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Die "Physiologische Inkongruenz" des oberen Sprunggelenkes - Ein optimiertes biologisches Bauprinzip auch in nicht-sphÀrischen Gelenken?
Im menschlichen Körper gibt es sphĂ€rische und nicht-sphĂ€rische Gelenke. Das HĂŒftgelenk, ein sphĂ€risches Gelenk, weist bei jungen Menschen eine Inkongruenz der GelenkflĂ€chen auf. Das bedeutet, dass die Kontaktzonen der beiden Gelenkkörper im vorderen und hinteren Pfannenbereich liegen. Ab einer bestimmten GröĂe der einwirkenden Gelenkkraft kommt es zu einem vollstĂ€ndigen Kontaktschluss mit nachfolgend gröĂerer KontaktflĂ€che und kleinerer Druckspannung. Mit zunehmendem Alter geht diese Inkongruenz verloren und es verschlechtert sich damit die Gelenksituation.
Es gibt Hinweise, dass auch in nicht-sphĂ€rischen Gelenken dieses Prinzip der âPhysiologischen Inkongruenzâ besteht. Daher wurden in dieser Arbeit obere Sprunggelenke hinsichtlich subchondraler Mineralisierungsmuster, Gelenkgeometrie und Lokalisation von degenerativen VerĂ€nderungen untersucht.
Aus der Anatomischen Anstalt MĂŒnchen standen uns insgesamt 34 in Formalin fixierte PrĂ€parate, 33 rechte und 1 linker FuĂ, zur VerfĂŒgung. Diese Sprunggelenke waren von 24 Frauen und 10 MĂ€nnern im Alter von 59 bis 95 Jahren, mit einem Durchschnittsalter von 80,6 Jahren. Eine CT-Osteoabsorptiometrische Auswertung lag von 34 PrĂ€paraten vor, 18 rechte und 16 linke obere Sprunggelenke.
Die Verteilungsmuster der subchondralen Mineralisierung der jeweiligen PrĂ€parate lassen sich in zwei unterschiedliche Typen einteilen. Zum einen ein bizentrisches Verteilungsmuster (Typ I) mit Maxima im Bereich der ventromedialen und ventrolateralen Trochlea tali. Die gröĂte Dichte befand sich entlang der medialen Talusrolle, wobei die Facies articularis medialis hĂ€ufig mit eingeschlossen war. Die zentrale Region war wenig mineralisiert. Ein weiteres Maximum befand sich in der Mitte der lateralen Facies malleolaris lateralis. Die korrespondierenden GelenkflĂ€chen der Malleolengabel zeigten spiegelbildliche Verteilungsmuster. Die höchste Mineralisierungsdichte befand sich in der Ăbergangszone zwischen der Facies articularis inferior tibiae und der Facies articularis malleoli medialis. Ăblicherweise bestand noch ein weiteres Maximum ventrolateral, welches weniger mineralisiert war.
Zum anderen prÀsentierte sich Typ II mit nur einem Maximum, welches im ventromedialen und medialen Bereich lokalisiert war. Die GelenkflÀche der Malleolengabel zeigte dazu ausgeprÀgte Maxima im ventromedialen Bereich, die sich oft nach medial und dorsal ausbreiteten. Die subchondralen Dichteverteilungsmuster korrelieren mit der Geometrie der Talusrolle. Eine flache Talusrolle zeigte vorwiegend monozentrische Muster (Typ II), wÀhrend bei tiefen Talusrollen bizentrische Verteilungsmuster (Typ I) vorlagen.
Möglicherweise werden initial sowohl bei flachen als auch bei tiefen Talusrollen zuerst die medialen und lateralen RollhĂŒgel belastet und anschlieĂend folgt die Druckverteilung auf die gesamte FlĂ€che. Dies wĂŒrde bedeuten, dass auch im oberen Sprunggelenk das Prinzip der âPhysiologischen Inkongruenzâ zu finden ist. Bei einer physiologischen Bewegungsabfolge des oberen Sprunggelenkes fĂŒhrt dies zu einer intermittierenden Beanspruchung der GelenkflĂ€chen und gewĂ€hrleistet somit einen effizienten Mechanismus der LastĂŒbertragung, verbunden mit einer optimalen Schmier- und ErnĂ€hrungsfunktion des Knorpels.
Die Arthroseverteilungskarten waren sowohl bei monozentrischen, als auch bei bizentrischen Verteilungsmustern der subchondralen Mineralisierung sehr Àhnlich. Arthrotische VerÀnderungen zeigten sich vor allem auf der medialen und lateralen Rollkante, sowie im ventralen und dorsalen Bereich der GelenkflÀche des Talus bzw. der Malleolengabel. Der zentrale Bereich wies nur selten VerÀnderungen auf. Demzufolge besteht kein Zusammenhang zwischen der Lokalisation von degenerativen VerÀnderungen und der Lokalisation der Maxima der subchondralen Mineralisierung.
Da die höchsten Arthrosegrade auf den RollhĂŒgeln zu finden waren, lĂ€sst sich vermuten, dass der Knorpel anfĂ€lliger fĂŒr Spitzenbelastungen ist und darauf mit KnorpelverĂ€nderungen reagiert. Die Belastungen, die jedoch ĂŒber einen lĂ€ngeren Zeitraum auf den unter den Knorpel liegenden subchondralen Knochen in immer gleicher Form einwirken, spiegeln sich in der Dichte der subchondralen Mineralisierung wider (Langzeitbelastung)