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Fuß

Der Fuß ist unser hochentwickeltes Trag- und Fortbewegungsorgan. Seine drei anatomischen Abschnitte, Rück-, Mittel- und Vorfuß passen sich während der menschlichen Entwicklung statischen und kinetischen Belastungen an, sodass die bei der Fortbewegung einwirkenden Kräfte optimal abgefangen werden können und die Wirbelsäule entlastet wird. Dabei übernimmt jeder der drei Abschnitte spezifische Funktionen im Rahmen der statischen und kinetischen Kraftübertragung.

Bedeutsam für die Funktionalität des Fußes ist dabei nicht nur die vorhandene Muskulatur, sondern auch das knöcherne Grundgerüst, das im Folgenden besprochen wird.

Kurzfakten zum knöchernen Aufbau des Fußes
Knochen

Fußwurzel - 7 Knochen

Talus, Calcaneus, Os naviculare, 3 Ossa cuneiformea, Os cuboideum

Mittelfuß - 5 Mittelfußknochen

Zehen - 5 Zehen aus jeweils 3 Phalangen (Ausnahme: Großzehe mit 2 Phalangen)

Gelenke und Bänder

Oberes Sprunggelenk (OSG)

Lig. deltoideum und Ligg. tibiofibulare

Unteres Sprunggelenk (USG)

Lig. talocalcaneum und Lig. calcaneonaviculare

Art. tali transversalia bildet das Chopart-Gelenk

Artt. intertarsales zwischen den Tarsalknochen distal des Chopart-Gelenks

Artt. intermetatarsales zwischen den Mittelfußknochen

Artt. tarsometatarsales verbinden Fußwurzel und Mittelfuß

Artt. metatarsophalangeales als Zehengrundgelenke

Artt. interphalangeales verbinden Phalangen der Zehen

Klinik Klumpfuß, Hohlfuß

Fußknochen

Die Fußknochen lassen sich, ähnlich wie die Knochen der Hand, in drei Abschnitte einteilen: Fußwurzel, Mittelfuß und Zehen. Jeder dieser Abschnitte besteht aus mehreren Knochen, die gelenkig verbunden sind. Diese Verbindungen werden durch zahlreiche Bänder stabilisiert.

Videoempfehlung: Fußknochen
Knöcherne Strukturen und Bänder des Fußes.

Fußwurzel 

Die Fußwurzel (Rückfuß, Tarsus) besteht aus sieben Knochen (Ossa tarsi), die einer proximalen oberen und einer distalen unteren Reihe zugeordnet sind. 

Knochen der oberen Reihe

Zur oberen Reihe gehören der Talus (Sprungbein) und der Calcaneus (Fersenbein). Sie sind übereinander angeordnet, wobei der Talus über dem Calcaneus liegt und bei der Bildung beider Sprunggelenke beteiligt ist.

Das obere Sprunggelenk (Art. talocruralis) stellt den direkten Übergang vom Unterschenkel zum Fuß dar. Das untere Sprunggelenk (Art. talotarsalis) besteht aus zwei Teilgelenken, bei denen der Talus, der Calcaneus und das Os naviculare beteiligt sind (siehe Abschnitt Gelenke und Bänder).

Der Calcaneus ist der größte Fußknochen, wodurch ihm eine wichtige Bedeutung als Druckpunkt beim aufrechten Stehen und Gehen zukommt. Von ihm entspringen die Extensoren des Fußes (Mm. extensor digitorum brevis und extensor hallucis brevis) sowie der M. quadratus plantae. Zudem dient er als Ansatzpunkt für die Achillessehne und die oberflächlichen Flexoren des Unterschenkels, die Mm. plantaris, gastrocnemius und soleus. Das besondere Merkmal des Calcaneus ist der Tuber calcanei, ein Höcker an der plantaren Seite des Knochens. Er ist Ursprungsort der Mm. abductor digiti minimi und flexor digitorum brevis.

Knochen der unteren Reihe

Die untere Reihe besteht aus dem Os naviculare (Kahnbein), den Ossa cuneiforme mediale, intermedium und laterale (Keilbeine) und dem Os cuboideum (Würfelbein).

Das Os naviculare befindet sich zwischen dem Calcaneus und den Ossa cuneiforme und ist Bestandteil des unteren Sprunggelenks, genauer dem Art. talocalcaneonaviculare. Daneben ist es Ansatzstelle für den M. tibialis posterior.

Die Ossa cuneiformea sind nebeneinander angeordnet, wobei das Os cuneiforme mediale der größte der drei Knochen ist. Er dient als Ansatz für die Mm. tibialis anterior et posterior sowie für den M. fibularis longus. Der M. tibialis posterior setzt zusätzlich auch an den Ossa cuneiforme intermedium laterale an. 

Das Os cuboideum ist würfelförmig und bildet eine direkte Verbindung zwischen den 4. und 5. Mittelfußknochen und dem Calcaneus. Nach medial ist es gelenkig an das Os cuneiforme laterale und das Os naviculare angeschlossen. Das Os cuboideum ist Ursprungsort u.a. für den M. flexor hallucis brevis.

Die beiden Reihen der Fußwurzel stehen durch Gelenke zwischen dem Calcaneus und dem Os cuboideum (Art. calcaneocuboidea) sowie zwischen dem Talus und dem Os naviculare (Art. talonavicularis) in Verbindung. Durch beide Gelenke wird eine S-förmige Gelenklinie, die Chopart-Gelenklinie, gebildet.

Mittelfuß

Der Mittelfuß (Metatarsus) besteht aus den fünf Mittelfußknochen (Ossa metatarsalia), die von medial nach lateral als Ossa metatarsalia I-V nummeriert werden. Es handelt sich um Röhrenknochen, deren Basen mit den Ossa cuneiforme und dem Os cuboideum artikulieren (Artt. tarsometatarsale). Dabei entsteht die Lisfranc-Gelenklinie. Das Caput dient der gelenkigen Verbindung mit den Grundphalangen der Zehen. 

Die Mittelfußknochen weisen eine konvexe Form auf und sind durch die Artt. intermetatarsales verbunden. Durch ihre Verbindung entsteht die Querwölbung des Fußes.

Die Mittelfußknochen sind Ursprungsort der Mm. interossei dorsales. Weiterhin sind im Bereich des Großzehengrundgelenks zwei Sesambeine ausgebildet, an denen Mm. abductor hallucis, flexor hallucis, adductor hallucis und flexor hallucis brevis ansetzen. Außerdem setzt an der Tuberositas des 5. Os metatarsale der M. fibularis brevis an.

Zehen

Analog zu den Fingern der Hand bestehen auch die fünf Zehen (Ossa digitorum pedis) aus zwei bzw. drei Phalangen, welche ebenfalls Röhrenknochen sind. Ebenso wie die Mittelfußknochen werden auch die Zehen nummeriert. Die Zehen II-V sind jeweils aus einer Phalanx proximalis, media und distalis zusammengesetzt. Die Großzehe besitzt nur zwei Phalangen.

Die Zehengrundgelenke (Artt. metatarsophalangealis) verbinden die Zehen mit dem Mittelfuß. Sie könnten als Kugelgelenke fungieren, werden allerdings durch Bänder im Bewegungsumfang eingeschränkt. Die Zehenmittel- und -endgelenke (Artt. interphalangeae) befinden sich zwischen den Phalangen und sind Scharniergelenke.

An den Phalangen der Zehen setzen zahlreiche Muskeln an. Die Grundphalanx der Großzehe dient als Ansatzpunkt für den M. extensor hallucis brevis sowie die Muskeln des Großzehenballens. An den übrigen Grundphalangen inserieren die Mm. lumbricales.

Der M. flexor digitorum brevis setzt an den Mittelphalangen II-V an. Die Endphalangen der Zehen II-V stellen den Ansatzpunkt für den M. extensor digitorum longus dar, die der Großziehe für den M. flexor hallucis longus.

Gelenke und Bänder

Im Folgenden wird ein Überblick über die Gelenke des Fußes mit den wichtigsten Bändern gegeben. Diese sind von proximal nach distal die Art. talocruralis (Oberes Sprunggelenk/OSG) und die Art. talotarsalis (Unteres Sprunggelenk/USG).

Art. talocruralis (Oberes Sprunggelenk/OSG)

Die Fußbewegungen erfolgen maßgeblich in zwei Gelenken (dem oberen und dem unteren Sprunggelenk), welche voneinander getrennt und jeweils einachsig sind.

Das OSG ist ein Scharniergelenk mit transversaler Achse und besteht aus den Epiphysen der distalen Tibia und Fibula (die sog. Malleolengabel bildend), welche den distalen Teil des Gelenks, die Trochlea tali, umgibt. Dabei bildet die Fibula den Außenknöchel (Malleolus lateralis), die Tibia bildet den Innenknöchel (Malleolus medialis). Das OSG ermöglicht die Dorsalextension bzw. die Plantarflexion (normal 25/0/45°).

Zu den relevanten Bändern des OSG zählen:

  • Das medial gelegene Lig. deltoideum, welches die Valgisierung des Fußes (das Aufklappen nach lateral) verhindert. Es besteht aus einer Pars tibiotalaris posterior et anterior, der Pars tibiocalcanea und der Pars tibionavicularis.
  • Die lateralen Ligg. tibiofibulare anterius und posterius. Diese verhindern die Varisierung des Fußes.

Art. talotarsalis (Unteres Sprunggelenk/USG)

Im USG artikulieren Calcaneus und Os naviculare miteinander, wobei sie sich um eine fast sagittale Achse drehen. Das USG ist ebenfalls ein Scharniergelenk und besteht aus zwei Gelenkteilen, dem dorsal gelegenen Art. subtalaris und dem weiter ventralen gelegenen Art. talocalcaneonavicularis. Die Gelenke werden durch das Lig. talocalcaneum getrennt.

Das distal gelegene Lig. calcaneonaviculare plantare überbrückt die Lücke zwischen den sich nicht berührenden Ossa naviculare und dem Calcaneus. Es handelt sich hierbei um ein überknorpeltes Band (Pfannenband). Das USG ermöglicht zusammen mit Tarsal-, Metatarsalgelenken und dem Chopart-Gelenk die Pro- und Supination (normal 25/0/50°).

Art. tali transversa (Chopart-Gelenk)

Die Art. tali transversa besteht aus zwei Gelenken, welche voneinander getrennt sind. Das ist zum einen das Art. talonavicularis und zum anderen das Art. calcaneocuboidea. Pro- und Supination werden durch das Art. calcaneocuboidea ermöglicht.

Weitere Fußgelenke sind:

  • Weitere Intertarsalgelenke: Gelenke (Artt. intertarsales) zwischen den Tarsalknochen distal des Chopart-Gelenks. Es handelt sich um Amphiarthrosen, die eine geringe Beweglichkeit besitzen.
  • Die Tarsometatarsalgelenke: Die Artt. tarsometatarsales sind Amphiarthrosen zwischen den distalen Fußwurzelknochen (Ossa cuneiformia mediale, intermedium und lateral und Os cuboideum) und den Basen der Ossa metatarsi. Sowohl Flexion und Extension als auch Supination und Pronation sind in geringem Umfang möglich.
  • Die Intermetatarsalgelenke: Die Artt. intermetatarsales befinden sich zwischen den Basen der Ossa metatarsi II-IV und sind ebenfalls Amphiarthrosen. Sie ermöglichen Supination und Pronation.
  • Die Metatarsophalangealgelenke: Die Artt. metatarsophalangeales (Zehengrundgelenk) sind Kugelgelenke, werden aber nur zu den Bewegungen Flexion-Extension (normal 40/0/60°) und dem Abspreizen der Zehen genutzt.
  • Die Interphalangealgelenke: Die Artt. interphalangeales sind Scharniergelenke und ermöglichen eine Flexion um 50°. In den Endgelenken ist damit eine 60-gradige Flexion und 30-gradige Extension möglich.

Funktion

Im Zusammenspiel mit der Muskulatur und dem Bandapparat bilden die Fußknochen ein einzigartiges System für das Gehen und Stehen. 

Um Kräfte, die beim Gehen einwirken, abzufangen, weiterzuleiten und ihnen vor allem standzuhalten, sind die Knochen so aneinander gebunden, dass ein Quer- und ein Längsgewölbe entsteht. Dabei bilden der Tuber calcanei sowie das Caput der Ossa metatarsi I und V Auflage bzw. Stützpunkte.

Die Querwölbung des Mittelfußes wird durch Fußmuskulatur und das Ligamentum metatarsale transversum profundum unterstützt.

Die Längswölbung deutet sich bereits in der Formgebung des Calcaneus an und zieht sich besonders an der Fußinnenseite entlang. Sie wird durch die Flexoren des Unterschenkels, plantare Fußmuskeln sowie insbesondere das Lig. plantare longum unterstützt und schützt die Mittelfußknochen vor einer Überlastung.

Videoempfehlung: Fußmuskulatur
Überblick über die Fußmuskeln.

In Neutralstellung besteht zwischen dem Fuß und dem Unterschenkel ein rechter Winkel. Dadurch ist es möglich, dass der Fuß beim Stehen und Gehen als Stütze für den Körper fungieren kann. Das Gehen selbst umfasst Gangzyklen, die aus Stand- und Schwungphasen bestehen. Die für diese Vorgänge wichtigsten Gelenke sind die Sprunggelenke und die Zehengrundgelenke.

Während der Standphase fungiert der Fuß als Stoßdämper, wobei das obere Sprunggelenk die einwirkenden Kräfte beim Auftreten des Fußes aufnimmt. Die Schwungphase wird durch einen Verblockungsmechanismus im Chopart-Gelenk eingeleitet, durch den die Kräfte aus dem Sprunggelenk weiter auf die nachfolgenden Fußwurzelknochen bis hin zum Vorfuß verteilt werden können. Gleichzeitig erhält der Fuß eine Hebelfunktion und die Beugung der Zehen ermöglicht eine Gewichtsverlagerung und Abstoßung des Körpers.

Die Anatomie des Fußes ist sehr komplex. Zur Vertiefung und Festigung deines Wissen empfehlen wir dir deshalb einige Medien aus unserer Bibliothek. Anschließend kannst du dein Wissen mithilfe unserer Quizzes überprüfen.

Klinik

Klumpfuß

Am Fuß sind vielfältige Fehlbildungen möglich, die sowohl angeboren als auch im Lebenslauf erworben sein können. Die häufigste Fehlbildung ist der angeborene Klumpfuß.

Dabei bestehen kombinierte Deformitäten an einem oder beiden Füßen in unterschiedlicher Variation. Dazu gehören ein nach innen gekrümmter Fuß (Varusstellung) mit Spitzfuß und Hohlfuß sowie ggf. eine Supinationsstellung und Adduktion der Zehen. Kontrakturen und Sehnenverkürzungen der regionalen Muskulatur kommen hinzu. 

Therapeutisch werden zumeist konservative Methoden (Physiotherapie, Schienung) sowie möglicherweise operative Korrekturen eingesetzt. Ergänzend dienen Röntgenuntersuchungen der Dokumentation des Verlaufs.

Hohlfuß

Der Hohlfuß (Pes cavus) bezeichnet eine weitere angeborene oder erworbene Fußfehlstellung, bei welcher das Fußlängsgewölbe unphysiologisch stark ausgeprägt ist. Ursachen sind u.a. Muskellähmungen durch Nervenschäden und Muskelatrophien oder eine konstitutionelle Ausbildung eines Hohlfuß. Das Os metatarsale I zeigt eine stärkere Steilstellung als das Os metatarsale V, wodurch im seitlichen Röntgenbild eine Überkreuzung der beiden Knochen erkennbar ist.

Supinationsverletzungen (Außenbandrupturen) treten häufiger auf, ebenso ist die Entstehung von Krallenzehen begünstigt. Durch die Steilstellung der Metatarsalia tritt eine starke Belastung der Mittelfußköpfchen auf, was häufig Schmerzen verursachen (Metatarsalgie). 

Aufgrund der Überschneidung zu neurologischen Erkrankungen sollte stets eine entsprechende Ursache mit bedacht werden. Die Therapie kann konservativ oder operativ erfolgen. Zu den konservativen gehören Einlagen, Innenschuhe oder orthopädische Maßschuhe, die das Fußgewölbe nicht abstützen.

Erfolgt die Diagnose früh im Kindesalter, ist die entlastende Durchtrennung der Plantaraponeurose eine Therapieoption. Bei therapierefraktärem Verlauf im Erwachsenenalter kann der Defekt durch eine dorsale Keilosteotomie behoben werden. 

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Quellen anzeigen

Quellen:

  • Wirth, C. J. (2002).Orthopädie und orthopädische Chirurgie - Fuß. Stuttgart: Georg Thieme Verlag, S. 2 ff., 112 ff.
  • Bommas-Ebert, U., Teubner, P., Voß, R. (2011). Kurzlehrbuch Anatomie und Embryologie (3. Auflage). Stuttgart: Georg Thieme Verlag, S. 201 ff.
  • Gabel, J. (2015). Funktionsanalyse des Fußes. Trauma Berufskrankheit, 17(Suppl 1), 4-9. DOI:10.1007/s10039-013-1991-0

Text, Review & Layout:

  • Nicole Gonzalez
  • Claudia Bednarek
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