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Sprunggelenke und Fuß

Abstract

Mit der Entstehung des aufrechten Ganges (Bipedie) konnte sich die Hand zu einem reinen Greiforgan entwickeln, während der Fuß zu einem reinen Stützorgan wurde. Im Laufe dieses evolutionären Umbaus veränderte sich das Fußskelett in charakteristischer Weise: Die Zehen wurden im Vergleich zu den Fingerknochen kürzer, die Fußwurzel dagegen wurde massiv verstärkt, um das volle Körpergewicht tragen zu können. Dementsprechend findet eine ausgiebige Bewegung des Fußes auch nur in den Zehen- sowie den beiden Sprunggelenken statt. Im oberen Sprunggelenk erfolgt die Beugung (Plantarflexion) und Streckung (Dorsalextension) des Fußes, während im unteren Sprunggelenk die Pronation (sog. Eversion) sowie Supination (sog. Inversion) stattfindet.

Alle übrigen Gelenke des Fußes sind durch einen straffen Bandapparat zum sog. Fußgewölbe verspannt, das der Abfederung der beim Gehen und Springen auf den Fuß einwirkenden Kräfte dient. Die Fußmuskeln unterteilt man in eine schwächere Fußrücken- und eine kräftigere Fußsohlenmuskulatur. Im Gegensatz zu den Muskeln anderer Körperregionen haben die Muskeln der Fußsohle kaum dynamische, dafür aber eine bedeutende statische Funktion, da sie permanent einer Abflachung der Fußgewölbe bei Belastung entgegenwirken.

Knochen

Das Fußskelett lässt sich von proximal nach distal in drei Abschnitte gliedern. Die Gliederung des Fußes kann in der Klinik von der anatomischen Gliederung abweichen und teilweise auch uneinheitlich sein. So ist dort häufig eine Zweiteilung in Vorfuß und Rückfuß mit dem Lisfranc-Gelenk als Grenze üblich.

  1. Tarsus (= Fußwurzel)
  2. Metatarsus (= Mittelfuß)
  3. Antetarsus (= Vorfuß)

Tarsus (= Fußwurzel)

Die Fußwurzel besteht aus sieben Knochen, die in zwei Reihen liegen: Die drei größten Fußwurzelknochen bilden eine proximale Reihe (proximaler Tarsus) und vier weitere Knochen eine distale Reihe (distaler Tarsus) .

Proximaler Tarsus

Die proximale Reihe der Fußwurzel besteht von proximal nach distal gehend aus Talus, Calcaneus und Os naviculare. Die drei Knochen bilden zusammen mit der Malleolengabel die Sprunggelenke.

Talus (= Sprungbein)

Das Sprungbein lässt sich von proximal nach distal in folgende Abschnitte gliedern:

Calcaneus (= Fersenbein)

Das Fersenbein ist der größte Fußknochen. Es artikuliert kranial mit dem Talus und ventral mit dem Os cuboideum. Es hat zwei wichtige Abschnitte:

Os naviculare (= Kahnbein)

Distaler Tarsus

Die distale Reihe der Fußwurzel besteht medialseitig aus den drei Keilbeinen und lateralseitig aus dem Würfelbein.

Mit diesem Satz kannst du dir Namen und Abfolge der Fußwurzelknochen besser merken: „Das Sprungbein und das Fersenbein, die wollen in den Kahn hinein und kriegen dreimal Keile vom Würfelbeine!“

Am Skelett gibt es ein „Kahnbein“ sowohl an der Hand als auch am Fuß! An der Hand wird es als „Os scaphoideum“, am Fuß als „Os naviculare“ bezeichnet!

Metatarsus (= Mittelfuß)

Die fünf Mittelfußknochen (= Ossa metatarsalia I–V) lassen sich jeweils von proximal nach distal in drei Abschnitte unterteilen.

Ähnlich wie bei der Hand gibt es am Großzehengrundgelenk plantarseitig ein mediales und ein laterales Os sesamoideum (= Sesambein), an denen jeweils Sehnen inserieren.

Antetarsus (= Vorfuß)

Der Vorfuß besteht aus den fünf Zehen (= Digiti pedis). Die Großzehe (= Hallux) besteht aus zwei, die übrigen Zehen aus jeweils drei Zehenknochen (= Ossa digitorum pedis, Phalangen):

Beim Daumen der Hand und der Großzehe des Fußes fehlt die Phalanx media. Sie bestehen jeweils nur aus Phalanx proximalis und Phalanx distalis!

Hallux valgus
Durch das Tragen von ungeeignetem Schuhwerk (zu enge oder zu hohe Schuhe), erblich bedingt oder im Rahmen von rheumatischen Erkrankungen kann es zu Zehendeformitäten kommen. Am häufigsten ist der sog. Hallux valgus: Dabei kommt es zu einer Abweichung der Großzehe (Hallux) im Grundgelenk nach lateral (Valgusstellung), wobei das Os metatarsale des ersten Strahls nach medial zeigt. Der daraus resultierende unphysiologische Hebelarm des M. extensor hallucis longus führt dazu, dass die Großzehe über oder unter die zweite Zehe gedrückt wird. Typische Symptome sind Schmerzen im Grundgelenk und Entzündungen im Bereich der Vorwölbung nach medial. Therapeutisch kann eine Operation erforderlich werden.

Sprunggelenke

Die zwei Sprunggelenke bilden die Hauptgelenke des Fußes. Es werden oberes und unteres Sprunggelenk unterschieden. Das obere Sprunggelenk bildet die Verbindung zwischen Unterschenkel und Fußwurzel, das untere Sprunggelenk ist eine Verbindung der Fußwurzelknochen untereinander.

Oberes Sprunggelenk (= Art. talocruralis, OSG)

Unteres Sprunggelenk (= Art. talotarsalis, USG)

Das untere Sprunggelenk (USG) wird durch das Lig. talocalcaneum interosseum in zwei anatomisch eigenständige Gelenke (Kammern) aufgeteilt: das vordere USG sowie das hintere USG. In funktioneller Hinsicht handelt es sich jedoch um ein einziges Gelenk, da vordere und hintere Kammer nicht getrennt voneinander bewegt werden können.

Die zwei Kammern des unteren Sprunggelenks (USG)
Art. talocalcaneonavicularis Art. subtalaris
Definition Vordere Kammer des USG Hintere Kammer des USG
Beteiligte Knochen Gelenkkopf Caput tali Facies articularis talaris posterior (Calcaneus)
Gelenkpfanne Facies articularis calcanea posterior (Talus)
Beteiligtes Weichteilgewebe

Gelenke des Fußes

Neben den Sprunggelenken gibt es am Fuß zahlreiche weitere Gelenke, die folgendermaßen untergliedert werden:

  1. Nebengelenke der Fußwurzel
  2. Mittelfußgelenke
  3. Zehengelenke

Nebengelenke der Fußwurzel

Neben den Sprunggelenken gibt es in der Fußwurzel noch weitere Gelenke: Das sog. Chopart-Gelenk sowie die kleinen Fußgelenke zwischen dem Os naviculare und der distalen Fußwurzelreihe.

Chopart-Gelenk (Art. tarsi transversa)

Kleine Fußwurzelgelenke

Mittelfußgelenke

Es gibt zwei Gelenktypen im Mittelfuß, die jedoch alle relativ unbewegliche Amphiarthrosen sind: Zum einen die Gelenke zwischen Fußwurzel und Mittelfuß (Artt. tarsometatarsales), zum anderen die Gelenke, welche die Mittelfußknochen untereinander ausbilden (Artt. intermetatarsales).

Fußwurzel-Mittelfuß-Gelenke (= Artt. tarsometatarsales)

Gelenke zwischen den Mittelfußknochen (= Artt. intermetatarsales)

  • Definition: Straffe Gelenke, welche die Ossa metatarsi II–IV an ihrer Basis untereinander ausbilden
  • Funktion: Sog. Verwringung des Fußes während Pro- und Supination
  • Gelenktyp: Amphiarthrosen
  • Beteiligte Strukturen: Basis ossis metatarsi II-IV, untereinander durch straffe Bänder fixiert

Zehengelenke

Bei den Zehengelenken unterscheidet man die Grundgelenke zwischen Mittelfuß und Zehenknochen (Artt. metatarsophalangeales) von den Interphalangealgelenken (Artt. interphalangeales pedis). Die Großzehe hat im Gegensatz zu den übrigen Zehen nur ein Interphalangealgelenk.

Zehengrundgelenke (= Artt. metatarsophalangeales)

  • Definition: Gelenke zwischen Mittelfuß und Digiti pedis (Vorfußphalangen)
  • Funktion
  • Gelenktyp: Kugelgelenke (morphologisch) mit zwei Achsen
  • Beteiligte Strukturen
    • Knochen: Ossa metatarsi I–V und Phalanges proximales
    • Weichteilgewebe: Ligg. collateralia, Ligg. plantaria, Ligg. metatarsale transversum profundum

Zehenmittel- und Zehenendgelenke (= Artt. interphalangeales pedis)

  • Definition: Die proximalen und distalen Gelenke zwischen den Zehenknochen, die Großzehe hat nur ein Interphalangealgelenk
  • Funktion: Dorsalextension/Plantarflexion
  • Gelenktyp: Scharniergelenke
  • Beteiligte Strukturen
    • Knochen: Phalanges proximales/mediae (Caput phalangis) und Phalanges mediae/distales (Basis phalangis)
    • Weichteilgewebe: Ligg. collateralia, Ligg. plantaria

Muskeln

Am Fuß unterscheidet man topographisch vier Muskelgruppen, die in eigenen Logen liegen: Eine davon befindet sich am Fußrücken (dorsal), die übrigen drei liegen an der Fußsohle (plantar).

  1. Muskeln des Fußrückens
  2. Großzehenloge
  3. Mittelloge
  4. Kleinzehenloge

Muskeln des Fußrückens

Am Fußrücken befinden sich der M. extensor digitorum brevis und der M. extensor hallucis brevis. Beide werden in der folgenden Tabelle dargestellt. Zudem überspannen die Sehnen des M. extensor digitorum longus und des M. extensor hallucis longus den Fußrücken. Diese Muskeln werden unter „Unterschenkel“ näher besprochen.

Muskeln des Fußrückens
Name Ursprung Ansatz Funktion Innervation
M. extensor digitorum brevis
M. extensor hallucis brevis
Abkürzungen: Dig.=Digitus, Digg.=Digiti

Großzehenloge

Die Großzehenloge befindet sich plantarseitig. Zu ihr zählen der M. abductor hallucis und der M. flexor hallucis brevis. Der M. adductor hallucis ist topographisch gesehen ein Muskel der Mittelloge, er wird jedoch aufgrund seiner Funktion für die Großzehe ebenfalls in diesem Abschnitt besprochen (bei Interesse siehe: Tabelle zur Großzehenloge).

Muskeln der Fußsohle: Die Großzehenloge
Name Ursprung Ansatz Funktion Innervation
M. abductor hallucis
  • Dig. I: Grundgelenk
    • Plantarflexion
    • Abduktion
  • Verspannt das Längsgewölbe
M. flexor hallucis brevis
  • Os cuneiforme mediale und intermedium
  • Lig. calcaneocuboideum plantare
M. adductor hallucis
  • Dig. I: Grundgelenk
    • Plantarflexion
    • Adduktion
  • Verspannt das Längs- und Quergewölbe
Abkürzungen: Dig. = Digitus, Digg. = Digiti

Mittelloge der Fußsohle

Die Mittelloge befindet sich plantarseitig. Topographisch betrachtet zählen die fünf Muskeln aus nachfolgender Tabelle sowie der M. adductor hallucis zur Mittelloge.

Muskeln der Fußsohle: Die Mittelloge
Name Ursprung Ansatz Funktion Innervation
M. flexor digitorum brevis
  • Digg. II–V: Plantarflexion in Grund- und Mittelgelenken
  • Verspannt das Längsgewölbe
M. quadratus plantae
Mm. lumbricales pedis I–IV
Mm. interossei plantares I–III
  • Digg. III–V
    • Grundgelenke: Plantarflexion
    • Mittel- und Endgelenke: Dorsalextension
    • Adduktion zum Dig. II
Mm. interossei dorsales pedis I–IV
  • Digg. II–IV
  • Digg. III–IV: Abduktion von Dig. II weg
Abkürzungen: Dig. = Digitus, Digg. = Digiti

Die Sehne des M. flexor digitorum longus dient einerseits dem M. quadratus plantae als Muskelansatz und andererseits den Mm. lumbricales pedis I–IV als Muskelursprung!

Kleinzehenloge

Die Kleinzehenloge liegt plantar-lateral am Fuß und besteht aus drei Muskeln, welche auf die Kleinzehe wirken: M. abductor digiti minimi pedis, M. flexor digiti minimi brevis pedis, M. opponens digiti minimi pedis (bei Interesse siehe: Tabelle zur Kleinzehenloge).

Muskeln der Fußsohle: Die Kleinzehenloge
Name Ursprung Ansatz Funktion Innervation
M. abductor digiti minimi pedis
  • Dig. V: Grundgelenk
    • Plantarflexion
    • Abduktion
  • Verspannt das Längsgewölbe
M. flexor digiti minimi brevis pedis
  • Dig. V: Plantarflexion im Grundgelenk
M. opponens digiti minimi pedis
  • Zieht Os metatarsi V nach plantar und medial
Abkürzungen: Dig. = Digitus

Gefäßversorgung und Innervation

Für genauere Informationen zu den beteiligten Gefäßen und Nerven siehe auch: Leitungsbahnen der unteren Extremität.

Gefäßversorgung des Fußes
Arteriell
Venös Oberflächlich
Tief
  • V. plantaris medialis in Vv. tibiales posteriores
  • V. plantaris lateralis in Vv. tibiales posteriores
Innervation des Fußes
Motorisch
Sensibel

Der Fußrücken wird von Ästen des N. fibularis innerviert, die Fußsohle dagegen von Ästen des N. tibialis!

Tasten der Fußpulse
Am Fuß kann man zwei Arterien mit etwas Übung über die Fingerbeeren tasten (in der Klinik spricht man auch von „palpieren“): Die A. tibialis posterior tastet sich gut, wenn man die Finger von dorsal dem Innenknöchel (Malleolus medialis) anlegt. Die zweite tastbare Arterie ist die A. dorsalis pedis, welche die Fortsetzung der A. tibialis anterior ist. Sie lässt sich gut auf dem Fußrücken palpieren, genauer gesagt lateral der Sehne des M. extensor hallucis longus und medial des M. extensor hallucis brevis zwischen erster und zweiter Zehe. Die Palpation dieser Blutgefäße ist Teil jeder vollständigen körperlichen Untersuchung, bei welcher der Gefäßstatus immer mit erhoben werden sollte. Besondere Bedeutung hat die Palpation der Fußpulse bei Patienten mit der sog. peripheren arteriellen Verschlusskrankheit (pAVK). Bei der pAVK ist die arterielle Durchblutung der Extremitäten (meist der Beine) chronisch vermindert, sodass es zu Sauerstoffmangel im Gewebe kommen kann.

Funktionelle Anatomie

Durch die Anforderungen des permanenten aufrechten Ganges entwickelte sich der Fuß des Menschen evolutionär vom Greiffuß zum Standfuß. Der aufrechte Gang veränderte die Lastübertragung des Körpergewichts und führte am Fußskelett zur Entstehung des charakteristischen Fußgewölbes.

Lastübertragung und Bauprinzip des Fußes

  • Hintergrund: Im Laufe der Evolution des Menschen entwickelte sich der aufrechte Gang auf zwei Beinen (= Bipedie)
    • „Greiffuß“ wurde zum „Standfuß“
  • Weg der Lastübertragung
    • Torso → Tibia Talus → Drei Auflagepunkte zwischen Fuß und Boden
      • Drei Stützstrahlen enden an jeweils einem Auflagepunkt
        • Dorsaler Strahl → Auflagepunkt: Tuber calcanei
        • Medialer Strahl → Auflagepunkt: Köpfchen des Os metatarsi I
        • Lateraler Strahl → Auflagepunkt: Köpfchen des Os metatarsi V
  • Bauprinzip des Fußes

Die Körperlast wird am Fuß mithilfe von Fußgewölben, subcutanem Fettgewebe und Hornschwielen abgefedert!

Fußgewölbe

Beim Aufbau des Fußes lassen sich zwei gewölbeartige Strukturen unterscheiden: ein dorso-ventral verlaufendes Längsgewölbe sowie ein medio-lateral ausgerichtetes Quergewölbe. Diese Gewölbe entstehen als Folge der Verspannung der Fußwurzelknochen durch plantare Bänder und Muskeln. Beide Fußgewölbe dienen der Abfederung des Körpergewichts beim Laufen oder Springen.

Längs- und Quergewölbe am Fuß
Fußlängsgewölbe Fußquergewölbe
Definition
Funktion
  • Abfederung (Dämpfung) der beim Gehen/Springen einwirkenden Kräfte
Aufbau Beteiligte Gelenke
Beteiligte Bänder
  • Lig. cuboideonaviculare plantare
  • Lig. metatarsale transversum profundum
Beteiligte Muskeln
  • Mm. flexor digitorum longus et brevis
  • Mm. flexor hallucis longus et brevis
Besonderheiten
  • Wölbung medial stärker ausgeprägt als lateral

Nur die plantaren Bänder und Muskeln sorgen für die Verspannung der Fußgewölbe! Die dorsalseitigen Bänder und Muskeln spielen dabei keine Rolle!

Spreizfuß
Ein Nachgeben des Fußquergewölbes kann zu einem sog. Spreizfuß (Pes transversus) führen. Der Spreizfuß ist eine Fußdeformität, bei der die Ossa metatarsi durch muskuläre oder bindegewebige Schwäche zunehmend nach plantar absinken. Unter Belastung weichen die Mittelfußknochen dann auseinander, sodass es zur charakteristischen Vorfußverbreiterung kommt.

Topographische Anatomie

Bei der Topographie des Fußes unterscheidet man zwei wichtige Regionen: die Regio malleolaris am Übergang vom Unterschenkel zum Fuß sowie die Regio plantaris pedis an der Fußsohle.

Regio malleolaris

Die Regio malleolaris bezeichnet das Gewebe im Bereich der Malleolengabel des Unterschenkels, das den Übergang zwischen Unterschenkel und Fuß bildet. Man unterscheidet v.a. die Regio malleolaris medialis am Innenknöchel von der Regio malleolaris lateralis am Außenknöchel.

Tarsaltunnelsyndrom
Das Tarsaltunnelsyndrom zählt zu den Nervenkompressionssyndromen und verursacht neurologische Ausfälle. Um vom Unterschenkel zur Fußsohle zu gelangen, müssen mehrere Leitungsbahnen und Sehnen den Tarsaltunnel (Malleolarkanal) passieren. Dieser Kanal stellt aufgrund der engen topographischen Beziehung zwischen Knochen, Bändern und durchtretenden Strukturen eine Art Nadelöhr dar. Bei Fraktur des Innenknöchels oder Distorsion („Verstauchung“) im Sprunggelenk kann es durch eine Blutung oder ein Ödem zur Einklemmung des N. tibialis unter dem Retinaculum musculorum flexorum pedis kommen . Die Kompression des distalen N. tibialis äußert sich vor allem durch Sensibilitätsausfälle an der Fußsohle. Motorische Defizite sind in der Regel nicht erkennbar, da die langen Zehenbeuger die Plantarflexion des Fußes kompensieren.

Regio plantaris pedis (= Planta pedis, Fußsohle)

Die Regio plantaris pedis bezeichnet das Gewebe zwischen der Haut der Fußsohle und dem Fußskelett; sie enthält die im Folgenden genannten Strukturen.

Wiederholungsfragen zum Kapitel Sprunggelenke und Fuß

Knochen

Nenne die Fußwurzelknochen in ihrer Reihenfolge von proximal nach distal!

Sprunggelenke

Welche Strukturen sind am unteren Sprunggelenk beteiligt?

Anhand welcher Struktur wird das untere Sprunggelenk in zwei anatomisch eigenständige Gelenke unterteilt?

Gelenke des Fußes

Welche Strukturen bilden das Chopart-Gelenk?

Wo verläuft die Lisfranc'sche Gelenklinie?

Muskeln

Welche Muskeln haben ihren Ursprung auf der Dorsalseite des Calcaneus?

Nenne Ursprung und Ansatz des M. quadratus plantae!

Gefäßversorgung und Innervation

Wo können die Pulse bei der körperlichen Untersuchung am Fuß getastet werden und um welche Arterien handelt es sich dabei?

Wie wird der Fuß sensibel versorgt?

Funktionelle Anatomie

Welche Muskeln spannen das Fußquer- bzw. Fußlängsgewölbe? Welche Funktion haben sie?

Welche Struktur gibt dem Fußquergewölbe seine Form?

Eine Sammlung von allgemeineren und offeneren Fragen zu den verschiedenen prüfungsrelevanten Themen findest du im Kapitel Beispielfragen aus dem mündlichen Physikum.