Kräfte an der Hüfte – Das Untergurtmodell, Teil 2:
Der Einbeinstand: das Turmkranprinzip

Martin Möser und Werner Hein


(Beitr. Orthop. Traumatol. 34 (1987) H. 4, S. 179-189; digitalisiert: 3.1.2006)


Zusammenfassung

Im Einbeinstand entspricht die Hüfte einem Turmkran, der in seinem Lastausleger auf etwa 1/3 der Länge ein Gelenk enthält und deshalb einer besonderen Abspannung bedarf. Dieser Lastausleger ist an der Hüfte durch den Schenkelhals und (als Weiterführung) die Linea terminalis gegeben.
Als Gegenausleger dient der Trochanter major, über den der Tractus iliotibialis (Maissiatsches Band) als Halteband für das Gesamtsystem geführt wird.
Der Tractus iliotibialis wird im Seitenzug durch den M. glutaeus maximus gespannt, der somit als eigentlicher Gehmuskel dient.
Analog dem (idealisierten) Turmkran werden alle an der Kraftübertragung beteiligten Knochen rein auf Druck beansprucht, der Zug läuft über Muskeln und Bänder (Seilspann­werk). Die Kräfte lassen sich graphisch einfach bestimmen.

Summary

If man stands solely on one leg his hip operates like a tower crane, the main jib of which has a joint at one third of its length thus demanding a special kind of rigging.
At the hip, this "main jib" consists of the femur neck and the linea terminalis.
To prevent lateral rotation, the hip is fixed by the iliotibial tract (Lig. Maissiat). This ligament leads down to the tibia via the trochanter major serving as the counter jib in our crane model. The Lig. Maissiat is strained in the mode of side-pulling by the M. glutaeus maximus which is the real walking muscle.
Similar to the operation of the (idealized) tower crane, the bones are loaded solely on compression; tension is transmitted by ligaments and muscles. The forces are easy to represent graphically.

Die Abduktoren

Es besteht kein Zweifel, dass die Stabilisierung des Beckens in horizontaler Lage während des Gehens und speziell im Einbeinstand aktive muskuläre Leistungen voraussetzt, die der Schwerkraft des Körpers entgegenwirken. Nach Pauwels handelt es sich dabei um die pelvitrochantere Muskulatur, gegeben durch M. glutaeus medius und M. glutaeus minimus. Sie ziehen vom Trochanter major zur Darmbeinschaufel, ihr Abstand in der Senkrechten zum Gelenk, ihr Kraftarm also, wird annähernd durch die Höhe des Trochanters bestimmt (s. Abb. l im l. Teil) und entspricht der Kröpfweite des Schenkelhalses.
Der Untergurt könnte ohne weiteres die sich aus dem Zug dieser Abduktoren und dem Körpergewicht ergebende Resultierende in den Schenkelhals einsteuern. Dieser wäre dann biegungsfrei, aber der Rest des Beines stünde weiter unter Biegung, da die Körpermasse nach wie vor einseitig am Bein hängt. Um bei dem schon verwendeten Beispiel des Krückstocks zu bleiben: Man kann zwar den Griff so absteifen, dass er biegungsfrei ist, der Rest des Stockes biegt sich wie vorher.
Pauwels (1965) hat das Problem der Biegung im Bein durchaus erkannt. Er suchte und fand einen Muskelzug, der die Biegung etwas mildert. Es war dies der M. tensor faciae latae, der vom Beckenkamm ausgeht und eine kurze muskuläre Randverdickung des Tractus iliotibialis (Maissiatscher Streifen) darstellt. Diese Verdickung der Fascia lata führt über den Trochanter major lateral am Oberschenkel zum Knie und endet unterhalb davon an der Tibia. Im Einbeinstand ist dieser Streifen sofort zu ertasten. Nun ist der M. tensor fasciae latae ein ziemlich schwacher Muskel, so dass ihm von Pauwels nur eine Spannkraft in Höhe des Körpergewichts zugemutet wurde. Da Pauwels aber in seinem Modell einen Zug in 3facher Höhe benötigte, blieb er mit den restlichen zwei Dritteln auf die kleinen Glutaeen als Seitenspanner angewiesen. Der Maissiatsche Streifen ist ein sehr starkes Band, für das man rein intuitiv eine viel höhere Tragkraft, als sie dem Körpergewicht entspricht, annehmen würde (und im weiteren soll er auch als Band bezeichnet werden). Außerdem kann der M. tensor fasciae latae als ventrale Bandverdickung dieses Band nur einseitig verkürzen. Er wird im wesentlichen bei Hüftbeugung wirksam, bei geradem Stand ist sein Zug im unteren Teil des Maissiatschen Bandes nicht mehr zu spüren (Kaplan 1958). Im Gegensatz zum M. tensor fasciae latae strahlt der M. glutaeus maximus mit seinen oberen beiden Dritteln in den Tractus ein und zieht von hier im Winkel von 45 Grad zum Kreuz- und Darmbein.
Der M. glutaeus maximus kann in diesem Bereich, knapp unterhalb der Crista, beim Gehen ertastet werden, wenn sich das Standbein abdrückt, d. h. in der Steigphase des Körpers. Er ist auch zu fühlen, wenn man im Einbeinstand das Becken gerade hält, und er tritt geradezu hervor, wenn das Becken auf der Spielbeinseite gehoben wird. Lässt man das Becken zur Spielbeinseite absinken, verschwindet die Spannung dieses Muskels wieder. Das Maissiatsche Band hält den Körper nun allein. Diese passive Abspannung wird als bequem empfunden und beim Stehen als Ruhehaltung automatisch eingenommen (der Untergurt muss trotzdem arbeiten).

Ist der M. glutaeus maximus ein Abduktor?

Abduziert man ein Bein, lässt sich bei Winkeln oberhalb 20° (zur Vertikalen) der M. glutaeus maximus ertasten, gleichzeitig ist das Maissiatsche Band gestrafft. Der Aktionsbereich der beiden kleinen Glutaeen liegt offenbar darunter. Grundsätzlich hört ihr Einfluss auf, sobald sie jeweils mit dem Femur in einer Linie liegen, d. h., die kleinsten Abduktionswinkel sind eine Domäne des M. glutaeus medius, daran schließt sich der Bereich der M. glutaeus minimus an. Hauptabduktor ist jedoch der M. glutaeus maximus. Das Maissiatsche Band ist seine Sehne und macht ihn zum Zweigelenkmuskel. Den stärker abduzierten Oberschenkel hält das Maissiatsche Band als Obergurt wie einen Kranausleger. Begibt man sich in die Seitenlage, ist die Anspannung sowohl des M. glutaeus maximus als auch des Maissiatschen Bandes zu spüren, sobald das freiliegende Bein auch nur in die Schwebe gebracht wird. Als Hauptabduktor wird der M. glutaeus maximus zum eigentlichen Seitenspanner. Folglich macht er sich nach ungewohntem Marschieren auch durch Muskelkater bemerkbar, ganz im Gegensatz zu den beiden kleinen Glutaeen.

Das Maissiatsche Band (Tractus iliotibialis)

Wie schon erwähnt, handelt es sich hierbei nicht um ein freiliegendes Band, sondern um eine Verdickung der Fascia lata. Durch das Septum intermusculare laterale ist dieses Band an der Linea aspera (d. h. längs des Femurs) angekoppelt, was eine gewisse Seitenstabilität sichert, aber nicht seine Verschieblichkeit in der Länge behindert.
Jaques Maissiat hat vor mehr als 140 Jahren (1843) diese Struktur als erster ausführlich beschrieben, wobei er sich vorwiegend von mechanischen Gesichtspunkten leiten ließ. Er verglich das Band mit einer Violinsaite (zit. nach Thomsen, 1935). Eine Violinsaite ist bekanntlich über einen Steg gespannt, der im Fall des Tractus iliotibialis durch den Trochanter major gegeben ist. Maissiat erkannte, dass dieses Band verantwortlich für das Halten der Balance beim Stehen und Gehen ist. Beim Tier ist es nicht zu finden, und folglich vermutete Maissiat hier die anatomische Wurzel unseres Menschseins (zit. nach Kaplan, 1958).
Thomsen (1935) stellte fest, dass es das Maissiatsche Band ist, das dem einseitig Hüftgelähmten noch ein Laufen ermöglicht. Durch Absinkenlassen des Beckens auf der Spielbeinseite (Zeichen nach Duchenne-Trendelenburg), das zwangsläufig ein Steigen auf der Standbeinseite nach sich zieht, kann, wie schon erwähnt, das Band (passiv) gespannt werden. Beim Auftreten mit der geschädigten Seite wird also immer die Ruhehaltung eingenommen.
Im wesentlichen unerkannt blieb für das Maissiatsche Band bisher der Seitenzug durch den M. glutaeus maximus (Violinsaite). Thomsen (1935) erkannte zwar, wie schon andere vor ihm, dass dieser Muskel sich am Gehen beteiligt, hinsichtlich des Maissiatschen Bandes sollte er jedoch nur dessen (Nachvorn-) Schnappen verhindern. Die eigentliche, aktive Straffung des Maissiatschen Bandes würde jedoch indirekt erfolgen, und zwar durch Anspannung der darunter liegenden Muskeln (M. glutaeus medius und M. vastus lateralis). Üblicherweise liegen Sehne und Muskel in einer Linie, so dass allgemein im M. tensor fasciae latae der Muskel gesehen wurde, der das Maissiatsche Band als Teil der Fascia lata strafft, worauf sich auch sein Name gründet (vgl. Thomsen, 1935 und Kaplan, 1958).
Auch Pauwels (1965) hielt daneben allenfalls eine indirekte Straffung durch den M. vastus lateralis für möglich. Letzterer Gedanke findet sich in neuerer Zeit bei Jacob, Huggler und Schreiber (1980) wieder. Dies wäre jedoch ein recht ungewöhnliches Kraftübertragungssystem. Kaplan (1958) zeigte dagegen, dass sich bei elektrischer Reizung des M. glutaeus maximus der Oberschenkel stark streckt und dabei nur leicht nach außen rotiert.

weiter zu Seite 2/3

Zurück zur Biomechanik
Zurück zur Homepage