Ligamenten van het kniegewricht

Conventioneel worden alle stabilisatoren niet in twee groepen verdeeld, zoals voorheen werd aangenomen, maar in drie: passieve, relatief passieve en actieve elementen. De passieve elementen van het stabiliserende systeem omvatten botten, het synoviaal kapsel van het gewricht, de relatief passieve elementen omvatten menisci, ligamenten van het kniegewricht en het fibreuze kapsel van het gewricht, en de actieve elementen omvatten spieren met hun pezen.

Relatief passieve elementen die betrokken zijn bij de stabilisatie van het kniegewricht zijn onder meer elementen die het scheenbeen niet actief verplaatsen ten opzichte van het dijbeen, maar die een directe verbinding hebben met banden en pezen (bijvoorbeeld de meniscus), of die zelf bandstructuren zijn die een directe of indirecte verbinding hebben met spieren.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Functionele anatomie van het capsulair-ligamentaire apparaat van de knie

In het gewricht tot 90°. De PCL vervult de rol van secundaire stabilisator bij externe rotatie van de tibia bij 90° flexie, maar speelt een minder belangrijke rol bij volledige extensie van de tibia. D. Veltry (1994) merkt ook op dat de PCL een secundaire stabilisator is bij varusafwijking van de tibia.

De BCL is de primaire stabilisator van valgusafwijking van de tibia. Het is tevens de primaire begrenzer van de externe rotatie van de tibia. De rol van de BCL als secundaire stabilisator is het beperken van de anterieure verplaatsing van de tibia. Bij een intacte voorste kruisband (ACL) zal een transsectie van de BCL de anterieure translatie van de tibia dus niet veranderen. Na een letsel aan de voorste kruisband en een transsectie van de BCL is er echter een significante toename in de pathologische verplaatsing van de tibia naar voren. Naast de BCL beperkt ook het mediale deel van het gewrichtskapsel de anterieure verplaatsing van de tibia tot op zekere hoogte.

De MCL is de primaire stabilisator van de varusafwijking van de tibia en de interne rotatie ervan. Het posterolaterale deel van het gewrichtskapsel is de secundaire stabilisator.

Aanhechting van de kniegewrichtsbanden

Er zijn twee soorten aanhechting: direct en indirect. Het directe type wordt gekenmerkt door het feit dat de meeste collageenvezels direct in het corticale bot doordringen op het punt van hun aanhechting. Het indirecte type wordt bepaald door het feit dat een aanzienlijk aantal collageenvezels bij de ingang doorloopt in de periostale en fasciale structuren. Dit type is kenmerkend voor significant in lengte aanhechtingsplaatsen aan het bot. Een voorbeeld van het directe type is de femorale aanhechting van het mediale collaterale ligament van het kniegewricht, waar de overgang van het flexibele sterke ligament naar de rigide corticale plaat plaatsvindt via vierwandige structuren, namelijk: ligamenten van het kniegewricht, ongemineraliseerd fibreus kraakbeen, gemineraliseerd fibreus kraakbeen, corticaal bot. Een voorbeeld van verschillende soorten aanhechting binnen één ligamentstructuur is de tibiale aanhechting van de ACL. Enerzijds is er een grote, wijdverspreide indirecte aanhechting, waarbij de meeste collageenvezels doorlopen in het periost. Anderzijds zijn er enkele vezelkraakbeenverbindingen met directe toegang van collageenvezels tot het bot.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Isometrie

Isometrie is het handhaven van een constante lengte van het kniegewrichtsband tijdens articulaties. In een scharniergewricht met een bewegingsbereik van 135° is het concept isometrie uiterst belangrijk voor een correct begrip van de biomechanica ervan in norm en pathologie. In het sagittale vlak kunnen bewegingen in het kniegewricht worden gekarakteriseerd als een verbinding van vier componenten: twee kruisbanden en botbruggen tussen hun oorsprong. De meest complexe configuratie vinden we in de collaterale ligamenten, wat gepaard gaat met het ontbreken van volledige isometrie tijdens articulaties onder verschillende flexiehoeken in het kniegewricht.

Kruisbanden van het kniegewricht

De kruisbanden van het kniegewricht worden van bloed voorzien vanuit de arteria medianus. De algemene innervatie wordt verzorgd door de zenuwen van de plexus popliteus.

De voorste kruisbanden van het kniegewricht zijn een bindweefselband (gemiddeld 32 mm lang en 9 mm breed) die loopt van het achterste mediale oppervlak van de laterale condylus van het femur tot de achterste intercondylaire fossa op de tibia. Een normale voorste kruisband (ACL) heeft een hellingshoek van 27° bij 90° flexie, de rotatiecomponent van de vezels op de aanhechtingsplaatsen op de tibia en het femur is 110°, de hoek van intrafasciculaire verdraaiing van de collageenvezels varieert binnen het bereik van 23-25°. Bij volledige extensie lopen de ACL-vezels ongeveer parallel aan het sagittale vlak. Er is een lichte rotatie van het ligament van het kniegewricht ten opzichte van de longitudinale as, de vorm van de tibiale oorsprong is ovaal, langer in anteroposterieure richting dan in mediaal-laterale richting.

De achterste kruisband van het kniegewricht is korter, sterker (gemiddelde lengte 30 mm) en ontspringt vanuit de mediale femurcondylus; de vorm van de oorsprong is halfcirkelvormig. Hij is langer in anteroposterieure richting in het proximale deel en heeft een gebogen boogvorm in het distale deel van het femur. De hoge femorale aanhechting geeft het ligament een bijna verticaal verloop. De distale aanhechting van de kruisband bevindt zich direct aan de achterkant van het proximale uiteinde van de tibia.

De voorste kruisband (VKB) is verdeeld in een smalle, anteromediale bundel, die uitgerekt wordt tijdens flexie, en een brede, posterolaterale bundel, die vezelspanning ervaart tijdens extensie. De voorste kruisband (VZKL) is verdeeld in een brede, anterolaterale bundel, die uitgerekt wordt tijdens flexie van het been, een smalle, posteromediale bundel, die spanning ervaart tijdens extensie, en een meniscofemorale band met verschillende vormen, die gespannen is tijdens flexie.

Dit is echter eerder een voorwaardelijke verdeling van de bundels van de kruisbanden van het kniegewricht in relatie tot hun spanning tijdens flexie-extensie, aangezien het duidelijk is dat vanwege hun nauwe functionele relatie, er geen absoluut isometrische vezels zijn. Bijzonder vermeldenswaard zijn de werken van een aantal auteurs over de sectioneel-transversale anatomie van de kruisbanden, die aantoonden dat de dwarsdoorsnede van de PCL 1,5 keer groter is dan die van de ICL (statistisch betrouwbare gegevens werden verkregen in het gebied van de femorale aanhechting en in het midden van de band van het kniegewricht). De dwarsdoorsnede verandert niet tijdens bewegingen. De dwarsdoorsnede van de PCL neemt toe van de tibia naar de femur, en de ICL daarentegen van de femur naar de tibia. De meniscofemorale ligamenten van het kniegewricht vormen 20% van het volume van de achterste kruisband van het kniegewricht. De PCL is onderverdeeld in anterolaterale, posteromediale en meniscofemorale delen. We zijn onder de indruk van de conclusies van deze auteurs, omdat ze aansluiten bij ons begrip van dit probleem, namelijk:

1. Reconstructieve chirurgie herstelt het driecomponentencomplex van de PCL niet.
2. De anterolaterale bundel van de PCL is twee keer zo groot als de posteromediale bundel en speelt een belangrijke rol in de kinematica van het kniegewricht.
3. Het meniscofemorale deel is altijd aanwezig en heeft vergelijkbare dwarsdoorsnede-afmetingen als de posteromediale bundel. De positie, grootte en sterkte ervan spelen een belangrijke rol bij het beheersen van de posterieure en posterolaterale verplaatsing van de tibia ten opzichte van het femur.

Het is zinvoller om de functionele anatomie van het kniegewricht nader te analyseren door de anatomische regio te identificeren, omdat er een nauwe functionele relatie bestaat tussen de passieve (kapsel, botten), relatief passieve (menisci, ligamenten van het kniegewricht) en actieve componenten van de stabiliteit (spieren).

[ 7 ]

Mediaal capsulair-ligamentair complex

Praktisch gezien is het handig om de anatomische structuren van dit gebied in drie lagen te verdelen: diep, midden en oppervlakkig.

De diepste derde laag omvat de mediale capsule van het gewricht, die dun is in het voorste deel. Deze is kort en bevindt zich onder de mediale meniscus, waardoor deze sterker aan de tibia dan aan het femur vastzit. Het middelste deel van de diepe laag wordt gevormd door het diepe blad van het mediale collaterale ligament van het kniegewricht. Dit segment is verdeeld in het meniscofemorale en meniscotibiale deel. In het posteromediale deel gaat de middelste laag (II) over in de diepere laag (III). Dit gebied wordt het ligamentum oblique posterior genoemd.

In dit geval is de nauwe versmelting van passieve met relatief passieve elementen duidelijk zichtbaar, hetgeen wijst op het conventionele karakter van een dergelijke indeling, hoewel deze een zeer specifieke biomechanische betekenis bevat.

De meniscofemorale delen van het ligament van het kniegewricht verder naar achteren worden dunner en staan het minst onder spanning tijdens flexie in het gewricht. Dit gebied wordt versterkt door de pees m. semimembranosus. Een deel van de vezels van de pees is verweven in het ligamentum popliteum obliquus, dat transversaal loopt van het distale deel van het mediale oppervlak van de tibia naar het proximale deel van de laterale condylus van het femur in een rechte richting naar het achterste deel van het gewrichtskapsel. De pees m. semimembranosus geeft ook vezels af aan de voorzijde van het ligamentum obliquus posterior en aan de mediale meniscus. Het derde deel van de m. semimembranosus hecht direct aan het posteromediale oppervlak van de tibia. In deze gebieden is het kapsel merkbaar verdikt. De andere twee koppen van de m. semimembranosus hechten zich aan het mediale oppervlak van de tibia en lopen diep (ten opzichte van de MCL) naar de laag die verbonden is met de m. popliteus. Het sterkste deel van laag III is het diepe membraan van de MCL, met vezels die parallel lopen aan de vezels van de ACL bij volledige extensie. Bij maximale flexie wordt de aanhechting van de MCL naar voren getrokken, waardoor het ligament bijna verticaal loopt (d.w.z. loodrecht op het tibiaplateau). De ventrale aanhechting van het diepe deel van de MCL ligt distaal en iets posterieur aan de oppervlakkige laag van de MCL. Het oppervlakkige membraan van de MCL loopt longitudinaal in de tussenliggende laag. Het blijft loodrecht op het oppervlak van het tibiaplateau tijdens flexie, maar verplaatst zich naar posterieur wanneer het femur verschuift.

Aldus is een duidelijke onderlinge verbinding en afhankelijkheid van de activiteit van verschillende bundels van de knieband zichtbaar. Zo zijn in flexiepositie de voorste vezels van de knieband gespannen, terwijl de achterste vezels ontspannen zijn. Dit leidde ons tot de conclusie dat bij conservatieve behandeling van rupturen van de knieband, afhankelijk van de locatie van de beschadiging aan de knieband, de optimale flexiehoek in het kniegewricht moet worden gekozen om de diastase tussen de gescheurde vezels te maximaliseren. Bij chirurgische behandeling dient, indien mogelijk, ook hechting van de knieband in de acute fase te worden uitgevoerd, rekening houdend met deze biomechanische kenmerken van de knieband.

De achterste delen van de II- en III-laag van het gewrichtskapsel zijn verbonden in het ligamentum obliquus posterior. De femorale oorsprong van dit ligamentum obliquus van het kniegewricht ligt op het mediale oppervlak van het femur, achter de oorsprong van het oppervlakkige klepblad van de BCL. De vezels van het ligamentum obliquus van het kniegewricht zijn naar achteren en naar beneden gericht en hechten zich vast in het gebied van de posteromediale hoek van het gewrichtsuiteinde van de tibia. Het menisco-tibiale deel van dit ligamentum obliquus van het kniegewricht is zeer belangrijk voor de aanhechting van het achterste deel van de meniscus. Ditzelfde gebied is een belangrijke aanhechting van de m. semimembranosus.

Er is nog geen consensus over de vraag of het ligamentum obliquus posterior een apart ligament is of het achterste deel van de oppervlakkige laag van de voorste kruisband (BCL). Bij een voorste kruisbandblessure fungeert dit deel van het kniegewricht als secundaire stabilisator.

Het mediale collaterale ligamentcomplex beperkt overmatige valgusafwijking en externe rotatie van de tibia. De belangrijkste actieve stabilisator in dit gebied zijn de pezen van de spieren van de grote "ganzenvoet" (pes anserinus), die de MCL bedekken tijdens volledige extensie van de tibia. De MCL (diepe gedeelte) beperkt samen met de ACL ook de anterieure verplaatsing van de tibia. Het achterste deel van de MCL, het posterieure obliquus ligament, versterkt het posteromediale deel van het gewricht.

De meest oppervlakkige laag I bestaat uit een voortzetting van de diepe fascia van het dijbeen en de peesvormige verlenging van de m. sartorius. In het voorste deel van het oppervlakkige deel van de BCL worden de vezels van laag I en II onlosmakelijk met elkaar verbonden. Dorsaal, waar laag II en III onlosmakelijk met elkaar verbonden zijn, liggen de pezen van de m. gracilis en de m. scmitendinosus over het gewricht, tussen laag I en II. In het achterste deel is het gewrichtskapsel dunner en bestaat het uit één laag, met uitzondering van verborgen, discrete verdikkingen.

Lateraal capsulair-ligamentair complex

Het laterale deel van het gewricht bestaat ook uit drie lagen ligamentaire structuren. Het gewrichtskapsel is verdeeld in het voorste, middelste en achterste deel, evenals het meniscofemorale en meniscotibiale deel. In het laterale deel van het gewricht bevindt zich een intracapsulaire pees, de m. popliteus, die naar de perifere aanhechting van de laterale meniscus loopt en vastzit aan het laterale deel van het gewrichtskapsel. Vóór de m. popliteus bevindt zich een m. geniculare inferior. Er zijn verschillende verdikkingen van de diepste laag (III). De MCL is een dichte streng longitudinale collageenvezels, die vrij tussen twee lagen ligt. Dit ligament van het kniegewricht bevindt zich tussen de fibula en de laterale condylus van het femur. De femorale oorsprong van de MCL ligt op het ligament dat de ingang van de pees m. popliteus (distale uiteinde) verbindt met het begin van de laterale kop van de m. gastrocnemius (proximale uiteinde). Iets posterieur en het diepst bevindt zich de musculus arcuatum, die ontspringt vanuit de kop van de fibula en de achterste kapsel binnendringt nabij de musculus obliquus popliteus. De pees m. popliteus functioneert als een ligament. De musculus popliteus zorgt voor interne rotatie van de tibia bij toenemende flexie van het been. Dat wil zeggen dat hij meer een rotator van het been is dan een flexor of extensor. De MCL is een begrenzer van pathologische varusafwijking, ondanks het feit dat hij ontspant bij flexie.

De oppervlakkige laag (I) aan de laterale zijde is een voortzetting van de diepe fascia van het dijbeen, die de tractus iliotibialis anterolateraal en de pees van de biceps femoris posterolateraal omgeeft. De tussenliggende laag (II) is de patellapees, die ontspringt vanuit de tractus iliotibialis en het gewrichtskapsel, mediaal loopt en aanhecht aan de patella. De tractus iliotibialis assisteert de MCL bij de laterale stabilisatie van het gewricht. Er is een nauwe anatomische en functionele relatie tussen de tractus iliotibialis en het intermusculaire septum bij het naderen van de aanhechtingsplaats bij het tuberculum van Gerdy. Muller V. (1982) noemde dit het anterolaterale tibiofemorale ligament, dat de rol van secundaire stabilisator vervult en de anterieure verplaatsing van de tibia beperkt.

Er zijn daarnaast nog vier andere ligamentstructuren: de laterale en mediale meniscopatellaire ligamenten van het kniegewricht, en de laterale en mediale patellofemorale ligamenten van het kniegewricht. Deze indeling is echter naar onze mening zeer voorwaardelijk, aangezien deze elementen deel uitmaken van andere anatomische en functionele structuren.

Een aantal auteurs onderscheidt een deel van de pees m. popliteus als een ligamentaire structuur (lg. popliteo-fibulare), aangezien dit ligament van het kniegewricht, samen met lg. arcuaium, MCL en m. popliteus, de PCL ondersteunt bij het controleren van de posterieure verplaatsing van de tibia. Verschillende articulerende structuren, zoals het vetkussen en het proximale tibiofibulaire gewricht, laten we hier buiten beschouwing, omdat ze niet direct verband houden met de stabilisatie van het gewricht, hoewel hun rol als bepaalde passieve stabiliserende elementen niet wordt uitgesloten.

Biomechanische aspecten van de ontwikkeling van chronische posttraumatische knie-instabiliteit

Contactloze methoden voor het meten van gewrichtsbewegingen tijdens biomechanische testen werden gebruikt door J. Perry D. Moynes, D. Antonelli (1984).

Elektromagnetische apparaten voor dezelfde doeleinden werden gebruikt door J. Sidles et al. (1988). Er werd wiskundige modellering voorgesteld voor de verwerking van informatie over de beweging in het kniegewricht.

Gewrichtsbewegingen kunnen worden beschouwd als verschillende combinaties van translaties en rotaties die door verschillende mechanismen worden aangestuurd. Er zijn vier componenten die de gewrichtsstabiliteit beïnvloeden en helpen de articulerende oppervlakken met elkaar in contact te houden: passieve weke delen structuren, zoals de kruisbanden en collaterale banden van het kniegewricht, de menisci, die direct werken door de corresponderende weefsels aan te spannen en zo de bewegingen in het tibiofemorale gewricht te beperken, of indirect door een drukbelasting op het gewricht te creëren; actieve spierkrachten (actief-dynamische componenten van stabilisatie), zoals tractie van de quadriceps femoris, hamstrings, waarvan het werkingsmechanisme samenhangt met het beperken van de amplitude van bewegingen in het gewricht en het omzetten van de ene beweging in de andere; externe invloeden op het gewricht, zoals traagheidsmomenten die ontstaan tijdens voortbeweging; geometrie van de articulerende oppervlakken (absoluut passieve elementen van stabiliteit), die de bewegingen in het gewricht beperken door de congruentie van de articulerende gewrichtsoppervlakken van de botten. Er zijn drie translationele bewegingsvrijheidsgraden tussen de tibia en het femur, namelijk anteroposterieur, mediaal-lateraal en proximaal-distaal; en drie rotatievrijheidsgraden, namelijk flexie-extensie, valgus-varus en exorotatie. Daarnaast is er de zogenaamde automatische rotatie, die wordt bepaald door de vorm van de gewrichtsvlakken in het kniegewricht. Wanneer het been gestrekt is, vindt exorotatie plaats, de amplitude is klein en bedraagt gemiddeld 1°.

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

De stabiliserende rol van de kniegewrichtsbanden

Een aantal experimentele studies hebben ons in staat gesteld de ligamentfunctie gedetailleerder te bestuderen. De selectieve sectiemethode werd gebruikt. Dit stelde ons in staat het concept van primaire en secundaire stabilisatoren te formuleren in de norm en met schade aan de ligamenten van het kniegewricht. We publiceerden een soortgelijk voorstel in 1987. De essentie van het concept is als volgt. De ligamentstructuur die de grootste weerstand biedt tegen anteroposterieure dislocatie (translatie) en rotatie die optreden onder invloed van een externe kracht, wordt beschouwd als een primaire stabilisator. Elementen die een kleinere bijdrage leveren aan de weerstand onder een externe belasting zijn secundaire begrenzers (stabilisatoren). Geïsoleerde intersectie van primaire stabilisatoren leidt tot een significante toename van translatie en rotatie, die door deze structuur wordt beperkt. Bij kruising van secundaire stabilisatoren wordt geen toename van pathologische verplaatsing waargenomen met de integriteit van de primaire stabilisator. Bij sectionele schade aan de secundaire en ruptuur van de primaire stabilisator treedt een significantere toename van pathologische verplaatsing van de tibia ten opzichte van het femur op. Het knieband kan fungeren als een primaire stabilisator voor bepaalde translaties en rotaties, terwijl het ook secundair andere gewrichtsbewegingen beperkt. De BCL is bijvoorbeeld een primaire stabilisator voor valgusafwijking van het scheenbeen, maar fungeert ook als secundaire begrenzer voor anterieure verplaatsing van het scheenbeen ten opzichte van het dijbeen.

De voorste kruisband van het kniegewricht is de primaire begrenzer van de anterieure verplaatsing van de tibia bij alle flexiehoeken in het kniegewricht en neemt ongeveer 80-85% van de weerstand tegen deze beweging op zich. De maximale waarde van deze begrenzing wordt waargenomen bij 30° flexie in het gewricht. Geïsoleerde doorsnede van de voorste kruisband leidt tot een grotere translatie bij 30° dan bij 90°. De voorste kruisband biedt ook een primaire begrenzing van de mediale verplaatsing van de tibia bij volledige extensie en 30° flexie in het gewricht. Een secundaire rol van de voorste kruisband als stabilisator is het beperken van de rotatie van de tibia, met name bij volledige extensie, en is een grotere beperking van interne rotatie dan externe rotatie. Sommige auteurs wijzen er echter op dat bij geïsoleerde schade aan de voorste kruisband een geringe rotatie-instabiliteit optreedt.

Naar onze mening komt dit doordat zowel de voorste kruisband (ACL) als de achterste kruisband (PCL) elementen zijn van de centrale as van het gewricht. De grootte van de hefboomkracht die de voorste kruisband (ACL) uitoefent op de rotatie van de tibia is extreem klein en is vrijwel afwezig voor de achterste kruisband. Het effect op de beperking van rotatiebewegingen door de kruisbanden is daarom minimaal. Geïsoleerde intersectie van de voorste kruisband (ACL) en de posterolaterale structuren (pezen m. popliteus, MCL, lg. popliteo-fibulare) leidt tot een toename van de anterieure en posterieure verplaatsing van de tibia, varusdeviatie en endorotatie.

Actief-dynamische stabilisatiecomponenten

In studies die aan dit onderwerp zijn gewijd, wordt meer aandacht besteed aan het effect van spieren op passieve ligamentaire elementen van stabilisatie door middel van spanning of ontspanning bij bepaalde flexiehoeken in het gewricht. Zo heeft de quadriceps van het dijbeen het grootste effect op de kruisbanden van het kniegewricht wanneer het scheenbeen 10 tot 70° gebogen is. Activering van de quadriceps van het dijbeen leidt tot een toename van de spanning in de voorste kruisband (ACL). De spanning in de achterste kruisband (PCL) neemt daarentegen af. De spieren van de achterste groep van het dijbeen (hamstring) verminderen de spanning in de voorste kruisband (ACL) enigszins bij een flexie van meer dan 70°.

Om een consistente presentatie van het materiaal te waarborgen, herhalen we kort enkele gegevens die we in voorgaande paragrafen uitgebreid hebben besproken.

De stabiliserende functie van de capsulair-ligamentaire structuren en de periarticulaire spieren wordt later nog uitgebreider besproken.

Welke mechanismen zorgen voor de stabiliteit van een dergelijk complex georganiseerd systeem in statica en dynamica?

Op het eerste gezicht werken de krachten die hier werken elkaar in evenwicht in het frontale vlak (valgus-varus) en sagittaal (anterieure en posterieure verplaatsing). In werkelijkheid is het kniestabilisatieprogramma veel diepgaander en gebaseerd op het concept van torsie, d.w.z. het stabilisatiemechanisme is gebaseerd op een spiraalmodel. De interne rotatie van de tibia gaat dus gepaard met een valgusafwijking. Het buitenste gewrichtsvlak beweegt meer dan het binnenste. Aan het begin van de beweging glijden de condyli in de richting van de rotatieas in de eerste graden van flexie. In de flexiestand met valgusafwijking en externe rotatie van de tibia is het kniegewricht veel minder stabiel dan in de flexiestand met varusafwijking en interne rotatie.

Om dit te begrijpen, moeten we de vorm van de gewrichtsvlakken en de omstandigheden van mechanische belasting in drie vlakken bekijken.

De vormen van de gewrichtsvlakken van het femur en de tibia zijn niet congruent, dat wil zeggen dat de convexiteit van de eerste groter is dan de concaviteit van de laatste. De menisci zorgen ervoor dat ze congruent zijn. Hierdoor zijn er feitelijk twee gewrichten: het meniscofemorale en het mesicotibiale gewricht. Tijdens flexie en extensie in het meniscofemorale deel van het kniegewricht komt het bovenoppervlak van de menisci in contact met de achterste en onderste oppervlakken van de femorale condylen. Hun configuratie is zodanig dat het achterste oppervlak een boog vormt van 120° met een straal van 5 cm, en het onderste oppervlak - 40° met een straal van 9 cm, dat wil zeggen dat er twee rotatiecentra zijn en tijdens flexie het ene het andere vervangt. In werkelijkheid draaien de condyli spiraalvormig en neemt de kromtestraal constant toe in postero-anterieure richting, en de eerder genoemde rotatiecentra corresponderen alleen met de eindpunten van de kromming waarlangs het rotatiecentrum beweegt tijdens flexie en extensie. De laterale ligamenten van het kniegewricht ontspringen op plaatsen die overeenkomen met de rotatiecentra. Naarmate het kniegewricht strekt, worden de ligamenten van het kniegewricht uitgerekt.

In het meniscofemorale deel van het kniegewricht vinden flexie en extensie plaats, en in het meniscotibiale deel, gevormd door de onderste vlakken van de meniscus en de gewrichtsvlakken van de tibia, vinden rotatiebewegingen rond de longitudinale as plaats. Deze laatste zijn alleen mogelijk wanneer het gewricht gebogen is.

Tijdens flexie en extensie bewegen de menisci ook in anteroposterieure richting langs de gewrichtsvlakken van de tibia: tijdens flexie bewegen de menisci samen met het femur naar achteren, en tijdens extensie bewegen ze naar achteren, d.w.z. het menisco-tibiale gewricht is mobiel. De beweging van de menisci in anteroposterieure richting wordt veroorzaakt door de druk van de femurcondylen en is passief. Tractie op de pezen van de semimembranosus- en popliteale spieren veroorzaakt echter een deel van hun verplaatsing naar achteren.

Hieruit kan worden geconcludeerd dat de gewrichtsvlakken van het kniegewricht incongruent zijn en dat ze versterkt worden door capsulair-ligamentaire elementen, die bij belasting onderhevig zijn aan krachten die in drie loodrecht op elkaar staande vlakken gericht zijn.

Het centrale draaipunt van het kniegewricht, dat zorgt voor de stabiliteit, wordt gevormd door de kruisbanden van het kniegewricht. Deze banden vullen elkaar aan.

De voorste kruisband ontspringt aan de mediale zijde van de laterale condylus van het femur en eindigt in het voorste deel van de eminentia intercondylaris. Hij bestaat uit drie bundels: posterolateraal, anterolateraal en intermediair. Bij 30° flexie zijn de voorste vezels gespannener dan de achterste vezels, bij 90° zijn ze even gespannen en bij 120° zijn de achterste en laterale vezels gespannener dan de voorste vezels. Bij volledige extensie met externe of interne rotatie van de tibia zijn alle vezels ook gespannen. Bij 30° met interne rotatie van de tibia zijn de anterolaterale vezels gespannen en de posterolaterale vezels ontspannen. De rotatieas van de voorste kruisband van het kniegewricht bevindt zich in het posterolaterale deel.

De achterste kruisband ontspringt aan de buitenkant van de mediale condylus van het femur en eindigt in het achterste deel van de intercondylaire eminentie van de tibia. Hij bestaat uit vier bundels: de anteromediale, posterolaterale, meniscofemorale (Wrisbcrg) en het sterk naar voren gelegen ligament, oftewel het ligamentum Humphrey. In het frontale vlak heeft hij een hoek van 52-59°; in het sagittale vlak een hoek van 44-59°. Deze variabiliteit is te wijten aan het feit dat hij een dubbele rol vervult: tijdens flexie worden de voorste vezels uitgerekt en tijdens extensie de achterste vezels. Bovendien nemen de achterste vezels deel aan de passieve tegenwerking van rotatie in het horizontale vlak.

Bij valgusafwijking en exorotatie van de tibia beperkt de voorste kruisband de anterieure verplaatsing van het mediale deel van het tibiaplateau, en de achterste kruisband de posterieure verplaatsing van het laterale deel. Bij valgusafwijking en exorotatie van de tibia beperkt de achterste kruisband de posterieure verplaatsing van het mediale deel van het tibiaplateau, en de voorste kruisband de anterieure dislocatie van het mediale deel.

Wanneer de flexor- en extensoren van het onderbeen worden aangespannen, verandert de spanning van de voorste kruisband van het kniegewricht. Zo verandert volgens P. Renstrom en SW Arms (1986) de spanning van de knieband niet bij passieve flexie van 0 tot 75°, terwijl bij isometrische spanning van de ischiocrurale spieren de anterieure verplaatsing van de tibia afneemt (het maximale effect ligt tussen 30 en 60°). Isometrische en dynamische spanning van de quadriceps gaat gepaard met spanning van de knieband, meestal van 0 tot 30° flexie. Gelijktijdige spanning van de flexoren en extensoren van het onderbeen leidt niet tot toename van de spanning bij een flexiehoek van minder dan 45°.

Aan de periferie wordt het kniegewricht begrensd door het kapsel met zijn verdikkingen en ligamenten. Deze ligamenten fungeren als passieve stabilisatoren en gaan een te grote verplaatsing van het scheenbeen in anteroposterieure richting, een te grote afwijking en rotatie in verschillende posities tegen.

Het mediale laterale of tibiale collaterale ligament bestaat uit twee bundels: één oppervlakkig, gelegen tussen het tuberculum van de femurcondylus en de binnenkant van de tibia, en de andere diep, breder, die voor en achter de oppervlakkige fascia loopt. De achterste en schuine diepe vezels van dit ligament van het kniegewricht worden uitgerekt tijdens flexie van een hoek van 90° tot volledige extensie. Het tibiale collaterale ligament beschermt het scheenbeen tegen overmatige valgusafwijking en externe rotatie.

Achter het tibiale collaterale ligament van het kniegewricht bevindt zich een concentratie van vezels die de postero-internale fibro-tendineuze nucleus (noyau fibro-tendineux-postero-interne) of postero-internale angulaire punt (point d'angle postero-inteme) wordt genoemd.

Het laterale collaterale ligament of fibula collaterale ligament wordt geclassificeerd als extra-articulair. Het ontspringt aan het knobbeltje van de laterale condylus van het femur en hecht aan de kop van de fibula. De functie van dit ligament van het kniegewricht is het beschermen van het scheenbeen tegen overmatige varusafwijking en interne rotatie.

Aan de achterzijde bevindt zich het ligamentum fabellofibulare, dat vanuit de fabella ontspringt en vasthecht aan de kop van het kuitbeen.

Tussen deze twee ligamenten bevindt zich de postero-externe fibro-tendineuze nucleus (noyau fibro-tendmeux-postero-externe) of het postero-interne hoekpunt (point d'angle postero-externe), gevormd door de aanhechting van de pees van de popliteale spier en de meest externe vezels van de verdikkingen van het kapsel (de externe boog van de popliteale boog of ligamenten van het kniegewricht).

Het ligamentum posterior speelt een belangrijke rol bij het beperken van passieve extensie. Het bestaat uit drie delen: het middelste en twee laterale. Het middelste deel is verbonden met de extensie van het ligamentum popliteum obliquus van het kniegewricht en de terminale vezels van de musculus semimembranosus. De boog van het ligamentum popliteum met zijn twee bundels loopt door tot aan de musculus popliteus en vormt een aanvulling op de mediane posterior structuren. Deze boog versterkt het kapsel slechts in 13% van de gevallen (volgens Leebacher) en het ligamentum fabellofibulare in 20%. Er is een omgekeerde relatie tussen het belang van deze inconstante ligamenten.

De alar ligamenten van het kniegewricht, of patellaire retinacula, worden gevormd door een veelheid aan capsulair-ligamenteuze structuren: de femoropatellaire, schuine en kruisende vezels van de externe en interne vastus femoris, schuine vezels van de brede fascia van het dijbeen en de aponeurose van de sartoriusspier. De variabiliteit in de richting van de vezels en de nauwe verbinding met de omliggende spieren, die ze kunnen rekken wanneer ze samentrekken, verklaren het vermogen van deze structuren om de functie van actieve en passieve stabilisatoren te vervullen, vergelijkbaar met de kruis- en collaterale ligamenten.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Anatomische basis van de rotatiestabiliteit van de knie

De fibrotendineuze periarticulaire kernen (les noyaux fibro-tendineux peri-articulaires) tussen de verdikkingszones van het gewrichtskapsel worden vertegenwoordigd door ligamenten, waaronder vier fibrotendineuze kernen worden onderscheiden, met andere woorden verschillende delen van het kapsel en actieve musculair-tendineuze elementen. De vier fibrotendineuze kernen zijn verdeeld in twee anterieure en twee posterieure.

De voorste mediale fibrotendineuze nucleus bevindt zich voor het tibiale collaterale ligament van het kniegewricht en omvat de vezels van de diepe bundel ervan, de femoropatellaire en mediale meniscopatellaire ligamenten; de pees van de sartoriusspier, de gracilisspier, het schuine deel van de pees van de semimembranosusspier, de schuine en verticale vezels van het peesdeel van de vastus femoris.

De posteromediale fibrotendineuze nucleus bevindt zich achter de oppervlakkige bundel van het tibiale collaterale ligament van het kniegewricht. In deze ruimte worden de diepe bundel van het genoemde ligament van het kniegewricht, de schuine bundel afkomstig van de condylus, de aanhechting van de interne kop van de musculus gastrocnemius en de directe en recurrente bundel van de pees van de musculus semimembranosus onderscheiden.

De anterolaterale fibrotendineuze nucleus bevindt zich vóór het fibula collaterale ligament en omvat het gewrichtskapsel, de femoropatellaire en laterale meniscopatellaire ligamenten van het kniegewricht en de schuine en verticale vezels van de spier tensor fascia lata.

De posterolaterale fibrotendineuze nucleus bevindt zich achter het peroneale collaterale ligament van het kniegewricht. Deze bestaat uit de kniepees, de fabelloperoneale pees, de meest oppervlakkige vezels afkomstig van de condylus met vezels van het buitenste deel (boog) van de knieboog (ligament van het kniegewricht), de aanhechting van de laterale kop van de musculus gastrocnemius en de pees van de musculus biceps femoris.

[ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]