Die altersabhängige Kräfteverteilung am koxalen Femurende des normal wachsenden Kindes

Zusammenfassung

An einem Kollektiv normal wachsender Kinder und Jugendlicher sollten die jeweils altersentsprechenden, das koxale Femurende beanspruchenden Kräfte analysiert werden. Mit den Ergebnissen sollte erklärt werden, warum sich die Form des koxalen Femurendes im Wachstum deutlich ändert und warum der Schenkelhalsschaft -winkel abnimmt.

Als Methode diente die - entsprechend dem Pauwels'-schen Hüftmodell - in der Frontalebene analysierende biomechanische Modellrechnung, Die hierzu notwendigen alterstypischen Eingangsdaten wurden aus 675 Beckenübersichten gesunder Kinder beiderlei Geschlechts und verschiedenen Alters gewonnen.

Als Ergebnis läßt sich festhalten: 1. Das koxale Femurende wird durch zwei Kraftresultierende beansprucht: die Hüftresultierende R steuert das Wachstum der Hüftkopfepiphysenfuge, die Trochanterresultierende R_T regelt das Wachstum der Apophysenfuge des Trochanter major. 2. Die Hüftresultierende R stellt sich im Laufe des Wachstums zunehmend flacher ein: sie neigt sich im zweiten Lebensjahr mit durchschnittlich 11,6° zur Vertikalen, bis zum Wachstumsabschluß fällt sie dann mit einem Neigungswinkel von 20° ein. Der Betrag der Hüftresultierenden R nimmt (in Relation zum einwirkenden Körpergewicht) beim älteren Kind ab. 3. Die Trochanterresultierende R_T bleibt im Laufe des Wachstums mit Neigungswinkeln von 50-52° zur Vertikalen nahezu richtungsstabil. Ihr Betrag nimmt (in Relation zum einwirkenden Körpergewicht) deutlich zu. 4. Der projizierte CCD-Winkel nimmt vom 2. bis zum 10. Lebensjahr von einem Durchschnittswert von 148,2° auf 133,7° ab und bleibt dann in etwa konstant.

Es kann der Schluß gezogen werden, daß alle auf die Trochanterapophyse einwirkenden Muskelgruppen und die Schwerkraft die Form des koxalen Femurendes bestimmen. Das Wachstum der Trochanterapophyse verlagert den Abduktorenansatz mitzunehmendem Alter nach lateral. Es neigen sich in Folge die Verläufe der Hüftabduktoren und der Hüftresultierenden R. Der Schenkelhalsschaftwinkel nimmt konsekutiv ab.

Abstract

In a group of normally developed children and adolescents the age dependent distribution of forces at the proximal end of the femur was to be described. The results should explain why the shape of the proximal end of the femur changes significantly during the time of growth and why the neck shaft angle decreases.

The method applied was the biomechanical computation analyzing in the coronal plane according to Pauwels' biomechanical hip model. The necessary age relevant data was derived from 675 anteroposterior pelvis radiographs of healthy children of both sexes and of varying age.

The following can be put down as a result: 1. The proximal end of the femur is stressed by two resultant forces: the hip resultant force R controls the growth of the capital growth plate, the trochanteric resultant force RT regulates the growth of the greater trochanter growth plate. 2. During the growing period the hip resultant force R adjusts itself less vertically: during the second year of life it inclines at an average of 11,6° towards the vertical, to-wards the end of the growing period it is incident with an inclination angle of 20°. With the older child the magnitude of the hip resultant force R decreases in relation to the exerting body weight. 3. During the time of growth the trochanteric resultant force R-r maintains its direction stability with inclination angles of 50-52° towards the vertical. Its magnitude increases significantly (in relalion to the exerting body weight). 4. From age 2 to 10 the projected neck shaft angle decreases from an average of 148.2° to 133.7° and usually remains stable.

It can be concluded that the shape of the proximal end of the femur is determined by the rauscle forces stimulating the greater trochanter apophysis and by gravity. With increasing age the growth of the greater trochanter apophysis shifts the insertions of abductor muscles laterally. As a result the directions of the hip abductors and the hip resultant force R incline. The neck shaft angle decreases consecutively.

Schlüsselwörter

Biomechanik - Hüftgelenk - Belastung - Wachstum - CCD-Winkel

Key words

Biomechanics - juvenile hip Joint - resultant forces - hip developement - neck-shaft-angle