Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das Knie, Grundlage für Bewegung – Moderne Endoprothetik macht es möglich

12.12.2006
Ohne könnten wir weder stehen, gehen noch knien, wir könnten nicht laufen, tanzen oder Sport treiben: die Rede ist vom Kniegelenk. Es ist das am stärksten belastete Gelenk im Körper.

Ein besonders aufeinander abgestimmtes System aus Knochen, Knorpeln, Sehnen und Bändern sorgt für Stabilität und Beweglichkeit in den Beinen. „Das Kniegelenk ist kompliziert aufgebaut“, erläutert Dr. Stephan Elenz, Chefarzt in der Klinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und orthopädische Chirurgie am St. Marien-Hospital Mülheim an der Ruhr. „Das Kniegelenk besteht aus Kniescheibe, Unterschenkel- und Oberschenkelknochen. Die Knochen sind an ihren Kontaktflächen mit einem glatten, weißen Gewebe – dem Knorpel – überzogen.

Zur Stabilisierung befinden sich an den Innen- und Außenseiten Bänder. Zwei Schrägbänder – vorderes und hinteres –, die so genannten Kreuzbänder, verlaufen im Innern des Gelenks. Die Kniescheibe ist ebenfalls von Knorpelgewebe überzogen und mit einer kräftigen Sehne ausgestattet. Faserknorpelscheiben, jeweils ein Innen- und Außenmeniskus, dienen als eine Art Puffer und dämpfen die Stöße im Gelenk, die beim Auftreten entstehen. Gleichzeitig stabilisieren sie das Knie beim Abwinkeln oder beim Drehen, indem sie sich durch hin und her gleiten jeder Bewegung anpassen. Gerade dieser komplexe Aufbau macht das Gelenk für Verletzungen und Verschleißerscheinungen besonders anfällig.“

Schwachstelle Knie

... mehr zu:
»Arthrose »Gelenk »Knie »Kniegelenk »Knochen »Schmerz

Der Körper eines Menschen ist fast ununterbrochen in Bewegung, die Knie ständig im Einsatz. Keine Beinbewegung, an der sie nicht beteiligt sind. Und das ein Leben lang. Ein Kniegelenksverschleiß kann jeden treffen, Frauen und Männer gleichermaßen, unabhängig vom Alter. Es gibt Menschen, die noch mit 80 oder 90 Jahren schwungvoll laufen und andere, die schon in sehr jungen Jahren von Verschleißerscheinungen im Knie betroffen sind. Bleiben diese jedoch unbehandelt, kann sich eine Arthrose – die so genannte Gonarthrose – entwickeln. „Unter dem Begriff Gonarthrose werden alle degenerativen Erkrankungen des Kniegelenks zusammengefasst“, so Elenz. „Sie ist gekennzeichnet durch die Zerstörung bzw. den Abrieb des Gelenkknorpels an dem auch die Knochen, Gelenkkapsel und Muskulatur des Knies beteilig sind. Der Knorpel verliert seine Elastizität, die Oberfläche wird brüchig, es können zusätzlich zum Abrieb kleine Risse entstehen und die Beweglichkeit des gesamten Gelenks nimmt ab.“

Die Verschleißerscheinungen können sich schleichend entwickeln. Sie treten auf als eine Folge des natürlichen Alterungsprozesses, oder als plötzliche Erkrankung – beispielsweise durch einen Unfall oder eine Sportverletzung mit Gelenkschaden. Rheumatische Erkrankungen und Stoffwechselstörungen spielen bei der Entstehung ebenso eine Rolle, wie Fehl- oder Überbelastungen des Gelenks und Übergewicht. Auch hormonelle Veränderungen, beispielsweise durch die Wechseljahre, und Erbfaktoren können verantwortlich sein. Insbesondere Menschen mit X- oder O-Beinen sind aufgrund der Achsenveränderungen der Beine prädestiniert, eine Arthrose zu entwickeln. In Deutschland leiden etwa elf Millionen Menschen an einer Gelenkarthrose, allein fünf Millionen davon unter einer Kniegelenkarthrose. Elenz: „Der Krankheitsverlauf erstreckt sich in den meisten Fällen über viele Jahre und erst wenn die Arthrose fortgeschritten ist, treten Beschwerden auf. Die Betroffenen zeigen deutliche Bewegungseinschränkungen des Gelenks, haben Schwierigkeiten beim Beugen und Strecken und leiden unter starken Schmerzen, zunehmend beim Treppen steigen. Oftmals wird nach längerem Liegen oder Sitzen über Steifigkeit im Kniegelenk, verbunden mit einem so genannten Anlaufschmerz geklagt. Auch Schwellungen und Ergüsse sowie sichtbare und tastbare Veränderungen am Knie sind symptomatisch für die Verschleißkrankheit.“

Im fortgeschrittenen Stadium kann es auch zu Veränderungen an den gelenknahen Knochen, der Gelenkschleimhaut, sowie der Gelenkkapsel und der Muskulatur kommen. Die Knochen reiben ‚ungepuffert’ aneinander und sorgen für permanente und starke Schmerzen. Schließlich kann das gesamte Gelenk zerstört sein. Durch die starken Schmerzen bewegt sich der Betroffene immer weniger, was zur Folge hat, dass sich die Muskulatur des Oberschenkels zurückbildet. Es kommt zu Gangunsicherheiten, die Gelenkbeweglichkeit nimmt immer weiter ab und es treten letztendlich auch Schmerzen und Beschwerden im Ruhezustand auf.

Grad der Erkrankung entscheidet über Modell

Wenn durch eine Arthrose der Gelenkknorpel vollständig abgenutzt ist und alle vorangegangenen medikamentösen und physiotherapeutischen Maßnahmen erfolglos waren oder auf Grund der Erkrankung nicht möglich sind, ist ein künstliches Kniegelenk das letzte Mittel die schmerzhafte Arthrose zu behandeln. Über 100.000 Mal pro Jahr wird in Deutschland der endoprothetische Ersatz eines Kniegelenks durchgeführt. „Dabei werden die zerstörten und geschädigten Gelenkflächen entfernt und durch künstliche Gelenkteile ersetzt“, erklärt Elenz. „Es wird je nach Ausmaß der Erkrankung zwischen dem vollständigen oder teilweisen Gelenkersatz unterschieden. Ist das gesamte Knie betroffen und muss erneuert werden, spricht man von einer Total-Endoprothese. Sind nur einzelne Gelenkteile betroffen, kann eine Teilprothese, eine so genannte Schlittenprothese eingesetzt werden. Die Prothese besteht im Wesentlichen aus drei Teilen: zwei Metall- und einem Kunststoffteil. Bei der Total-Endoprothese wird die Gelenkfläche des Oberschenkelknochens durch eine Metallprothese ersetzt. Der knienahe Unterschenkelanteil erhält eine Metallplatte mit einem Zapfen, auf dem eine Kunststoffscheibe befestigt wird – als Meniskusersatz und künstliche Gelenkfläche. Die Gleitpartner am Knie sind somit Metall am Oberschenkel und Kunststoff am Unterschenkel.“

Man unterscheidet ungekoppelte, teilgekoppelte und gekoppelte Total-Endoprothesen. Die ungekoppelte Total-Endoprothese ist dem normalen Knie und seinen Bewegungsmöglichkeiten am ähnlichsten, da die Oberschenkel- und Unterschenkelanteile dieses Modells genau wie beim normalen Kniegelenk nicht miteinander verbunden sind, sondern weiterhin durch die eigenen Bänder im Knie gehalten werden. Beim teil- bzw. vollgekoppelten Endoprothesen-Modell werden Ober- und Unterschenkel mechanisch mittels metallischem Stiel bzw. einer starren Achse – die wie ein Scharnier funktioniert – miteinander verbunden. Während die teilgekoppelte Knieprothese sowohl die Streckung als auch Beugung und Rotation des Knies ermöglicht, kann eine Drehbewegung mit einer vollgekoppelten Knieprothese nicht mehr durchgeführt werden. Ein weiterer Nachteil liegt in der Größe und dem Gewicht dieses Modells, aufgrund dessen auch gesunder Knochen für den Einbau entfernt werden muss. Welches Modell sinnvoll oder auch notwendig ist, muss im Einzelfall entschieden werden. Die Implantate werden einzementiert, das heißt mit einer speziell angemischten und schnell härtenden Plastik-Masse im Knochen verankert oder mit direktem Knochenkontakt implantiert. Bei der zuletzt genannten Methode wächst der Knochen ganz dicht an das Implantat heran, welches eine strukturierte, raue Oberfläche aufweist. Ist nur ein Teilbereich des Kniegelenks von der Zerstörung betroffen, muss nicht das gesamte Kniegelenk, sondern nur der erkrankte Bereich mit einer so genannten Schlittenprothese ersetzt werden. Hierfür werden nur die zerstörten Gelenkflächen abgetragen und mit einem Implantat überzogen. Vorteil: der eigene Knochen bleibt weitgehend erhalten. Diese Methode setzt allerdings eine weitgehend normale Beinachse und intakte Knieseitenbänder voraus

Die moderne Endoprothetik ist heute weit fortgeschritten. In entsprechend spezialisierten Kliniken gehören endoprothetische Operationen zu den Routineeingriffen. Patienten, die sonst durch ständige starke Schmerzen und Bewegungseinschränkungen invalide wären, kann durch die Operation der Rollstuhl erspart werden und sie können ein weitgehend normales und vor allem schmerzarmes Leben führen. „Bei allem Fortschritt ist die Lebensdauer einer Prothese heute aber noch begrenzt, denn es kann über die Jahre zu einer Prothesenlockerung kommen“, erklärt Elenz. „Dies liegt jedoch nicht am künstlichen Gelenk, sondern am Körper und den Knochen des Menschen selbst. Beim Einbau eines künstlichen Gelenks wird die Prothese auf den Knochen aufgesetzt oder einzementiert. Die Knochen sind lebendig und bleiben nach wie vor gut durchblutet. Sind diese nun zuviel Druck, Gewicht oder anderen Stressfaktoren, wie beispielsweise einer Fehlbelastung ausgesetzt, dann bilden sie sich zurück und es kommt zur Lockerung des künstlichen Gelenks, da die Knieprothese ihre Größe natürlich beibehält. Man geht heute daher davon aus, dass ein künstliches Gelenk nach etwa 15 Jahren ausgetauscht werden muss.“

Schnelle Mobilität erwünscht

Bereits am zweiten Tag nach der Operation wird mit einer speziellen Physiotherapie, Bewegungsübungen und einem individuellen Belastungsaufbau begonnen. Noch wichtiger ist es, dass der Patient – mit Hilfe von Unterarmgehstöcke oder einem Gehwagen – lernt, wieder ‚auf eigenen Füßen’ zu stehen, zu laufen und Treppen zu steigen. Im Anschluss an den stationären Aufenthalt schließt sich eine ambulante oder stationäre Rehabilitation von etwa drei bis vier Wochen an. Die volle Beweglichkeit des Gelenks wird in der Regel erst nach einigen Monaten erreicht, da erst dann die Schwellungen zurück gegangen und die angrenzenden Weichteile verheilt sind. Daher ist während des Heilungsprozesses auch das Durchhaltevermögen, die Willenskraft und Motivation des Einzelnen gefragt. Selbst Sporttreiben, beispielsweise Radfahren, Schwimmen, Wandern oder Nordic Walking ist mit Hilfe einer speziellen Anleitung wieder möglich. Nicht geeignet sind allerdings alle Kampfsportarten, die meisten Ballspiele und Sportarten, bei denen stärkere Belastungen, Stöße oder Verdrehungen, wie beispielsweise beim Tennis oder Squash, entstehen.“

Dr. Stephan Elenz | EKE Presse Newsletter
Weitere Informationen:
http://www.marien-hospital-mh.de

Weitere Berichte zu: Arthrose Gelenk Knie Kniegelenk Knochen Schmerz

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein
02.12.2016 | Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

nachricht Epstein-Barr-Virus: von harmlos bis folgenschwer
30.11.2016 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Flüssiger Wasserstoff im freien Fall

05.12.2016 | Maschinenbau

Forscher sehen Biomolekülen bei der Arbeit zu

05.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungsnachrichten