Biomechanische Prinzipien in Diarthrosen und Synarthrosen - Teil II: Die Articulatio Humeri als Dimeres Kugelgelenk

Zusammenfassung

Das Schultergelenk ist nicht, wie oft angenommen, ein einfaches Kugelgelenk mit drei Freiheitsgraden. Beobachtungen mit Röntgenserienaufnahmen zeigen, daß z.B. bei Abduktion die momentane Drehachse nicht durch den Humerusmittelpunkt verläuft, und morphologische Vermessungen ergeben, daß der Krümmungsradius der Cavitas etwas größer ist als der des Humerus. Diese physiologische Inkongruenz ist funktionell notwendig und bedingt, daß das Schultergelenk mechanisch als ein kraftschlüssiges, dimeres Kugelgelenk anzusehen ist. Im Falle der Abduktion z.B. dreht es um Cavitas- und Humerusmittelpunkt gleichzeitig, aber gegensinnig, was die beobachtete Verschiebung der resultierenden momentanen Drehachse zur Scapula hin bedingt. Fundamentale kinematische und statische Eigenschaften des Gelenkes werden abgeleitet, mit denen sich alle wesentlichen experimentellen Befunde in der Literatur erklären lassen.

Abstract

The shoulder joint does not represent a simple ball-and-socket joint with three degrees of freedom unlike widely believed. Series of X-ray pictures show that in abduction the momentary rotational axis does not meet the center of the humerus. Morphological measurements yield the result that the radius of curvature of the cavitas is slightly greater (2 mm) than the humeral one. This physiological incongruity of the articulating surfaces is functionally necessary. Thus, the shoulder joint represents a force-locked dimeric ball-and-socket joint. In abduction e.g. the humerus simultaneously rotates around the humeral center and around the cavitas center in opposite direction. The resultant momentary rotational axis is therefore shifted towards the scapula as in vivo measurements confirm. Fundamental kinematical and statical properties of the joint are derived which explain substantial experimental finding in literature.