Schulter
Sportbiomechanik ETH
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Lernkarten
Schulter: wie wird sie stabilisiert?
Die Schulter hat den grössten Bewegungsumfang.
Sie wird haubtsächlich muskulär stabilisiert und lediglich über die knöcherne Verbindung zwischen dem Brustbein und dem Schlüsselbein gelenkig mit dem Thorax verbunden
Knochen der Schulter?
der Scapula (Schulterblatt), der Clavicula (Schlüsselbein) und dem Humerus (Oberarmknochen)
Scapula: flachen, dreieckigen Knochenteil (body), der auf dem dorsalen Teil des Brustkorbes liegt und ca. 30° anterior zur Frontalebene abgewinkelt ist. Sie besitzt 2 Knochenfortsätze(Acromial und Coracoid Processes) und eine Gelenkspfanne welche mit dem humerus verbunden ist.
Clavicula: S förmiger Knochen welcher über den Acromial process in verbindung mit der Scapula steht. Verbindung zum Sternum.
Gelenke der Schulter?
sternoclaviculares, acromioclaviculares, glenohumerales und scapulothoracic Gelenk
!! das scapulothoracic Gelenk zwischen der Scapula und dem Thorax ein sogenanntes “unechtes Gelenk” = ohne Gelenkskapsel, Gelenksknorpel und Synovialflüssigkeit.
scapulothoraric Gelenk
Scapula gleitet entlang des Brustkorbes zwischen der zweiten und siebten Rippe und ist lediglich muskulär mit dem Brustkorb verbunden.
Die Position wird jediglich über die muskeln gesteuert.
sternoclaviculares Gelenk
einzige knöcherne Verbindung zwischen der oberen Extremitäten und dem Rumpf.
Kugelgelenk
Bewegungsfreiheit des sternoclavicularen Gelenkes wird mittels mehreren Bändern stabilisiert und ist abhängig von der Position der Clavicula bezüglich der Scapula.
acromiclaviculares Gelenk
dient der Kraftübertragung zwischen der Schul- ter und dem Rumpf und unterstützt das Heben der Schulter
laterales Schlüsselbeingelenk oder Schul- tereckgelenk genannt
geringen Bewegungsumfang, wobei die Bewegungsfreiheit ebenfalls abhängig ist von der Position der Clavicula bezüglich der Scapula.
Glenohumerales Gelenk
Gelenk mit der grössten Bewegungsfreiheit im menschlichen Körper
Gelenkspfanne der Scapula jedoch relativ flach, was zu einer unsta- bilen Verbindung zwischen der Scapula und dem Humerus führt. zusätzlich zur Rotationsbe- wegung um mehrere Millimeter bezüglich der Scapula verschieben kann. Translation ist jedoch klein.
Glenoid cavity
Gelenkspfanne der Scapula (Glenoid Cavity) wird von bogenförmigen, 3-4 mm dicken Knorpellippe (Glenoidal Labrum) umgeben, welche am äusseren Rande der Gelenkspfanne verankert ist und sich um den Kopf des Humerus legt.
Das Glenoid Labrum vertieft die Gelenkpfanne und stabilisiert das Schultergelenk
Bänder: glenohumerales Gelenk
Bänder des glenohumeralen Gelenkes sind in der Gelenkskapsel eingebettet und bestehen aus drei Teilen: superior, middle und inferior. Die glenohumerale bänder sind lediglich in der endposition der Rotation gespannt --> tragen nicht zur bewegungsführung bei.
Muskeln:
- bewegung bestimmend
- stabilisatoren
Rottatorenmanschette stabilisiert das Gelenk. Zur Rotatorenmanschette zwischen der Scapula und dem Humerus gehören der Supraspinatus, der Infraspinatus, der Teres Minor und der Subscapularis. Stabil- isierung des Schultergelenkes, während sie nur sekundär zur Gelenksbewegung beitragen
Bewegung wird hauptsächlich durch Deltoid, Pectoralis Major, Biceps Brachii, Latissimus Dorsi, Teres Major, Coracobrachialis und Triceps Brachii bestimmt.
Glenohumorales Gelenk (Schultergelenk)
Der grosse Bewegungsumfang wird durch die Verbindung zwischen der Gelenkspfanne (Glenoid Cavity) und dem Humerus gewährleistet, wobei der Humeruskopf relativ zur Glenoid Cavity sehr gross ist. Durch die rel. kleine Gelenkspfanne hat man eine grosse Rotationsmöglichkeit.
Rotationen klassich + Bewegunsfreiheiten bezüglich des thorax
innen-aussen Rotation der Rotationsbewegung in der Trans-versalebene (mit Handfläche Tisch abwischen)
die Abduktion/Adduktion der Rotationsbewegung in der Frontalebene (Arme flattern wie ein Vogel)
die Flexion/Extension derjenigen in der Sagittalebene (Arm nach vorne ausstrecken um Tür zu öffnen)
Bezüglich des thorax:
Heben/Senken der Schultern in der Frontaleben (Elevation/ depression)
Vor/Rückstellung in der Trans- versalebene möglich (Protraction / retraction)
Bewegung der Scapula bei einer Abduktion.
- 0.90°
- 90-180°
In der ersten Phase (0-90° Abduktion) ist die Rotationsfreiheit im acromioclavicularen Gelenk aufgrund der Bänder zwischen der Scapula und der Clavicula (coracoclaviculare Bänder) eingeschränkt und die Bewegung der Scapula wird hauptsäch- lich aufgrund einer Rotation im sternoclavicularen Gelenk ermöglicht
In der zweiten Phase (90-180° Abduktion) wird eine weitere Bewegung im sternoclavicularen Gelenk aufgrund der Bänder zwischen der Clavicula und den Rippenbogen (costoclaviculare Bänder) eingeschränkt und die Rotationsbewegung der Scapula wird hauptsächlich durch eine Bewegung im acromioclavicularen Gelenk ermöglicht
=> verschiebt sich die Rotation- sachse mit zunehmender Abduktion von medial nach lateral in Richtung acromioclaviculares Gelenk
Rotattorenmanschette: Muskenl?
Supraspinatus
Teres Minor
Infraspinatus
Subscapularis
Gelenksstabilität
Nebst der muskulären Rotatorenmanschette des Schultergelenkes trägt das Glenoid Labrum passiv zur Gelenksstabilität bei. Weiter wird die Gelenksstabilität durch die Bänder, die Gelenkskapsel, als auch den negativen Druck im Gelenksinnern (ähnlich einem Saugnapf) unterstützt
Gelenksdruck im Gelenk ein sehr effektiver Stabilisationsmechanismus bietet, insbesondere im mittleren Bewegungsraum in dem die gleno- humeralen Bänder noch schlaff sind. Gelenksdruck entsteht aufgrund einer Komprimierung des Humerus in die Gelenkspfanne der Scapula mittels der aktiven Muskelkräfte der Rotatorenmanschette.
--> Resektion des Glenoid Labrums zu einer Abnahme der Effizienz des Gelenksdruckes um ca 20% führt
Wann ist die belastung der Schulter am grössten?
bei Tätigkeiten der Arme über Kopfhöhe
Subscapularis aufgaben unter und über 40-60°
So unterscheiden sich zum Beispiel die Hauptfunktionen des kranialen und des mit- tleren Anteiles des Subscapularis: während der kraniale Anteil lediglich bis ca 40-60° Abduktion das Schultergelenk axial rotiert, so bleibt die Hauptfunktion des mittleren Anteiles die axiale Rotation über einen grösseren Bewegung- sumfang.
Auskugeln Schultergelenk
Problematik?
1.7% der bevölkerung. Männer 3x mehr als frauen betroffen.
Problematik: Glenohumerale Instabilität kann verletzung des Knochens, der Rotatorenmanschette, des Gloid labrums, der Bänder oder der Gelenkskapsel zur Ursache haben.
meist sind die bänder welche eine exzessive Aussenrotation bei gehobenem Arm verhindern gerissen.
Impigment
abnormale Stellung zwischen dem Humerus und dem sogenannten Schulterdach (Acromion der Scapula) kann zu einer Einengung des subacromialen Raumes führen, was zu einer Stauchung des Schleimbeutels und zu einem reduzierten Gleitraum für die Sehnen der Rotatorenmanschette führen kann --> abnormaler zusammenstoss (impigment) der Knochen und weichteile => behinderung der Gelenksfreiheit, entzündungen v.a. ostheoartritis
Rotatorenmanschette Verletzungen + therapie
50% aller >60jährigen
Sehnenrisse primär im Supraspinatus auf, und sekundär im Infraspinatus und manchmal im Subscapularis --> ruhigstellen
Was ist das hauptproblem bei einer Schultertransplantation?
Lockerung der Glenoid Komponente und Gelenksinstabilität. Dies kann aufgrund des Designs der Prothese, der chirurgischen Implantationsmethode, der Knochenqualität oder der Belastungsart zustande kommen.
Vorallem exzentrische bewegungen führen zu einer lockerung (diese belastungen gehen nicht durch das Gelenkszentrum und produzierne deshalb ein rotationsmoment)
Weiteres problem ist die geringe Knochensubstanz am Glenoid was zu einer verschwierigten revision des Implantates fürht.
Was ist das Reverse Design ?
reverse Prothese wird die Geometrie des Gelenkes umgedreht, d.h. der Humeruskopf wird konkav und die Gelenkspfanne konvex --> Gelenszentrum nach medial verschoben und der Humerus relativ zum Gelenkszentrum nach distal. Dadurch spannt sich der Deltoid und der hebelarm wird grösser --> der arm kann wieder gehoben werden.
Ausserdem wird die Stabilität der Prothese aufgrund der grösseren konkaven Fläche (grössere Gelenksaushöhlung) vergrössert
Das implantat kann aber keine komplete aussenrotation wiederherstellen.
De-/ stabilisierung der Muskeln in armhebung / gestreckter Armhaltung
Deltoid : destabilisiert & Subscapulairs: stabilisiert = armhebung
Deltoid: stabilisiert & subscapularis: stabilisiert = gestreckter haltung
Heben der Arme, stattfinden der Rotation - Faustregel
Als Faustregel gilt: nach 30° Heben der Arme (Abduktion) findet 2/3 der weiteren Abduktionsbewegung im glenohumeralen Gelenk statt und 1/3 erfolgt aufgrund einer Rotation der Scapula.