Anatomie und Physiologie I

Lernziele

  • Identifizieren Sie die Bereiche der oberen Gliedmaßen und beschreiben Sie die Knochen in jeder Region
  • Nennen Sie die Knochen und knöchernen Orientierungspunkte, die an jedem Gelenk der oberen Gliedmaßen artikulieren

Die oberen Gliedmaßen sind in drei Regionen unterteilt. Diese bestehen aus dem Arm, der zwischen dem Schulter- und dem Ellbogengelenk liegt, dem Unterarm, der zwischen dem Ellbogen- und dem Handgelenk liegt, und der Hand, die sich distal des Handgelenks befindet. Jede obere Gliedmaße besteht aus 30 Knochen. Der Oberarmknochen (Humerus) ist der einzige Knochen des Oberarms, und die Elle (medial) und die Speiche (lateral) sind die paarigen Knochen des Unterarms. Die Handwurzel besteht aus acht Knochen, die als Handwurzelknochen bezeichnet werden, und die Handfläche wird von fünf Knochen gebildet, die als Mittelhandknochen bezeichnet werden. Die Finger und der Daumen enthalten insgesamt 14 Knochen, von denen jeder ein Phalanxknochen der Hand ist.

Humerus

Abbildung 1. Humerus und Ellenbogengelenk. Der Oberarmknochen ist der einzige Knochen der Oberarmregion. Er bildet zusammen mit der Speiche und der Elle des Unterarms das Ellenbogengelenk.

Der Oberarmknochen ist der einzige Knochen der Oberarmregion (Abbildung 1). An seinem proximalen Ende befindet sich der Oberarmkopf (Humeruskopf). Dies ist der große, runde, glatte Bereich, der nach medial gerichtet ist. Der Kopf artikuliert mit der Schultergelenkspfanne des Schulterblatts und bildet so das Schultergelenk (Glenohumeralgelenk). Der Rand des glatten Bereichs des Kopfes ist der anatomische Hals des Oberarmknochens. Auf der lateralen Seite des proximalen Oberarmknochens befindet sich ein erweiterter knöcherner Bereich, der als Tuberculum majus bezeichnet wird. Das kleinere Tuberculum humeri befindet sich an der Vorderseite des Oberarmknochens. Sowohl das große als auch das kleine Tuberculum dienen als Ansatzpunkte für die Muskeln, die über das Schultergelenk wirken. Zwischen dem Tuberculum majus und dem Tuberculum minor verläuft die schmale Furche zwischen den Tuberkeln (Sulcus), die auch als Bicipitalfurche bezeichnet wird, weil sie eine Sehne des Musculus biceps brachii durchlässt. Der chirurgische Hals befindet sich an der Basis des erweiterten, proximalen Endes des Oberarmknochens, wo er in den schmalen Schaft des Oberarmknochens übergeht. Der Operationshals ist eine häufige Stelle für Armfrakturen. Das Tuberculum deltanoideum ist ein aufgerauter, V-förmiger Bereich, der sich auf der lateralen Seite in der Mitte des Oberarmknochenschafts befindet. Wie der Name schon sagt, ist es der Ansatzpunkt des Deltamuskels.

Distal wird der Humerus abgeflacht. Der markante knöcherne Vorsprung auf der medialen Seite ist der mediale Epicondylus des Oberarmknochens. Der viel kleinere laterale Epikondylus des Humerus befindet sich an der lateralen Seite des distalen Humerus. Der aufgeraute Knochenkamm oberhalb des lateralen Epikondylus ist der laterale suprakondyläre Kamm. Alle diese Bereiche sind Ansatzpunkte für Muskeln, die auf den Unterarm, das Handgelenk und die Hand wirken. Die kräftigen Greifmuskeln des vorderen Unterarms entspringen dem medialen Epikondylus, der somit größer und robuster ist als der laterale Epikondylus, aus dem die schwächeren hinteren Unterarmmuskeln entspringen.

Das distale Ende des Oberarmknochens hat zwei Gelenkbereiche, die mit der Elle und der Speiche des Unterarms das Ellenbogengelenk bilden. Der medialere dieser Bereiche ist die Trochlea, ein spindel- oder scheibenförmiger Bereich (Trochlea = „Scheibe“), der mit der Elle gelenkig verbunden ist. Unmittelbar seitlich der Trochlea befindet sich das Capitulum („Köpfchen“), eine knopfartige Struktur an der vorderen Oberfläche des distalen Oberarmknochens. Das Capitulum artikuliert mit der Speiche des Unterarms. Direkt über diesen knöchernen Bereichen befinden sich zwei kleine Vertiefungen. In diesen Vertiefungen befinden sich die Unterarmknochen, wenn der Ellenbogen vollständig gebeugt ist (Flexion). Oberhalb der Trochlea befindet sich die Fossa coronoidea, die den Processus coronoideus der Ulna aufnimmt, und oberhalb des Capitulum die Fossa radialis, die den Kopf der Speiche aufnimmt, wenn der Ellenbogen gebeugt ist. In ähnlicher Weise hat der hintere Oberarmknochen die Fossa olecrani, eine größere Vertiefung, die den Olekranonfortsatz der Ulna aufnimmt, wenn der Unterarm vollständig gestreckt ist.

Ulna

Abbildung 2. Ulna und Radius. Die Elle befindet sich auf der medialen Seite des Unterarms, der Radius auf der lateralen Seite. Diese Knochen sind durch eine Membrana interossea miteinander verbunden.

Die Elle ist der mediale Knochen des Unterarms. Sie verläuft parallel zum Radius, dem lateralen Knochen des Unterarms (Abbildung 2). Das proximale Ende der Ulna ähnelt mit seiner großen, C-förmigen Trochlear-Kerbe einem Halbmondschlüssel. Dieser Bereich artikuliert mit der Trochlea des Oberarmknochens als Teil des Ellenbogengelenks. Der untere Rand der trochleären Kerbe wird von einer hervorstehenden Knochenlippe, dem Processus coronoideus der Elle, gebildet. Unmittelbar darunter befindet sich an der vorderen Elle ein aufgerauter Bereich, der als Tuberculum ulnare bezeichnet wird. Seitlich davon und etwas unterhalb der Trochlear-Kerbe befindet sich ein kleiner, glatter Bereich, der als Radial-Kerbe der Ulna bezeichnet wird. In diesem Bereich sind der proximale Radius und die Ulna gelenkig miteinander verbunden und bilden das proximale Radioulnargelenk. Die hinteren und oberen Teile der proximalen Ulna bilden den Olekranonfortsatz, der die knöcherne Spitze des Ellenbogens bildet.

Weiter distal befindet sich der Schaft der Ulna. Die laterale Seite des Schafts bildet einen Grat, der als interossärer Rand der Elle bezeichnet wird. An dieser Stelle setzt die Membrana interossea des Unterarms an, eine dichte Bindegewebsschicht, die Elle und Speiche miteinander verbindet. Der kleine, abgerundete Bereich, der das distale Ende bildet, ist der Kopf der Elle. An der hinteren Seite des Ellenkopfes befindet sich der Styloidfortsatz der Elle, ein kurzer knöcherner Vorsprung. Dieser dient als Ansatzpunkt für eine bindegewebige Struktur, die die distalen Enden von Elle und Speiche miteinander verbindet.

In der anatomischen Stellung mit vollständig gestrecktem Ellenbogen und nach vorne gerichteten Handflächen bilden Arm und Unterarm keine gerade Linie. Stattdessen weicht der Unterarm seitlich um 5-15 Grad von der Linie des Arms ab. Diese Abweichung wird als Tragewinkel bezeichnet. Er ermöglicht es dem Unterarm und der Hand, frei zu schwingen oder einen Gegenstand zu tragen, ohne gegen die Hüfte zu stoßen. Bei Frauen ist der Tragewinkel größer, um ihrem breiteren Becken Rechnung zu tragen.

Radius

Der Radius verläuft parallel zur Elle auf der lateralen (Daumen-)Seite des Unterarms (siehe Abbildung 2). Der Kopf der Speiche ist eine scheibenförmige Struktur, die das proximale Ende bildet. Die kleine Vertiefung auf der Oberfläche des Kopfes artikuliert mit dem Capitulum des Humerus als Teil des Ellenbogengelenks, während der glatte, äußere Rand des Kopfes mit der radialen Kerbe der Ulna am proximalen Radioulnargelenk artikuliert.

Der Hals der Speiche ist der verengte Bereich unmittelbar unter dem erweiterten Kopf. Unterhalb dieses Punktes auf der medialen Seite befindet sich das Tuberculum radialis, ein ovaler, knöcherner Vorsprung, der als Muskelansatzpunkt dient.

Der Schaft der Speiche ist leicht gekrümmt und hat auf seiner medialen Seite eine kleine Kante. Dieser Grat bildet den interossalen Rand des Radius, der, wie der ähnliche Rand der Ulna, die Ansatzlinie für die interossale Membran ist, die die beiden Unterarmknochen verbindet.

Das distale Ende des Radius hat eine glatte Oberfläche für die Artikulation mit zwei Handwurzelknochen, um das Radiokarpalgelenk oder Handgelenk zu bilden (Abbildung 3 und Abbildung 4). An der medialen Seite des distalen Radius befindet sich die ulnare Kerbe des Radius. Diese flache Vertiefung artikuliert mit dem Kopf der Elle, die zusammen das distale Radioulnargelenk bilden. Das seitliche Ende der Speiche hat einen spitzen Vorsprung, den so genannten Processus styloideus der Speiche. Daran sind die Bänder befestigt, die die seitliche Seite des Handgelenks stützen. Im Vergleich zum Processus styloideus der Ulna ragt der Processus styloideus der Speiche weiter nach distal und schränkt damit den Bewegungsspielraum für seitliche Abweichungen der Hand am Handgelenk ein.

Sehen Sie sich dieses Video an, um zu erfahren, wie sich Frakturen des distalen Speichenbeins auf das Handgelenk auswirken können. Erläutern Sie die Probleme, die auftreten können, wenn eine Fraktur des distalen Radius die Gelenkfläche des radiokarpalen Gelenks des Handgelenks betrifft.

Karpalknochen

Das Handgelenk und die Basis der Hand werden von einer Reihe von acht kleinen Karpalknochen gebildet (siehe Abbildung 3). Die Handwurzelknochen sind in zwei Reihen angeordnet und bilden eine proximale Reihe von vier Handwurzelknochen und eine distale Reihe von vier Handwurzelknochen. Die Knochen in der proximalen Reihe, die von der lateralen (Daumenseite) zur medialen Seite verläuft, sind das Kahnbein („bootförmig“), das Lunatum („mondförmig“), das Triquetrum („dreieckig“) und das Erbsenbein („erbsenförmig“). Das kleine, abgerundete Fischbein ist mit der vorderen Fläche des Triquetrum verbunden. Das Zungenbein ragt also nach vorne und bildet dort den knöchernen Höcker, der an der medialen Basis der Hand zu spüren ist. Die distalen Knochen (von lateral nach medial) sind das Trapezium („Tisch“), das Trapezoid („ähnelt einem Tisch“), das Capitatum („kopfartig“) und der Hamate („Hakenbein“). Der Hamate-Knochen zeichnet sich durch einen markanten knöchernen Fortsatz an seiner Vorderseite aus, der als Haken des Hamate-Knochens bezeichnet wird.

Abbildung 3. Knochen des Handgelenks und der Hand. Die acht Handwurzelknochen bilden die Basis der Hand. Sie sind in proximalen und distalen Reihen von je vier Knochen angeordnet. Die Mittelhandknochen bilden die Handfläche. Daumen und Finger bestehen aus den Phalanxknochen.

Eine hilfreiche Eselsbrücke, um sich die Anordnung der Handwurzelknochen zu merken, ist „So Long To Pinky, Here Comes The Thumb“. Diese Eselsbrücke beginnt auf der lateralen Seite und benennt die proximalen Knochen von lateral nach medial (Skaphoid, Lunatum, Triquetrum, Pisiform) und macht dann eine Kehrtwendung, um die distalen Knochen von medial nach lateral zu benennen (Hamate, Capitate, Trapezoid, Trapezium). Sie beginnt und endet also auf der lateralen Seite.

Abbildung 4. Knochen der Hand. Diese Röntgenaufnahme zeigt die Lage der Knochen innerhalb der Hand. Man beachte die Karpalknochen, die die Basis der Hand bilden. (credit: modification of work by Trace Meek)

Die Handwurzelknochen bilden die Basis der Hand. Dies ist auf dem Röntgenbild der Hand zu erkennen, das die Beziehungen der Handknochen zu den Hautfalten der Hand zeigt (siehe Abbildung 4). Innerhalb der Handwurzelknochen sind die vier proximalen Knochen durch Bänder miteinander verbunden und bilden eine Einheit. Nur drei dieser Knochen, das Kahnbein, das Lunatum und das Triquetrum, tragen zum Radiokarpalgelenk bei. Das Kahnbein und das Lunatum artikulieren direkt mit dem distalen Ende der Speiche, während das Triquetrum mit einem Faserknorpelpolster artikuliert, das die Speiche und den Processus styloideus der Ulna überspannt. Das distale Ende der Ulna artikuliert also nicht direkt mit einem der Handwurzelknochen.

Die vier distalen Handwurzelknochen werden als Gruppe auch durch Bänder zusammengehalten. Die proximalen und distalen Reihen der Handwurzelknochen artikulieren miteinander und bilden das Mittelhandgelenk (siehe Abbildung 4). Gemeinsam sind das Mittelhand- und das Radiokarpalgelenk für alle Bewegungen der Hand im Handgelenk verantwortlich. Die distalen Handwurzelknochen sind auch mit den Mittelhandknochen der Hand gelenkig verbunden.

Abbildung 5. Karpaltunnel. Der Karpaltunnel ist der Durchgang, durch den neun Muskelsehnen und ein Hauptnerv vom vorderen Unterarm in die Hand gelangen. Die Wände und der Boden des Karpaltunnels werden durch die U-förmige Gruppierung der Handwurzelknochen gebildet, und das Dach wird durch das Retinaculum flexorum gebildet, ein starkes Band, das die Knochen anterior verbindet.

In der gelenkigen Hand bilden die Handwurzelknochen eine U-förmige Gruppierung. Ein starkes Band, das so genannte Flexor Retinaculum, überspannt den oberen Teil dieses U-förmigen Bereichs, um diese Gruppierung der Handwurzelknochen zu erhalten. Das Retinaculum flexorum ist seitlich mit dem Trapezium und dem Kahnbein sowie medial mit dem Hamatum und dem Pisiformis verbunden. Zusammen bilden die Handwurzelknochen und das Retinaculum flexorum einen Durchgang, der als Karpaltunnel bezeichnet wird, wobei die Handwurzelknochen die Wände und den Boden und das Retinaculum flexorum die Decke dieses Raums bilden (Abbildung 5).

Die Sehnen von neun Muskeln des vorderen Unterarms und ein wichtiger Nerv ziehen durch diesen engen Tunnel in die Hand. Eine Überbeanspruchung der Muskelsehnen oder eine Verletzung des Handgelenks kann zu Entzündungen und Schwellungen in diesem Raum führen. Dies führt zu einer Kompression des Nervs und damit zum Karpaltunnelsyndrom, das durch Schmerzen, Taubheitsgefühle und Muskelschwäche in den Bereichen der Hand gekennzeichnet ist, die von diesem Nerv versorgt werden.

Mittelhandknochen

Die Handfläche enthält fünf längliche Mittelhandknochen. Diese Knochen liegen zwischen den Handwurzelknochen des Handgelenks und den Knochen der Finger und des Daumens (siehe Abbildung 3). Das proximale Ende jedes Mittelhandknochens ist mit einem der distalen Handwurzelknochen gelenkig verbunden. Jedes dieser Gelenke ist ein Karpometakarpalgelenk (siehe Abbildung 4). Das verlängerte distale Ende jedes Mittelhandknochens artikuliert im Mittelhandgelenk mit der proximalen Phalanx des Daumens oder eines der Finger. Das distale Ende bildet auch die Fingerknöchel der Hand an der Basis der Finger. Die Mittelhandknochen sind von 1 bis 5 nummeriert, beginnend mit dem Daumen.

Der erste Mittelhandknochen an der Basis des Daumens ist von den anderen Mittelhandknochen getrennt. Dies ermöglicht ihm eine von den anderen Mittelhandknochen unabhängige Bewegungsfreiheit, die für die Beweglichkeit des Daumens sehr wichtig ist. Die übrigen Mittelhandknochen sind miteinander verbunden und bilden die Handfläche. Der zweite und dritte Mittelhandknochen sind fest verankert und unbeweglich. Der vierte und der fünfte Mittelhandknochen haben jedoch eine begrenzte anterior-posteriore Beweglichkeit, die beim fünften Knochen größer ist. Diese Beweglichkeit ist beim kraftvollen Greifen mit der Hand wichtig (Abbildung 6). Die anteriore Bewegung dieser Knochen, insbesondere des fünften Mittelhandknochens, erhöht die Kontaktstärke der medialen Hand bei Greifvorgängen.

Abbildung 6. Hand beim Greifen. Beim festen Greifen – vergleiche (b) mit (a) – werden der vierte und vor allem der fünfte Mittelfußknochen nach vorne gezogen. Dadurch erhöht sich der Kontakt zwischen dem Objekt und der medialen Seite der Hand, was die Festigkeit des Griffs verbessert.

Phalanxknochen

Die Finger und der Daumen enthalten 14 Knochen, von denen jeder als Phalanxknochen (Plural = Phalangen) bezeichnet wird, benannt nach der altgriechischen Phalanx (ein rechteckiger Block von Soldaten). Der Daumen (Pollex) ist das Glied Nummer 1 und hat zwei Phalangen, ein proximales und ein distales Fingerglied (siehe Abbildung 3). Die Ziffern 2 (Zeigefinger) bis 5 (kleiner Finger) haben jeweils drei Phalangen, die als proximale, mittlere und distale Phalanxknochen bezeichnet werden. Ein Interphalangealgelenk ist eines der Gelenke zwischen benachbarten Fingergliedern (siehe Abbildung 4).

Besuchen Sie diese Seite, um die Knochen und Gelenke der Hand zu erkunden. Was sind die drei Bögen der Hand, und welche Bedeutung haben sie beim Greifen eines Gegenstandes?

Erkrankungen des appendikulären Systems: Frakturen der Knochen der oberen Gliedmaßen

Da wir die Hände und den Rest der oberen Gliedmaßen ständig benutzen, führt eine Verletzung in einem dieser Bereiche zu einem erheblichen Verlust der Funktionsfähigkeit. Viele Frakturen entstehen durch einen harten Sturz auf eine ausgestreckte Hand. Die daraus resultierende Kraftübertragung auf die Gliedmaßen kann zu einer Fraktur des Oberarmknochens, der Speiche oder des Kahnbeins führen. Diese Verletzungen treten besonders häufig bei älteren Menschen auf, deren Knochen aufgrund von Osteoporose geschwächt sind.

Abbildung 7. Frakturen des Oberarmknochens und des Radius. Stürze oder direkte Schläge können zu Frakturen des Oberarmknochenhalses oder des Oberarmschaftes führen. Stürze auf den Ellenbogen können zu einer Fraktur des distalen Oberarmknochens führen. Eine Colles-Fraktur des distalen Radius ist die häufigste Unterarmfraktur.

Stürze auf die Hand oder den Ellenbogen oder direkte Schläge auf den Arm können zu Frakturen des Humerus führen (Abbildung 7). Nach einem Sturz können Frakturen am Operationshals, dem Bereich, in dem das erweiterte proximale Ende des Humerus mit dem Schaft verbunden ist, zu einer Impaktfraktur führen, bei der der distale Teil des Humerus in den proximalen Teil getrieben wird. Stürze oder Schläge auf den Arm können auch zu Quer- oder Spiralfrakturen des Humerusschafts führen.

Bei Kindern führt ein Sturz auf die Ellenbogenspitze häufig zu einer distalen Humerusfraktur. Dabei wird das Olekranon der Ulna nach oben getrieben, was zu einer Fraktur quer über den distalen Humerus, oberhalb beider Epikondylen (suprakondyläre Fraktur) oder zu einer Fraktur zwischen den Epikondylen führt, wodurch eine oder beide Epikondylen vom Humeruskörper getrennt werden (interkondyläre Fraktur). Bei diesen Verletzungen besteht die unmittelbare Sorge in einer möglichen Kompression der Arterie zum Unterarm aufgrund einer Schwellung des umliegenden Gewebes. Wenn es zu einer Kompression kommt, kann die daraus resultierende Ischämie (Sauerstoffmangel) aufgrund des verminderten Blutflusses schnell zu irreparablen Schäden an der Unterarmmuskulatur führen. Darüber hinaus sind vier Hauptnerven für die Muskeln der Schulter und der oberen Gliedmaßen eng mit verschiedenen Regionen des Oberarmknochens verbunden, so dass Oberarmfrakturen auch diese Nerven schädigen können.

Eine weitere häufige Verletzung nach einem Sturz auf die ausgestreckte Hand ist die Colles-Fraktur („col-lees“) des distalen Radius (siehe Abbildung 7). Dabei handelt es sich um eine vollständige Querfraktur des distalen Radius, die das abgetrennte distale Fragment des Radius nach hinten und nach oben treibt. Diese Verletzung führt zu einer charakteristischen „Essensgabel“-Biegung des Unterarms knapp oberhalb des Handgelenks aufgrund der Rückverlagerung der Hand. Dies ist der häufigste Unterarmbruch und eine häufige Verletzung bei Personen über 50 Jahren, insbesondere bei älteren Frauen mit Osteoporose. Sie tritt auch häufig nach einem Sturz mit hoher Geschwindigkeit auf die Hand bei Aktivitäten wie Snowboarden oder Schlittschuhlaufen auf.

Die häufigste Fraktur des Handwurzelknochens ist das Kahnbein, oft als Folge eines Sturzes auf die Hand. Bei starken Schmerzen im seitlichen Handgelenk kann zunächst eine Verstauchung des Handgelenks diagnostiziert werden, aber ein Röntgenbild, das einige Wochen nach der Verletzung angefertigt wird, nachdem die Schwellung des Gewebes abgeklungen ist, zeigt die Fraktur. Aufgrund der schlechten Durchblutung des Kahnbeins erfolgt die Heilung nur langsam, und es besteht die Gefahr einer Knochennekrose und einer anschließenden degenerativen Gelenkerkrankung des Handgelenks.

In diesem Video erfahren Sie mehr über eine Colles-Fraktur, einen Bruch der distalen Speiche, der in der Regel durch einen Sturz auf eine ausgestreckte Hand verursacht wird. Wann ist eine Operation erforderlich und wie wird der Bruch in diesem Fall repariert?

Fragen zur Selbstkontrolle

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