Bewegingsleer: Deel II De onderste extremiteit 978-90-313-7296-6, 978-90-313-7297-3 [PDF]

Zitiervorschau

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

I.A. Kapandji

Bohn Stafleu van Loghum Houten 2009

Ó 2009 Bohn Stafleu van Loghum, onderdeel van Springer Uitgeverij Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopiee¨n of opnamen, hetzij op enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Voor zover het maken van kopiee¨n uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16b Auteurswet 1912 jo het Besluit van 20 juni 1974, Stb. 351, zoals gewijzigd bij het Besluit van 23 augustus 1985, Stb. 471 en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan de Stichting Reprorecht (Postbus 3051, 2130 KB Hoofddorp). Voor het overnemen van (een) gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet 1912) dient men zich tot de uitgever te wenden. Samensteller(s) en uitgever zijn zich volledig bewust van hun taak een betrouwbare uitgave te verzorgen. Niettemin kunnen zij geen aansprakelijkheid aanvaarden voor drukfouten en andere onjuistheden die eventueel in deze uitgave voorkomen. ISBN 978 90 313 7296 6 NUR 874 Ontwerp omslag: Bottenheft, Marijekampen Ontwerp binnenwerk: Studio Bassa, Culemborg Automatische opmaak: Pre Press, Zeist Eerste druk 1980 Tweede druk 2009

Bohn Stafleu van Loghum Het Spoor 2 Postbus 246 3990 GA Houten www.bsl.nl

Inhoud

Voorwoord

7

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9

De heup De bewegingen van de heup en hun omvang De gewrichtsvlakken en de bouw van het heupgewricht Het kapsel en de ligamenten De factoren die het gewrichtscontact bepalen De anteflexoren en de retroflexoren De abductoren en het evenwicht van het bekken in dwarse richting De adductoren De exorotatoren De omkering van spierfuncties

11 13 25 36 49 54 61 69 73 77

2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17

De knie De assen van het kniegewricht Bewegingen van de knie en hun omvang De algemene bouw van de onderste extremiteit De gewrichtsvlakken De onderlinge bewegingen van de gewrichtsvlakken bij flexie De onderlinge bewegingen van de gewrichtsvlakken bij rotatie Het kapsel en de gewrichtsinhoud De functie van de menisci De verplaatsingen van de patella ten opzichte van het femur en de tibia De collaterale banden, hun functie en de stabiliteit in dwarse richting De stabiliteit van de knie in voor-achterwaartse richting De functie van de kruisbanden De rotatiestabiliteit van de knie bij extensie De extensoren van de knie De flexoren van de knie De rotatoren van de knie De slotrotatie van de knie

83 85 87 91 95 1 03 1 07 1 09 1 12 121 1 27 1 32 1 35 1 44 1 46 151 1 53 1 55

3 3.1 3.2 3.3

De enkel De bewegingen van de enkel en hun omvang De gewrichtsvlakken van het tibiotarsale gewricht De tibiotarsale ligamenten

1 59 1 63 1 65 1 68

6

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

3.4 3.5

Stabiliteit van de enkel De fysiologie van de gewrichten tussen fibula en tibia

171 1 77

4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12

De voet Rotatie en zijdelingse bewegingen van de voet Het subtalaire gewricht Het mediotarsale gewricht De bewegingen van het subtalaire en mediotarsale gewricht De gewrichten en bewegingsmogelijkheden van de voorvoet Extensie van de tenen De mm. interossei en mm. lumbricales De plantaire en dorsale zijde van de voet De dorsaalflexoren van de enkel De plantairflexoren van de enkel De abductoren-pronatoren: mm. peronei De adductoren-supinatoren: de mm. tibiales

181 1 83 1 85 1 88 191 1 99 20 5 20 7 21 1 219 22 0 22 7 22 9

5 5.1 5.2 5.3

Het voetgewelf Het voetgewelf in zijn geheel De drie bogen van het voetgewelf De verdeling van de krachten en de statische vervormingen in het voetgewelf Dynamische vormveranderingen van het voetgewelf bij de gang De dynamische vormveranderingen van het voetgewelf bij mediaal en lateraal kantelen van het onderbeen ten opzichte van de voet Aanpassing van de vorm van het voetgewelf aan de ondergrond Pes cavus – holvoet Platvoeten – pes planus Verstoring van de configuratie van de voorste boog

23 1 23 3 23 5

5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9

24 5 24 7 24 9 25 3 25 5 25 9 26 1

Voorwoord

Dit boek is het tweede deel in een serie van drie delen, waarvan het eerste deel, dat de bovenste extremiteit behandelt, een verdiend succes is geworden. In dit deel over de onderste extremiteit is dezelfde originele benadering toegepast als in het eerste deel. De functionele anatomie is helder en nauwkeurig uiteengezet met behulp van 618 tekeningen. De verklarende tekst over de werking van de

gewrichten en de spieren is kort, maar toch enorm duidelijk. Deze nieuwe methode maakt de studie van de anatomie van de gewrichten en de bewegingsleer logisch en eenvoudig. Het boek zal bij een groot publiek aanslaan, varie¨rend van student tot fysiotherapeut en orthopedisch chirurg. Doyen Gaston Cordier voormalig hoofd Medische Faculteit Parijs

Voorwoord bij de tweede druk

In deze nieuwe editie van Bewegingsleer deel II is veel aandacht besteed aan een nieuwe, aantrekkelijke vormgeving. Hiervoor is de layout geheel vernieuwd en zijn alle illustraties opnieuw getekend. Met dank aan fysio- en manueel therapeuten Dick van Egmond en Ruud Schuitemaker is ook een aantal tekstuele

wijzigingen doorgevoerd, zodat de wisselwerking tussen beeld en tekst nog duidelijker is geworden. Met deze aanpassingen en een vernieuwde vormgeving past dit boek prima in het moderne (para)medische onderwijs. De uitgever

10

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Y' X

Y

Z

R

De heup Figuur 1.0 j

Figuur 1.1 j

X'

O

1

De heup

De heup is het proximale gewricht van de onderste extremiteit. De heup heeft drie assen en drie vrijheidsgraden, waardoor de onderste extremiteit iedere stand in de ruimte kan innemen (figuur 1.1): – een transversale as XOX¢, gelegen in een frontaal vlak, om welke anteflexie- en retroflexiebewegingen mogelijk zijn; – een sagittale as YOY¢, gelegen in een sagittaal vlak door het middelpunt van het gewricht, om welke abductie- en adductiebewegingen mogelijk zijn; – een verticale as OZ, die samenvalt met de longitudinale as van de onderste extremiteit OR indien de persoon rechtop staat, om welke exorotatie- en endorotatiebewegingen mogelijk zijn. De bewegingen van de heup vinden plaats in e´e´n enkel gewricht: de articulatio (art.) coxae. Dit is een art. spheroidea, waarbij een groot deel van de kop omsloten is door de kom. In dit opzicht verschilt het gewricht van de art. humeri: dit gewricht is namelijk een art. spheroidea, waarbij slechts een klein deel van de kop omsloten is door de kom, wat leidt tot een grote bewegingsmogelijkheid, wat echter ten koste gaat van de stabiliteit. De bewegingsuitslag van het heupgewricht is beperkter, wat overigens gedeeltelijk wordt gecompenseerd door bewegingsmogelijkheid in de lumbale wervelkolom; het gewricht is wel duidelijk stabieler. Vergeleken met alle andere gewrichten van het lichaam zal dislocatie van het heupgewricht minder snel plaatsvinden. Het heupgewricht draagt het gewicht van het lichaam en brengt het voortbewegen door de onderste extremiteit tot stand.

12

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

120°

90°

Figuur 1.2 j

Figuur 1.3 j

145°

Figuur 1.4 j

Figuur 1.5 j

Figuur 1.6 j

1 De heup

1.1

de bewegingen van de heup en hun omvang Anteflexiebewegingen van de heup Anteflexie van de heup is de beweging waarbij de voorkant van het bovenbeen de romp nadert. De hele onderste extremiteit komt dan te liggen vo´o´r het frontale vlak, dat door het gewricht gaat. De omvang van de anteflexie hangt af van verschillende factoren. In het geheel genomen is de omvang van actieve anteflexie kleiner dan van passieve anteflexie. De stand van de knie heeft eveneens invloed op de omvang van de anteflexie: bij gestrekte knie is slechts 908 anteflexie mogelijk (figuur 1.2), terwijl bij gebogen knie anteflexie tot 1208 of meer mogelijk is (figuur 1.3). De omvang van passieve anteflexie is altijd groter dan 1208, maar ook dan is de stand van de knie van belang: bij een gestrekte knie (figuur 1.4) is de omvang van anteflexie aanzienlijk kleiner dan bij een gebogen knie (figuur 1.5); in het laatste geval kan de omvang groter zijn dan 1408, waarbij het bovenbeen bijna in contact komt met de borst. Bij het buigen van de knie ontspannen de spieren van de ischiocrurale groep, wat een grotere mate van anteflexie van de heup mogelijk maakt (figuur 2.174). Als beide heupen tegelijk passieve anteflexie ondergaan, terwijl de kniee¨n gebogen zijn, komt de voorkant van de bovenbenen in contact met de borst (figuur 1.6). Dit komt omdat anteflexie van de heup gepaard gaat met het naar achteren kantelen van het bekken door het afvlakken van de lumbale lordose (pijl).

13

14

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

20° 10°

20°

Figuur 1.7 j

Figuur 1.8 j

30°

Figuur 1.10 j

Figuur 1.11 j

Figuur 1.9 j

15

1 De heup

Retroflexiebewegingen van de heup Bij retroflexie wordt de onderste extremiteit achter het frontale vlak gebracht. De omvang van de retroflexie is aanzienlijk kleiner dan die van de anteflexie. Retroflexie wordt beperkt door de spanning in het ligamentum (lig.) iliofemorale (figuur 1.68 t/m figuur 1.73). De omvang van actieve retroflexie is kleiner dan die van passieve retroflexie. Bij gestrekte knie (figuur 1.7) is de omvang van de retroflexie groter (208) dan bij gebogen knie (figuur 1.8). Dit komt omdat de retroflexie van de heup door de spieren van de ischiocrurale groep dan minder efficie¨nt is, aangezien deze verkort zijn bij gebogen knie (paragraaf 2.15). De omvang van passieve retroflexie is bij naar voren stappen slechts 208 (figuur 1.9) en kan 308 zijn als de onderste extremiteit met kracht naar achteren getrokken wordt (figuur 1.10).

Opgemerkt dient te worden dat retroflexie van de heup aanzienlijk vergroot kan worden door vooroverkanteling van het bekken dankzij een versterkte lumbale lordose. Deze bijdrage van de lumbale wervelkolom kan gemeten worden (figuur 1.7 en 1.8) door de hoek tussen de verticale lijn (fijn onderbroken) en de rechte stand van het bovenbeen (middeldik onderbroken). Deze rechte stand van het bovenbeen is eenvoudig te bepalen, omdat de hoek tussen die stand en de lijn die het middelpunt van de heup met de spina iliaca anterior superior verbindt, gelijk blijft. Deze hoek varieert per individu, omdat hij afhankelijk is van de stand van het bekken, dat wil zeggen van de mate van bekkenkanteling in voor-achterwaartse richting.

De gegeven waarden van de bewegingsomvang gelden voor een ‘normale’ ongetrainde persoon. Ze kunnen aanzienlijk vergroot worden door oefening en training; ballerina’s bijvoorbeeld kunnen een spagaat maken in voorachterwaartse richting, zelfs zonder contact met de grond, doordat het lig. iliofemorale uitgerekt is (figuur 1.11); er dient echter opgemerkt te worden dat zij het tekort aan retroflexie van het achterste been compenseren door aanzienlijke vooroverkanteling van het bekken.

16

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

90°

30°

Figuur 1.12 j

130°

Figuur 1.13 en 1.15 j

120° Figuur 1.14 j

b

a Figuur 1.16a j

Figuur 1.16b j

17

1 De heup

Abductiebewegingen van de heup Bij abductie wordt de onderste extremiteit direct naar lateraal gebracht, van het symmetrievlak van het lichaam af. Theoretisch is het goed mogelijk slechts e´e´n heup te abduceren, maar in de praktijk gaat de abductie van e´e´n heup automatisch gepaard met een even grote abductie in de andere heup. Dit wordt duidelijk vanaf 308 abductie, waarbij het bekken gaat kantelen (figuur 1.12). Deze abductie kan bepaald worden aan de hand van de lijn die de oppervlaktecontouren van de beide spinae iliacae posteriores superiores verbindt. Indien de longitudinale assen van de beide onderste extremiteiten verlengd worden, snijden ze elkaar op de symmetrielijn van het bekken. Hieruit kan men afleiden dat elke heup in deze stand 158 geabduceerd is.

Maximale abductie Bij maximale abductie (figuur 1.13) is de hoek tussen de twee onderste extremiteiten 908. Opnieuw is te zien dat de abductie in de beide heupgewrichten symmetrisch plaatsvindt, waaruit afgeleid kan worden dat de maximale abductie van e´e´n heup 458 is. Merk op dat het bekken nu aan de kant van het standbeen een hoek van 458 maakt met het horizontale vlak. De wervelkolom als geheel compenseert deze bekkenkanteling door lateroflexie naar de kant van het zwaaibeen. Ook hier blijkt de wervelkolom betrokken te zijn bij bewegingen van de heup.

Abductie wordt beperkt doordat het collum femoris tegen de rand van het acetabulum stoot (figuur 1.61). Veel eerder wordt de abductie echter al beperkt door de adductoren en de ligg. iliofemorale en pubofemorale (figuur 1.82). Door oefening en training kan de maximale omvang van de abductie aanzienlijk vergroot worden. Ballerina’s bijvoorbeeld kunnen actief zonder enige steun 1208 (figuur 1.14) tot 1308 abductie geven (figuur 1.15). Passief kunnen,getrainde personen 1808 abductie bereiken bij het maken van een zijwaartse spagaat (figuur 1.16, a). Eigenlijk is dit geen zuivere abductie meer, aangezien het bekken voorover gekanteld wordt om het lig. iliofemorale te ontspannen, terwijl de lumbale wervelkolom een versterkte lordose vertoont (pijl): de heup bevindt zich dus in een abductie-anteflexiestand (figuur 1.16, b).

18

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Figuur 1.17 j

Figuur 1.18 j

Figuur 1.19 j

Figuur 1.20 j

Figuur 1.21 j

Figuur 1.22 j

19

1 De heup

Adductiebewegingen van de heup Bij adductie wordt de onderste extremiteit naar mediaal gebracht naar het symmetrievlak van het lichaam toe. Omdat de beide onderste extremiteiten elkaar raken in de referentiestand, is er geen ‘zuivere’ adductie mogelijk. Daarentegen zijn er wel relatieve adductiebewegingen mogelijk wanneer de onderste extremiteit vanuit abductie naar mediaal beweegt (figuur 1.17). Adductiebewegingen kunnen gecombineerd zijn met retroflexie van de heup (figuur 1.18) en met anteflexie van de heup (figuur 1.19). Ten slotte zijn er nog bewegingen mogelijk waarbij adductie van e´e´n heup gecombineerd is met abductie in de andere heup (figuur 1.20). Deze bewegingen gaan gepaard met een kanteling van het bekken en een buiging van de wervelkolom.

Merk op dat zo gauw de voeten uit elkaar gezet zijn – wat nodig is om het evenwicht van het lichaam te handhaven – de adductiehoek van de ene heup niet precies gelijk is aan de abductiehoek van de andere (figuur 1.21): het verschil tussen deze hoeken is gelijk aan de hoek die gevormd wordt door de assen van de twee onderste extremiteiten in de oorspronkelijke symmetrische stand.

Bij al deze bewegingen, waarbij adductie in combinatie met andere bewegingen voorkomt, is de maximale omvang van de adductie 308. Een van de bewegingen waarbij adductie in combinatie met andere bewegingen voorkomt, wordt gerealiseerd bij een zeer gebruikelijke houding (figuur 1.22): de zittende houding met de benen over elkaar gekruist. Adductie wordt dan gecombineerd met anteflexie en exorotatie. In deze stand is de heup het minst stabiel (paragraaf 1.4).

20

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

30°

60°

Figuur 1.23 j

Figuur 1.24 j

Figuur 1.25 j

60° 30°

Figuur 1.26 j

Figuur 1.27 j

Figuur 1.28 j

21

1 De heup

Rotatiebewegingen van de heup De rotatiebewegingen van de heup vinden plaats om de mechanische as OR van de onderste extremiteit (figuur 1.1). Bij het rechtop staan valt deze as samen met de verticale as OZ van de art. coxae (figuur 1.1). Exorotatie is dan de beweging waarbij de voorvoet naar buiten draait, terwijl bij endorotatie de voorvoet naar binnen draait. Bij een volledig gestrekte knie is er geen rotatie in de knie mogelijk, maar wel in de heup (paragraaf 2.13). Toch wordt deze stand niet gebruikt om de omvang van de rotatiebewegingen te meten. Deze kan beter gemeten worden indien de persoon op de buik ligt of op de rand van een tafel zit met de kniee¨n 908 gebogen.

Referentiestand Bij een op de buik liggende persoon is de referentiestand (figuur 1.23) de stand waarbij het onderbeen een rechte hoek maakt met het bovenbeen en verticaal gehouden wordt. – Door het onderbeen vanuit deze stand naar buiten te bewegen is het mogelijk de endorotatie te meten. Endorotatie heeft een maximale omvang van 30 tot 408 (figuur 1.24). – Door het onderbeen naar binnen te bewegen, is het mogelijk de exorotatie te meten. Deze heeft een maximale omvang van 608 (figuur 1.25).

Bij een persoon die op de rand van een tafel zit met de heup in 908 anteflexiestand en de knie 908 gebogen, kan exorotatie op dezelfde wijze gemeten worden, namelijk als het onderbeen naar binnen gedraaid wordt terwijl het bovenbeen op zijn plaats blijft (figuur 1.26). Endorotatie wordt op deze manier gemeten als het onderbeen naar buiten draait (figuur 1.27). In zit kan de totale omvang van exorotatie groter zijn dan in buikligging, omdat bij anteflexie de ligg. iliofemorale en pubofemorale, de voornaamste beperkende factor van de exorotatie, ontspannen zijn (figuur 1.68 t/m figuur 1.73). In kleermakerszit wordt exorotatie gecombineerd met meer dan 908 anteflexie en met abductie (figuur 1.28). Personen die goed geoefend zijn in yoga kunnen zo veel exorotatie geven dat de assen van hun onderbenen parallel horizontaal komen (de zogeheten ‘lotusstand’).

22

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

A B

I

II

VI

C

III

V IV R Figuur 1.29 j

160 LC

GC An1 0'

E

An2 E

Ab

En

Ex L

Figuur 1.30 j

I Eq

Ad

HC

23

1 De heup

Circumductiebewegingen van de heup Zoals bij alle gewrichten met drie vrijheidsgraden, wordt de circumductiebeweging van de heup gedefinieerd als ‘de combinatie van de elementaire bewegingen, die gelijktijdig om de drie assen plaatsvinden’. Als de omvang van de circumductie maximaal is, beschrijft de as van de onderste extremiteit in de ruimte een kegel waarvan de apex in het middelpunt van de art. coxae ligt: dit is de circumductiekegel (figuur 1.29). Deze kegel is verre van symmetrisch, daar de maximale omvang in de verschillende richtingen van de ruimte niet gelijk is. De baan die door de onderste extremiteit beschreven wordt, is dus geen cirkel, maar een onregelmatige kromme. Deze doorloopt de verschillende ruimtesectoren, die door de drie elkaar snijdende referentievlakken bepaald worden: – het sagittale vlak, waarin anteflexie- en retroflexiebewegingen plaatsvinden; – het frontale vlak: abductie- en adductiebewegingen; – het horizontale vlak. In figuur 1.29 zijn de acht ruimtesectoren genummerd van I t/m VIII. De figuur toont dat de baan achtereenvolgens de volgende sectoren doorloopt: III, II, I, IV, V en VIII. Merk op dat de baan om het standbeen heen loopt. Zonder het standbeen zou de baan wat groter zijn. Pijl R, die de onderste extremiteit verlengt naar caudaal, ventraal en lateraal in sector IV, stelt de as van de circumductiekegel voor. Deze komt overeen met de functionele stand van de heup en met de stand waarin men de heup immobiliseert.

Strasser heeft voorgesteld deze baan op een bol te beschrijven (figuur 1.30). Het middelpunt 0 van deze bol bevindt zich in het middelpunt van de art. coxae, de straal OL wordt gevormd door het femur en middellijn EI ligt horizontaal. Op deze bol kan men de maximale bewegingsuitslagen aangeven met behulp van cirkels in de lengte en in de breedte (niet in de figuur weergegeven). Vanuit een willekeurige stand OL van het femur vinden abductiebewegingen (pijl Ab) en adductiebewegingen (pijl Ad) plaats langs de horizontale cirkel (HC); endorotatiebewegingen (pijl En) en exorotatiebewegingen (pijl Ex) vinden plaats om as OL. Er zijn twee soorten anteflexie- en retroflexiebewegingen te onderscheiden. Als ze een lengtecirkel (LC) beschrijven, wordt anteflexie (An1) circumpolair genoemd. Als ze een grote cirkel (GC) beschrijven, wordt anteflexie (An2) circumcentraal genoemd. Dit onderscheid blijkt in de praktijk weinig waarde te hebben.

24

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

2 C

O 1 FL

3

R Fa

I = 125°

La

C'

S

Figuur 1.31 j

Figuur 1.32 j

M

Figuur 1.33 j

5-7° S

C

V

10

25 a

b 2/3 1/2 125

M´

Figuur 1.34 j

c Figuur 1.35 j

115 d P. Bellugue

25

1 De heup

1.2

de gewrichtsvlakken en de bouw van het heupgewricht De stand in de ruimte van het caput femoris en het acetabulum De art. coxae is een art. spheroidea met bolvormige gewrichtsvlakken. Het caput femoris vormt driekwart van een bol met een doorsnede van 40 tot 50 millimeter (figuur 1.31, ventraal aanzicht). De drie gewrichtsassen, de horizontale (1), de verticale (2) en de sagittale as (3), gaan door het middelpunt (0) van het caput, dat wordt gedragen door het collum femoris, de verbinding met de schacht. De as van het collum femoris (pijl C) loopt schuin naar craniaal, mediaal en ventraal en vormt een hoek met de as van de schacht (S), de inclinatiehoek (bij volwassenen 1258). Deze vormt een hoek met het frontale vlak, de declinatiehoek of ‘anteversiehoek’ (10 tot 308) die geopend is naar mediaal en ventraal (figuur 1.37, craniaal aanzicht). Het frontale vlak V, door het middelpunt van het caput femoris en de as van de condyli femoris, ligt daarom vrijwel geheel ventraal van de schacht en het proximale uiteinde van het femur (figuur 1.34, dorsaal-mediaal aanzicht). In dit vlak V ligt de mechanische as MM¢ van de onderste extremiteit. Deze as MM¢ vormt een hoek van 5 tot 78 met de as van de schacht (S) (paragraaf 2.1).

Individuele verschillen De vorm van het caput en van het collum varieert enorm van individu tot individu, wat volgens antropologen het resultaat is van functionele aanpassing. Zo zijn er volgens Bellugue twee uitersten te onderscheiden (figuur 1.35). – Een ‘langlijnig’ type, waarbij het caput meer dan driekwart deel van een bol voorstelt. De hoeken tussen het collum en de schacht en tussen het collum en het frontale vlak zijn maximaal (I = 1258, D = 258). De schacht van het femur is dun en het

bekken klein en hoog. Zo’n vorm is gunstig voor een grote bewegingsomvang en komt overeen met een aanpassing aan de bewegingssnelheid (figuur 1.35, a en c). – Een ‘breedlijnig’ type, waarbij het caput nauwelijks groter is dan een halve bol en waarbij de hoeken kleiner zijn (I = 1158, D = 108). De schacht is dikker en het bekken zwaar en groot. De bewegingsomvang is minder groot, maar wat het gewricht aan snelheid verliest, wint het aan sterkte (figuur 1.35, b en d). Dit is de ‘kracht’vorm.

Het acetabulum vormt de kom voor het caput femoris (figuur 1.32, lateraal aanzicht); het ligt aan de laterale kant van het os coxae op de plaats waar de drie delen van het os coxae zich verenigen. Het heeft de vorm van een halve bol en wordt begrensd door de rand van het acetabulum (R). Alleen het perifere deel van het acetabulum wordt bedekt door kraakbeen: de facies lunata (Fl), die aan de caudale kant onderbroken wordt door de diepe incisura acetabuli. Het middelste deel van het acetabulum ligt dieper dan de facies lunata en heeft dus geen contact met het caput femoris; het wordt de fossa acetabuli (Fa) genoemd, die door een dunne botlaag van de facies pelvina van het os coxae gescheiden wordt (figuur 1.33, doorzichtig bot). Het labrum acetabulare (La) zit vast aan de rand van het acetabulum (figuur 1.52).

26

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

W=30°

R La

Fa

0 30-40°

La LT Figuur 1.36 j

R FI

D=10 - 30°

Fa

Fl

30 - 40° c

R La

Figuur 1.37 j

27

1 De heup

Caudale en ventrale richting van het acetabulum Het acetabulum is niet zuiver naar lateraal gericht; het kijkt naar caudaal en ventraal (pijl C¢, de as van het acetabulum). De verticale doorsnede toont duidelijk de caudale richting (figuur 1.36); de as van het acetabulum vormt een hoek van 30 tot 408 met het horizontale vlak. Hierdoor vormt het craniale deel van het acetabulum aan de laterale kant ‘een dak’ voor het caput. De mate van bedekking wordt gemeten door hoek W (hoek van Wiberg, normaal 308). Bij dit dak van het acetabulum is de druk van het caput het grootst en het kraakbeen, zowel van het caput als van de facies lunata, het dikst. De horizontale doorsnede toont de ventrale richting (figuur 1.37); de as van het acetabulum (C) vormt een hoek van 30 tot 408 met het frontale vlak.

Figuur 1.37 toont tevens de fossa acetabuli (Fa), die dieper ligt dan de facies lunata (Fl), en het labrum acetabulare (La), dat verbonden is met de rand van het acetabulum. Het vlak (Vr) dat raakt aan de rand van het acetabulum loopt schuin naar ventraal en mediaal.

28

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

F

S

D

Figuur 1.38 j

Figuur 1.39 j

Figuur 1.40 j

3

1 D

Figuur 1.41 j

2

Figuur 1.43 j

Figuur 1.42 j

C'

C'

C''

C C

Figuur 1.44 j

Figuur 1.45 j

29

1 De heup

Relaties tussen de gewrichtsvlakken Als de heup de rechte stand inneemt (figuur 1.38), wat overeen komt met de ‘rechtop gerichte’ houding (figuur 1.39), is het caput femoris niet geheel door het acetabulum bedekt. Het hele ventrocraniale deel van het kraakbeen van het caput is onbedekt (figuur 1.38, pijl). Dit komt omdat de as van het collum femoris (C), die schuin naar craniaal, ventraal en mediaal loopt, niet in het verlengde ligt van de as van het acetabulum (C¢), die schuin naar caudaal, ventraal en lateraal loopt (figuur 1.44, de drie referentievlakken van de rechterheup).

Gewrichtsmodel van de heup Met behulp van een gewrichtsmodel van de heup kan dit gesimuleerd worden (figuur 1.40): een bol (het caput) wordt gesteund door een gebogen staaf (collum en schacht), waarbij rekening gehouden is met de inclinatie- en declinatiehoek. Vlak D stelt het vlak voor door de as van de schacht en de transversale as van de condyli femoris. Bovendien is een halve bol (het acetabulum) getekend in juiste relatie met het sagittale vlak S. Het kleine vlak F stelt het frontale vlak voor door het middelpunt van de halve bol. In de rechte stand is een groot deel van de bol onbedekt aan de ventrale en craniale kant: het zwarte halvemaanvormige gebied stelt het onbedekte deel van het kraakbeen voor. Door de halve bol van het acetabulum en de bol van het caput femoris op een bepaalde manier ten opzichte van elkaar te draaien, kan men de gewrichtsvlakken geheel laten samenvallen: het zwarte gebied verdwijnt geheel (figuur 1.43). Dankzij de referentievlakken S en F is goed te zien dat er drie elementaire bewegingen nodig geweest zijn voor het laten samenvallen van de gewrichtsvlakken:

– anteflexie van ongeveer 908 (pijl 1); – geringe abductie (pijl 2); – geringe exorotatie (pijl 3). In deze nieuwe stand ligt de as van het acetabulum C¢ bij C" in e´e´n lijn met de as van het collum C (figuur 1.45).

Bij het skelet kan het samenvallen van de gewrichtsvlakken door dezelfde bewegingen bereikt worden, namelijk anteflexie, abductie en exorotatie (figuur 1.41). Hierbij ligt het caput geheel binnen het acetabulum. Deze stand van de heup komt overeen met de stand op handen en voeten, die dus de zuivere functionele stand van de heup is (figuur 1.42). In de loop van de evolutie heeft de overgang van het viervoetige naar het tweevoetige stadium bij de mens ertoe geleid dat de gewrichtsvlakken van de art. coxae niet samenvallen. In een omgekeerde redenering kan men dit niet-samenvallen van de gewrichtsvlakken als argument aanvoeren voor de afkomst van de mens van viervoetige voorouders.

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

6

Si 5

La 2 1

9

30

1 2

4

8 1

3

Sp

7

Figuur 1.46 j

La 5 Si

7

8

Figuur 1.47 j

6

31

1 De heup

De structuur van het bekken Het bekken bestaat uit een gesloten ring die de verticale krachten van de wervelkolom (horizontaal gestreepte dubbele pijl rechtsboven) overbrengt op de twee heupgewrichten. Het bestaat uit twee trabekelsystemen, die de krachten overbrengen vanaf de facies auricularis naar het acetabulum en naar het os ischii (figuur 1.46 en 1.47): Het overbrengen van de kracht van de facies auricularis naar het acetabulum De trabeculae van het os sacrum naar het acetabulum zijn gerangschikt volgens twee systemen. Het eerste systeem (5) komt van het craniale deel van de facies auricularis en convergeert naar de dorsale rand van de incisura ischiadica major, waar deze het spoor van het os ischii vormt (Si). Vervolgens buigt het naar lateraal en waaiert het uit naar het caudale deel van het acetabulum, waar het voortgezet wordt door de trektrabekels van het collum femoris (1); Het tweede systeem (6) komt van het caudale deel van de facies auricularis en convergeert ter hoogte van de linea glutea superior, waar het de linea arcuata (La) vormt. Vervolgens buigt het naar lateraal en waaiert het uit naar het craniale deel van het acetabulum, waar het voortgezet wordt door de druktrabekels van de steunende bundel (2).

Het overbrengen van de kracht van de facies auricularis naar het os ischii De trabeculae van het os sacrum naar het os ischii (7) ontspringen tezamen met de bovengenoemde bundels van de facies auricularis en lopen naar caudaal naar het os ischii. Ze kruisen de trabeculae die in de rand van het acetabulum lopen (8). Dit trabekelsysteem draagt het lichaamsgewicht in zittende houding. Ten slotte lopen er trabeculae die van de linea arcuata (La) en van het spoor van het os ischii (Si) komen naar de ramus superior ossis pubica, zodat de bekkenring compleet is.

32

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Figuur 1.49 j

j Figuur 1.48

Figuur 1.50 j

Figuur 1.51 j

De structuur van het femur Indien men het skelet van de onderste extremiteit als geheel bekijkt (figuur 1.48), kan men zien dat de mechanische as (dik gestreept), waarop de gewrichten van de heup, de knie en de enkel liggen, mediaal ligt van de schacht van het femur (let op: de mechanische as valt niet samen met de verticale lijn die voorgesteld wordt door de lijn met afwisselend punten en strepen). Het mechanische belang hiervan komt later aan de orde (figuur 1.128). Om het breken van de basis van het collum femoris te voorkomen (figuur 1.49), heeft het proximale uiteinde van het femur een speciale structuur, die goed te zien is op een verticale doorsnede van het gedroogde bot (figuur 1.46). De lamellen van de spongiosa zijn in twee trabekelsystemen gerangschikt die overeenkomen met de krachtlijnen, namelijk een primair systeem dat gevormd wordt door twee trabeculae bundels, uitwaaierend in collum en caput, en een secundair systeem dat gevormd wordt door twee bundels, die in de trochanter major uitwaaieren. Het primaire systeem bestaat uit: – de eerste bundel (1), die ontspringt van de cortex aan de laterale kant van de schacht en eindigt bij het caudale deel van de cortex van het caput; dit is de boogvormige bundel van Gallois en Bosquette; – de tweede bundel (2), die ontspringt van de cortex aan de mediale kant van de schacht en de caudale kant van het collum en die verticaal naar het craniale deel van de cortex van het caput loopt.

Dit is de zogeheten bundel van het caput of de steunende bundel. Culmann heeft aangetoond dat bij excentrische belasting van een testbalk in de vorm van een haak of kraan, er twee bundels van krachtlijnen kunnen worden gemaakt (figuur 1.50): een schuine bundel aan de convexe kant, die correspondeert met de trekkrachten en te vergelijken is met de

33

1 De heup

boogvormige bundel, en een verticale bundel aan de concave kant, die correspondeert met de drukkrachten en te vergelijken is met de steunende bundel (de stut van de galg).

Het secundaire systeem bestaat uit: – de eerste bundel (3), die van de cortex van de mediale kant van de schacht komt: de trochanterbundel; – de tweede bundel (4), die uit verticale trabeculae bestaat en evenwijdig loopt met de cortex aan de laterale kant van de trochanter major; deze bundel is veel minder belangrijk.

Het caput-collumsteunsysteem – In de trochanter major bevindt zich een soort spitsboog, doordat de boogvormige bundel (1) en de trochanterbundel (3) elkaar kruisen. De kruising van deze twee pilaren vormt een dichtere sluitsteen, die zich uitstrekt vanaf het craniale deel van de cortex van het collum. De mediale pilaar is minder sterk. De sterkte neemt nog af bij het ouder worden door seniele osteoporosis. – In het collum en het caput bevindt zich nog een spitsboog, doordat de boogvormige bundel (1) en de steunende bundel (2) elkaar kruisen. Bij het snijpunt van deze twee bundels is het bot dichter; dit vormt de nucleus van het caput femoris. Dit collumcaputsysteem rust op een uiterst sterke zone, de dikke cortex aan de caudale kant van het collum, die het caudale spoor van het collum (Sp) of ook wel de boog van Adams heet. – Tussen de spitsboog van de trochanter major en het collum-caputsteunsysteem bevindt zich een zone van minder weerstand (+), die door se-

niele osteoporosis nog minder sterk wordt. Op deze plaats komen de basale collumfracturen voor (figuur 1.49).

Het caput, het collum en de schacht van het femur tezamen vormen een structuur die mechanisch overeenkomt met een luifel. In feite wordt het lichaamsgewicht dat op het caput femoris werkt, op de schacht van het femur overgebracht door de arm van een hefboom in de vorm van het collum femoris. Dit is ook de constructie van een galg (figuur 1.51).

Het collum femoris als horizontale balk van een galg Bij een galg zou de verticale kracht de horizontale balk breken vlakbij de verbinding met de verticale balk doordat deze trekkracht de hoek tussen de balken verkleint. Om dit te voorkomen wordt er schuin een stut tussen de horizontale en verticale balk gezet. Het collum femoris stelt de horizontale balk van een galg voor.

34

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

GM

T2 LA

LCF mb vb db la mb LT La

T1 La R T3 RF Iip

T2 Lit RP GK

R La FA LCF

GK mb LT La

Figuur 1.52 j

Figuur 1.53 j

Figuur 1.54 j

Figuur 1.55 j

vb

1

GK

GK

vb mb db

2 3 4

5

6 db

Figuur 1.56 j

Figuur 1.57 j

35

1 De heup

Het labrum acetabulare en het lig. capitis femoris Het labrum acetabulare is een ring van vezelig kraakbeen, die vastzit aan de rand van het acetabulum (figuur 1.52). Het maakt het acetabulum aanzienlijk dieper (paragraaf 1.4) en vult de onregelmatigheden van de rand (R) op. In de figuur is het ventrocraniale deel van het labrum verwijderd, zodat de incisura iliopubica (lip) zichtbaar is. De incisura ischiopubica of incisura acetabuli (la), die de diepste inkeping is van de drie, wordt door het labrum overbrugd. Hier zit het labrum vast aan het lig. transversum acetabuli, dat zelf vastzit aan de twee zijkanten van de incisura. (In de figuur zijn het lig. transversum acetabuli en het labrum acetabulare verplaatst.) Het labrum zit vast aan de rand en aan het lig. transversum (figuur 1.53). De doorsnede van het labrum is in feite driehoekig en bezit drie vlakken: – een mediaal vlak, dat in zijn geheel vastzit aan de rand en aan het lig. transversum; – een middenvlak (naar het gewricht gericht), dat bedekt is met kraakbeen en verbonden is met het kraakbeen van de facies lunata; dit vlak staat in contact met het caput femoris; – een perifeer vlak, dat als aanhechting dient voor de gewrichtskapsel.

De aanhechting van het kapsel bevindt zich alleen op het meest mediale deel van dit vlak, zodat de scherpe rand van het labrum vrij in de gewrichtsholte ligt. Zo bevindt zich een cirkelvormige uitsparing tussen het labrum en het kapsel, die de recessus perilimbicalus genoemd wordt (figuur 1.54, naar Rouvie`re).

Het lig. capitis femoris is een platte vezelige band (figuur 1.56) met een lengte van 30 tot 35 millimeter, die zich uitstrekt van de incisura acetabuli (figuur 1.52) tot het caput femoris en ligt in de fossa acetabuli (figuur 1.53). Het heeft zijn insertie aan de fovea capitis femoris, die iets caudaal en dorsaal ligt van het middelpunt van het gewrichtsvlak van

het caput (figuur 1.55). De band glijdt slechts over het caudale deel van de fossa. De band verdeelt zich al snel in drie bundels. – Een dorsale bundel (db) die komt vanaf het os ischii, de langste. De band loopt door de incisura acetabuli onder het lig. transversum door en zit vast aan de caudale en dorsale kant van de dorsale hoorn van de facies lunata (figuur 1.52). – Een ventrale bundel (vb) die komt vanaf het os pubis. Deze heeft een aanhechting aan de incisura acetabuli zelf, dorsaal van de ventrale hoorn van de facies lunata. – Een middelste bundel (mb), de dunste. Deze eindigt op de craniale rand van het lig. transversum (figuur 1.52). Het lig. capitis femoris is ingebed in het vetweefsel in de fossa acetabuli (figuur 1.53). De band wordt bedekt door membrana synovialis (figuur 1.54). Deze zit aan de ene kant vast aan de rand van de facies lunata en aan de craniale rand van het lig. transversum; aan de andere kant zit deze vast aan het caput femoris rondom de fovea capitis femoris. De membrana synovialis heeft dus ongeveer de vorm van een afgeknotte kegel en wordt daarom wel de tent van het lig. capitis femoris genoemd. Het lig. capitis femoris speelt geen grote mechanische rol, hoewel het enorm sterk is (de breukspanning is 45 kilogram). Het speelt daarentegen een rol bij de bloedvoorziening van het caput femoris. De ramus posterior van de arteria (a.) obturatoria geeft namelijk een klein takje af, de ramus acetabularis, die onder het lig. transversum doorgaat en in het lig. capitis femoris loopt (figuur 1.57, caudaal aanzicht, naar Rouvie`re). Het caput en het collum worden vanaf de andere kant van bloed voorzien, namelijk via de vaten van het kapsel (5). Deze komen van de arteriae (aa.) circumflexae femoris medialis (3) en lateralis (4), die takken zijn van de a. profunda femoris (2).

36

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Tma 5

Ft 8

1 2 3 4

9 7 Tmi

Tma F4

Figuur 1.59 j

14 12

6

11

1.3

Tmi 10

Figuur 1.58 j

2 4 2

3

1

Figuur 1.60 j

Figuur 1.61 j 3

35 2

8

6 7

1

4

Figuur 1.62 j

1

9 4 6

het kapsel en de ligamenten Het gewrichtskapsel van de heup Het kapsel van de heup heeft de vorm van een cilindrische manchet, die van het os coxae naar het proximale einde van het femur loopt (figuur 1.58). In de manchet lopen de vezels in vier verschillende richtingen: – longitudinale vezels (1); deze helpen bij het bij elkaar houden van de gewrichtsvlakken en lopen evenwijdig met de as van de cilinder; – schuine vezels (2), die dezelfde functie hebben als (1), maar min of meer als een spiraal rondom de cilinder lopen; – boogvormige vezels (3), die alleen aan het os coxae vastzitten en kriskras door elkaar lopen vanuit e´e´n punt; ze vormen min of meer een kortere of langere boog, waarvan de top tot het midden van de manchet komt; deze vezelbogen vormen een strop rond het caput femoris en helpen het caput in het acetabulum te houden; – cirkelvormige vezels (4) zonder aanhechtingen aan het bot, die vooral voorkomen in het midden van de manchet, die ze enigszins indeuken; de vezels vormen aan de diepe kant van het kapsel de ring van Weber of de zona orbicularis, die rondom het collum loopt.

37

1 De heup

Aan de proximale kant zit het kapselmanchet vast aan de rand van het acetabulum (5), aan het lig. transversum en aan het perifere vlak van het labrum (figuur 1.52). De manchet is nauw verbonden met de pees van de m. rectus femoris (figuur 1.52, RF).

De rechte kop (T1) zit vast aan de spina iliaca anterior inferior, de gebogen kop (T2) aan het dorsale deel van de groeve craniaal van het acetabulum, nadat hij tussen twee slippen van de aanhechting van het kapsel door gelopen is (figuur 1.53). Dit kapsel wordt aan de craniale kant versterkt door het lig. iliotendinotrochanterica (figuur 1.63, d). De teruglopende kop (T3) versterkt het ventrale deel van het kapsel.

Aan de distale kant zit het kapselmanchet niet aan de rand van het kraakbeen van het caput vast, maar aan de basis van het collum. De insertielijn loopt ventraal langs de linea intertrochanterica (6) (figuur 1.58). Dorsaal loopt de insertielijn niet langs de crista intertrochanterica (7), maar op de verbinding tussen het laterale en middelste derde deel van het collum (8), net craniaal van de groeve (9) waarin de m. obturatorius externus loopt, voordat deze in de fossa trochanterica (Ft) insereert. Lateraal en mediaal loopt de insertielijn schuin over de grenzen van het collum heen. Mediaal loopt de insertielijn craniaal van de fossa pretrachealis (10) en 1,5 centimeter craniaal en ventraal van de trochanter minor (Tmi). De diepste vezels lopen over het mediale deel van het collum terug en zitten vast aan de rand van het kraakbeen van het caput. Hierdoor ontstaan plooien van de membrana synovialis, de frenula capsulae (11), waarvan het meest uitstekende deel de pectinofoveale plooi van Amantini (12) is. De frenula capsulae zijn van belang bij abductiebewegingen. Bij adductie ontspant na-

melijk het mediale deel van het kapsel (1) en spant het laterale deel (2) (figuur 1.60). Bij abductie daarentegen zou de lengte van het mediale deel van het kapsel (1) onvoldoende zijn en de beweging beperken, als door het verstrijken van de frenula capsulae (3) de bewegingsomvang niet vergroot werd (figuur 1.61). Het laterale deel van het kapsel (2) gaat plooien vertonen, terwijl het collum vast komt te lopen op de rand van het acetabulum via het labrum (4) dat vervormd en omgeklapt wordt: dit verklaart hoe het labrum het acetabulum kan verdiepen zonder de beweging te beperken. Bij maximale anteflexie zal het ventrolaterale deel van het collum tegen de rand stuiten, waardoor het collum bij sommige personen een inkeping voor het os ilium vertoont (II), net distaal van de rand van het kraakbeen (figuur 1.58).

Artrogram Door een ro¨ntgencontrastvloeistof in de gewrichtsholte te brengen, is het mogelijk een artrogram van de heup te maken, waarop enkele details van het kapsel en het labrum te zien zijn (figuur 1.62). De zona orbicularis (9) vormt een zeer duidelijke vernauwing, die de gewrichtsholte in twee kamers verdeelt: de laterale kamer (1) en de mediale kamer (2). Deze twee kamers vormen lateraal de recessus superiores (3) en mediaal de recessus inferiores (4). De mediale kamer bevat daarnaast craniaal de recessus supralimbicus (5), die met zijn punt naar de rand van het acetabulum wijst (vergelijk figuur 1.53) en caudaal twee ronde schiereilandjes, die gescheiden worden door een diepe inkeping, namelijk de twee recessus acetabuli (6) en de kapselindruk van een deel van het lig. capitis femoris (7). Ten slotte toont de figuur de gewrichtsspleet (8) tussen het caput en het acetabulum.

38

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

RF

e f GMin d a g

1 b

c 2

VL

Figuur 1.63 j

RF

IP

e

a 3

b 2

Figuur 1.64 j

Figuur 1.65 j

1

h j i

3

Figuur 1.66 j

Figuur 1.67 j

2

39

1 De heup

De ligamenten van de heup Het kapsel van de art. coxae wordt ventraal en dorsaal door krachtige ligamenten versterkt, namelijk door het lig. iliofemorale of lig. van Bertin (1) en het lig. pubofemorale (2). Het lig. iliofemorale is waaiervormig. De apex ervan zit vast ter hoogte van de ventrale rand van het os ilium, caudaal van de spina iliaca anterior inferior (waar de m. rectus femoris zijn origo heeft); de basis zit vast aan de hele linea intertrochanterica van het femur. Het centrale deel (c) is relatief dun, terwijl de twee randen ervan versterkt worden. Dit zijn: – de pars superior (a), het sterkste ligament van de heup (8 tot 10 millimeter dik), dat aan de laterale kant vastzit aan het tuberculum pretrochanterica en aan het craniale deel van de linea intertrochanterica. Het ligament wordt craniaal versterkt door het lig. iliotendinotrochanterica (d), dat volgens Rouvie`re gevormd wordt doordat de diepe teruglopende vezels van de m. rectus femoris (e) zich verenigen met een vezelige band die van de rand van het acetabulum komt (f ). De diepe oppervlakte van de m. gluteus minimus geeft een aponeurosis (g) af, die zich verenigt met het laterale deel van het lig. iliopretrochantericum; – de pars inferior (b), dat dezelfde oorsprong heeft als de pars superior en aan de laterale kant insereert aan het caudale deel van de linea intertrochanterica. Het lig. pubofemorale (2) zit aan de mediale kant vast aan het ventrale deel van de eminentia iliopectinea en de ventrale rand van de crista obturatoria, waar de vezels vergroeid zijn met de aanhechting van de m. pectineus. Lateraal zit het ligament vast aan het ventrale deel van de fossa pretrochanterica.

Deze twee ligamenten tezamen vormen aan de ventrale kant van het gewricht een liggende N (Welcker) of liever een Z, waarvan het craniale stuk (a), het lig. iliofemorale pars superior, bijna horizontaal ligt, het middelste stuk (b), het lig. iliofemorale pars inferior, bijna verticaal en het onderste stuk (2), het lig. pubofemorale, horizontaal (figuur 1.64). Tussen het lig. pubofemorale en het lig. iliofemorale (+) is het kapsel dunner. Hier ligt een bursa tussen het kapsel en de pees van de m. iliopsoas. Soms is het kapsel op deze plaats doorboord, zodat de gewrichtsholte met de bursa van de m. iliopsoas in verbinding staat. Aan de dorsale kant bevindt zich slechts e´e´n ligament, het lig. ischiofemorale (3) (figuur 1.65). Aan de mediale kant zit het ligament vast aan de dorsale rand van het acetabulum en het labrum. De vezels lopen naar craniaal en lateraal, waarbij ze de dorsale kant van het collum kruisen (h), en insereren aan de mediale kant van de trochanter major, ventraal van de fossa trochanterica. De fossa trochanterica is de insertie van de m. obturatorius externus. De pees hiervan (witte pijl) loopt in een groeve die de aanhechting van het kapsel begrenst. Er zijn ook vezels (i) te onderscheiden die direct uitstralen in de zona orbicularis (j) (figuur 1.66). Doordat het bekken naar achteren is gekanteld ten opzichte van het femur bij de overgang van het viervoetige stadium naar de opgerichte houding (figuur 1.42) zijn alle ligamenten op dezelfde wijze rondom het collum gedraaid (figuur 1.67). Bij een lateraal aanzicht van een rechterheup draaien ze van het os coxae naar het femur met de klok mee, dat wil zeggen dat ze bij retroflexie rondom het collum zullen winden en bij anteflexie zullen ontrollen.

40

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

ILF

ISF

Figuur 1.68 j

Figuur 1.69 j

Figuur 1.70 j

Figuur 1.71 j

Figuur 1.72 j

Figuur 1.73 j

41

1 De heup

De functie van de ligamenten bij anteflexie en retroflexie In de rechte stand zijn de ligamenten matig gespannen (figuur 1.68). Dit is schematisch weergegeven in figuur 1.69. Hierbij stelt de ring het acetabulum voor en de cirkel in het midden het caput en het collum femoris. De ligamenten, die als veren getekend zijn, lopen tussen de ring en de cirkel in het midden. Het lig. iliofemorale en het lig. ischiofemorale zijn zichtbaar (om het eenvoudig te houden is het lig. pubofemorale niet getekend).

Bij retroflexie van de heup worden alle ligamenten gespannen, daar ze rondom het collum femoris worden gewonden (figuur 1.70 en 1.71). Van al deze ligamenten komt het lig. iliofemorale pars inferior het meest onder spanning te staan, omdat dit ligament bijna verticaal loopt (figuur 1.70). Dit ligament beperkt dan ook voornamelijk het naar achteren kantelen van het bekken. Bij anteflexie van de heup vindt het tegenovergestelde plaats (figuur 1.72 en 1.73). Alle ligamenten worden ontspannen, namelijk het lig. ischiofemorale, het lig. pubofemorale en het lig. iliofemorale.

42

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Figuur 1.75 j

Figuur 1.74 j

Figuur 1.77 j

Figuur 1.76 j

Figuur 1.78 j

Figuur 1.79 j

1 De heup

De functie van de ligamenten bij exorotatie en endorotatie Bij de exorotatie van de heup beweegt de linea intertrochanterica van de rand van het acetabulum af (figuur 1.74). Hierbij worden alle ventrale ligamenten van de heup gespannen, vooral de horizontaal lopende ligamenten, dat wil zeggen het lig. iliofemorale pars superior en het lig. pubofemorale. Deze spanningstoename van de ventrale ligamenten is duidelijk te zien bij een craniaal aanzicht van een horizontale doorsnede (figuur 1.75) en bij een dorsocraniaal aanzicht van het gewricht (figuur 1.76). Hierbij is bovendien te zien dat het lig. ischiofemorale ontspannen wordt bij exorotatie. Bij endorotatie gebeurt het tegenovergestelde (figuur 1.77). Alle ventrale ligamenten ontspannen, vooral het lig. iliofemorale pars superior en het lig. pubofemorale, terwijl het lig. ischiofemorale gespannen komt te staan (figuur 1.78 en 1.79).

43

44

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Figuur 1.80 j

Figuur 1.81 j

Figuur 1.82 j

Figuur 1.83 j

Figuur 1.84 j

1 De heup

De functie van de ligamenten bij adductie en abductie Bij de rechte stand staan de ventrale ligamenten matig gespannen (figuur 1.80). Bij adductiebewegingen komt het lig. iliofemorale pars superior gespannen te staan en verslapt het lig. pubofemorale (figuur 1.81). Het lig. iliofemorale pars inferior komt enigszins op spanning te staan. Bij abductiebewegingen vindt het tegenovergestelde plaats (figuur 1.82). Het lig. pubofemorale komt aanzienlijk op spanning te staan, terwijl het lig. iliofemorale pars superior en in mindere mate het lig. iliofemorale pars inferior verslappen. Het lig. ischiofemorale, dat alleen in dorsaal aanzicht te zien is, raakt ontspannen bij adductie (figuur 1.83) en komt bij abductie op spanning te staan (figuur 1.84).

45

46

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

2

7 6 3 1

8

6

2 4 5 4

3

5

1

Figuur 1.85-1.91 j

47

1 De heup

De functie van het lig. capitis femoris Het lig. capitis femoris is een anatomisch rudiment. Het speelt slechts een geringe rol bij het beperken van de bewegingen van de heup. In de rechte stand staat dit ligament matig gespannen (figuur 1.85). De aanhechting aan het femur ligt, in de middenstand (1), in de fossa acetabuli iets caudaal en dorsaal van het middelpunt (+) (figuur 1.86). Deze figuur toont de fossa acetabuli met de verschillende standen van de fovea capitis femoris. – Bij anteflexie van de heup draait het ligament rondom zichzelf en komt de fovea craniaal en ventraal van het middelpunt van de fossa acetabuli (2) te liggen (figuur 1.87). Het ligament speelt dus geen rol bij het beperken van de anteflexie. – Bij endorotatie verplaatst de fovea zich naar het dorsale deel en komt de aanhechting van het ligament aan het femur in contact met het dorsale deel van de facies lunata (3) (figuur 1.88, craniaal aanzicht van een horizontale doorsnede). Het ligament blijft matig gespannen. – Bij exorotatie verplaatst de fovea zich naar ventraal en komt het ligament in contact met het ventrale deel van de facies lunata (4) (figuur 1.89). Ook hierbij is het ligament slechts matig gespannen. Merk op dat de dorsale kant van het collum tegen de rand van het acetabulum stoot via het labrum, dat platgedrukt en omgeklapt wordt. – Bij abductie beweegt de fovea naar caudaal in de richting van de incisura acetabuli (5) en wordt het ligament dubbelgevouwen (figuur 1.90). Het labrum wordt platgedrukt tussen de craniale rand van het collum en de rand van het acetabulum. – Bij adductie ten slotte verplaatst de fovea zich naar craniaal (6), waarbij de fovea in contact komt met de craniale begrenzing van de fossa acetabuli (figuur 1.91). Dit is de enige stand waarbij het ligament echt gespannen is. Het mediale deel van het collum drukt enigszins tegen het labrum en het lig. transversum.

Op deze wijze blijkt dat de fovea capitis femoris bij iedere stand binnen de fossa acetabuli blijft, waartoe ook de ronde uitsparingen aan de dorsale (7) en ventrale kant (8) gerekend worden. Deze twee uitsparingen corresponderen met de stand van de fovea bij adductie-retroflexie-endorotatie (7) en adductieanteflexie-exorotatie (8). Tussen deze twee uitsparingen vertoont het kraakbeen een rond uitsteeksel dat correspondeert met de stand waarbij adductie het meest beperkt is in het frontale vlak doordat het been tegen het andere been stoot. De omtrek van de facies lunata is niet toevallig vormgegeven, maar stelt de lijn voor van de uiterste standen van de fovea capitis femoris.

48

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

+

+

–

+

+

+

+

+

Figuur 1.93 j

+

+

+

+

+

+ +

j

+ +

+

Figuur 1.95 j

Figuur 1.96 j

B

A

Figuur 1.92

Figuur 1.94 j

Figuur 1.97 j

Figuur 1.98 j

a

Figuur 1.99 j

Figuur 1.100 j

b

Figuur 1.101 j

49

1 De heup

1.4

de factoren die het gewrichtscontact bepalen In tegenstelling tot het schoudergewricht, dat ten gevolge van de zwaartekracht neiging tot luxatie vertoont, wordt het heupgewricht geholpen door de zwaartekracht, tenminste in de rechte stand (figuur 1.92). Afhankelijk van de mate waarin het dak van het acetabulum het caput femoris bedekt, wordt er een reactiekracht op het acetabulum uitgeoefend (witte pijl naar boven), die tegengesteld is aan het lichaamsgewicht (witte pijl naar beneden). Het acetabulum heeft het oppervlak van een halve bol. In mechanische zin is er daarom geen sprake van wat heet ‘een in elkaar sluitend stelsel’: de bol van het caput femoris kan mechanisch niet opgenomen worden in de halve bol van het acetabulum. Het labrum acetabulare vergroot en verdiept het acetabulum echter zodanig dat de totale kom groter is dan een halve bol (zwarte pijlen), zodat het uit vezelig kraakbeen bestaande labrum het caput vasthoudt. Hierbij wordt het labrum geholpen door de zona orbicularis van het kapsel (de doorsnede hiervan is aangegeven met de kleine witte pijlen), die rondom het collum loopt.

De luchtdruk speelt een belangrijke rol bij het gewrichtscontact in het heupgewricht, zoals door het onderzoek van de gebroeders Weber is aangetoond. Zij hebben geconstateerd dat als alle weke delen tussen het os coxae en het femur (inclusief het kapsel) weggesneden worden, het caput femoris niet spontaan uit het acetabulum komt en er een grote kracht nodig is om het eruit te trekken (figuur 1.93). Als er daarentegen een klein gaatje in de fossa acetabuli geboord wordt, valt het caput femoris en dus de onderste extremiteit ten gevolge van het eigen gewicht eruit (figuur 1.94). Als het gaatje weer dichtgestopt wordt, nadat het caput weer in het acetabulum is geplaatst, blijft het caput weer in het acetabulum.

Dit experiment is geheel te vergelijken met het zeer klassieke experiment van de Maagdenburger halve bollen (figuur 1.95 en 1.96).

De ligamenten en spieren spelen een belangrijke rol bij het contact van de gewrichtsvlakken. Er dient opgemerkt te worden dat er een zeker evenwicht bestaat tussen hun respectievelijke functies: aan de ventrale kant van het gewricht bevinden zich slechts weinig spieren (witte pijl A), terwijl de ligamenten krachtig zijn (zwarte pijl); aan de dorsale kant is het net omgekeerd: de spieren B overheersen (figuur 1.97). Er dient tevens opgemerkt te worden dat de werking van de ligamenten afhankelijk is van de stand van de heup. Bij rechtop staan of bij retroflexie zijn de ligamenten gespannen; deze zorgen dan effectief voor het gewrichtscontact (figuur 1.98). Bij anteflexie daarentegen zijn de ligamenten ontspannen (figuur 1.72 en 1.73), waardoor het caput niet krachtig in het acetabulum wordt gehouden (figuur 1.99).

Met behulp van een model is dit mechanisme makkelijk te begrijpen (figuur 1.100). Tussen twee houten cirkels zijn evenwijdige draden gespannen (a), zodat, als men een van de cirkels ten opzichte van de andere draait (b), de afstand ertussen af zal nemen.

De anteflexiestand van de heup is dus een instabiele stand omdat de ligamenten ontspannen zijn. Bij anteflexie plus adductie, zoals bij het zitten met gekruiste benen, is een betrekkelijk kleine kracht in de asrichting van het femur (pijl) voldoende om luxatie van de heup naar dorsaal te veroorzaken, met of zonder breuk van de dorsale rand van het acetabulum (stoten tegen het dashboard bij auto-ongelukken) (figuur 1.101).

50

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

3 1

2

4

4

25

y

y

35

normaal pathologisch

Figuur 1.102 j

Figuur 1.103 j

Figuur 1.104 j

20

120

140

1

20 a

b

c 30

2

P N

N

P

N

3 Figuur 1.105 j

Figuur 1.106 j

51

1 De heup

De invloed van spieren en botten op de stabiliteit van de heup De spieren die in een dwarse richting werken, spelen een belangrijke rol bij de stabiliteit van de heup. De spieren die dezelfde richting hebben als het collum femoris houden namelijk het caput in het acetabulum (figuur 1.102). Dit geldt voor de pelvitrochantere spieren – de figuur toont de m. piriformis (1) en de m. obturatorius externus (2) – maar ook voor de bilspieren, met name de m. gluteus minimus en de m. gluteus medius (3), die een belangrijke stabiliserende component (zwarte pijl) hebben en een grote hoeveelheid arbeid leveren. Daarom worden ze wel de draagspieren van de heup genoemd. Daarentegen hebben de spieren die in de lengterichting werken, zoals de adductoren (4), de neiging om het caput naar craniaal te luxeren, vooral als het dak van het acetabulum uitgesleten is (figuur 1.102, rechts). Deze afwijking van de heup wordt wel bij congenitale heupluxaties gevonden en is makkelijk op een voor-achterwaartse ro¨ntgenfoto van het bekken te herkennen (figuur 1.103).

Congenitale heupafwijking De hoek van Hilgenreiner – de hoek tussen de horizontale lijn door het kraakbeen van punt Y (ook wel de Y-lijn genoemd) en de raaklijn aan het dak van het acetabulum – is normaal 258 bij een pasgeborene en 158 aan het eind van het eerste levensjaar. Als deze hoek groter is dan 308, kan men spreken van een congenitale afwijking van het acetabulum. Luxatie herkent men eraan dat het centrum van het caput boven de Y-lijn ligt (kenmerk van Putti) en aan de omkering van de hoek van Wiberg (figuur 1.36). Bij een afwijking van het acetabulum kunnen de adductoren (4¢) nog eerder luxatie geven als het bovenbeen geadduceerd is (figuur 1.102). Bij abductie daarentegen neemt de luxerende com-

ponent af en bij maximale abductie werken de adductoren zelfs stabiliserend (figuur 1.104).

De richting van het collum femoris zowel in het frontale als in het horizontale vlak is van aanzienlijk belang voor de stabiliteit van de heup. Hiervoor is beschreven (figuur 1.31) dat de as van het collum in het frontale vlak een hoek van 120 tot 1258 maakt met de as van de schacht, de inclinatiehoek (figuur 1.105, a; ventraal aanzicht van de heup). Bij de congenitale heupluxatie kan deze inclinatiehoek 1408 worden (b) (coxa valga). Bij adductie (c) zou de as van het collum dus een ‘voorsprong’ hebben van 208, vergeleken met de normale stand. Bij een pathologische heup (P) komt 308 adductie dus overeen met 508 adductie bij een normale heup. Bij coxa valga treedt eerder luxatie op. Omgekeerd zal deze heup stabieler worden bij abductie. Voor orthopedische behandeling van heupluxaties worden abductiestanden gebruikt (figuur 1.106, stand 1, abductie 908). De declinatiehoek in het horizontale vlak heeft een gemiddelde waarde van 208 (figuur 1.107, a, heup craniaal aanzicht).

52

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

40

P N 25

P

N P

20

P N

N P a Figuur 1.107 j

b

20 c

d

1 De heup

Anteversie en retroversie van het collum femoris Omdat in rechtopstaande houding (figuur 1.44) de richting van het collum verschilt van die van het acetabulum, wordt het voorste deel van het caput niet door het acetabulum bedekt. Als het collum nog meer naar voren gericht is, bijvoorbeeld bij een declinatiehoek van 408 (b), is sprake van anteversie van het collum (figuur 1.107). Hierbij heeft het caput nog eerder de neiging naar voren te luxeren. De as van een normaal collum (N) valt namelijk bij 258 exorotatie nog in het acetabulum, terwijl de as van een collum in anteversiestand (P), die 208 voorsprong heeft op de as van het normale collum, op het labrum acetabulare valt, waardoor de heup de neiging heeft naar voren te luxeren. Bij anteversie van het collum treedt eerder luxatie op. Omgekeerd geeft retroversie van het collum femoris stabiliteit, net als endorotatie (d).

Stand 3, die gebruikt wordt voor orthopedische behandeling van congenitale luxatie, combineert de rechte stand en endorotatie (figuur 1.106).

53

54

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

1

2

5

9

3

4

6

7

8

X

Abd.

Endo

X´ Add.

Figuur 1.108 j

Exo

Figuur 1.110 j

Figuur 1.109 j

1.5

de anteflexoren en de retroflexoren De anteflexoren van de heup bevinden zich vo´o´r het frontale vlak, met hun bewegingsas door het middelpunt van het gewricht (figuur 1.108). Deze spieren lopen vo´o´r de anteflexieretroflexieas XX¢ langs, die zich in dit frontale vlak bevindt. Figuur 1.111 j

Figuur 1.113 j

Figuur 1.112 j

Figuur 1.114 j

De heup heeft een groot aantal anteflexoren, met als belangrijkste de volgende (figuur 1.109). – De m. iliopsoas (1) en de m. iliacus (2). De pezen hiervan verenigen zich, buigen af ter hoogte van de eminentia iliopectinea en insereren aan de trochanter minor. De m. iliopsoas is de krachtigste spier van de anteflexoren en heeft het langste verloop (de hoogste vezels van de m. iliopsoas komen van de twaalfde thoracale wervel). Zijn adductiefunctie wordt door vele auteurs bestreden, hoewel zijn pees mediaal van de sagittale as loopt. Dat de m. iliopsoas geen adductiefunctie zou hebben, wordt verde-

55

1 De heup

digd uit het feit dat de top van de trochanter minor op de mechanische as van de onderste extremiteit ligt (figuur 1.48). Aan de andere kant kan men op het skelet zien dat in anteflexie-, adductie- en exorotatiestand de afstand tussen de trochanter minor en de eminentia iliopectinea het kortst is, wat pleit voor zijn adductiefunctie. De m. iliopsoas geeft tevens exorotatie. – De m. sartorius (3). Zijn voornaamste functie is anteflexie van de heup. Tevens doet hij mee met abductie en exorotatie (figuur 1.110). De spier heeft ook effect op het kniegewricht (flexie en endorotatie; zie paragraaf 2.16). Hij levert een niet te verwaarlozen arbeid (2 kgm), waarvan 90 procent ten goede komt aan de anteflexie. – De m. rectus femoris (4). Dit is een krachtige anteflexor (5 kgm). Zijn effect op de heup is echter afhankelijk van de mate van flexie van de knie. Zijn effect op de heup is het grootst bij een maximaal gebogen knie (figuur 2.174). De m. rectus femoris wordt vooral gebruikt bij bewegingen waarbij extensie van de knie gepaard gaat met anteflexie van de heup, zoals bij het naar voren zwaaien van het been bij het lopen (figuur 1.111). – De m. tensor fasciae latae (5). Deze spier is niet alleen een stabilisator van het bekken (figuur 1.132), maar tevens een krachtige abductor en anteflexor. Naast deze spieren is er nog een aantal ‘hulpanteflexoren’ te onderscheiden met een nietverwaarloosbaar effect, namelijk: de m. pectineus (6), die vooral adductie geeft, de m. adductor longus (7), die eveneens adductie geeft en tot een bepaald punt meedoet met de anteflexie (paragraaf 1.9), de m. gracilis (8) en de voorste vezels van de mm. glutei minimus en medius (9).

Nevenbewegingen Al deze anteflexoren van de heup kunnen nevenbewegingen teweegbrengen in de vorm van adductie/abductie of exorotatie/endorotatie. Naar de aard van deze nevenbewegingen zijn ze in twee groepen te verdelen. – De eerste groep bestaat uit de voorste vezels van de mm. glutei minimus en medius (9) en de m. tensor fasciae latae (5), die bij contractie anteflexie, abductie en endorotatie geven (figuur 1.109, rechterbeen), zoals bij de voetballer in figuur 1.112. – De tweede groep bestaat uit de m. iliopsoas (1 en 2), de m. pectineus (6) en de m. adductor longus (7), die bij contractie anteflexie, adductie en exorotatie geven (figuur 1.109, linkerbeen), zoals bij de voetballer in figuur 1.113. Voor zuivere anteflexie, zoals bij lopen, dient de contractie zodanig te zijn dat er evenwicht is tussen de antagonisten en synergisten (figuur 1.111). Voor anteflexie, adductie en endorotatie dienen de adductoren (m. pectineus, m. adductor longus enzovoort) te overheersen, in samenwerking met de endorotatoren (vanuit heupflexie zijn dat onder andere de mm. glutei minimus en medius en de m. tensor fasciae latae).

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

2

3

1'

Y' Y

X

X'

1

56

X'

7

6 5 4

Figuur 1.116 j

Figuur 1.118 j

Figuur 1.115 j

Figuur 1.117 j

Figuur 1.119 j

57

1 De heup

De retroflexoren van de heup De retroflexoren van de heup bevinden zich achter het frontale vlak. Hun bewegingsas loopt door het middelpunt van het gewricht (figuur 1.115). In dit frontale vlak bevindt zich de transversale anteflexie-retroflexieas XX¢. Er zijn twee grote groepen retroflexoren, met elk een eigen insertie (figuur 1.116). – De eerste groep spieren insereert aan het proximale uiteinde van het femur. Van deze groep is de m. gluteus maximus de belangrijkste spier (1 en 1¢). Hij levert de meeste arbeid van de spieren van het lichaam (34 kgm met een hefhoogte van 15 cm) en is ook de dikste spier (66 cm2 doorsnede) en natuurlijk de sterkste (238 kfg). De spier wordt bijgestaan door de achterste vezels van de mm. glutei medius (2) en minimus (3). Deze spieren geven bovendien exorotatie (paragraaf 1.8). – De tweede groep insereert in de buurt van de knie. Deze groep wordt voornamelijk gevormd door de spieren van de ischiocrurale groep: de m. biceps femoris caput longum (4), de m. semitendinosus (5) en de m. semimembranosus (6), die samen slechts een arbeid van 22 kgm leveren (dat wil zeggen tweederde van die van de m. gluteus maximus). Het zijn biarticulaire spieren, zodat hun effect op de heup afhankelijk is van de stand van de knie. Hun retroflexieactiviteit op de heup is groter indien de knie op slot staat in extensiestand. De spieren van de ischiocrurale groep en de m. quadriceps femoris (met name de m. rectus femoris) fungeren dus als antagonisten en synergisten. Onder de retroflexoren van de tweede groep moet ook een deel van de adductoren gerekend worden (figuur 1.140), met name de m. adductor magnus (7), die een hulpretroflexor van de heup is. Bij normaal gaan zijn alleen de spieren van de ischiocrurale groep nodig voor de retroflexie. De m. gluteus maximus doet niet mee, zelfs niet bij het hardlopen.

Bij klimmen daarentegen is de m. gluteus maximus onmisbaar en speelt hij een belangrijke rol.

Neveneffecten De retroflexoren van de heup hebben neveneffecten die afhankelijk zijn van hun ligging ten opzichte van de sagittale abductie-adductieas YY¢. – De spieren die boven as YY¢ langs lopen, geven naast retroflexie abductie, zoals te zien is in de dansbeweging (figuur 1.117). Het gaat hierbij om de achterste vezels van de mm. glutei minimus (3) en medius (2) en om de bovenste vezels van de m. gluteus maximus (1¢). – De spieren die onder as YY¢ langs lopen, geven zowel retroflexie als adductie, zoals in de beweging van figuur 1.118. Het gaat om de spieren van de ischiocrurale groep, de adductoren (die achter het frontale vlak lopen) en het grootste deel van de m. gluteus maximus (1). Om een zuivere retroflexiebeweging te krijgen zonder tevens abductie of adductie, moeten deze twee spiergroepen zodanig contraheren dat er een evenwicht is tussen de antagonisten en synergisten (figuur 1.119).

58

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

GMax

Z

Z

Z Z

LF IC

a

Figuur 1.120 j

b

IC

c

d

1 De heup

Stabiliteit van het bekken De retroflexoren van de heup spelen een belangrijke rol bij de stabiliteit van het bekken in voor-achterwaartse richting (figuur 1.120). – Als het bekken naar achteren gekanteld wordt (a), wat te vergelijken is met retroflexie, wordt het alleen gestabiliseerd door het lig. iliofemorale, dat de retroflexie beperkt (figuur 1.70 en 1.71). – Als het zwaartepunt (Z) zich precies boven het middelpunt van de heup bevindt (b), zijn er noch anteflexoren noch retroflexoren nodig. Het evenwicht is echter labiel. – Als het bekken naar voren wordt gekanteld (c), komt het zwaartepunt (Z) voor de heuplijn te liggen. De spieren van de ischiocrurale groep (IC) zullen dan als eerste aanspannen om het bekken recht te houden. – Als het bekken ver voorovergekanteld is (d), zal de m. gluteus maximus (GMax) krachtig moeten contraheren om het bekken weer recht te krijgen. Hierbij zijn ook de spieren van de ischiocrurale groep nodig, die effectiever werken bij een gestrekte knie (stand waarbij de romp voorovergebogen is en de handen de voeten raken).

59

60

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

1

3

5 T

Y'

0

Y

Figuur 1.121 j

Figuur 1.122 j

1

5

3

4

Y Y'

Figuur 1.123 j

Figuur 1.124 j

Figuur 1.125 j

Figuur 1.126 j

61

1 De heup

1.6

de abductoren en het evenwicht van het bekken in dwarse richting De abductoren van de heup Deze spieren bevinden zich in het algemeen lateraal van het sagittale vlak; hun bewegingsas loopt door het middelpunt van het gewricht (figuur 1.121). Ze lopen lateraal en boven de sagittale abductie-adductieas YY¢, die zich in dat vlak bevindt. De volgende abductoren zijn te onderscheiden. – De m. gluteus medius (1). Deze spier is belangrijkste abductor; hij heeft een doorsnede van 40 cm2 en een hefhoogte van 11 cm. Hij levert een arbeid van 16 kgm. De spier is heel effectief, omdat hij bijna loodrecht verloopt op zijn hefboomsarm OT (figuur 1.122). Samen met de m. gluteus minimus speelt de spier een belangrijke rol bij het handhaven van de stabiliteit van het bekken in zijwaartse richting (figuur 1.32). De m. gluteus minimus (2) heeft als voornaamste functie abductie (figuur 1.123). Hij heeft een doorsnede van 15 cm2 en een hefhoogte van 9 cm. De arbeid die hij kan leveren, is daarom driemaal zo klein als die van de m. gluteus medius (4,9 kgm). – De m. tensor fasciae latae (3). In stand is dit een zeer sterke abductor. De arbeid die hij kan leveren is ongeveer de helft van die van de m. gluteus medius (7,6 kgm), maar zijn hefboomsarm is veel groter. Hij zorgt tevens voor de stabiliteit van het bekken. – De m. gluteus maximus. Alleen de bovenste vezels en het oppervlakkige deel dat tot de m. gluteus deltoideus (figuur 1.127) gerekend wordt, geven abductie (het grootste deel van de spier geeft adductie). – De m. piriformis. Deze spier geeft wel degelijk abductie. Vanwege zijn diepe ligging is het echter moeilijk om experimenteel vast te stellen wat het belang van de spier is.

Neveneffecten Vanwege hun neveneffecten wat betreft anteflexie/retroflexie en abductie/adductie zijn de abductoren in twee groepen in te delen. – In de eerste groep vallen alle abductoren die vo´o´r het frontale vlak door het middelpunt van het gewricht lopen: de m. tensor fasciae latae, de voorste vezels van de m. gluteus medius en de m. gluteus minimus bijna geheel. Deze spieren geven, als ze afzonderlijk contraheren of als ze overheersen, abductie, anteflexie en endorotatie (figuur 1.124). – In de tweede groep treft men aan: de achterste vezels van de mm. glutei minimus en medius (de vezels die achter het frontale vlak liggen), evenals de bovenste vezels van de m. gluteus maximus. Deze spieren geven, als ze afzonderlijk contraheren of overheersen, abductie, retroflexie en exorotatie (figuur 1.125). Voor een zuivere abductie, dat wil zeggen zonder nevenbewegingen, dienen deze twee groepen zodanig te contraheren dat er evenwicht is tussen de antagonisten en synergisten.

62

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

2 7 4 3 1

T

0

T T'

5

6

Figuur 1.127 j

0

Figuur 1.128 j

63

1 De heup

Abductie (vervolg) De m. gluteus deltoideus (Farabeuf ) vormt een grote spierwaaier aan de laterale kant van de heup (figuur 1.127). Hij heeft zijn naam te danken aan zijn driehoekige vorm met de punt naar beneden, en aan het feit dat hij zowel anatomisch als functioneel op de m. deltoideus van de arm lijkt. De spier bestaat echter niet uit e´e´n brede spier maar uit twee spierbuiken, die in het voorste en in het achterste deel van de driehoek liggen. – Aan de voorkant bevindt zich de m. tensor fasciae latae (1), die van de spina iliaca anterior superior komt (2). Deze loopt schuin naar onderen en naar achteren. – Aan de achterkant bevindt zich het oppervlakkige deel van de m. gluteus maximus (3), dat vastzit aan het achterste derde deel van de crista iliaca en aan de dorsale kant van het os sacrum. Deze loopt naar onderen en naar voren.

Deze twee spieren eindigen bij de vooren achterrand van de tractus iliotibialis, ook wel de band van Maissiat genoemd (4), een in de lengterichting lopende verdikking van de fascia lata (het buitenste deel van de fascia van het bovenbeen). Op deze wijze vormt deze tractus, nadat de m. tensor fasciae latae en het oppervlakkige deel van de m. gluteus maximus eraan geı¨nsereerd zijn, de eindpees van de m. gluteus deltoideus (5). Deze eindpees insereert op het tuberculum van Gerdy (6) lateraal van de tuberositas tibiae.

– Tussen de m. tensor fasciae latae en de m. gluteus maximus bevindt zich de m. gluteus medius, die bedekt wordt door de fascia glutea (7).

De spierdelen van de m. gluteus deltoideus kunnen uiteraard afzonderlijk contraheren, maar als ze op een gebalanceerde wijze in de lengterichting tractie op de pees uitoefenen, geeft de m. gluteus deltoideus zuivere abductie.

Lengte van het collum femoris De effectiviteit van de mm. glutei medius en minimus is afhankelijk van de lengte van het collum femoris (figuur 1.128). Als het caput femoris direct op de schacht geplaatst zou zijn, zou de maximale bewegingsomvang van de abductie wel aanzienlijk groter zijn, maar de hefboomsarm OT¢ van de m. gluteus medius bijna driemaal zo klein worden, met een daarmee gepaard gaande driemaal zo kleine arbeid. Dit verklaart redelijkerwijs waarom het caput femoris als een ‘galg’ bevestigd is (figuur 1.51): hoewel de structuur mechanisch zwakker is en de abductie eerder wordt beperkt, maakt deze constructie de effectiviteit van de m. gluteus medius duidelijk groter, wat van belang is voor de stabiliteit van het bekken in dwarse richting.

64

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

F 0+

f' +

f''

S1

F

T1

f1'' 0+

T2 T1

S2

F

0+

j Figuur 1.129

f2'' F

35° a

S1

S1

f1'

b

a

j Figuur 1.130

b

f1' f2'

65

1 De heup

Abductie (vervolg) De activiteit van de m. gluteus medius op de hefboomsarm van het collum femoris is afhankelijk van de mate van abductie (figuur 1.129). In de rechte stand van de heup (a) werkt spierkracht F niet loodrecht op de hefboomsarm OT. De kracht kan dan ontbonden worden in twee vectoren: – een centripetale vector f", die naar het middelpunt van het gewricht gericht is en de stabilisatiecomponent van de m. gluteus medius voorstelt (figuur 1.102); – een tangentie¨le vector f¢, die loodrecht staat op f" en vanaf het begin van de abductie de effectieve spierkracht voorstelt. Bij toenemende abductie (b) wordt vector f" kleiner, terwijl vector f¢ groter wordt. De stabilisatiefunctie van de m. gluteus medius wordt dus steeds kleiner en de abductiefunctie groter. Bij ongeveer 358 abductie is de effectiviteit van de m. gluteus medius maximaal. De richting van zijn kracht is dan loodrecht op de hefboomsarm OT2; f¢ valt dan samen met F. De hele spierkracht komt zo ten goede aan de abductie. De spier heeft zich over een afstand T1T2 verkort, wat ongeveer een derde van zijn lengte is. Hij kan zich dan nog over een afstand van een zesde van zijn lengte verder verkorten.

De activiteit van de m. tenor fasciae latae kan op dezelfde wijze bestudeerd worden (a) (figuur 1.130). De kracht F van deze spier werkt op de spina iliaca anterior superior S1 en kan in twee vectoren ontbonden worden: de centripetale vector f1" en de tangentie¨le vector f1¢ die het bekken laat kantelen. Hoewel bij toenemende abductie (b) de vector f2¢ groter wordt, kan deze vector nooit gelijk worden aan de hele spierkracht F. In de figuur is wel duidelijk te zien dat de spier zich bij abductie verkort over een afstand S1¢S2, wat slechts een fractie is van zijn hele lengte vanaf de spina tot het tuberculum. Dit verklaart waarom de spierbuik zo kort is vergeleken met de lengte van de pees, aangezien bekend is dat de hefhoogte van een spier niet groter is dan de helft van de lengte van diens contractiele vezels.

66

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

α α

GMed

Fz

Fz

TFL

β

a

b

Figuur 1.131 j

a

b

Figuur 1.132 j

E

GMed

O

Z

Fz

Figuur 1.133 j

Figuur 1.134 j

Figuur 1.135 j

67

1 De heup

Het evenwicht van het bekken in dwarse richting Als het bekken aan beide kanten ondersteund wordt, wordt het evenwicht in dwarse richting verzorgd door gelijktijdige bilaterale activiteit van de adductoren en de abductoren (figuur 1.131). Als de activiteit van de antagonisten in evenwicht is (a), bevindt het bekken zich in een stabiele symmetrische stand, zoals in de militaire houding. Als aan de ene kant de abductoren contraheren en aan de andere kant de adductoren overheersen (b), zal het bekken zijwaarts kantelen naar de kant van de overheersende adductoren. Als de spieren het evenwicht niet herstellen, zal de persoon omvallen in zijwaartse richting.

Het bekken: hefboom van het eerste soort Als het bekken aan e´e´n kant ondersteund wordt, wordt het evenwicht in dwarse richting alleen verzorgd door de activiteit van de abductoren aan de kant van de ondersteuning (figuur 1.132). Alleen al door de zwaartekracht Fz van het lichaam heeft het bekken de neiging te kantelen om de ondersteunende heup. Het bekken is dan ook te vergelijken met een hefboom van het eerste soort (figuur 1.133). Het steunpunt wordt gevormd door de ondersteunende heup O, de zwaartekracht Fz van het lichaam grijpt aan ter hoogte van het zwaartepunt Z en de arbeid die geleverd wordt door de kracht van de m. gluteus medius (GMed), wordt uitgeoefend op de facies glutea.

Om de heuplijn horizontaal te houden bij eenzijdige ondersteuning van het bekken, moet de kracht van de m. gluteus medius groot genoeg zijn om het lichaamsgewicht in evenwicht te houden. Hierbij dient rekening gehouden te worden met het feit dat de hefboomsarmen OS en OZ verschillend zijn. Voor het handhaven van het evenwicht van het bekken zijn de mm. glutei medius en minimus niet de enige spieren die van belang zijn. Ze

worden enorm geholpen door de m. tensor fasciae latae (figuur 1.132). Als een van deze spieren insufficie¨nt wordt, wordt de zwaartekracht niet meer aan beide kanten in gelijke mate weerstaan (figuur 132, b). Men ziet het bekken naar de andere kant kantelen over een hoek die afhankelijk is van de mate van verlamming.

Stabilisatie van de knie De m. tensor fasciae latae speelt niet alleen een rol bij de stabilisatie van het bekken, maar ook bij de stabilisatie van de knie. Hij is op te vatten als een actieve collaterale band (figuur 2.126), zodat insufficie¨ntie ervan op den duur tot een verwijding van de gewrichtsholte van de knie aan de laterale kant kan leiden (hoek b).

Tijdens het normale gaan is de stabiliteit van het bekken, verzorgd door de mm. glutei medius en minimus en de m. tensor fasciae latae, onmisbaar (figuur 1.134). De bekkenlijn, voorgesteld door de interspinale lijn, blijft namelijk horizontaal en mooi parallel met de schouderlijn. Als deze spieren aan de ondersteunde kant verlamd zijn, zal het bekken naar de tegenovergestelde zijde kantelen (figuur 1.135). Dit zou tot vallen leiden, behalve als de romp niet in zijn geheel naar de ondersteunde kant gebogen zou worden, met meekanteling van de schouderlijn. De vorm van deze karakteristieke houding, waarbij het bekken aan e´e´n kant ondersteund wordt en naar de andere kant kantelt, terwijl het bovenste deel van de romp naar de ondersteunde zijde buigt, wordt het teken van Trendelenburg genoemd. Dit teken wordt gebruikt voor het aantonen van verlamming of insufficie¨ntie van de mm. glutei minimus en/of medius.

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

8

10

12

11

Figuur 1.136 j

9

y

1

6

5

7

3

4

68

Figuur 1.137 j

2

Abd

1

B 3

Add

Figuur 1.138 j

Figuur 1.139 j

A

69

1 De heup

1.7 de adductoren De adductoren van de heup bevinden zich in het algemeen mediaal van het sagittale vlak. Hun bewegingsas loopt door het middelpunt van het gewricht (figuur 1.136). Deze spieren lopen in ieder geval onder en mediaal van de sagittale abductie-adductieas YY¢, die zich in dat sagittale vlak bevindt. De adductoren zijn bijzonder talrijk en krachtig. Bij een achteraanzicht vormen deze spieren een grote waaier, die zich uitstrekt over de hele lengte van het femur (figuur 1.137). – De m. adductor magnus (1). Deze spier levert de grootste arbeid (13 kgm). Zijn bijzondere vorm wordt veroorzaakt doordat de binnenste vezels, die van de ramus ossis ischii en de ramus inferior ossis pubis komen, meer proximaal insereren aan het femur en de buitenste vezels, die van het tuber ischiadicum komen, meer distaal aan de linea aspera (figuur 1.138). Zo wordt er door de bovenste bundel (2) en de middelste bundel (1) een groeve gevormd, die concaaf is naar dorsolateraal. In de figuur is deze groeve goed zichtbaar, omdat de bovenste bundel transparant getekend is en de kop en de kom van elkaar gehaald zijn in exorotatiestand van het femur. In de groeve die wordt gevormd door twee bundels (een doorsnede ter hoogte van de pijl is uit de figuur gelicht) bevindt zich de derde bundel, die het meest distaal ligt. Deze bundel heeft een duidelijke spierbuik en wordt ook wel de m. adductor tertius (3) genoemd.

Vezelrangschikking De vezelrangschikking van de m. adductor magnus maakt de relatieve verlenging van de spier bij abductie kleiner, zodat er meer abductie mogelijk is, terwijl de spier toch effectief blijft. Figuur 1.139 toont de vezelrichtingen, zowel voor adductie (Add) als voor abductie (Abd).

Rechts (A) toont de werkelijke vezelrichting; B toont zowel de werkelijke vezelrichting (de gestreepte lijn) als de vereenvoudigde vezelrichting (de gestippelde lijn). Bij B insereren de binnenste vezels het meest distaal en de buitenste vezels het meest proximaal (dus precies andersom dan de werkelijke vezelrichting). Het verschil in vezellengte tussen abductie en adductie is duidelijk bij de werkelijke rangschikking (zwarte streep) en bij de omgekeerde of vereenvoudigde rangschikking (witte streep).

– De m. gracilis (4). Deze spier vormt de mediale begrenzing van de spierwaaier. – De m. semimembranosus (5), de m. semitendinosus (6) en de m. biceps femoris caput longum (7), die de spieren van de ischiocrurale groep vormen. Ze geven voornamelijk retroflexie van de heup en flexie van de knie en hebben tevens een belangrijke adductiecomponent. – De m. gluteus maximus (8). Deze spier geeft bijna in zijn geheel adductie (alle vezels, die onder de as YY¢ lopen). – De m. quadratus femoris (9). Deze spier geeft adductie en exorotatie. – De m. pectineus (10). Deze spier geeft ook adductie en exorotatie. – De m. obturatorius internus (11). Deze spier wordt bijgestaan door de mm. gemelli (niet in figuur aangegeven) en heeft een adductiecomponent. – De m. obturatorius externus (12). Deze spier heeft ook een adductiecomponent.

70

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Y

Y'

10 14

13 4

Figuur 1.141 j

Figuur 1.140 j

Figuur 1.142 j

Figuur 1.143 j

71

1 De heup

De adductiemusculatuur van de heup (vervolg) Bij een vooraanzicht van de adductoren zijn de volgende spieren zichtbaar (figuur 1.140): – de m. adductor longus (13), die nauwelijks de helft van de arbeid levert van de m. adductor magnus (5 kgm); – de m. adductor brevis (14), die uit twee bundels bestaat, distaal bedekt door de m. adductor longus en proximaal door de m. pectineus (10); – de m. gracilis (4), die de mediale begrenzing vormt van de adductorenloge. Naast hun primaire adductiefunctie spelen de adductoren een rol bij anteflexie/retroflexie en rotatie. Hun anteflexie/retroflexiefunctie is gerelateerd aan hun origo (figuur 1.141, mediaal aanzicht). – Als hun origo achter het frontale vlak ligt dat door het middelpunt van het gewricht loopt, geven ze retroflexie. Dit zijn de spieren die insereren aan de ramus ossis ischii en de ramus inferior ossis pubis, met name de onderste bundels van de m. adductor magnus, waaronder de m. adductor tertius, en natuurlijk de spieren van de ischiocrurale groep. – Als hun origo vo´o´r het frontale vlak ligt, geven ze anteflexie, namelijk de m. pectineus, de m. adductor brevis, de m. adductor longus, de bovenste bundel van de m. adductor magnus en de m. gracilis.

Deze anteflexie- of retroflexiecomponent is tevens afhankelijk van de uitgangshouding van de heup (paragraaf 1.9). Eerder is beschreven dat de adductoren onmisbaar zijn voor het handhaven van het evenwicht van het bekken, indien het aan beide kanten ondersteund wordt. Ze spelen dus een belangrijke rol bij bepaalde houdingen of bij sport; denk aan skie¨n of paardrijden (figuur 1.142 en 1.143).

72

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

7

7'

1 8

8

2 4

1 x

3

7'

3 2' 3 6

Figuur 1.144 j

Figuur 1.145 j

3

6

Figuur 1.146 j

2 x

4

73

1 De heup

1.8 de exorotatoren De exorotatoren van de heup De exorotatoren van de heup zijn talrijk en krachtig. Ze lopen achter de verticale as van de heup langs. Dit is duidelijk te zien op een horizontale doorsnede van het bekken iets boven het middelpunt van het gewricht, zoals figuur 1.144 (bovenaanzicht), waarin alle exorotatoren te zien zijn. Dit zijn de pelvitrochantere spieren, sommige adductoren en de mm. glutei. De pelvitrochantere spieren, met exorotatie als belangrijkste functie, zijn de volgende. – De m. piriformis (i). Deze spier heeft zijn origo aan de facies pelvina van het os sacrum, loopt dan naar lateraal en naar voren, gaat door het foramen ischiadicum majus en insereert aan de bovenrand van de trochanter major (figuur 1.145, achter-bovenaanzicht). – De m. obturatorius internus (2). Deze spier heeft zijn origo aan de binnenkant van het bekken rondom het foramen obturatum. Hiervandaan loopt hij eerst binnen het bekken (2¢), maakt een rechte hoek over de incisura ischiadica minor en loopt dan vrijwel parallel aan de m. piriformis (figuur 1.145). Buiten het bekken loopt hij samen met de twee mm. gemelli. Dit zijn kleine spieren die komen van de spina ischiadica (X), respectievelijk het tuber ischiadicum (X). Ze lopen langs de boven- en onderrand van de m. obturatorius internus en insereren door middel van een gemeenschappelijke pees aan de mediale kant van de trochanter major. Ze hebben dezelfde functie. – De m. obturatorius externus (3). Deze spier heeft zijn origo aan de buitenkant van het bekken, rondom het foramen obturatum. Zijn pees loopt eerst onder het gewricht door, vervolgens achter het collum femoris langs, om te insereren aan de fossa trochanterica, aan de mediale kant van de trochanter major. De spier draait in zijn geheel om het collum femoris; om hem helemaal te kunnen zien, moet het bekken sterk naar voren gekanteld zijn ten op-

zichte van het femur (figuur 1.146, achteronder-lateraal aanzicht bij een geanteflecteerde heup). De twee hoofdfuncties zijn dan begrijpelijk: de m. obturatorius externus geeft primair exorotatie van de geanteflecteerde heup (figuur 1.149) en tevens lichte anteflexie van de heup, omdat hij rondom het collum loopt. Sommige adductoren geven tevens exorotatie. – De m. quadratus femoris (4), die van het tuber ischiadicum komt en naar de crista intertrochanterica loopt (figuur 1.145). De spier geeft bovendien anteflexie of retroflexie van de heup, afhankelijk van de stand van de heup (figuur 1.153). – De m. pectineus (6), die van de ramus superior ossis pubis komt en naar de linea pectinea gaat (figuur 1.146). Deze spier geeft adductie, anteflexie en exorotatie. – De achterste bundels van de m. adductor magnus, die net als de spieren van de ischiocrurale groep een exorotatiecomponent hebben (figuur 1.147). De mm. glutei. – De m. gluteus maximus. Deze spier geeft in zijn geheel exorotatie, zowel met zijn oppervlakkige deel (7) als met zijn diepe deel (7¢). – De achterste bundels van de m. gluteus minimus en vooral de achterste bundels van de m. gluteus medius (8) (figuur 1.144 en 1.145).

74

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

B A

A

3

2

AL

Endo

S

1

Figuur 1.147 j

Figuur 1.148 j

3 C

S S

4 4

Figuur 1.149 j

Figuur 1.151 j

1

Figuur 1.150 j

75

1 De heup

De rotatoren van de heup Op een horizontale doorsnede iets onder het caput femoris (gestippeld aangegeven) is de rotatiecomponent van de spieren van de ischiocrurale groep en van de adductoren te zien (figuur 1.147). De horizontale doorsneden van de m. biceps femoris caput longum (B), de m. semitendinosus, de m. semimembranosus en de m. adductor tertius (witte pijl A) en zelfs van de m. adductor longus (AL) en de m. adductor brevis bevinden zich achter de verticale as. Deze spieren geven dus exorotatie, waarbij de onderste extremiteit om zijn longitudinale as draait, die bij een gestrekte knie door de heup en de voet gaat (figuur 1.48). Bovendien dient opgemerkt te worden dat bij endorotatie (Endo) een deel van de adductoren vo´o´r de verticale as komt te liggen, zodat het endorotatoren worden. Er zijn minder endorotatoren dan exorotatoren en ze leveren dan ook driemaal zo weinig arbeid (54 kgm voor de endorotatoren, tegen 146 kgm voor de exorotatoren). Deze spieren lopen vo´o´r de verticale as van de heup. Op de horizontale doorsnede zijn de drie endorotatoren van de heup te zien (figuur 1.148): – de m. tenor fasciae latae (1), die van de spina iliaca anterior superior (S) komt; – de m. gluteus minimus (2), die vrijwel in zijn geheel endorotatie geeft; – de m. gluteus media (3), waarvan alleen de voorste vezels endorotatie geven.

Bij 30 a` 408 endorotatie lopen de m. obturatorius externus (4) en de m. pectineus precies onder het middelpunt van het gewricht (figuur 1.149). Deze twee spieren geven dan geen exorotatie meer. De m. glutei minimus en de m. gluteus medius geven nog we´l steeds endorotatie. Bij een endorotatie van meer dan 30 `a 408 worden de m. obturatorius externus en de m. pectineus endorotatoren, omdat ze dan vo´o´r de verticale as komen te liggen; de m. tensor fasciae latae en de mm. glutei minimus en medius worden pas exorotatoren bij maximale endorotatie (figuur 1.150).

Omkering van spierfunctie Dit is een voorbeeld van de omkering van spierfuncties, die afhankelijk is van de stand van het gewricht. Deze omkering ontstaat doordat de ligging van de spiervezels verandert. Bij een ventrocraniaal-lateraal aanzicht is duidelijk te zien dat bij sterke endorotatie de m. obturatorius externus en de m. pectineus (gearceerde pijlen) voor de verticale as lopen (onderbroken lijn), terwijl de mm. glutei minimus en medius (zwarte pijlen) een verloop schuin naar boven en naar achteren krijgen (figuur 1.151).

76

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

+120° IC' IC

TFL a' P

a +

P

GMax AL

GMax' +70°

AT +50° +40° -20°

IC'' IC

0°

Figuur 1.152 j

Figuur 1.154 j

An

Re

Figuur 1.153 j

Figuur 1.155 j

77

1 De heup

1.9

de omkering van spierfuncties De motorische spieren van een gewricht met drie vrijheidsgraden hebben niet altijd dezelfde functie, omdat zo’n functie afhankelijk is van de stand van het gewricht. De neveneffecten kunnen veranderen en zelfs omkeren. Het mooiste voorbeeld hiervan is de omkering van de anteflexiecomponent van de adductoren (figuur 1.152). Bij anteflexie vanuit de rechtopstaande houding (08) geven alle adductoren anteflexie, behalve de achterste vezels van de m. adductor magnus, met name de m. adductor tertius, die retroflexor blijft tot 208 retroflexie. Zolang de origo van een spier niet wordt gepasseerd blijft de anteflexiecomponent bestaan.

De m. adductor longus en de m. gracilis Zo geeft de m. adductor longus (AL) nog anteflexie tot 508, maar vanaf 708 geeft hij retroflexie. Op dezelfde wijze geeft de m. adductor brevis tot 508 anteflexie, waarna hij retroflexor wordt. Bij de m. gracilis ligt de grens bij een anteflexie van 408. De m. tensor fasciae latae In de figuur is duidelijk te zien dat de anteflexoren anteflexie geven tot ze insufficie¨nt worden. Bij 1208 is de m. tensor fasciae latae maximaal verkort (dat wil zeggen tot een lengte die gelijk is aan de helft van zijn vezellengte), terwijl de m. iliopsoas (P) ook bijna de grens van zijn effectiviteit bereikt heeft. De pees van de m. iliopsoas heeft immers de neiging om van de eminentia iliopectinea los te komen (de figuur laat zien waarom de trochanter minor zich zover naar achteren bevindt: het verloop van de pees van de m. iliopsoas is daardoor toegenomen met een lengte die gelijk is aan de dikte van de femurschacht).

De m. quadratus femoris Ook bij de m. quadratus femoris is de omkering van de anteflexiecomponent erg duidelijk (figuur 1.153; het transparante os coxae maakt het femur en het verloop van de m. quadratus femoris zichtbaar). In retroflexiestand (Re) geeft de m. quadratus femoris anteflexie, terwijl hij in anteflexiestand (An) retroflexie geeft. Omslagpunt is de rechte stand.

De effectiviteit van de spieren hangt voor een groot deel af van de stand van het gewricht. In anteflexiestand zijn de retroflexoren gespannen. Bij 1208 anteflexie is de m. gluteus maximus passief verlengd met een lengte GmaxGmax¢, wat voor sommige vezels 100 procent is. De spieren van de ischiocrurale groep zijn met een lengte ICIC¢ verlengd bij een gestrekte knie, dat wil zeggen 50 procent van hun lengte in de rechte stand.

De starthouding van lopers Dit verklaart de starthouding van lopers (figuur 1.155): maximale anteflexie van de heup, gevolgd door extensie van de knie (de tweede fase is niet in de figuur aangegeven), waardoor de retroflexoren van de heup gespannen worden, wat gunstig is voor een krachtexplosie bij de start. De spanning van de spieren van de ischiocrurale groep zou de anteflexie van de heup beperken indien de knie gestrekt zou blijven.

Op de tekening is bovendien te zien dat het lengteverschil IC IC" van de spieren van de ischiocrurale groep relatief klein is bij het van rechte stand naar 208 retroflexie gaan: de effectiviteit van de spieren van de ischiocrurale groep zijn dus optimaal bij halve anteflexiestand.

78

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

+

Figuur 1.156 j

Figuur 1.157 j

in GM

P OI

in

GM GMax

Figuur 1.158 j

L

TF

Figuur 1.159 j

Figuur 1.160 j

1 De heup

De omkering van spierfuncties (vervolg) In extreme anteflexiestand van de heup heeft de m. piriformis een andere functie gekregen (figuur 1.156 en 1.157, lateraal aanzicht). Bij de rechte stand geeft deze spier namelijk exorotatie, anteflexie en abductie (witte pijl), terwijl hij bij een grotere mate van anteflexie (gearceerde pijl) endorotatie, retroflexie en abductie gaat geven. De overgang van de ene functiezone naar de andere bevindt zich bij 608 anteflexie, waarbij de spier alleen abductie geeft. Bij een grotere mate van anteflexie zorgt niet alleen de m. piriformis (P) voor abductie, maar doen ook de m. obturatorius internus en zelfs de gehele m. gluteus maximus (Gmax) dat (figuur 1.158, dorsolateraal aanzicht van heup in anteflexie). Het zijn deze spieren die het mogelijk maken de beide benen te spreiden bij 908 anteflexie van de heupen. De m. gluteus minimus (Gmin), een erg duidelijke endorotator, wordt dan adductor, evenals de m. tensor fasciae latae (figuur 1.159). De resulterende beweging bestaat uit anteflexie, adductie en endorotatie (figuur 1.160).

79

80

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Figuur 1.161 j

Figuur 1.162 j

45°

Figuur 1.163 j

Figuur 1.164 j

110°

90°

Figuur 1.165 j

Figuur 1.166 j

81

1 De heup

Het samenspel van de abductoren Bij eenzijdige ondersteuning wordt de stabiliteit van het bekken verzorgd door de verschillende abductoren, afhankelijk van de mate van anteflexie van de heup. – Bij retroflexiestand van de heup ligt het zwaartepunt achter de heuplijn (figuur 1.161). Het naar achteren kantelen van het bekken wordt verhinderd doordat het lig. iliofemorale onder spanning komt te staan (zie ook figuur 1.72 en 1.73) en doordat de m. tensor fasciae latae contraheert, die zowel abductie als anteflexie geeft: de m. tensor fasciae latae verhindert dus zowel het zijwaarts als het naar achteren kantelen van het bekken. – Indien het bekken een beetje naar achteren gekanteld is, ligt het zwaartepunt nog achter de heuplijn en de m. gluteus minimus wordt actief (figuur 1.162). Hierbij dient

opgemerkt te worden dat deze spier ook abductie en anteflexie geeft, evenals de m. tensor fasciae latae. – Als het bekken in het sagittale vlak in evenwicht verkeert, ligt het zwaartepunt boven de heuplijn en stabiliseert de m. gluteus medius het bekken in zijwaartse richting (figuur 1.163). – Vanaf het moment dat het bekken voorover gaat kantelen, contraheert de m. gluteus maximus, met, naarmate de anteflexie van de romp toeneemt, achtereenvolgens de m. piriformis, de m. obturatorius internus en de m. quadratus femoris (figuur 1.164, 1.165 en 1.166). Deze spieren geven zowel abductie – bij een geanteflecteerde heup – als retroflexie, waardoor ze het kantelen van het bekken in beide vlakken tegengaan.

82

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

De knie Figuur 2.0 j

2

De knie

De knie is het middelste gewricht van de onderste extremiteit. Het is een gewricht met twee vrijheidsgraden, met als voornaamste bewegingsmogelijkheden flexie en extensie. Hierdoor kan het uiteinde van de extremiteit naar de grond toe of van de grond af bewogen worden of, wat op hetzelfde neerkomt, de afstand van het lichaam ten opzichte van de grond veranderd worden. Op de knie werkt voornamelijk een compressiekracht ten gevolge van de zwaartekracht. Daarnaast heeft het kniegewricht nog een tweede vrijheidsgraad: rotatie om de longitudinale as van het been, een beweging die alleen mogelijk is bij een gebogen knie. Vanuit mechanisch oogpunt gezien, is het kniegewricht een compromis: het moet aan twee tegenovergestelde eisen voldoen. – Een grote stabiliteit in maximale extensiestand. In deze stand wordt de knie aanzienlijk belast vanwege het lichaamsgewicht en de lengte van zijn hefboom. – Een grote mobiliteit vanuit lichte flexie. Deze mobiliteit is nodig voor het lopen en voor het zo goed mogelijk kunnen neerzetten van de voet op oneffen terrein. De knie kan aan deze tegenovergestelde eisen voldoen, omdat hij mechanisch uiterst ingenieus in elkaar zit. Aangezien echter de gewrichtsvlakken niet goed op elkaar passen, wat nodig is voor een grote mobiliteit, kan de knie gemakkelijk getordeerd en geluxeerd worden.

84

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Y

Y

X

Z' X

X'

X'

Z

Y' Y'

Figuur 2.1 j

Figuur 2.2 j

H

6º 3º

81º 170º 175º

Figuur 2.4 j

87º X

d

X' 90º

0 93º

E

Figuur 2.3 j

Figuur 2.5 j

85

2 De knie

2.1

de assen van het kniegewricht De eerste vrijheidsgraad wordt bepaald door de transversale as XX¢ (figuur 2.1, mediaal aanzicht en figuur 2.2, lateraal aanzicht van de half gebogen knie). Om deze as zijn flexie- en extensiebewegingen mogelijk in een sagittaal vlak. As XX¢ bevindt zich in een frontaal vlak en loopt horizontaal door de beide condyli van het femur. Vanwege de galgvorm van het collum femoris ligt de as van de schacht van het femur niet precies in het verlengde van de as van het onderbeenskelet (figuur 2.3). Hij vormt hiermee een naar lateraal geopende hoek van 1708 tot 1758. Dit is de fysiologische valgusstand van de knie. De middelpunten van het heup(H), knie- (O) en enkelgewricht (E) liggen daarentegen we´l op een rechte lijn (de as H-OE), die de mechanische as van de onderste extremiteit voorstelt. Bij het onderbeen valt deze as samen met de as van het skelet; bij het bovenbeen maakt deze mechanische as HO een hoek van 68 met de as van het femur.

Seksegebonden variaties De mechanische as van de onderste extremiteit loopt enigszins schuin naar beneden en naar mediaal en maakt een hoek van 38 met de verticale lijn, omdat de heupen zich verder uit elkaar bevinden dan de enkels. Deze hoek wordt groter bij een wijder bekken, zoals bij vrouwen. Dit verklaart dan ook waarom de fysiologische valgusstand van de knie bij vrouwen meer uitgesproken is dan bij mannen.

Daar de flexie-extensieas XX¢ horizontaal loopt, valt deze as niet samen met een deellijn (Od) van de valgushoek: hij maakt een hoek van 818 met de as van het femur en een hoek van 938 met de as van het onderbeen. Daarom valt de as van het onderbeen bij maximale flexie niet precies achter de as van het femur, maar erachter en iets mediaal ervan, waardoor

de enkel meer naar mediaal komt. Bij maximale flexie raakt de hiel het tuber ischiadicum van het bekken. Naast deze seksegebonden fysiologische variaties vertoont de valgushoek ook pathologische variaties.

Pathologische variaties Bij een omgekeerde valgushoek bestaat er een genu varum, dat wil zeggen: de persoon heeft O-benen (figuur 2.4). Als de valgushoek groter is, spreekt men over genu valgum, dat wil zeggen X-benen (figuur 2.5). Bij jonge kinderen komt genu valgum vrij vaak voor. In het algemeen verdwijnt de afwijkende stand spontaan tijdens de groei.

De tweede vrijheidsgraad bestaat uit rotatie om de longitudinale as YY¢ van het onderbeen bij een gebogen knie (figuur 2.1 en 2.2). Vanwege de vorm van de knie is deze rotatie onmogelijk bij maximale extensiestand van het gewricht. De as van het onderbeen valt dan samen met de mechanische as van de onderste extremiteit en rotatie vindt dan niet meer in de knie plaats, maar in de heup, die de knie aanvult. Een sagittale as ZZ¢ kan loodrecht op de vorige twee assen getekend worden (figuur 2.1, gestippeld). Deze as stelt echter niet de derde vrijheidsgraad voor. Vanwege speling in het gewricht zijn er bij een gebogen knie zijwaartse bewegingen mogelijk, waarbij de enkel 1 `a 2 cm zijwaarts wordt verplaatst. Bij maximale extensie zijn deze zijwaartse bewegingen volkomen verdwenen. Als ze er wel zijn, dienen ze in het algemeen als pathologisch gezien te worden.

86

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Figuur 2.6 j

Figuur 2.7 j

Figuur 2.8 j

120°

140º

160° Figuur 2.9 j

Figuur 2.10 j

Figuur 2.11 j

87

2 De knie

2.2

bewegingen van de knie en hun omvang De flexie- en extensiebewegingen Flexie en extensie zijn de voornaamste bewegingen van de knie. De bewegingsomvang wordt bepaald vanuit de referentiestand, die als volgt gedefinieerd wordt: ‘de stand, waarbij de as van het onderbeen in het verlengde ligt van de as van het bovenbeen’ (figuur 2.6, linkerbeen). Van opzij gezien wordt de as van het femur precies door de as van het onderbeenskelet vervolgd. In deze referentiestand is de lengte van de onderste extremiteit maximaal. Extensie Extensie wordt gedefinieerd als ‘de beweging, waarbij de achterkant van het onderbeen van de achterkant van het bovenbeen afgevoerd wordt’. Eigenlijk bestaat er geen zuivere extensie, daar de onderste extremiteit in de referentiestand reeds maximaal verlengd is. Toch is het mogelijk om vooral passief een extensiebeweging van 5 a` 108 te verkrijgen vanuit de referentiestand (figuur 2.8). Dit wordt ten onrechte hyperextensie genoemd. Bij sommige personen kan deze hyperextensie veel groter zijn dan normaal, wat aanleiding kan geven tot genu recurvatum. Actieve extensie komt zelden voorbij de referentiestand en als het gebeurt, is het maar heel weinig (figuur 2.6). Dit hangt voornamelijk af van de stand van de heup. In feite neemt de effectiviteit van de m. rectus femoris als extensor van de knie toe naarmate de heup meer in retroflexie is (figuur 2.174). Dat wil zeggen dat het strekken van de knie gemakkelijker gaat indien de heup eerst geretroflecteerd wordt (figuur 2.7, rechterbeen). Relatieve extensie is de beweging waarbij de knie gestrekt wordt vanuit iedere flexiestand (figuur 2.7, linkerbeen). Deze beweging vindt normaal bij het gaan plaats, als het zwaaibeen naar voren gaat, voordat het de grond raakt (hoofdstuk 3).

Flexie Flexie is de beweging waarbij de achterkant van het onderbeen naar de achterkant van het bovenbeen toe gebracht wordt. Zuivere flexie vindt plaats vanuit de referentiestand; relatieve flexie vanuit iedere flexiestand. De bewegingsomvang van flexie van de knie hangt af van de stand van de heup en van de bewegingsvorm. Actieve flexie is mogelijk tot 1408 bij een geanteflecteerde heup en tot 1208 bij een geretroflecteerde heup (figuur 2.9 en 2.10). Dit verschil in bewegingsomvang ontstaat doordat de spieren van de ischiocrurale groep bij een geretroflecteerde heup minder efficie¨nt werken (paragraaf 2.15). Toch is het mogelijk de knie bij een geretroflecteerde heup meer dan 1208 te buigen, dankzij het naveren. Als de spieren van de ischiocrurale groep plotseling krachtig contraheren, wordt de knie actief geflecteerd, wat passief voortgezet wordt. Passieve flexie van de knie is mogelijk tot 1608, waarbij de hiel het bekken raakt (figuur 2.11). Dit is een zeer belangrijke test voor de mate van knieflexie. Om de bewegingsomvang van passieve flexie van de knie te bepalen, kan men de afstand meten tussen de hiel en het bekken.

Normaal wordt de flexie pas beperkt indien de weke delen van de kuit en de dij elkaar raken. Pathologisch wordt passieve flexie beperkt door contracturen van het strekapparaat, voornamelijk de m. quadriceps femoris, of van de banden (paragraaf 2.9).

88

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

30° Figuur 2.12 j

40° Figuur 2.13 j

Figuur 2.14 j

45-50° 30-35°

Figuur 2.15 j

Figuur 2.16 j

Figuur 2.17 j

Figuur 2.18 j

89

2 De knie

Rotatie in het kniegewricht Rotatie van het onderbeen om zijn longitudinale as kan alleen plaatsvinden bij een gebogen knie. Om de actieve rotatie te meten, dient de knie 908 gebogen te zijn, terwijl de persoon op een tafel zit met de benen hangend over de rand (figuur 2.12). Door de knie te buigen, wordt de rotatie van de heup uitgeschakeld. In de referentiestand zijn de tenen iets naar lateraal gericht (p. 74). Endorotatie brengt de tenen naar mediaal en speelt een belangrijke rol bij de adductiebeweging van de voet (figuur 2.13) (paragraaf 4.1). Exorotatie brengt de tenen naar lateraal en speelt op dezelfde wijze een rol bij de abductiebeweging van de voet (figuur 2.14). Volgens Fick is er 408 exorotatie mogelijk en 308 endorotatie. Deze bewegingsomvang varieert met de mate van flexie. Nog steeds volgens Fick is er 328 exorotatie mogelijk als de knie 308 gebogen is, en 428 als de knie 908 gebogen is. Voor het meten van de passieve rotatie dient de persoon op de buik te liggen met de knie 908 gebogen. De onderzoeker pakt de voet met beide handen vast en laat de tenen naar lateraal en naar mediaal draaien (figuur 2.15 en 2.16). Zoals te verwachten is de passieve rotatieomvang groter dan de actieve.

Slotrotatie De zogenaamde slotrotatie is gekoppeld aan de flexie- en extensiebewegingen. Deze slotrotatie vindt vooral plaats aan het eind van de extensie of aan het begin van de flexie. Bij extensie van de knie wordt de voet in exorotatie gebracht (figuur 2.17). Dit kan onthouden worden met behulp van het volgende ezelsbruggetje: extensie en exorotatie beginnen beide met ex. Omgekeerd: als er flexie in de knie plaatsvindt, wordt het onderbeen in endorotatie gebracht (figuur 2.18). Dezelfde beweging heeft plaats als de benen onder het lichaam opgetrokken worden, waarbij de tenen naar mediaal wijzen. Dit komt overeen met de foetale houding.

90

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

d f

a

b

c e

Figuur 2.19 j

1⁄

4

2⁄3 1⁄1

1⁄

2

1⁄3 1⁄

4

a

b

b

a Figuur 2.20 j

Figuur 2.21 j

T V

F

1⁄ 1

a Figuur 2.23 j

b

b Figuur 2.24 j

Figuur 2.22 j

a

91

2 De knie

2.3

de algemene bouw van de onderste extremiteit De vorm van de condyli van het femur en van het tibiaplateau is gunstig voor de flexie van de knie (figuur 2.19, naar Bellugue). Twee botuiteinden die ten opzichte van elkaar bewegen (a), krijgen al spoedig een aan de bewegingen aangepaste vorm (b) (onderzoek van Fick, zie hoofdstuk 3). Figuur 2.19 toont dat flexie van 908 onmogelijk is (c), tenzij er een klein stukje van het bovenste bot wordt afgehaald, waardoor botremming later plaatsvindt (d). De zwakke plek die op deze wijze in het femur zou ontstaan, is voorkomen doordat de schacht meer naar voren staat (e), waardoor de condyli naar achteren komen te liggen. Omgekeerd is de tibia aan de achterkant dunner en aan de voorkant versterkt (f ), waardoor het gewrichtsvlak van de tibia meer naar achteren komt te liggen. Zo is bij maximale flexie tussen de tibia en het femur ruimte beschikbaar voor aanzienlijke spiermassa’s. Globale kromming De globale krommingen van het bot van de onderste extremiteit zijn ontstaan door de krachten die erop werken. Ze voldoen aan de wetten van Euler over ‘excentrisch belaste kolommen’ (Steindler). Als zich aan beide uiteinden van een kolom gewrichten bevinden, beslaat de kromming de hele lengte, bijvoorbeeld bij de naar achteren concave kromming van de femurschacht (figuur 2.20, a en b). Als de kolom aan de onderkant gefixeerd is en aan de bovenkant beweeglijk, zijn er twee tegenovergestelde krommingen, waarvan de hoogste tweederde van de kolom beslaat, bijvoorbeeld bij de krommingen van het femur in het frontale vlak (figuur 2.21, a en b). Als de kolom aan beide uiteinden gefixeerd is, beslaat de kromming de twee middelste kwart delen, wat overeenkomt met de krommingen van de tibia in het frontale vlak (figuur 2.22, a en b). In het sagittale vlak vertoont de tibia drie kenmerken (figuur 2.23, b): – de retrotorsie (T), de verplaatsing naar achteren van het bovenste deel, zoals eerder beschreven;

– de retroversie (V), het naar achteren hellen van het tibiaplateau, waarbij een hoek van 5 tot 68 gemaakt wordt met het horizontale vlak; – de retroflexie (F), de naar achteren concave kromming van een kolom die aan beide uiteinden beweeglijk is, net als bij het femur (figuur 2.23, a), waarbij tijdens flexie de concave krommingen van het femur en de tibia naar elkaar zijn gericht, zodat de beschikbare ruimte voor de spiermassa’s groter is (figuur 2.24).

92

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

1

+

+30 -30

2 a

b

c

d

Figuur 2.25 j

a 1 + +25

2 b

c

a Figuur 2.26 j

1 +5 2

j

b a

Figuur 2.27

+30

+30 b

+30 a

0

0 +30

c Figuur 2.28 j

-30

c

93

2 De knie

Axiale torsies van de segmenten van de onderste extremiteit Figuur 2.25 en 2.26 (onderste extremiteit, bovenaanzicht) verklaren, door middel van een soort ‘anatomische algebra’, de achtereenvolgende axiale torsies van de segmenten van de onderste extremiteit. Torsie van het femur (figuur 2.25) Stel dat het caput en het collum (1) verbonden zijn met de condyli (2) (a). Zonder torsie (b) bevindt de as van het collum zich in hetzelfde vlak als de as van de condyli. In werkelijkheid maakt het collum een hoek van 308 met het frontale vlak (c), zodat er een torsie van de femurschacht moet ontstaan van 308 endorotatie als de as van de condyli in het frontale vlak blijft (d). Torsie van het onderbeenskelet (figuur 2.26) Stel dat de enkel (1) verbonden is met het tibiaplateau (2) (a). Zonder torsie (b) lopen de assen van het plateau en van de enkel in een frontaal vlak. In werkelijkheid ligt de malleolus lateralis meer naar achteren, waardoor de as van de enkel schuin naar buiten en naar achteren loopt, wat overeenkomt met een torsie van het onderbeenskelet van 258 exorotatie.

Indien we condyli (1) en plateau (2) met elkaar vergelijken, lijkt het of de beide assen in een frontaal vlak liggen (figuur 2.27, a). In werkelijkheid geeft de dwangrotatie 58 exorotatie van de tibia ten opzichte van het femur bij maximale extensie. Deze krommingen, die over de hele lengte van de onderste extremiteit verdeeld zijn (308 endorotatie en 258 en 58 exorotatie), heffen elkaar op, zodat de as van de enkel vrijwel in dezelfde richting loopt als de as van het collum, dat wil zeggen 308 gee¨xoroteerd (figuur 2.28, a). Bij het rechtop staan met de hielen tegen elkaar en het bekken symmetrisch maakt de as van de voet een hoek van 308 met het mediane vlak (b). Tijdens het gaan wordt door het naar voren zwaaien van het been de homolaterale heup naar voren gebracht (c). Als het bekken 308 draait, komt de as van de voet zuiver sagittaal te lopen, dat wil zeggen in het vlak van de beweging, waardoor de stap optimaal afgewikkeld kan worden (hoofdstuk 3).

94

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

V

Figuur 2.29 j

II P CL

I CM

Figuur 2.30 j

Figuur 2.32 j

Figuur 2.31 j

Figuur 2.33 j

95

2 De knie

2.4 de gewrichtsvlakken De gewrichtsvlakken die betrokken zijn bij flexie en extensie De voornaamste vrijheidsgraad van de knie is die van flexie en extensie, die beide plaatsvinden om een transversale as. Dit hoort bij het type ginglymus. De gewrichtsvlakken van het distale uiteinde van het femur zijn katrolvormig, of nog exacter: ze vormen een deel van een katrol, die aan het landingsgestel van een vliegtuig doet denken (figuur 2.29 en 2.30). De twee condyli van het femur, die in beide richtingen convex zijn, vormen de twee richels van de katrol en komen overeen met de wielen van het landingsgestel. Ze worden naar voren voortgezet als de richels van de facies patellaris (figuur 2.31). De groeve van de katrol zet zich naar voren voort als de groeve van de facies patellaris en naar achteren als de fossa intercondylaris. De mechanische betekenis hiervan komt later aan de orde. Sommige auteurs beschrijven de knie als een bicondylair gewricht. Anatomisch gezien is dit wel juist, maar mechanisch is het gewricht zonder twijfel een ginglymus. De gewrichtsvlakken van het onderbeen hebben de omgekeerde vorm en bestaan uit twee concaaf gekromde groeven naast elkaar, die van elkaar gescheiden worden door een stompe voor-achterwaartse richel (figuur 2.32). De condylus lateralis (CL) en de condylus medialis (CM) liggen elk in een groeve van vlak V en zijn van elkaar gescheiden door de stompe voor-achterwaartse richel, waarop zich de eminentia intercondylaris bevindt. Naar voren zet deze richel zich voort als de stompe richel van de achterkant van de patella (P). Aan weerskanten hiervan bevinden zich de twee schuine vlakken, die een voortzetting vormen van de gewrichtsvlakken van de condyli van de tibia. Al deze gewrichtsvlakken hebben een transversale as (I), die samenvalt met de as van de condyli van het femur (II), indien de gewrichtsuiteinden aansluiten.

Het kniegewricht: twee functionele gewrichten Zoals de condyli van de tibia corresponderen met de condyli van het femur, zo komt de eminentia intercondylaris in de fossa intercondylaris te liggen. Dit geheel vormt het functionele gewricht tussen femur en tibia. Aan de voorkant corresponderen de twee schuine vlakken van het gewrichtsvlak van de patella met de twee richels van de facies patellaris, terwijl de stompe verticale richel in de groeve van de facies patellaris ligt. Zo wordt een tweede functioneel geheel gevormd, namelijk het gewricht tussen femur en patella. Beide functionele gewrichten, die tussen femur en tibia en die tussen femur en patella, vormen samen e´e´n enkel anatomisch gewricht, namelijk het kniegewricht.

Vanuit alleen flexie en extensie gezien, kan men het kniegewricht in eerste instantie opvatten als een katrolvormig oppervlak, dat glijdt over twee aan elkaar gekoppelde concaaf gekromde groeven (figuur 2.33).

96

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

R

Figuur 2.34 j

Figuur 2.36 j

Figuur 2.35 j

Figuur 2.37 j

Figuur 2.38 j

97

2 De knie

De gewrichtsvlakken in hun relatie tot rotatie De gewrichtsvlakken van het kniegewricht laten slechts flexie- en extensiebewegingen toe. Daar de stompe botrichel over zijn hele lengte door de groeve van de katrol omsloten is, wordt iedere rotatiebeweging van het onderste gewrichtsvlak ten opzichte van het bovenste verhinderd. Rotatie is alleen mogelijk doordat het onderste gewrichtsvlak zo is aangepast dat de stompe richel korter wordt (figuur 2.34). Dit is bereikt door afvlakking van de twee einden van deze richel, met behoud van het middelste deel (figuur 2.35). Dit middelste gedeelte vormt een soort tap, die omsloten wordt door de groeve van de katrol. Hieromheen kan de tibia roteren. Deze draaipen, de eminentia intercondylaris, vormt het buitenste schuine vlak van de condylus medialis en het binnenste schuine vlak van de condylus lateralis. De verticale as (R), waaromheen de rotatiebewegingen plaatsvinden, gaat er doorheen. Dit veranderen van de gewrichtsvlakken is makkelijker te begrijpen met behulp van een mechanisch model.

Neem twee blokken, waarvan de bovenste een groeve heeft en de onderste een richel (figuur 2.36). De afmetingen van de richel zijn gelijk aan die van de groeve; de blokken kunnen dan makkelijk ten opzichte van elkaar glijden maar niet ten opzichte van elkaar roteren. Als de uiteinden van de richel worden afgehaald, blijft alleen het middelste deel van de richel van het onderste blok over. Dit deel dient zodanig afgerond te zijn dat de grootste diameter in de groeve past (figuur 2.37). Zo is de richel vervangen door een cilinder, die nog steeds in de groeve van het bovenste blok past, waardoor de twee blokken twee soorten bewegingen ten opzichte van elkaar kunnen maken (figuur 2.38):

– een glijbeweging van de centrale cilinder door de groeve, wat overeenkomt met flexie en extensie; – een rotatiebeweging van de cilinder in de groeve (dit kan overal in de groeve), wat overeenkomt met rotatie om de longitudinale as van het onderbeen.

98

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

fp

a

b

a'

b' S

Figuur 2.40 j r

r

S'

M

f L

M

Figuur 2.39 j

Figuur 2.41 j

n'

m' 17 m

m''

15

16

n'' 12 n 60

38 t

t

j Figuur 2.42

j Figuur 2.43

99

2 De knie

Het profiel van de condyli van femur en tibia Van onderaf gezien vormen de condyli van het femur twee uitsteeksels, die in twee richtingen convex zijn en voor-achterwaarts langer dan zijwaarts (figuur 2.39). De condyli zijn niet zuiver identiek. Hun langste assen, de voorachterwaartse, lopen niet parallel, maar divergeren naar achteren. Bovendien divergeert de condylus medialis (M) meer dan de condylus lateralis (L) en is de eerste ook smaller. De facies patellaris wordt van de condyli gescheiden door twee richels (r), waarvan de mediale in het algemeen prominenter is dan de laterale. De fossa intercondylaris (f ) bevindt zich op de as van de groeve van de facies patellaris (fp). De laterale rand van de facies patellaris steekt meer uit dan de mediale. Op een frontale doorsnede is te zien dat de convexe kromming van de condyli van het femur correspondeert met de concave kromming van de condyli van de tibia (figuur 2.40). Figuur 2.40 toont een sagittale doorsnede van femur en tibia ter hoogte van aa¢ en bb¢. In een dergelijke doorsnede kan de kromming van de condyli van femur en tibia in het sagittale vlak het beste worden bestudeerd; vooral doorsneden van een vers kadaver geven het juiste profiel (figuur 2.42, 2.43, 2.44 en 2.45).

Een spiraal van een spiraal De kromtestraal van de gewrichtsvlakken van de condyli blijkt niet gelijk te zijn. Deze varieert als bij een spiraal. In de wiskunde wordt de spiraal van Archimedes om een punt geconstrueerd dat het middelpunt (M) genoemd wordt (figuur 2.41). Telkens als straal (S) over een bepaalde hoek verplaatst wordt, neemt zijn lengte evenredig toe. De spiraal van de condyli is heel anders. Hoewel de kromtestraal van de spiraal wel gelijkmatig toeneemt van achteren naar voren, namelijk van 17 tot 38 mm voor de mediale condylus en van 12 tot 60 mm voor de laterale condylus (figuur 2.42 en

2.43), heeft de spiraal niet e´e´n bepaald middelpunt, maar kunnen een heel aantal middelpunten worden onderscheiden, die zelf op een andere spiraal mm¢ (condylus medialis) en nn¢ (condylus lateralis) liggen. De kromming van de condyli is dus op te vatten als een spiraal van een spiraal. Bovendien neemt de kromtestraal weer af vanaf punt t van de omtrek van de condylus naar de voorkant, namelijk van 38 tot 15 mm bij de condylus medialis en van 6o tot 116 mm bij de condylus lateralis (figuur 2.42 en 2.43). Ook hier liggen de middelpunten van de krommingen op een spiraal m¢m" (condylus medialis) en n¢n" (condylus lateralis). Als geheel vormen de lijnen die de middelpunten van de krommingen verbinden, twee tegenovergestelde spiralen, waarvan de zeer scherpe top hoort bij punt t van de condylus, waar de twee segmenten van de omtrek van de condylus in elkaar overgaan: – achter punt t bevindt zich het deel van de condylus dat deelneemt aan het gewricht tussen femur en tibia; – voor punt t bevindt zich het deel van de condylus en van de facies patellaris dat deelneemt aan het gewricht tussen femur en patella. Het omslagpunt t stelt dus het meest naar voren gelegen punt van de omtrek van de condylus voor, dat nog direct contact kan hebben met het gewrichtsvlak van de tibia. (Aan het eind van dit hoofdstuk wordt beschreven hoe het profiel van de condyli wiskundig bepaald wordt door de ligamenten.)

100

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

O

80 m⁄m

70 m⁄m

0'' Figuur 2.44 j

Figuur 2.45 j

101

2 De knie

Het voor-achterwaartse profiel van de condyli van de tibia Het voor-achterwaartse profiel van de condyli van de tibia is heel anders dan dat van de condyli van het femur (figuur 2.44 en 2.45): – de condylus medialis is concaaf naar boven (het middelpunt van de kromming O bevindt zich erboven), met een kromtestraal van 80 mm (figuur 2.44); – de condylus lateralis is convex naar boven (het middelpunt O¢ bevindt zich eronder), met een kromtestraal van 70 mm (figuur 2.45). De condylus medialis van de tibia is dus in beide richtingen concaaf, terwijl de condylus lateralis concaaf is in transversale richting en convex in sagittale richting (bij een vers kadaver) (vergelijk figuur 2.35).

Een discongruent gewricht De kromtestralen van de condyli van het femur en van de tibia zijn niet gelijk, zodat de gewrichtsvlakken niet goed met elkaar corresponderen. Het kniegewricht is een discongruent gewricht. De menisci zorgen voor het herstel van de congruentie (paragraaf 2.8).

102

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

I II

0' +

0 +

0'' +

0'

0

III

0''

Figuur 2.46 j

Figuur 2.47 j

Figuur 2.48 j

0

0 Figuur 2.50 j

0'

0' Figuur 2.49 j

103

2 De knie

2.5

de onderlinge bewegingen van de gewrichtsvlakken bij flexie De bewegingen van de condyli van het femur ten opzichte van de condyli van de tibia bij flexie en extensie De ronde vorm van de condyli van het femur veronderstelt dat de condyli over het tibiaplateau rollen. Dit is echter niet het geval.

Het wiel dat over de weg rolt Van een wiel dat zonder te slippen over de weg rolt, correspondeert ieder punt van de weg met een enkel punt van het wiel (figuur 2.46). De afgelegde weg (OO") is dus precies gelijk aan het deel van de omtrek dat over de weg is gerold (de afstand tussen ! en &). Als de knie zo functioneerde, zou de condylus van het femur na een bepaalde mate van flexie achter de condylus van de tibia terechtkomen, met luxatie als gevolg (figuur 2.47). Een veel langer tibiaplateau zou dit hebben kunnen voorkomen. Hiermee is de mogelijkheid van het zuiver rollen uitgesloten: de omtrek van de condylus van het femur is tweemaal zo groot als de lengte van de condylus van de tibia. Laten we nu eens veronderstellen dat het wiel slipt zonder te rollen (figuur 2.48). Dan zou e´e´n enkel punt van de weg corresponderen met een segment van de omtrek van het wiel. Dit gebeurt bijvoorbeeld als een wiel slipt bij het wegrijden op een bevroren wegdek. Stel dat de condyli van het femur over de condyli van de tibia zouden slippen, dan zou de hele condylus van het femur corresponderen met e´e´n enkel punt van de condylus van de tibia (figuur 2.49). Het is duidelijk dat flexie dan te vroeg beperkt zou worden; de condylus van het femur zou immers tegen de achterrand van de condylus van de tibia stoten (pijl). Nog een veronderstelling: het wiel rolt en slipt tegelijkertijd (figuur 2.50). Het

wiel slipt door, maar komt toch vooruit, waardoor de op de weg afgelegde afstand (OO¢) correspondeert met een groter deel van de omtrek van het wiel (de afstand tussen zwart(e) ruitvorm en driehoekje) dan bij alleen rollen over de weg te verwachten is (de afstand tussen de zwarte ^ en het witte ~).

Het experiment van de gebroeders Weber, uitgevoerd in het jaar 1836, heeft aangetoond dat dit laatste inderdaad in werkelijkheid gebeurt (figuur 2.51). Bij verschillende standen, tussen maximale extensie en maximale flexie in, hebben deze onderzoekers op het kraakbeen merktekens aangebracht op de contactplaatsen van de condylus van het femur en de condylus van de tibia. Op deze wijze is geconstateerd dat aan de ene kant het contactpunt op de tibia meer naar achteren wordt verplaatst bij flexie (!= extensie en het zwarte ^ = flexie) en aan de andere kant dat de afstand tussen de gemarkeerde contactplaatsen op de condylus van het femur twee keer zo groot is als die tussen de contactplaatsen op de condylus van de tibia. Dit experiment bewijst onbetwistbaar dat de condylus van het femur tegelijkertijd rolt en slipt over de condylus van de tibia, overigens de enige manier om het naar achteren luxeren van de condylus van het femur te voorkomen, met de grootst mogelijke mate van flexie (namelijk 1608; vergelijk de mate van flexie tussen figuur 2.49 en figuur 2.51).

104

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

10-15º

140-160°

Figuur 2.51 j

Figuur 2.52 j

20º

Figuur 2.53 j

105

2 De knie

De verhouding tussen rollen en slippen tijdens de flexie- en extensiebeweging Latere experimenten (Strasser 1917) hebben aangetoond dat de verhouding tussen het rollen en het slippen niet gedurende de hele flexie- en extensiebeweging gelijk was. Bij flexie vanuit de maximale extensiestand zal de condylus van het femur in het begin rollen zonder te slippen. Vervolgens wordt het slippen steeds belangrijker, terwijl aan het eind van de flexie de condylus alleen slipt zonder te rollen. Ten slotte verschilt de lengte, waarover het zuivere rollen plaatsvindt, per condylus: – bij de condylus medialis vindt het rollen slechts plaats tijdens de eerste 10 a` 158 flexie (figuur 2.52); – bij de condylus lateralis gaat het rollen door tot 208 flexie (figuur 2.53).

De condylus lateralis rolt dus meer dan de condylus medialis. Dit verklaart waarom de condylus lateralis een grotere afstand over de condylus van de tibia aflegt dan de condylus medialis. Dit belangrijke feit komt opnieuw aan de orde bij het verklaren van de slotrotatie (paragraaf 2.17). Het is tevens interessant om op te merken dat de eerste 15 a` 208 flexie, waarbij het rollen plaatsvindt, correspondeert met de normale uitslag van de flexie- en extensiebewegingen bij het normale lopen (hoofdstuk 3).

106

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Figuur 2.54 j

Figuur 2.56 j

Figuur 2.55 j

Figuur 2.59 j Figuur 2.57 j

Figuur 2.58 j

m

X

e L

L

Figuur 2.60 j

Figuur 2.61 j

Figuur 2.62 j

L

X'

107

2 De knie

2.6

de onderlinge bewegingen van de gewrichtsvlakken bij rotatie De bewegingen van de condyli van het femur ten opzichte van de condyli van de tibia bij rotatie Rotatie kan slechts plaatsvinden bij een gebogen knie. Bij (hyper)extensie van de knie is er sprake van optimale vormsluiting (congruentie van de gewrichtsvlakken) tussen femurcondylen, menisci en tibiaplateau vanwege een gelijkmatige fysiologische spanning in de kapselbandstructuren en kruisbanden (close packed position). Als de knie gebogen is zonder rotatie, raakt het achterste deel van de condyli van het femur het middelste deel van de condyli van de tibia (figuur 2.54). Dit wordt verduidelijkt in figuur 2.55, waar het schaduwbeeld van de condyli van het femur (transparant) getekend is op de omtrek van de condyli van de tibia (gearceerd). De eminentia intercondylaris, die bij extensie van de knie in de fossa intercondylaris ligt, komt er bij flexie onderuit (een van de redenen waarom rotatie bij extensie onmogelijk is). Bij exorotatie van de tibia ten opzichte van het femur verplaatst de condylus lateralis van het femur zich naar voren ten opzichte van de condylus lateralis van de tibia, terwijl de condylus medialis van het femur zich naar achteren verplaatst ten opzichte van de condylus medialis van de tibia (figuur 2.56 en 2.57). Bij endorotatie vindt het omgekeerde plaats (figuur 2.58): de condylus lateralis van het femur verplaatst zich ten opzichte van de tibia naar achteren en de condylus medialis van het femur naar voren (figuur 2.59) De voor-achterwaartse bewegingen van de condyli van het femur ten opzichte van de condyli van de tibia zijn niet geheel gelijk: – de condylus medialis van het femur verplaatst zich relatief in geringe mate ten opzichte van de concave condylus medialis van de tibia (figuur 2.60); – de condylus lateralis van het femur daarentegen verplaatst zich over een bijna tweemaal zo grote afstand (L) ten opzichte van de convexe condylus lateralis van de tibia. Hierdoor komt hij iets hoger te liggen

dan de condylus medialis. Het verschil (e) is maar klein, maar het bestaat.

Het vormverschil tussen de twee condyli van de tibia heeft zijn weerslag op de vorm van de tubercula intercondylare (figuur 2.62). Op een horizontale doorsnede XX¢ van de eminentia intercondylaris is te zien dat de buitenkant van het tuberculum intercondylare laterale (l) naar lateraal convex is (net als de condylus lateralis van de tibia), terwijl de binnenkant van het tuberculum intercondylare mediale (m) naar mediaal concaaf is (net als de condylus medialis van de tibia). Het tuberculum intercondylare mediale is tevens duidelijk hoger dan het tuberculum intercondylare laterale. Hierdoor fungeert het tuberculum intercondylare mediale als een soort stootblok voor de condylus medialis van het femur, terwijl de condylus lateralis van het femur makkelijk over het tuberculum intercondylare laterale kan bewegen. De werkelijke rotatieas loopt daarom niet tussen de twee tubercula intercondylare door, maar meer door het tuberculum intercondylare mediale. Deze verplaatsing van het middelpunt naar mediaal wordt weerspiegeld door een grotere verplaatsing van de condylus lateralis van het femur, zoals eerder beschreven.

108

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

1 2

Figuur 2.63 j

Figuur 2.64 j

7

G

G

6

6

8

8

P Figuur 2.65 j

Figuur 2.66 j

5 6

6

4 Figuur 2.67 en 2.68 j

4

3

109

2 De knie

2.7

het kapsel en de gewrichtsinhoud De globale bouw van de gewrichtskapsel van de knie wordt duidelijk door de knie te vergelijken met een cilinder, die net als een dynamo aan de achterkant ingedrukt is (figuur 2.63, de pijl). Het tussenschot dat zo in het sagittale vlak ontstaat, vertoont nauwe relaties met de kruisbanden (figuur 2.141). Dit tussenschot verdeelt de gewrichtsholte vrijwel in twee helften: een laterale en een mediale helft. De randen van de cilinder zitten aan de bovenkant aan het femur vast en aan de onderkant aan de tibia. De aanhechting aan het tibiaplateau is betrekkelijk eenvoudig (figuur 2.64). Aan de voorkant en aan de beide zijkanten zit het kapsel vast langs de randen van de gewrichtsvlakken van de condyli (gestippelde lijn). De aanhechtingslijn buigt vervolgens aan weerskanten van de area intercondylaris posterior naar voren, nog steeds langs de randen van de condyli, gaat vervolgens tussen de twee tubercula intercondylare door en slaat om in het midden van de area intercondylaris anterior voor de aanhechting van het lig. cruciatum anterius. Op deze wijze liggen de aanhechtingen aan de tibia van de ligg. cruciata anterius (1) en posterius (2) buiten de aanhechtingen van het kapsel, dus extracapsulair. De aanhechting van het kapsel aan het femur is wat ingewikkelder (figuur 2.65, 2.66, 2.67 en 2.68). – Aan de voorkant zit het kapsel vast aan de randen van de holte die zich boven de facies patellaris bevindt (7) (figuur 2.65). Hier vormt het kapsel de diepgelegen bursa suprapatellaris (figuur 2.67 en 2.68). Het belang wordt later beschreven (paragraaf 2.9). – Aan de zijkanten zit het kapsel vast langs de randen van de facies patellaris, waar de recessus parapatellare worden gevormd (paragraaf 2.9) en vervolgens op enige afstand van de grens van het kraakbeen van de condyli, waar zich aan de kant van de huid de kapselsteunen van Chevrier afte-

kenen (8) (figuur 2.65 en 2.66). Aan de laterale kant loopt de kapselaanhechting boven de holte langs, waaraan de pees van de m. popliteus vastzit (P). De origo van deze spier bevindt zich dus intracapsulair (figuur 2.131 en 2.186). – Hoog aan de achterkant loopt de aanhechtingslijn van het kapsel om de dorsocraniale rand van het kraakbeen van de condyli heen, net onder de origo van de m. gastrocnemius (G). Het kapsel ligt tegen het diepe oppervlak van deze spier en scheidt hem van de condyli. In dit gebied is het kapsel verdikt en vormt het de condylaire platen (6) (figuur 2.66 en figuur 2.131). – In de fossa intercondylaris zit het kapsel vast aan het kraakbeen van de condyli; het loopt in het diepste deel van de fossa van de ene naar de andere kant (figuur 2.67 en 2.68; sagittale doorsnede van het femur). Aan de laterale kant van de condylus medialis loopt de aanhechting van het kapsel distaal van de aanhechting van het lig. cruciatum posterius aan het femur (4) (figuur 2.67). Aan de mediale kant van de condylus lateralis zit het kapsel vast tussen het kraakbeen en de aanhechting van het lig. cruciatum anterius aan het femur (3) (figuur 2.68). Ook hier liggen de aanhechtingen van de ligg. cruciata buiten het kapsel, dus extracapsulair.

110

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

LCA

5 II

1

5 I

3

4

2

6

Figuur 2.69 j

Figuur 2.70 j

Bs

Bsg

Figuur 2.71 j

Figuur 2.72 j

Figuur 2.73 j

111

2 De knie

De plica synovialis infrapatellaris – De inhoud van het gewricht De ruimte tussen de area intercondylaris anterior, de achterkant van het lig. patellae en het onderste deel van de facies patellaris is gevuld met een aanzienlijke hoeveelheid vet, die het corpus adiposum infrapatellare genoemd wordt (figuur 2.69). Dit corpus adiposum (1) heeft de vorm van een vierhoekige piramide, waarvan het grondvlak op de achterkant (2) van het lig. patellae (3) rust tot iets distaal van het voorste deel van de area intercondylaris anterior. De bovenkant (4) wordt versterkt door een uit vetweefsel bestaande streng, de plica synovialis infrapatellaris (5), die vanaf de apex patellae naar de diepte van de fossa intercondylaris loopt (figuur 2.69 en 2.70). Aan de zijkanten zet het corpus adiposum zich voort naar omhoog langs de zijranden van de patella tot halverwege, door middel van vetkussentjes: de plicae alares (6) (figuur 2.70; de knie is aan de voorkant geopend en de patella naar voren geklapt). In figuur 2.69 is ook het lig. cruciatum anterius (LCA) goed te zien. Het corpus adiposum functioneert als noodvulling voor het voorste deel van het gewricht. Bij flexie wordt het samengedrukt door het lig. patellae, zodat het aan weerskanten van de apex patellae uitsteekt. De plica synovialis infrapatellaris is het overblijfsel van het septum medianum, dat de gewrichtsholte in tweee¨n verdeelt tot aan de vierde embryonale maand. Bij volwassenen zit er gewoonlijk een opening tussen de plica synovialis infrapatellaris en het tussenschot in het midden van de knie, die door het kapsel gevormd wordt (figuur 2.69, pijl I). Door deze opening staan de laterale en de mediale helft van het gewricht met elkaar in verbinding. Ze staan daarnaast met elkaar in verbinding door een opening die zich boven de plica synovialis infrapatellaris achter de patella bevindt (pijl II). Soms blijft het septum medianum bij volwassenen bestaan, waardoor er alleen een verbinding is boven de plica.

Vochtophoping in de knie De inhoud van het gewricht varieert aanzienlijk onder normale en onder pathologische omstandigheden. Bij een hydrops of haemarthros kan de inhoud veel groter worden. Dit gebeurt echter wel geleidelijk (figuur 2.71). Er verzamelt zich vocht in de bursa suprapatellaris (Bs), de recessus parapatellares en ook aan de achterkant, in de bursae subtendineae m. gastrocnemii (Bsg), onder de condylaire platen. De verdeling van het vocht is afhankelijk van de stand van de knie. Bij extensie worden de bursae subtendineae m. gastrocnemii door de spanning van de m. gastrocnemius samengedrukt en wordt het vocht naar voren geperst, waar het zich verzamelt in de bursa suprapatellaris en de recessus parapatellares (figuur 2.72). Bij flexie worden de bursa en de recessus aan de voorkant samengedrukt door de spanning van de m. quadriceps en het vocht wordt naar achteren geperst (figuur 2.73). Tussen maximale flexie en maximale extensie bevindt zich een stand waarbij de inhoud maximaal is en de druk van het gewrichtsvocht het kleinst, namelijk de halfgebogen stand (figuur 2.71). Deze stand wordt dan ook aangenomen door patie¨nten met vochtophopingen in de knie, daar hij het minst pijnlijk is.

Normaal is er maar weinig gewrichtssmeer of synovia (enkele cm3). De flexie- en extensiebewegingen zorgen er echter voor dat de gewrichtsvlakken voortdurend in contact komen met synovia, wat bijdraagt tot een goede voeding van het kraakbeen en vooral tot smering van de raakvlakken (hoofdstuk 3).

112

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

B

2.8 de functie van de menisci De incongruentie van de gewrichtsvlakken (figuur 2.39) wordt gecorrigeerd doordat er menisci of halvemaanvormige ringen van vezelig kraakbeen tussen zitten. De vorm hier van is gemakkelijk te begrijpen (figuur 2.74). Stel dat we een bol (B) op een vlak (V) plaat-

C

1 2 3

V

Figuur 2.74 j p 9 Pop

9

ML 8 4

1

6

12 10 5

MM

7 11 Pop 2 LCL

6 4 LCM

7

5

CL

CM

Figuur 2.75 j

Figuur 2.76 j

Figuur 2.77 j

Figuur 2.78 j

113

2 De knie

sen, dan heeft de bol e´e´n raakpunt met het vlak (figuur 2.74). Als men het contactvlak tussen bol en vlak wil vergroten, is het voldoende om er een ring tussen te plaatsen die even groot is als de ruimte tussen het vlak, de bol en de cilinder (C) die de bol raakt. Zo’n ring (gearceerd) heeft precies de vorm van een meniscus. Hij is driehoekig in doorsnede en heeft drie vlakken (figuur 2.75; de menisci zijn van de condyli van de tibia getild): – een bovenvlak (1), dat concaaf is en in contact staat met de condyli van het femur; – een perifeer vlak (2), dat cilindrisch is, waaraan de diepe zijde van het kapsel vastzit (aangegeven door de verticale strepen); – een ondervlak (3), dat vrijwel vlak is en dat rust op de randen van de condylus medialis (CM) en de condylus lateralis (CL) van de tibia.

–

–

–

– Ter hoogte van de tubercula intercondylaria zijn deze ringen onderbroken, zodat ze de vorm hebben van een halve maan, met een voorhoorn en een achterhoorn. De beide hoorns van de meniscus lateralis liggen dichter bij elkaar dan beide hoorns van de meniscus medialis. De meniscus lateralis vormt daarom vrijwel een hele ring (O-vormig), terwijl de meniscus medialis uit een halve maan bestaat (C-vormig). De menisci liggen niet los tussen de gewrichtsvlakken van femur en tibia, maar zijn daarmee verbonden. Deze verbindingen zijn functioneel gezien erg belangrijk.

Verbindingen tussen menisci, femur en tibia – Het kapsel zit vast aan het perifere vlak (figuur 2.76). – Alle hoorns zitten vast aan het tibiaplateau: de voorhoorns aan de area intercondylaris anterior en de achterhoorns aan de area intercondylaris posterior: de voorhoorn van de meniscus lateralis (4) net voor het tuberculum intercondylare laterale en diens achterhoorn (5) net achter het

–

–

tuberculum intercondylare laterale; de voorhoorn van de meniscus medialis (6) in de ventromediale hoek van de area intercondylaris anterior en diens achterhoorn (7) in de dorsomediale hoek van de area intercondylaris posterior. De twee voorhoorns zijn verbonden door het lig. transversum genus (8), dat zelf via uitlopers van het corpus adiposum met de patella verbonden is. De vezels die van de zijkanten van de patella (P) komen en naar de zijkanten van de menisci gaan, vormen de meniscopatellaire vezelbundels (9). Het lig. collaterale mediale (LCM) zit met zijn achterste vezels vast aan de meniscus medialis. Het lig. collaterale laterale (LCL) daarentegen wordt door de pees van de m. popliteus (Pop) van de meniscus lateralis gescheiden. Deze pees straalt uit in de achterkant van de meniscus lateralis (10). De pees van de m. semimembranosus (11) straalt op dezelfde wijze uit in de achterkant van de meniscus medialis. Ten slotte zitten bepaalde vezels van het lig. cruciatum posterius vast aan de achterhoorn van de meniscus lateralis. Deze vormen het lig. meniscofemorale posterius (12). Op dezelfde wijze zitten er vezels van het lig. cruciatum anterius aan de voorhoorn van de meniscus medialis vast (figuur 2.135).

Op frontale en sagittale doorsneden door de meniscus medialis en de meniscus lateralis is te zien dat de menisci tussen de condyli van het femur en de condyli van de tibia liggen, behalve in het midden van iedere condylus van de tibia, en ter hoogte van de tubercula intercondylaria (figuur 2.76, 2.77 en 2.78). De menisci verdelen het gewricht in twee ruimten: de ruimte boven en de ruimte onder de menisci (figuur 2.76).

114

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

LCM

LCL

MM LCP CM

LCA LCP LCL ML CL

MM ML

CL

Figuur 2.79 j

Figuur 2.80 j

×

×

MM ×

Figuur 2.81 j

LCM

LCA

×

ML

MM 6m/m

Figuur 2.82 j

× ×

× ×

ML 12m/m

115

2 De knie

De verplaatsingen van de menisci bij flexie en extensie Eerder kwam aan de orde (figuur 2.49) dat de contactplaats tussen de condyli van het femur en de condyli van de tibia zich bij flexie naar achteren verplaatst ten opzichte van de condyli van de tibia en bij extensie naar voren. De menisci volgen deze beweging, wat duidelijk te zien is op een anatomisch preparaat waarbij alleen de banden en de menisci gespaard zijn. Bij extensie is het achterste deel van de condyli van de tibia zichtbaar, vooral van de condylus lateralis (CL) (figuur 2.79). Bij flexie komen de menisci (ML en MM) op het achterste deel van de condyli van de tibia te liggen, met name de meniscus lateralis, die zelfs over de achterrand van de condylus lateralis komt te liggen (figuur 2.80). Bij een bovenaanzicht van de menisci op de condyli van de tibia is te zien dat het naar achteren verplaatsen van de menisci vanuit de extensiestand ongelijk gaat (figuur 2.81). In flexiestand is de meniscus lateralis (ML) twee keer zover naar achteren verplaatst als de meniscus medialis (figuur 2.82). In feite is de afstand waarover de meniscus medialis zich naar achteren verplaatst 6 mm en bij de meniscus lateralis 12 mm.

Vervorming van de menisci In de figuren is duidelijk te zien dat de menisci tijdens het naar achteren verplaatsen vervormen. Dit komt omdat ze twee gefixeerde punten hebben, namelijk de hoorns, terwijl de rest beweeglijk is. De meniscus lateralis vervormt en verplaatst zich meer dan de meniscus medialis, omdat de aanhechtingen ervan dichter bij elkaar liggen.

116

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

2

1 1

MED Figuur 2.83 j

Figuur 2.84 j

LAT Figuur 2.85 j

Figuur 2.86 j

4

3

5

MED Figuur 2.87 j

LAT Figuur 2.88 j

117

2 De knie

De compressiekrachten in het kniegewricht De menisci spelen zeker een belangrijke rol als elastische verbindingen bij het overbrengen van de compressiekrachten tussen femur en tibia (figuur 2.84 en 2.85, zwarte pijlen). Het is opvallend dat bij extensie het deel van de condyli van het femur met de grootste kromtestraal contact heeft met de condyli van de tibia (figuur 2.83); de menisci sluiten nauw om de gewrichtsvlakken. Deze twee factoren zijn gunstig voor het overbrengen van compressiekrachten. Bij flexie daarentegen heeft het deel van de condyli van het femur met de kleinste kromtestraal contact met de condyli van de tibia (figuur 2.86); de menisci verliezen gedeeltelijk het contact met de condyli van het femur (figuur 2.88). Deze twee factoren zijn, samen met het ontspannen zijn van de ligg. collateralia (figuur 2.11) gunstig voor de mobiliteit, wat ten koste gaat van de stabiliteit. De factoren waarvan de bewegingen van de menisci afhankelijk zijn De vraag is van welke factoren de bewegingen van de menisci afhankelijk zijn. Er zijn twee groepen factoren: de passieve en actieve factoren. Er speelt slechts e´e´n passieve factor een rol bij het verschuiven van de menisci: de condyli van het femur duwen de menisci voor zich uit, wat een beetje lijkt op het wegstoten van een kersenpit tussen twee vingers.

Dit eenvoudige mechanisme is helemaal duidelijk bij het laten bewegen van een anatomisch preparaat, waarvan alle verbindingen met de menisci doorgesneden zijn, op de aanhechtingen van de hoorns na (figuur 2.79 en 2.80). De gewrichtsvlakken zijn erg glad en de wig van de meniscus wordt naar voren geduwd tussen het ‘wiel’ van de condylus van het femur en de ‘weg’ van de condylus van de tibia (de wig is dus heel inefficie¨nt).

Er zijn talloze actieve factoren. – Tijdens extensie worden de menisci naar voren getrokken door de meniscopatellaire vezels (1) (figuur 2.84 en 2.85). Deze worden gerekt doordat de patella zich naar voren verplaatst (p. 106), waardoor ook het lig. transversum genus naar voren getrokken wordt. Bovendien wordt de achterhoorn van de meniscus lateralis naar voren getrokken door de spanning van het lig. meniscofemorale posterius (2) (figuur 2.85). Dit komt omdat het lig. cruciatum posterius op spanning komt te staan (figuur 2.165). – Tijdens flexie wordt de meniscus medialis naar achteren getrokken door de uitstraling van de m. semimembranosus (3), die aan de achterkant vastzit, terwijl de voorhoorn naar achteren getrokken wordt door de vezels van het lig. cruciatum anterius (4) die eraan vastzitten (figuur 2.87); de meniscus lateralis wordt naar achteren getrokken door de uitstraling van de m. popliteus (5) (figuur 2.88).

118

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

1

3

ML

ML

MM

MM

MM ML

2

Figuur 2.89 j

Figuur 2.90 j

4

Figuur 2.91 j

Figuur 2.93b j

j Figuur 2.92b

1

2

Figuur 2.92a j

Figuur 2.93a j

a

Figuur 2.94 j

Figuur 2.95 j

Figuur 2.96 j

Figuur 2.97 j

b

119

2 De knie

Verplaatsingen van de menisci bij rotatie – Meniscuslaesies Bij rotatiebewegingen volgen de menisci precies de verplaatsingen van de condyli van het femur ten opzichte van de condyli van de tibia (paragraaf 2.6). Vanuit de neutrale rotatiestand bewegen de menisci in tegenovergestelde richting over de condyli van de tibia (figuur 2.89). – Bij exorotatie van de tibia ten opzichte van het femur wordt de meniscus lateralis naar de voorkant van de condylus lateralis van de tibia geduwd (1), terwijl de meniscus medialis naar achteren geduwd wordt (2) (figuur 2.90). – Bij endorotatie verplaatst de meniscus medialis zich naar voren (3) en de meniscus lateralis naar achteren (4) (figuur 2.91). Daarbij vindt er tijdens de verplaatsingen vervorming van de menisci plaats rondom hun vaste punten, de aanhechtingen van de hoorns. De totale bewegingsuitslag van de meniscus lateralis (beweging 1 + beweging 4) is twee keer zo groot als die van de meniscus medialis (beweging 2 + beweging 3). Deze verplaatsingen van de menisci bij rotatie vinden vooral passief plaats, voortgeduwd door de condyli van het femur, maar er is ook een actieve factor: de spanning van de meniscopatellaire vezels, die veroorzaakt wordt doordat de patella zich ten opzichte van de tibia verplaatst (figuur 2.105 t/m 2.109). Door de spanning hiervan wordt een van de menisci naar voren getrokken. Meniscuslaesies Tijdens de bewegingen van de knie kunnen er meniscuslaesies optreden als de menisci de verplaatsingen van de condyli van het femur ten opzichte van de condyli van de tibia niet volgen. De menisci komen dan in een abnormale stand terecht en worden verpletterd tussen hamer en aambeeld.

Dit kan bijvoorbeeld voorkomen bij een plotselinge extensiebeweging van de

knie (het schoppen tegen een bal). Een van de menisci heeft dan te weinig tijd om zich naar voren te verplaatsen en raakt bekneld tussen de condyli van het femur en de tibia, met een kracht die even groot is als de kracht die de tibia op het femur uitoefent tijdens extensie (figuur 2.92). Deze beweging, die vaak voorkomt bij voetballen, geeft aanleiding tot breuken in dwarse richting (a) of tot het losgerukt worden van de voorhoorn (b), die omgeklapt wordt (figuur 2.97). Een andere beweging die meniscuslaesies kan geven, is een verdraaiing van de knie, waarbij een abductiebeweging (1) gepaard gaat met exorotatie (2) (figuur 2.93). De meniscus medialis wordt dan onder de convexe condylus medialis van het femur door naar het midden van het gewricht getrokken. Als het gewricht weer gestrekt wordt, raakt de meniscus bekneld tussen de condyli van het femur en de tibia. Er ontstaat dan een spleet in de lengterichting van de meniscus of een totale afscheuring van het kapsel of zelfs een complexe spleet (figuur 2.94, 2.95 en 2.96). Bij al deze laesies in de lengterichting kan het losse middelste deel van de meniscus in de fossa intercondylaris terechtkomen, waardoor de meniscus de vorm krijgt van het hengsel van een emmer. Dit type meniscuslaesie komt vaak voor bij voetballers (bij het vallen op een gebogen been) of bij mijnwerkers, die gehurkt moeten werken in de nauwe mijngangen.

Vanaf het moment dat een van de menisci gescheurd is, kan het beschadigde deel de normale bewegingen niet meer volgen en bekneld raken tussen de condyli van het femur en de tibia. De knie komt dan op slot te staan in een flexiestand die duidelijker wordt naarmate de meniscuslaesie zich meer aan de achterkant bevindt. Volledige extensie wordt onmogelijk.

120

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

a

b

Figuur 2.98 j

Figuur 2.99 j

AG

Bs

X'

X Y'

RP

Z'' Z

A Y

Z'

X'' B

Figuur 2.101 j

Y'

a Figuur 2.100 j

Figuur 2.102 j

e

Figuur 2.103 j

Figuur 2.104 j

b

c

d

121

2 De knie

2.9

de verplaatsingen van de patella ten opzichte van het femur en de tibia De m. quadriceps femoris glijdt als een touw over een katrol over het distale uiteinde van het femur (figuur 2.98, a). De facies patellaris en de fossa intercondylaris vormen als het ware een diepe verticale groeve, waarin de patella glijdt (figuur 2.98, b en 2.99). De kracht van de m. quadriceps femoris, die schuin naar boven en iets naar buiten is gericht, wordt op deze wijze omgezet in een zuiver verticale kracht. De normale beweging van de patella ten opzichte van het femur bestaat dus bij flexie uit een verticale verschuiving langs de groeve van de facies patellaris tot aan de fossa intercondylaris (figuur 2.100, gebaseerd op ro¨ntgenfoto’s). De patella verplaatst zich over een afstand die twee keer zo groot is als zijn lengte (8 cm). Tegelijkertijd kantelt hij om een transversale as. De achterkant van de patella is bij extensie recht naar achteren gericht (A) en gaat zich recht naar boven richten als de patella aan het eind van zijn verplaatsing bij maximale flexie onder de condyli van het femur komt te liggen (B). Deze belangrijke verplaatsing is alleen mogelijk als de verbindingen tussen patella en femur lang genoeg zijn. Het gewrichtskapsel vormt in de buurt van de patella drie omslagplooien (figuur 2.100): aan de bovenkant de bursa suprapatellaris (Bs) en aan de beide zijkanten de recessus parapatellares (RP). Als de patella onder de condyli van het femur glijdt van A naar B, worden de drie omslagplooien kleiner. Door de lengte van de bursa suprapatellaris kan de afstand XX¢ toenemen tot XX" (dat is vier keer zo groot). Door de lengte van de recessus parapatellares kan de afstand YY¢ toenemen tot YY" (dat is twee keer zo groot).

Kapselcontractuur Als de twee wanden van de omslagplooien door een ontsteking verkleven, verdwijnen de holtes. De patella wordt dan tegen het femur gehouden (de afstanden XX¢ en YY¢ kunnen niet groter worden) en kan niet meer in de groeve van het femur glijden. Deze contractuur van het kapsel is een van de oorzaken van het stijf worden van de knie in extensiestand na een trauma of een infectie.

Als de patella naar beneden verschuift, wordt de plica synovialis infrapatellaris meegetrokken (figuur 2.101). Deze verplaatst zich van stand ZZ¢ naar stand ZZ", waardoor hij 1808 gedraaid wordt. Als de patella zich weer naar boven verplaatst, zou de bursa suprapatellaris tussen de patella en de facies patellaris bekneld kunnen raken. Dit wordt verhinderd doordat hij naar boven getrokken wordt door enkele vezels die aan de diepe laag van de m. vastus intermedius vastzitten. Deze vezels worden de m. articularis genus genoemd (AG) of ook wel de spanner van de bursa suprapatellaris. Normaal verplaatst de patella zich alleen van boven naar beneden en niet opzij. Hij wordt met veel kracht door de m. quadriceps femoris in de groeve gehouden, vooral bij een grote mate van flexie (figuur 2.102, a). Aan het eind van de extensie is deze kracht kleiner geworden en heeft zelfs de neiging om bij hyperextensie (c) in omgekeerde richting te werken, waarbij de patella van de facies patellaris afgetrokken wordt. Op dat moment (d) heeft de patella de neiging om zich naar buiten te verplaatsen, omdat de pees van de m. quadriceps femoris en het lig. patellae een stompe hoek vormen die naar buiten open is. De luxatie van de patella naar buiten wordt verhinderd doordat de buitenrand van de facies patellaris duidelijk meer uitsteekt dan de binnenrand (figuur 2.103, verschil = e).

122

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

2 De knie

Luxatie van de patella Als de buitenrand van de facies patellaris door een aangeboren afwijking minder sterk ontwikkeld is (zelfs minder sterk dan de binnenrand), kan de patella in de eindfase van een extensiebeweging niet langer op zijn plaats gehouden worden en luxeert bij volledige extensie naar buiten (figuur 2.104).

123

124

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

A B R r

D 0

Figuur 2.105 j

Figuur 2.107 j

Figuur 2.106 j

Figuur 2.108 j

Figuur 2.109 j

125

2 De knie

De verplaatsingen van de patella ten opzichte van de tibia Stel dat de patella aan de tibia vast zou zitten zoals het olecranon aan de elleboog (figuur 2.106). In dat geval zou er geen beweging mogelijk zijn van de patella ten opzichte van de tibia. De beweeglijkheid zou enorm beperkt zijn, terwijl rotatie van de tibia zelfs geheel verhinderd zou worden. Maar de patella kan we´l bewegen ten opzichte van de tibia, namelijk bij flexie en extensie en bij rotatie van de knie.

Verplaatsing bij flexie- en extensiebewegingen Bij flexie- en extensiebewegingen verplaatst de patella zich in een sagittaal vlak (figuur 2.105). Vanuit extensie (A) verplaatst de patella zich naar achteren langs een cirkelboog, waarvan het middelpunt zich ter hoogte van de tuberositas tibiae bevindt (O) en de straal gelijk is aan de lengte van het lig. patellae. Tijdens deze beweging is de patella ongeveer 358 gekanteld; de achterkant, die eerst naar achteren gericht was, is bij maximale flexie (B) naar achteren en naar beneden gericht. Er vindt dus ook ten opzichte van de tibia een circulaire translatie plaats. Het naar achteren verplaatsen van de patella wordt veroorzaakt door twee factoren, namelijk: – het naar achteren verplaatsen van de contactplaats van de condyli van het femur ten opzichte van de condyli van de tibia (D); – het kleiner worden van de afstand (R) van de patella ten opzichte van de flexie- en extensieas (+). Verplaatsing bij rotatiebewegingen Bij rotatiebewegingen verplaatst de patella zich ten opzichte van de tibia in een frontaal vlak (figuur 2.107, 2.108 en 2.109). In de neutrale stand is het lig. patellae iets schuin naar beneden en

naar buiten gericht (figuur 2.107). Bij endorotatie exoroteert het femur ten opzichte van de tibia, waarbij de patella naar buiten getrokken wordt (figuur 2.108). Het lig. patellae loopt nu schuin naar beneden en naar binnen. Bij exorotatie vindt het tegenovergestelde plaats (figuur 2.109): het femur trekt de patella naar binnen, waardoor het lig. patellae nog schuiner naar beneden en naar buiten gaat lopen, vergeleken met de neutrale stand.

De verplaatsingen van de patella ten opzichte van de tibia zijn dus onvermijdelijk, zowel bij flexie- en extensiebewegingen als bij rotatiebewegingen. Met behulp van een mechanisch model kan gemakkelijk aangetoond worden dat de vorm van de patella samenhangt met de vorm van de facies patellaris en de voorkant van de condyli van het femur. Tijdens bewegen blijft de patella verbonden met de tibia en met het femur: met de tibia door middel van het lig. patellae, en met het femur door middel van de femoropatellaire vezels (paragraaf 2.10). Als tijdens flexie van de knie de condyli van het femur ten opzichte van de condyli van de tibia bewegen, wordt de patella door deze vezelverbindingen meegetrokken. De achterkant van de patella glijdt over de voorkant van de condyli in een curve die overeenkomt met de geometrische doorsnede van de voorzijde van de condyli van het femur. De vorm van de voorkant van de condyli van het femur staat dus in relatie tot de mechanische verbindingen van de patella en de stand ervan. Op dezelfde wijze is de vorm van de achterkant gerelateerd aan de ligg. cruciata (figuur 2.149).

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

y'

X' 4

3

y

X

1

2

126

LCL

LCM

A

B

Figuur 2.110 j

Figuur 2.111 j

y'

X' X'

d

y

X

X

Figuur 2.113 j

y

Figuur 2.112 j Figuur 2.114 j

b' C

b

e

1 B

Figuur 2.116 j

2

a

y'

e

Figuur 2.115 j

127

2 De knie

2.10

de collaterale banden, hun functie en de stabiliteit in dwarse richting De stabiliteit van het kniegewricht is afhankelijk van krachtige banden: de kruisbanden en de collaterale banden. De collaterale banden versterken de gewrichtskapsel aan de binnen- en buitenkant. Ze verzekeren de zijwaartse stabiliteit van de knie in extensie. Het lig. collaterale mediale loopt vanaf de epicondylus medialis van het femur naar het proximale uiteinde van de tibia (figuur 2.110). – De proximale aanhechting bevindt zich op het dorsocraniale deel van de epicondylus, achter en boven de evoluut (XX¢) van de condylus (figuur 2.39). – De distale aanhechting bevindt zich op de mediale kant van de tibia achter de insertie van de spieren die de pes anserinus vormen. – De voorste vezels liggen buiten het kapsel, terwijl de achterste vezels aan het kapsel vastzitten en aan de mediale rand van de meniscus. – De richting is schuin naar beneden en naar voren, zodat het lig. collaterale laterale in de ruimte gekruist wordt (pijl A). Het lig. collaterale laterale (LCL) loopt vanaf de epicondylus lateralis van het femur naar het caput fibulae (figuur 2.111). – De proximale aanhechting bevindt zich boven en achter de evoluut (YY¢) van de condylus lateralis. – De distale aanhechting bevindt zich op het voorste deel van het caput fibulae onder de insertie van de m. biceps femoris. – Het ligament band ligt in zijn geheel buiten het kapsel. – Het ligament loopt schuin naar beneden en naar achteren, zodat het lig. collaterale mediale in de ruimte kruist (pijl B).

De figuur toont de meniscopatellaire vezelbundels (1 en 2) en de femoropatellaire vezelbundels (3 en 4), die de patella tegen de facies patellaris houden (figuur 2.110 en 2.111). Zowel de mediale als de laterale collaterale band is in extensie (figuur 2.112 en 2.114) gespannen. In flexie zijn ze beide ontspannen (figuur 2.113 en 2.115). De figuren tonen ook duidelijk het lengteverschil (d en e) in extensie en flexie (figuur 2.112 t/m 2.115). Tevens is te zien dat het ligamentum collaterale laterale in flexie een beetje schuiner naar voren en naar beneden loopt dan in extensie (figuur 2.114 en 2.115). Het ligamentum collaterale mediale loopt ook iets schuiner naar voren bij flexie, maar minder prominent. Het spanningsverschil van de banden kan gemakkelijk geı¨llustreerd worden aan de hand van een mechanisch model (figuur 2.116): wig C glijdt over plank B van stand 1 naar stand 2; deze wig loopt onder de stijgbeugel ab door, die bij a op plank B vastzit; als wig C van 1 naar 2 glijdt, spant hij de stijgbeugel, die elastisch verondersteld wordt en een nieuwe lengte ab’ inneemt. Het verschil in lengte e komt overeen met het verschil in dikte van de wig tussen de standen 1 en 2. Bij de knie komt de condylus van het femur gedurende extensie als een wig te liggen tussen de condylus van de tibia en de proximale aanhechting van de collaterale band. De condylus van het femur fungeert als wig, omdat de kromtestraal regelmatig naar voren toeneemt en de collaterale banden aan de concave kant van de evoluut vastzitten.

128

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

t1 160°

t2

170°

C

t

v

Figuur 2.118 j

Figuur 2.117 j

F1

F

Figuur 2.119 j

2 1

Figuur 2.120 j

Figuur 2.121 j

F2

129

2 De knie

De stabiliteit van de knie in dwarse richting Op de knie werken aanzienlijke krachten in dwarse richting, wat weerspiegeld wordt in de structuur van de botuiteinden (figuur 2.117). Net als bij het proximale uiteinde van het femur, stellen trabekelsystemen de krachtlijnen voor. – Het distale uiteinde van het femur bevat twee trabekelsystemen. De ene komt vanaf de cortex aan de mediale kant; deze straalt uit in de condylus van dezelfde kant (drukkrachten) en in de condylus van de andere kant (trekkrachten). De andere komt vanaf de cortex aan de laterale kant en is net zo gerangschikt. Een systeem van horizontale trabeculae verbindt de twee condyli. – Het proximale uiteinde van de tibia heeft dezelfde structuur. Er zijn twee systemen; de ene komt vanaf de mediale cortex, de andere vanaf de laterale cortex. Ze stralen uit in de condylus van dezelfde kant (drukkrachten) en in de condylus van de andere kant (trekkrachten). Horizontale trabeculae verbinden beide condyli.

Genu valgus en genu varum Omdat de as van het femur naar beneden en naar binnen gericht is, werkt de kracht (F), die op het proximale uiteinde van de tibia uitgeoefend wordt, niet zuiver verticaal (figuur 2.118). De kracht kan daardoor ontbonden worden in een verticale kracht (v) en een dwarse kracht (d), die horizontaal naar mediaal loopt. Deze component (d) duwt het gewricht naar mediaal en tracht de valgusstand te vergroten door de holte aan de mediale kant over hoek a te verwijden. Normaal verhindert het mediale bandsysteem een dergelijke luxatie. Deze dwarse component (t) is groter naarmate de valgusstand duidelijker is (figuur 2.119): bij een kracht F2, die correspondeert met een valgusstand van 1608 (genu valgum) is de dwarse component (t2) twee keer zo groot als bij een

normale valgusstand van 1708 (F1 en t1). Hieruit leidt men af dat hoe duidelijker de genu valgum, des te meer er een beroep wordt gedaan op het mediale bandsysteem en hoe groter de neiging tot valgusstand.

Grote krachten op een van de zijkanten van de knie kunnen leiden tot breuken in het proximale uiteinde van de tibia. Grote krachten op de binnenkant van de knie kan de fysiologische valgusstand doen verminderen; er ontstaat eerst een breuk van de condylus medialis van de tibia (1) en vervolgens, als de kracht sterk genoeg is, een scheur van het lig. collaterale laterale (figuur 2.120). Als het ligament geheel scheurt, ontstaat er geen breuk van het tibiaplateau.

Compressie-dislocatiefractuur condylus lateralis tibiae Bij een aanrijding kan de knie worden geraakt door de bumper van een auto, waardoor er kracht wordt uitgeoefend op de buitenkant van de knie. Door deze kracht verplaatst zich de condylus lateralis van het femur eerst iets naar binnen; vervolgens drukt deze condylus zich in de condylus lateralis van de tibia en ten slotte laat hij de cortex van de condylus lateralis van de tibia barsten (figuur 2.121). Zo ontstaat het gemengde type breuk van de condylus lateralis van de tibia (compressie-dislocatie).

130

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Figuur 2.122 j

Figuur 2.123 j

Figuur 2.124 j

3 2

4

1

RV GV

RV GV LCM

LCL

Figuur 2.125 j

Figuur 2.126 j

131

2 De knie

De stabiliteit van de knie in dwarse richting (vervolg) Tijdens het gaan en het hardlopen werken er op de knie voortdurend krachten in dwarse richting. Als iemand zijn evenwicht verliest en ten opzichte van de belaste knie naar mediaal valt (figuur 2.122), neigt de fysiologische valgusstand tot groter worden en wordt de holte aan de mediale kant wijder. Als de dwarse kracht te groot is, scheurt het lig. collaterale mediale (figuur 2.123): een ernstige verstuiking van het lig. collaterale mediale (hierbij dient benadrukt te worden dat een zware verstuiking nooit het gevolg is van alleen maar uit evenwicht raken; er is altijd een grote kracht voor nodig). Bij ten opzichte van de belaste knie naar lateraal vallen, neigt de fysiologische valgusstand ertoe kleiner te worden en wordt de holte aan de laterale kant wijder (figuur 2.124). Als een grote kracht op de binnenkant van de knie uitgeoefend wordt, kan het lig. collaterale laterale scheuren (figuur 2.125): het lig. collaterale laterale is zwaar verstuikt.

Een zwaar verstuikte knie Bij een zwaar verstuikte knie zijn abnormale zijwaartse bewegingen om een sagittale as mogelijk (figuur 2.123 en 2.125). Om dit te onderzoeken, dient de knie in maximale extensiestand te staan (zelfs in hyperextensiestand, want normaal verhinderen dan de maximaal gespannen collaterale banden iedere beweging in dwarse richting). Als het bij hyperextensie mogelijk is het been naar buiten te brengen (laterale abductiebeweging), wijst dit op een scheur van het lig. collaterale mediale (figuur 2.123). Is het mogelijk om het been naar binnen te brengen (mediale adductiebeweging) dan is sprake van een scheur van het lig. collaterale laterale (figuur 2.125).

Een zwaar verstuikte knie tast de stabiliteit van het gewricht aan. Als een van de ligg. collate-

ralia kapot is, is de knie niet meer in staat weerstand te bieden aan de voortdurend op de knie werkende krachten in dwarse richting (figuur 2.122 en 2.124). Bij grote krachten in dwarse richting tijdens het hardlopen en het gaan, is de stabiliteit van de knie niet alleen door de collaterale banden verzekerd. Deze banden worden geholpen door spieren, die als actieve banden van het gewricht werken en daardoor een belangrijke rol spelen bij de stabiliteit van de knie (figuur 2.126). Het lig. collaterale laterale wordt krachtig geholpen door de tractus iliotibialis (1), die door de m. tensor fasciae latae gespannen wordt. Op figuur 2.124 is te zien dat deze spier contraheert. Het lig. collaterale mediale wordt krachtig geholpen door contractie van de spieren die de pes anserinus vormen: de m. sartorius (2), m. semitendinosus (3) en m. gracilis (4). Figuur 2.122 toont dat de m. sartorius contraheert. De collaterale banden worden dus ‘verdubbeld’ door dikke pezen. Ze worden verder krachtig bijgestaan door de m. quadriceps femoris, die zich voortzet door middel van rechte (RV) en gekruiste vezels (GV), die een voornamelijk vezelige bedekking vormen aan de voorkant van het gewricht. De rechte vezels verhinderen het wijder worden van de holte aan de homolaterale kant en de gekruiste vezels het wijder worden van de holte aan de heterolaterale kant. Alle mm. vasti dragen dus bij aan de stabiliteit van het gewricht in twee richtingen door middel van de rechte en de gekruiste vezels.

Het belang van de m. quadriceps femoris Dit maakt duidelijk hoe belangrijk de m. quadriceps femoris is voor het garanderen van de stabiliteit van de knie. Het maakt ook de houdingsmoeilijkheden duidelijk die veroorzaakt worden door atrofie van de m. quadriceps femoris (doorknikkende kniee¨n).

132

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

h

v

f

Figuur 2.127 j

Figuur 2.128 j

Figuur 2.129 j

A 6

1

1

3 2

5

1

Figuur 2.130 j

10 B 11 C

7 4

O

12

9

8

Figuur 2.131 j

2.11

Figuur 2.132 j

de stabiliteit van de knie in voor-achterwaartse richting Bij een heel lichte flexiestand is de stabiliteit van de knie heel anders dan bij hyperextensie.

Figuur 2.133 j

Rechtopstaand, met de knie in een heel lichte flexie, valt de zwaartelijn van het lichaam achter de flexie- en extensieas van de knie. De mate van flexie zou groter worden als de m. quadriceps femoris niet statisch zou contra-

133

2 De knie

heren (figuur 2.127). Bij rechtop staan is de m. quadriceps femoris dus onmisbaar. Bij hyperextensie van de knie wordt de natuurlijke neiging om deze hyperextensie te vergroten al snel beperkt door het kapsel en de banden aan de achterkant (zwart aangegeven); daardoor is het mogelijk om rechtop te blijven staan zonder contractie van de m. quadriceps femoris (figuur 2.128). Daarom wordt geprobeerd bij een m. quadricepsverlamming de genu recurvatumstand te vergroten, zodat rechtop staan en zelfs lopen mogelijk wordt.

Bij hyperextensie van de knie loopt de as van de dij schuin naar beneden en naar achteren (figuur 2.129). De op deze wijze ontwikkelde kracht f kan ontbonden worden in een verticale component (v), die het lichaamsgewicht op het skelet van het onderbeen overbrengt, en een horizontale component (h), die naar achteren gericht is en de hyperextensie tracht te vergroten. Hoe schuiner kracht f naar achteren gericht is, des te belangrijker is deze component (h) en des te meer wordt er gevraagd van de verschillende structuren aan de achterkant van de knie. Bij een heel duidelijke genu recurvatumstand worden de banden uitgerekt, waardoor de genu recurvatumstand weer verergert. Hoewel hyperextensie niet door bot beperkt wordt, zoals bij het olecranon van de elleboog, is de beperking toch uiterst doeltreffend (figuur 2.130). Deze beperking hangt primair af van het kapsel en de banden en secundair van de spieren.

Voor de stabiliteit van de knie in voor-achterwaartse richting is de achterkant van het kapsel (figuur 2.131) van belang en van de banden de collaterale banden en de achterste kruisband (figuur 2.132). Het achterste deel van de gewrichtskapsel wordt versterkt door krachtige banden (figuur 2.131). Achter iedere condylus van het femur is

het kapsel verdikt. Het vormt daar de condylaire platen (1), waaraan zich vezels van de m. gastrocnemius aanhechten. Vanaf de apex capitis fibulae straalt een waaiervormige band uit, het lig. popliteum arcuatum, die uit twee vezelbundels bestaat: de laterale bundel of de korte laterale band van Valois, waarvan de vezels eindigen bij de laterale condylaire plaat (2) en bij het sesambotje (3), dat erin opgenomen is; en de mediale bundel, die naar mediaal uitstraalt en waarvan de onderste vezels (4) de boog van de m. popliteus vormen. Deze spier (witte pijl) gaat onder de boog door en dringt vervolgens het kapsel binnen. Aan de mediale kant wordt het kapsel versterkt door het lig. popliteum obliquum (5), dat bestaat uit vezels die van de pees van de m. semimembranosus (6) komen en uitstralen in de laterale condylaire plaat.

Al deze vezelstructuren aan de achterkant zijn gespannen bij hyperextensie, met name de condylaire platen (figuur 2.132). Eerder werd al beschreven dat bij extensie het lig. collaterale laterale (7) (figuur 2.114) en het lig. collaterale mediale (8) (figuur 2.112) dan gespannen zijn. Het lig. cruciatum posterius (9) is ook gespannen bij extensie. Het is dan ook duidelijk te zien dat de proximale aanhechtingen (A, B, C) van deze structuren zich bij hyperextensie naar voren verplaatsen om middelpunt O.

Ten slotte wordt extensie actief beperkt door de flexoren (figuur 2.133): de spieren die de pes anserinus vormen (10) en achter de condylus medialis van het femur lopen, de m. biceps femoris (11) en ook de m. gastrocnemius (12), afhankelijk van de mate van spanning veroorzaakt door dorsale flexie in de art. talocruralis.

134

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

3 2 7

1

11

12

8

5 1

9 10 2

3

6

Figuur 2.134 j

Figuur 2.135 j

2

1 3

1 3 2

Figuur 2.137 j

4 2 1 4

Figuur 2.136 j

Figuur 2.138 j

135

2 De knie

2.12

de functie van de kruisbanden Een aan de voorzijde geopend kniegewricht laat zien dat de kruisbanden zich vlakbij het midden van het gewricht bevinden (figuur 2.134, volgens Rouvie`re). Ze liggen voor het grootste deel in de fossa intercondylaris. De eerste band die zichtbaar is, is het lig. cruciatum anterius (1). Op de tibia (5) zit hij vast op de area intercondylaris anterior naast de condylus medialis, tussen de aanhechtingen van de voorhoorn van de meniscus medialis (7) aan de voorkant, en de voorhoorn van de meniscus lateralis (8) aan de achterkant (figuur 2.135) (zie ook figuur 2.64). Hij loopt schuin naar boven, naar achteren en naar lateraal. Op het femur zit hij vast op een smal gebied aan de mediale kant van de condylus lateralis (figuur 2.136, volgens Rouvie`re). Dit gebied strekt zich verticaal uit langs de rand van het kraakbeen, dat zich aan de achterkant bevindt (figuur 2.68). Het lig. cruciatum anterius ligt op de tibia meer naar voren en op het femur meer naar lateraal: de naam lig. anterolaterale zou dan ook beter passen. In de diepte van de fossa intercondylaris verschijnt achter het lig. cruciatum anterius het lig. cruciatum posterius (2) (figuur 2.134). Op de tibia (6) zit deze band vast op het achterste deel van de area intercondylaris posterior (figuur 2.135); dit is zelfs nog voorbij de achterrand van het tibiaplateau (figuur 2.136 en 2.137, naar Rouvie`re) (zie ook figuur 2.64). De aanhechting van het lig. cruciatum posterius bevindt zich dus ruim achter de aanhechtingen van de achterhoorns van de meniscus lateralis (9) en de meniscus medialis (10) (figuur 2.135).

Het lig. cruciatum posterius loopt schuin naar voren, naar binnen en naar boven (figuur 2.137, bij 908 gebogen knie). Op het femur (2) zit deze band vast in de diepte van de fossa intercondylaris en een deel van de laterale kant van de condylus medialis (figuur 2.137 en 2.138, naar Rouvie`re). Het aanhechtingsgebied loopt horizontaal langs het kraakbeen (zie ook figuur 2.67). Het lig. cruciatum posterius ligt meer naar achteren op de tibia en meer naar mediaal op het femur: de naam lig. posteromediale zou dan ook beter passen. Met het lig. cruciatum posterius loopt het lig. meniscofemorale posterius mee (3), dat aan de achterhoorn van de meniscus lateralis vastzit (figuur 2.135 en 2.136); vervolgens komt deze band al snel tegen de voorkant van het lig. cruciatum posterius aan te liggen. Hij hecht eveneens aan op de laterale kant van de condylus medialis (figuur 2.134). Soms is er net zo’n band aanwezig bij de meniscus medialis (figuur 2.135); sommige vezels (12) van het lig. cruciatum anterius zitten dan vast aan de voorhoorn van de meniscus medialis vlakbij de aanhechting van het lig. transversum genus (11).

De kruisbanden liggen tegen elkaar aan (figuur 2.138, kruisbanden zijn vlakbij de aanhechtingen aan het femur doorgesneden). Het lig. cruciatum anterius loopt lateraal langs het lig. cruciatum posterius. Ze liggen niet vrij in de gewrichtsholte, maar worden bedekt door membrana synovialis (4). Ze hebben belangrijke relaties met het kapsel (figuur 2.140 en 2.141).

136

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Figuur 2.139 j

Figuur 2.140 j

Figuur 2.141 j

Figuur 2.142 j

137

2 De knie

Relaties tussen het kapsel en de kruisbanden De kruisbanden hebben zo’n nauwe relatie met het gewrichtskapsel, dat men kan zeggen dat ze in werkelijkheid slechts verdikkingen van dit kapsel zijn en dat ze als zodanig er een wezenlijk deel van uitmaken. Zoals eerder aan de orde kwam, vormt het kapsel een plooi in de fossa intercondylaris ter hoogte van de as van het gewricht (figuur 2.63). Voor het gemak is als eerste benadering beschreven dat het kapsel zodanig aan de tibia vastzit dat de aanhechtingen van de kruisbanden buiten het gewricht liggen (figuur 2.129): in werkelijkheid ligt de aanhechting van het kapsel voorbij de aanhechtingen van de kruisbanden, maar steekt de kapselverdikking van de kruisbanden ten opzichte van de buitenkant van het kapsel uit; de verdikking ligt dus binnen de plooi. Op een dorsomediaal aanzicht, waarbij de condylus medialis van het femur is opgetild en het kapsel gedeeltelijk weggesneden, blijkt het lig. cruciatum anterius (LCrA) duidelijk tegen het buitenblad van de kapselplooi te zijn neergelegd (figuur 2.140, lig. cruciatum posterius (LCrP) is niet getekend). Op een dorsolateraal aanzicht, waarbij het lig. cruciatum posterius op dezelfde wijze is blootgelegd, blijkt dit ligament tegen het binnenblad van de kapselplooi te zijn neergelegd (figuur 2.141).

Merk op dat niet alle vezels van de kruisbanden even lang zijn, noch dezelfde richting hebben (figuur 2.143). Tijdens bewegen zijn ze dus niet allemaal gelijktijdig gespannen (figuur 1.49 t/m 2.153).

Figuur 2.140 en 2.141 tonen bovendien de condylaire platen, die intact zijn gelaten ter hoogte van de condylus medialis van het femur en gedeeltelijk zijn verwijderd ter hoogte van de condylus lateralis van het femur. Op een frontale doorsnede door het achterste deel van de condyli van het femur is te zien dat de gewrichtsholte in compartimenten is te verdelen (figuur 2.142, het femur en de tibia zijn kunstmatig van elkaar gehaald). – In het midden bevindt zich de kapselplooi. Deze wordt verdikt door de kruisbanden en verdeelt de holte in twee helften. De plooi wordt naar voren voortgezet door het corpus adiposum (figuur 2.69). – Iedere helft van het gewricht wordt in twee holten verdeeld door de menisci, namelijk een holte boven de menisci die correspondeert met de holte tussen femur en menisci, en een holte onder de menisci die correspondeert met de holte tussen tibia en menisci.

138

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

a

b

A

LCr

5x b

3x L

CrP

LCrP

LCrA

5 cm ML

MM

Figuur 2.143 j

Figuur 2.144 j

LCL

LCrA

S

LCrA LCrP

Figuur 2.146 j

1,7 cm

LCM

Figuur 2.145 j

Figuur 2.147 j

LCrP

a

139

2 De knie

De richting van de kruisbanden Driedimensionaal blijken de kruisbanden elkaar inderdaad in de ruimte te kruisen (figuur 2.143). In het sagittale vlak lopen ze gekruist (figuur 2.144): het lig. cruciatum anterius loopt schuin naar boven en naar achteren, terwijl het lig. cruciatum posterius schuin naar boven en naar voren loopt. De banden kruisen ook in het frontale vlak, want op de tibia zitten ze vast (zwarte punten) ter hoogte van de voor-achterwaartse as (pijl S), terwijl ze op het femur 1,7 cm uit elkaar vastzitten (figuur 2.145, achteraanzicht). Hieruit volgt dat het lig. cruciatum posterius schuin naar boven en naar mediaal loopt en het lig. cruciatum anterius schuin naar boven en naar lateraal. In het horizontale vlak daarentegen lopen ze parallel aan elkaar (figuur 2.159).

De kruisbanden lopen niet alleen gekruist ten opzichte van elkaar, maar ook ten opzichte van de collaterale band aan dezelfde zijde. Zo kruist het lig. cruciatum anterius het lig. collaterale laterale en kruist het lig. cruciatum posterius het lig. collaterale mediale (figuur 2.146 en 2.147). De schuine richting van de vier banden wisselt dus met de kijkrichting: van buiten naar binnen of andersom.

De kruisbanden hebben niet dezelfde inclinatiehoek (figuur 2.144); bij extensie van de knie ligt het lig. cruciatum anterius meer verticaal, terwijl het lig. cruciatum posterius meer horizontaal ligt; voor de globale richting naar de aanhechtingen aan het femur geldt hetzelfde: die van het lig. cruciatum posterius is horizontaal (b) en die van het lig. cruciatum anterius verticaal (a). De verhouding in lengte tussen de twee kruisbanden is constant: de lengte van het lig. cruciatum anterius (de langste) is altijd vijfderde maal de lengte van het lig. cruciatum posterius. Deze verhouding is een van de belangrijkste kenmerken van de knie en bepaalt de functie van de kruisbanden (figuur 2.148) en de vorm van de condyli van het femur. De aanhechtingen aan de tibia bevinden zich bij een volwassene gemiddeld 5 cm van elkaar af.

140

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

b

b

c

c

c

d

a

B

a

B

d

b

c a

d

b d

a

A

A

Figuur 2.148 j

Figuur 2.149 j

Figuur 2.150 j

c c

a

c

b

a

d

Figuur 2.151 j

Figuur 2.154 j

Figuur 2.152 j

b d

a

Figuur 2.153 j

b

d

141

2 De knie

De mechanische rol van de kruisbanden De kruisbanden verzorgen de stabiliteit van de knie in voor-achterwaartse richting en laten scharnierbewegingen toe, waarbij het contact tussen de gewrichtsvlakken gehandhaafd blijft.

Hun rol kan geı¨llustreerd worden aan de hand van een makkelijk te maken mechanisch model (figuur 2.148): twee plankjes, A en B, zijn met elkaar verbonden door de banden ab en cd, die van het uiteinde van het ene plankje naar het uiteinde van het andere plankje zijn gespannen, tegengesteld aan elkaar; zo kunnen ze het ene plankje ten opzichte van het andere plankje om twee scharnieren kantelen, waarbij a dichter bij c komt of b dichter bij d. Het is echter onmogelijk om het ene plankje ten opzichte van het andere plankje te verschuiven.

De kruisbanden van de knie zijn op dezelfde wijze bevestigd en hebben een gelijke functie, behalve dat ze ongelijk van lengte zijn en de afstanden ad en eb niet gelijk zijn. Onder deze omstandigheden zijn er niet langer twee buigpunten, maar een hele serie, die op de kromming aan de achterkant van de condylus van het femur liggen; net als bij het model is het verschuiven in voor-achterwaartse richting onmogelijk (figuur 2.148, schuiflade). Bij flexie vanuit de rechte stand kantelt lijn eb van het femur, waardoor het lig. cruciatum posterius (cd) rechter gaat staan, terwijl het kruispunt van de banden naar achteren glijdt en het lig. cruciatum anterius (ab) horizontaal komt te liggen (figuur 2.150 en 2.151). Zodra het lig. cruciatum anterius plat op het tibiaplateau ligt, klieft de band de eminentia intercondylaris als een broodmes (figuur 2.154): bij flexie komt het tussen de tubercula intercondylaris te liggen. Bij 908 flexie ligt het lig. cruciatum anterius (ab) volkomen horizontaal en het lig. cruciatum posterius (cd) verticaal (figuur 2.152). Bij maximale flexie is het lig.

cruciatum anterius (ab) ontspannen (figuur 2.153). Bij hyperextensie zijn beide kruisbanden gespannen (figuur 2.149): het lig. cruciatum anterius komt in de diepte van de fossa intercondylaris c te liggen (de spanning van het lig. cruciatum posterius wordt beschreven aan de hand van figuur 2.156).

De mate van spanning bij flexie en extensie is nog steeds een twistpunt. Roud (1913) beweert dat altijd sommige vezels, die in lengte verschillen, gespannen zijn (figuur 2.143). Strasser (1917) daarentegen beweert aan de hand van een mechanisch model dat ze niet gelijktijdig gespannen ku´nnen zijn: het ligamentum cruciale anterior wordt gespannen bij extensie en het ligamentum cruciale posterior bij flexie. Het lijkt er echter op dat Roud gelijk heeft en wel om twee redenen: ten eerste is er bij een normale knie in geen enkele stand een schuifbeweging naar voren of naar achteren mogelijk. Ten tweede kunnen we aantonen met behulp van het model van Strasser, onder een andere hoek bezien, dat de vorm van het achterste deel van de condyli van het femur precies de kromming voorstelt die gevormd wordt door de verschillende standen van het tibiaplateau tussen flexie en maximale extensie, wat bewijst dat geen van de kruisbanden van lengte verandert als de condylus van het femur in contact blijft met het tibiaplateau. Deze belangrijke kennis valt ook af te leiden uit het feit dat de vorm van de condyli van het femur wiskundig bepaald is door de lengte van de kruisbanden, de verhouding ervan en de aanhechtingsplaatsen. Door de lengte, de verhouding in lengte en de aanhechtingen van de kruisbanden te veranderen, zijn verschillende krommingen te ontwerpen, alle verwant met de krommingen van de condyli.

142

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

II III

I

III

II

I

c b b''

b'

c' f

a

d

e

Figuur 2.155 j

Figuur 2.157 j

c''

Figuur 2.156 j

Figuur 2.158 j

143

2 De knie

De mechanische rol van de kruisbanden (vervolg) Eerder werd al beschreven dat de beweging van de condyli van het femur ten opzichte van de condyli van de tibia bestaat uit een combinatie van rollen en slippen (paragraaf 2.5). Het rollen is makkelijk te begrijpen, maar hoe is het slippen te verklaren in een gewricht waarbij de gewrichtsuiteinden zo slecht op elkaar passen? Er zijn zeker actieve factoren bij betrokken: de extensoren trekken bij extensie de tibia ten opzichte van het femur naar voren (paragraaf 2.14) en omgekeerd trekken de flexoren het tibiaplateau tijdens flexie naar achteren. Bij bestudering van de bewegingen bij een anatomisch preparaat blijkt echter de rol van de passieve factoren te overheersen, vooral die van de kruisbanden. De kruisbanden trekken de condyli van het femur terug en laten ze ten opzichte van de condyli van de tibia glijden in een richting die omgekeerd is aan het rollen. Als de condylus van het femur vanuit extensiestand (1) zou rollen zonder te slippen, zou de condylus naar achteren verplaatst worden (II) en zou de aanhechting aan het femur b van het lig. cruciatum anterius ab op plaats b¢ terechtkomen, waarbij deze over het traject bb¢ verplaatst zou zijn (figuur 2.155). Punt b kan zich echter alleen verplaatsen volgens een cirkelbaan met middelpunt a en straal ab (ervan uitgaande dat de band niet gerekt kan worden); hieruit volgt dat het werkelijke traject van b niet bb¢ is maar bb", wat past bij een stand van de condylus (III) die meer naar voren ligt vergeleken met stand II; het verschil is afstand e. Bij flexie wordt het lig. cruciatum anterius gespannen en wordt de condylus van het femur naar voren getrokken. Men kan dus zeggen dat het lig. cruciatum anterius bij flexie verantwoordelijk is voor het naar voren glijden van de condylus van het femur tijdens het naar achteren rollen. Op dezelfde wijze valt de rol van het lig. cruciatum posterius bij extensie aan te tonen (figuur 2.156). Tijdens het rollen van stand I naar stand II wordt de condylus van het femur door het lig. cruciatum posterius cd naar achteren getrokken. Het traject dat de aan-

hechting aan het femur c aflegt, is niet cc¢, maar cc" op een cirkel met middelpunt d en straal dc. Hieruit volgt dat de condylus over een afstand f naar achteren glijdt om in stand III te komen. Bij extensie is het lig. cruciatum posterius verantwoordelijk voor het naar achteren glijden van de condylus van het femur tijdens het naar voren rollen.

Schuifbewegingen Schuifbewegingen zijn abnormale bewegingen, waarbij de tibia ten opzichte van het femur in voor-achterwaartse richting verplaatst. Ze worden onderzocht bij 908 flexie van de knie. Als het mogelijk is de tibia ten opzichte van het femur naar achteren (witte pijl) te verplaatsen, is sprake van een achterwaartse verschuiving (figuur 2.157). Het valt makkelijk te begrijpen dat deze beweging normaal onmogelijk is vanwege weerstand van het lig. cruciatum posterius; als deze band kapot is (zwarte pijl) wordt achterwaartse verschuiving mogelijk en is de stabiliteit van de knie verminderd. Het is gemakkelijk te onthouden dat bij een laesie van het lig. cruciatum posterius achterwaarts verschuiven mogelijk is. Als het mogelijk is de tibia ten opzichte van het femur naar achteren (witte pijl) te verplaatsen, is sprake van een achterwaartse verschuiving (figuur 2.158). Daarmee wordt een laesie van het lig. cruciatum anterius aangetoond.

144

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Figuur 2.159 j

Figuur 2.163 j

Figuur 2.160 j

Figuur 2.164 j

Figuur 2.161 j

Figuur 2.162 j

Figuur 2.165 j

Figuur 2.166 j

2.13

Figuur 2.167 j

Figuur 2.168 j

de rotatiestabiliteit van de knie bij extensie Rotatiebewegingen van de knie zijn alleen mogelijk bij flexiestand van de knie. Bij maximale extensie is rotatie onmogelijk: deze wordt verhinderd door de spanning van de collaterale banden en de kruisbanden. Van bovenaf gezien verlopen de kruisbanden schuin (figuur 2.159; met transparante condyli van het femur): het lig. cruciatum anterius (wit) loopt naar beneden, naar voren en naar mediaal; het lig. cruciatum posterius (zwart) loopt naar beneden, naar achteren en naar lateraal. In figuur 1.61 wordt een rechter knie

145

2 De knie

getoond: Hier liggen de kruisbanden uit elkaar ‘gedraaid’ (het tibiaplateau draaide met de wijzers van de klok mee om de rotatieas). Bij exorotatie van de tibia ten opzichte van het femur (hier: met de wijzers van de klok mee) gaan de kruisbanden uit elkaar (figuur 2.160). Ze gaan meer verticaal lopen, terwijl de tibia iets van het femur af komt te liggen (figuur 2.161): bij exorotatie ontspannen de kruisbanden. Bij endorotatie van de tibia ten opzichte van het femur (hier draait het rechtertibiaplateau tegen de wijzers van de klok in) komen de kruisbanden tegen elkaar aan te liggen en draaien ze om elkaar heen, waardoor ze korter worden (figuur 2.162 en 2.163); de tibia wordt krachtiger tegen het femur gehouden. Bij endorotatie worden de kruisbanden dus gespannen. Het is gemakkelijk te begrijpen dat, als de condyli van het femur al tegen de condyli van de tibia aanliggen, de kruisbanden bij een gestrekte knie endorotatie verhinderen. Let wel: in figuur 2.161 en fig. 2.163 zijn – om didactische redenen – extreem lange kruisbanden getekend, is de afstand tussen femur en tibia extreem groot gekozen en de endorotatie van de tibia verveelvoudigd. Eenzelfde redenering kan opgezet worden om de rol van de collaterale banden uit te leggen. De collaterale banden lopen schuin en liggen met de wijzers van de klok mee (rechts) om de rotatieas gedraaid (figuur 2.164). Bij endorotatie van de tibia (hier: tegen de wijzers van de klok in) komen de collaterale banden meer verticaal te liggen (figuur 2.165 en 2.166); de tibia komt iets van het femur af: de collaterale banden ontspannen bij endorotatie. Bij exorotatie van de tibia gaan de banden schuiner lopen en de condyli van de tibia worden met meer kracht tegen het femur gehouden (figuur 2.167 en 2.168). De collaterale banden worden gespannen bij exorotatie. Hieruit volgt dat de collaterale banden bij een gestrekte knie exorotatie verhinderen. De rotatiestabiliteit van de knie wordt dus door de collaterale banden en kruisbanden verzorgd.

De rotatiestabiliteit van de knie in flexiestand Donald B. Slocum en Robert L. Larson (J. Bone and Joint Surg., maart 1968) onderzochten de rotatiestabiliteit van de knie in flexiestand bij voetballers. Voetballers brengen hun knie met veel kracht in exorotatie als ze plotseling een draaibeweging maken in de richting die tegengesteld is aan het belaste been. Donald & Larson toonden de belangrijke rol van het mediale deel van het kapsel aan. Zo loopt het voorste derde deel veel kans om te scheuren als er onverwachts een kracht in valgusexorotatierichting uitgeoefend wordt bij 908 flexie van de knie; is het achterste derde deel kwetsbaar bij extensie van de knie, en het middelste derde deel, dat op te vatten is als een diepe bundel van het lig. collaterale mediale, kan scheuren als de kracht uitgeoefend wordt op een 30 tot 908 geflecteerde knie. Bovendien begint bij flexie van de knie van 908 of meer het lig. cruciatum anterius te ontspannen gedurende de eerste 15 tot 208 exorotatie; vervolgens komt het op spanning te staan en kan het zelfs scheuren als het bij voortgezette exorotatie om de mediale kant van de condylus lateralis van het femur draait. Samengevat kan een kracht toegebracht in de richting van valgus-exorotatie bij een gebogen knie achtereenvolgens veroorzaken: – een scheur in het voorste derde deel van het kapsel; – een scheur in het lig. collaterale mediale, eerst de diepe laag, vervolgens de oppervlakkige vezels; – een scheur in het lig. cruciatum anterius; – een laesie van de meniscus medialis.

146

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Q2

Q 4 Q

Q2 2

3

Q1 Q4

1

Q5 Q6

Q3

Figuur 2.169 j

Q4

Figuur 2.170 j

Q6

Figuur 2.171 j

Q5 Q3

Figuur 2.172 j

2.14 de extensoren van de knie De m. quadriceps femoris is de extensor van de knie. Het is een krachtige spier: hij heeft een fysiologische doorsnede van 148 cm2 en een hefhoogte van 8 cm, zodat hij een arbeid kan leveren van 42 kgm. De m. quadriceps is drie keer zo sterk als de flexoren: dit houdt verband met het feit dat hij tegen de zwaartekracht in moet werken. Eerder kwam echter aan de orde dat bij hyperextensie van de knie de activiteit van de m. quadriceps femoris niet nodig is om rechtop te blijven staan (figuur 2.128), maar dat vanuit een geringe flexiestand de m. quadriceps femoris wel veel kracht moet leveren om het vallen ten gevolge van flexie van de knie te verhinderen. De m. quadriceps bestaat, zoals de naam aangeeft, uit vier spieren, met een gemeenschappelijke insertiepees, die aan de tuberositas tibiae vastzit (figuur 2.169): drie mo-

147

2 De knie

noarticulaire spieren, de m. vastus intermedius (1), de m. vastus lateralis (2) en de m. vastus medialis (3), en e´e´n biarticulaire spier, de m. rectus femoris (4). (Voor de functie van de m. rectus femoris, zie figuur 2.173 t/m 2.177). De drie monoarticulaire spieren geven alleen extensie van de knie. De mm. vasti lateralis en medialis hebben nog een component in dwarse richting; als deze twee spieren samen contraheren en elkaar in evenwicht houden, wordt de kracht uitgeoefend in de asrichting van het dijbeen. Als echter een van de spieren overheerst, kan de patella naar lateraal getrokken worden naar een abnormale stand: een van de vele factoren die een rol spelen bij herhaaldelijke luxatie van de patella (figuur 2.104). De patella is als een sesambot opgenomen in het extensorenapparaat van de knie. Hij is van belang voor het vergroten van de effectiviteit van de m. quadriceps femoris, doordat hij de tractiekracht naar voren verplaatst. Dit kan makkelijk aangetoond worden door het krachtendiagram met en zonder de patella te bestuderen.

Het krachtendiagram van de m. quadriceps femoris Met patella Kracht Q van de m. quadriceps femoris, die uitgeoefend wordt op de patella, kan in twee vectoren worden ontbonden (figuur 2.170): kracht Q1, die gericht is naar de flexie- en extensieas en die de patella bij de facies patellaris houdt, en kracht Q2, die de richting heeft van het verlengde van het lig. patellae. Kracht Q2, uitgeoefend op de tuberositas tibiae, kan op zijn beurt weer worden ontbonden in twee loodrecht op elkaar staande vectoren: kracht Q3, die gericht is naar de flexie- en extensieas en die de tibia tegen het femur houdt, en kracht Q4, die als enige component extensie geeft: hij

beweegt de tibia ten opzichte van het femur naar voren. Zonder patella Bij verwijderde patella (patellectomie) luidt deze redenering als volgt (figuur 2.171): kracht Q van de m. quadriceps femoris, aangenomen dat deze gelijk is als in de situatie me´t patella, wordt direct uitgeoefend op de facies patellaris en op de tuberositas tibiae. De pees zonder patella raakt nu aan de facies patellaris en oefent er geen kracht meer op uit (geen vector). De kracht kan ontbonden worden in twee vectoren: Q5, de kracht die de tibia tegen het femur houdt, en Q6, de kracht die extensie geeft; de tangentie¨le component Q6 is net zoveel afgenomen als de centripetale component Q5 toegenomen is. De effectieve kracht Q4 blijkt 50 procent groter te zijn dan de effectieve kracht Q6 (figuur 2.172). De patella, die de pees van de m. quadriceps femoris ‘als een schraag’ optilt, vergroot de effectiviteit van de m. quadriceps femoris. Bij afwezigheid van de patella wordt weliswaar de gewrichtscomponent Q3 groter, maar dit wordt weer tenietgedaan door het verlies aan bewegingsomvang in flexierichting, wat te wijten is aan de verkorting van het extensorenapparaat. De patella is dus een mechanisch gezien heel nuttige structuur en zou dan ook niet verwijderd dienen te worden, mits dit absoluut noodzakelijk is.

148

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

a

c

III

f

c d

e

b

b

IV

II

I

Figuur 2.173 j

Figuur 2.175 j

Figuur 2.174 j

Figuur 2.176 j

Figuur 2.177 j

149

2 De knie

De functie van de m. rectus femoris De m. rectus femoris levert slechts een vijfde deel van de totale kracht van de m. quadriceps femoris; op zichzelf staand kan hij geen maximale extensie geven. De spier speelt echter een speciale rol, omdat het een biarticulaire spier is. Omdat de m. rectus femoris zowel bij de heup als bij de knie voor de flexie- en extensieas langs loopt, geeft hij anteflexie van de heup en extensie van de knie (figuur 2.173). Zijn effectiviteit als extensor van de knie hangt echter af van de stand van de heup en omgekeerd is zijn rol als anteflexor van de heup afhankelijk van de stand van de knie. Dat komt omdat de afstand tussen de spina iliaca anterior inferior (a) en de bovenste rand van de facies patellaris bij anteflexie (ac) korter is dan in de rechte stand (ab) (figuur 2.174). Dit lengteverschil (e) geeft een relatieve verlenging van de spier als de heup geanteflecteerd is en de knie ten gevolge van het gewicht van het onderbeen geflecteerd (II): in die stand zijn de drie mm. vasti efficie¨nter voor extensie van de knie (III) dan de m. rectus femoris, die reeds door anteflexie van de heup verkort is. Als daarentegen de heup voorbij de rechte stand (I) in retroflexiestand (IV) komt, neemt de afstand tussen de twee aanhechtingen van de m. rectus femoris (ad) met een afstand (f ) toe, waardoor de m. rectus femoris aangespannen wordt (relatieve verkorting) en de effectiviteit toeneemt.

Dit komt voor tijdens het hardlopen of het gaan, als het achterste been geheven wordt (figuur 2.175): door de activiteit van de mm. glutei wordt de heup geretroflecteerd, terwijl de knie en de enkel in extensie respectievelijk plantaire flexie blijven; de m. quadriceps bezit dan een grotere kracht ten gevolge van de toegenomen effectiviteit van de m. rectus femoris. De m. gluteus maximus is zowel een antagonist als een synergist van de m. rectus femoris: antagonist ten opzichte van de heup en synergist ten opzichte van de knie. Als het zwaaibeen naar voren wordt gebracht vanuit de standfase, contraheert de m. rectus femoris om zowel anteflexie van de heup als extensie van de knie te geven (figuur 2.176). De ligging van de m. rectus femoris als biarticulaire spier is dus nuttig in twee fasen van het gaan: bij de afzet van het achterste been en tijdens het naar voren halen van het zwaaibeen (hoofdstuk 3). Ten slotte is flexie van de knie gunstig voor anteflexie van de heup die wordt gegeven door de m. rectus femoris: bij een sprong met gebogen kniee¨n doen de mm. recti femoris effectief mee met anteflexie van de heupen (figuur 2.177).

150

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

d' g'

d

IV

g 0 +

7 6

III c

f a

c'

5 4 3 2 1

b' e

II b V

Figuur 2.178 j

Figuur 2.179 j

Figuur 2.180 j

Figuur 2.181 j

I

151

2 De knie

2.15 de flexoren van de knie De flexoren van de knie liggen in de dorsale loge van het bovenbeen (figuur 2.178): – de spieren van de ischiocrurale groep: de m. biceps femoris (1), de m. semitendinosus (2) en de semimembranosus (3); – de spieren die de pes anserinus vormen: de m. gracilis (4), de m. sartorius (5) en de m. semitendinosus (die ook tot de spieren van de ischiocrurale groep gerekend wordt); – de m. popliteus (figuur 2.188); – de m. gastrocnemius (6 en 7), die praktisch geen flexie van de knie geeft, maar plantaire flexie van de enkel (figuur 4.87). Al deze spieren zijn biarticulair, behalve de m. biceps femoris caput breve (figuur 2.185) en de m. popliteus (figuur 2.188); deze zijn monoarticulair. De biarticulaire flexoren geven dus tevens retroflexie van de heup; hun activiteit op de knie is afhankelijk van de stand van de heup. De m. sartorius (5) geeft anteflexie, abductie en exorotatie van de heup en tegelijkertijd flexie van de knie. De m. gracilis geeft voornamelijk adductie en een beetje anteflexie van de heup en tegelijkertijd flexie en endorotatie van de knie (figuur 2.186). De spieren van de ischiocrurale groep geven zowel retroflexie van de heup (figuur 1.16) als flexie van de knie; hun activiteit op de knie wordt bepaald door de stand van de heup (figuur 2.179).

Bij anteflexie van de heup wordt de afstand ab tussen de aanhechtingen van deze spieren gelijkmatig groter, omdat het middelpunt van de heup (O), waaromheen het femur draait, niet samenvalt met punt a, waaromheen de spieren bewegen. Naarmate er meer anteflexie plaatsvindt in de heup, worden de spieren van de ischiocrurale groep relatief meer verkort en worden ze meer gespannen. Bij 408 anteflexie van de heup (stand II) kan de relatieve verkor-

ting nog gecompenseerd worden door passieve flexie van de knie (ab = ab¢), maar bij 908 anteflexie (stand III) is de relatieve verkorting zodanig dat, zelfs als de knie in 908 flexie staat, er nog een belangrijke relatieve verkorting (f ) bestaat. Bij meer dan 908 anteflexie van de heup (stand IV) wordt het erg moeilijk om de kniee¨n in volledige extensie te houden (figuur 2.180): de relatieve verkorting (g) is net geheel ‘opgeslorpt’ door de elasticiteit van de spieren, die aanzienlijk afneemt bij gebrek aan oefening.

Als de spieren van de ischiocrurale groep gespannen zijn door anteflexie van de heup, neemt de effectiviteit van deze spieren als flexoren van de knie toe: als bij het klimmen een van de benen naar voren wordt gebracht, is de anteflexie van de heup gunstig voor flexie van de knie (figuur 2.181). Omgekeerd is extensie van de knie gunstig voor de retroflexieactiviteit van de spieren van de ischiocrurale groep op de heup: dit komt voor als een voorover gebogen romp weer opgericht wordt (figuur 2.180); verder komt het voor bij het klimmen, als het voorste been het achterste wordt. Als de heup in maximale retroflexie gebracht wordt (stand V), ondergaan de spieren van de ischiocrurale groep een relatieve verlenging (e), wat verklaart dat flexie van de knie dan minder krachtig wordt (figuur 2.10). Dit onderstreept het nut van de monoarticulaire spieren (m. popliteus en m. biceps femoris caput breve), die dezelfde effectiviteit behouden onafhankelijk van de stand van de heup.

De totale arbeid van de flexoren van de knie is 15 kgm, iets meer dan een derde van de arbeid van de m. quadriceps femoris.

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

X

Endo

Exo A B

B

A X'

Figuur 2.182 j

Figuur 2.183 j

Figuur 2.184 j

2 1

3 4 5

6

1'

Exo

152

do

En

Figuur 2.185 j

Figuur 2.187 j

Figuur 2.186 j

Figuur 2.188 j

7

153

2 De knie

2.16 de rotatoren van de knie De flexoren van de knie zijn tegelijkertijd rotatoren. Ze kunnen in twee groepen worden verdeeld, afhankelijk van hun insertie op het onderbeenskelet (figuur 2.182). – De spieren die lateraal van de verticale rotatieas van de knie XX¢ aanhechten. Dit zijn de exorotatoren (A), namelijk de m. biceps femoris (1) en de m. tensor fasciae latae (2) (figuur 2.185). Als ze het laterale deel van het tibiaplateau naar achteren trekken, veroorzaken ze een draaiing, waarbij de tenen meer naar lateraal gaan wijzen (figuur 2.183). De m. tensor fasciae latae geeft alleen flexie en exorotatie bij flexie van de knie. Bij volledige extensie van de knie geeft hij geen rotatie meer en wordt hij een extensor: hij zet de extensie ‘op slot’. De m. biceps femoris caput breve is de enige monoarticulaire exorotator: de stand van de heup heeft dus geen enkele invloed op zijn werking. – De spieren die mediaal van de verticale rotatieas van de knie XX¢ aanhechten. Dit zijn de endorotatoren (B), namelijk de m. sartorius (3), de m. semitendinosus (4), de m. semimembranosus (5), de m. gracilis (6) en de m. popliteus (7) (figuur 2.185 en 2.186). Als deze spieren het mediale deel van het tibiaplateau naar achteren trekken, veroorzaken ze een draaiing, waarbij de tenen meer naar mediaal gaan wijzen (figuur 2.184). Ze fungeren als ‘teugels’ voor de exorotatie van de knie in flexiestand en beschermen op deze wijze het kapsel en de banden als deze zwaar belast worden door een ruwe draai van het belaste been af. De m. popliteus vormt als enige een uitzondering hierop (figuur 2.188, achteraanzicht): hij zit vast op de achterkant van het uiteinde van de tibia, loopt onder de boog van het lig. popliteum arcuatum door, en dringt vervolgens het kapsel van de knie binnen (zie ook figuur 2.131). Eerst geeft hij vezels af die vastzitten aan de achterrand van de meniscus lateralis, vervolgens glipt hij aan de binnenkant van het kapsel – maar buiten de membrana synovialis – tussen het lig.

collaterale laterale en de meniscus lateralis door en zit dan vast in de diepte van de sulcus popliteus, een kleine holte in het onderste deel van de laterale kant van de condylus lateralis van het femur (figuur 2.186). De m. popliteus is de enige monoarticulaire endorotator; zijn werking wordt dus niet beı¨nvloed door de stand van de heup. De werking van de m. popliteus wordt gemakkelijk begrepen aan de hand van een bovenaanzicht van het tibiaplateau (figuur 2.187): de m. popliteus (zwarte pijl) trekt het achterste deel van het tibiaplateau naar lateraal.

Globaal levert de groep endorotatoren iets meer arbeid (2 kgm) dan de groep exorotatoren (1,8 kgm).

154

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

30°

Figuur 2.189 j

Figuur 2.190 j

20°

x b a

20°

0 a'

Figuur 2.191 j

Figuur 2.192 j

b'

y

155

2 De knie

2.17 de slotrotatie van de knie Aan de hand van figuur 2.15 tot en met 2.19 is beschreven dat het eind van extensie gepaard gaat met een lichte exorotatie en het begin van flexie altijd plaatsvindt met enige endorotatie. Deze rotatiebewegingen vinden automatisch plaats, dat wil zeggen dat ze niet door de wil te beı¨nvloeden zijn. Deze slotrotatie kan bij een anatomisch preparaat bewezen worden door middel van het onderzoek van Roud. – Sla in het tibiaplateau en in het condylusmassief van het femur twee dwarse horizontale pinnen, die zuiver parallel lopen bij extensie van de knie (figuur 2.189, bovenaanzicht). – Als het femur ten opzichte van de gefixeerde tibia wordt geflecteerd, is te zien dat de as van het femur schuin naar achteren en naar mediaal gaat lopen (figuur 2.190; rechterknie). Bij 908 flexie vormen de twee pinnen in het horizontale vlak een hoek van 308, die geopend is naar lateraal en naar achteren (naar Roud 458). – Bij plaatsing van de as van het femur in sagittale richting, loopt de tibiapin van mediodorsaal naar lateroventraal, wat wijst op endorotatie van de tibia ten opzichte van het femur (figuur 2.191). Deze pin vormt een hoek van 208 met de lijn loodrecht op de as van het femur. Flexie van de knie gaat dus gepaard met een gekoppelde endorotatie van 208. Het verschil van 108 ontstaat doordat de femurpin (niet in de figuur aangegeven) niet loodrecht op de as van de diafyse staat vanwege de fysiologische valgusstand van de knie, maar er een hoek van 808 mee vormt (figuur 2.3). – Dit onderzoek kan ook omgekeerd: beweeg van 908 flexie van de knie, waarbij de pinnen divergeren, naar volledige extensie, waarbij de pinnen parallel liggen (figuur 2.189 en 2.190); zo bewijst men een gekoppelde exorotatie bij extensie van de knie.

Er vindt endorotatie van de tibia plaats bij flexie, omdat de condylus lateralis van het femur meer naar achteren rolt dan de condylus medialis (figuur 2.192): bij extensie van de knie liggen de raakpunten a en b op een dwarse lijn Ox; bij flexie rolt de condylus medialis van a naar a¢ (5,6 mm) en de condylus lateralis van b naar b¢ (10 tot 12 mm); de raakpunten in flexiestand a¢ en b¢ liggen op lijn Oy, die met Ox een hoek van 208 vormt. Om Oy dwars te krijgen, dient de tibia 208 te endoroteren.

156

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

d

c

a

c'

d'

c'

Figuur 2.193 j

Figuur 2.194 j

Figuur 2.195 j

Figuur 2.196 j

b

Endo

Exo

Figuur 2.197 j

Figuur 2.198 j

157

2 De knie

Het verschil in het naar achteren rollen van de condyli wordt veroorzaakt door drie factoren. – De ongelijke lengte van de omtrek van de condyli van het femur (figuur 2.193 en 2.194). Als men de lengte van de gewrichtsvlakken van de condylus medialis en de condylus lateralis van het femur vergelijkt door ze over een vlak oppervlak te rollen, wordt zichtbaar dat de lengte bd¢ van de dorsale kromming van de condylus lateralis iets groter is dan die van de condylus medialis (ac¢ = bc¢). Dit verklaart voor een deel dat de condylus lateralis meer naar achteren rolt dan de condylus medialis. – De vorm van de condyli van de tibia. De condylus medialis van het femur rolt weinig naar achteren, omdat hij in een concave condylus van de tibia gehouden wordt, terwijl de condylus lateralis van het femur over de dorsale helling van de convexe condylus van de tibia glijdt (figuur 2.195 en 2.196). – De richting van de collaterale banden. Als de condyli van het femur ten opzichte van

de condyli van de tibia naar achteren rollen, blijft het lig. collaterale mediale langer gespannen dan het lig. collaterale laterale (figuur 2.195 en 2.196). Deze laatste geeft aan de condylus lateralis van het femur meer ruimte om naar achteren te rollen vanwege de schuine richting.

Er bestaan ook rotatiekoppels. – De overheersende werking van de spieren, die flexie en endorotatie geven (figuur 2.197). Dit zijn de spieren die de pes anserinus vormen (zwarte pijl) en de m. popliteus (witte pijl). – De spanning van het lig. cruciatum anterius aan het eind van de extensie (figuur 2.198). Aangezien de band daar lateraal van de as loopt, geeft hij door zijn spanning exorotatie.

158

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

De enkel

Figuur 3.0 j

3

De enkel

Het enkelgewricht, of het tibiotarsale gewricht, is het distale gewricht van de onderste extremiteit. Het is een scharniergewricht: het bezit slechts e´e´n graad bewegingsvrijheid. Dit gewricht bepaalt de bewegingen van het been ten opzichte van de voet in het sagittale vlak. Hierdoor vervult het gewricht een essentie¨le rol bij het lopen op zowel een vlakke als een ongelijke ondergrond.

160

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

X

X'

Z Y

Figuur 3.1 j

161

3 De enkel

Het gewrichtscomplex van de voet Het enkelgewricht is slechts een deel, maar wel het belangrijkste – Farabeuf spreekt van ‘de koningin’ – van het geheel van het gewrichtscomplex van het achterste deel van de voet. Dit samenstel van gewrichten functioneert, hierin bijgestaan door de axiale rotatie in het kniegewricht, in feite als een gewricht met drie graden bewegingsvrijheid. Hierdoor is het mogelijk het voetgewelf in alle richtingen te bewegen, wat aanpassing aan onregelmatigheden van de ondergrond mogelijk maakt. Een sterke gelijkenis met de bovenste extremiteit dringt zich op: de gewrichten van de pols maken het, in combinatie met pronatie en supinatie, mogelijk de hand in elk vlak te plaatsen. Wel dient vastgesteld te worden dat de bewegingsuitslagen van de voet duidelijk minder groot zijn dan die van de hand.

De assen De drie hoofdassen van dit gewrichtscomplex (figuur 3.1) snijden elkaar ongeveer op het niveau van de achtervoet. Met de voet in uitgangspositie maken deze assen rechte hoeken met elkaar.

In de figuur veroorzaakt extensie van de enkel een verplaatsing van as Z. De dwarse as XX¢ loopt door de twee malleoli en komt overeen met de as van het bovenste spronggewricht. De as ligt vrijwel in het frontale vlak en bepaalt de flexie-extensiebeweging van de voet (figuur 3.2 en 3.3) die in het sagittale vlak plaatsvindt. De lengteas van het been Y loopt verticaal en bepaalt de abductie- en adductiebeweging van de voet in een transversaal vlak. Deze bewegingen kunnen plaatsvinden dankzij de rotatiemogelijkheid in de gebogen knie (figuur 2.12 t/m 2.14). Abductie- en adductiebewegingen ontstaan in veel geringere mate in de gewrichten van de achtervoet en treden altijd op in combinatie met de bewegingen om de derde as (paragraaf 4.1). De lengteas van de voet Z loopt horizontaal en ligt in een sagittaal vlak. Deze as bepaalt de stand van de voetzool: ‘kijkend’ naar beneden, naar buiten en naar binnen. In analogie met de bovenste extremiteit noemt men deze bewegingen pronatie en supinatie.

162

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

b c 10

B

20

30 A

20 C

Figuur 3.2 j

Figuur 3.3 j

B

A

+

B'

A

C'

+

Figuur 3.4 j

Figuur 3.5 j

C

163

3 De enkel

3.1

de bewegingen van de enkel en hun omvang Dorsale en plantaire flexie De ruststand (figuur 3.2) komt overeen met de positie waarbij de voetzool loodrecht op de lengteas van het been staat (A). Vanuit deze stand vindt flexie van de enkel (B) plaats. Dit is de beweging waarbij de voetrug de voorzijde van het onderbeen nadert; een andere naam hiervoor is dorsale flexie. Bij extensie van de enkel verwijdert de voetrug zich van de voorzijde van het onderbeen (C). De voet nadert een positie gelegen in het verlengde van het been. Deze beweging wordt plantaire flexie genoemd, een onjuiste benaming, want het begrip flexie houdt immers een beweging in die delen van de extremiteit dichter bij de romp brengt. In figuur 3.2 is duidelijk zichtbaar dat de bewegingsomvang bij plantaire flexie groter is dan bij dorsale flexie. Om de verplaatsingshoeken te meten, is het beter om uit te gaan van de hoek die de voetzool met de as van het been maakt dan als referentie het bewegingscentrum van het tibiotarsale gewricht nemen (figuur 3.3): – is deze hoek scherp (b), dan is er sprake van dorsale flexie. De omvang hiervan is 20 a` 308, met een individuele variatie van 108 (gearceerd traject); – is deze hoek stomp (c), dan betreft het plantaire flexie. De omvang hiervan is 30 tot 508. De individuele variatie is groter (208) dan bij de dorsale flexie.

Extreme bewegingsuitslagen Bij extreme bewegingsuitslagen wordt de uitslag mede bepaald door tarsale bewegingen die weliswaar klein maar niet verwaarloosbaar zijn. Bij extreme dorsale flexie (figuur 3.4) dragen de tarsale gewrichten enkele graden (+) bij, waarbij het voetgewelf lager wordt. Bij plantaire flexie daarentegen (figuur 3.5) laat de voetzool een verhoging van het voetgewelf zien (+) als de beweging de uiterste stand gaat bereiken.

164

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

B

X

X'

27 X

X'

F

13 21 23

A

22 18

E

Figuur 3.6 j

Figuur 3.7 j

20 4 10 8 24 17 3 1 2 12 19 39 38 37

Figuur 3.8 j

6 5 14 25 26

5 4 16 6 28 9 20

3 11 1 2 7

165

3 De enkel

3.2

de gewrichtsvlakken van het tibiotarsale gewricht

Mechanisch model van het van het tibiotarsale gewricht Het tibiotarsale gewricht kan als mechanisch model (figuur 3.6) als volgt beschreven worden: – het onderste deel (A), de talus, dat in eerste benadering een cilindrisch gewrichtsvlak draagt met de lengteas XX¢ transversaal; – het bovenste deel (B), het ondereinde van tibia en van fibula, die een geheel vormen – hier transparant getekend – waarvan het gewrichtsvlak conform het oppervlak van een cilinder gekromd is, identiek aan het talaire gewrichtsvlak. De cilinder, die is gevat in het segment van de cilindermantel en zijdelings tussen de twee flanken van het bovenste deel wordt gehouden, kan dorsale (F) en plantaire (E) flexie uitvoeren om een gemeenschappelijke as XX¢.

Figuur 3.7 en figuur 3.8 geven een ventromediaal respectievelijk dorsolateraal aanzicht van het tibiotarsale gewricht, in een beeld van uit elkaar gehaalde botten, waarbij de cilinder overeenkomt met de trochlea tali. Deze cilinder bestaat uit drie delen: een bovenzijde en twee zijdelingse facetten. De bovenzijde, de trochlea, is van voren naar achteren convex. Het gewrichtsvlak toont in de lengterichting een groeve (1), die wordt begrensd door het mediale (2) en laterale (3) deel van de katrol. Zoals figuur 3.9 toont, is de groeve niet zuiver sagittaal gericht; hij loopt enigszins schuin af naar ventraal en lateraal (pijl Z), in dezelfde richting als de lengteas van de voet. De talushals ‘kijkt’ naar ventraal en mediaal (pijl T), dat wil zeggen: de talus als geheel toont een getordeerd aspect. Het bovenaanzicht van figuur 3.9 laat tevens zien dat de katrol ventraal (L) breder is dan

dorsaal (1). De trochlea past op een spiegelbeeldig oppervlak. Dit gewrichtsvlak, dat zich bevindt op het distale uiteinde van de tibia (figuur 3.7 en 3.8), is in ventrodorsale richting concaaf (zie ook figuur 3.12, sagittale doorsnede, lateraal aanzicht). Het tibiale gewrichtsvlak toont een flauwe richel (4) die past in de groeve van de trochlea (figuur 3.11, frontale doorsnede: aanzicht van ventraal). Aan weerszijden hiervan correspondeert een tweetal ‘inzinkingen’ met de twee delen van de katrol van de talus (5 en 6).

166

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

T

Z

L

X' 9

14 7 1 2

13 12 18 14

Figuur 3.11 j

7 +

X

37 38 39

13 11

Figuur 3.9 j

6 15 17 3

11

3

Figuur 3.10 j

4 1 5 10 11 2 9 7 m

17 20

12 18

P

19

Figuur 3.12 j

167

3 De enkel

Het mediale wiel (7) van de talus (figuur 3.10, mediaal aanzicht) is vrijwel vlak, met uitzondering van het meest ventrale gedeelte, dat naar mediaal afwijkt (figuur 3.7). Het ligt in het sagittale vlak (figuur 3.9). Dit deel articuleert met het facet (8) aan de binnenzijde van de mediale malleolus (9); het kraakbeen loopt hier door in het kraakbeen op de binnenzijde van de tibia. De stompe hoek (10) tussen de twee oppervlakken is in contact met de scherpe hoek (11) die de mediale zijde van het talaire gewrichtsvlak maakt met de bovenzijde. Het laterale wiel (12) van de talus wijkt sterk af naar lateraal (figuur 3.8). Van proximaal naar distaal (figuur 3.11) en van voren naar achteren (figuur 3.9) is het concaaf en gelegen in een vlak dat naar voren licht naar lateraal afwijkt van het sagittale vlak. Dit deel van de talus articuleert met de binnenzijde van de laterale malleolus (figuur 3.7 en 3.8, 13 en 14).

Er is een onderbreking in het gewrichtsoppervlak op de distale uiteinden van tibia en fibula ter plaatse van de articulatio tibiofibularis inferior (15). Deze spleet is bedekt door een synoviale plooi (16), die articuleert met de scherpe rand (17) waarmee de trochlea in het laterale gewrichtsvlakfacet overgaat. Deze rand is ventraal (18) en dorsaal (19) afgevlakt (paragraaf 3.5).

De mediale en laterale facetten van de trochlea tali zijn gevat binnen de twee malleoli, waarbij de laterale malleolus groter is dan de mediale, verder naar distaal reikt (figuur 3.11, m) en tevens meer naar achteren (figuur 3.9), waardoor de as XX¢ enigszins naar lateraal en dorsaal afwijkt (208). De dorsale rand van het distale einde van de tibia (20) wordt beschouwd als derde malleolus (Destot) (figuur 3.12). Deze reikt verder naar distaal (p) dan de ventrale rand.

168

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

29 14 37 23 X

28

27 21

9 30

14 23

24

31 22

X'

31 22 32

X

39 38 37

Figuur 3.13 j

27 14 X 21 22 25 32

Figuur 3.14 j

29 9 X'

26 25 X'

26 33

Figuur 3.15 j

3.3

36

26

de tibiotarsale ligamenten De tibiotarsale ligamenten worden beschreven aan de hand van figuur 3.12 tot en met 3.16, die alle zijn gebaseerd op Rouvie`re. De verwijzingen komen overeen met die van figuur 3.9 t/m 3.12. De tibiotarsale ligamenten bestaan in principe uit twee groepen: de mediale en laterale col-

33 35 34

9 24 38 37 31 39

Figuur 3.16 j

laterale systemen en de twee accessoire systemen aan de ventrale en aan de dorsale zijde. De collaterale systemen vormen ter weerszijden van het gewricht sterke, waaiervormige vezelformaties waarvan de top zich op de corresponderende malleolus bevindt (vlakbij de as XX¢) en waarvan de brede basis insereert op de twee dorsale tarsale beenstukken. Het laterale collaterale ligament (LCL) (figuur 3.13,

169

3 De enkel

lateraal aanzicht) bestaat uit drie bundels waarvan er twee op de talus en e´e´n op de calcaneus eindigen. – Het lig. talofibulare anterius (21). Dit loopt van de voorzijde van de malleolus lateralis (14) schuin naar beneden en naar voren, en heeft als insertie de talus, tussen het laterale facet van de trochlea en de opening van de sinus tarsi. – Het lig. calcaneofibulare (22). Dit ontspringt aan de laterale malleolus, bijna op de top ervan, loopt naar voren en omlaag. De insertie bevindt zich aan de laterale zijde van de calcaneus. Het lig. talocalcaneum laterale (32) loopt langs de distale rand van dit ligament. – Het lig. talofibulare posterius (23). Dit ligament ontspringt aan de mediale zijde van de laterale malleolus, dorsaal van het gewrichtsoppervlak, loopt horizontaal en buigt naar mediaal en iets naar dorsaal af naar de insertie aan het dorsolaterale tuberculum van de talus (37). Het ligament is vooral in achteraanzicht (figuur 3.14) goed zichtbaar. Het ligament wordt verlengd door het wat onbeduidende lig. talocalcaneum dorsale (31). Aan de malleolus lateralis ontspringen nog twee ligamenten (figuur 3.14 en 3.15): het lig. tibiofibulare anterius (27) en posterius (28), waarvan de betekenis in een volgende alinea aan de orde zal worden gesteld. Het ligamentum collaterale mediale (figuur 3.16, mediaal aanzicht) bestaat uit een diep en een oppervlakkig gedeelte. Het diepe gedeelte bestaat uit twee bundels die van de tibia naar de talus lopen: – het lig. tibiotalare anterius (25), dat schuin verloopt; van achter-boven naar benedenvoor, en insereert aan de mediale zijde van de hals van de talus; – het lig. tibiotalare posterius (24), dat schuin naar beneden en naar achteren loopt en insereert aan de diepe groeve (figuur 3.10) onder de mediale zijde van de talusrol; de meest dorsale vezels insereren aan het dorsomediale tuberculum (39).

Het oppervlakkige gedeelte is het lig. deltoideum (26), dat zeer breed en driehoekig van vorm is. Het ligt over de diepe ligamenten heen. In figuur 3.15 (ventraal aanzicht) is het lig. deltoideum gedeeltelijk ingesneden en teruggeklapt om het lig. tibiotalare anterius (25) zichtbaar te maken. In figuur 3.16 (mediaal aanzicht) is het lig. deltoideum transparant getekend. Het ligament waaiert vanaf de tibiale oorsprong (36) naar beneden uit en zit vast volgens een lijn die loopt vanaf het os naviculare (33), langs de mediale rand van het lig. calcaneonaviculare plantare (paragraaf 4.3) en het sustentaculum tali van de calcaneus (35). Hierdoor bezit het lig. deltoideum, in tegenstelling tot het lig. collaterale laterale (LCL), geen insertie aan de talus.

De ventrale (figuur 3.15, ventraal aanzicht) en dorsale (figuur 3.14, dorsaal aanzicht) ligamenten zijn slechts verstevigingen van het kapsel. Het lig. anterius (29) loopt schuin van de voorrand van de tibia naar de bovenzijde van het ventrale deel van de talushals (figuur 3.13). Het lig. posterius (30) (figuur 3.14) wordt gevormd door vezels die vanaf de achterzijde van tibia en fibula naar het dorsomediale tuberculum van de talus (39) convergeren. Dit tuberculum vormt samen met het dorsolaterale tuberculum (37) de randen van de groeve voor de pees van de m. flexor hallucis longus (38). Deze groeve zet zich voort onder het sustentaculum tali (figuur 4.75).

170

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

2 5 1 4

3

70 20-30 140-150 30-50

Figuur 3.17 j

Figuur 3.18 j

5

2 3

2

1

4

3

4

4

1

Figuur 3.19 j

Figuur 3.20 j

171

3 De enkel

3.4 stabiliteit van de enkel De voor-achterwaartse stabiliteit De bewegingsuitslag bij dorsoplantaire flexie wordt vooral bepaald door de uitgebreidheid van de gewrichtsvlakken (figuur 3.17). Het gewrichtsvlak op de tibia is gelijk aan een cirkelsegment van 708; de trochlea tali heeft een oppervlak dat gelijk te stellen is aan een segment van 140 a` 1508. Hieruit valt gemakkelijk af te leiden dat, globaal gesproken, de uitslag van dorsoplantaire flexie 70 a` 808 bedraagt. Daarnaast is de uitbreiding van de trochlea naar dorsaal groter dan die naar ventraal, wat de grotere uitslag bij plantaire flexie verklaart.

Begrenzing van dorsale en plantaire flexie De begrenzing van de dorsale flexie (figuur 3.18) is bepaald door het skelet, de ligamenten en spieren. – Benige factoren. Bij maximale dorsale flexie komt de bovenzijde van de talushals tegen de voorrand van het gewrichtsvlak op de tibia aan (1). Wordt deze beweging te belast uitgevoerd, dan kan de talushals breken. De voorzijde van het kapsel kan bij deze beweging niet ingeklemd raken, omdat de ventrale onderbeenspieren als kapselspanners fungeren (2), waarbij wordt gewezen op de innige samenhang tussen kapsel en peesscheden. – Capsulaire en ligamentaire factoren. Het dorsale deel van het kapsel wordt aangespannen (3), evenals de dorsale vezels van de collaterale ligamenten (4). – Ee´n musculaire factor. De spanning van de m. triceps surae (5) treedt eerder als beperkende factor op dan de twee hiervoor genoemde factoren. Verkorting van de triceps zal dus beperkend werken op de mate van dorsale flexie; de enkel kan blijvend

in plantaire flexie staan (pes equinus). Correctie kan plaatsvinden door chirurgische verlenging van de achillespees. Begrenzing van de plantaire flexie wordt door dezelfde factoren bepaald (figuur 3.19). – Benige factoren. De tubercula posteriora van de talus, vooral het posterolaterale tuberculum, stuit tegen de achterrand van het tibiale gewrichtsvlak (1). Soms breekt het posterolaterale tuberculum bij extreme plantaire flexie, maar vaak ligt het los van de talus, als os trigonum. Ook hier wordt het kapsel strak gehouden door een mechanisme dat gelijk is aan dat bij dorsale flexie (2). – Capsulaire en ligamentaire factoren. Het voorste deel van het kapsel wordt aangespannen (3), met daarbij de voorste vezels van de collaterale ligamenten (4). – Ee´n musculaire factor. Deze wordt geleverd door de spanning van de ventrale musculatuur (5). Ook hier zijn spieren de eerst beperkende factor. Hypertonie van deze spieren leidt tot een dorsale-flexiedeformiteit.

De voor-achterwaartse stabiliteit van de enkel en de passing van de gewrichtsvlakken (figuur 3.20) zijn afhankelijk van de zwaartekracht (1), waardoor talus en tibia tegen elkaar worden gedrukt. Daarnaast verhinderen de ventrale en dorsale randen van de tibiarichels het naar voren en achteren luxeren van de trochlea. De collaterale ligamenten (4) zijn passief betrokken bij het op elkaar houden van de gewrichtsvlakken; ze worden hierin bijgestaan door de spieren (hier niet nader aangegeven). Dorsale of plantaire flexie tot buiten de normale begrenzingen leidt tot uitval van een van de beperkende factoren.

172

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Figuur 3.21 j

Figuur 3.22 j

Figuur 3.23 j

Figuur 3.24 j

3 De enkel

De voor-achterwaartse stabiliteit (vervolg) (Sub)luxatie van de talus Bij meer dan maximale plantaire flexie (figuur 3.21) kan de talus naar dorsaal luxeren met gehele of gedeeltelijke verscheuring van de capsulaire ligamenten of met afbreken van de dorsale rand van de tibia (figuur 3.22). Ook de malleolus tertius kan afbreken, met als gevolg een subluxatie van de talus naar dorsaal. Deze subluxatie neigt tot recidiveren wanneer meer dan een derde deel van de achterrand van het tibiavlak afgebroken is geweest, ook na goede heelkundige behandeling. Schroeffixatie is dan noodzakelijk. Bij meer dan maximale dorsale flexie kan dislocatie optreden naar ventraal (figuur 3.23) of een breuk ontstaan op de voorrand van het distale gewrichtsvlak van de tibia (figuur 3.24).

173

174

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

1

1

1 B

A

3 2

3

Figuur 3.25 j

Figuur 3.26 j

Figuur 3.27 j

A

A

A

1 B B

3

Figuur 3.28 j

Figuur 3.29 j

Figuur 3.30 j

B

1

2

1 3 Add

3

Figuur 3.31 j

Abd

Figuur 3.32 j

Figuur 3.33 j

175

3 De enkel

De dwarse stabiliteit van het enkelgewricht Het enkelgewricht heeft slechts e´e´n graad bewegingsvrijheid. Door de bijzondere bouw kan in het gewricht niet om de twee andere ruimtelijke assen worden bewogen. Deze stabiliteit wordt ontleend aan de nauwkeurige passing van de twee gewrichtsvlakken. De talus past in de tibiofibulaire vork als de onderdelen van een zwaluwstaartverbinding (figuur 3.25). Beide malleoli omvatten de talus als in een pincetgreep, tenminste, indien de afstand tussen laterale (A) en mediale (B) malleolus gelijk blijft. Voorwaarde hierbij is dat de malleoli en de ligamenten van het distale tibiofibulaire gewricht (1) intact zijn. Daarnaast verhinderen het sterke laterale (2) en mediale (3) collaterale ligament elke beweging van de talus om zijn lengteas. Wordt de voet bij geforceerde abductie naar lateraal verplaatst, dan oefent de talus een kracht uit op de laterale malleolus die tot het volgende kan leiden. – Het uiteenwijken van de vorkbenen van tibia en fibula (figuur 3.26) door een ruptuur van de distale tibiofibulaire ligamenten (1). Op deze zijde wordt de diastase van de enkelvork veroorzaakt. De talus wordt instabiel en kan zijdelings kantelen. De talus kan ook om zijn lengteas draaien (kantelen van de talus) (figuur 3.27), wat des te gemakkelijker kan naarmate het mediale collaterale ligament verder is uitgerekt (3). Figuur 3.27 toont het ligament in de conditie van een matige uitrekking. Ten slotte kan de talus draaien om zijn verticale as (figuur 3.32). Dit wordt aangegeven door de pijl Abd. Het achterste deel van de trochlea tali fractureert hierbij de achterrand van het gewrichtsvlak op de tibia (pijl 2). – Als de beweging te ver wordt doorgevoerd (figuur 3.31), scheurt het ligamentum collaterale mediale op zijn beurt (3). Dit is een ernstige vorm van distorsie van dit ligament, die gepaard gaat met diastase van het distale tibiofibulaire gewricht. – Ook kunnen malleolus medialis (8) en malleolus lateralis (A) samen breken (figuur 329) en wel distaal van de ligament-

verbindingen tussen tibia en fibula (1). Zo krijgt men de ‘hoge fractuur van Dupuytren’. In een enkel geval breekt de fibula hoger (door de hals); dit is de fractuur van Maisonneuve (hier niet aangegeven). – Vrij vaak blijven de distale tibiofibulaire ligamenten intact (figuur 3.28), zeker de voorste. De fractuur van de malleolus medialis (B) wordt dan begeleid door een fractuur van de malleolus lateralis onder of door de distale tibiofibulaire verbinding. In dit geval spreekt men van een ‘lage fractuur van Dupuytren’ of van een daarop gelijkende situatie, als er geen fractuur is opgetreden van de malleolus medialis (figuur 3.30), maar een ruptuur van het ligamentum collaterale mediale (3). De lage dupuytrenfracturen gaan vaak samen met een begeleidende fractuur van de margo posterior, waarbij een fragment van de malleolus tertius (margo posterior van de tibia) loskomt. Dit fragment kan al dan niet verbonden zijn met het malleolare fragment. Naast deze abductiedislocaties en -fracturen zijn er bimalleolaire adductiefracturen (figuur 3.33). Adduceert men de voet (figuur 3.32), dan draait de talus om zijn verticale as (pijl Add). Hierbij breekt het mediale facet de mediale malleolus af (pijl 3). De talus kantelt, waardoor tegelijkertijd de laterale malleolus (A) op het niveau van het tibiale gewrichtsvlak afbreekt. Het behoeft geen betoog dat al deze traumata van de tibiofibulaire vork moeten worden behandeld om de structurele en functionele integriteit van het gewricht te herstellen.

176

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit 3

7

3

2

4 8

1

2 5 1

2 6 1

Figuur 3.34 j

4 9

Figuur 3.35 j

Figuur 3.36 j

5 6

5

1

2

5

6 3 4

Figuur 3.37 j

a c b

j Figuur 3.40

Figuur 3.38 j

Figuur 3.39 j

177

3 De enkel

3.5

de fysiologie van de gewrichten tussen fibula en tibia Tibia en fibula articuleren met elkaar op het niveau van het proximale tibiofibulaire gewricht (figuur 3.34 t/m 3.36) en van het distale tibiofibulaire gewricht (figuur 3.37 t/m 3.39). Deze gewrichten zijn mechanisch gekoppeld aan het tibiotarsale gewricht (figuur 3.41 t/m 3.48); het is daarom logisch deze gewrichten te bezien in relatie tot de enkel. Het proximale tibiofibulaire gewricht Het proximale tibiofibulaire gewricht is gemakkelijk te bestuderen (figuur 3.34) na doorsnijding van de voorste van de verbindende vezelbundels tussen tibia en fibula (1) en de ventrale uitbreiding van de pees van de biceps, waarna de fibula kan worden gedraaid. Het gewricht wordt dan opengebogen langs het scharnier van de achterste bundels van de tibiofibulaire vezelverbinding (4). Het gewricht is een articulatio plana met twee ovale, platte of licht convexe gewrichtsvlakken. Het tibiale facet (5) is gelegen op de posterolaterale rand van het tibiaplateau; daarbij is het schuin naar achteren gericht en tevens naar beneden en naar lateraal (figuur 3.34, pijl). Het fibulaire facet (6) ligt op de bovenzijde van het caput fibulae en is precies tegenovergesteld gericht. De processus styloideus van de fibula (7), waaraan zich de pees van de biceps hecht (3), overhuift dit facet. Het lig. collaterale laterale van het kniegewricht (8) insereert tussen bicepspees en gewricht in. Een lateraal aanzicht (figuur 3.35) laat de duidelijk dorsale positie van de kop van de fibula zien. Tevens is de voorste van de tibiofibulaire verbindingen zichtbaar, kort en vierkant, en daarnaast de stevige pezige uitbreiding van de biceps (2), die insereert aan de laterale rand van het tibiaplateau. Een achteraanzicht (figuur 3.36) toont de nauwe relatie tussen de m. popliteus (9) enerzijds en het tibiofibulaire gewricht anderzijds. De spier loopt over het dorsale deel van de verbinding tussen tibia en fibula (4).

Het distale tibiofibulaire gewricht Het distale tibiofibulaire gewricht, op dezelfde wijze geopend (figuur 3.37), laat het ontbreken van kraakbeenvlakken zien; dit is dus een syndesmose. Op de tibia bevindt zich een concaaf facet (1), min of meer ruw van oppervlak en begrensd door de twee richels op de laterale zijde van het beenstuk. Het facet op de fibula (2), soms convex, maar ook wel vlak tot concaaf, ligt juist boven de kraakbeenbekleding van het fibulafacet dat participeert in het tibiotarsale gewricht (3). Vlak naast facet 3 bevindt zich de aanhechting van de achterste bundel van het lig. collaterale laterale van de enkel. Het voorste ligament van de tibiofibulaire verbinding (5), dik en bestaande uit veel collageen, loopt schuin naar onderen en lateraal (figuur 3.38, vooraanzicht). De onderrand van dit ligament komt over de laterale rand van de trochlea tali; het snijdt de hoek af (dubbele pijl) van het voorste deel van de laterale rand van de trochlea en articuleert met deze rand bij dorsale en plantaire flexie. Het achterste ligament (6), groter en dikker (figuur 3.39, achteraanzicht), strekt zich ver uit naar de malleolus medialis. Ook dit ligament overkapt de laterale rand van de trochlea en glijdt hierover heen en weer bij enkelbewegingen. Naast bovenstaande verbindingen zijn tibia en fibula verbonden door de membrana interossea, die insereert langs de in figuur 3.34 en 3.37 aangegeven gestippelde lijnen. In de distale tibiofibulaire geleding zijn de beenstukken niet in direct contact met elkaar; een ro¨ntgenfoto (voor-achterwaarts en goed gecentreerd) laat een ruimte tussen de beenstukken zien (figuur 3.40). In deze ruimte zit vethoudend bindweefsel. Normaal is dat de rand van de ro¨ntgenschaduw van de fibula (c), die verder (8 mm) over het voorste tuberculum van de tibia (a) heen valt dan zijn afstand (2 mm) tot het achterste tuberculum (b). Is de afstand cb groter dan de afstand ac, dan kan men spreken van een diastase van het enkelgewricht.

178

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit 1

M

n

L

n'

b'

b

30°

2

1

f

Figuur 3.44 j

5m/m m

a

a' 2

m'

5m/m

Figuur 3.41 j

2

f

Figuur 3.42 en 3.43 j

Figuur 3.45 j 2

x' 3

x F 1

Figuur 3.46 j

Figuur 3.47 j

Figuur 3.48 j

y'

2

3

y

l 1

Figuur 3.49 j

E

Figuur 3.50 j

Functionele aspecten van de tibiofibulaire gewrichten Dorsale en plantaire flexie van het tibiotarsale gewricht hebben hun weerslag op de proximale en distale tibiofibulaire gewrichten: deze drie gewrichten zijn mechanisch gekoppeld. Het distale tibiofibulaire gewricht komt als eerste aan de orde. De functie is duidelijk beschreven door Pol le Coeur (1938) en hangt in wezen af van de vorm van de trochlea tali (figuur 3.41; bovenaanzicht). Het mediale facet ervan (M) ligt in een sagittaal vlak, terwijl

179

3 De enkel

het laterale facet schuin naar voren en naar lateraal loopt. Daardoor is de breedte van de trochlea dorsaal kleiner dan ventraal (5 mm). Indien de mediale en laterale zijden van de trochlea stevig gevat zijn in de intermalleolaire ruimte, moet deze ruimte binnen zekere grenzen kunnen veranderen: smaller worden bij plantaire flexie (figuur 3.42, onderaanzicht) en breder bij dorsale flexie (figuur 3.43). In het preparaat kan de voet in plantaire flexie worden gebracht door de malleoli sterk naar elkaar toe te drukken.

In een anatomisch model (figuur 3.42 en 3.43) wordt ook duidelijk dat deze beweging van verbreding en versmalling van de vork gepaard gaat met axiale rotatie van de laterale malleolus, met het dorsale ligament van het tibiofibulaire gewricht (1) als scharnier. Deze rotatie kan gemakkelijk worden gedemonstreerd door een pin horizontaal door de laterale malleolus te boren. Na plantaire flexie (figuur 3.42, nn¢) vanuit dorsale flexie (figuur 3.43, mm¢), heeft de malleolus 308 rotatie ondergaan. Tegelijkertijd wordt het dorsale ligament (2) aangespannen. In vivo is deze exorotatie beperkter, maar to´ch vast te stellen.

Het weefsel in het gewricht (f ) wordt tijdens de beweging verplaatst: bij versmalling van de intermalleolaire ruimte (plantaire flexie) naar distaal (figuur 3.44, 1); bij verbreding (figuur 3.45, 2; dorsale flexie) naar proximaal. Ten slotte beweegt de fibula naar boven en naar beneden (figuur 3.46 en 3.47, fibula voorgesteld als meetlat). De fibula is verbonden met de tibia door middel van de membrana interossea (vezelrichting: van schuin beneden naar boven, voorgesteld door e´e´n vezel). De fibula wordt een beetje naar boven getrokken bij vergroting van de afstand tussen de tibia en de fibula (figuur 3.47) en naar beneden bij verkleining ervan (figuur 3.46).

Samengevat Bij dorsale flexie (figuur 3.48) verwijdert de laterale malleolus zich van de mediale (pijl 1), terwijl de malleolus tegelijkertijd een beetje omhoog wordt getrokken (pijl 2), waarbij de vezels van de tibiofibulaire en interossale verbindingen neigen tot horizontaal lopen (XX¢); ten slotte roteert de fibula (endorotatie, pijl 3). Bij plantaire flexie (figuur 3.49) vindt het omgekeerde plaats. De malleoli naderen elkaar actief (pijl 1); er vindt contractie plaats van de m. tibialis posterior, met zijn vezels aan beide beenstukken, waardoor de malleolaire vork zich vernauwt (figuur 3.50, dwarsdoorsnede door het onderste deel van het onderbeen, de pijlen stellen de contractie van de m. tibialis posterior voor). De talus wordt stevig in de vork gehouden. Daarnaast wordt de laterale malleolus naar beneden getrokken (pijl 2) (de ligamenten neigen tot een verticaal beloop YY¢) en de malleolus licht gee¨xoroteerd (pijl 3).

De articulatio tibiofibularis superior is hierbij betrokken als gevolg van de bewegingen van de laterale malleolus: – bij dorsale flexie (figuur 3.47) glijdt het facet op de fibula naar boven en de gewrichtsspleet wijkt (naar beneden en naar dorsaal ten gevolge van het wijken van de malleoli en de endorotatie van de fibula); – bij plantaire flexie (figuur 3.46) gebeurt precies het omgekeerde. Deze verplaatsingen zijn zeer gering, maar ze treden op: de betekenis is af te lezen uit het feit dat gedurende de evolutie er geen vergroeiing van de gewrichtsspleet in het bovenste tibiofibulaire gewricht is opgetreden.

180

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

De voet Figuur 4.0 j

4

De voet

De voetgewrichten zijn talrijk en complex; er is onderling contact tussen tarsale beenstukken en tussen tarsale beenstukken en de metatarsus. Te onderscheiden zijn: – het talocalcaneaire of subtalaire gewricht; – het mediotarsale gewricht (Chopart); – het tarsometatarsale gewricht (Lisfranc); – het gewricht tussen het os cuboideum en het os naviculare en tussen het os naviculare en de ossa cuneiformia. Deze gewrichten spelen een dubbele rol. Ten eerste richten ze de voet om de twee andere assen (de enkel bepaalt de bewegingen in het sagittale vlak), zodat de voetzool goed op de grond wordt gezet, onafhankelijk van de stand van het onderbeen en van de helling van de ondergrond. Ten tweede veranderen ze de vorm van de voetbogen, zodat de voet zich aan onregelmatigheden van de bodem kan aanpassen; de voet krijgt zo een schokdempende werking, wat ten goede komt aan de elasticiteit en souplesse van het gaan. Deze gewrichten spelen dus een essentie¨le rol. De interfalangeale en metatarsofalangeale gewrichten zijn minder belangrijk dan de ermee overeenkomende gewrichten in de hand.

182

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Figuur 4.1 j

Figuur 4.2 j

Figuur 4.3 j

Figuur 4.4 j

Figuur 4.5 j

183

4 De voet

4.1

rotatie en zijdelingse bewegingen van de voet Behalve de dorsale en plantaire flexie, die zijn gelokaliseerd in het bovenste spronggewricht (het tibiotarsale gewricht), kan de voet ook bewegingen uitvoeren om de verticale as van het onderbeen (figuur 3.1, as Y) en om zijn horizontale en longitudinale as (figuur 3.1, as Z). Om de verticale as Y worden, in het horizontale vlak, adductie- en abductiebewegingen uitgevoerd: – adductie (figuur 4.2): de punten van de tenen worden naar mediaal bewogen in de richting van het symmetrievlak van het lichaam; – abductie (figuur 4.3): de punten van de tenen worden naar lateraal bewogen en verwijderen zich van het symmetrievlak. De totale uitslag van de uitsluitend in de voet uitgevoerde abductie-adductie bedraagt volgens Rond 35 a` 458. Deze bewegingen van de voet in het horizontale vlak kunnen echter ook het gevolg zijn van een endo-exorotatie in de gebogen knie of een rotatie van de gehele onderste extremiteit uitgevoerd in de heup (bij gestrekte knie). De uitslagen zijn dan veel groter, tot 908 in beide richtingen, zoals bij balletdanseressen. Om de longitudinale as Z draait de voet zo dat de voetzool zich richt: – naar mediaal (figuur 4.4), naar analogie met de bovenste extremiteit supinatie genoemd; – of naar lateraal (figuur 4.5), in welk geval men spreekt van een pronatie. De uitslag van supinatie, volgens Biesalski en Mayer (1916) 528, is veel groter dan die van pronatie, namelijk 25 tot 308.

Bij abductie-adductie en pronatie-supinatie moet worden opgemerkt dat deze bewegingen niet zuiver in aparte gewrichten van de voet kunnen worden uitgevoerd. In feite is er sprake van een zodanig samenstel van gewrichten dat een beweging in e´e´n vlak noodzakelijkerwijs gepaard gaat met een beweging in de twee andere vlakken. Zo wordt adductie (figuur 4.2 en 4.4) begeleid door supinatie en een lichte plantaire flexie. Deze drie bewegingscomponenten tezamen heten inversie. Wordt de dorsale flexie gecompenseerd door een overeenkomende flexie in de enkel, dan spreekt men van een varusstand. Compenseert een exorotatie in de knie de adductie, dan kan men spreken van een schijnbaar zuivere supinatie. De abductie (figuur 4.3 en 4.5) wordt begeleid door pronatie en dorsale flexie: dit veroorzaakt de eversiestand. Wordt de flexie opgeheven door een compensatoire plantaire flexie in de enkel (in de figuren is deze meer dan opgeheven door de plantaire flexie), dan ontstaat een valgusstand. Endorotatie van het onderbeen in het kniegewricht maskeert de abductie; in dit geval ontstaat dus een schijnbaar zuivere pronatie. Zonder compensatoire bewegingen buiten de voet, is het dus onmogelijk adductie te combineren met pronatie, en omgekeerd, abductie te combineren met supinatie. Er bestaan daarom ‘verboden’ combinaties door de eigen structuur van de voetgewrichten.

184

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

x

d d' 6

1 2

5

g

c c'

1

b b' f

a

a'

A x' B Figuur 4.6 j

a

a'

d b2 b1

d c

b'1 b'2

a' b'2 e b'1

Figuur 4.7 j

Figuur 4.8 j

185

4 De voet

4.2 het subtalaire gewricht 1 De onderzijde van de talus articuleert (figuur 4.6, A; de beenstukken zijn van elkaar genomen en de talus is om zijn as XX¢ gedraaid) met de bovenzijde van de calcaneus (figuur 4.6, B). Deze beenstukken zijn elk via twee gewrichtsvlakken in contact met elkaar. Het is gebruikelijk in dit verband te spreken over het subtalaire gewricht. – Het dorsale gewrichtsvlak van de talus (a) is in contact met het grote gewrichtsvlak (a¢) op de bovenzijde van de calcaneus: dit is de thalamus van Destot. Deze twee gewrichtsvlakken worden verbonden door een kapsel en ligamenten en vormen dus een anatomisch autonoom gewricht. – Het kleine gewrichtsvlak (b) op de onderzijde van de hals en de kop van de talus rust op het gewrichtsvlak op de voorzijde van de calcaneus (b¢). Dit gewrichtsvlak is schuin geplaatst en wordt gedragen door het sustentaculum tali en de hals van de calcaneus. Het dorsale oppervlak van het os naviculare (d¢), dat articuleert met de kop van de talus (d), neemt ook deel aan dit gewricht. Dit gewricht vormt het mediale deel van het midtarsale gewricht of van de lijn van Chopart. Om de functie van deze gewrichten te kunnen begrijpen, is het van belang eerst de vorm van de gewrichtsvlakken te bezien. De gewrichten worden gevormd door weinig gekromde gewrichtsvlakken. – Het bovenste facet van de calcaneus (a¢) is eivormig met een lengteas in ventrolaterale richting. Om deze as is het gewrichtsvlak convex (figuur 4.7, lateraal aanzicht, en figuur 4.8, mediaal aanzicht) en vlak tot licht concaaf om de as loodrecht hierop. Het vlak kan vergeleken worden met een segment van een cilindermantel (f ), waarvan de as schuin van achteren naar voren, van lateraal naar mediaal en iets van boven naar beneden loopt. Het ermee overeenkomende gewrichtsvlak op de talus (a) is ook 1

cilindrisch met een gelijke straal en eenzelfde as, zij het dat het talaire oppervlak concaaf is en dat van de calcaneus convex. – Globaal gesproken is de taluskop een kogel en de afgeschuinde kanten ervan kunnen worden gezien als facetten van een bol met als middelpunt g (figuur 4.6, gefreesd: gestippelde lijn). Dus het voorste gewrichtsvlak van de calcaneus (b) is biconcaaf, terwijl het corresponderende talaire oppervlak biconvex is. Heel vaak is het calcaneusfacet in het midden ingesnoerd en heeft dat de vorm van een schoenzool; soms zelfs zijn er twee aparte facetten (figuur 4.7 en 4.8), e´e´n op de hals van de calcaneus (b¢1) en e´e´n op het sustentaculum tali (b¢2). De stabiliteit van de calcaneus is in belangrijke mate afhankelijk van het oppervlak van dit laatste facet. Soms heeft ook de talus twee aparte gewrichtsfacetten in deze geleding (b1 en b2). Het calcaneusfacet b¢ (of b¢1 + b¢2) is in feite deel van een veel groter sferisch oppervlak waartoe ook behoort het dorsale gewrichtsvlak van het os naviculare (d¢) en de bovenzijde van het lig. calcaneonaviculare plantare (c¢). Samen met het lig. deltoideum (5) en het gewrichtskapsel vormen deze oppervlakken een kom voor de taluskop. Op die taluskop zit een facet voor het gewricht met het os naviculare (a) en een driehoekig facet (c) dat tussen het facet voor het os naviculare en het facet voor de calcaneus (b) ligt, dat articuleert met het lig. calcaneonaviculare plantare (c¢).

De legenda geldt voor alle figuren in deze paragraaf.

186

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

4

4

3

3

2

1

Figuur 4.9 j

Figuur 4.10 j

b'2 1 2 b'1

a'

Figuur 4.11 j

1 2

187

4 De voet

De ligamenten van het subtalaire gewricht De talus en de calcaneus worden verbonden door korte, sterke ligamenten. Dit is begrijpelijk gezien de spanningen die optreden bij lopen, rennen en springen. Het lig. talocalcaneum interosseum is het belangrijkste systeem en bestaat uit twee delen, die de ruimte van de sinus tarsi innemen (figuur 4.9, ventrolateraal aanzicht): – De voorste band (1) zit vast aan de calcaneus, juist achter de voorrand ervan, in de diepte van de sinus tarsi. De vezels, dicht geweven en sterk collageen, lopen schuin naar boven, ventraal en lateraal en zitten vast aan de onderzijde van de talushals, juist achter de kop ervan (figuur 4.6, A). – De achterste band (2) ligt achter de vorige, en zit vast aan de bodem van de sinus tarsi, juist ventraal van het bovenste gewrichtsvlak van de calcaneus. De dikke vezels lopen schuin naar boven, naar achteren en lateraal en hechten zich aan het dak van de sinus tarsi (figuur 4.6, A) juist vo´o´r de achterzijde van de talus. De onderlinge positie van deze twee banden wordt duidelijk bij het uit elkaar houden van de twee beenstukken, even aangenomen dat de vezels elastisch zijn (figuur 4.10). Er zijn nog twee andere ligamenten tussen talus en calcaneus (figuur 4.9 en 4.10). Deze zijn minder belangrijk. – Het lig. talocalcaneum laterale (3), dat ontspringt aan het laterale tuberculum van de talus. Het loopt schuin naar beneden en achteren en parallel aan het middelste deel van het laterale collaterale ligament van de enkel. Het zit vast aan de laterale zijde van de calcaneus. – Het lig. talocalcaneum posterius (4) is een dunne vezelige band die loopt vanaf het tuberculum posterolaterale van de talus naar de bovenzijde van de calcaneus. Het interossale systeem speelt een essentie¨le rol bij de stabiliteit van het subtalaire gewricht in rust en bij bewegen. Zoals in figuur 4.11 te zien is, heeft het een centrale positie. In deze

figuur is een doorzichtig katrolvormig lichaam op de calcaneus geplaatst. Dit maakt duidelijk dat het lichaamsgewicht dat door het been op de bovenzijde van de talus wordt overgebracht, gedragen wordt door de achterste en voorste facetten op de bovenzijde van de calcaneus. Dit laat ook zien dat het interossale ligamentensysteem precies in het verlengde ligt van de as van het onderbeen (omcirkeld kruisje), waarmee het onderhevig is aan torsie- en rekbelastingen (paragraaf 4.4).

188

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit 16 PL 11 12

15

g

13

d

d' TP c' 11 12

d'

13

11 c' g

e e' 12 13

Figuur 4.12 j

10 TP 8 c' b'1 b'2 1 2 a'

14

c' 15

Figuur 4.13 j

Figuur 4.14 j

d' g d

11

1 2

1 2

12 11

9

3

5

PL 16

16 15

12

17 10 15 14 13

c' b'1 14 15

Figuur 4.15 j

Figuur 4.18 j

Figuur 4.16 j

d' h' h 5

4.3

TP

e'2 7 6 e'1

Figuur 4.17 j

2

Figuur 4.19 j

het mediotarsale gewricht 2 Als het mediotarsale gewricht wordt geopend en het os naviculare en os cuboideum naar distaal worden gekanteld (figuur 4.12, naar Rouvie`re), kan worden waargenomen dat er hier twee gewrichten zijn: mediaal het talonaviculaire gewricht, dat concaaf is naar dorsaal (paragraaf 4.2), en lateraal het gewricht tussen de calcaneus en het os cuboideum, dat naar ventraal licht concaaf is.

De legenda geldt voor alle figuren in deze paragraaf.

189

4 De voet

Van bovenaf gezien heeft deze gewrichtsspleet van Chopart een S-vorm. De voorzijde van de calcaneus (e) heeft een gecompliceerde vorm: in het transversale vlak is het bovenste deel ervan concaaf en het onderste deel convex; gezien van boven naar beneden is de voorzijde eerst concaaf en dan convex. De achterzijde van het os cuboideum (e¢) komt in vorm hiermee overeen, maar vaak (figuur 4.17, achteraanzicht van het os naviculare en os cuboideum) wordt deze achterzijde verbreed door een facet e¢2 op het os naviculare dat mediaal van het os cuboideum ligt. Deze twee beenstukken articuleren met elkaar door middel van twee vlakke gewrichtsfacetten (L en L¢) en zijn stevig verbonden door drie ligamenten, een laterodorsaal (5), een medioplantair (6) en een kort en dik lig. interosseum (7) (in de figuur zijn de beenstukken uit elkaar getekend). Er bevinden zich vijf ligamenten rond het mediotarsale gewricht. – Het lig. calcaneonaviculare plantare (c¢) of panneband, dat de calcaneus en het os naviculare met elkaar verbindt en deelneemt aan de vorming van het talocalcaneonaviculaire gewricht (paragraaf 4.2). Het lig. deltoideum (paragraaf 3.3) zit aan de mediale rand van deze panneband vast (8). – Het lig. talonaviculare dorsale (9) loopt van de dorsale zijde van de talushals naar de dorsale zijde van het os naviculare (figuur 4.16). – Het lig. bifurcatum (Chopart) (figuur 4.13 en 4.16) is centraal geplaatst en vormt de hoeksteen van het mediotarsale gewricht. Het bestaat uit twee banden die samen ontspringen (10) aan het voorste deel van de dorsale zijde van het sustentaculum tali. Het mediale gedeelte (lig. calcaneonaviculare laterale, 11) ligt in een verticaal vlak en hecht aan aan de laterale zijde van het os naviculare. Soms vervlecht het meest diepe deel van dit ligament zich met het lig. calcaneonaviculare plantare, zodat het mediotarsale gewricht in twee gewrichtsruimten wordt verdeeld. Het laterale gedeelte of lig. calcaneocuboideum mediale (12), minder

stevig dan het eerdergenoemde, loopt horizontaal en hecht zich aan de dorsale zijde van het os cuboideum. Deze twee banden vormen dus een rechte hoek, kijkend naar boven en lateraal (figuur 4.15, schematische weergave vooraanzicht). – Het lig. calcaneocuboideum dorsale (13) is een dun ligament (figuur 4.13 en 4.16) dat loopt vanaf het boven-laterale deel van het gewricht tussen de calcaneus en het os cuboideum. – Het lig. plantare longum, stevig en rijk aan collageen, loopt over de plantaire zijde van de tarsale beenstukken.

Er zijn twee duidelijke lagen: een diepe laag (14) die het tuberculum anterius van de calcaneus en de plantaire zijde van het os cuboideum verbindt (figuur 4.14, onderaanzicht; de oppervlakkige laag is doorgesneden en weggeklapt), juist achter de groeve voor de pees van de peroneus longus, en een oppervlakkige laag (15) die aan de achterzijde aan de plantaire zijde van de calcaneus aanhecht en naar voren toe de plantaire zijde van het os cuboideum bereikt juist voor de groeve van de m. peroneus longus (PL). Uitbreidingen eindigen (16) op de basis van de laatste vier metatarsalia. Zo wordt de groeve van het os cuboideum tot een osteofibreus kanaal voor de m. peroneus longus van lateraal naar mediaal (figuur 4.16 en 4.17). Een mediaal aanzicht (figuur 4.18) van twee paramediane doorsneden (figuur 4.19 geeft de snijrichtingen aan) toont de pees van de m. peroneus longus op het moment waarop hij de osteofibreuze koker verlaat.

Het lig. plantare longum vormt een essentie¨le factor bij het instandhouden van de voetboog (figuur 5.19).

190

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

t

r v

Figuur 4.20 j

Figuur 4.21 j

m

n

m

n

Figuur 4.22 j

Figuur 4.23 j

e

a

d

j Figuur 4.24

b

c

191

4 De voet

4.4

de bewegingen van het subtalaire en mediotarsale gewricht De vorm van de oppervlakken in het subtalaire gewricht kunnen worden benaderd als geometrische vormen: het bovenste gewrichtsvlak van de calcaneus is dan een cilindervormig, de kop van de talus bolvormig. Toch is het aantal graden bewegingsvrijheid beperkt, want het is onmogelijk om twee sferische en twee cilindrische oppervlakken tegelijkertijd ten opzichte van elkaar te bewegen zonder contactverlies tussen een aantal van die vlakken. Het subtalaire gewricht vertoont door zijn bouw enige mate van speling en is in dit opzicht volstrekt verschillend van een gewricht waarin de gewrichtsvlakken volkomen congruent zijn (zoals het heupgewricht). In het subtalare gewricht is minimale speling aanwezig.

Relatie tussen congruentie en belasting – De congruentie van de gewrichtsvlakken van het subtalaire gewricht is in de middenstand het grootst; dan is het contact het grootst. In die positie wordt het lichaamsgewicht gedragen. – In de uiterste stand is congruentie afwezig; de contactvlakken zijn dan ook kleiner. In deze standen zijn de op het gewricht uitgeoefende krachten aanzienlijk gereduceerd.

Bewegingen van de calcaneus ten opzichte van de talus vanuit de middenstand (de talus wordt als onbeweeglijk beschouwd) vinden plaats in de drie ruimtelijke vlakken tegelijkertijd (figuur 4.20, vooraanzicht van de doorzichtige calcaneus en talus). Bij inversie van de voet (paragraaf 4.1) ondergaat het voorste deel van de calcaneus een verplaatsing in drie verschillende richtingen (figuur 4.21, uitgangsstand in stippellijnen): – er is een kleine verplaatsing naar beneden (t): lichte strekking van de voet; – er is een verplaatsing naar mediaal (v): adductie;

– er ontstaat een kanteling over de laterale voetrand (r): supinatie. Bij eversie treedt precies het omgekeerde op.

Farabeuf heeft deze complexe beweging zeer juist beschreven door te spreken van ‘de calcaneus duikt naar beneden, draait en rolt onder de talus’. De vergelijking met een schip (figuur 4.24) is zeker op zijn plaats want de calcaneus: – duikt, zijn ‘boeg’ duikt in de golven (a); – draait (b); – en rolt, door heen en weer te kantelen (c). Deze elementaire bewegingen rondom de assen van duiken, draaien en rollen zijn automatisch gekoppeld, zoals bij een schip dat schuin in de golven duikt (e).

Vanuit de geometrie is aangetoond dat een beweging waarvan de elementaire componenten om drie assen bekend zijn, kan worden gereduceerd tot een enkele beweging om een enkele as die dan schuin staat ten opzichte van de drie assen. In het geval van de calcaneus, hier schematisch voorgesteld als een parallellepipedum (figuur 4.22), loopt deze as schuin van boven naar beneden, van mediaal naar lateraal en van voren naar achteren. Rotatie om deze as (figuur 4.23) resulteert in de bewegingen die reeds beschreven zijn. Deze door Henke beschreven as loopt door het bovenste en mediale deel van de hals van de talus, passeert de sinus tarsi en treedt uit bij het posterolaterale tuberculum van de calcaneus (figuur 4.39). De as van Henke is niet alleen de as voor het subtalaire gewricht, maar ook voor het mediotarsale gewricht: deze as bepaalt alle bewegingen van de achtervoet onder het niveau van de enkel.

192

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit a

d

b

d'

d

a

b'

5°

c

c 5°

Figuur 4.25 j

c'

Figuur 4.26 j

c' c

d

25°

c

d 18° d' b' 20°

b

Figuur 4.28 j

Figuur 4.27 j

a

a

b

b

10° b'

c

d c

Figuur 4.29 j

Figuur 4.30 j

12° d d' 45°

c'

5° b

193

4 De voet

De bewegingen in het subtalaire en het mediotarsale gewricht Figuur 4.25 tot en met 4.30 tonen de onderlinge verplaatsingen van de achterste tarsale beenstukken, zoals deze te zien zijn op ro¨ntgenfoto’s van een anatomisch preparaat, in inversie- en eversiestand. Door elk beenstuk te voorzien van een metalen staafje (a = talus; b = calcaneus; c = os naviculare; d = os cuboideum) zijn de hoekveranderingen af te lezen. De bewegingen vinden plaats van eversie naar inversie vinden plaats met gefixeerde talus. Verplaatsingen die bij verticale projectie zijn vastgelegd bij beweging van eversie (figuur 4.25) naar inversie (figuur 4.26) zijn de verplaatsingen alle rotaties in dezelfde richting, in de zin van adductie. – Het os naviculare (c) glijdt naar mediaal ten opzichte van de taluskop en draait 58. – Het os cuboideum (d) volgt deze beweging, draait over een zelfde hoek en glijdt naar mediaal ten opzichte van de calcaneus en ten opzichte van het os naviculare. – De calcaneus (b) komt een beetje naar voren en kantelt 58 onder de talus. Verplaatsingen die bij voor-achterwaartse projectie zijn vastgelegd bij beweging van eversie (figuur 4.27) naar inversie (figuur 4.28) zijn alle rotaties in dezelfde richting, in de zin van supinatie. – Het os naviculare (c) draait 258 en de projectie valt mediaal een beetje meer samen met die van de talus. – Het os cuboideum (d) verdwijnt geheel in de ro¨ntgenschaduw van de calcaneus en draait 188. – De calcaneus (b) glijdt onder de talus naar mediaal en draait 208. Hierbij draait het os naviculare verder dan de calcaneus en vooral verder dan het os cuboideum.

Verplaatsingen die zijn vastgelegd bij laterale projectie bij beweging van eversie (figuur 4.29) naar inversie (figuur 4.30), zijn alle bewegingen in dezelfde richting, in de zin van een extensie. – Het os naviculare (b) glijdt letterlijk onder de kop van de talus vandaan en ondergaat een verdraaiing van 458, met als gevolg dat zijn voorzijde meer naar onderen gaat kijken. – Het os cuboideum (d) glijdt tegelijkertijd naar beneden, zowel ten opzichte van de calcaneus als ten opzichte van de talus. Dit naar beneden komen ten opzichte van de talus is belangrijker dan het naar beneden komen van het os naviculare ten opzichte van de talus. Tegelijkertijd draait het os cuboideum 128. – De calcaneus (b) ten slotte komt naar voren ten opzichte van de talus. Hierdoor komt de achterrand van de talus als een luifel over dat deel van de calcaneus te hangen dat achter zijn bovenste gewrichtsvlak ligt. Hierbij draait de calcaneus 128 in de zin van een extensie, zoals bij het os naviculare plaatsvindt.

194

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit y x

45°

a

S

h

y' TP

a C

A

B

x'

Figuur 4.31 j

Figuur 4.33 j

Figuur 4.32 j

c

d d b

b c

c f z

Figuur 4.36 j

Figuur 4.34 j

Figuur 4.35 j

g

e

f

Figuur 4.37 j

Figuur 4.38 j

195

4 De voet

De bewegingen in het mediotarsale gewricht De bewegingen in het mediotarsale gewricht worden bepaald door de vorm van de gewrichtsvlakken en de ligging en lengte van de ligamenten. Globaal bezien (figuur 4.31) liggen de gewrichtsvlakken in de as XX¢, die schuin van boven naar beneden en van mediaal naar lateraal verloopt, in een hoek van 458 met de horizontale as. Grosso modo gaat het om een scharnier dat beweging toelaat van het os naviculare en het os cuboideum naar beneden/mediaal (pijlen S en C) of naar boven/lateraal. Het ovale gewrichtsvlak op de taluskop maakt een hoek van 458 met de horizontale as (‘rotatiehoek’ van de talus) en is uitgerekt in de richting van deze beweging met als grootste doorsnede YY¢. De verplaatsingen van het os naviculare ten opzichte van de kop van de talus naar mediaal (figuur 4.32) en naar beneden (figuur 4.33) worden veroorzaakt door activiteit van de m. tibialis posterior waarvan de pees zich hecht aan de tuberositas van het os naviculare. Het lig. talonaviculare dorsale beperkt deze verplaatsing. De standsveranderingen van het os naviculare veroorzaakt, via de ossa cuneiformia en de eerste drie metatarsalia, de adductie en het hoger worden van de mediale voetboog (paragraaf 5.2). Tegelijkertijd verplaatst het os naviculare zich ten opzichte van de calcaneus: in de eversie (figuur 4.34, bovenaanzicht, de talus is opgelicht) zijn de panneband (b), de onderrand van het lig. deltoideum (c) en het mediale gedeelte van het lig. bifurcatum (d) aangespannen; door contractie van de m. tibialis posterior, bij inversie (figuur 4.35), naderen os naviculare en calcaneus elkaar, komt de talus hoger op de calcaneus te staan (gestreepte pijl) en worden de zo-even genoemde ligamenten ontspannen. Dit maakt nu duidelijk waarom de voorzijde van de calcaneus niet tot het os naviculare reikt: een gewrichtsvlak op een rigide benige ondergrond zou niet die onderlinge verplaatsingen tussen naviculare en calcaneus toelaten als nu het geval is. Voorts is, zoals we hebben gezien, het buigzame lig. calcaneona-

viculare plantare een essentie¨le factor in de elasticiteit van de mediale voetboog.

De verplaatsingen van het os cuboideum ten opzichte van de calcaneus wordt in bovenwaartse richting (figuur 4.36, mediaal aanzicht) door twee factoren beperkt: – de naar voren uitstekende rand van de calcaneus (pijl) hangt als een luifel over de bovenzijde van de gewrichtsspleet; – het sterke lig. calcaneocuboideum plantare (f ) zal vrij spoedig een voortgaande verwijding van de gewrichtsspleet (z) aan de onderzijde tegengaan. Het os cuboideum glijdt daarentegen ten opzichte van de calcaneus gemakkelijk naar beneden (figuur 4.37). De enige beperking hiervoor wordt gevormd door de laterale bundel (e) van het lig. bifurcatum.

In dwarse richting (figuur 4.38, horizontale doorsnede volgens niveau AB van figuur 4.31) kan het os cuboideum gemakkelijk naar mediaal glijden, slechts geremd door de spanning die op het lig. calcaneocuboideum dorsale (g) komt te staan. Samenvattend: de verplaatsing van het os cuboideum vindt vooral plaats in benedenwaartse en mediale richting.

196

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Tal. g d

Tal. g d

m

1 2 a'

2

Calc.

m

11 a' 12 Calc.

Nav Ic IIc

n

Add 13

11

12 13

IIIc

III'c

n

Cub. Vm

IVm

supin. Vm IVm IIIc Ic Cub. III'c IIc Nav Figuur 4.39 j

Figuur 4.40 j

9

g

d

2 11

m

a' 12

11 12

13

m

13 pron.

Ic

Abd

IIc IIIc

n

Figuur 4.41 j

Vm

Vm IVm

IVm

Figuur 4.42 j

III'c IIIc IIc Ic

197

4 De voet

Algemene functie van de gewrichten van de achtervoet3 Als er bij inspectie en bij bewegen in het anatomisch preparaat e´e´n ding duidelijk wordt, is het wel dat al deze gewrichten een ondeelbaar functioneel geheel vormen. Dit articulatiecomplex bepaalt de richting en de vorm van de voetboog. Het subtalaire en het mediotarsale gewricht zijn mechanisch aan elkaar gekoppeld en vormen tezamen een gewricht met e´e´n graad bewegingsvrijheid om de as van Henke (mn). De figuren tonen de vier beenstukken van de achtervoet vanuit twee gezichtshoeken: lateraal van voren (figuur 4.39 en 4.41) en van voren (figuur 4.40 en 4.42). De plaatsing van de figuren (boven: inversie; onder: eversie) maakt het gemakkelijker de standsveranderingen van het os naviculare en het os cuboideum ten opzicht van de per definitie stilstaande talus te beoordelen. Inversie (figuur 4.39 en 4.40) – De m. tibialis posterior trekt aan het os naviculare, waardoor het bovenste en laterale deel van de kop van de talus (d) zichtbaar wordt. – Het os cuboideum wordt in deze beweging meegenomen door de ligamenten tussen het os naviculare en os cuboideum. – Het os cuboideum neemt de calcaneus mee, die naar voren beweegt onder de talus (Tal). – De sinus tarsi opent zich maximaal (figuur 4.39): de twee banden van het lig. interosseum (1 en 2) worden aangespannen. – Het voorste en onderste deel van het bovenste gewrichtsvlak van de calcaneus (a¢) komt tevoorschijn: de gewrichtsspleet van het subtalaire gewricht wijkt aan de bovenachterzijde.

door het lig. bifurcatum loopt en die zo tractie- en torsiekrachten opvangt. Deze rotatie, gevolg van het oprichten van het os naviculare en de benedenwaartse beweging van het os cuboideum, veroorzaakt supinatie (pijl Supin): de voetzool ‘kijkt’ naar mediaal door verlaging van de laterale boog (het facet op het os cuboideum dat overeenkomt met dat op het vijfde os metatarsale (Vm) ‘kijkt’ naar onderen en voren); doordat de mediale boog hoger wordt, verschuift het gewrichtsfacet voor het mediale os cuneiforme (Ic) op het os naviculare naar voren. Eversie (figuren 4.41 en 4.42) – De m. peroneus brevis, aangehecht aan de tuberositas van het vijfde os metatarsale, trekt het os cuboideum naar lateraal en naar achteren. – Het os cuboideum neemt het os naviculare mee, waardoor het boven-mediale deel van de kop van de talus tevoorschijn komt. – Ook de calcaneus wordt meegenomen, waardoor een beweging naar achteren onder de talus optreedt. – De sinus tarsi sluit zich (figuur 4.41) en de beweging eindigt met het stuiten van de talus op de bodem van de sinus tarsi. – Het achter-bovenste deel van het bovenste gewrichtsvlak van de calcaneus (a¢) wordt zichtbaar.

Als geheel genomen: – het complex naviculare-cuboı¨d (figuur 4.42) wordt naar lateraal getrokken (pijl Abd), waardoor de voorvoet naar voren en naar lateraal wordt verplaatst (figuur 4.41, pijl E); Als geheel genomen: – tegelijkertijd draait het complex om zijn – het os naviculare en os cuboideum (figuur eigen as in de zin van een pronatie (pijl 4.40) worden naar mediaal getrokken (pijl Pron) doordat het os naviculare lager komt Add), waardoor de voorvoet naar voren en en het os cuboideum abduceert. Hierdoor mediaal wordt bewogen (figuur 4.39, pijl 1); kijkt het gewrichtsfacet op het os cuboide– tegelijkertijd draait het complex naviculareum voor het vijfde os metatarsale (Vm) naar cuboı¨d om een voor-achterwaartse as die voren en naar lateraal. 3 De legenda van de figuren in deze paragraaf is gelijk aan de legenda van de figuren in paragraaf 4.3.

198

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

C1 C2 C3 Nav IIc IIIc Ic

III'c Cub IVm

IIm Im IIIm

Nav IIIc

IIc Ic

III'c Vm

Cub

IVm Vm

Figuur 4.43 j

Figuur 4.44 j

Nav IIIc IIc C3

IIIm (C3) IIm (C3) IIm (C2) IIm (C1)

Ic C2

20 IIm(C2) 21 22 23 24 IIIm C3

Cm 19 18 IIm(C1)

IIIm (C3) IVm Vm PB M5 M4

M3

M3 M1

2 M2

1

Figuur 4.45 j

Figuur 4.46 j

TA Im (C1) M2 M1

199

4 De voet

4.5

de gewrichten en bewegingsmogelijkheden van de voorvoet De cuneonaviculaire, intercuneiforme en tarsometatarsale gewrichten4 De cuneonaviculaire, intercuneiforme en tarsometatarsale gewrichten hebben vrij vlakke gewrichtsvlakken en stevige, korte ligamenten, waardoor geringe translaties en kantelbewegingen mogelijk zijn. Op het complex naviculare-cuboı¨d van distaal gezien (figuur 4.43) bevinden zich drie facetten (Ic, IIc, IIIc), waarmee het os naviculare met respectievelijk het os cuneiforme mediale, intermedium en laterale articuleert, en daarnaast de drie facetten op het os cuboideum voor respectievelijk het vijfde (Vm) en het vierde os metatarsale (IVm) en het laterale os cuneiforme (III¢c). Daarbij hebben het os naviculare en het os cuboideum onderling no´g een contactvlak (de art. naviculare cuboidea: witte pijlen). Een voor-achterwaarts doorzicht (figuur 4.44) laat zien hoe de drie ossa cuneiformia (C1, C2 en C3) met het naviculare-cuboı¨dcomplex articuleren: de dubbele pijl geeft aan hoe het laterale os cuneiforme op het os cuboideum rust, op een facet (III¢c) dat juist vo´o´r het facet voor het os naviculare is gelegen (het cuneocuboı¨d gewricht). De intercuneiforme gewrichten bezitten elk voor zich (figuur 4.45, bovenaanzicht van de cuneonaviculaire, de intercuneiforme en gedeeltelijk de tarsometatarsale gewrichten) gewrichtsvlakjes en interossale ligamenten; tussen het os cuneiforme mediale en intermedium is het lig. interosseum (19) doorgesneden; tussen het os cuneiforme intermedium en laterale is het ligament (20) nog intact.

(Cub) en aan de andere kant de bases van de vijf metatarsale beenstukken (M1 t/m M5). De gewrichtslijn bestaat uit een reeks weinig beweeglijke gewrichten met nauw in elkaar passende gewrichtsvlakken. Figuur 4.46 toont een dorsaal aanzicht van het geopende ‘gewricht’ (naar Rouvie`re), waarin de verschillende facetten van de tarsus en de ermee corresponderende metatarsus goed te zien zijn. De basis van het tweede os metatarsale (M2) ligt omsloten door de drie ossa cuneiformia door zijn contacten met het laterale facet (IIm, C1) van het os cuneiforme mediale (C1), het distale facet (IIm, C2) van het os cuneiforme intermedium (C2) en het mediale facet (IIm, C3) van het laterale os cuneiforme (C3). Voorts wordt de basis van het tweede os metatarsale door sterke ligamenten verankerd (figuur 4.45), wat vooral goed te zien is als het gewricht van bovenaf wordt geopend, M1 om zijn as wordt gedraaid (pijl 1) en M3 naar lateraal getrokken (pijl 2). De figuur toont: – mediaal het sterke dorsale ligament van Lisfranc (18), uitgespannen tussen de laterale zijde van C1 en de mediale zijde van de basis van M2; dit ligament is het sluitstuk bij chirurgische desarticulatie (het gewricht van Lisfranc vormt de amputatielijn); – lateraal een ligamentsysteem met vezels tussen C2 en M2 (21) en tussen C3 en M3 (22), evenals gekruist lopende vezels (23) tussen C3 en M2 en tussen C2 en M3 (24).

Figuur 4.47 (bovenaanzicht) toont het tarsometatarsale gewricht, ook wel de lijn van Lisfranc genoemd, met aan de ene kant de drie ossa cuneiformia (C1, C2, C3), aan de mediale en aan de laterale zijde het os cuboideum 4

De legenda van de figuren in deze paragraaf is gelijk aan de legenda van de figuren in paragraaf 4.3 en 4.4.

200

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Cub

Nav C3 C2 C1

M5 M4 M3 M2

M1

25

C3 C2 C1

M5 M4 M3

PL M1

Figuur 4.47 j

Cub.

Nav

Figuur 4.48 j

M2

4 De voet

Ligamenten rond het tarsometatarsale gewricht De stabiliteit van het tarsometatarsale gewricht is bovendien gewaarborgd door talrijke ligamenten (figuur 4.47, dorsaal aanzicht, en figuur 4.48, plantair aanzicht) tussen de basis van elk van de metatarsalia en het ermee in contact zijnde os tarsale en de ligamenten tussen de bases van de metatarsalia onderling. Vooral aan de dorsale zijde (figuur 4.47) vallen ligamenten op; deze stralen uit vanaf de basis van M2 naar alle ernaast liggende beenstukken. Aan de plantaire zijde (figuur 4.48) lopen ligamenten die vanaf het C1 naar M1, M2 en M3 lopen. Aan de plantaire zijde van de basis van M1 hecht zich de pees van de m. peroneus longus (PL), die daar juist zijn plantaire peestunnel heeft doorlopen (de onderbroken lijn 25).

201

202

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

C2 C3 Cub

C1

Tal Nav C1.2.3.

Figuur 4.49 j

Figuur 4.50 j

Nav Cub C3 2

C2

C1

2 cm

4 8

1/2

E + Add.

M5 M4

M2

M3

M1

x

E + Abd y

x' F + Abd.

y' F + Add. Figuur 4.51 j

Figuur 4.52 j

M1 a F σ

d

15°

Ad

Abd b'

M5 F Figuur 4.53 j

Figuur 4.54 j

203

4 De voet

Bewegingsmogelijkheden in de voorvoet – de voorste tarsale en tarsometatarsale gewrichten De intercuneiforme gewrichten (figuur 4.49, frontale doorsnede) laten geringe verticale bewegingen toe die de dwarse kromming van het plantaire gewelf (paragraaf 5.3) veranderen. Het laterale os cuneiforme (C3) rust op het os cuboideum (Cub), waarvan het gehele mediale derde deel (gearceerd) een steun vormt voor de cuneiformiaboog. In de lengterichting (figuur 4.50, sagittale doorsnede) dragen kleine verplaatsingen van de cuneiformia ten opzichte van het os naviculare bij aan veranderingen van de vorm van de mediale voetboog (paragraaf 5.2). De standsveranderingen in de artt. tarsometatarsea zijn af te leiden uit de vorm van de gewrichtsvlakken in de lijn van Lisfranc en uit de stand van deze gewrichtsvlakken. In de klassieke literatuur is hieromtrent een uitstekende beschrijving te vinden (figuur 4.51, bovenaanzicht). – De lijn van Lisfranc staat als geheel schuin van mediaal naar lateraal, van boven naar beneden en van voren naar achteren: het mediale einde ligt 2 cm voor het laterale. Globaal gesproken komt de schuine positie van de flexie-extensieas van de metatarsalia overeen met de schuine positie van de as van Henke voor de eversie-inversie. – De mate waarin de ossa cuneiformia over elkaar heen liggen, toont een geometrische progressie: C3 overlapt het os cuboideum (2 mm); C3 overlapt C2 (4 mm); C3 overlapt C2 (8 mm). Op deze wijze komt tussen de ossa cuneiformia de ruimte tot stand waarin de basis van het tweede os metatarsale (M2) past. Daardoor is M2 het minst beweeglijke metatarsale; het vormt de steunbalk voor het voetgewelf (figuur 5.29). – De twee buitenste delen van de gewrichtslijn staan tegengesteld schuin: de lijn M1/ C1 loopt schuin naar voren en naar lateraal en loopt bij verlenging door het midden van M5; de lijn M5/Cub. loopt schuin naar voren en naar mediaal en loopt bij verlenging juist door het kopje van M1.

De flexie-extensieas van de buitenste metatarsalia, de meest beweeglijke, staat dus niet loodrecht op de lengteas van deze metatarsalia, maar schuin. Dit houdt in (deel I, paragraaf 5.2) dat ze niet in een sagittaal vlak bewegen, maar over een kegelvormig oppervlak; bij flexie treedt er tegelijkertijd een lateraalwaartse verplaatsing op in de richting van de as van de voet (figuur 4.53, schematisch bovenaanzicht, lateraal van de lijn van Lisfranc, met de twee buitenste metatarsalia): – de verplaatsing aa¢ van het kopje van M houdt een flexiecomponent (F) in en een abductiecomponent (Abd) van 158 (Fick); – evenzo houdt de verplaatsing bb¢ van het kopje van M5 flexie (F) in, gecombineerd met adductie (Add).

Vormverandering van het voorste voetgeweld Op deze manier komen de kopjes van M1 en M5 niet alleen lager te staan, ze naderen ook de as van de voet, wat met zich meebrengt (figuur 4.54) dat de boog van de voorvoet, en daarmee het voorste deel van het voetgewelf, hoger wordt. Omgekeerd betekent dit dat bij extensie van de metatarsalia het gewelf lager wordt. Het elkaar naderen van de buitenste metatarsalia wordt nog vergemakkelijkt (figuur 4.52, vooraanzicht gewrichtsvlakken op het os cuboideum en de ossa cuneiformia) door de scheve stand van de dwarse assen (XX¢ en YY¢) van de gewrichten: de beweging vindt plaats volgens de dikke dubbele pijl. De vormveranderingen van het gewelf in de voorvoet zijn dus een gevolg van de bewegingen in de lijn van Lisfranc.

204

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

90°

Figuur 4.55 j

Figuur 4.56 j

T

Figuur 4.57 j

Figuur 4.58 j T EHL

Figuur 4.59 j

EDL

205

4 De voet

4.6 extensie van de tenen Een beschrijving van de metatarsofalangeale en interfalangeale gewrichten van de tenen is niet opgenomen, omdat deze gewrichten overeenkomen met die van de vingers (deel l); de verschillen zijn van functionele aard en betreffen de metatarsofalangeale gewrichten. Waar op metacarpofalangeaal niveau de flexie groter is dan de extensie, is op metatarsofalangeaal niveau de extensie groter dan de flexie: – de actieve extensie bedraagt 50 tot 608 tegenover de flexie 30 tot 408; – de passieve extensie, belangrijk bij het laatste deel van het afwikkelen van de voet (figuur 4.55), bereikt (of is groter dan) 908; de passieve flexie is 45 tot 508. Zijwaartse bewegingen van de tenen in het metatarsofalangeale gewricht zijn veel kleiner dan die van de vingers in de metacarpofalangeale gewrichten. Vooral de grote teen die, in tegenstelling tot de situatie bij andere primaten, de mogelijkheid tot oppositie heeft verloren, is aangepast aan de menselijke bipede gang. Drie spieren strekken de tenen actief: twee extrinsieke, de m. extensor hallucis longus en de m. extensor digitorum longus, en e´e´n intrinsieke, de m. extensor digitorum brevis. De m. extensor digitorum brevis (figuur 5.56) is geheel op de voetrug gelegen. Met vier spierkoppen ontspringt hij aan de bodem van de sinus tarsi en aan de basis van het retinaculum extensorum inferius. De vier slanke pezen vervlechten zich met het extensorenapparaat van de tweede, derde en vierde teen, terwijl bij de eerste teen de insertie direct plaatsvindt op de dorsale zijde van de eerste falanx. De vijfde teen heeft geen pees van de m. extensor digitorum brevis. Deze spier is dus een extensor van het metatarsofalangeale gewricht van de eerste vier tenen (figuur 4.57). De m. extensor digitorum longus en de m. extensor hallucis liggen in de ventrale loge van het onderbeen; de pezen eindigen op de falangen. De wijze waarop de bee¨indiging

plaatsvindt zal aan de orde komen in paragraaf 4.7. De m. extensor digitorum longus (figuur 4.58) loopt aan de voorzijde van de enkel diep naar de laterale zijde van het retinaculum extensorum en verdeelt zich in vier pezen die de laatste vier tenen bereiken. De pezen passeren onder het retinaculum extensorum inferius (figuur 4.73). De vijfde teen wordt dus alleen gee¨xtendeerd door de m. extensor digitorum longus. Deze spier is, zoals zijn naam aangeeft, extensor van de tenen, maar ook en vooral (paragraaf 4.9) dorsaalflexor van de enkel. Om slechts zuivere teenextensie te krijgen, moeten de plantair flexoren van de enkel dorsale flexie tegengaan (de achillespees is aangegeven met een pijl). De m. extensor hallucis longus (figuur 4.59) loopt onder het retinaculum extensorum superius en onder het mediale deel van het retinaculum extensorum inferius (ook figuur 4.73) en eindigt op de twee falangen van de grote teen: ter weerszijden van de eerste falanx en aan de dorsale zijde van de basis van de tweede. Deze spier is dus extensor van de grote teen, maar ook en vooral dorsaalflexor van de enkel. Om alleen de tenen te bewegen, moet de enkel worden gestabiliseerd, net als bij de m. extensor digitorum longus; dat wil zeggen, de m. triceps surae moet actief zijn om de dreigende dorsale flexie van de enkel tegen te gaan. Volgens Duchenne de Boulogne is de m. extensor digitorum brevis de echte extensor van de tenen; hierna zullen we zien wat deze stelling rechtvaardigt.

206

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

FDL EDL

EHL

Ix L

EDB

P Ix.d

6 1 4

Ix.p Ab.5

FHB

Op.5

Ab.H FHL Ad.1 + 2

FDB 5

7 2 5 3

FDL + L FDB

Figuur 4.60 j

Figuur 4.61 en 4.62 j EDL

EDL

4 3 5

FDL

Ix

Ix L

L FDB

8

Figuur 4.63 j

6

1

7

2

Figuur 4.64 j

EDL

EDL

FDL Ix FDL

EDL

FDB

L FDB

Figuur 4.65 j

Figuur 4.66 j

207

4 De voet

4.7

de mm. interossei en mm. lumbricales 5 De mm. interossei (Ix) zijn verdeeld, net zoals in de hand, in een dorsale en een plantaire groep. Hun ligging in de voet is echter een beetje verschillend (figuur 4.60, frontale doorsnede, achterste snijvlak): de vier dorsale interossei (Ix.d) zijn als het ware gecentreerd op het tweede os metatarsale (in plaats van op het derde os metacarpale) en eindigen (witte pijlen) op de tweede teen (eerste en tweede mm. interossei) of op de aangrenzende tenen: derde m. interosseus op de derde teen, vierde m. interosseus op de vierde teen (figuur 4.67). De drie plantaire mm interossei (Ix.p) hechten alle aan aan de mediale zijde van de drie laatste metatarsalia en insereren (figuur 4.68) op de teen die overeenkomt met het os metatarsale waarop ze ontspringen. De eindiging van de interossei van de voet (figuur 4.62, dorsaal aanzicht van het extensorenapparaat, en figuur 4.63, lateraal aanzicht van de spieren van de tenen) is zoals in de hand: – aan de zijkant van de basis van de eerste falanx (1); – via een pezige band (2) aan de laterale band (3) van het extensorenapparaat. In feite insereert de pees van de m. extensor digitorum longus zoals in de hand aan de drie falangen door: – vezels (4) aan de randen van de eerste falanx, niet aan de basis; – een mediane band (5) naar de basis van de tweede falanx; – twee laterale banden (3) die lopen naar de basis van de derde falanx. Proximaal van het metatarsofalangeale gewricht (figuur 4.61, dorsaal aanzicht) lopen de pezen van de m. extensor digitorum longus voor de tweede, derde en vierde teen samen met de dunne peesjes van de m. extensor digitorum brevis. Ze ontmoeten elkaar aan de laterale zijde van de pees van m. extensor di5

gitorum longus. Zoals in de hand zijn er vier mm. lumbricales (figuur 4.60, 4.61 en 4.72), die zijn verbonden met de pezen van de m. flexor digitorum longus, vergelijkbaar met de m. flexor digitorum profundus in de hand. De pees van elk van de lumbricales loopt naar mediaal (figuur 4.72) en eindigt (figuur 4.61 en 4.63) als de m. interosseus: aan de basis van de eerste falanx (6) en aan de laterale band (7) van het extensorenapparaat. De pees van de buiger van de tenen (de m. flexor digitorum longus) heeft een verloop dat lijkt op dat van de m. flexor digitorum profundus van de vingers (figuur 4.63 en 4.72): hij loopt vlak tegen de volaire plaat (8) van het metatarsofalangeale gewricht aan, doorboort vervolgens de pees van de m. flexor digitorum brevis en eindigt aan de basis van de derde falanx. De m. flexor digitorum brevis is dus het equivalent van m. flexor digitorum superficialis van de vingers: oppervlakkig gelegen wordt hij geperforeerd door de m. flexor digitorum longus en eindigt aan de zijkanten van de tweede falanx. De m. flexor digitorum longus buigt de derde falanx ten opzichte van de tweede (figuur 4.65). De m. flexor digitorum brevis buigt de tweede falanx ten opzichte van de eerste. De mm. interossei en mm. lumbricales (figuur 4.64) zijn zoals in de hand, flexoren van de eerste falanx en extensoren van de twee overige. Ze spelen een belangrijke rol bij de stabilisatie van de tenen: als de eerste falanx wordt gebogen, geven ze een vast punt aan de extensoren van de tenen bij de dorsale flexie van de enkel. Bij insufficie¨ntie van de mm. interossei en de mm. lumbricales ontstaat er een klauwvoet (figuur 4.66): de eerste falanx wordt hierbij niet meer gestabiliseerd door de interossei; door tractie van de extensor gaat de eerste falanx in hyperextensie en glijdt op het kopje van het metatarsale naar dorsaal. In tweede instantie wordt deze misvorming gefixeerd door verplaatsing naar dorsaal van de interossei boven de as (+) van het metatarsofalangeale gewricht. Bovendien worden de

De legenda geldt voor alle figuren in deze paragraaf.

4 De voet

twee laatste falangen in flexie gebracht als gevolg van de relatieve verkorting van de buigers. De fixatie treedt op doordat het proximale interfalangeale gewricht luxeert (pijl) tussen de laterale banden van het extensorenapparaat, waardoor de activiteit hiervan precies omgekeerd gaat werken.

Zoals in de hand hangt ook de stand van de tenen af van het evenwicht tussen de verschillende spieren. Het lijkt erop, zoals ook aangegeven door Duchenne de Boulogne, dat alleen de m. extensor digitorum brevis een echte strekker van de tenen is. Eigenlijk zijn de extensoren dorsaalflexoren van de enkel en het ‘zou beter zijn’ (naar Duchenne) als deze aangehecht waren aan de metatarsalia.

209

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Ad.1

Ab.5

Ix.d Ab.H

Ix.p

+ Ad.2

Figuur 4.67 j

Figuur 4.68 j

Op.5

Ab.H

Ad

FHL

Ad.2

Figuur 4.69 j

S FDB

.1

FHB

210

Ab.5

+

+

211

4 De voet

4.8

de plantaire en dorsale zijde van de voet De spieren aan de plantaire zijde van de voet6 De spieren van de plantaire zijde van de voet liggen van diep naar oppervlakkig in drie lagen. De diepe laag wordt gevormd door de mm. interossei en de spieren van de hypothenar en thenar (figuur 4.68 t/m 4.69). De middelste laag wordt gevormd door de lange buigers (figuur 4.71). De oppervlakkige laag wordt gerepresenteerd (figuur 4.70) door een enkele spier, de flexor digitorum brevis. De diepe laag spieren De dorsale interossei (figuur 4.67, onderaanzicht) hebben niet alleen een activiteit met betrekking tot de flexie-extensie, maar bewerken ook een abductie van de tenen ten opzichte van de as van de voet (M2 en tweede teen). De abductie van de grote teen wordt veroorzaakt door de m. abductor hallucis (AbH); de abductie van de kleine teen door de m. abductor digiti minimi (Ab 5). Deze twee spieren zijn in feite dorsale interossei. De plantaire interossei (figuur 4.68, onderaanzicht) brengen de laatste drie tenen naar de tweede toe. De grote teen wordt naar de as van de voet toegebracht door zijn adductor met twee koppen: – het caput obliquum (Ad.1), dat ontspringt aan de voorste tarsalia; – het caput transversum (Ad.2), dat vastzit aan de volaire platen van het derde, vierde en vijfde metatarsofalangeale gewricht, en aan het lig. metatarseum transversum profundum; dit caput trekt de eerste falanx van de grote teen direct naar lateraal en speelt een rol bij het instandhouden van de voorste boog. De hypothenar (figuur 4.69, onderaanzicht) bestaat uit drie spieren, gelegen in de laterale spierloge: – de m. opponens digiti minimi (op 5) is het diepst gelegen; de spier loopt van de 6

voorste tarsalia naar M5 en heeft een werking die overeenkomt met (zij het in mindere mate) de m. opponens van de pink: de spier verhoogt de laterale en voorste bogen; – de twee andere spieren zitten vast aan de laterale zijde van de basis van de eerste falanx: de m. flexor digiti minimi brevis 5 vanaf de voorste tarsalia komend; – de abductor digiti minimi (Ab.5), eerder genoemd, die vanaf de calcaneus komt, de laterale zijde, en vanaf de basis van de vijfde os metatarsale (figuur 4.70); deze spier is een van de componenten die de laterale boog instandhouden (figuur 5.17). De thenarspieren (figuur 4.69), in totaal drie, liggen met de abductor in de mediale spierloge. Ze hechten aan de laterale zijde van de basis van de falanx en aan de ossa sesamoidea die met het kopje van het eerste os metatarsale articuleren: – Aan de mediale zijde dienen een sesambeentje en de falanx als insertie voor de mediale kop van de korte flexor, de m. flexor hallucis brevis, en voor de m. abductor hallucis (Ab.H), die ontspringt aan de posteromediale zijde van de calcaneus (figuur 4.70) en bijdraagt aan het instandhouden van het voetgewelf. Zowel mediale lengte-, laterale lengte- als dwarse voetgewelf wordt beı¨nvloed. Figuur 5.4 toont dit het meest duidelijk. – Aan de laterale zijde insereren de twee koppen van de adductor (Ad.1 en Ad.2) en de laterale kop van de korte flexor van de grote teen (m. flexor hallucis brevis), die ontspringt aan de voorste tarsale beenstukken. Deze spieren zijn krachtige flexoren van de grote teen: ze spelen een belangrijke rol bij het stabiliseren van de grote teen; uitval leidt tot een klauwstand. Daarnaast zijn deze spieren belangrijk in de laatste fase van het afwikkelproces van de voet (paragraaf 5.4).

De legenda van deze figuren in deze paragraaf is gelijk aan de legenda van de figuren in paragraaf 4.7.

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

FHL FDL

FDB

QP

212

9

Ab.H Ab.5

Figuur 4.70 j

Figuur 4.71 j

FDL

QP

L1 L2 L3 L4

FDB

Figuur 4.72 j

213

4 De voet

De middelste laag spieren De middelste laag spieren aan de plantaire zijde van de voet wordt gevormd door de lange buigers (figuur 4.71). De m. flexor digitorum longus kruist de m. flexor hallucis longus beneden langs op het moment dat hij onder het sustentaculum tali uitkomt. Hier zijn de pezen verbonden door een pezige slip (9). Even verder verdeelt de m. flexor digitorum longus zich in vier pezen voor de laatste vier tenen. De mm. lumbricales (figuur 4.72) ontspringen aan twee naast elkaar gelegen pezen, behalve de eerste m. lumbricalis (4). Elke pees doorboort de pees van de m. flexor digitorum brevis en eindigt aan de eindfalanx. De schuine trekrichting van deze pezen wordt gecompenseerd door een platte spier die in de as van de voet ligt (figuur 4.71), ontspringend tussen de posteromediaal en posterolateraal gelegen tubercula op de calcaneus en insererend aan de laterale zijde van de pees voor de kleine teen. Door gelijk te contraheren vermindert deze spier, de m. quadratus plantae (QP), het scheve trekken door de m. flexor digitorum longus. De m. flexor hallucis longus (figuur 4.69 en 4.71) ligt in de groeve tussen de twee sesambeenderen in en eindigt aan de eindfalanx van de grote teen. De grote teen wordt door deze spier krachtig gebogen.

De oppervlakkige laag spieren De oppervlakkige laag (figuur 4.70) wordt gerepresenteerd door een enkele spier, de m. flexor digitorum brevis. Deze spier ligt net als de m. flexor digitorum longus in de middenloge van de planta pedis. Hij insereert aan de calcaneus en zijn pezen gaan naar de vier laatste tenen. De spier is een equivalent van met de m. flexor digitorum superficialis van de vingers: de pezen worden geperforeerd (door de m. flexor digitorum longus) en hechten zich aan de middenfalanx (figuur 4.72). De middenfalanx wordt ten opzichte van de basisfalanx gebogen.

PT

TA

EDL

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

EHL

214

b

a

PL PB 1 3 5 4

7 A Figuur 4.74 j

Figuur 4.73 j

9 PB TP 5 14

PL 8 12

10

11

Figuur 4.75 j

6

B

6

215

4 De voet

De fibreuze tunnels aan de dorsale en plantaire zijde van de voet Het retinaculum mm. extensorum inferius (figuur 4.73) houdt de vier pezen aan de voorzijde van de voet tegen het skelet aan. Hierbij heeft het de functie van een katrol, onafhankelijk van de mate van flexie van de enkel. Het retinaculum inferius bestaat uit twee slippen, die lateraal gemeenschappelijk ontspringen aan de bodem van de sinus tarsi en naar mediaal uiteenwijken: – een distale slip (a) die naar de mediale zijde van de voet loopt; – een bovenste slip (b) die bijna reikt tot de malleolus medialis en vastzit aan de tibia. Deze slip omvat mediaal de m. tibialis anterior, waarvan de pees is gelegen in een synoviale omhulling vanaf een niveau van twee vingers boven het retinaculum. Naar lateraal worden twee afzonderlijke lussen gevormd: een lus rondom de pees van de m. extensor hallucis longus, waarvan de synoviale schede juist boven het retinaculum uitsteekt, en aan de laterale zijde een lus rondom de pees van de m. extensor digitorum longus en rondom de m. peroneus tertius, die een gemeenschappelijke synoviale omhulling hebben die even boven het retinaculum uitsteekt. Alle andere pezen lopen retromalleolair naar de voet. Achter de laterale malleolus (figuur 4.74) lopen de twee pezen van de m. peroneus brevis en de m. peroneus longus. Ze liggen in een osteofibreuze koker (1) gevormd door de fibula en het retinaculum superius van de mm. peronei. Daarna liggen ze naast elkaar, de brevis een beetje meer naar voren en naar boven, de longus iets meer naar achteren en naar beneden. Voorbij de malleolus buigen ze scherp om naar voren en worden gevat in twee osteofibreuze tunnels (3 en 4), begrensd door de laterale zijde van de calcaneus, de trochlea peronealis (5) en het retinaculum inferius van de mm. peronei. Op dit punt splitst zich de gemeenschappelijke synoviale schede in twee aparte. De m. peroneus brevis insereert aan de tuberositas van M5 en aan de basis van M4.

Een klein gedeelte van deze pees (7) is weggesneden om de pees van de m. peroneus longus te laten zien op het punt waar zijn beloop anders wordt en de groeve onder het os cuboideum binnentreedt. De m. peroneus longus, door een nieuwe synoviale schede omhuld, loopt langs de plantaire zijde van de voet (figuur 4.75) door een osteofibreus kanaal dat wordt gevormd door de tarsale beenstukken (boven) en de oppervlakkige vezels van het lig. plantare longum (beneden). Dit ligament (figuur 4.75, diepe vezels, 8) dat loopt vanaf de calcaneus (9) naar het os cuboideum en naar de bases van alle metatarsalia (X), vormt met de eindvezels (10) van de pees van de m. tibialis posterior het totale fibreuze aandeel van de osteofibreuze koker. De pees van de m. peroneus longus is vooral geı¨nsereerd aan de basis van M1 (11); er zijn echter ook uitbreidingen naar M2 en naar het mediale cuneiforme. Aan het begin van de osteofibreuze tunnel heeft de pees van de m. peroneus longus als regel een sesambeentje (12) waardoor de pees gemakkelijker de richtingsverandering kan realiseren.

Aan de plantaire zijde van de voet zijn dus drie fibreuze systemen: – de longitudinaal lopende vezels van het lig. plantare longum; – de schuin naar voor en mediaal lopende vezels van de pees van de m. peroneus longus; – de uitbreidingen van de pees van de m. tibialis posterior, schuin naar voren-lateraal, naar alle tarsale en metatarsale beenstukken van M1 en M5.

216

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

FHL TP

TP

PB

FDL

PL 1

FDL

13 14

17

Ab.5

FHL A Ab.H QP

16

15 18

B

FDB

A

Figuur 4.76 j

Figuur 4.77 j

TA

EHL

EDL

PT

TP FDL 15 FHL Ab.H QP Figuur 4.78 j

B

3 PB PL Ab 5 FDB

5 4

4 De voet

Achter de malleolus medialis (figuur 4.76) lopen drie pezen in afzonderlijke kokers en synoviale omhullingen. De kokers zijn lusvormingen van het retinaculum flexorum en zijn boven elkaar en voor elkaar gelegen. – De m. tibialis posterior ligt dicht tegen de malleolus medialis aan, buigt eronder door, gelegen in zijn synoviale omhulling (13), en bereikt de tuberositas van het os naviculare (14), met daarnaast nog een groot aantal uitbreidingen (10). – De m. flexor digitorum longus loopt langs de vorige spier, vervolgens tegen de mediale rand van het sustentaculum (15, zie ook figuur 4.78) om daarna onder (16) de pees van de m. flexor hallucis longus door te kruisen. – De flexor hallucis longus passeert de talus tussen het posteromediale en posterolaterale tuberculum (17) (zie ook figuur 4.78), en loopt daarna onder het sustentaculum door (18, zie ook figuur 4.78). Deze pees verandert dus twee maal van richting. Twee frontale doorsneden (voorste snijvlak, rechterzijde, pijlen A en B in figuur 4.74 en 4.76 geven de niveaus aan) laten de onderlinge positie van de pezen en hun scheden in het retromalleolaire gebied goed zien: doorsnede A (figuur 4.77) gaat door de malleoli; doorsnede B (figuur 4.78), meer naar voren, is gelegen op het niveau van het sustentaculum en van de trochlea peronealis.

217

218

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit Z EHL

EDL

EHL TA

TA PT

FLEX ADD SUPIN

FLEX ABD PRON

X EXT ADD SUPIN

X' EXT ABD PRON PB PL

TP FDL

FHL TS

QP

Z'

Figuur 4.79 j

Figuur 4.80 j

EDL

PF

Ix

Figuur 4.81 j

Figuur 4.82 j

Figuur 4.83 j

Figuur 4.84 j

Figuur 4.85 j

219

4 De voet

4.9

de dorsaalflexoren van de enkel De spieren van de voet laten zich verdelen in dorsaal- en plantairflexoren van de enkel, afhankelijk van het feit of ze vo´o´r of achter de as XX¢ van het tibiotarsale gewricht lopen. De dorsoplantaire flexie is echter altijd gecombineerd met bewegingen om de twee andere assen (figuur 3.1), afhankelijk van de positie van de spieren ten opzichte van deze assen (figuur 4.79, naar Ombredanne). Alle spieren vo´o´r de dwarse as XX¢ zijn dorsaalflexoren van de enkel. Ze zijn onder te verdelen naar hun verloop ten opzichte van de lengte-as ZZ¢. – De twee spieren die mediaal van deze as liggen, de m. extensor hallucis longus en de m. tibialis anterior, geven tegelijkertijd adductie en supinatie met de dorsale flexie, in meerdere mate naarmate ze verder van de as af zijn gelegen; de m. tibialis anterior is dus een belangrijkere adductor-supinator dan de m. extensor hallucis longus. – De twee spieren die lateraal van deze as gelegen zijn, de m. extensor digitorum longus en de m. peroneus tertius, zijn naast dorsaalflexoren tevens abductoren en pronatoren. Om dezelfde reden is de m. peroneus tertius meer abductor-pronator dan de m. extensor digitorum longus. Om zuivere dorsale flexie te krijgen, zonder dat daarbij adductie-supinatie of abductiepronatie optreedt, moeten de twee bovengenoemde groepen spieren tegelijkertijd en in balans actief zijn; het zijn dus antagonisten en synergisten. Onder de vier dorsaalflexoren van de enkel insereren er twee direct aan de tarsus of de metatarsus: – de m. tibialis anterior (figuur 4.80, TA) zit vast aan het mediale cuneiforme en aan M1; – de peroneus tertius (figuur 4.81), niet altijd aanwezig maar wel frequent (90), hecht aan aan de basis van M5. Hun activiteit op de voet vindt dus direct plaats, dat wil zeggen dat er geen hulp van andere spieren nodig is.

Dit geldt niet voor de twee andere dorsaalflexoren van de enkel: de m. extensor digitorum longus en de m. extensor hallucis longus zijn actief via de tenen. Zijn de tenen gestabiliseerd, in gestrekte stand of in flexie (figuur 4.81) door de mm. interossei (Ix), dan is de m. extensor digitorum longus dorsaalflexor van de enkel; zijn de mm. interossei echter inactief of insufficie¨nt, dan zal dorsale flexie van de enkel een klauwstand van de tenen tot gevolg hebben (figuur 4.85). Zo ook zal de m. extensor hallucis longus alleen dan een zuivere dorsale flexie van de enkel bewerkstelligen als de grote teen gestabiliseerd wordt door de thenarspieren (figuur 4.80, Th). Zijn deze uitgevallen, dan ontstaat een klauwstand van de grote teen bij dorsale flexie van de enkel (figuur 4.83).

Pes equinus en valgus equinus Zijn de spieren aan de voorzijde van het onderbeen uitgevallen of is hun kracht verminderd, een niet-zelden voorkomende situatie, dan kan de punt van de voet niet worden opgetild (figuur 4.82): een pes equinus (equus = paard, loopt op de toppen van de tenen en vingers). Bij het lopen moet de patie¨nt het gehele been nogal hoog optillen om niet te struikelen. In sommige gevallen behoudt de m. extensor digitorum longus iets van zijn functie (figuur 4.84). De voet wordt dan bovendien naar lateraal gebracht (gee¨verteerd); dit noemt men een valgus equinus (figuur 4.85).

220

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

6

10

9 4

7

3

e

8 5 4 Cg=39

2

2

Cs=44

1

1

Figuur 4.86 j

Figuur 4.89 j

Figuur 4.87 j

Figuur 4.88 j

Figuur 4.90 j

Figuur 4.91 j

4.10

de plantairflexoren van de enkel De m. triceps surae De plantairflexoren van de enkel lopen alle achter de dwarse as XX¢ (figuur 4.79). In theorie zijn er dus zes plantairflexoren van het bovenste spronggewricht (hierbij niet inbegrepen de m. plantaris, die te onbelangrijk is). Eigenlijk is alleen de m. triceps surae een efFiguur 4.92 j

Figuur 4.93 j

221

4 De voet

fectieve plantaire flexor. Het is een van de krachtigste spieren in het lichaam – na de m. gluteus maximus en de quadriceps de krachtigste. Vooral zijn positie ten opzichte van de as ZZ¢ maakt deze spier tot plantaire flexor. Zoals zijn naam aangeeft, bestaat de m. triceps surae uit drie spierkoppen (figuur 4.86) met een enkele eindpees, de achillespees (1), die insereert aan de achterzijde van de calcaneus (figuur 4.94). Van de drie koppen is er e´e´n monoarticulair, de m. soleus (2), en zijn er twee bi-articulair, de m. gastrocnemius met een caput laterale en een caput mediale. De m. soleus (2) ontspringt zowel aan de tibia als de fibula, en daarnaast aan de arcus tendineus m. solei (3) tussen de tibiale en de fibulaire oorsprong in. Het is een dieper gelegen spier (figuur 4.86 en 4.87, transparant getekend), die pas distaal ter weerszijden van de achillespees tevoorschijn komt. De laterale kop van de m. gastrocnemius (3) ontspringt boven de laterale condyl aan het femur en aan de laterale epicondyl. Vaak zit hier een sesambeen. De mediale kop (5) ontspringt op gelijke wijze aan de mediale zijde. De twee spierbuiken convergeren naar de mediaanlijn en vormen hierbij de V-vormige onderbegrenzing van de fossa poplitea (10). De koppen van de gastrocnemius worden geflankeerd door pezen van de ischiocrurale groep die de V-vormige bovenbegrenzing van de fossa poplitea vormen: lateraal de biceps (6) en mediaal de spieren van de pes anserinus (¢7). Het ten opzichte van elkaar verschuiven van de m. gastrocnemius en de ischiocrurale spieren wordt gemakkelijk gemaakt door de interpositie van sereuze bursae op de plaatsen waar ze over elkaar heen liggen: tussen de m. semitendinosus en de mediale gastrocnemiuskop (8) is altijd een bursa aanwezig; tussen de biceps en de laterale gastrocnemiuskop (9) niet altijd; deze kunnen cysten vormen. De drie koppen eindigen als een complex aponeurotisch systeem, in leerboeken beschreven, waaruit zich de achillespees vormt.

De m. gastrocnemius en m. soleus (figuur 4.87) verkorten zich in verschillende mate: de verkorting van de m. soleus (Cs) bedraagt 44 millimeter, die van de m. gastrocnemius (Cg) 39 millimeter. Dit komt doordat de biarticulaire werking van de m. gastrocnemius sterk afhangt van de mate van knieflexie (figuur 4.88).

Tussen maximale flexie en extensie brengt de verplaatsing van de oorsprong van de m. gastrocnemius ten opzichte van de insertie een verlenging of een relatieve verkorting (e) met zich mee die gelijk is aan of groter is dan de verkorting Cg. Dit houdt in dat bij strekking van de knie (figuur 4.89) de m. gastrocnemius passief gerekt is en zijn grootste kracht ontwikkelt; hierdoor is het mogelijk een deel van de kracht van de m. quadriceps over te brengen op de enkel. Bij flexie van de knie (figuur 4.90) verliest de gastrocnemius echter alle werking, omdat hij maximaal ontspannen is (e groter dan Cg). Dan kan alleen de m. soleus actief zijn, maar zijn kracht zou onvoldoende zijn bij lopen, rennen en springen, als deze activiteiten niet tevens een extensiemoment van de knie inhouden. Opgemerkt dient te worden dat de gastrocnemius veel minder een kniebuiger is.

Alle bewegingen die tegelijkertijd een plantaire flexie van de enkel en een extensie van de knie inhouden, zoals klimmen (figuur 4.91) of rennen (figuur 4.92 en 4.93) vragen activiteit van de m. gastrocnemius. De m. triceps surae toont een maximale activiteit indien, uitgaande van de stand waarin de enkel dorsaal geflecteerd en de knie gestrekt is (figuur 4.92), de spier zich contraheert om de enkel in flexie te brengen (figuur 4.93), zoals bij de afzet van de voet in de laatste fase van de afwikkeling.

222

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

T t1

+

0

t2

A

+0

A A'

+0

A

K' a Figuur 4.94 j

K

Add + Sup.

K

b

Figuur 4.95 j

Figuur 4.96 j

m

+ x

30° m

+

p.

n

Su

X

12° 13°

.

Ad

n Figuur 4.97 j

Figuur 4.98 j

223

4 De voet

De triceps surae (vervolg) De kracht van de Achillespees grijpt aan op de achterzijde van de calcaneus (figuur 4.94) in een richting die een duidelijke hoek maakt met de momentarm AO. Wordt de kracht (T) ontbonden in twee vectoren (t1 en t2), dan is de vector t1, loodrecht op de momentarm, veel groter dan t2. De spier werkt dus onder gunstige mechanische condities. De effectieve component t1 is altijd groter dan t2, onafhankelijk van de stand van de voet. Dit komt door de wijze waarop de pees (figuur 4.95) aan de calcaneus vastzit (punt K): de insertie vindt plaats aan de onder-achterzijde. Het bovenste deel van het tuber calcanei is door een bursa van de pees gescheiden. De spierkracht grijpt niet aan op punt K, maar op het raakpunt A van de pees met de achterzijde van de calcaneus. In dorsale flexie (figuur 4.95, a) ligt het punt A relatief hoog. Bij plantaire flexie (figuur 95, b) komt de pees los van de achterzijde van de calcaneus en het punt A verschuift naar beneden tot A¢; de richting van de momentarm A¢O blijft duidelijk horizontaal en blijft onder een constante hoek met de lijn van de pees. Door deze insertiewijze wordt de achillespees dus ten opzichte van de achterzijde van de calcaneus ontrold, waardoor de werking van de triceps bij plantaire flexie wordt bevorderd. De triceps in de arm toont iets dergelijks ten opzichte van het olecranon (deel I).

Bij maximale contractie van de triceps (figuur 4.96) ziet men naast plantaire flexie ook een adductie en supinatie. De voetzool kijkt naar achteren en naar mediaal (pijl). De adductiesupinatiecomponent ontstaat doordat de triceps op het bovenste spronggewricht werkt via het onderste spronggewricht (figuur 4.97). Elkaar opvolgend worden deze gewrichten gemobiliseerd (figuur 4.98): eerst het bovenste spronggewricht met 308 plantaire flexie om de dwarse as XX¢, vervolgens het onderste spronggewricht, doordat de calcaneus kantelt om as mn (de as van Henke). Hiermee wordt een adductie van 138 en een supinatie van 128 aan de plantaire flexie toegevoegd (Biesalski en Mayer, 1916).

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

T

PB

FHL

X

PB

TP

T

X'

PL

FDL

224

X' PL

Figuur 4.99 j

Figuur 4.100 j FHL FDL

T

TP

X

Figuur 4.101 j

20 44

sol.

44

PL

T=6,5kgm

PB 23 39 39 Figuur 4.102 j

gast.

f=0,5kgm 1

V2

225

4 De voet

De andere plantairflexoren van de enkel Alle spieren die achter de dwarse flexieas XX¢ lopen (figuur 4.99) zijn plantairflexoren van de enkel. Buiten de triceps hebben vijf andere spieren deze functie op het bovenste spronggewricht. De m. plantaris (hier niet beschreven) is te zwak om rekening mee te houden; deze spier heeft slechts betekenis voor transplantatiedoeleinden; jammer genoeg is hij niet altijd aanwezig. Lateraal (figuur 4.100) liggen de m. peroneus brevis en de m. peroneus longus, lateraal van de as ZZ¢ van de voet (figuur 4.79). Deze functioneren tegelijkertijd als abductoren en pronatoren (paragraaf 4.11). Mediaal (figuur 4.101) hebben de m. tibialis posterior, de m. flexor digitorum longus en de m. flexor hallucis longus, die allemaal mediaal zijn gelegen van de as ZZ¢ (figuur 4.79), tevens de functie van adductor en supinator (p. 204). Zuivere plantaire flexie kan daarom slechts uitgevoerd worden als deze laterale en mediale spieren synergistisch-antagonistisch werken. Toch zou men de flexorfunctie van deze spieren accessoir kunnen noemen en matig vergeleken met die van de m. triceps surae (figuur 4.102). De kracht van de triceps bedraagt 6,5 kgm, terwijl die van de overige plantairflexoren (f) globaal 0,5 kgm is, dus een veertiende van het totaal.

De kracht van een spier De kracht van een spier is recht evenredig met het oppervlak van de fysiologische doorsnede en met zijn verkorting (deel III). Dit is schematisch voor te stellen door een volume waarvan de basis het doorsnedeoppervlak en de hoogte de verkorting is. De m. soleus met een doorsnede van 20 cm2 en een verkorting van 44 mm heeft een kracht die iets minder is (880) dan die van de m. gastrocnemius (897), met een doorsnede van ongeveer 23 cm2 en een verkorting 39 mm. De kracht van de mm. peronei (gearceerde kubus) daarentegen representeert de helft van de totale kracht van de accessoire plantairflexoren. Hierbij is de m. peroneus longus tweemaal zo krachtig als de m. peroneus brevis.

226

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit PA

PL

Z

Figuur 4.104 j

3 1

PT PB

Z'

2

a

Figuur 4.103 j

Z

3

Z' b

Figuur 4.105 j b 5

X

X'

Figuur 4.106 j

5

Figuur 4.108 j

Figuur 4.107 j

227

4 De voet

4.11

de abductorenpronatoren: mm. peronei De mm. peronei lopen achter de dwarse as XX¢ en lateraal van de lengteas ZZ¢ en zijn tegelijkertijd (figuur 4.103): – plantairflexoren (pijl 1); – abductoren (pijl 2), waarbij de as ZZ¢ naar lateraal wordt verplaatst; – pronatoren (pijl 3), waarbij de voetzool naar lateraal wordt gericht. De m. peroneus brevis, die insereert aan de tuberositas van metacarpale V (figuur 4.104), is vooral een abductor van de voet: volgens Duchenne de Boulogne is hij zelfs de enige werkelijke abductor (zie ook figuur 4.112). Hij is in ieder geval meer abductor dan de m. peroneus longus. Hij draagt bij (figuur 4.105) aan de pronatie (pijl 3) van de voorvoet door de laatste metatarsalia (pijl a) op te lichten. Hierbij wordt de m. peroneus brevis geholpen door de m. peroneus tertius en de m. extensor digitorum longus (hier niet afgebeeld), die eveneens abduceren en proneren, maar tegelijkertijd de enkel buigen. De abductie-pronatie komt dus tot stand door een synergistische-antagonistische activiteit van de mm. peronei enerzijds en de m. peroneus tertius en m. extensor digitorum longus anderzijds. De m. peroneus longus (figuur 4.104 en 4.106) speelt een essentie¨le rol, zowel bij de bewegingen van de voet als bij de statiek en dynamiek van het voetgewelf. De m. peroneus longus is een abductor zoals de m. peroneus brevis; een contractuur van deze spier brengt de voorvoet naar lateraal (figuur 4.108), in bajonetstand, waarbij de mediale enkel meer gaat uitsteken. Verder flecteert de m. peroneus longus de voet naar plantair, zowel direct als indirect. – Indirect vooral door het os metacarpale V naar lateraal te bewegen (figuur 4.106, pijl 5), waardoor de metatarsalia tegen elkaar gedrukt worden. Nu werkt de triceps (figuur 4.107) als een plantaire flexor direct op de laterale metatarsalia, in het schema als e´e´n blok voorgesteld. Door mediale en

laterale metatarsalia aan elkaar te koppelen (pijl 5), zorgt de m. peroneus longus ervoor dat de kracht van de triceps op alle stralen van de voet wordt overgebracht. Dit wordt bevestigd bij uitval van de m. peroneus longus, waarbij slechts de laterale voetrand naar plantair wordt bewogen door de triceps: de voet beweegt in supinatie. Zuivere plantaire flexie van de voet is dus het resultaat van de synergistische-antagonistische werking van de triceps en de m. peroneus longus: synergie bij plantaire flexie en antagonie bij pronatie-supinatie. – De m. peroneus longus is in feite pronator (figuur 4.105) door de stand van het kopje van het os metatarsale I te verlagen (pijl 6) als de voorvoet niet in contact is met de grond. De pronatie (pijl 3) resulteert in opheffing van de laterale rand van de voet (a), samen met een verlaging van de mediale rand (6). De m. peroneus longus vergroot de kromming van de drie bogen van het voetgewelf en levert zo zijn bijdrage aan de musculaire onderspanning van de voetboog (figuur 5.27).

228

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

TP

TA

Figuur 4.110 j

3 1

PB

TP

2

Figuur 4.109 j

Figuur 4.111 j

Figuur 4.112 j

TA

TA TP

f

EHL

e d c

b a Figuur 4.113 j

Figuur 4.114 j Figuur 4.115 j

229

4 De voet

4.12

de adductoren-supinatoren: de mm. tibiales De drie mediale retromalleolaire spieren, die achter de as XX¢ zijn gelegen en mediaal van de as ZZ¢ (figuur 4.79), zijn tegelijkertijd (figuur 4.109): – plantairflexoren (pijl 1); – adductoren (pijl 2), de as ZZ¢ wordt naar mediaal verplaatst; – supinatoren (pijl 3), de voetzool wordt naar mediaal gekeerd. De m. tibialis posterior, de belangrijkste van de drie, insereert (figuur 4.110) aan de tuberositas van het os naviculare (donker gemaakt). Hij werkt tegelijkertijd op drie gewrichten: het bovenste spronggewricht, het onderste spronggewricht en het mid-tarsale gewricht, omdat hij deze drie gewrichten overkruist. – Door het os naviculare naar mediaal te trekken (figuur 4.111) is de m. tibialis posterior een krachtige adductor (Duchenne: meer adductor dan supinator), waarmee hij een directe antagonist is van de m. peroneus brevis, die de voorvoet naar voren en lateraal trekt (figuur 4.112) via het os metatarsale V. – Dankzij zijn plantaire uitbreidingen naar de tarsus (alle tarsale beenstukken) en de metatarsus (alle 5 bases van de metatarsalia, zie figuur 4.75) is de spier ook supinator en speelt hij een essentie¨le rol bij de instandhouding en orie¨ntatie van het voetgewelf (figuur 5.27). De aangeboren afwezigheid van deze uitbreidingen van de m. tibialis posterior is gebruikt als verklaring voor het ontstaan van een pes planus valgus. De totale uitslag bij supinatie is 528: 348 in het onderste spronggewricht plus 188 in het mid-tarsale gewricht (Biesalski en Mayer). – Tot slot is de m. tibialis posterior plantairflexor (figuur 4.113), in zowel het tibiotarsale (pijl a) als het mediotarsale gewricht, door het omlaag trekken van het os naviculare (pijl b): de beweging van de voorvoet verlengt die van de enkel (figuur 3.5). Bij zijn activiteit als plantairflexor en adductor

wordt de m. tibialis posterior bijgestaan door de m. flexor hallucis longus en de m. flexor digitorum longus. De m. tibialis anterior en de m. extensor hallucis longus (figuur 4.114) lopen vo´o´r de dwarse as XX¢ en mediaal van de lengteas ZZ¢ (figuur 4.79). Het zijn dus dorsaalflexoren van de enkel en tegelijkertijd adductoren en supinatoren. De m. tibialis anterior (figuur 4.109) is meer supinator dan adductor. Bij activiteit heft hij alle elementen van de mediale boog (figuur 4.113). – Hij heft de basis van os metatarsale I ten opzichte van het cuneiforme mediale (pijl d) en het os naviculare ten opzichte van de calcaneus (pijl e), alvorens de enkel naar dorsaal te flecteren (pijl f ). Door de mediale boog te verlagen en bij supinatie is hij de antagonist van de m. pollicis longis. – Hij is minder adductor dan de m. tibialis posterior. – Hij is dorsaalflexor van de enkel; zijn synergistisch-antagonistische contractie met de m. tibialis posterior veroorzaakt zuivere adductie-supinatie zonder plantaire/dorsale flexie. – Een contractuur geeft een pes talovarus met flexie van de tenen (figuur 4.115), vooral van de grote teen. De m. extensor hallucis longus (figuur 4.114) is een zwakkere adductor-supinator dan de m. tibialis anterior. Hij kan deze spier vervangen bij dorsale flexie van de enkel, maar dan ontstaat er vaak een klauwstand van de grote teen.

De kracht van de supinatoren (2,82 kgm) is groter dan die van de pronatoren (1,16 kgm): zonder ondersteuning draait de voet spontaan in supinatie. Deze onbalans compenseert op voorhand de natuurlijke neiging van de voet om in pronatie te gaan (paragraaf 5.3) als de voet belast met het lichaamsgewicht op de grond staat.

230

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Het voetgewelf Figuur 5.0 j

5

Het voetgewelf

Het voetgewelf is een bouwkundig samenstel waarin alle elementen van de voet, de gewrichten, ligamenten en spieren, in onderlinge harmonie zijn samengebracht. Dankzij de veranderingen in het gewelf en de elasticiteit kan het gewelf zich aanpassen aan elke oneffenheid van de ondergrond en de krachten die door het lichaamsgewicht worden uitgeoefend op de ondergrond overbrengen op de mechanisch gunstigste wijze en onder zeer verschillende omstandigheden. Het gewelf speelt de rol van schokdemper, wat onmisbaar is voor een soepele gang. Afwijkingen die de welving groter of kleiner maken, verstoren ernstig de aanpassing van de voet aan de ondergrond en hebben een nadelige invloed op rennen en lopen en zelfs op het staan.

232

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

A

A

B

B

C

C

Figuur 5.1 j

Figuur 5.2 j

A

B

Figuur 5.3 j

A

C

B

A

B A

Figuur 5.4 j

C

j Figuur 5.5

B

C

233

5 Het voetgewelf

5.1

het voetgewelf in zijn geheel Als geheel bezien kan de bouw van het voetgewelf gedefinieerd worden als een gewelf dat door drie bogen in stand wordt gehouden. Een dergelijk gewelf is bouwkundig te realiseren (figuur 5.1): het rust met drie pijlers op de grond op de punten A, B en C die in het platte vlak zijn gelegen (figuur 5.2) op de toppen van een gelijkzijdige driehoek. Tussen twee opvolgende steunen AB, BC of CA bevindt zich een boog die het gewelf naar e´e´n zijde begrenst. Het gewicht van de boog rust op de hoeksteen (figuur 5.3, pijl) en wordt via de twee bogen over de punten A en B verdeeld; die worden daarom ook wel steunpijlers van de boog genoemd. Sommige auteurs vergelijken de voet liever met een nokpan (naar Lapidus) in plaats van met een gewelf om nauwer aan te sluiten bij de definities. In de bouwkunde is een nokpan de benaming van een driehoekige constructie met twee spanten die de schuine kanten van het dak ondersteunen, met een steunbalk aan de basis van de driehoek, waarvan de spanning het uiteenwijken van de spanten voorkomt (figuur 5.15 en 5.24). Zoals later nog aan de orde zal komen, beantwoordt deze beschrijving aan de werkelijkheid. Vooral wat ligamenten en spieren betreft die de bogen onderspannen en die goed met de functie van een steunbalk zijn te vergelijken, past de beschrijving in termen van gewelf en bogen goed bij de anatomische situatie. De goed ingeburgerde begrippen voetgewelf en bogen zullen dan ook in de rest van dit hoofdstuk worden gehanteerd.

Het voetgewelf (figuur 5.4, transparant mediaal aanzicht) vormt geen gelijkzijdige driehoek; vanwege de drie bogen en drie steunpunten is zijn bouw er echter wel mee te vergelijken: de steunpunten (figuur 5.5, transparant bovenaanzicht) liggen binnen de contactzone met de grond of binnen de voetafdruk (gearceerd). De punten komen overeen met het kopje van M1 (A), het kopje van M5 (B) en met de onderzijde van het tuber calcanei (C). Elk steunpunt is voor twee bogen gemeenschappelijk. Tussen de voorste twee steunpunten A en B is de voorste boog uitgespannen. Dit is de kortste en de laagste. Tussen de laterale steunpunten B en C ligt de laterale boog, wat lengte en hoogte betreft tussen de voorste en mediale boog in gelegen. Ten slotte is er de mediale boog, de langste en de hoogste tussen de punten C en A in en van de drie de meest belangrijke, vooral uit het oogpunt van statiek en dynamiek. De vorm van het voetgewelf (figuur 5.4, onderste deel) lijkt op dat van een fokzeil dat bol staat in de wind. De top is net iets naar dorsaal verplaatst, waarbij het lichaamsgewicht aangrijpt op een punt achter de top gelegen (pijl); een punt (zwart kruisje in figuur 5.5) dat is gelegen in het midden van de overgang onderbeen-voet.

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

FHL

234

Tal

TP

Nav Cm Calc. M1

PL.

A

3

Figuur 5.6 j

Cm

Nav Tal Calc.

M1 15-18mm A

Figuur 5.7 j

C

Ab.H 1

2

C

235

5 Het voetgewelf

5.2

de drie bogen van het voetgewelf De mediale boog Tussen het voorste (A) en achterste (C) steunpunt liggen in de mediale boog (figuur 5.6) vijf beenstukken; van voren naar achteren zijn dit: – het os metatarsale I, dat alleen met het kopje op de grond (A) staat; – het os cuneiforme mediale (Cm), dat geheel los van de grond staat; – het os naviculare, de hoeksteen (gearceerd) van deze boog, op 15,18 mm boven de grond; – de talus, die de krachten via het onderbeen overbrengt en deze over het gewelf verdeelt (figuur 5.33); – de calcaneus, die alleen met zijn achterzijde op de grond staat.

De overbrenging van mechanische krachten is weergegeven in figuur 5.7 en loopt in de richting van de bottrabekels. – De trajecten vanaf de cortex van de voorzijde van de tibia lopen schuin naar beneden en naar achteren door de achterste steun van de boog. Hierbij passeren ze de talus. – De trajecten vanaf de achterzijde van de tibia lopen naar beneden en naar voren, passeren de hals en de kop van de talus, het os naviculare en het mediale os cuneiforme en het os metatarsale I (het voorste steunpunt).

De mediale boog kan alleen instandgehouden worden door ligamenten en spieren (figuur 5.6). De vijf beenstukken worden onderling door een groot aantal ligamenten verbonden: door het lig. cuneiforme-metatarsale en het lig. naviculare-cuneiforme, maar vooral door het plantaire lig. calcaneonaviculare (1) en het lig. talocalcaneare (2). Zij bieden weerstand aan grote krachten maar voor korte duur, terwijl de spieren juist aan langdurig inwerkende krachten weerstand bieden. De spieren verbinden twee punten die op verschillende afstanden van elkaar op de boog liggen en spannen zo de gehele boog of slechts een deel daarvan. Ze werken als echte spanners.

236

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

TP Tal

Nav

Cm TP

M1 PL e Figuur 5.8 j

Figuur 5.9 j FDL FHL

FHL PL

Figuur 5.10 j

Figuur 5.11 j

Figuur 5.12 j

FHL

Tal FHL

2 FHL FHL

C

r

Figuur 5.13 j

Figuur 5.14 j TA EHL

Ab.H

Figuur 5.15 j

Calc.

Calc.

Figuur 5.16 j

237

5 Het voetgewelf

De m. tibialis posterior onderspant slechts een gedeelte (figuur 5.8) van de boog, namelijk het hoogste deel, maar speelt een essentie¨le rol. In feite (figuur 5.9) trekt hij het os naviculare naar beneden en naar achteren onder de kop van de talus (gestippelde cirkel). Met een relatief kleine verkorting (e) van de spier komt een standsverandering van het os naviculare tot stand die een verlaging inhoudt van het voorste steunpunt. Verder vervlechten zich de plantaire uitbreidingen van zijn pees (figuur 5.6, 3) met de plantaire ligamenten en werken zo op de drie mediale metatarsalia. De m. peroneus longos werkt ook op de mediale boog, maar hij verhoogt de boog (figuur 5.10) door een buiging van het os metatarsale I ten opzichte van Cm en van Cm ten opzichte van het os naviculare (figuur 5.8) (zie ook zijn activiteit met betrekking tot de dwarse boog (figuur 5.26). De m. flexor hallucis longus onderspant de boog juist niet helemaal (figuur 5.11); hij heeft dus wel een grote invloed op de booghoogte, samen met de m. flexor digitorum longus die er onderdoor loopt (figuur 5.12). De m. flexor hallucis longus speelt ook de rol van stabilisator van de talus en calcaneus. Omdat de pees tussen de twee tubercula posteriora van de talus loopt, verhindert hij de talus (r) naar achteren te komen als dit dreigt door standsverandering van het os naviculare (witte pijl). Het lig. talocalcaneum interosseum (2) wordt eerst aangespannen en de talus wordt door de pees naar voren geschoven zoals de pees van een boog de pijl voortduwt. De pees van de m. flexor hallucis longus, die onder het sustentaculum tali doorloopt (figuur 5.14), heft het voorste deel van de calcaneus door eenzelfde mechanisme op en beantwoordt zo (witte pijl) aan de verticale druk van de kop van de talus). De m. abductor hallucis (Ab) overbrugt de mediale boog helemaal (figuur 5.15). Hij is dus een goede onderspanner: hij kan de booghoogte vergroten door beide steunpunten naar elkaar toe te brengen. De m. extensor hallucis longus en onder zekere voorwaarden ook de m. tibialis anterior,

die beide aan de convexe kant zijn gelegen en daar ook aanhechten, verminderen de kromming (figuur 5.16).

238

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

PL PB Tal Cub Calc

M M5 5

C

5 6 4 Ab.5

Figuur 5.17 j

Tal Calc.

Cub M5 C

Figuur 5.18 j

3-5m/m

B

B

239

5 Het voetgewelf

De laterale boog De laterale boog bevat slechts drie beenstukken (figuur 5.17): – het vijfde os metatarsale, waarvan het kopje het voorste steunpunt (B) van de boog vormt; – het os cuboideum, dat geheel vrij boven de grond hangt; – de calcaneus, waarvan de achterzijde het achterste steunpunt (C) van de boog vormt. Deze boog heeft, in tegenstelling tot de mediale boog, die zich ver boven de grond verheft, nauwelijks hoogte (3,5 mm) en is via de weke delen in contact met de onderlaag.

De overbrenging van mechanische krachten (figuur 5.18) komt tot stand via de talus, die bovenop de calcaneus is geplaatst. Deze is ‘zichtbaar’ te maken door de trajecten te volgen van twee trabekelsystemen: – het achterste traject dat uitgaat van de ventrale cortex van de tibia, vervolgens doorloopt via de talus naar de bovenzijde van de calcaneus en hierin uitwaaiert naar achteren en naar onderen; – het voorste traject dat uitgaat van de dorsale tibiacortex en vervolgens via de talus in het voorste deel van de calcaneus doorloopt; hier loopt het traject ook door het mediaal aan de calcaneus verbonden sustentaculum tali, om daarna via het os cuboideum naar het os metatarsale V uit te waaieren naar voren en onderen (het voorste steunpunt).

Behalve deze passerende trajecten heeft de calcaneus twee hoofdtrajecten in het bottrabekelsysteem: – een hooggelegen boogvormig systeem, concaaf naar beneden, dat zich concentreert tot een compacte lamel in de bodem van de sinus tarsi; deze trabekels weerstaan drukkrachten goed; – een laaggelegen boogvormig systeem, dat naar boven concaaf is, waarvan de trabekels zich concentreren in het corticale bot aan de onderzijde; deze weerstaan tractiekrachten goed. Tussen deze twee systemen bevindt zich een zwakke plek (+).

240

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

T P

D

T'

Cub.

Calc.

D

M5

C

B

Figuur 5.19 j

C

B

Figuur 5.20 j

PB

PB

Figuur 5.21 j

D

Figuur 5.22 j

6 Ab.5

C Figuur 5.23 j

Figuur 5.24 j

PT TS

Figuur 5.25 j

EDL

241

5 Het voetgewelf

Ten gevolge van de beweeglijkheid van de talus ten opzichte van de calcaneus is de mediale boog nogal vervormbaar; de laterale boog daarentegen is veel stijver, met als doel de propulsieve kracht van de triceps surae over te brengen (figuur 4.107). Deze stijfheid wordt ontleend aan het lig. plantare longum, waarvan het diepe (4) en oppervlakkige (5) gedeelte voorkomt dat de gewrichten aan de plantaire zijde, onder invloed van het lichaamsgewicht (pijl), gaan wijken tussen de calcaneus en cuboı¨d en tussen het cuboı¨d en het os metatarsale (figuur 5.19). De hoeksteen van de boog wordt gevormd door het voorste deel van de calcaneus (D) waar de krachten zich concentreren die worden uitgeoefend op het achterste deel van de boog CD en op het voorste deel BD. Als een te grote kracht verticaal op de boog wordt uitgeoefend, via de talus, bijvoorbeeld bij een sprong van grotere hoogte, dan zijn er drie mogelijkheden (figuur 5.20): – het lig. plantare longum blijft intact, maar de boog zakt in op het niveau van de hoeksteen en de voorzijde van de calcaneus scheurt af in een verticaal vlak, door het ‘zwakke punt’ heen; – de bovenzijde van de calcaneus wordt in het corpus calcanei gedrukt: de hoek van Boehler (PTD), die normaal stomp naar beneden is (figuur 5.19), maar nu wordt afgevlakt of omgekeerd tot PT¢D; – het sustentaculum breekt aan de mediale zijde van de calcaneus af in een sagittaal vlak (hier niet getekend). Deze fracturen van de calcaneus zijn moeilijk te reponeren, omdat niet alleen het bovenste gewrichtsvlak in de normale positie moet komen, maar ook de voorzijde van de calcaneus. Zonder dit blijft de mediale boog ingezakt.

Drie spieren onderspannen de laterale boog. – De m. peroneus brevis (gedeeltelijk, figuur 5.21). Evenals het lig. plantare longum verhindert de pees van deze spier het naar beneden wijken van de gewrichtsspleten (figuur 5.22). – De m. peroneus longus. Deze spier loopt tot aan het os cuboideum parallel aan de m. peroneus brevis en speelt dezelfde rol. Deze spier duwt echter (figuur 5.23) door de aanhechting aan de trochlea peronealis (6) het voorste deel van de calcaneus naar boven door zijn elasticiteit, zoals mediaal gebeurt door de m. flexor hallucis longus. – De abductor digiti minimi (Ab 5). Deze onderspant de hele boog (figuur 5.24), zoals mediaal de m. abductor hallucis. Door hun werking aan de dorsale zijde van de laterale boog (figuur 5.25) verminderen de m. peroneus tertius en de m. extensor digitorum longus in bepaalde gevallen de kromming van de boog. Dit geldt ook voor de m. triceps surae.

242

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

I

II

III IV

A

V Ad.

H

A

B

FDB Ab.H

Ad.H B

I

Ab5 C1

C2

C3

6 Cv PL

II

Nav TP

6

Cv

PL TP

III

FDB

C

Figuur 5.27 j

Figuur 5.26 j

18-25°

I

Figuur 5.28 j

II

Figuur 5.29 j

IV

III 10°

Figuur 5.30 j

8°

Figuur 5.31 j

V 5°

Figuur 5.32 j

15°

243

5 Het voetgewelf

De voorste boog en de dwarse kromming van de voet De voorste boog (figuur 5.26, doorsnede I) ligt tussen het kopje van M1, dat weer op twee sesambeentjes ligt, op 6 mm van de grond (A), en het kopje van M5 (B), ook weer 6 mm van de grond af. Deze boog gaat door de kopjes van alle metatarsalia. M2, dat het verst van de grond af ligt (9 mm) vormt de sluitsteen. M3 (8,5 mm) en M4 (7 mm) zijn wat minder ver van de grond verwijderd. De holte van deze boog is niet erg uitgesproken en wordt afgevlakt door de weke delen, waardoor soms wordt gesproken van de ‘voorhiel’ van de voet. De boog wordt onderspannen door het weinig belangrijke lig. metatarseum transversum profundum, en door het caput transversum van de m. adductor hallucis, die aanhechtingen heeft aan elk van de vier overige metatarsalia, die de eerste ten dele, de boog geheel onderspannen. Het is een weinig krachtige spier die gemakkelijk uitgerekt wordt. De voorste boog is vaak ingezakt (vlakke voorvoet) of tegengesteld gekromd (convexe voorvoet), waarbij overmatige hoornvorming onder de te laag staande metatarsale kopjes plaatsvindt (paragraaf 5.9). De voorste boog wordt gevormd door de uiteinden van M1 tot en met M5. De eerste straal (figuur 5.28) is het meest opgericht en vormt volgens Fick een hoek van 18 tot 258 met de grond. Deze hoek neemt naar lateraal regelmatig af: 158 voor M2 (figuur 5.29), 108 voor M3 (figuur 5.30), 88 voor M4 (figuur 5.31) en 58 voor M5 (figuur 5.32), dat vrijwel vlak op de onderlaag ligt. Het dwarse gewelf loopt van voren naar achteren. Op het niveau van de ossa cuneiformia (figuur 5.26, doorsnede II) bevat de boog slechts vier beenstukken en staat alleen de laterale zijde op de grond, het os cuboideum. Het mediale os cuneiforme (C1) staat van de grond af; het intermediaire (C2) vormt de sluitsteen (gearceerd); dit vormt met M2, die het tweede os cuneiforme (C2) als het ware naar voren verlengt, de as van de voet en de nok van het gewelf. Deze boog wordt onder-

spannen door de m. peroneus longus die zo krachtig werkt op de dwarse kromming. Op het niveau van het os naviculare-cuboı¨dcomplex (figuur 5.26, doorsnede II) rust de dwarse boog slechts op het laterale steunpunt, dat wordt gevormd door het os cuboideum. Het os naviculare, boven de grond hangend, vormt met zijn laterale deel een luifel boven het os cuboideum. Deze boog wordt onderspannen door de plantaire uitbreidingen van de m. tibialis posterior. Figuur 5.27 (onderaanzicht, links, transparant) toont hoe de dwarse boog door drie spieren in stand wordt gehouden. Van voren naar achteren zijn dit: – de m. adductor hallucis, die dwars loopt; – de m. peroneus longus, dynamisch gezien het belangrijkst, die een spansysteem vormt schuin naar voren en mediaal en die werkt op alle drie de bogen; – de plantaire uitstralingen van de m. tibialis posterior, die vooral statisch werken en een spansysteem vormen dat schuin naar voren en lateraal loopt. Het lengtegewelf van de voet als geheel wordt bepaald door de m. abductor hallucis (mediaal), samen met de m. flexor hallucis longus en (lateraal) de m. abductor digiti minimi (Ab 5). Tussen deze twee buitenste spanners in houden de m. flexor digitorum longus (niet getekend), de m. quadratus plantae en de m. flexor digitorum brevis de welving van de drie mediale stralen en ook de laterale straal in stand.

244

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

A

6

B

B 1

C

A 3

2

Figuur 5.34 j

4m/m

C 6m/m

Figuur 5.33 j

7.10m/m

Figuur 5.35 j

+5

+4

+2

+1,5

1,5m/m

4m/m

Figuur 5.36 j

3,5m/m

6m/m

8,5

9

6

+12,5m/m Figuur 5.37 j

2 y

Figuur 5.38 j

1

x

Figuur 5.39 j

Figuur 5.40 j

2-6

2-4

7

6

245

5 Het voetgewelf

5.3

de verdeling van de krachten en de statische vervormingen in het voetgewelf Het lichaamsgewicht, dat door het onderbeen op de voet wordt overgebracht, grijpt aan op de achtervoet (figuur 5.33), ter hoogte van de taluskatrol in het tibiotarsale gewricht. Van daaruit verdelen de krachten zich in drie richtingen naar de drie steunpunten van het gewelf (Seitz, 1901): – naar het voorste mediale steunpunt (A), door de hals van de talus en het voorste deel van de steunboog van het mediale gewelf; – naar het voorste laterale steunpunt (B), door de kop van de talus en de voorzijde van de calcaneus en het voorste deel van de steunboog van het laterale gewelf;

De richtingen van de krachtlijnen naar A en B vormen een hoek van 35 a` 408, naar voren open, die correspondeert met de hoek tussen de as van de kop en van het corpus tali.

– naar het achterste steunpunt (C), door het corpus tali, het subtalaire gewricht en het corpus calcanei en het achterste deel van de steunboog, voor de mediale en laterale welving gemeenschappelijk. De verhoudingsgewijze verdeling op de drie steunpunten (figuur 5.34) is gemakkelijk te onthouden: als 6 kilo op de talus drukt, drukt 1 kilo op B (lateraal en voor), 2 kilo op A (mediaal en voor) en 3 kilo op C (achter) (Morton, 1935). In rechtopstaande houding is het dus de hiel die het meeste gewicht draagt, de helft van het lichaamsgewicht. Dit verklaart ook waarom naaldhakken een vloer kunnen indeuken. Onder invloed van het gewicht zal elke boog vlakker en langer worden. – De mediale boog (figuur 5.35): de achterzijde van de calcaneus, 7 a` 10 mm van de grond, komt 1,5 mm lager, de voorzijde 4

mm. De talus kantelt ten opzichte van de calcaneus naar achteren. Het os naviculare komt ten opzichte van de taluskop omhoog, maar nadert de grond. De gewrichten tussen naviculare-cuneiformia en cuneiformia-metatarsalia gapen naar onderen. De hoek tussen M1 en de onderlaag wordt kleiner. De hiel gaat naar achteren en de ossa sesamoidea gaan een beetje naar voren. – De laterale boog (figuur 5.36): er vind gelijk verplaatsingen plaats van de calcaneus. Het cuboı¨d zakt 4 mm. De tuberositas van M5 zakt 3,5 mm. De gewrichten tussen calcaneus-cuboı¨d en cuboı¨d-metatarsalia gapen naar onderen. Er treedt achterwaartse verplaatsing op van de hiel en de kop van M5 komt naar voren. – De voorste boog (figuur 5.37): de boog wordt lager en wijkt mediaal en lateraal van M2. De afstand tussen M1 en M2 wordt 5 mm groter, die tussen M2 en M3 2 mm, die tussen M3 en M4 4 mm en die tussen M4 en M5 1,5 mm. Onder invloed van het lichaamsgewicht treedt een verbreding op van de voorvoet van 12,5 mm. – De dwarse kromming vermindert ook ter hoogte van de ossa cuneiformia (figuur 5.38) en ter hoogte van het os naviculare (figuur 5.39). Tegelijkertijd hebben deze twee bogen de neiging lateraal te kantelen om een hoek X die evenredig is met de mate van afvlakking van de mediale boog. Daarnaast (figuur 5.40) wordt de kop van de talus 2 a` 6 mm naar mediaal verplaatst en de voorzijde van de calcaneus 2 a` 4 mm. Hieruit volgt een draaiing van de voet in het mediotarsale gewricht: de as van de achtervoet gaat naar mediaal, de as van de voorvoet wijkt af naar lateraal en vormt zo een hoek f met de eerste as. De achtervoet draait in adductiepronatie (pijl 1) en in lichte plantaire flexie. De voorvoet voert een relatieve dorsale flexie-abductie-supinatie uit (pijl 2). Vooral bij een pes planus valgus (paragraaf 5.8) is dit verschijnsel opvallend.

246

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

2

F

1

P C C A

Figuur 5.41 j

Figuur 5.42 j

T

3

P

Figuur 5.44 j

A

Figuur 5.45 j

Figuur 5.43 j T

f

4

A'

j Figuur 5.46

Figuur 5.47 j

247

5 Het voetgewelf

5.4

dynamische vormveranderingen van het voetgewelf bij de gang Het voetgewelf moet als een elastische schokdemper de krachten en vervormingen opvangen die tijdens het lopen optreden door de afwikkeling van de voet. De afwikkeling gaat in vier fasen. Eerste fase: contact met de onderlaag (figuur 5.41) Als het zwaaibeen (deel III) contact met de grond maakt, is de voet in het enkelgewricht gee¨xtendeerd of licht dorsaal gebogen. Hierbij zijn de ventrale spieren (F) van het onderbeen actief. Er volgt hielcontact, dat wil zeggen dat het achterste steunpunt van het gewelf (C) op de grond komt. Onmiddellijk daaropvolgend nadert, onder invloed van het duwen door het been (witte pijl), de rest van de voet de onderlaag (pijl 1) waarbij de enkel passief plantaire flexie uitvoert. Tweede fase: maximaal contact (figuur 5.42) De plantaire zijde rust geheel op de grond en vormt de voetafdruk. Het lichaam, dat door het andere been naar voren wordt gebracht, komt eerst boven en vervolgens vo´o´r de juist op de grond gebrachte voet (standbeen). De enkel wordt vanuit de passief aangenomen plantaire flexiestand in dorsale flexie bewogen (pijl 2). Daarbij wordt het lichaamsgewicht (witte pijl) helemaal op het voetgewelf overgebracht, waardoor afvlakking van het gewelf ontstaat. Tegelijkertijd gaan de onderspanners (P) van het gewelf door contractie deze afvlakking zoveel mogelijk tegen (eerste aspect van de schokdemping); bij het afvlakken wordt het gewelf iets langer: bij het begin van de beweging gaat het voorste steunpunt (A) een beetje naar voren, maar aan het einde ervan, als A stevig op de grond is gekomen, gaat het achterste steunpunt (C) naar achteren. De voetafdruk is het grootst als het onderbeen verticaal boven de voet staat. Derde fase: eerste fase van de afzet (figuur 5.43) Is eenmaal het lichaamsgewicht vo´o´r het standbeen gebracht, dan zorgt contractie van

de plantairflexoren van de enkel (T), vooral van de triceps, voor oplichten van de hiel (pijl 3). Het bovenste spronggewricht wordt actief in plantaire flexie gebracht, waarbij het gehele gewelf op het voorste steunpunt (A) draait. Het lichaam wordt omhoog gebracht en naar voren: dit is de eerste fase van de afzet en de belangrijkste, want hierbij spelen krachtige spieren een rol. Het gewelf dat zich tussen de onderlaag (voor), het aangrijpingspunt van de spieren (achter) en het lichaamsgewicht (midden) bevindt, neigt tot afvlakken als tenminste de onderspanners (P) dit niet zouden verhinderen (tweede aspect van de schokdemping). Dit effect spaart een deel van de kracht van de triceps voor het laatste gedeelte van de afzet. Aan de andere kant wordt de voorste boog lager op het moment dat het lichaamsgewicht op de voorvoet wordt overgebracht (figuur 5.44). Hierbij wordt de voorvoet gespreid (figuur 5.45). Vierde fase: tweede fase van de afzet (figuur 5.46) De voorwaartse beweging door de triceps wordt verlengd door contractie van de teenbuigers (f ), vooral de thenarmusculatuur en de m. flexor hallucis longus (pijl 4). De voet, die nu nog verder naar voren en naar boven is gebracht, rust nog slechts (figuur 5.47) op de drie mediale tenen, vooral op de grote teen, en nadert de laatste fase van contact (A1). In deze tweede fase van de afzet wordt ook de afvlakking van het gewelf tegengegaan door de plantaire spanners, waaronder de flexoren van de tenen. In deze fase wordt de gespaarde kracht geleverd. De voet verlaat de grond terwijl de andere voet aan een nieuwe afwikkeling begint. Gedurende een korte periode is er dus een bipedaal contact. Gedurende de daarop volgende periode, unilateraal contact genoemd, komt het gewelf van het zwaaibeen terug in zijn oorspronkelijke vorm.

248

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

m

1

x

Figuur 5.48 j

Figuur 5.49 j

Figuur 5.50 j

3

1

4

P P''

P' 2

P

n

Figuur 5.51 j

n

3 4

y

Figuur 5.52 j

Figuur 5.53 j

Figuur 5.54 j

249

5 Het voetgewelf

5.5

de dynamische vormveranderingen van het voetgewelf bij mediaal en lateraal kantelen van het onderbeen ten opzichte van de voet Beschreven zijn de vormveranderingen van het gewelf bij het gaan, dat wil zeggen vormveranderingen die optreden als gevolg van een standsverandering van het onderbeen ten opzichte van de voet in het sagittale vlak. Bij rennen en lopen in geaccidenteerd terrein of op een oneffen terrein is het ook nodig dat het onderbeen ten opzichte van de voet in het frontale vlak kan bewegen. Deze zijdelingse kantelbewegingen vinden plaats in het subtalaire en mediotarsale gewricht en brengen vormveranderingen van het gewelf met zich mee. Het bovenste spronggewricht is hierbij uitgesloten: de talus, gevat tussen beide malleoli, beweegt ten opzichte van de overige tarsale beenstukken. De kanteling van het been naar mediaal, ten opzichte van de gefixeerde voet (figuur 5.47) laat het volgende zien. – Een exorotatie van het been ten opzichte van de voet (pijl 1). Deze is alleen waar te nemen als de voet stevig op de grond wordt gehouden. De malleolus lateralis gaat naar achteren, wat goed vast te stellen is bij het vergelijken van deze positie met die waarbij de voet, loodrecht op het onderbeen, alleen met de mediale rand in contact is met de grond (figuur 5.48). De exorotatie van het onderbeen legt de talus een verplaatsing naar lateraal op, vooral van het caput tali in contact met het os naviculare. – Een abductie-supinatie van de achtervoet (figuur 5.49). De abductie is een gevolg van het niet geheel gecompenseerd worden van de exorotatie. Supinatie is een gevolg van mediale verplaatsing van de calcaneus, wat van achteren goed te zien is (de hoek X) en bij vergelijking van deze positie met die bij een hangende voet (figuur 5.50): deze ‘varus’stand van de calcaneus is te zien aan de knik in de mediale rand van de achillespees.

– Een adductie-pronatie van de voorvoet (figuur 5.47). Als de voorste boog op de grond staat, wordt de voorvoet naar mediaal verplaatst: de as van de voorvoet, die door het os metatarsale II loopt, en het sagittale vlak P, door deze as gesneden, verplaatsen zich naar mediaal over een hoek m (P¢ stelt de eindstand voor van dit vlak en P de uitgangstand), een maat voor de adductie. De voorvoet komt ook in pronatie; maar het is duidelijk dat deze adductie-pronatie een beweging is ten opzichte van de achtervoet. De beweging vindt plaats in het mediotarsale gewricht. – Het hoger worden van de mediale boog (figuur 5.47). De sterkere kromming van de mediale voetboog (pijl 2) is het gevolg van de relatieve standsveranderingen van achter- en voorvoet. Dit wordt zichtbaar door het hoger komen van het os naviculare, een verschijnsel dat tegelijkertijd passief is (het naar lateraal glijden van de taluskop) en actief (activiteit van de m. tibialis posterior). De verandering van de kromming van het voetgewelf als geheel wordt zichtbaar in de verandering van de voetafdruk: de golving wordt geaccentueerd, zoals bij een pes cavus varus.

5 Het voetgewelf

Het kantelen van het been haar lateraal (figuur 5.51) laat precies het omgekeerde zien. – Endorotatie van het onderbeen ten opzichte van de gefixeerde voet (pijl 3). De malleolus medialis gaat naar achteren (vergelijk figuur 5.52, waar de voet slechts op de laterale rand staat), de talus glijdt naar mediaal en de taluskop projecteert zich in de mediale rand van de voet. – Adductie-pronatie van de achtervoet (figuur 5.53). Adductie door de niet helemaal gecompenseerde endorotatie-pronatie door de valgusstand (hoek y) van de calcaneus (figuur 5.54). – Abductie-supinatie van de voorvoet (figuur 5.51). Abductiehoek (n) tussen de vlakken P en P". – Afvlakking van de mediale boog (pijl 4) met vergroting van het oppervlak van de voetafdruk, zoals in het geval van een pes planus valgus.

251

252

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Figuur 5.55 j

Figuur 5.56 j

Figuur 5.57 j

Figuur 5.58 j Figuur 5.59 j

253

5 Het voetgewelf

5.6

aanpassing van de vorm van het voetgewelf aan de ondergrond De stadsmens loopt altijd op een effen en stevige ondergrond en geniet daarbij de bescherming van schoeisel. De voetgewelven hoeven zich nauwelijks aan te passen en de spieren die bij het instandhouden van het gewelf belangrijk zijn, atrofie¨ren. De platvoet is de prijs van de vooruitgang en sommige antropologen gaan zo ver dat ze de tijd voorzien dat de mens op louter stompen loopt. Deze opvatting is gebaseerd op het feit dat de tenen van de mens, vergeleken met die van andere primaten, geatrofieerd zijn en de oppositie van de grote teen verloren is gegaan. Zover zijn we echter nog lang niet en zelfs de ‘geciviliseerde’ mens is nog steeds in staat op blote voeten te lopen, in het zand en op de rotsen. Deze ‘terugkeer naar de natuur’ is uitermate gunstig voor het voetgewelf (onder andere), dat zijn mogelijkheden tot adapteren hervindt. Er vindt een aanpassing plaats aan oneffenheden van de ondergrond waaromheen de voet zich kan krommen (figuur 5.55) door het hoger worden van het gewelf.

Aanpassing aan hellingen van de ondergrond ten opzichte van de voeten. – Het steunvlak van de voorvoet is groter bij hellingen die naar lateraal aflopen (figuur 5.65), dankzij de afnemende lengte van mediaal naar lateraal van de metatarsalia. – Bij stand op een dwarse helling (figuur 5.57) is de laagste voet in supinatie en de hoogste voet in eversie of in talus valgus. – Bij klimmen (figuur 5.58) moet de onderste voet stevig op de grond staan, loodrecht op de helling, dat wil zeggen in de positie van pes cavus varus; de hoogste voet nadert de grond in maximale dorsale flexie en parallel aan de helling.

– Bij afdalen van een helling (figuur 5.59) is het vaak nodig de voet te inverteren om een maximale grip te krijgen. In tegenstelling tot de handpalm, die kan grijpen door de welving en de stand in de ruimte te wijzigen, kan de voetzool zich slechts binnen zekere grenzen aan een onregelmatig oppervlak aanpassen om met de grond een optimaal contact te krijgen.

254

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

2

2 1

1

3 6

8

7

6

5 4 6

6

5.64

5.61 5.60

4 5 5.63

5.62

5.66

3 e d

7 b

5.67

5.68 5.65

255

5 Het voetgewelf

5.7 pes cavus – holvoet De kromming en de richting van het voetgewelf worden bepaald door een subtiel evenwicht tussen de activiteiten van verschillende spieren, zoals het model van Ombre´danne (figuur 5.60) laat zien. – Het gewelf wordt afgevlakt door het lichaamsgewicht (witte pijl) en door contractie van spieren die aan de convexe zijde van de voet vastzitten: de triceps (1), de m. tibialis anterior en de m. peroneus tertius (2), m extensor digitorum longus en de m. extensor hallucis longus (3) (deze laatste onder de voorwaarde dat de tenen door de interossei (7) worden gestabiliseerd). – Het gewelf wordt holler door contractie van spieren die aan de holle kant aanhechten: de m. tibialis posterior (4), de beide mm. peronei (5), de plantaire spieren (6) en de buigers van de tenen (8). Ook kan verhoging van het gewelf een gevolg zijn van een verslapping van spieren aan de convexe kant van de voet. Verslapping van spieren aan de concave zijde leidt tot verlaging van het gewelf. Insufficie¨ntie of een contractuur van slechts e´e´n spier verstoort het evenwicht geheel en leidt tot vervorming. Wat dit betreft heeft Duchenne de Boulogne opgemerkt dat het beter is dat alle spieren paralytisch zijn, omdat dan de voet een vrijwel normale vorm en stand houdt.

Er zijn drie typen holvoeten. – Het achterste type (figuur 5.61). Deze wordt zo genoemd omdat de afwijking zit in de achterste steunboog. Hierbij is sprake van insufficie¨ntie van de triceps (1). De spieren aan de holle kant van de voet laten de voor- en achtervoet elkaar naderen (6), terwijl de dorsaalflexoren van de enkel (2) de voet omhoog brengen in dorsale flexie. Het gevolg hiervan is een talipes equinus (figuur 5.62), die soms gepaard gaat met een valgusdeformiteit als gevolg van een contractuur van de abductoren van de voet (m. extensor digitorum communis, m. peroneus brevis, longus en tertius). – Het middentype (figuur 5.64). Dit vrij zeldzame type treedt op door een contractuur van de plantaire spieren (6), bijvoorbeeld ten gevolge van te stijve zolen of schrompeling van de plantaire aponeurose (ziekte van Ledderhose). – Het voorste type (figuur 5.65). Er zijn verschillende varianten. Deze worden allemaal gekenmerkt door equinusstand van de voet met als karakteristieken equinusdeformiteit van de voorvoet (e) door afplatting van de voorste steunbogen en een verkeerde stand van de hiel ten opzichte van het voorste steunpunt, die iets te corrigeren is bij belasting van de voet.

256

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

2

1 c

3 b a 6

Figuur 5.69 j

Figuur 5.70 j

Figuur 5.71 j

q

n

I

Figuur 5.72 j

Figuur 5.73 j

p

m

II

III

IV

257

5 Het voetgewelf

Afhankelijk van het mechanisme onderscheidt men de volgende varianten van het voorste type. – De contractuur van de m. tibialis posterior (4) en de m. peronei (5) veroorzaken een lager komen van de voorvoet (figuur 5.66). Op zichzelf kan een contractuur van de peronei al een holvoet veroorzaken (figuur 5.67); dan is deze echter gecombineerd met een valgusstand, de pes cavus equinus valgus. – Een instabiliteit van de metatarsofalangeale gewrichten (figuur 5.68) is heel vaak de oorzaak van een holvoet. De insufficie¨ntie van de mm. interossei (7) laat de teenstrekkers (3) overheersen, waardoor de basisfalanx gee¨xtendeerd wordt. Vervolgens komen de kopjes van de metatarsalia naar beneden (b), waardoor de hele voorvoet omlaag komt, een pes cavus dus. – Ook kan het omlaag komen van de metatarsale kopjes een gevolg zijn van (figuur 5.69) insufficie¨ntie van de m. tibialis anterior (2). De m. extensor digitorum longus (3) probeert hierbij in te springen en veroorzaakt de kanteling van de basisfalangen. De plantaire spieren (6), die niet worden tegengewerkt, verergeren de kromming en de triceps veroorzaakt een lichte equinusstand. Een laterale kanteling in valgus (figuur 5.70) komt dan door de overheersing van de m. extensor digitorum longus. Er is een pes cavus equinus valgus. – Als oorzaak voor een holvoet is zeer vaak het dragen van te kleine schoenen aan te wijzen of het lopen op hoge hakken (figuur 5.71). De tenen stuiten dan tegen de voorzijde van de schoen en worden in hyperextensie (a) gebracht, waarbij de kopjes van de metatarsalia (b) lager komen te staan. Onder invloed van het lichaamsgewicht (figuur 5.72) glijdt de voet dan op het schuine standvlak naar voren en nadert de hiel de tenen (c), wat de kromming nog eens versterkt.

Diagnostiek van de holvoet De diagnostiek van de holvoet wordt vergemakkelijkt door gebruik te maken van een voetafdruk (figuur 5.73). – Vergeleken met de normale afdruk (I) karakteriseert zich de afdruk van de beginnende holvoet (II) door een uitbochting naar lateraal (m) en een versterkte holte aan de mediale zijde (n). – De volgende fase (III) toont een afdruk die in tweee¨n is (P). – Ten slotte zijn de ernstige en langdurig bestaande gevallen (IV) gekarakteriseerd door de reeds genoemde afdrukeigenschappen, met daaraan toegevoegd het ontbreken van de teenafdruk (q), een gevolg van het klauwen van de tenen.

258

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

2 1

5

4

Figuur 5.74 j

Figuur 5.75 j

Figuur 5.76 j

a b d

c f

e

Figuur 5.77 j

Figuur 5.78 j

IV

j Figuur 5.80

III

II

I

Figuur 5.79 j

259

5 Het voetgewelf

5.8 platvoeten – pes planus Het inzakken van het voetgewelf is een gevolg van het tekortschieten van natuurlijke ondersteuningsmiddelen van de voet, de spieren en ligamenten. De ligamenten op zich voldoen gedurende korte periode om het gewelf intact te houden, want de afdruk van een amputaat is normaal, behalve wanneer men de ligamenten doorsnijdt. Toch ziet men bij een levend model dat uitval van spieren ertoe leidt dat de ligamenten het opgeven en dat het gewelf definitief inzakt. De platvoet is dus vooral een gevolg van spierinsufficie¨ntie (figuur 5.74) van de m. tibialis posterior (4) of, frequenter, van de m. peroneus longus (5). Zonder ondersteuning neemt de voet een varusstand aan (figuur 5.75), omdat de de m. peroneus longus een abductor is. Bij belasting zakt de mediale boog in (figuur 5.76) en draait de voet in valgusstand. Deze valgusstand wordt door twee factoren veroorzaakt. – De dwarse kromming van het gewelf, dat normaal in stand wordt gehouden door de pees van de m. peroneus longus (figuur 5.77), wordt vlakker (figuur 5.78). Op hetzelfde moment wordt de mediale boog lager: er volgt een rotatie van de voorvoet (e) om een lengteas op zodanige wijze dat de voetzool met zijn gehele oppervlak de grond raakt en een verplaatsing (d) van de voorvoet optreedt naar lateraal. – De calcaneus draait in pronatie (figuur 5.79) om zijn lengteas en neigt op zijn mediale zijde te kantelen. Deze valgusstand is zichtbaar en meetbaar als de hoek die de as van de hiel en de achillespees met elkaar maken meer dan 58 wordt; bij sommige platvoeten is deze hoek wel 208. Sommige auteurs stellen dat dit het gevolg zou zijn van afwijkingen aan de subtalaire gewrichtsvlakken en een abnormale elasticiteit van de interossale ligamenten; anderen zien deze afwijkingen als secundair.

Hoe het ook zij, deze valgusstand verplaatst het drukcentrum naar de mediale rand van de voet en de kop van de talus duikt naar onderen en naar mediaal. Aan de mediale voetrand zijn dan meer of minder duidelijk drie projecties te zien (figuur 5.78): – de malleolus medialis (a), die abnormaal uitsteekt; – de mediale zijde van de taluskop, die promineert (b); – de tuberositas van het os naviculare (c). De prominerende tuberositas van het os naviculare markeert de top van de naar lateraal open hoek die wordt gevormd door de as van de achtervoet met die van de voorvoet: de adductie-pronatie van de achtervoet wordt gecompenseerd door een abductie-supinatie van de voorvoet. Dit leidt tot een verdwijnen van het gewelf. Het mechanisme hiervan is door de klassieke auteurs aangegeven (Hohmann, Boehler, Hauser, Delchef, Soeur). Dit complex van misvormingen is eerder beschreven (figuur 5.40) bij het onderzoek naar statische belasting van het gewelf. Het betreft een relatief vaak voorkomende afwijking, bekend onder de naam pijnlijke pes planus valgus of tarsalgie van de adolescent.

Diagnostiek van de platvoet De diagnostiek kan plaatsvinden met behulp van de voetafdruk (figuur 5.80). – Ten opzichte van de normale afdruk (I) is opvulling te zien van de bocht aan de mediale zijde (II en III). – Bij de ernstige gevallen is zelfs een uitbochting van de afdruk te zien naar mediaal (IV).

260

Bewegingsleer Deel II De onderste extremiteit

Figuur 5.81 j

Figuur 5.82 j

Figuur 5.83 j

Figuur 5.84 j

Figuur 5.85 j Figuur 5.86 j a

d

b c

Figuur 5.87 j

Figuur 5.88 j

Figuur 5.89 j

261

5 Het voetgewelf

5.9

verstoring van de configuratie van de voorste boog In het beloop van het ontstaan van misvormingen van het voetgewelf kan er een afwijking ontstaan in de steunpunten of in de kromming van de voorste boog. Deze afwijkingen treden in het algemeen op bij het voorste type holvoet, omdat de equinusstand van de voorvoet de druk op voorste boog doet toenemen, afhankelijk van de opgetreden equinusstand. – Wanneer de equinusstand van de voorvoet symmetrisch is (figuur 5.81), zonder pronatie of supinatie, blijft de kromming van de boog behouden. De twee steunpunten raken dan dus overbelast, wat leidt tot de vorming van drukplekken onder de kopjes van M1 en M5. – Wanneer de equinusstand van de voorvoet gepaard gaat met pronatie (figuur 5.82), vooral ten gevolge van de lagere stand van de mediale straal (contractuur van de m. tibialis posterior of de m. peroneus longus), blijft de kromming van de boog behouden. Het mediale steunpunt wordt echter overbelast, met als gevolg een drukplek onder het kopje van M1. – Wanneer de equinusstand van de voorvoet gepaard gaat met supinatie (figuur 5.83), treedt belasting op op het laterale steunpunt, met als gevolg een drukplek onder het kopje van M5. Bij sommige holvoeten van het voorste type kan de kromming van de voorste boog veranderd zijn. – Deze kan gewoon vlakker zijn geworden (figuur 5.84) of verdwenen, het voorste type platvoet. De overbelasting wordt verdeeld over alle metatarsale kopjes (drukplekken onder elk kopje). – Deze kan geheel zijn omgekeerd (figuur 5.85), een ronde of convexe voorvoet. Er zijn drukplekken onder de kopjes van M2, M3 en M4.

De omgekeerde voorste boog is een gevolg van misvorming van de tenen: klauw- of hamertenen. Zoals eerder beschreven, kunnen deze deformiteiten een gevolg zijn van een disbalans van de mm. interossei en de extensoren; zeer vaak is het een gevolg van het dragen van te kleine schoenen of hoge hakken (wat gelijk staat aan te kleine schoenen): de tenen stuiten (figuur 5.86) en worden teruggebogen; het kopje van de grondfalanx wordt naar achteren geduwd en er ontstaat een likdoorn; het kopje van het metatarsale wordt zelf naar achteren geduwd (drukplek) en de boog zakt in. Dit verschijnsel wordt nog bevorderd door het dragen van puntschoenen om voeten met een bepaalde vorm: de pes anticus (of neanderthalervoet) die doet denken aan de voorhistorische voet met een grijpteen (figuur 5.87). – M1 is kort, zeer mobiel en vooral afstaand van M2 (metatarsus varus of adductus). De grote teen staat schuin naar voren en naar mediaal. – M2 is duidelijk langer dan de andere ossa metatarsalia, zodat M2 als steun dient bij de afzet van de voet bij het lopen. De overbelasting veroorzaakt pijn aan de basis en soms zelfs een fractuur. – M5 staat uit naar lateraal (valgusstand van M5). Als deze gespreide voorvoet in een puntschoen wordt gevangen (figuur 5.88) wordt de grote teen naar lateraal gedrongen (a). Vrij snel wordt deze toestand blijvend door capsulaire schrompeling, een luxatie naar lateraal van de sesambeentjes (c) en de pezen. De toestand wordt begeleid door een exostose (b) op het kopje van M1, bedekt door een drukplek: zo vormt zich een hallux valgus. De grote teen knikt de tweede, derde en vierde tenen in (figuur 5.89) en verergert dus hun hamerstand. De vijfde teen wordt in omgekeerde zin gedeformeerd (d): de quintus varus die bijdraagt aan de abnormale stand van de tweede, derde en vierde teen. Zo wordt de voorste boog convex.

Veelgebruikte afkortingen

a. (aa.)

arteria (arteriae)

Ab.

abductor

Ab.H

m. abductor hallucis

Ad.

adductor

Ad.H

m. adductor hallucis

AG

m. articularis genus

art.

articulatio

AT

m. adductor tertius

Calc.

calcaneus

CL

condylus lateralis

CM

condylus medialis

Cub.

os cuboideum

EDC

m. extensor digitorum communis

EDB

m. extensor digitorum brevis

EDL

m. extensor digitorum longus

EHL

m. extensor hallucis longus

endo

endorotatie

exo

exorotatie

FA

fossa acetabuli

FDB

m. flexor digitorum brevis

FDL

m. flexor digitorum longus

FHB

m. flexor hallucis brevis

FHL

m. flexor hallucis longus

FT

fossa trochanterica

GK

gewrichtskapsel

GMin

m. gluteus minimus

ILF

lig. iliofemorale

IP

m. iliopsoas

264

Veelgebruikte afkortingen

kgm

kilogrammeter

lig. (ligg.)

ligamentum (ligamenti)

La

labrum acetabulare

LCA

lig. collaterale anterior

LCF

lig. capitis femoris

LCL

lig. collaterale laterale

LCM

lig. collaterale mediale

LCP

lig. collaterale posterior

LCrA

lig. cruciatum anterius

LCrP

lig. cruciatum posterius

LT

lig. transversum acetabuli

m. (mm.)

musculus (musculi)

M1 t/m M5

os metatarsale I t/m V

ML

meniscus lateralis

MM

meniscus medialis

Nav.

os naviculare

OI

m. obturatorius internus

P

patella

PB

m. peroneus brevis

PL

m. peroneus longus

Pop

m. popliteus

Pron.

pronatie

PT

m. peroneus tertius

RF

m. rectus femoris

RP

recessus perilimbicus

Sol

m. soleus

Supin.

supinatie

T

m. triceps

TA

m. tibialis anterior

Tal.

talus

TFL

m. tensor fasciae latae

TP

m. tibialis posterior

VL

m. quadriceps femoris, vastus lateralis

TS

m. triceps surae