Gangabweichungen im Zusammenhang mit Schmerzsyndromen des Unterschenkels und des Fußes

Originale Autorin Stacy Schiurring basierend auf dem Kurs von Damien Howell

Top-Beitragende Stacy Schiurring, Jess Bell, Kim Jackson und Lucinda hampton

Einleitung(edit | edit source)

Dieser Artikel befasst sich mit Gangabweichungen im Zusammenhang mit Schmerzsyndromen des Unterschenkels und des Fußes. Auch wenn sich diese Informationen auf bestimmte Körperregionen konzentrieren, sollten Sie nicht vergessen, dass der menschliche Körper innerhalb einer kinetischen Kette funktioniert. Keine Bewegung geschieht jemals völlig isoliert und ohne Wirkung auf eine andere.(1)

Für eine Übersicht über den Gangzyklus lesen Sie bitte diesen Artikel. Einen Überblick über Gangabweichungen finden Sie in diesem Artikel. Einen Überblick über gängige Begriffe und Definitionen zum Thema Gang finden Sie in diesem Artikel.

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Übersicht über die Anatomie ( edit | edit source )

Die Region des Sprunggelenks ist der Teil der unteren Extremität, der den distalen Teil des Unterschenkels und den proximalen Teil des Fußes umfasst. Er umfasst das Sprunggelenk, ein Gelenk zwischen Tibia und Fibula und den Talus des Fußes.

Der Fuß ist der Teil der unteren Extremität, der sich distal zum Sprunggelenk befindet. Er ist auf der dorsalen Seite von einer locker anhaftenden Haut bedeckt. An der Fußsohle bedeckt ihn eine dicke, unbehaarte Haut, die zäh ist und stark an der darunter liegenden plantaren Aponeurose haftet. Der Fuß besteht aus 26 kleinen Knochen, die für die Gewichtsbelastung und die Kraftverteilung zuständig sind. Durch die knöcherne Ausrichtung entstehen drei Bögen, die eine effiziente Gewichtsverteilung ermöglichen und gleichzeitig eine Kompression der neurovaskulären Strukturen der Fußsohle vermeiden. Die drei Gewölbe (das mediale und das laterale Längsgewölbe sowie das Quergewölbe) bilden zusammen eine architektonische Kuppel, die zu den stärksten Tragwerken gehört, die der Menschheit bekannt sind.(2)

Bitte lesen Sie den verlinkten Artikel, um einen detaillierteren anatomischen Überblick über Fuß und Sprunggelenk zu erhalten.

Bodenreaktionskräfte ( edit | edit source )

Beispiel für eine vertikale Bodenreaktionskraft.

Die Bodenreaktionskraft ist die Summe aller Kräfte, die vom Boden auf den Körper übertragen werden.(1) Die Bodenreaktionskraft wird aus allen Richtungen beeinflusst: vertikal, anterior-posterior und medial-lateral. Diese Kräfte werden in der Regel mit einer dreidimensionalen Kraftmessplatte gemessen und aufgezeichnet.(3)

Beispiel für eine anterior-posteriore Bodenreaktionskraft

Beim Gehen ist die vertikale Bodenreaktionskraft die größte Komponente der gesamten Bodenreaktionskraft. Sie erzeugt Kräfte, die größer sind als das gesamte Körpergewicht einer Person pro Schritt. Die aufgezeichnete Kurve der vertikalen Bodenreaktionskraft besteht aus zwei Spitzen: die erste ist die der Stoßbelastung oder „passive Spitze“ (Gewichtsübernahme beim Fersenaufprall auf den Boden), während die zweite einer „aktiven Spitze“ (Abdruck / push-off) entspricht.(3)(4) Die passive Spitze wird durch den Druck des Fußes gegen den Boden verursacht, während die aktive Spitze durch die aktive Kraft entsteht, die der Fuß ausübt, wenn er sich vom Boden wegdrückt. Die anterior-posteriore Bodenreaktionskraft umfasst eine Bremsspitze und eine Vortriebsspitze.(3) Die einzigartigen Muster dieser Spitzen veranschaulichen die Belastungskräfte an den Gelenken und Muskeln der unteren Extremität. Diese in der gesamten Extremität spürbaren Kräfte können die Entwicklung oder Verschlimmerung von muskuloskelettalen Überlastungs- oder Stressverletzungen beeinflussen.(4)

Bei der Interpretation einer Bodenreaktionskurve gilt: Je steiler die Kurve, desto größer sind die Stoß- bzw. Aufprallkräfte. Die Kurve der anterior-posterioren Kurve (Bremskräfte) wird negativ sein. Im Allgemeinen gilt: Je größer die Kräfte, desto größer das Risiko von Stress- oder Überlastungsverletzungen.(1)

Im folgenden Video erhalten Sie einen schnellen und dennoch detaillierten Überblick über die Bodenreaktionskräfte während des menschlichen Gangzyklus. Dieses Video veranschaulicht in hervorragender Weise, wie sich die Bodenreaktionskräfte in verschiedene Richtungen verschieben, während sich die Person durch den Raum bewegt.

(5)

Gangabweichungen(1) ( edit | edit source )

Gangabweichung Erwartetes Bewegungsmuster Abweichendes Bewegungsmuster Sekundäre Zeichen im Zusammenhang mit abweichenden Bewegungen
Verzögerte Fersenanhebung – „late heel off“(6)

d.h.: verlängerter Fersenkontakt

Die Ferse des hinteren Fußes hebt kurz vor dem Aufsetzen des vorderen Fußes vom Boden ab. Die Ferse des hinteren Fußes bleibt über den Moment des Fersenauftritts des vorderen Fußes hinaus auf dem Boden.

  • Kann aufgrund eines anatomisch längeren Beins auftreten
  • Hyperextension des Knies in der terminalen Standphase
  • Hyperflexion des Knies in der terminalen Standphase
  • Eine Verringerung der Auf- und Abwärtsbewegung des Massenschwerpunkts
  • Das Erscheinungsbild eines „geriatrischen Gangs“
Verfrühte Fersenanhebung – „early heel off“(6)

d.h.: vorzeitige Fersenablösung

(Dasselbe wie oben) Die Ferse des hinteren Fußes verlässt den Boden vor dem Fersenauftritt des vorderen Fußes.

  • „Federnder“ Gang
  • Zehenspitzengang
  • Kann aufgrund eines anatomisch kürzeren Beins auftreten
  • Hyperextension des Knies in der terminalen Standphase
  • Hyperflexion des Knies in der terminalen Standphase
  • Verstärkte Auf- und Abwärtsbewegung des Massenschwerpunkts
  • Lauter Fersenauftritt
Doppelschrittlänge zu lang Beim Gehen ist, von lateral betrachtet, der lineare Abstand zwischen dem Fußauftritt und dem Massenschwerpunkt der Person relativ kurz. Beim Gehen ist, von lateral betrachtet, der lineare Abstand vom Fußauftritt bis zum Massenschwerpunkt der Person zu groß.
  • Vergrößerung des Fußwinkels im Verhältnis zum Boden
  • Lauter Fußauftritt
  • Sichtbare Vibrationen des Laufbands beim Gehen auf dem Laufband
  • Wadenmuskel oder Unterschenkel scheinen zu „zittern“
  • Vermehrte oder Hyperextension des Knies, insbesondere beim Fersenauftritt
  • Vermehrte Hüftextension in der terminalen Standphase
  • Fuß kann ggf. die Mittellinie überkreuzen
  • Geringe Gangkadenz, weniger als 120 Schritte/min; geringe Laufkadenz, weniger als 180 Schritte/min
„Toe out“ d.h. Zehen zeigen nach außen(7) Beim Gehen steht die Fußlängsachse, von anterior oder posterior gesehen, 5-10 Grad nach außen im Verhältnis zur Progressionslinie (Fortbewegungslinie)

  • In der Regel sieht man in der Ansicht von posterior nur zwei der lateralen Zehen.
Mehr als 10 Grad Außenrotation des Fußes relativ zur Progressionslinie.

  • In der Ansicht von posterior während des Gehens sind mehr als zwei der lateralen Zehen sichtbar.
  • Es besteht eine Asymmetrie im Ausmaß des „toe out“ zwischen den unteren Extremitäten der betroffenen Person.
  • Tritt bei Hallux limitus oder bei Arthrose des ersten MTP-Gelenks (Großzehengrundgelenk) auf.
  • Kann aufgrund eines anatomisch kürzeren Beins auftreten
  • Lateral ausgerichtete Patella
  • Die popliteale Hautfalte verläuft schräg von superior-medial nach inferior-lateral
  • In der Ansicht von posterior ist der laterale Malleolus sichtbar, der mediale Malleolus jedoch nicht.
„Toe in“ d.h. Zehen zeigen nach innen(7) Beim Gehen und in der Ansicht von posterior sollte die Großzehe nicht zu sehen sein. Die Großzehe ist beim Gehen in der Ansicht von posterior sichtbar.

  • Es besteht eine Asymmetrie im Ausmaß des „toe in“ zwischen den unteren Extremitäten der betroffenen Person.
  • Tritt bei Hallux limitus oder bei Arthrose des ersten MTP-Gelenks (Großzehengrundgelenk) auf.
  • Kann aufgrund eines anatomisch längeren Beins auftreten
  • Die popliteale Hautfalte verläuft schräg von superior-lateral nach inferior-medial
  • Medial ausgerichtete Patella
  • In der Ansicht von posterior ist der mediale Malleolus sichtbar, der laterale Malleolus jedoch nicht.
Lauter Fußauftritt Es wird erwartet, dass der Fußauftritt ein Geräusch erzeugt. Das Geräusch ist bezeichnend für die Bodenreaktionskraft. Wenn das Geräusch des Auftretens asymmetrisch zwischen den unteren Extremitäten oder zwischen der nicht schmerzhaften und der schmerzhaften Seite ist.
  • Laute Einzel- oder Doppelgeräusche während demselben Fußauftritt
  • Geringe Kadenz mit langer Doppelschrittlänge
  • Vergrößerter Winkel des Fußes relativ zum Boden mit einer verlängerten Zeitspanne, in der nur die Ferse Kontakt hat
  • Die Ferse bleibt in der frühen Standphase länger auf dem Boden
Abdrehen der Ferse – „heel whip“ Dies ist die einzige Gangabweichung, die im Übergang von der Stand- zur Schwungphase auftritt.

Beim Gehen, von posterior betrachtet, ist eine Drehung der Ferse und des Fußes um 5-10 Grad in der transversalen Ebene während der Ablösung des Fußes vom Boden zu erwarten

Wenn der Winkel des Abdrehens der Ferse größer als 10 Grad ist.

Eine weitere Abweichung liegt vor, wenn das „heel whip“ auf einer Seite stärker ist als auf der anderen.

  • Kann aufgrund eines anatomisch längeren Beins auftreten
  • Wahrscheinlich durch muskuläre Ungleichgewichte in der Hüfte bedingt
  • Schräge popliteale Hautfalte
  • Kein „Tageslicht“ zwischen den Knien
  • Der Fuß überkreuzt die Mittellinie des Körpers
  • Anzeichen übermäßiger Abnutzung an der Unterseite des Schuhs unter den Mittelfußköpfen, wo Scher- oder Verdrehungskräfte auftreten
Übermäßige Pronation Von posterior betrachtet steht eine gedachte Linie, die den Calcaneus oder die Fersenkappe des Schuhs in zwei Hälften teilt, senkrecht zum Boden.

In der Ansicht von posterior:

  • Sind zwei oder weniger der lateralen Zehen zu sehen
  • Ist das Os naviculare nicht sichtbar
In der Ansicht von posterior:

  • Hebt sich die Ferse des Schuhs vom Boden ab
  • Kippt die gedachte Linie, die den Calcaneus oder die Fersenkappe des Schuhs in zwei Hälften teilt, nach medial
  • Sind mehr als zwei der lateralen Zehen zu sehen
  • Steht das Os naviculare plantarflektiert und abduziert
  • Kontralaterales Absinken des Beckens
  • Kein „Tageslicht“ zwischen den Knien
  • Valgus-Thrust des Knies
  • Valgusstellung des Knies
  • Schräge popliteale Hautfalte
Fehlender Windlass-Effekt

d.h.: vermehrte Dorsalextension des Großzehengrundgelenks

Während des Vorfußkontakts/der terminalen Standphase beträgt die Dorsalextension des ersten MTP-Gelenks (Großzehengrundgelenk) normalerweise 35-65 Grad.

  • In der Ansicht von lateral verlagert sich dadurch der proximale Anteil des ersten Mittelfußknochens nach dorsal bzw. das Längsgewölbe hebt sich an (Windlass-Effekt oder Windlass-Mechanismus)
  • Während des Vorfußkontakts/der terminalen Standphase beträgt die Dorsalextension des ersten MTP-Gelenks (Großzehengrundgelenk) mehr als 65 Grad.
  • In der Ansicht von lateral verlagert sich der proximale Anteil des ersten Mittelfußknochen nicht nach dorsal bzw. das Längsgewölbe wird nicht angehoben (fehlender Windlass-Effekt)
  • Übermäßige Pronation
  • Abdrehen der Ferse – „heel whip“
  • Vermehrte Hüftextension
  • Knieextension in der terminalen Standphase
Verminderte Dorsalextension des Großzehengrundgelenks Während des Vorfußkontakts/der terminalen Standphase beträgt von lateral gesehen die Dorsalextension des ersten MTP-Gelenks (Großzehengrundgelenk) normalerweise 35-65 Grad. Während des Vorfußkontakts/der terminalen Standphase beträgt die Dorsalextension des ersten MTP-Gelenks (Großzehengrundgelenk) weniger als 35 Grad.
  • Fehlender Windlass-Effekt

Was ist der Windlass-Effekt (Windlass-Mechanismus)?

Eine Studie aus dem Jahr 2004,(8) die im Journal of Athletic Training veröffentlicht wurde, beschreibt diesen Mechanismus folgendermaßen:

  • Eine Seilwinde (engl. „windlass“) ist das Spannen eines Seils oder Kabels.
  • Die Plantarfaszie „simuliert ein Kabel“, das zwischen dem Calcaneus (Fersenbein) und den Artt. metatarsophalangeales (MTP-Gelenke / Zehengrundgelenke) befestigt ist.
  • Durch die Dorsalextension in der Vortriebsphase des Gangs wird die Plantarfaszie um die Mittelfußköpfchen gespannt. Diese Straffung der Faszie verkürzt den Abstand zwischen Calcaneus und den Ossa metatarsalia und hebt das mediale Längsgewölbe an. Diese Verkürzung der Plantarfaszie ist das kennzeichnende Prinzip des Windlass-Mechanismus.
  • Vom Fersenauftritt bis zur Gewichtsübernahme: Die Pronation des Fußes vergrößert den Abstand zwischen Calcaneus und Ossa metatarsalia. Durch diese Dehnung wird die Plantarfaszie unter Zugspannung gesetzt.
  • Von der mittleren Standphase bis zur Vortriebsphase (d. h. der Zeitraum vom Ende der mittleren Standphase, wenn sich die Ferse hebt, bis zur Zehenablösung(9)): Die Supination des Fußes führt dazu, dass der Fuß zu einem starren Hebelarm wird, der den Windlass-Mechanismus nutzt, um den Gang vorzutreiben (Propulsion). Wie bei der Pronation üben auch die bei der Supination auftretenden Kräfte Spannung auf die Plantarfaszie aus.(8)

Schmerzsyndrome im Zusammenhang mit Gangabweichungen(1) ( edit | edit source )

Gangabweichung Assoziierte Schmerzen

und Schmerzsyndrome

Verzögerte Fersenanhebung – „late heel off“

d.h.: verlängerter Fersenkontakt

  • Vordere Leistenschmerzen
  • Hüftschmerzen
  • Verletzungen des Labrum acetabuli
  • Vordere Knieschmerzen
  • Patellofemorale Arthralgie
  • Vordere Sprunggelenkschmerzen
  • Impingement des Sprunggelenks
  • Achillessehnenschmerzen (verhältnismäßig lange Achillessehne aufgrund einer Sehnenverlängerung oder eines Sehnenrisses)
  • Plantarer Fersenschmerz
Verfrühte Fersenanhebung – „early heel off“

d.h.: vorzeitige Fersenablösung

  • Vordere Knieschmerzen
  • Patellofemorale Arthralgie
  • Achillessehnenschmerzen (verhältnismäßig kurze Achillessehne)
  • Schmerzen am Sprunggelenk
  • Plantarer Fersenschmerz
  • Metatarsalgie
  • Vorfußschmerzen
Doppelschrittlänge zu lang
„Toe out“, Zehen zeigen nach außen
  • Koxarthrose
  • Gonarthrose
  • Gangbild kann auch nach einem totalen Gelenkersatz als Gewohnheit bestehen bleiben
  • Patellofemorale Arthralgie
  • Mediales tibiales Stresssyndrom
  • Stressfraktur der Tibia
  • Achillessehnenschmerzen
  • Plantarer Fersenschmerz
  • Metatarsalgie
„Toe in“, Zehen zeigen nach innen
  • Vordere Knieschmerzen
  • Patellofemorale Arthralgie
  • Mediales tibiales Stresssyndrom
  • Tendinopathie des M. tibialis posterior
  • Plantarer Fersenschmerz
  • Metatarsalgie
  • Schmerzen durch Hallux valgus
Lauter Fußauftritt
  • Iliotibiales Bandsyndrom
  • Mediales tibiales Stresssyndrom
  • Stressfraktur;
  • Plantarer Fersenschmerz
Abdrehen der Ferse – „heel whip“
  • Gluteale Tendinopathie
  • Anteriore und/oder laterale Knieschmerzen
  • Patellofemorale Arthralgie
  • Iliotibiales Bandsyndrom
  • Mediales tibiales Stresssyndrom
  • Stressfraktur der Tibia
  • Metatarsalgie
  • Hallux valgus
Übermäßige Pronation
  • Tendinopathie der Glutealmuskulatur
  • Patellofemorale Arthralgie
  • Mediales tibiales Stresssyndrom
  • Tendinopathie des M. tibialis posterior
  • Plantarer Fersenschmerz
  • Hallux valgus
Fehlender Windlass-Effekt
  • Plantarer Fersenschmerz
  • Sesambeinentzündung
  • Hallux valgus
  • Metatarsalgie
Verminderte Dorsalextension des Großzehengrundgelenks
  • Plantarer Fersenschmerz
  • Hallux limitus(10)
  • Arthrose im Großzehengrundgelenk (erstes MTP-Gelenk)
  • Enchondrom der Großzehe
  • Gutartiges Chondrom
  • Hallux valgus
  • Sesambeinentzündung
  • Metatarsalgie

Ressourcen(edit | edit source)

Empfohlenes Video über Gangabweichungen:

(11)

Empfohlene Fachartikel:

Referenzen(edit | edit source)

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Howell, D, Gait Deviation Associated with Pain Syndromes in the Lower Leg and Foot. Gait Analysis. Plus. 2022
  2. The Editors of Encyclopaedia Britannica. Foot. Available from: https://www.britannica.com/science/foot (accessed 28/05/2022).
  3. 3.0 3.1 3.2 Yu L, Mei Q, Xiang L, et al. Principal Component Analysis of the Running Ground Reaction Forces With Different Speeds. Front. Bioeng. Biotechnol.. 2021; 9:629809.
  4. 4.0 4.1 Jiang X, Napier C, Hannigan B, Eng JJ, Menon C. Estimating vertical ground reaction force during walking using a single inertial sensor. Sensors. 2020 Jan;20(15):4345.
  5. JYouTube. Ground Reaction Force During the Gait Cycle | Alexandra Kopelovich.
    Available from: https://www.youtube.com/watch?v=Y2RHvicAM2o (last accessed 29/05/2022)
  6. 6.0 6.1 Kang MH. Influence of ankle dorsiflexion range of motion on heel-rise time during gait. Journal of Physical Therapy Science. 2018;30(5):694-6.
  7. 7.0 7.1 Mousavi SH, van Kouwenhove L, Rajabi R, Zwerver J, Hijmans JM. The effect of changing foot progression angle using real-time visual feedback on rearfoot eversion during running. PloS one. 2021 Feb 10;16(2):e0246425.
  8. 8.0 8.1 Bolgla LA, Malone TR. Plantar fasciitis and the windlass mechanism: a biomechanical link to clinical practice. Journal of athletic training. 2004 Jan;39(1):77.
  9. Kawalec JS. 12 – Mechanical testing of foot and ankle implants. In Friss E, editor. Mechanical testing of orthopaedic implants. Woodhead Publishing, 2017. p231-53.
  10. Viehofer, A. F., Vich, M., Wirth, S. H., Espinosa, N., & Camenzind, R. S. (2019). The Role of Plantar Fascia Tightness in Hallux Limitus: A Biomechanical Analysis. J Foot Ankle Surg, 58(3), 465-469.
  11. YouTube. Gait Deviations: Compensations at Ankle & Foot | Alexandra Kopelovich. Available from: https://www.youtube.com/watch?v=nekqkxLeGOw (last accessed 30/05/2022)


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