Kugelgelenk

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 7. März 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Kugelgelenke sind eine Form von echten Gelenken, bei denen der Gelenkkopf eine kugelförmige Gestalt aufweist. Der Kopf ruht nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip in der Gelenkpfanne und verfügt über vierachsige Beweglichkeit. Zu den bedeutendsten Erkrankungen der Gelenke zählen Arthrose und Arthritis.

Was sind Kugelgelenke?

Der menschliche Körper besitzt 143 Gelenke. Als solche werde bewegliche Verbindungen zwischen aufeinanderstoßenden Knochen bezeichnet. Echte Gelenke besitzen einen sogenannten Gelenkspalt und sind demnach von unechten Gelenken ohne Gelenkspalt zu unterscheiden. Je nach Lokalisation stellen sich an eine Gelenk funktional unterschiedliche Anforderungen. Abhängig von den funktionalen Anforderungen weisen die echten Gelenke des menschlichen Körpers verschiedene Formen auf.

Eine Formvariante des echten Gelenks ist das Kugelgelenk. Bei dieser Art von Gelenk trägt eine der beteiligten Gelenkflächen eine Kugelform. Die zweite Gelenkfläche ist die Gelenkpfanne, in die der kugelförmige Gelenkkopf nach dem Hand-in-Handschuh- oder Schlüssel-Schloss-Prinzip greift. Das Hand-in-Handschuh- oder Schlüssel-Schloss-Prinzip verweist auf den komplementären Aufbau der beteiligten Strukturen und ist mit stimmiger Passgenauigkeit assoziiert. Statt translatorischen Bewegungen sind im Kugelgelenk nur rotatorische Bewegungen möglich. Zu den wichtigsten Kugelgelenken des menschlichen Körpers zählt das Hüftgelenk. Auch das Schultergelenk und das Sprunggelenk entsprechen einem Kugelgelenk.

Anatomie & Aufbau

Alle sogenannten Diarthrosen oder echte Gelenke tragen zwischen ihren Gelenkflächen einen Spalt, der als Gelenkspalt bekannt und von Knorpel überzogen ist. Als funktionale Einheit liegt das Gelenk mit seinen einzelnen Komponenten bei echten Gelenken in einer Gelenkkapsel, die aus einer äußeren Membrana fibrosa in Form von straffem Bindegewebe und einer inneren Membrana synovialis aus epithelähnlichen Bindegewebsverbänden besteht.

Die Gelenkkapsel bringt die Gelenkhöhle unter lückenlosen Verschluss und liegt schlaff an den einzelnen Gelenkkörpern an. Die äußere Membrana fibrosa der Gelenkkapsel wird durch Gelenk- oder Kapselbänder verstärkt. Gelenkbänder innerhalb der Gelenkhöhle tragen je eine Schicht aus Membrana synovialis und stehen so mit der Gelenkkapsel in Verbindung, die sogenannte Gelenkschmiere oder Synovia mit viskoser Konsistenz enthält.

Das Kugelgelenk erfüllt als echtes Gelenk alle genannten Gelenkeigenschaften. Die Gelenkpartner von Kugelgelenken bestehen aus einem annähernd kugelförmigen Gelenkkopf und einer komplementär geformten Gelenkpfanne, die den Gelenkkopf umhüllt. Als Sonderform des Kugelgelenks gilt das Nussgelenk. Bei dieser Gelenkform umfasst die Gelenkpfanne den Kopf über seinen Äquator hinaus.

Funktion & Aufgaben

Gelenke verbinden Knochen beweglich miteinander. Demzufolge erfüllen sie verschiedene Funktionen. Zum einen wirken sie stabilisierend und zum anderen geben sie Knochen ein gewisses Maß der Bewegungsfähigkeit, die über eine oder mehrere Achsen ausgeführt werden kann. Das Kugelgelenk gilt prinzipiell als vielachsiges Gelenk. Das heißt, dass seine Bewegungsachsen mindestens zwei Ebenen umgreifen. Damit sind in den meisten Kugelgelenken zumindest vier verschiedene Bewegungsarten möglich.

Als Sonderform des Kugelgelenks unterscheidet sich das Nussgelenk vom konventionellen Kugelgelenk bezüglich der Bewegungsfähigkeit. Das Bewegungsausmaß ist im Nussgelenk geringer als in einem typischen Kugelgelenk. Die Amplitude des Hüftgelenks ist bei Säugetieren zum Beispiel eingeschränkt, da es sich im engeren Sinn um ein Nussgelenk handelt.

In jedem Kugelgelenk stellt der Mittelpunkt des Gelenkkopfes den Drehpunkt des Gelenkkörpers dar. Damit ermöglicht das Kugelgelenk im Wesentlichen drei Bewegungsachsen für jegliche Bewegungsformen. Seine drei Freiheitsgrade ermöglichen dem Gelenk so Bewegungen in allen drei Raumebenen, so zum Beispiel die Abduktion und Adduktion oder die Extension und Flexion. Bei der Anatomie und Funktion von Kugelgelenken ist häufig auch von unbegrenzter Beweglichkeit die Rede. In der Praxis ist die Bewegungsfähigkeit des Kugelgelenks allerdings durch die umliegende Gelenkkapsel und ihre Ligamente (Bänder) eingeschränkt, die eine gewisse Führung bedingen.

Krankheiten

Kugelgelenke können sowohl durch angeborene Deformitäten, als auch erworbene Erkrankungen in ihrer Funktion beeinträchtigt sein. Bei einer angeborenen Hüftdysplasie passt der Gelenkkopf beispielsweise nicht ideal in die Pfanne. Das Hand-in-Handschuh-Prinzip ist damit gestört, was mit einer angeborenen Hüftluxation (Hüftdysplasie) oder der Tendenz zur Hüftluxation einhergehen kann.

Zu den bedeutensten, erworbenen Erkrankungen von Kugelgelenken zählt die Osteoarthritis beziehungsweise die Arthrose. Altersbedingt sind Kugelgelenke von einem gewissen Verschleiß betroffen, der vor allem den Knorpel betrifft. Wenn der Verschleiß das altersphysiologische Maß überschreitet, ist von Arthrose die Rede. Vor allem im Hüftgelenk wird Arthrose durch Übergewicht begünstigt, da das Mehrgewicht eine tagtägliche Mehrbelastung der Hüfte bedingt. Auch normalgewichtige Menschen können ihre Kugelgelenke allerdings überlasten, so zum Beispiel mit Leistungssport oder anderweitigen regelmäßigen Überlastungen durch monotone Bewegungen.

Andere Risikofaktoren für Arthrose sind Fehlstellungen, wie sie von Geburt an vorliegen oder durch Frakturen entstehen können. Der Knorpel baut sich bei Arthrose solange ab, bis das Gelenk steif wird und sein ursprüngliches Bewegungsausmaß verliert. Viele Menschen mit Arthrose im Schultergelenk sind so zum Beispiel nicht mehr dazu in der Lage, den Arm über den Kopf zu bewegen. Im Verlauf reiben die zusammentreffenden Knochenenden ohne jegliche Schutzschicht aneinander, nutzen sich damit ab und verursachen Schmerzen. Arthrose im Frühstadium ist durch belastungsabhängige Schmerzen gekennzeichnet. Ab einer gewissen Zeit weiten sich diese belastungsabhängigen Schmerzen auf die Ruhephasen aus.

Von der Arthrose zu unterscheiden ist die Arthritis. Dabei handelt es sich um eine Entzündung, die prinzipiell alle Gelenkarten betreffen kann und neben Gelenkschmerzen Schwellungen und Rötungen hervorruft. Arthritis im Kugelgelenk kann ebenfalls durch Überlast entstehen, aber auch durch Infektionen begünstigt werden. Eine chronische Arthritis begünstigt die spätere Erkrankung an Arthrose.

Quellen

Kapandji, A.: Funktionelle Anatomie der Gelenke. Thieme, Stuttgart 2016
Piper, W.: Innere Medizin. Springer, Berlin 2013
Zilles, K. et al.: Anatomie. Springer Medizin Verlag Heidelberg 2010

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