterien, die im Zuge der OP in den Körper gelangen. Vielleicht vertragen Sie aber auch die Narkose nicht und es kommt zu Kreislaufproblemen während oder nach der OP. Aus diesem Grund ist es immer sinnvoll, die Notwendigkeit einer Operation abzuwägen und sich detailliert vom Arzt aufklären zu lassen.

Was passiert bei einem Innenbandriss?

Dr. Dr. T. Weigl
Ein Innenbandriss ereignet sich häufig beim Sport und eher selten im Alltag. Er kommt dann zustande, wenn das Innenband sehr starken Krafteinwirkungen standhalten soll, während zeitgleich eine Richtungsänderung stattfindet. Das kann z. B. dann passieren, wenn man zu Boden geht und das Bein dabei in eine unnatürliche Stellung gezwungen wird. Dabei wird das Innenband so stark überspannt, dass es zunächst gedehnt oder gezerrt wird, aber im schlimmsten Fall auch einfach reißt. Dann kommt es zu eingeschränkter Beweglichkeit, einem instabilen Kniegelenk, Blutergüssen, Schmerzen (in Ruhe und Bewegung), Schwellungen sowie Druckempfindlichkeit.

Mehr zum Thema können Sie unserem Artikel „Sportverletzung am Knie: Innenbandriss – vorbeugen, erkennen, Erste Hilfe, behandeln“ entnehmen.

Ist Arthrose das gleiche wie Arthritis?

Dr. Dr. T. Weigl
Nein. Die Arthrose ist eine degenerative Erkrankung, bei der es zur „Abnutzung“ der Gelenke kommt, Bei Arthritis handelt es sich aber um eine entzündliche Gelenkerkrankung, die unterschiedliche Ursachen haben kann und nicht an ein fortgeschrittenes Alter gebunden ist. Verbreitet ist die rheumatoide Arthritis, vielleicht besser bekannt als Rheuma. Dabei kommt es zum Abbau körpereigener Strukturen wie Bestandteilen des Gelenkknorpels. Die Arthritis zählt somit zu den sogenannten „Autoimmunerkrankungen“.

Gibt es Medikamente oder Nahrungsergänzungsmittel, die ich vorbeugend gegen die Arthrose einnehmen kann?

Dr. Dr. T. Weigl
Mit Medikamenten oder Nahrungsergänzungsmitteln kann man der Arthrose leider nicht vorbeugen. Allerdings kann man schon in jüngeren Jahren bewusster leben und sich bewegen. Vermeiden Sie Übergewicht und treiben Sie schonenden Sport wie Schwimmen oder Fahrradfahren.

Wir haben uns den Zusammenhang zwischen Arthrose und Ernährung auch schon genauer angesehen, und zwar in unserem Artikel „Arthrose und Ernährung – gesunde Ernährung als Alternative?“ Schauen Sie gerne einmal dort rein!

Welche Gelenke können noch von Arthrose betroffen sein?

Dr. Dr. T. Weigl
Generell kann jedes Gelenk von Arthrose betroffen sein – und von Gelenken haben wir in unserem Körper so einige. Zu den häufigeren Arthrosen zählt die Hüftarthrose. Auch von dieser Form der Erkrankung ist vor allem der ältere Mensch betroffen und der Hüftgelenkersatz ist eine bevorzugte Therapiemaßnahme. Weiterhin macht auch die Schulter im Alter Probleme, häufig weil es zu arthrotischen Veränderungen im Schultergelenk kommt. Dies bezeichnet der Mediziner als Omarthrose.

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Was würden Sie noch gerne über das Kniegelenk wissen? Haben Sie Fragen zu Inhalten des Artikels? Nutzen Sie unsere Kommentarfunktion unten, um von Ihren Erfahrungen zu berichten und sich mit anderen auszutauschen!

Die hier beschriebenen Punkte (Krankheit, Beschwerden, Diagnostik, Therapie, Komplikationen etc.) erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Es wird genannt, was der Autor als wichtig und erwähnenswert erachtet. Ein Arztbesuch wird durch die hier genannten Informationen keinesfalls ersetzt.  

Autor: Dr. Dr. Tobias Weigl, Tobias Möller
Lektorat: Tobias Möller
Veröffentlicht am: 25.11.2019

Quellen

• Marieke L. A. Landsmeer u. a. (2019): Predicting Knee Pain and Knee Osteoarthritis Among Overweight Women. The Journal oft he American Board of Family Medicine 32/4, S. 575–584.
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• A. J. Price u. a. (2019): New guidelines for the use of arthroscopic meniscal knee surgery. The Bone & Joint Journal 101-B/6, S. 625–626.
• Michael Schlumberger u. a. (2019): Arthroscopic autologous chondrocyte implantation in the knee with an in situ crosslinking matrix: minimum 4-year clinical results of 15 cases and 1 histological evaluation. Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery.
• B. D. Springer, F. S. Haddad (2019). The Knee Society Closed Meeting Supplement 2019. The Bone & Joint Journal 101-B/7_Supple_C, S. 1–2.
• J. Stöve (2018): S2k-Leitlinie Gonarthrose.
• Keiko Yamada u. a. (2019): A prospective study of knee pain, low back pain, and risk of dementia: the JAGES project. Scientific Reports 9/10690.
• Naofumi Yamamoto u. a. (2019): Relationship between muscle-strengthening activities recommended by physical activity guidelines and knee extensor strength in the elderly. Journal of Physical Therapy Science 31/6, S. 482–487.