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Os metatarsale (Mittelfußknochen)

Bei den Ossa metatarsalia I bis V handelt es sich um kurze Röhrenknochen, die gemeinsam den anatomischen Mittelfuß bilden.

In der klinischen Terminologie sind sie dem Vorfuß zuzuordnen. Von den fünf Knochen pro Seite liegen lediglich die Ossa metatarsalia I und V dem Untergrund auf und stellen damit zwei der drei wesentlichen Auflagepunkte des Fußes dar. Die dazwischenliegenden Ossa metatarsalia II bis IV liegen weiter kranial und sind Teil des nicht aufliegenden Fußgewölbes. 
 

Aufbau

Gemeinsam ist den Ossa metatarsalia ihr Aufbau aus jeweils einem Caput ossis metatarsi (Kopf), einem Corpus ossis metatarsi (Schaft) und einer proximalen Basis ossis metatarsi.

Sie sind angedeutet keilförmig und besitzen auf ihrer Plantarseite eine konkave Wölbung. Darüber hinaus besitzen die Knochen einige Unterscheidungsmerkmale:

Os metatarsale 1 / 1. Mittelfußknochen - kraniale Ansicht


Das am weitesten medial gelegene Os metatarsale I ist das kürzeste und zugleich massivste der Ossa metatarsalia. Lateral an seiner Basis befindet sich die Tuberositas ossis metatarsi I, plantar am Caput sind zwei Rinnen und Sesambeine zur Muskelführung vorhanden. Die Schneide des Corpus ossis metatarsi I ist nach kranial gerichtet, die der nach lateral folgenden Ossa metatarsalia II, III und IV zeigen nach plantar.

Os metatarsale 2 / 2. Mittelfußknochen - kraniale Ansicht

Das Os metatarsale II ist der längste der Metatarsalknochen, seine Basis reicht bis zwischen die proximal angrenzenden Knochen.

Os metatarsale 5 / 5. Mittelfußknochen - kraniale Ansicht

Am äußeren Fußrand befindet sich das Os metatarsale V, welches als zweitdickstes Os metatarsale einen deutlich rundlicheren Querschnitt hat. Wie das Os metatarsale I besitzt es eine laterale Tuberositas ossis metatarsi V, bei etwa einem Zehntel der Bevölkerung findet sich auf der Plantarseite ein weiteres Sesambein.

Gelenkbeteiligung und Bänder

Articulationes tarsometatarsales (Lisfranc-Gelenk, Fußwurzel-Mittelfuß-Gelenke)

Articulationes tarsometatarsales / Tarsometatarsalgelenk - mediale Ansicht

In den Artt. tarsometatarsales artikulieren die Facies distales der distalen Fußwurzelknochen mit den proximalen Flächen der Basen der Ossa metatarsalia. Speziell bestehen die Gelenkverbindungen zwischen folgenden Knochen:

  • Os cuneiforme mediale & Os metatarsale I
  • Os cuneiforme intermedium & Os metatarsale II
  • Os cuneiforme laterale & Os metatarsale III
  • Os cuboideum & Ossa metatarsalia IV und V

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Es handelt sich ausnahmslos um Amphiarthrosen mit straffer Gelenkkapsel und unebenen Gelenkflächen, dennoch ermöglichen die Gelenke an den Ossa metatarsalia I und V einen etwas größeren Bewegungsumfang als die restlichen Verbindungen. In ihnen sind Flexion und Extension bis zu einem gewissen Grad möglich, wohingegen die Ossa metatarsalia II bis IV ausschließlich durch leichte Verschiebung und Rotation zur Pronation und Supination des Fußes beitragen.

Muskelzug entsteht vor allem durch den an der Tuberositas ossis metatarsi I ansetzenden M. fibularis longus und die an der Tuberositas ossis metatarsi V ansetzenden Mm. fibulares brevis und tertius. Zur Bandsicherung zwischen den beteiligten Knochen dienen vor allem die Ligg. tarsometatarsalia plantaria und dorsalia.

Musculus fibularis longus / langer Wadenbeinmuskel - ventrale Ansicht

Zusätzlich ziehen die Ligg. cuneometatarsalia interossea von den Ossa cuneiformia mediale und laterale zu den Ossa metatarsalia II und IV und oberflächliche Züge des am Tuber calcanei entspringenden Lig. plantare longum zu den Basen der Ossa metatarsalia II bis IV. Eine gedachte Linie entlang des entstehenden Gelenkspalts zwischen den neun Knochen ist klinisch für Amputationen relevant.

Ligamentum plantare longum / langes Sohlenband - kaudale Ansicht

Articulationes intermetatarsales (Zwischenmittelfußgelenke)

Bewegung in den Artt. tarsometatarsales zwischen den Ossa metatarsalia II bis V beziehen immer die direkt anliegenden Ossa metatarsalia ein. Die einander zugewandten Seiten ihrer Basen bilden so die Artt. intermetatarsales und bewegen sich ebenfalls als Amphiarthrosen gegeneinander. Lediglich das Os metatarsale I ist nur locker durch Bänder mit dem Os metatarsale II verbunden. Zu den Bändern zwischen den Basen der Mittelfußknochen gehören die Ligg. metatarsalia dorsalia, interossea und plantaria.

Articulationes metatarsophalangeales (Zehengrundgelenke)

Articulationes metatarsophalangeales 2-5 / Grundgelenke des 2.-5. Zehs - kaudale Ansicht

Die Artt. metatarsophalangeales stellen die Gelenkverbindungen zwischen den Capita ossum metatarsi und den Basen der Phalanges proximales (Zehengrundglieder) dar. Dabei umfassen die konkaven Gelenkpfannen der Phalanges proximales II bis V jeweils den Kopf der Ossa metatarsalia II bis V. Alle Artt. metatarsophalangeales werden plantar durch Faserknorpelplatten verstärkt, die als Lig. plantare bezeichnet werden.

Der Unterschied des Gelenkes am Caput ossis metatarsi I zu den anderen liegt darin, dass dieses nicht von einer entsprechenden Gelenkpfanne umgriffen wird, sondern weitesgehend frei in das Lig. plantare eingebettet ist. Zusätzlich dienen die zwei auf der Plantarseite vorhandenen Rinnen den Sehnen der Mm. flexor hallucis brevis und abductor hallucis als Gleitrinnen. In diese Sehnen sind die konstant vorhandenen Sesambeine eingelagert, die die Hebelwirkung der Muskeln verstärken.

Musculus flexor hallucis brevis / kurzer Großzehenbeuger - kaudale Ansicht

So trägt das Gelenk zwischen Os metatarsale I und Phalanx proximalis I zur großen Beweglichkeit des großen Zehs bei. Zur Bewegung des kleinen Zehs haben die Mm. flexor digiti minimi und opponens digiti minimi ihren Ursprung und der M. abductor minimi seinen Ansatz an der Basis ossis metatarsi V.

Kugel-und Pfannengelenk / Articulatio spheroidea

Bei allen Artt. metatarsophalangeales handelt es sich um anatomische Kugelgelenke, funktionell wirken sie jedoch als Scharniergelenke, die Extension und Flexion erlauben. Die Begrenzung des Bewegungsausmaßes erfolgt durch die Ligg. metatarsale transversum superficiale und profundum, die die Faserknorpelplatten zwischen den Ossa metatarsalia verbinden und Ligg. collateralia, die von proximal dorsal nach distal plantar ziehen und sowohl Rotation als auch Spreizung verhindern.

Mehr über die verschiedenen Gelenktypen findest du in der folgenden Lerneinheit:

Entwicklung

Alle Ossa metatarsalia entwickeln sich aus jeweils einem primären und sekundären Ossifikationskern, bei letzterem spricht man auch vom Epiphysenkern. Die primären Ossifikationskerne erscheinen in der 9. Embryonalwoche und formen von der Mitte ausgehend durch chondrale Ossifikation die Knochenschäfte. Deutlich später, zwischen dem dritten und vierten Lebensjahr, entwickeln sich die Epiphysenkerne, wobei nur das Os metatarsale I einen proximal gelegenen Epiphysenkern für die Bildung der Basis hat. Bei den Ossa metatarsalia II bis V befinden sie sich distal und bilden die Köpfe. Erst zwischen dem 17. und 20. Lebensjahr schließen sich die entstandenen Epiphysenfugen vollständig und verbinden die Bestandteile knöchern. Lediglich an der Tuberositas ossis metatarsi quinti bleibt lebenslang eine Epiphyse bestehen.

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