Haags Tijdschrift voor Fysiotherapie, 3e jrg 1985, no. 3 (pp )

Transcriptie

1 Auteur(s): W. Schuëngel, E. Takens Titel: De sturende funktie van de menisci bij de slotrotatie Jaargang: 3 Jaartal: 1985 Nummer: 3 Oorspronkelijke paginanummers: Dit artikel is oorspronkelijk verschenen in Haags Tijdschrift voor Fysiotherapie, van 1983 tot 1988 de voorloper van Versus, Tijdschrift voor Fysiotherapie. Deze online uitgave mag, onder duidelijke bronvermelding, vrij gebruikt worden voor (para-) medische, informatieve en educatieve doeleinden en ander niet-commercieel gebruik. Zonder kosten te downloaden van:

2 De sturende funktie van de menisci bij de slotrotatie W. Schuëngel E. Takens De aanwezigheid van menisci en het hebben van een rotatiemogelijkheid in het kniegewricht, hangen zeer waarschijnlijk nauw met elkaar samen. Uit een onderzoek naar menisci bij verschillende diersoorten komen enkele interessante gegevens naar voren (3). Vrijwel alle zoogdieren en vogels, met uitzondering van de meeste variëteiten van vleermuizen, hebben menisci in het kniegewricht. Opmerkelijk is, dat juist deze vleermuizen geen rotatiemogelijkheid in de knie hebben, zij beschikken slechts over de mogelijkheid tot het buigen en strekken (5). Hier is echter een uitzondering op, namelijk de langoorvleermuis die wel menisci in het kniegewricht heeft (3), zij het zeer kleine. Deze dieren bezitten tevens een uiterst geringe rotatiemogelijkheid. Bij de rhesusaap daarentegen, zijn omvangrijke rotatiemogelijkheden in de knie en zijn tevens de menisci groter en sterker ontwikkeld dan bij de mens (4).Als er rotatie in de knie plaatsvindt, is het interessant te weten waar het rotatiecentrum in het transversale vlak ergens ligt. Om deze rotatiemogelijkheid te analyseren hebben we gekeken naar de vorm en aanhechtingen van de menisci. De mediale meniscus kan schematisch gezien worden als een klein segment met een grote cirkel, de laterale meniscus als een groot segment van een kleine cirkel (fig. 1). Figuur 1. Figuur 2. Uit de anatomie blijkt, dat de mediale meniscus hechter met zijn omgeving verbonden is dan de laterale meniscus (9). Hierdoor zal de mediale meniscus meer punctum fixum worden en zal het transversale rotatiecentrum mediaal in de knie liggen (fig. 2). Een rotatie rond dit punt geeft dus lateraal een grotere verplaatsing dan mediaal. We zijn ons er van bewust dat de ligging van dit rotatiecentrum in het transversale vlak een gemiddelde is van het zich kontinue verplaatsende momentane rotatiecentrum. Een ander belangrijk aspekt is de gewichtsverdeling in de knie. Een belangrijke faktor is de hoek tussen femur en tibia. Bij het staan op twee benen en met een valgushoek in de knie van 5, loopt de mechanische as ongeveer door het midden van de knie (fig. 3). In dit geval is de belasting van de mediale en laterale condyl ongeveer gelijk.

3 Figuur 3. Figuur 4. Figuur 5. Figuur 6. Is deze hoek groter, dan wordt er evenredig meer gewicht gedragen door het laterale deel van de knie (fig. 4), indien deze hoek kleiner is dan geldt hetzelfde voor het mediale deel (fig. 5). Bij het staan op een been gaat bovenstaande redenering niet op. De reaktiekracht van de vloer op de voet loopt dan, vanwege de adductiestand in het heupgewricht, mediaal langs de knie, zelfs als er sprake is van een "grote" valgusstand van de knie (4) (fig. 6). Met behulp van een mechanisch model kan nu worden aangetoond dat tijdens het staan op een been, het mediale kniekompartiment zwaarder wordt belast dan het laterale. Hiertoe wordt een evenwichtstoestand gekozen van het onderbeen zoals dat bij benadering het geval is in de standfase tijdens het gaan (fig 7). Voor de afschatting van de orde van grootte van de krachten, zijn een aantal vereenvoudigingen ingevoerd: * de analyse is gekozen in een evenwichtstoestand; * band- en kapselspanningen zijn verwaarloosd; * zwaartekracht van het onderbeen is verwaarloosd. De momentenstelling voor evenwicht ten opzichte van punt B levert de volgende vergelijking: F a s 1 = Fr 2 a2 Zodat: a1 Fs = F r 2 a2 Het leveren van spierkracht kost energie en het lijkt dan ook zinvol om na te gaan hoe deze kracht Fs geoptimaliseerd zou kunnen worden. Volgens bovenstaande vergelijking wordt Fg minimaal, indien a2 klein is en a1 groot. Dat wil zeggen: minimaal noodzakelijke spierkracht wanneer punt B zo mediaal mogelijk in de knie is gelegen. De meest gunstige, maar theoretische situatie zou ontstaan, als de werklijnen van Fr1 en Fr2 zouden samenvallen. Gezien echter de noodzakelijke adductiestand van het been is deze situatie onmogelijk, daar punt B een gemiddeld kontaktvlak voorstelt tussen femur en tibia. Samengevat: I. Het transversale rotatiecentrum ligt mediaal in de knie; II Tijdens het staan op een been, is de belasting van het kniegewricht mini- maal indien het mediale kniekompartiment zwaarder wordt belast dan het laterale. Figuur 7. Fr1: reactie-kracht van femur op tibia Fr2: reaktie-kracht van de vloer op de voet Fs : spierkracht B: aangrijpingspunt van Fr1 (momentencentrum) a1: momentsarm van Fr1 t.o.v. B a2: momentsarm van F r2 t.o.v. B

4 ad I Bewegingen in gewrichten worden gestuurd door kapsel en banden. Dit zijn strukturen die, net als menisci, veel collagene vezels bevatten (1). Hoe meer collagene vezels, hoe preciezer de sturing (6,7). Nu blijkt dat de laterale meniscus in zone 2 meer collagene vezels heeft dan de mediale meniscus (2) (fig-8). De laterale meniscus is dan ook meer gebouwd om bewegingen in de knie te begeleiden dan de mediale meniscus en is ook beweeglijker. Figuur 8. ad. II Het kunnen dragen van gewicht (het kunnen weerstaan van drukkrachten) door weefsel, wordt bepaald door onder andere de hoeveelheid aanwezige non-collagene proteïne (7). Deze konsentratie is in het weefsel van de mediale meniscus in zone 1 veel groter dan in zone 1 van de laterale meniscus (2). Funktie en vorm komen zoals blijkt goed met elkaar overeen. Zoals uit het voorgaande blijkt sturen de menisci de rotatie in de knie en zullen dan ook tijdens het laatste gedeelte van de extensie, waarin de slotrotatie optreedt, een belangrijke rol spelen. Bij het extenderen van de knie voeren de femurcondylen een rol- en schuifbeweging uit. De beide menisci spelen bij deze beweging wellicht nauwelijks een sturende rol (8), maar zullen wel als gevolg van hun ligging naar voren geduwd worden. Dit gaat door totdat de menisci niet verder naar voren kunnen en de femurcondylen op de menisci "vastlopen". De laterale meniscus heeft een grotere mobiliteit dan de mediale en kan aktief via het ligament meniscopatellare laterale door contractie van de m. quadriceps femoris naar voren getrokken worden. Hierdoor gaat de mediale femurcondyl een hoofdzakelijke slipbeweging uitvoeren, terwijl de laterale femurcondyl nog een stuk kan doorrollen, waardoor een endorotatie van het femur ten opzichte van de tibia ontstaat. De laterale meniscus stuurt dus zo de beweging van de laterale condyl en daardoor tevens de gehele knie tijdens de slotrotatie. Naast de verschuiving van de laterale meniscus vindt er een verwringing van de mediale meniscus plaats. Deze gaat nu als "pivot" dienst doen. Menisci bezitten elastische eigenschappen (3). Tijdens de laatste fase van de extensie zullen zich met name in de mediale meniscus krachten ontwikkelen, die de mediale femurcondyl kontinu naar dorsaal doet schuiven tijdens het rollen. Zo ontstaat met name in het mediale gedeelte een slipbeweging. De mediale meniscus speelt door zijn elastische eigenschappen een belangrijke rol bij de sturing van de mediale femurcondyl en dus van de gehele knie. Als de bewegingsmogelijkheid van de laterale meniscus op is, zal de knie maximaal geextendeerd zijn. Bij de flexiebeweging zal het omgekeerde plaatsvinden: de laterale meniscus wordt nu door de m. popliteus naar achteren getrokken, terwijl de mediale meniscus zijn potentiele energie zal ontladen, waardoor de knie zal deroteren. Een en ander heeft wel konsekwenties voor de therapie na een meniscuslaesie. De huidige therapie bestaat veelal uit het mobiliseren van de knie in extensierichting en het spierversterken van de m. quadriceps femoris. Het probleem na een meniscuslaesie echter is, dat de rotatie sturende komponenten zijn verminderd en dus de extensie moeilijker wordt. Het ligt dan ook voor de hand deze rotatiekomponent tijdens de extensie aan te pakken. De endorotatie van het femur ten opzichte van de tibia zal dan ook passief al extenderende in de knie ingebracht moeten worden. Men laat daarna bijvoorbeeld de patiënt de beweging meedoen(geleid aktief). Zodra in de knie de slotrotatie (en ook de extensie) passief weer aanwezig is, gaat men verder aktief oefenen in stand om zo funktioneel mogelijk kracht en bewegingsmogelijkheid te kombineren. Indien de meniscus gelaedeerd is (mits niet te ernstig), "leert" de meniscus op die manier wat hij moet doen tijdens de laatste fase van de extensie. Misschien wordt op deze manier ook wel de kans op regeneraatvorming na een menisectomie vergroot. LITERATUURLIJST 1. Bullough, P.G. The strength of the menisci of the knee as its relates to their fine structure. The journal of bone and joint surgery, 52B (1976)3, p

5 2. Ingman, A.M., T.K.F. Taylor. Variations of collagenous and non-collagenous proteins of the human knee joint menisci with age and degeneration. Gerontologia 20(1974), p Jaspers, P. De mechanische funktie van de menisci in het kniegewricht; een biomechanisch onderzoek aan varkensknieën. Utrecht, Elinkwijk B.V., Johnson, F., S. Leitl, W. Waugh. The distribution of load across the knee; A comparison of static and dynamic measurements. Journal of joint and bone surgery, 62B (1980)3, p Van Den Kerckhove, J.A. Die Menisken des Kniegelenks. Homberg-Saar, Lagerberg, A., R. Lulofs Het sacro-iliacaal-gewricht; Een gewricht in beweging. Haags Tijdschrift voor Fysiotherapie, le jaargang (1983)3, p Riezebos, C.J.W. Beperkt Bewegen; scriptie aangeboden tot het verwerven van het diploma van manueel therapeut. Stichting school voor manuele therapie Utrecht, Schuëngel, W., E.J. Takens. De sturende menisci; Sleutel van de slotrotatie. Scriptie aangeboden tot het verwerven van het diploma van fysiotherapeut. Haagse Academie voor Fysiotherapie, Den Haag, Warwick, R., P. Williams. Gray's Anatomy; 35 druk, Edinburgh, Longman, 1973.