This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Literatur
Ein II. in Arbeit befindlicher Teil soll das Kniegelenk, ein III. das Sprunggelenk behandeln.
Die von der Prüfstelle Charlottenburg herausgebrachten Normalien sind der Anfang dazu. Könnte man auch für die wichtigsten Konstruktionskomplexe, wie Fuß, Unterschenkel, Sprung-und Ellbogengelenk usw. eine gewisse Typisierung erlangen, so wäre dies entschieden ein Fortschritt. Als Versuch in dieser Richtung ist das nach Prof. Gocht gebaute Brandenburg-Bein aufzufassen, das die Königlichen Militärwerkstätten für künstliche Glieder in Berlin herausbringen.
Nach Reulleaux fällt unter den Begriff der Kinematik einzig und allein die Lehre von den zwangsmäßigen Bewegungen. Trotz dieser Auffassung habe ich in nach-folgendem den Begriff der Kinematik in dem Sinne gebraucht, daß ich sowohl darunter die Lehre von den Bewegungsvorgängen wie auch von den diese Bewegung bewirkenden Kräften verstehe. Es erscheint mir dies um so eher zulässig, als wir ja auch bei der Statik nicht nur die geometrische Anordnung der Kräfte, sondern auch die den Gleichgewichtszustand bewirkenden Kräfte selbst verstehen.
Unter zwangsläufiger, gelenkiger Verbindung eines Elementenpaares verstehe ich eine solche gelenkige Verbindung, bei der durch die Form der gegenseitig abgegrenzten, voneinander getrennten, aber sich ständig berührenden Gelenkflächen die gegeneinander bewegten Gelenkteile zwangsläufig so geführt werden, daß für sie nur ganz bestimmte, beschränkte, von der Größe irgendwelcher Krafteinwirkung unabhängige Bewegungs-möglichkeiten übrig bleiben. Von diesen zwangsläufigen Gelenkverbindungen sind wohl zu unterscheiden solche Gelenkverbindungen, deren Gelenkbeweglichkeit auf der größeren oder geringeren Nachgiebigkeit des verbindenden Materials oder auf der festeren bzw. loseren Verbindung der Gelenkteile beruht. Die Bewegungen dieser letztgenannten Verbindungsarten sind an keine mathematisch definierbare Form gebunden.
Nach R. Fick, Handbuch der Anatomie und Mechanik der Gelenke,3, 302, ist das Ellbogengelenk ein Scharniergelenk mit verschiedenen, um eine Mittelachse schwankenden Momentanachsen. Für unsere kinematische Betrachtungsweise ist es vollkommen gleichgültig, ob das Gelenk eine einzige Hauptachse mit oder ohne Momentanachsen hat.
Ich sehe hier zunächst von denjenigen Fällen ab, in denen das Gelenk gegenüber äußeren Krafteinwirkungen durch die Muskeln in jeder beliebigen Stellung, wie sie für die betreffende Arbeitsverrichtung von Vorteil ist, fixiert werden kann.
Nach Strasser I, Seite 95, handelt es sich bei den Kreisbewegungen der Extremitäten nicht um eine im gleichen Sinne weitergehende Drehung um eine Achse, welche durch das Gelenk und die Mitte der vom Gliedende beschriebenen Kreisfigur geht, sondern um die Kombination zweier Hin-und Herbewegungen um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen, welche der Kreistigur ungefähr parallel laufen. Die eine dieser Bewegungen beginnt und endet jeweils um den vierten Teil einer ganzen Periode später als die andere, wobei die Phasendifferenz während der ganzen Bewegung sich stets gleich bleibt.
H. Strasser I, Seite 90: Die charakteristische Gelenkform und die bei den einzelnen Individuen beobachteten Abweichungen sind nicht allein auf stoffliche Determinanten, welche den einzelnen Zellen eigen, zurückzuführen, sondern vor allem auch durch gewisse mechanische Momente, wie z. B. durch die wirkenden Muskeln, bedingt.
W. Nagel, Handbuch der Physiologie des Menschen.4, 574.
Im Ellbogengelenk lassen sich elastische Züge oder Federn wegen der engen Raumverhältnisse nur schwer anbringen.
Bei der Anwendung von elastischen Zugorganen haben wir neben der den Laufwiderstand erzeugenden Spannkraft noch die aus der Aufspeicherungsarbeit gewonnenen Kräfte, welche die Gelenkteile wieder in ihre Ausgangsstellung zurückzuführen bestrebt sind.
Die Pro-und Supinationsbewegung erfolgt natürlich hinsichtlich ihres Mechanismus nicht nur im Ellbogen-, sondern auch im Handgelenk. Für die vorliegenden Ausführungen kann dies jedoch unberücksichtigt bleiben.
Die Befestigung am Stumpf allein kommt nur da in Frage, wo Arbeit mit dem Kunstarm nicht geleistet werden soll. In allen anderen Fällen ist als Aufhängepunkt der Schultergürtel mit seinen breit und kräftig ansetzenden Muskelmassen zu wählen. Der Stumpf kommt grundsätzlich nur als Steuerungsorgan in Betracht.
An und für sich ist die Feststellung mittels einer einzigen Schraube zweifellos das technisch Vollkommenere und daher auch Erstrebenswertere. Der Umstand, daß die bisherigen Ausführungsformen dieser Art sehr oft versagten, beweist zunächst nur die Schwierigkeit des Problems und die Unzulänglichkeit der bislang vorliegenden Anordnungen. Das Prinzip als solches wird davon nicht berührt.
Vgl. hierzu Max Böhm, Der Glied-Ersatz für den Schwerarbeiter. Abschn. Armgerät. Arch. f. Orthop. u. Unfall-Chir. 1.
Das Bestreben des Invaliden, unter seinen Mitmenschen durch sein Kunstglied möglichst wenig aufzufallen, sollte nicht nur Verständnis, sondern auch Förderung finden, denn dieser Wunsch ist mit als Faktor in Rechnung zu stellen, wenn man es dahin bringen will, daß die Prothese getragen und benützt wird.
Bei äußerster Beugestellung schließt der natürliche Ober-Unterarm einen Winkel von 35 bis 40 Grad ein. Diese Beugemöglichkeit auch beim künstlichen Ellbogengelenk zu erhalten, ist für eine Reihe von Verrichtungen, wie Halten des Telephonhörers, zum Mundführen des Löffels u. a. mehr außerordentlich wichtig.
Die von der Charlottenburger Prüfstelle geforderten 130 Grad sind vielleicht theoretisch richtig, auf keinen Fall jedoch praktisch begründet. Arbeitsverrichtungen, bei denen der Bewegungsumfang der Sichelbewegung diese Größe erreicht, dürften selten sein.
Der Bewegungsumfang des Ellbogengelenks ist nach Geschlecht und Alter verschieden. Beim Mann beträgt er durchschnittlich 135 Grad, bei dem Kind und bei der dem infantilen Typus nahestehenden Frau erheblich mehr. So gibt R. Fick, l. c. 291, bei einem jungen Weib den Bewegungsumfang mit 175 Grad an.
Die Verkleinerung des Bewegungsumfanges ist nach R. Fick, l. c. zurückzufuhren auf ein Größerwerden des Olekranon und des Processus coronoideus. Dies ist besonders an solchen Individuen nachzuweisen, die stark mit ihren Armen zu arbeiten haben.
Natürlich läßt sich auch beim mechanischen Gelenk der die Gelenkbewegung begrenzende Ausschlag durch Anbringen elastischer Mittel abfedern, doch wird davon beim Ellbogengelenk selten Gebrauch gemacht.
Die Hemmung der Ellbogenstreckung bzw. Beugung kommt nach R. Fick, l. c., wenn auch nicht immer so doch in der Regel durch den Anschlag des Olekranon in der Fossa olecrani zustande.
Der Begriff der Feststellung ist, gleichgültig mittels welcher mechanischer Einrichtung die Feststellung erfolgt, stets ein relativer und gilt nur innerhalb der Grenze der für das Gelenk berechneten Beanspruchung. Wird diese maximal zulässige Beanspruchung überschritten, so bricht bei der Rastenfeststellung der Zahn, während bei der Reibungsfeststellung die gegeneinander gepreßten Gelenkflächen zu gleiten anfangen.
Danach ist die mittels Reibung herbeigeführte Feststellung eines Gelenkes nur ein besonderer Anwendungsgrad des funktionellen Laufwiderstandes. Dies läßt sich besonders klar in den Fällen demonstrieren, wo das Ellbogengelenk für verschiedene Gewichte festgestellt wird. Die Reibung (der Laufwiderstand), die ausreicht, um das Gelenk für 100 g festzustellen, versagt bei Belastung (desselben Hebelarmes) mit 1000 g. Die Gelenkflächen fangen an zu gleiten. Gerade darin scheint mir gegenüber der Rastenfeststellung, die ausbrechen und plötzlich versagen kann, ein großer Vorteil zu liegen.
Besteht die hier entwickelte Auffassung zu Recht, so müßte eine Vergrößerung des Laufwiderstandes genügen, um dem knöchernen Gerüst seinen Halt zu geben. Da sich dies durch einen äußeren Eingriff in einfacher Weise nicht erreichen läßt, käme nur der Versuch in Betracht, das Verhalten der Gelenke bei schlaffen Lähmungen innerhalb eines Mittels von annähernd gleichem spezifischen Gewicht wie des Körpers (z. B. Wasser) zu betrachten. Die Gelenkteile wären dann annähernd gewichtslos, der noch vorhandene Laufwiderstand also relativ größer. Aus dieser Betrachtung ergibt sich vor allem auch die Tatsache, daß nicht die Schwerkraft für sich allein genommen die Lageveränderung der Teile gegeneinander bewirkt, sondern ihr Zusammenwirken mit den in der Unterstützungsfläche gegebenen Widerständen des Bodens.
Der Muskeltonus ist also für die geordnete Gelenkfunktion des knöchernen Gerüstes unerläßliche Bedingung. Neben ihm haben, von einzelnen, später zu besprechenden Fällen abgesehen, die bandförmigen Verbindungen, der Luftdruck usw., nur sekundäre Bedeutung.
Dem Begriff des funktionellen Laufwiderstandes liegt das Merkmal der günstigsten Arbeitsbediugung zugrunde. Nun läßt sich rein somatisch auch noch ein physiologischer bzw. ein pathologischer Laufwiderstand unterscheiden. Bei Spasmen, bei funktionellen Gelenkstörungen, die besonders häufig nach Verschüttung zu beobachten sind, haben wir verschiedene Formen des pathologischen Laufwiderstandes vor uns.
Dies gilt praktisch nur für lange, d. h. im unteren Drittel abgesetzte Oberarmstümpfe. Bei kürzeren ist der Amputierte nicht in der Lage, auf den Kunstarm im Sinne einer Drehbewegung zu wirken.
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Mit 3 Abbildungen im Text.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Wildermuth, F. Zur Theorie des Mechanismus des künstlichen Gelenkes. Arch. f. Orthop., Mecahno. u. Unf.-Chir 17, 77–91 (1919). https://doi.org/10.1007/BF02597963
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02597963