Art. genus – Knäled

Typ av led: Synovial (äkta), sammansatt led, modifierad gångjärnsled
Ligament: Lig. collaterale mediale, lig. collaterale laterale, lig. cruciatum anterior, lig. cruciatum posterior, lig. transversum genus, lig. coronarium och lig. patellae
Rörelser: Flexion (140˚), extension (0˚), flexionsrotation
Loose-pack: 25° flexion
Close-pack: Max extension och utåtrotation av tibia
Kapsulärt mönster: Flexion, extension

Art. genus, knäleden, är en äkta, sammansatt led av typen gångjärnsled. Knäleden är kroppens största led och bildas av femur, tibia och patella. Det är den led som utsätts för den största mekaniska belastningen, och vid statisk belastning kan krafterna mellan skelettdelarna nå 300-400 kg.

Huvudrörelserna i knäleden är flexion och extension och leden betecknas därför mekaniskt som en gångjärnsled. Dock kan det även ske en rotation vid flekterat läge, vilket gör att leden ofta kallas för en modifierad gångjärnsled.

Led och ledhåla

Knäledens ledhåla är den största av kroppens ledhålor och är väldigt komplex. I knäleden finns det ursprungligen tre ledhålor, som dock smälter samman redan i fosterlivet. Man kan därför säga att det finns flera leder/delar i knäleden:

• En pars femuropatellaris – femuro-patellarleden
• Två partes femurotibiales (medial och lateral) – femuro-tibiallederna

Pars femuropatellaris bildas mellan femur och patella. På patella är ledbrosket särskilt tjockt och kan vara 6-7 mm. I femuro-patellarleden bildas två ledytor: facies patellaris femoris på femur och facies articularis patellae på patella. Facies patellaris femoris delas av en vertikal styrkam till två ytor. Facies articularis patellae delas även den upp i två ytor. I denna led är det små områden som har kontakt med varandra samtidigt. När knäleden är fullt extenderad har den nedre delen av patella kontakt med femur, medan det vid ca 90 grader flexion är den övre delen av patella som har kontakt med femur. Patella är ett sesamben och har som främsta funktion att öka momentarmen för m. quadriceps. Momentarmen varierar mellan ca 45-55 mm.

De andra lederna, femuro-tibiallederna, ligger som namnet indikerar mellan femur och tibia och det finns alltså två stycken. I dessa leder ledar ledhuvudet (condylus femoris) med ledpannan (condylus tibia). Med knäleden menas främst denna led.

Ledkapseln

Givet inkongruensen mellan tibia och femur är ledstabiliteten beroende av de omgivande ledstrukturerna, som ledkapsel och ligament. Knäledens stabilitet varierar genom dess rörelseomfång, där kongruensen och stabiliteten är som störst i full extension, vilket brukar benämnas som ledens close-pack.

När leden befinner sig i flexion minskar spänningen i ledkapsel och ligament, och en större translation i leden tillåts. Detta påvisas tydligt i och med att det i ett flekterat läge även tillåts en rotation i knäleden. Knäledens loose-pack är omkring 25 grader knäflexion.

Knäledens ledkapsel är stor och slapp, och består av att yttre fibröst laget och ett djupare tunt synovialmembran. Generellt sätt fäster de yttre fibrösa delarna av kapseln superiort på tibia och inferiort på femur. Posteriort i knäleden fäster den fibrösa kapseln proximalt om femurkondylerna och distalt om tibiakondylerna. Knäskålen, patella, samt quadricepssenan och lig. patellae förstärker den anteriora delen av den fibrösa kapseln. På vardera sida av knät förstärks kapseln av retinacula patellae mediale och laterale. Medialt, lateralt och posteriort förstärks ledkapseln av kapsulära ligament.

Synovialmembranet klär insidan av den fibrösa kapseln. Synovialmembranets funktion är att förse leden med ledvätska som smörjer leden och förser ledens avaskulära strukturer (t.ex. meniskerna) med näring. Synovialmembranet klär korsbanden, plica alares och plica infrapatellaris, men inte meniskerna.

I knäleden finns det en fettkudde, corpus adiposum infrapatellare, som ligger mellan synovialmembranet och den fibrösa kapseln. När knäleden är extenderad kan denna fettkudde synas som en liten bula på båda sidorna om patella. När man sedan flekterar knäleden sugs fettkudden in i leden och fyller upp den.

Ledhuvud

Knäledens ledhuvud utgörs av femurcondylerna; condylus medialis femoris och condylus lateralis femoris. Bilden nedan visar kondylerna på höger femur. Dessa ledytor avgränsas baktill av fossa intercondylaris femoris och framtill av facies patellaris.

Femurkondylerna har sin böjning posteriort. De främre delarna har kontakt med tibia vid extension och vid ökad flexion kommer de bakre, böjda delarna av femur komma i kontakt med tibia. Detta gör att kontaktytan mellan femur och tibia minskas, och en rotation möjliggörs.

Ledpanna

Ledpannorna i knäleden, condylus tibia, har två ledytor, facies articularis condylus, som ledar mot femur. Dessa ligger bredvid varandra med en liten upphöjning, eminentia intercondylaris, mellan dem. Denna ledar mot fossa intercondylaris femoris och hjälper till att säkra stabiliteten leden. Mellan ledytorna finns även en area intercondylaris anterior och posterior, där bland annat ligament fäster.

Ledbrosk

Ledytorna i knäleden är klädda av hyalint brosk. På femur är broskets tjocklek ca 7 mm. På tibia är ledbrosket ungefär dubbelt så tjock i ledpannans mitt jämfört med i kanterna.

Menisker

Den dåliga kongruens som finns mellan ledytorna i knäleden förbättras via de två meniskerna. Förutom att förbättra kongruensen har meniskerna som funktion att fördela trycket i knäleden på så stor yta som möjligt, att minska friktionen mellan tibia och femur samt att vara stötabsorberande.

Knäledens menisker har formen som en halvmåne. De har sin bas ut mot ledkapseln och har skarpa och tunna kanter som sträcker sin in i leden. Meniskerna är som tjockas perifert och blir tunnare centralt. Undersidorna är platta, medan översidorna är konkava för att passa mot femurs konvexa yta. Ytterst fäster de mot ledkapseln och innerst fäster de till area intercondylaris.

Meniskerna är uppbyggda av fibröst brosk och kollagena fibrer. Brosket gör att de fungerar som en stötdämpare i knäleden, och gör att de anpassar sig i sin form till femurkondylerna. Detta i sin tur gör att trycket i knäleden fördelas på en så stor yta som möjligt. De kollagena fibrerna gör att meniskerna även är dragelastiska och sega.

Den mediala menisken, meniscus medialis, har en C-form och fäster långt framtill och baktill på tibia och är relativt öppen. Menisken är bunden till tibiakanten anteriort och lateralt genom lig. coronarium.

Den mediala menisken är mindre rörlig än den laterala på grund av dess fästen samt att lig. collaterale mediale fäster in till den. Därför kan det uppstå stora spänningar i den mediala menisken vid kombinerad flexion och utåtrotation, vilket kan leda till en meniskskada.

Den laterala menisken, meniscus lateralis, har en form som fyra femtedelars cirkel och fäster intill eminentia intercondylaris med båda sina ändar. Posteriort är menisken bunden till lig. meniscofemorale posterius som löper längs med det bakre korsbandet.

Meniskerna är som regel ihopbundna framtill av lig. transversum genus. De öppna anteriora och posteriora fästena av meniskerna kallas för anteriora respektive posteriora hornen.

Olika rörelser i knäleden orsakar förskjutningar av meniskerna. Vid flexion förskjuts de bakåt, vid extension framåt och vid rotation följer de femurkondylerna.

Ligament

I knäleden finns det ett antal ligament som hjälper till att stabilisera leden, bland annat två korsband och två kollateralligament. Ligamentens funktion är att bidra till knäledens stabilitet genom att kontrollera följande:

• Överextension
• Varus- och valguspositionen
• Anterior och posterior translation av tibia i förhållande till femur
• Medialt och lateral rotation av tibia i förhållande till femur
• Rotatorisk stabilitet

Vidare kan de olika ligamentens funktion variera beroende på exempelvis vilken position knäleden befinner sig i och hur knäleden belastas.

Korsband

Vi har två stycken korsband, lig. cruciatum. Ett främre (lig. cruciatum anterior, ACL) och ett bakre (lig. cruciatum posterior, PCL).

Det främre korsbandet fäster med sin ena ände till area intercondylaris anterior och de främre ändarna av meniskerna. Det löper sedan bakåt, uppåt och lateralt för att fästa till insidan av den laterala femurkondylen. Ligamentet har som huvudsaklig funktion att bromsa anterior translation av tibia i förhållande till femur, men bidrar även till att begränsa överextension samt att öka den rotatoriska stabiliteten.

ACL består av två delar, en anteromedial del och en posterolateral del. Den anteromediala delen spänns när knäleden flekteras, medan den posterolaterala delen spänns när knäleden extenderas. Detta medför att det främre korsbandet kan bibehålla en spänning i såväl knäextension- som flexion, även om graden av spänning varierar under rörelsen och är som lägst vid ca 30 grader knäflexion.

Aktivering av hamstringsmuskulaturen hjälper ACL genom att begränsa en anterior translation av tibia, medan aktivering av quadriceps har motsatt effekt och istället ökar den anteriora translationen. ACL-skada är en allvarlig knäskada som relativt ofta uppstår i idrotter som fotboll, handboll och innebandy.

Det bakre korsbandet fäster till area intercondylaris posterior på tibia. Det löper sedan uppåt, framåt och medialt för att fästa till den mediala femurkondylen. Ligamentet har som huvudsaklig funktion att bromsa posterior translation av tibia i förhållande till femur. Dessutom bidrar PCL i viss del till att begränsa varus, valgus och rotation. PCL är starkare och har en större tvärsnittsarea jämfört med ACL, och PCL-skada är mindre vanligt än ACL-skada.

Det bakre korsbandet har också två delar, en posteromedial del och en anterolateral del. När knäleden är nära full extension är den större och starkare anterolaterala delen slapp, medan posteromediala delen spänns. Vid 80-90 grader knäflexion spänns den anterolaterala delen och den posteromediala delen blir slapp.

Sidoligament – kollateralligament

Vi har även två ligament på sidan av knäleden, dessa kallas för lig. collaterale mediale och laterale.

Lig. collaterale mediale (MCL) är sidoligamentet på insidan av knäleden. Det är ca 15 mm brett och har sitt ursprung på epicondylus medialis femoris. Ligamentet har både djupa och ytliga stråk. De djupa stråken ligger invävda i ledkapseln och fäster till den mediala menisken och condylus medialis tibia. De långa stråken fäster 4-5 cm distalt om den mediala kondylens ledyta. Den primära funktionen från MCL är att begränsa valgusrörelser i knäleden och utåtrotation av tibia, och sekundärt bidrar MCL till att begränsa anterior translation av tibia. MCL har en stor blödtillförsel, vilket ger ligamentet goda möjligheter att läka efter MCL-skada.

Lig. collaterale laterale (LCL) är sidoligamentet på utsidan av knäleden. Det utgår från epicondylus lateralis femoris och fäster till caput fibulae på fibula. I motsats till MCL fäster inte LCL till menisken eller ledkapseln. LCL ses som ett extrakapsulärt ligament. Den primära funktionen från LCL är att begränsa varusrörelser i knäleden, men ligamentet bidrar delvis även till att begränsa utåtrotation av tibia.

Övriga ligament

Lig. patellae är ett ligament som fortsätter från quadricepssenan distalt om patella. I detta ligament ligger patella innesluten. Ligamentet fäster på tuberositas tibiae. Det är ett mycket starkt ligament. Ligamentet kan skadas, ofta hos personer som hoppar mycket, och skadan kallas därför för hopparknä, eller patellar tendinopati. Ligamentet kallas också för patellarsenan.

Lig. coronarium fungerar som förstärkningar av ledkapseln. Det löper från den anteromediala och anterolaterala kanten av tibia till de två meniskerna.

Lig. transversum genus är ett ligament som anteriort binder ihop de två meniskerna.

Det finns även fler ligament som lig. popliteum obliquum, lig. popliteum arcuatum och patellarretinaklet.

Framtill och lateralt i knät finns tractus iliotibialis. Denna löper lateralt på benet, över epicondylus lateralis, och fäster lateralt på tibia. När senan glider mot epicondylus lateralis kan man få smärta, vilket ofta kallas löparknä.

Bursor

I knäleden finns det ett antal bursor (slemsäckar). Bursa suprapatellaris är den största bursan och ligger under quadricepssenan 3-4 cm proximalt om knäskålen. Bursa subcutanea prepatellaris finns på framsidan av knäskålen. Mellan huden och tuberositas tibiae samt lig. patellae finns två bursor: bursa subcutanea infrapatellaris och bursa subcutanea tuberositas tibiae.

Andra bursor är:

• Bursa infrapatellaris profunda
• Bursa subpopliteus
• Bursa m. semimembranosi
• Bursa subtendinea m. gastrocnemii medialis

Knäledens rörelser

Den primära rörelsen i knäleden är flexion och extension, även om det i mindre utsträckning dessutom kan ske inåt- och utåtrotation samt varus och valgusrörelser.

Vid passiv rörelse kan rörligheten i knäflexion uppnå 130-140 grader. Normal gång på platt underlag kräver ungefär 60-70 grader flexion, medan trappgång uppåt kräver ungefär 80 grader flexion och sittande kräver ungefär 90 grader flexion. Knäleden ska kunna nå 0 grader extension, det vill säga helt sträckta knän. Det anses dock ofta vara normalt med upp till 5 grader överextension.

Vid 90 graders knäflexion tillåts en total rotation på ungefär 35 grader, där utåtrotationen (ca 0-20 grader) är något större än inåtrotationen (ca 0-15 grader).

Musklernas verkan på knäleden

Det finns många muskler som passerar knäleden och således påverkar dess rörelse. Här nedan är ett urval av dessa muskler

Knäflexorer

• M. semitendinosus
• M. semimembranosus
• M. biceps femoris
• M. gastrocnemius
• M. sartorius
• M. gracilis
• M. popliteus

Knäextensorer

• M. vastus medialis
• M. vastus lateralis
• M. vastus intermedius
• M. rectus femoris