Aus der Unfallchirurgischen Abteilung der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Direktor: Prof. Dr. Friedrich F. Hennig.

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1 Aus der Unfallchirurgischen Abteilung der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Direktor: Prof. Dr. Friedrich F. Hennig Durchgeführt im Akademischen Lehrkrankenhaus Klinikum Bamberg der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Direktor Prof. Dr. Wolf Strecker In vivo Untersuchungen prädisponierender Faktoren der Ringbandruptur Inaugural-Dissertation zur Erlangung der Doktorwürde der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg vorgelegt von Ronny Pfefferkorn aus Ilmenau

2 Gedruckt mit Erlaubnis der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Dekan: Referent: Korreferent: Prof. Dr. Dr. h.c. Jürgen Schüttler PD Dr. V. Schöffl Prof. Dr. Friedrich F. Hennig Tag der mündlichen Prüfung:

3 Meiner Familie

4 Inhaltsverzeichnis ZUSAMMENFASSUNG 1 1 EINLEITUNG Sportklettern Ringbandruptur Häufigkeiten und Verteilungsmuster Verletzungsmechanismus Klinik Funktionelle Konsequenzen Gradeinteilung Therapie Anatomische Betrachtungen zur Muskulatur der Langfinger Extrinsische (palmare) Muskulatur der Langfinger Intrinsische Muskulatur der Langfinger Extrinsische (dorsale) Muskulatur der Langfinger Makroanatomie und Histologie der Beugesehnescheiden Makroskopische Anatomie und Funktion des Ringbandsystems der Langfinger Mikroskopische Anatomie der Ringbänder Sonographie Physikalische Grundlagen und technische Voraussetzungen Muskuloskeletale Sonographie Indikationen und Differentialdiagnosen Sonographie der Ringbänder Schallartefakte Biomechanische Betrachtungen Arten der Muskelkontraktion Isokinetische Kraftmessung Biomechanik der Finger 38 2 FRAGESTELLUNG 50 3 MATERIAL UND METHODEN Studienkollektiv Untersuchungsgruppe Vergleichsgruppe Kraftmessungen Isokinetische Messanordnung Isokinetische Kraftmessung der Hand Isokinetische Kraftmessung des proximalen Interphalangealgelenkes Haltekraftmessung an der Leiste Berechnung der Reibungskräfte 60

5 3.4 Sonographische Untersuchungstechnik Klinische Untersuchung Bewegungsmessungen Umfangsmessungen Kapselindex Tastbefund Fragebogen Datenanalyse 70 4 ERGEBNISSE Individuelle und sportartspezifische Charakteristik der Gruppen Einteilung der Ringbandrupturen Klinische Untersuchung Biometrische Daten Winkelmessungen Sonographie Phalanx-Sehnen-Abstand in Abhängigkeit des Rupturmuster Biometrie der Ringbänder Biometrie der Beugesehnen Biometrie der Phalangen Kraftmessungen Isokinetische Kraftmessung des Handgelenks Isokinetische Kraftmessung des proximalen Interphalangealgelenkes Haltekraftmessung Reibungskräfte Fragebogenauswertung 87 5 DISKUSSION Sonographie Biomechanik Isokinetische Kraftmessungen LITERATURVERZEICHNIS ABBILDUNGS- UND TABELLENVERZEICHNIS ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS 136

6 9 VERZEICHNIS DER VORVERÖFFENTLICHUNG ANHANG Fragebogen Protokoll der klinischen Untersuchung Protokoll der Kraftmessung Protokoll der sonographischen Messungen DANKSAGUNG LEBENSLAUF 151

7 1 Zusammenfassung Hintergrund und Ziele Verletzungen des Ringbandsystems sind charakteristisch für die Belastungen der Finger beim Sportklettern und stellen in dieser Sportart die häufigste Verletzungsentität dar. Ziel war die Definition prädisponierender Faktoren zur Prophylaxe solcher Verletzungen. Wenig untersucht ist die Bedeutung der innerhalb der Beugesehnenscheide wirkenden Reibungskraft auf den Verletzungsmechanismus. Diese Studie diente der isolierten in vivo Bestimmung der Reibungskraft zwischen den Beugesehnen und den A2 bzw. A4 Ringbänder der Langfinger. Ziel war es, einen Zusammenhang zwischen der Höhe der Reibungskraft und der Rupturhäufigkeit zu diskutieren. Weiterhin sollte in Abhängigkeit zum Rupturmuster die Änderung der Reibungskraft und die Auswirkung auf die Haltekraft der Finger dargelegt werden. Methodik 19 Probanden mit einseitiger A2 und/oder A4 Ringbandruptur wurden einer in Alter, Klettergrad und -jahre sowie Trainingsumfang übereinstimmender Gruppe mit 22 unverletzten Probanden gegenübergestellt. Mit Hilfe einer standardisierten Ultraschalluntersuchung wurden Lage- und Größenverhältnisse der Ringbänder in Relation zu den Fingerphalangen bestimmt. Eine sportartspezifische Kraftmessung erlaubte den Vergleich der Kraftverhältnisse beider Gruppen. Die Ermittelung der exzentrischen und konzentrischen Kraftmaxima der Fingerbeugemuskulatur erfolgte in einem Isokineten. An Hand der biometrische Daten und den isokinetisch bestimmten Kraftwerte erfolgte die Berechnung der innerhalb der Beugesehnenscheide wirkenden Reibungskraft. Exzentrische und konzentrische Kraftmaxima sowie die Reibungskräfte wurden in Abhängigkeit zum Rupturmuster ausgewertet. Verletzungsmechanismus, Klettergewohnheiten sowie Leistungsniveau wurden retrospektiv an Hand eines Fragebogens erfasst. Ergebnisse Beide Gruppen, jeweils zusammengesetzt aus Freizeitsportlern, zeichneten sich durch hohe Trainingsumfänge und ein beachtliches Kletterniveau aus. Tendenziell mehr Verletzungen traten am Naturfels als in der Halle auf. Beim Leistenklettern mit aufgestellten Fingern kam es signifikant häufiger zu Rupturereignissen als an Löchern und Slopern unter Anwendung der hängenden Fingerposition. Die sportartspezifische Haltekraft war in beiden Gruppen sowie zwischen verletzter und unverletzter Seite vergleichbar. Beide Gruppen zeigten keine Unterschiede in den sonographisch

8 2 abgebildeten biometrischen bzw. Lageverhältnissen des Ringbandapparates. Die korrespondierenden Oberflächen von Beugesehnen und Ringbandapparat erzeugen ein unterschiedliches Ausmaß an Reibungskraft. Der Anteil dieser Kraft beträgt unter dem A2 Ringband bis zu 12 % der maximalen exzentrischen Fingerkraft. Im Gegensatz zu A4 Ringbandrupturen, trat nach A2 Rupturen eine signifikante Abnahme der Reibungskraft innerhalb der betroffenen Beugesehnenscheide auf. Tendenziell verringerte sich die exzentrische Fingerkraft nach A2 Ringbandruptur während sich diese Kraft nach A4 Ringbandruptur gering erhöht. Praktische Schlussfolgerung Die Auswertung dokumentiert den hohen Leistungsgrad und Trainingsumfang der Freizeitkletterer. Sportärztlich tätige Mediziner sind aufgefordert sich den spezifischen Belastungen des Klettersportes zu vergegenwärtigen und hierüber auch im Freizeitbereich aufzuklären. Die Reibung der Beugesehnenscheide unterstützt in statischen Situationen beispielsweise während dem Halten eines Klettergriffes, die aufzuwendende Muskelkraft und ökonomisiert die Muskelarbeit. Obwohl A2 Ringbandrupturen mit einem messbaren Verlust an Reibungskraft respektive exzentrischer Maximalkraft einhergehen, hat dieses Ergebnis keinen Einfluss auf die weitere Ausübung des Klettersportes. Dies bestätigt die Empfehlung, singuläre Rupturen konservativ zu therapieren. Kein Zusammenhang konnte zwischen der wirkenden Reibungskraft und der Verletzungshäufigkeit der Ringbänder erkannt werden. Die Reibungskraft der Beugesehnenscheide stellt somit kein Faktor in der Pathogenese der Ringbandruptur dar. Die biometrischen Verhältnisse der genannten Strukturen stellen ebenfalls keine Risikofaktoren der Ringbandrupturen dar. Insgesamt ist der Unfallmechanismus der Ringbandverletzungen als ein multifaktorielles Ereignis zu betrachten. Die Entwicklung von Klettergriffen, welche die hängende Fingerposition favorisieren ist zu befürworten. Das Ergebnis, dass mehr Ringbandrupturen am Naturfels auftraten als in der Halle ist als Resultat des flächendeckenden Einsatzes ergonomischer Klettergriffe in künstlichen Kletteranlagen zu werten.

9 3 INDRODUCTION Injuries of the anular pulley system happen most often during sports climbing, when the fingers are strained. Consequently, they are the most frequent injury found in this sport. The aim of this study was to define the main conditions of how to prevent such injuries. The importance of the frictional force inside the flexor tendon sheath on the injury mechanism has been little examined. This study was carried out in order to indentify the frictional force in vivo between the flexor tendons and the A2/A4 anular pulleys of the fingers. The main intension was to discuss how the intensity of frictional force and the frequency of rupture are correlated. Furthermore, it was intended to show the change of frictional force, depending on the pattern of rupture, as well as the effect on holding force of the fingers. MATERIALS AND METHODS Nineteen male climbers suffering from a unilateral A2/A4 pulley rupture were compared to a group of twenty-one uninjured male climbers, who were of the same age and had the same climbing level, climbing experience and training frequency. Using a standardized ultrasonography examination, the positions and proportions of the anular pulleys in relation to the finger phalanges were identified. A force measurement conventional for this type of sport made it possible to compare the relative strength of both groups. The maximum eccentric and concentric muscular force of the finger flexor was defined with an isokinetic device. By using biometric and the isokinetically defined data, it was possible to determine the frictional force inside the flexor tendon sheath. Maximum eccentric and concentric muscular forces as well as frictional forces were analyzed in comparison to the pattern of rupture. A questionnaire was used to enlist in retrospect injury mechanism, climbing habits and climbing level. RESULTS Both groups, all of them amateur climbers, were characterized by large volumes of training as well as high climbing level. More injuries tended to occur on natural rock than on a artificial climbing wall. Climbing on small ledges in the crimp grip position caused significantly more pulley injuries than on round and anatomically shaped grips in the slope grip position. The grip strength was comparable in bouth groups as well as among injured and uninjured climbers. Both groups did not show any differences regarding the sonographically determined anatomic conditions of the anular pulley system. The corresponding surfaces of flexor and anular pulley system caused a varying degree of frictional force. This force was measured to reach up to twelve percent of the

10 4 maximum eccentric muscular force under the A2 anular pulley. In contrast to A4 pulley ruptures, A2 ruptures were responsible for a significant loss of frictional force inside the affected flexor tendon sheath. The eccentric finger force tended to be reduced after an A4 pulley rupture. DISCUSSION The interpretation of the study documents the high climbing level and training frequency of amateur climbers. Sports physicans are to inform themselves about the specific risks of climbing and to pass on this information to amateur climbers. The friction of the flexor tendon sheath supports the necessary muscular strength in static situations, especially during crimp grip position reducing the strength necessary to hold that position using muscle force. Although A2 pulley ruptures cause a measurable loss of frictional force, no limitation regarding sports specific achievement can be objected. This confirms the recommendation to treat the pulley ruptures conservatively. The frictional force as a cause for pulley ruptures could not be proven in this study. Furthermore, the biometric conditions of the structures named above also don t pose a risk of pulley ruptures. All in all, the mechanism of pulley ruptures can be seen as a multifactorial event. However, from the analysis of the pathomechanism oft the pulley ruptures it is clear that the development of climbing grips which favor the slope grip position must be recommended. The conclusion that more pulley ruptures occurred on natural rock than on artificial climbing walls is to be seen as the result of the widespread use of these ergonomic climbing grips in artificial surroundings.

11 1 Einleitung 5 Das Sportklettern erfreut sich in den letzten 30 Jahren einer stetig steigenden Beliebtheit [ROOKS 1995]. Waren im Jahr 1975 ca Kletterer in Deutschland registriert, zählten die Anhänger der vertikalen Sportart 2008 bereits über Sportler. Die Mehrzahl der Kletter-Anfänger sind zwischen zwölf und 20 Jahre alt. Am aktivsten sind die Altersgruppen zwischen 20 und 39 Jahren. 40% der Klettersportler sind weiblich [BUCHER 20011]. Heute ist das freie Klettern, also das Überwinden von Felsstrukturen ohne Verwendung von künstlichen Hilfsmitteln [GÜLLICH 1986a], somit nicht nur die Extremsportart einiger Individualisten, sondern begeistert ebenfalls eine Vielzahl von Hobby- bzw. Freizeitsportlern. Die komplexen Bewegungsformen des Kletterns stellen höchste Anforderungen an die neurophysiologische Aktivierung funktioneller Muskelketten und fördern die Konditionierung physiologischer Bewegungsmuster [GAULRAPP 2000]. Unter diesen Aspekten ist das (therapeutische) Klettern bereits fest in moderne Konzepte der orthopädischen und neurologischen Rehabilitation integriert. Klettern als Teil des Schulsports dient neben der Schulung von koordinativen und konditionellen Fähigkeiten vor allem dem Erleben von persönlichkeitsbildenden Erfahrungen sowie der Ausbildung sozialer Kompetenzen [LEHMANN 1999]. Wie bei jeder Sportart zeigt sich auch beim Sportklettern ein spezifisches Spektrum an Verletzungen. So sind Überlastungserscheinungen und Verletzungen der Hände und Finger die häufigsten Gründe einer sportärztlichen Konsultation [BANNISTER 1986, BOLLEN 1988, GABL 1998, HAAS 1995, HOLTZHAUSEN 1996, LARGIADÈR 1993, MAITLAND 1992, ROOKS 1997]. Insbesondere die Kontinuität der funktionellen Einheit aus Ringbandkomplex und Beugesehnen der Langfinger ist gegenüber den hohen, sportartspezifischen Belastungen gefährdet [BOLLEN 1990a, SCHÖFFL 2003a]. Ringbandrupturen werden in 30% der Fingerverletzungen fortgeschrittener Kletterer diagnostiziert [LE VIET 1996].

12 1.1 Sportklettern Ein Spiel, das wenig Regeln kennt, außer jener, eine Route ohne Hilfsmittel nach oben zu klettern. Ganz einfach. Aber so ist es [GÜLLICH 1992]. 6 Seit den 60er bzw. 70er Jahren wird in Westeuropa das Sportklettern in der heute bekannten Art und Weise ausgeübt. Auf Grund der stetig zunehmenden Popularität stehen den wenigen Pionieren von damals heute mehrere hunderttausend aktive Bergsportler gegenüber. Der Charakter einer elitären Individualsportart wandelte sich zu Gunsten der kollektiven Bewegung einer Breitensportart. Entsprechend umfasst die Sportartausübung heute das komplette Spektrum von Hobby über Wettkampf bis hin zu Therapie und Pädagogik. Speziell die Vielseitigkeit der enthaltenen pädagogischen Elemente findet im geistes- und sozialwissenschaftlichen Bereich eine rege Anwendung. Ob im einfachsten Sinne Lernen durch Erleben oder weiter gefasst Stärkung der psychologischen und sozialen Elemente der Handlungskompetenz durch aktives Lernen [DOLL 1991, LEHMANN 1999], richtet sich das Klettern als pädagogisches Mittel an Kinder und Jugendliche mit Motivationsschwächen, Kontaktschwierigkeiten und mangelndem Selbstvertrauen [LEHMANN 1999, BULLENS 1991]. Im Rahmen eines Pilotprojektes des Deutschen Alpenvereins (DAV) erfolgte 1995 die Aufnahme des Kletterns in den Lehrplan einer Münchner Schule. Die Auswirkungen auf die koordinativen Fähigkeiten sowie das Sozialverhalten der teilnehmenden Kinder wurden derart positiv bewertet, dass heute das Klettern überregional fester Bestandteil des Schulsports ist [WINTER 1997]. In die Rehabilitationskonzepte der verschiedenen medizinischen Fachdisziplinen lassen sich das umfassende Bewegungsrepertoire und die hohen Ansprüche an inter- und intramuskuläre Koordination bestens integrieren. Schwerpunkt der orthopädisch-unfallchirurgischen Therapie bildet das Training in der geschlossenen kinetischen Kette. Hierbei wird ein Punkt, beispielsweise der Fuß, auf einem Tritt an der Kletterwand fixiert während der andere Punkt (Hüftgelenk) fix mit dem Körper verbunden ist. Bei einer Bewegung wird das zwischenliegende Kniegelenk durch eine Kokontraktion der beteiligten Muskulatur optimal stabilisiert [Schnitzler 2009]. Durch die mehrgelenkige Bewegungsausführung kommt es zu einer Verbesserung der inter- und intramuskulären Koordination bei gleichzeitig kontrollierter Mobilisation.

13 7 Der Indikationsbereich zum therapeutischen Klettern in der neurologischen Rehabilitation umfasst das weite Spektrum der peripheren und zentralen Paresen sowie unterschiedlichster Koordinationsstörungen, cerebellärer, cerebraler und spinaler Ätiologie. Die hohen Anforderungen an die therapeutischen Maßnahmen, die sich aus dem bunten Bild der unterschiedlichen neurologischen Störungen ergeben, werden durch die Kreativität und die Vielzahl der Kletterbewegungen erfüllt. So können eine Fülle von Varianten in der Bewegungsausführung vor dem Hintergrund normaler Bewegungsmuster eingeübt werden, neu zu erlernende Bewegungen gebahnt bzw. unphysiologisches, kompensatorisches Bewegungsverhalten gehemmt werden [SCHNITZLER 2009, LAZIK 2007, LUBACH 2004]. Weitere Beispiele für die therapeutische Anwendung des Kletterns finden sich auch in der psychsomatischen und psychiatrischen Medizin [BRAUN 1999, EHRHARDT 1994]. Die Wurzeln des Sport- bzw. Freikletterns reichen weit über 100 Jahre zurück. In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurde von kühnen und furchtlosen sächsischen Bergsteigern berichtet, welche - der Schwerkraft trotzend - die imposanten Gipfel des Elbsandsteins einzig aus eigener Kraft, Geschicklichkeit und Mut bezwangen. Der Gedanke des freien Kletterns fand unter den übrigen Kletterern Westeuropas wenig Anklang und verbreitete sich zunächst nur in den Klettergebieten in Übersee. In den 60er Jahren gelang die Freikletterbewegung im Zuge internationaler Kontakte und Studentenbewegungen schließlich wieder nach Europa zurück. In unserer fränkischen Heimat konnte Kurt Albert 1975 mit der Einführung des Rotpunktstiels einen Meilenstein in der Entwicklung des Sportkletterns setzen. Der rote Punkt am Beginn eines Kletterwegs oder einer Variante bedeutet, es ist möglich, den Anstieg ohne Benutzung der Haken, weder als Griffe noch als Tritte, oder sonstiger Hilfsmittel, die der Schwerkraft entgegenwirken, in freier Klettererei zu bewältigen. Haken, Legeschlingen, Klemmkeile und so weiter dienen lediglich zur Sicherung. [ALBERT 2005] Während dieser Entwicklung wurde das noch in einzelnen Klettergebieten verbreitete technische Klettern unter Verwendung von Haken, Seilen und Strickleitern zusehends dem Alpinismus der Hochgebirge überlassen. Hiervon unabhängig entwickelte sich das Sportklettern zu einer eigenen Spielart des alpinen Bergsports. Die Einführung der ersten internationalen Wettkämpfe und der damit verbundenen Möglichkeiten des internationalen Vergleichs im Jahre 1989 mit entsprechendem Medieninteresse und -präsenz entfesselte den Leistungswillen der Sportkletterer.

14 8 Individuelle, an trainingswissenschaftlichen Methoden orientierte Trainingspläne wurden in den Kletteralltag integriert und zeigten schnell ihren Erfolg in dem Erreichen immer höherer Kletterschwierigkeiten. Der Bau erster Kletterhallen, beginnend in den 90er Jahren, ermöglichte ein ganzjähriges Training, unabhängig von klimatischen Gegebenheiten. Um die Schwierigkeiten verschiedener Kletterouten vergleichbar zu machen, ist es notwendig, diese an Hand verschiedenster Kriterien in einem einfachen Zahlen- oder Buchstabencode auszudrücken. Griff- und Trittgröße, Steilheit der Wand, Kompliziertheit der Kletterbewegungen und die damit verbundene Auswahl an Haltepunkten sind einige der Kriterien, die den Schwierigkeitsgrad beeinflussen. [GÜLLICH 1986b] Die in Deutschland gültige, und auch in dieser Arbeit verwendete Bewertungsskala, ist die 1947 in Charmonix festgelegte Schwierigkeitsbewertung nach UIAA (Union Internationale des Associations d Alpinisme). Für wissenschaftliche Zwecke entwickelte Schöffl et al eine Umrechnung der UIAA-Grade in eine numerische Skala [SCHÖFFL 2004c]. Obwohl das Klettern als eine Ganzkörpersportart zu betrachten ist, konzentriert sich mit steigendem Schwierigkeitsgrad die Belastung vorrangig auf die oberen Extremitäten. Somit überwiegen Verletzungen der Finger- und Hände [BANNISTER 1986, BOLLEN 1990c, DIFRANCESCO 1995, GABL 1998, HAAS 1995, HOLTZHAUSEN 1996, LARGIADÈR 1993, MAITLAND 1992, ROOKS 1997, SCHÖFFL 2003a]. An den weniger belasteten unteren Extremitäten sind typischerweise Verletzungen des Meniskus und Bandapparates des Kniegelenkes zu nennen. Bandrupturen oder Frakturen im Fußbereich treten meist infolge eines Sturz- oder Anpralltraumas auf. Dank der parallel zur Entwicklung des Sportkletterns sukzessiven Verbesserung des Material- und Sicherheitsstandards, bilden sturzbedingte polytraumatisierte Patienten eine Minderheit unter den verletzten Kletterern [SCHÖFFL 2003a]. Fingerverletzungen aller Art sind somit der häufigste Grund einer sportärztlichen Konsultation. Die in vielen Fällen diskrete und wenig spezifische Klinik gestaltet die Abgrenzung zu anderen Fingerverletzungen oftmals schwierig. Neben den Ringbandrupturen, die im späteren detailliert besprochen werden, sind mehr als 15 verschiedene Verletzungsentitäten differentialdiagnostisch in Betracht zu ziehen. Die wichtigsten werden im Weiteren vorgestellt [SCHÖFFL 2003a].

15 9 1. Führendes Krankheitsbild unter den Differentialdiagnosen ist die Tenosynovitis als Ausdruck einer Überlastung [HOCHHOLZER 1993, 2007a]. Es imponiert ein deutlicher Druckschmerz im Bereich des A2 Ringbandes ohne ein relevantes Trauma in der Anamnese. In der Sonographie zeigt sich peritendinös echoarmes bzw. echofreies verdicktes Gewebe mit oder ohne Flüssigkeit innerhalb der Sehnenscheide. Dies führt zur Abbildung eines charakteristischen Halophänomen [BACKHAUS 2006, KLAUSER 2000]. 2. Der Kollateralband- und Kapselapparat der Fingermittel- und Fingerendgelenke wird meistens beim Verkanten der Finger in Felslöchern verletzt. Die Anamnese und die Kenntnis über den Verletzungsmechanismus liefern auch hier wertvolle Hinweise zur Differentialdiagnose. Bei der klinischen Untersuchung fällt eine laterale Instabilität des betroffenen Gelenkes, bei Ausriss der Gelenkkapsel ein deutliches Beuge- und Streckdefizit auf [SCHÖFFL 2010b]. 3. Auf einen ähnlichen Verletzungsmechanismus ist die Entstehung von Ganglien zurückzuführen. Durch Druckbelastungen oder Verkantungen kommt es zu Mikrorupturen der Gelenkkapsel und Sehnenscheiden sowie Austritt von Synovia in die entstandene Zyste. Teilweise sind die Ganglien durch prallelastische Raumforderungen in typischer Lokalisation tastbar. Bei diskreten Befunden liefert die Sonographie ein spezifisches, zystenähnliches Bild [HAUER 2009]. 4. Sehnenzerrungen bzw. Sehnenteilrupturen resultieren meistens aus dem Abrutschen eines Fußes vom Tritt während die Finger einen Griff fest umschließen. Klinisch lässt sich ein deutlicher Dehnungsschmerz im Verlauf der betroffenen Sehnen auslösen. Während die Kontinuität der Sehne bei isolierten Zerrungen erhalten ist, zeigen Teilrupturen sonographisch Unterbrechungen der Sehnenoberflächen mit begleitenden synovialen Flüssigkeitsansammlungen. Als Komplikation ist eine knotige Ausheilung mit Ausbildung eines Digitus saltans, dem Schnappfinger, zu befürchten [SCHÖFFL 2010c]. 5. Das Lumbrical Shift Syndrom ist ein seltenes und sehr sportkletterspezifisches Krankheitsbild mit Verletzung der Lumbricalmuskulatur. Diese Verletzung tritt auf, wenn der Sportler mit einem Finger in einem Loch hängt, während die anderen Finger gebeugt sind. Die belastete Profundussehne wird gegen die benachbarten unbelasteten Profundussehnen verschoben, im Bereich der gemeinsamen Ursprünge der Mm. lumbricales treten starke Scherkräfte auf, was zu Muskelteilrupturen oder Zerrungen führt [SCHWEIZER 2000].

16 10 6. Erhöhte Druckbelastungen der Fingergelenke in der aufgestellten Fingerposition führen zu einer reaktiven Synovialits bzw. Arthritis mit dem dafür typischen Kapselerguss. Weitere Verletzungen sind: 7. Kapselverletzungen 8. akute Arthritis 9. Fraktur 10. chronische Arthritis 11. Quetschverletzung / Kontusion 12. knöcherne Ausriss der palmaren Platte 13. Epiphysenfraktur 14. Phlegmone 15. Amputation [SCHÖFFL 2003a] Ob und in welchem Maße wiederholte Arthritiden das Entstehen von Fingerarthrosen fördern, ist zurzeit Gegenstand laufender Studien [SCHÖFFL 2003b].

17 Ringbandruptur Häufigkeiten und Verteilungsmuster Geschlossene Ringbandrupturen treten fast ausschließlich bei Sportkletterern auf, gelten hier jedoch als eine der häufigsten Verletzungsarten der oberen Extremität [BOLLEN 1990c, HOLTZHAUSEN 1996, LARGIADÈR 1993, LE VIET 1996, ROHRBOUGH 2000, SCHÖFFL 2003a, 2004a, 2007a, SHEA 1992]. Verletzungen des A2 Ringbandes sind am häufigsten [BOLLEN 1990a,b,c]. Die Mehrzahl der Rupturen werden am Ringfinger diagnostiziert, weniger ist der Mittelfinger und fast nie der Zeigefinger betroffen [SCHÖFFL 2004a] Verletzungsmechanismus Die Verletzungen sind hauptsächlich auf eine plötzlich auftretende Spitzenbelastung zurückzuführen, während die Finger auf einer schmalen Leiste aufgestellt sind [BOLLEN 1990b,c, BOWERS 1994, HOCHHOLZER 1993, MOUTET 2003, SCHÖFFL 2003a,b, 2006, SCHWEIZER 2000, TROPET 1990](Abb.1). Hierbei befinden sich die Metacarpophalangealgelenke (MCP Gelenke) entweder auf Höhe oder gering oberhalb des Griffniveaus. Die proximalen Interphalangealgelenke (PIP Gelenke) sind spitzwinklig gebeugt, die distalen Interphalangealgelenke (DIP Gelenke) überstreckt. Der Daumen unterstützt den Griff wodurch die Haltekraft um bis zu 30% erhöht wird [SCHWEIZER 2001]. Abb. 1 Aufgestellte Fingerposition EP: Endphalanx; MP: Mittelphalanx; GP: Grundphalanx; DIP: distales Interphalangealgelenk; PIP: proximales Interphalangealgelenk; FDS: Flexor digitorum superficialis Sehne; FDP: Flexor digitorum profundus Sehne Durch das Anheben der Hand kann der Daumen mit auf den Griff gelegt und die Griffkraft um 30% erhöht werden. Durch die Beugung im PIP Gelenk übertragen

18 12 sowohl tiefe als auch oberflächliche Beugesehne Kraft auf End- und Mittelphalanx [SCHWEIZER 2001]. Während das Handgelenk überstreckt und leicht ulnarwärts abduziert wird, zentriert sich die Druckübertragung auf den Ringfinger. Dies erklärt die hohe Verletzungsfrequenz des vierten Fingers [DELLA SANTA 1990, SCHÖFFL 2004a]. In der beschriebenen Anordnung der Finger wird die Spannung und die daraus abzuleitende Dehiszenzneigung der Beugesehnen durch das Ringbandsystem widerlagert. Unerwartet auftretende Belastungsspitzen, wie beispielsweise das Wegrutschen eines Fußes vom Tritt, führen zum Überschreiten der biologischen Belastbarkeit der Strukturen bis hin zu Teil- bzw. kompletten Rupturen der Ringbänder. In einem geringeren Teil der Fälle kann von sogenannten Ermüdungsrupturen ausgegangen werden. Auslöser hierbei ist eine kontinuierliche Überlastung, die zu einer chronischen Mikrotraumatisierung und begleitenden Tendosynovitis führt [SCHÖFFL 2008, SHEA 1992] Klinik Anamnese Typischerweise berichten die Kletterer über ein plötzliches, laut hörbares Knacken oder Knallen mit anschließender Schwellung und diffusen, teilweise bis in den Unterarm ziehenden Schmerzen [SCHÖFFL 2004a]. Klinische Untersuchung Tast- und Sichtbefund variieren in Abhängigkeit vom Ausmaß der Verletzung (Teiloder Komplettruptur) sowie der Anzahl der involvierten Bänder [MARCO 1998, SCHÖFFL 2004a, TANG 1995]. Häufig besteht über dem betroffenen Ringband ein lokaler Druckschmerz, eine variabel ausgeprägte Schwellung sowie teilweise ein Hämatom radial- und ulnarseits der Grundphalanx. Palpatorisch kann ein Bogensehneneffekt der Beugesehne (Bowstringphänomen) im Bereich des verletzten Ringbandes festgestellt werden [BOLLEN 1990a]. Hierbei tritt die nicht mehr am Knochen ligamentös fixierte Beugesehne während der kraftvollen Opposition des betroffenen Fingers gegen den Daumen unter der Haut hervor (Abb. 2a,b und 3). Dies ist umso ausgeprägter, je mehr Ringbänder verletzt sind [MARCO 1998, SCHÖFFL 2004a]. Bei isolierten A2-Ringbandrupturen findet der Untersucher lediglich eine geringe, federnde elastische Dehiszenz der Beugesehnen vom Knochen [SCHÖFFL 2004a]. Bei Serienverletzungen des A2, A3 und A4 Ringbandes ist zusätzlich eine

19 13 Bewegungseinschränkung der Fingermittelgelenke sowohl in Beugung als auch in Streckung beschrieben [HAHN 1996, HUME 1991]. Abb. 2 Bowstringphänomen nach Ringbandruptur a) deutliche Schwellung und Bowstring der Beugesehnen im Bereich des PIP Gelenkes nach kombinierter A2/A3/A4 Ringbandruptur (mit freundlicher Genehmigung von V. Schöffl, Sektion Sportorthopädie, Klinikum Bamberg) b) symbolische Darstellung der Beugesehnendehiszenz (Bowstringphänomen) nach kombinierter A2/A4 Ringbandrutur. mod. nach Martinoli et al. (2005) [MARTINOLI 2005] Abb. 3 Klinische Untersuchung des Bowstringphänomen nach Ringbandruptur mod. na. Martinoli et al. (2005) [MARTINOLI 2005] Die Aussagekraft der klinischen Untersuchung ist stark von der Erfahrung des Untersuchenden abhängig und lässt oft keine eindeutige Unterscheidung zwischen Teilund Komplettruptur zu. Bei entsprechendem Verdacht empfiehlt sich deshalb, dem von Schöffl et al. vorgeschlagenen diagnostischen Algorithmus zu folgen [SCHÖFFL 2004c] (Abb.4). Die Röntgenaufnahme des betroffenen Fingers in zwei Ebenen dient dem Ausschluss von Phalanxbasisfrakturen sowie der Darstellung knöcherner Ausrisse der palmaren Platten im Bereich der MCP bzw. Interphalangealgelenke. Bei jugendlichen Kletterern ist in diesem Zusammenhang ebenfalls an Frakturen der

20 14 Epiphysenfugen zu denken und das Röntgenbild nach entsprechenden Befunden zu analysieren [HOCHHOLZER 2005, SCHÖFFL 2003b, 2007c]. Obligat ist eine sonographische Darstellung inklusive der funktionell-dynamischen Untersuchung der Ringband-Sehneninteraktion während Beugung und Streckung des Fingers [BIANCHI 1999, BOUTRY 2005, DE MAESENEER 2008, HAUGER 2000, KLAUSER 2ooo, KLAUSER 2002b, KOVACS 2002, MARTINOLI 2000, MOSCHILLA 2002, SCHÖFFL 2003a, 2004a]. Abb. 4 Diagnostischer Algorithmus mod. nach Schöffl et al. (2004) [SCHÖFFL 2004a]

21 Funktionelle Konsequenzen Der Verlust des Ringbandes führt zu einer zunehmenden Distanz der Beugesehne von der Drehachse des Fingermittelgelenkes. Der Kraftarm der gelenkwirksamen Sehne wird länger, was mit einer deutlichen Verringerung der Beugefähigkeit in Folge muskulärer Insuffizienz einhergeht [SCHWEIZER 2000]. Im weiteren Verlauf wird der Raum zwischen Beugesehne und Knochen mit Bindegewebe gefüllt. Dieses Narbengewebe fixiert mechanisch die beschriebene muskuläre Insuffizienz [GABL 1998, HAHN 1996, HOLTZHAUSEN 1996]. Klinisch imponiert, neben der eingeschränkten Flexionsfähigkeit der Interphalangealgelenke, ein deutliches Kraftdefizit in der End- und Mittelgliedbeugung. In der Folge ist die Greiffunktion der Finger durch sich ausbildende Beugekontrakturen gefährdet. Martinoli et al. (2000) beobachteten während der dynamischen Sonographie des betroffenen Fingers nach Ringbandverletzung ein Subluxieren der Mittelphalanxbasis im proximalen Interphalangealgelenk. Dieser Befund deutet auf ein Malalignment der korrospondierenden Gelenkflächen hin, was wiederum als eine präarthrotische Deformität zu werten ist [MARTINOLI 2000] Gradeinteilung In Zusammenschau aus klinischen und bildgebenden Befunden erfolgt eine Schwerdegradeinteilung der Verletzung. Diese wiederum ist Grundlage einer angepassten Therapie. Im klinischen Alltag hat sich die von Schöffl et al vorgeschlagene Einteilung bewährt [SCHÖFFL 2004c]. Grad I Verletzungen schließen Ringbandzerrungen mit weniger als 2 mm Dehiszenz zwischen Knochen und Beugesehne im Sonogramm oder im MRT ein. Grad II Verletzungen umfassen die komplette Ruptur des A4 RB oder Teilrupturen der funktionell bedeutenden A2-oder A3 Ringbänder. Grad III Verletzungen sind komplette Rupturen der A2 oder A3 Ringbänder Grad IV Verletzungen sind komplexe Verletzungen mit Ringbandserienrupturen oder singuläre RB Rupturen in Kombination mit Läsionen der Mm lumbricales oder der Kollateralbänder.

22 Therapie Konservativ: Grad I-III Ringbandrupturen werden konservativ und frühfunktionell behandelt. Empfohlen wird in Abhängigkeit vom Intervall zwischen Trauma und Behandlungsbeginn sowie Lokalbefund eine Ruhigstellung auf einer palmaren Gipsschiene für 10 bis 14 Tage [SCHÖFFL 2004a]. Zusätzlich wird medikamentös antiphlogistisch, antiödematös und analgetisch therapiert. Im Weiteren schließt sich eine dreiwöchige Phase der funktionellen Behandlung unter Ringbandschutz (thermoplastische Schiene, Kunststoff-Gips-Ringe oder Tape an (Abb.5a,b). Zeitgleich werden Fingergymnastik, Wasserbadübungen sowie der Einsatz von Knetmasse oder sehr weichen Gummibällen (z. B. Thera-Band Handexerciser) zur Erhalt der Fingerfunktion empfohlen. Je nach Befund kann nach sechs bis acht Wochen wieder mit der sportlichen Belastung begonnen werden. Eine volle Belastungsfähigkeit wird nach zwei bis vier Monaten erreicht. Die Dehiszenz der Beugesehne zum Knochen bleibt erhalten und ist sonographisch noch über Jahre nachweisbar [BOLLEN 1990a]. Bei der Teilruptur oder einer Ringbandzerrung wird ebenfalls, nach kurzfristiger Ruhigstellung, frühfunktionell therapiert.

23 17 Abb. 5 Ringbandschutz a) Ringbandschutz unter Verwendung eines Kunststoff- b) biomechanisch optimierte Tapetechnik als Ringbandschutz Gips-Ringes (a) und b) jeweils mit freundlicher Genehmigung von V. Schöffl, Sektion Sportorthopädie, Klinikum Bamberg) Operativ Die Indikation zur operativen Rekonstruktion ist bei der Ruptur von mehreren Ringbändern gegeben (Grad IV Rupturen) Unterbleibt eine entsprechende operative Therapie können anhaltende Bewegungs- und Kraftdefizite auftreten [KAREV 1987, MOUTET 2003, 2004, OKUTSU 1987, SCHÖFFL 2004c, WIDSTROM 1989b, WIDSTROM 1989a]. Eine einfache Naht der verletzten Strukturen ist aufgrund der meist nur inkomplett vorhandenen Ringbandreste nicht erfolgversprechend, so dass eine Ringbandplastik notwendig ist. Folgende Methoden stehen zur Verfügung: Belt-Loop -Untertunnelungstechnik der palmaren Platte im PIP-Gelenk nach Karev et al. (1987) [KAREV 1987]. Single-loop -Technik nach Bunnell (1944) [BUNNELL 1944]. Rekonstruktion nach Lister (1985) mittels Retinaculum extensorum Streifen [LISTER 1985].

24 18 Palmaris longus-sehnentransplantation durch die palmare Platte nach Doyle und Blythe (1975) [DOYLE 1975]. Loop-and-a-half -Technik nach Widstrom et. al. (1989) [WIDSTROM 1989a]. Triple-Loop -Technik nach Okutsu et al. (1987) [OKUTSU 1987]. Durchflechtungsnaht mittels M. palmaris longus-sehne nach Weilby, beschrieben von Kleinert und Bennett 1978 [KLEINERT 1978]. Kombinierte Loop-and-a-half mit Durchflechtungsnaht nach Schöffl et al. (2012) [SCHÖFFL 2012] In Anbetracht der hohen Kräfte, die das Transplantat beim Sportkletterer aufnehmen muss, empfehlen Schöffl et al. (2004) die Rekonstruktion unter Verwendung der M. palmaris longus Sehne in der Loop-and-a-half -Technik nach Widstrom et. al. (1989) [WIDSTROM 1989a]. Alternativ oder in Kombination eignet sich die Rekonstruktion nach Weilby, beschrieben von Kleinert und Bennett (1978) [KLEINERT 1978, SCHÖFFL 2004a]. Letztendlich liefert der intraoperativ vorliegende Befund die Entscheidung zur Wahl der optimalen Rekonstruktion, wobei auch Kombinationen der unterschiedlichen Techniken indiziert sein können. In der Nachbehandlung sollte bis zum Abschluss der Wundheilung eine palmare Gipsschienenruhigstellung erfolgen. Anschließend beginnt die frühfunktionelle Mobilisation unter Ringbandschutz mit thermoplastischem Kunststoffring. Ab der siebten postoperativen Woche darf ohne Ring frei bewegt werden und die Fingergymnastik (Knetmasse, Handexerciser) sollte intensiviert werden. Eine unspezifische Sportausübung beginnt nach drei Monaten. Mit einem moderaten sportspezifischen Training unter Ringbandschutz kann vier Monate postoperativ begonnen werden. Die volle sportartspezifische Belastbarkeit sollte nach sechs bis neun Monaten wieder erreicht sein.

25 1.3 Anatomische Betrachtungen zur Muskulatur der Langfinger 19 Durch das synergistische und antagonistische Zusammenspiel von insgesamt 39 verschiedenen Muskeln der Hand bzw. des Unterarmes erfolgt die Einstellung der Fingergelenke und Anpassung der Fingerkraft an die unterschiedlichsten Griffformen. Dabei sind die Finger selbst frei von Muskulatur, die Bewegung der Phalangen erfolgt ausschließlich durch die Übertragung der Muskelkräfte auf die Sehnen- u. Bandkomplexe der Finger. Während die extrinsischen, am Unterarm entspringenden Muskeln (Flexor digitorum profundus, Abductor pollicis longus, Extensor digitorum communis), v.a. dem kontinuierlichen Krafteinsatz dienen, sind die intrinsischen Muskeln (Mm interossei et lumbricales) mit Ursprung in der Mittelhand für die Feinmodulation der Fingerbewegung zuständig. Weiter lässt sich die Muskulatur nach ihrer Lage zueinander und in Bezug auf die beiden Unterarmknochen Ulna und Radius einteilen. So wird die ventral des Unterarm bzw. der Membrana interossea liegende Beugemuskulatur von den dorsalseitigen Streckern unterschieden. Innerhalb dieser Gruppen werden durch bindegewebige Septen noch einmal oberflächliche und tiefe Kompartimente abgegrenzt. Die motorische Innervation ist über die sich aus dem cervikalen Plexus entwickelten peripheren Nerven N. ulnaris, N. medianus und N. radialis gewährleistet. Während der N. radialis ausschließlich die Streckmuskulatur versorgt, teilen sich N. ulnaris und medianus in die Innervation der Beugemuskulatur. Die Sauerstoff- u. Nährstoffversorgung erfolgt über innerhalb der Kompartimente verlaufende und über Anastomosen in Verbindung stehende arterielle Gefäßnetze, gespeist aus der A. radialis und A. ulnaris Extrinsische (palmare) Muskulatur der Langfinger Der oberflächliche Fingerbeuger (M. flexor digitorum superficialis; FDS) mit Ursprung im Bereich des medialen Oberarmknorren (Epikondylus medialis humeri) sowie am oberen Drittel von Radius und Ulna zieht nach distal und setzt unter Aufspaltung seiner Endsehnen mit zwei Zügeln seitlich an den Mittelphalangen der Langfinger II bis V an. Der Muskel setzt sich aus mehreren Teilen zusammen, die wiederum einzelnen Fingern zugeordnet werden können. So besitzt der Mittelfinger einen kräftigen Muskelbauch mit Ursprung im Bereich der proximalen Ulna (Processus coronoideus ulnae) und des Radius. Zeige- u. Kleinfinger besitzen zwei in Serie geschaltete Muskelbäuche, der Muskelbauch des Ringfingers reicht bis über das Ellenbogengelenk an den medialen Epicondylus des Humerus heran. Der Muskel beugt alle Gelenke zwischen Oberarm

26 20 und Fingerspitze mit horizontaler Gelenkachse, außer dem distalen Interphalangealgelenk. Beim Klettern stabilisiert dieser Muskel die Beugung im proximalen Fingergelenk, einer typischen Fingerposition zum Halten schmaler Leisten [KELLER 2009]. Seine Wirkung ist auf Grund der Antagonistensynergie am größten, wenn die proximale Phalanx durch Aktivität der Extensoren gehalten wird [KAPANDJI 1999a]. Desweiteren verfügt der Muskel über ein hohes Kraftmoment im Ellenbogen und unterstützt dadurch die Fixierung eines Griffes unter Schulterhöhe. Innerviert wird der Muskel durch den N. medianus (C7-Th1). Der kräftige Muskelbauch des tiefen Fingerbeugers (M. flexor digitorum profundus; FDP) entspringt großflächig vom proximalen Bereich des Radius und der Ulna, teilt sich in der Mitte des Unterarmes in mehrere der Fingerzahl entsprechenden kräftige Sehnen auf und erreicht unter Perforation der FDS Sehne die Endphalanx des zweiten bis fünften Fingers. Er ist ein kräftiger Beuger im distalen und proximalen Fingergelenk. Auch seine Wirksamkeit ist am größten wenn die proximale Phalanx in Extension gehalten wird. Hierbei arbeiten der M. extensor digitorum und der M. extensor carpi radialis synergistisch mit den besprochenen Beugern [KAPANDJI 1999a]. Die Kreuzung der FDS mit der FDP Sehne wird als Campers Chiasma oder Chiasma tendineus bezeichnet (Abb.6a-c). Es kreuzen im Bereich des proximalen Endes des A2 Ringbandes kontralateral verlaufende Faserzüge der FDS Sehne auf die Gegenseite, vereinigen sich mit ipsilateralen Faserzügen und umfassen schenkelartig die FDP Sehne. Kurz nach dem distalen Endes des A2 Ringbandes vereinigen sich beide Schenkel und inserieren dorsal der tiefen Beugesehne dreieckig an der lateralen Diabzw. Epiphyse der Mittelphalanx [WALBEEHM 1995].

27 21 Abb. 6 Chiasma Tendineum a) Schema der Lageverhältnisse von oberflächlicher und tiefer Beugesehne an den Langfingern (mod. na. Netter; [NETTER 2000]) b) Schema des Chiasma tendineum Sehne des M. flexor digitorum superficialis (FDS) 2 Seitlicher Zügel der FDS Sehne 3 ungekreuzter Faserbündel aus 2 4 kreuzender Faserbündel aus 2 5 Insertion der FDS Sehne c) makroskopische Darstellung des Chiasma tendineum mit zusätzlich: 6 Vinculum der Sehne des M. flexor digitorum profundus 7 Sehne des M. flexor digitorum profundus b) u. c) mod. nach Schmidt et al. (1994) [SCHMIDT 1994] Unter funktionellen Gesichtspunkten betrachtet bilden in dieser Region die beiden Beugesehnen und das benachbarte A2 Ringband ein doppeltes Sehnenscheidensystem aus [TANG 1995]. Weiterhin gewährleistet die Perforation der tiefen Beugesehne durch die oberflächliche Beugesehne eine symetrische Überkreuzung ohne Seitabweichung der Muskelsehnen. Dies ist Bedingung für eine achsen- und ebenengerechte Kraftübertragung der Beugemuskulatur auf das Fingerskelett. Andererseits besitzt die FDS Sehne durch den oberflächlichen Verlauf einen großen Hebelarm zum Drehzentrum des proximalen Interphalangealgelenkes. Die Muskeleffektivität wird gesteigert [KAPANDJI 1999a]. Der FDP ist der einzige Beuger des Fingerendgelenkes und somit hauptsächlich verantwortlich für das Halten von kleinen Löchern und Griffen in der hängenden

28 22 Fingerposition. Der FDP übertrifft dabei den oberflächlichen Beuger um fast 50% an Maximalkraft und ist damit der kräftigste Beuger in den Fingerzwischengelenken. Seine Kraft entfaltet sich besonders in der einfingrigen Position. Unterstützt wird die Kraftübertragung durch die Lumbricalmuskulatur der benachbarten, unbelasteten Finger. Verdan (1960) bezeichnetet diesen auf Lage und Wirkungsweise der Lumbricalmuskulatur begründeten Kraftgewinn als Quadrigaeffekt [VERDAN 1960]. Radialseitig wird der Muskel durch den N. medianus (C8-Th1), ulnarseitig durch den N. ulnaris (C7-Th1) versorgt Intrinsische Muskulatur der Langfinger Die Lumbricalmuskulatur hat ihren Ursprung radialwärts an den Sehnen des tiefen Beugers und erreicht die Strecksehnenhaube des zweiten bis fünften Fingers. Auf Grund ihres von palmar nach dorsalen Verlaufs beugen die Lumbricalmuskeln im MCP Gelenk und strecken im PIP- bzw. DIP Gelenk. Die radialen Mm. lumbricales werden durch den N. medianus (C7-Th1), die ulnaren durch den N. ulnaris (C8-Th1) versorgt. Einen ähnlichen Wirkmechanismus haben die zwischen den Metacarpalknochen entspringenden und in zwei Schichten übereinanderliegenden Mm. interossei dorsalis et palmaris. Sie ziehen von beuge- nach streckseitig, erreichen die seitliche proximale Phalanxbasis und strahlen in einem zweiten Anteil in die Dorsalaponeurose der Strecksehnen ein. Die Mm. interossei dorsalis et palmaris beugen die Finger in den Grundgelenken und strecken in den PIP bzw. DIP Gelenken. Die intrinsische Muskulatur wirkt als stärkste Beuger in den Metacarpophalangealgelenken bei gleichzeitig gestreckten DIP und PIP Gelenken. Sie gewährleistet eine hohe Bogenspannung zwischen Handinnenfläche und Fingerspitze und ermöglicht somit ein kraftvolles Halten besonders großer, runder Griffe [KELLER 2009] Extrinsische (dorsale) Muskulatur der Langfinger Die Strecker des Handgelenks können im Sinne einer Antagonisten-Synergie die Funktion der Fingerbeugemuskulatur optimal unterstützen. Durch beispielsweise eine Überstreckung im Handgelenk kommt es zu einer Optimierung des Spannungs- Längenverhältnisses der Fingerbeuger, woraus eine höhere Kontraktionskraft resultiert. Ein gutes Beispiel ist das Fixieren einer Sinterleiste im Zangengriff. Je fester der Griff, desto deutlicher ist die Überstreckung im Handgelenk sichtbar. Die Streckmuskulatur der Finger gehört ebenfalls zu den extrinsischen Muskeln. Der M. extensor digitorum entspringt am Epicondylus lateralis humeri sowie dem Kapsel-Bandapparat des Ellenbogengelenks und beteiligt sich nach Durchquerung des vierten Strecksehnenfachs

29 23 an der Bildung der Dorsalaponeurose des zweiten bis fünften Fingers. Er streckt die Finger in den Grundgelenken und spreizt in den MCP Gelenken. Im Handgelenk winkelt der Strecker die Hand nach ulnar ab. Der M. extensor digiti minimi teilt sich seinen Ursprung mit dem o. g. Muskel, zieht durch das fünfte Strecksehnenfach und erreicht die Dorsalaponeurose des fünften Fingers. Entsprechend seines Verlaufs streckt er den kleinen Finger und hilft gering bei der Ulnarduktion der Hand mit. Auch der Zeigefinger besitzt einen eigenen Streckmuskel. Der M. extensor indicis entspringt von der Membrana interossea sowie der Facies dorsalis ulnae und zieht durch das vierte Strecksehnenfach zur Dorsalaponeurose des Zeigefingers. 1.4 Makroanatomie und Histologie der Beugesehnescheiden Die Beugesehnen der Finger werden durch Scheiden umschlossen und verlaufen auf diese Art vor Druck und Reibung geschützt in osteofibrösen Kanälen [SCHMIDT 1992a]. An den Langfingern werden diese Kanäle durch die konkave Seite der Phalangen und die äußere Hülle der Beugesehnenscheide, der Lamina fibrosa, begrenzt. Die Beugesehnenscheiden des Zeige-, Mittel- und Ringfingers beginnen etwa mm proximal der Scheitelfläche der Metacarpalköpfchen und reichen distal an die Basis der Endphalanx heran. Die Breite der Sehnenscheide entspricht in etwa der Dicke der zu umhüllenden Sehnen. So werden Werte von 5 mm am Kleinfinger und 9 mm am Mittelfinger erreicht. Die dünnste Stelle liegt im Bereich des A4 Ringbandes, da ab hier nur noch die Sehne des M. flexor digitorum profundus umhüllt werden muss [SCHMIDT 1992b]. Makroskopisch besteht die Beugesehnenscheide aus einem synovialen und einem fibrösen Anteil. Die Faserscheide, Vagina fibrosa, überwölbt die synoviale Sehnenscheide und setzt zu beiden Seiten der Sehnen volar an den Phalangen an. Auf Höhe des MCP Gelenkes sowie der proximalen und medialen Phalanx ist die Faserscheide zusätzlich durch den Ringbandapparat verstärkt. Im Bereich des PIP und DIP Gelenkes, befinden sich weiterhin dünnere Zonen mit kreuzenden Faserzügen. Den synovialen Anteil der Beugesehnenscheide beschreiben Strauch und de Moura (1985) sowie Cohen und Kaplan (1987) als einen aus zwei Blättern bestehenden, geschlossenen Schlauch [COHEN 1987, STRAUCH 1985]. Das innere, viszerale Blatt liegt direkt den Sehnen an und geht an der Umschlagfalte kontinuierlich in das äußere, parietale Blatt über. Beide Blätter umschließen auf diese Art einen mit Synovia gefüllten Gleitraum, der ein reibungsarmes Verschieben der beiden Blätter gegeneinander gewährleistet. Das äußere, parietale Blatt gleitet den gesamten

30 24 osteofibrösen Kanal aus. An der Einschlagfalte ist die Vagina synovialis durch das gefäß- und nervführende Mesotenon mit der Sehne verbunden. Neben der Gefäßversorgung stellen die Vinculae eine zusätzliche Verbindung zwischen den Phalangen und den Beugesehnen dar. Hierauf ist ein teilweiser Erhalt der Beweglichkeit der Fingerglieder nach Beugesehnenausriss zurückzuführen. Jeweils am distalen und proximalen Ende der Ringbänder befinden sich Aussackungen der Sehnenscheide. Diese Aussackungen werden von verschiedenen Autoren als Cul de Sacs bezeichnet. Sie sind Grundlage für eine Längenänderung der Scheide im Rahmen der Fingergliedextension und Flexion [COHEN 1987, KNOTT 1986, MESTER 1995, STRAUCH 1985]. Durch diese Aussackungen legen sich während der Fingergliedbeugung die annularen Verstärkungszügen der Vagina fibrosa aneinander und widerlagern den Druck der Sehne als geschlossene Oberfläche. Bei Streckung verstreichen die Aussackungen und gewährleisten eine entsprechende Längenzunahme der Sehnenscheide. In der Funktion ähnlich, im Aufbau jedoch vollkommen unterschiedlich diskutieren Amis und Jones 1988 die als Cul de Sacs bezeichneten Ausbuchtungen der Vagina synovialis [AMIS 1988]. Das parietale Blatt überlappt die Ringbandkanten der fibrösen Scheide, um sich anschließend unter Bildung von 0,5 bis 2,1 mm tiefen Aufwerfungen bzw. Taschen an den palmaren Seiten der annularen Verstärkungszüge anzuheften. Bei Beugung der Fingergelenke wölben sich die Aufwerfungen hervor und bewahren die dünneren Anteile der synovialen Scheide vor Einklemmung zwischen den fibrösen Verstärkungszügen. Der Synovialschlauch ist damit im Bereich der Ringbänder unterbrochen. Die Ringbänder sind in den inneren, synovialen Anteil der Beugesehnenscheide integriert. Eine Verletzung des Ringbandapparates ist somit gleichbedeutend mit einer Verletzung aller Schichten der Sehnenscheide (Abb. 7a-c).

31 25 Abb. 7 Makroskopische Anatomie der Beugesehnenscheide a) Das Ringbandsystem der Langfinger (mod. nach Amis et al. (1988) [AMIS 1988]) b) Die Sehnenscheide wurde von palmar längs eröffnet. Präpariert sind die freien Enden des A2 Ringbandes (*) sowie die überlappende Anheftung des parietalen Blattes der Sehnenscheide (**) (mod. nach. Amis et al. (1988) [AMIS 1988]) c) Die Begrenzungen der anularen und C-förmigen Bändern wurden mit Tusche markiert um die Annäherung der Strukturen während der Fingerbeugung zu demonstrieren (mod. nach Amis et al (1988) [AMIS 1988]).

32 Makroskopische Anatomie und Funktion des Ringbandsystems der Langfinger Das Ringbandsystem der Finger setzt sich aus ringförmigen und kreuzförmig verlaufenden Bandstrukturen zusammen (Abb. 7a). Eine bis heute gebräuchliche Einteilung dieser bindegewebigen Verstärkungszüge der Sehnenscheide wurde von Doyle u. Blythe (1975) vorgeschlagen [DOYLE 1975]. Sie basieren auf den Symbolen A1 bis A5 für die Ringbänder und C1 bis C3 für die kreuzförmigen Bandstreifen. Abweichend hiervon existieren Gliederungen nach Strauch und de Moura (1985) sowie Kleinert et al. (1981), welche jedoch im klinischen Gebrauch unrelevant sind [KLEINERT 1981, STRAUCH 1985]. Im weiteren wird die Terminologie der Ringbänder nach Doyle und Blythe (1975) verwendet. Diese Einteilung hat sich sowohl in wissenschaftlichen Fragestellungen als auch im klinischen Alltag bewährt. Das erste Ringband (A1) befindet sich in der Region der palmaren Platte des Metacarpophalangealgelenkes (MCP Gelenk). Der Hauptanteil dieses Bandes entwickelt sich aus der palmaren Platte des Gelenkes, die restlichen Fasern strahlen von der Basis der proximalen Phalanx in das Band ein. Das A1 Ringband kommt sowohl singulär als auch in Form von zwei oder drei getrennt stehenden Bändern vor. Das A2 Ringband inseriert an der distalen Basis der proximalen Phalanx. Das A3 Ringband hat seinen Ursprung an der palmaren Platte des proximalen Interphalangealgelenkes (PIP Gelenk). Im Bereich der Mittelphalanx wird die Sehnenscheide durch das A4 Ringband verstärkt. Das letzte der fünf annularen Bänder ist direkt über dem distalen Interphalangealgelenk (DIP Gelenk) lokalisiert. Jeweils am distalen Ende des A2 und A4 Ringbandes sowie zwischen A3 und A4 wird die Sehnenscheide durch kreuzförmige Bänder verstärkt, die nach gültiger Terminologie mit den Bezeichnungen C1 bis C3 versehen sind [DOYLE 1988]. Wobei die Bezeichnung kreuzförmig eher als modellhaft zu verstehen ist. Zusätzliche werden Y förmige [DOYLE 1988], einzelsträngige [AMIS 1988] oder annähernd annulare Ausprägungen beschrieben [LIN 1989a]. Der Ringbandapparat zentriert die Beugesehnen eng an den Phalangen und verhindert eine Dehiszenz der Sehnen unter Last [HAHN 1996]. Hierfür sind die Ringbänder im Verlauf der Beugesehnen in Form feste Rollen angeordnet, an welchen die Beugesehnen umgelenkt werden. Diese Anordnung gewährleistet fortlaufend die biegende Hebelwirkung der Sehnen während der Fingerbeugung [HAUGER 2000, HUME 1991]. Selbst bei komplett flektiertem Finger wird eine Bewegung der distalen Phalanx von bis zu 180 entgegen der Zugrichtung der Flexorensehne ermöglicht. Bei erhaltener