Degenerative Veränderungen der Fingergelenke bei Sportkletterern

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Fingergelenke Beim Sportklettern
1Hochholzer T, 2Schöffl V
Degenerative Veränderungen der
Fingergelenke bei Sportkletterern
Osteoarthrosis in Fingerjoints of Rockclimbers
1Privatklinik der Kreuzschwestern, Hochrum
2Sektion Sportorthopädie – Sportmedizin, Chirurgie der oberen Extremität, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie,
Klinikum Bamberg
Zusammenfassung
Radiologische Veränderungen der Fingergelenke bei Sportkletterern sind
bekannte Tatsachen und es besteht auch eine deutliche Relation zur Anzahl
der Kletterjahren. Allerdings gibt es wenig Daten ob Klettern im Spitzenbereich
zur vermehrten Arthrosebildung in den Fingergelenken führt. Es wurden in der
vorliegenden Untersuchung retrospektiv Röntgenbilder von 165 Sportkletterern
im oberen Leistungsbereich untersucht. Das Durchschnittsalter lag bei 32,8
Jahren (19-56 Jahre). Unterschieden wurde in der radiologischen Auswertung
zwischen adaptiven Veränderungen wie Kortikalisverdickung, Ansatzverkalkung
der Sehnenansätze und Gelenkbasisverbreiterung im Mittel- und Endgelenk.
Inkongruenz des Gelenkspaltes, periartikuläre Verkalkungen und osteophytäre
Ausziehungen wurden als degenerative Veränderungen definiert. Langjähriges
Klettern mit dem dabei verbundenen intensiven Training führt schnell bei
beinahe allen untersuchten Kletterern zu Adaptionserscheinungen der
Fingergelenke. Diese Adaptionsveränderungen müssen allerdings deutlich von den
degenerativen Veränderungen unterschieden werden. Bei etwa 30% der langjährig
aktiven Sportkletterer finden sich leichte degenerative Veränderungen an den
Fingermittel- und –endgelenken im Sinne von Miniosteophyten oder geringen
Randzackenbildungen ohne dass klinisch irgentwelche Auffälligkeiten oder
Schmerzen bestehen. Lediglich bei rund 6% der Kletterer zeigten sich schwerere
Anzeichen einer Fingergelenksarthrose mit Inkongruenz des Gelenkspaltes. Bei
diesen Kletterern fanden sich auch öfters größere Osteophyten am dorsalen PIPGelenk, die oft die Strecksehnen irritieren. Im Zunehmen sind Arthrosen nach
Stressfrakturen im Fingermittelgelenk bei jugendlichen Kletterern.
SummAry
Radiographic adaptations and changes in the finger joints of adult climbers are
a well known fact and there is a positiv correlation to the years of climbing. But
there are very few data about the long term evolution of osteoarthrosis. 165 high
level rockclimbers were chosen for this study. The average age of the climbers was
32,8 years. Most of the subjects climbed a high level for many years. Radiographic
findings were grouped into physiologic stress reactions as cortical hypertrophy,
calcification of insertion of the flexor tendons and broadened joint base of PIP
and DIP. Osteoarthrosis signs were defined as decreased joint space, subchondral
space and osteophytes. Intensive training and climbing leads to adaptive reactions
of the finger joints for nearly all climbers. 30% of the long time active rockclimbers
showed minor osteoarthritic findings at the finger middle or end joint. Mostly
were seen miniosteophytes in the ap. view of the PIP- joint. Only 6% showed
serious osteoarthrosis with decreased joint space. Major osteophytes in the dorsal
segment of the middle joint were seen in 3 %, which could irritate the extendor
tendon. Also marginal sclerosis of the collateral ligaments in the PIP-joint were
found in some subjects. The number of secondary osteoarthritis after fatigue
fractures of the growth plates in adolescent climbers is increasing. Nevertheless
severe signs of osteoarthrosis are rare in elite rockclimbers and the adaptive stress
reactions do not lead to an early onset of osteoarthrosis.
Key Words: rockclimbing, osteoarthritis, fingerjoints
Schlüsselwörter: Sportkletterer, Arthrose, Fingergelenke
EINLEITUNG
Seit etwa 25 Jahren beschäftigt sich die Sportmedizin mit Verletzungen und Überlastungen beim Sportklettern. Erste radiologische Untersuchungen wurden bereits 1985 durchgeführt und
zeigten Veränderungen an den Fingergelenken (2, 3, 15). MRT
Untersuchungen aus den Jahren 1988-92 weisen eine Anzahl adaptiver Veränderungen auf (4). Nach starken Belastungen kommt
es immer wieder zu Schwellungen der Fingergelenke. Diese Gelenkschwellungen und die vermeintliche hohe Belastung beim
Klettern ergab immer wieder die Fragestellung, ob intensives
Sportklettern über Jahre nicht zu einer vermehrten Arthrosebildung der Fingergelenke führen könnte. Nun liegen Röntgenbilder
145
und Verläufe von Kletterern vor, die ihren Sport mehr als 20 Jahre
ausüben.
Methode
Retrospektiv wurden Röntgenbilder der Hände von 165 Sportkletterern aus unserer Sportambulanz untersucht. Der Altersdurchschnitt
betrug 32,8 Jahre (19-56 Jahre), darunter 7 Frauen. Radiologisch wurden standardisiert die betroffene Hand a.p. und der Ring- oder Mittelfinger seitlich untersucht. Einschlusskriterien waren Kletterer, die
ihren Klettersport mindestens 5 Jahre ausübten und nach der UIAA
–Schwierigkeitsskala mindestens den Grad 7 kletterten.
Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin Jahrgang 60, Nr. 6 (2009)
Fingergelenke BEIM Sportklettern
Abbildung 1a: aus Keinath C:
Verletzungen und Überlastungen beim
Sportklettern. Dissertationsarbeit TU
München 1990. Hier sieht man eine der
beiden hauptsächlichen Möglichkeiten
einen Griff zu fixieren: das schonende
das Auflegen der Finger an kleinen
Griffen – deutlich zu sehen, dass hier
weder die Gelenke punktuell belastet
werden noch das Ringband unter einer
maximalen Anspannung steht. Dieser
Griff sollte vorwiegend eingesetzt werden und gerade auch bei jugendlichen
Kletterern trainiert werden.
Abbildung 1b: modifiziert nach Feldmeier
C: Verletzungen und Schäden der Hand.
Zuckschwerdt Verlag S. 151. Hier sieht
man die andere der beiden hauptsächlichen Möglichkeiten einen Griff
zu fixieren: das sogenannte Aufstellen
der Finger, hier kommt es zu einem
Überbeugen im Mittelgelenk und einer
Überstreckung im Endgelenk. Das
Überbeugen und Überstrecken belastet
vor allem das Gelenk selbst, auch die
Beugesehnen werden am Ringband
maximal umgelenkt.
Belastungen der Fingergelenke beim Klettern
Mit Sicherheit gibt es keine andere sportliche Betätigung, bei der
die Fingergelenke mehr belastet werden als beim Sportklettern (2).
Schwere knöcherne Verletzungen sind jedoch eher Sonderfälle.
Häufiger sind Verletzungen im Bereich der Beugesehnen, wobei der
Riss des A2-Ringbandes zur typischen Verletzung des Sportkletterers geworden ist (5, 6, 16, 19,20).
Analysiert man die Belastung der Fingergelenke beim Klettern, muss man zwischen verschiedenen Fixierungsmöglichkeiten
unterscheiden:
• das „Auflegen“ der Finger
• das Aufstellen der Finger
• Einfingerlöcher
• Finger- oder Handrisse
Beim „Auflegen“ der Finger an kleinen Griffen oder Leisten treten
weder im Bereich der Fingermittel- oder –endgelenke größere Belastungsspitzen auf, noch wird der Beugesehnenapparat mit den
stabilisierenden Ringbändern größeren Umlenkungen und den damit verbundenen Reibungserhöhung belastet.
Beim „Aufstellen“ der Finger dagegen werden durch eine enorme
Druckbelastung die Gelenkflächen der Mittel- und –endgelenke
punktuell belastet. Auch treten enorme Umlenkungskräfte im Beugesehnen-Ringbandapparat auf (Abb. 1a und b).
Jahrgang 60, Nr. 6 (2009) Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin Abbildung 2: Seitliches Bild des
Ringfingers eines männlichen
Sportkletterers (24 Jahre, Kletterzeit 6
Jahre). Deutliche konvexe Hypertrophie
der Kortikalis.
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Abbildung 3: Röntgenbild der Hand eines
Kletterers (40 Jahre, Kletterzeit 28 Jahre
Kletterzeit) der absoluten Spitzenklasse.
Geringe Verbreiterung der Gelenkfläche
im Mittelgelenk mit subchondralen Sklerosierungen ohne jegliche degenerative
Veränderungen.
Tabelle 1: Röntgenbefunde bei 165 Kletterern im oberen Schwierigkeitsgrad
(erste Zahl tatsächliche Anzahl, in Klammern Anzahl in %). Die auffällig hohe Anzahl
an arthrotischen Veränderungen bei Kletterer die seit 5 – 10 Jahren klettern, ist in
dieser Gruppe auf die Epiphysenverletzungen zurückzuführen.
Kletterzeit in Jahren
5-10
>10
>15
Anzahl
(n=65)
(n=48)
(n=29)
>20
keine Veränderungen:
14 (22)
4 (8)
0 (0)
0 (0)
Anpassungsreaktionen:
51 (31)
44 (91)
29 (100)
13 (100)
Kortikalisverdickung
40 (37)
34 (70)
21 (72)
12 (92)
Subchondrale Sklerosierung
28 (43)
27 (56)
23 (79)
12 (92)
Ansatzverkalkung SF/PF-Sehne
12 (18)
16 (33)
8 (27)
7 (53)
Gelenkbasisverbreiterung PIP
29 (45)
32 (66)
19 (65)
7 (53)
Gelenkbasisverbreiterung DIP
37 (57)
37 (77)
26 (89)
20 (41)
18 (62)
4 (30)
(n=13)
8 (61)
Arthrotische Veränderungen:
11 (17)
Periartikuläre Verkalkungen:
1 (2)
2 (5)
7 (24)
4 (30)
Osteophyten PIP
3 (5)
11 (22)
17 (58)
4 (30)
Osteophyten DIP
0 (0)
4 (8)
4 (13)
4 (30)
Gelenkspaltverschmälerungen
2 (3)
1 (2)
0 (0)
2 (15)
Inkongruenz d. Gelenkspaltes
6 (9)
1 (2)
0 (0)
3 (23)
SF=Superfizialissehne; PF=Profundussehne; PIP=Proximales Interphalengealgelenk;
DIP=Distales Interphalangealgelenk
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Fingergelenke Beim Sportklettern
Abbildung 6: Klinisches Bild der Hände
1982 (54 Jahre, etwa 30 Kletterjahre).
Das Bild zeigt die massiv geschwollenen
Fingermittelgelenke damals in der aktiven Zeit. 1984-87 Op eines beidseitigen
Carpaltunnelsyndroms und Gyon´schen
Logensyndroms.
Abbildung 7: MRT der Hände 1982. Hier
sind hypertrophe kleine Handmuskeln,
Beugesehnen und Seitenbänder im PIPGelenk mit Ergussbildung zu sehen.
Abbildung 4: Mittelfinger eines männlichen Kletterers (37 Jahre, 22 Jahre Kletterzeit) mit deutlichen Verkalkungen im
PIP-Gelenk. Klinisch keine Instabilität,
auch kein größeres Trauma erinnerlich.
Abbildung 5: a.p. Röntgenbild des
Ringfingers eines männliches Kletterers
((32 Jahre, Kletterzeit 12 Jahren). Spitze
Ausziehung am radialen Gelenkspalt des
PIP-Gelenks. Kein Trauma erinnerlich.
Abbildung 8: Röntgenbild des Mittelfingers des gleichen
Kletterers mit 50 Jahren, 6 Jahre nach Beendigung des
aktiven Kletterns. Am Ringfinger kleine Kapselverkalkung im
Endgelenk, deutliche Verbreiterung des Endgelenks, geringer
im Mittelgelenk. Kleine, spitze knöcherne Ausziehung am
Grundgelenk. Die Gelenkspalte sind weit und gut erhalten.
Derzeit keine Beschwerden und freie Beweglichkeit der Finger.
Abbildung 9: Mittelgelenk eines männlichen Kletterers (54 Jahre, Kletterzeit mehr
als 30 Jahre). Der Gelenkspalt ist gut erhalten, auch wenn er im DIP-Gelenk und
im palmaren Anteil des PIP-Gelenkes etwas asymmetrisch erscheint. Auffällig die
großen Traktionsosteophyten am PIP-Gelenk, die oft den Strecksehnenapparat und
die Kapsel reizen.
Bei Einfingerlöchern und Rissen kommen
zusätzlich zu Druckbelastungen auch Drehbewegungen auf die Fingergelenke zu, die hauptsächlich den Kapselbandapparat belasten.
Radiologische Befunde
In der Analyse der Röntgenbilder haben wir versucht, Anpassungsreaktionen von eindeutig degenerativen Veränderungen zu trennen
(Tab. 1).
Adaptive Veränderungen
Wir konnten als Anpassungsreaktion am Knochen bei langjährig aktiven Kletterern eine deutlich verdickte und konvexartig verbreiterte
Kortikalis der Fingerphalangen feststellen (Abb. 1). Im Gegensatz
dazu war der Markraum verringert. Die Ansätze der Sehnen am Knochen, besonders der Superficialis- und Profundussehne, zeigten sich
häufig als knöcherne Ausziehungen am Fingermittel- und geringer
am Fingerendgelenk. Auch Verbreiterung der Gelenkflächen im Mittel147
gelenk (Konsolenverbreiterung) fanden sich als Anpassungsreaktion, wobei die Konsolenverbreiterung nicht mit osteophytären Randreaktionen verwechselt werden darf. Schwieriger ist die Beurteilung
einer vermehrten subchondralen Sklerosierung, da dies sehr von der
Aufnahmetechnik abhängig ist. Trotzdem meinen wir – auch gerade
im Vergleich mit einer Gruppe von „Nichtkletterern“ die vermehrten
subchondralen Sklerosierungen (Abb. 2) nachweisen zu können
(16). Diese als Anpassungsreaktionen beurteilten Veränderungen
lassen sich einzeln, aber auch alle zusammen an den Röntgenbildern
nachweisen. Erste Reaktionen treten vereinzelt bei Sportkletterern
bereits nach zwei bis drei Jahren intensiven Kletterns auf.
Degenerative Veränderungen
Einfacher ist die Beurteilung eindeutiger degenerativer Veränderungen wie Gelenkspaltveränderungen, Inkongruenz des Gelenkspaltes, periartikulärer Verkalkungen, osteophytäre Ausziehungen und Randzackenbildungen. Diese Veränderungen waren
im gesamten Patientengut in etwa 30 % zu sehen. Hierbei handelte es sich aber meist nur um minimale degenerative Veränderungen (Miniosteophyten). Deutliche Arthrosen konnten wir nur
Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin Jahrgang 60, Nr. 6 (2009)
Fingergelenke BEIM Sportklettern
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Abbildung 10 a,b,c: Verlauf einer
Epiphysenverletzung über 9 Jahre. Am
rechten Bild war der Kletterer 15 Jahre.
Hier zeigte sich bereits im dorsalen
Anteil der Epiphyse ein leichtes Klaffen
– typischer Hinweis auf eine beginnende
Loslösung. Trotz Diagnosestellung
und Therapieempfehlung erfolgte
keine Entlastung. 9 Monate später
der Abbruch der dorsalen Epiphyse.
8 Jahre später der Zustand mit
starker Verbreiterung des Gelenks und
unregelmäßiger Gelenkfläche.
bei unter 10 % der Kletterer finden, wobei hier die Kletterer mit
Zustand nach Wachstumsfugenverletzungen herausragten (7 %).
Periartikuläre Verkalkungen - besonders im Bereich des ulnaren und radialen Seitenbandes am PIP-Gelenk - sind relativ
häufig zu sehen. Sie korrelieren jedoch selten mit Gelenkspaltverschmälerungen und sind meist auf schlecht ausgeheilte Verletzungen des Seitenbandapparates zurückzuführen. In einigen
Fällen jedoch – in denen Traumata ausgeschlossen sind, scheint
die Verkalkung auf häufigen „Torsionsstress“ beim Fixieren der
Finger in Fingerlöchern oder Rissen zurückzuführen zu sein.
Bei diesen Kletterern fand sich auch klinisch keine Instabilität
(Abb. 4).
Bei Kletterern, die mehr als zehn Jahre klettern, konnten auch
zunehmend Miniosteophyten an den MCP-, den PIP- und den DIPGelenken gefunden werden. Diese Ausziehungen sind im a.p. Bild
gut zu sehen, meist ohne Veränderungen im seitlichen Bild (Abb.
5, 6, 7, 8).
Als schwerwiegendste degenerative Veränderung konnten
wir bei 6 langjährigen Kletterern dorsale Osteophytenbildung an
den PIP- und DIP-Gelenken feststellen. Die meisten dieser Kletterer suchten unseren Rat wegen schmerzhafter Verdickungen der
PIP-Gelenke auf. Klinisch zeigte sich neben einem Druckschmerz
oft auch ein Schnappphänomen und eine Irritation Streckapparats am PIP-Gelenk, das sich bei Bewegung regelmäßig auslösen
ließ. Im Röntgenbild finden sich große Traktionsosteophyten im
palmaren und dorsalem PIP-Gelenk, die teilweise ausgeprägte
Ausziehungen aufweisen. Dass hier die dorsale Streckerhaube
gereizt wird, ist anhand des Röntgenbildes gut nachvollziehbar.
Weniger klinische Beschwerden wurden hingegen – trotz der beträchtlichen Osteophytenbildung – am DIP-Gelenk angegeben. In
allen Fällen fand sich nur eine geringe Einschränkung der Extension im PIP-Gelenk bis höchstens 10 Grad. Die Flexion war nicht
eingeschränkt, auch lag - außer dem Schnappphänomen – kein
Belastungs- oder Bewegungsschmerz vor (Abb. 9).
Diese im Röntgenbild erhebliche erscheinenden Osteophytenbildung war in drei Fällen mit einer geringen Inkongruenz der Gelenkflächen im PIP- und im DIP verbunden. Der Gelenkspalt selbst ist
in keinem der drei Fälle verschmälert. Alle drei Kletterer betreiben
ihren Sport seit mehr als fünfundzwanzig Jahren.
Jahrgang 60, Nr. 6 (2009) Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin Gelenkspaltveränderungen sieht man auch bei sehr jungen Kletterern bei einem Zustand nach Epiphysenverletzungen, wie man
sie seit etwa 14 Jahren zunehmend sieht (6, 7). Diese Stressfrakturen
treten bei überhohen Belastungen im Alter von 14-16 Jahren auf.
Insgesamt können wir auf eine Anzahl von nun 42 Kletterern mit
Wachstumsfugenlösungen zurückblicken. Wird diese Stressfraktur
nicht erkannt oder ausgeheilt, kann es zu erheblichen Deformitäten und Achsenabweichungen kommen. Als Frühdiagnose eignet
sich – falls das Röntgenbild bei klinischen Verdacht unauffällig ist
- das MRT. Hier kann man in den T1-gewichteten Sequenzen die
Nekrose des Gelenkanteils gut erkennen. Bei fehlender Entlastung
und Therapie kann es auch zu Veränderungen der Gelenkflächen
kommen (Abb. 10 a,b,c).
Diskussion
Zahlreiche Untersuchungen belegen, dass zyklische Bewegungen
und sportliche Belastungen großer Gelenke zu Reaktionen des Knochens, besonders des subchondralen Knochens führen (1, 13, 21, 22).
Auch konnte in den letzten Jahren nachgewiesen werden, dass es
zu einer Dickenzunahme des Knorpels bei sportlichen Belastungen
kommt (11). Bei Sportarten mit cyclischen Bewegungen wie Radfahren sind keine größere Arthroseentwicklung am Kniegelenk
bekannt (10). Langstreckenläufer zeigen bei regelgerechten anatomischen Verhältnissen der Hüften und der Knie keinen größeren
Verschleiß (12). Dagegen sind hohe Druckspitzen (Skifahren, Gewichtheben oder lange statische Druckbelastungen (Klettern) ungünstig für Gelenke (11). Auch häufige Mikroverletzungen im Sport
können zur Arthrose führen.
Bei endgradigen Gelenkstellungen (Überstreckung der Fingerendgelenke und maximale Beugung der Fingermittelgelenke beim
Klettern) und hohen Druckbelastungen fällt der Schutz weg, den
das Gelenk durch die Spannung der Muskulatur besitzt. Die Belastung ist nun relativ punktuell und nicht mehr gleichmäßig über
das gesamten Gelenk verteilt. Folge sind häufige Ergussbildung der
Fingergelenke nach starker sportlicher Belastung. Trotzdem ist es in
der Zusammenschau sämtlicher Röntgenbilder und besonders bei
den Kletterern, die schon lange diesen Sport ausüben (>10 Jahre)
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Fingergelenke Beim Sportklettern
erstaunlich, dass relativ wenig schwer degenerative Veränderungen
vorliegen. Die sichtbaren radiologischen Veränderungen der Fingergelenke beim Kletterer unterscheiden sich auch grundsätzlich
von denen von Patienten mit Heberden- oder Bouchardarthrose.
Besonders entzündliche, destruierende oder instabile Gelenksveränderungen konnten wir nie feststellen. Lediglich bei drei Kletterern zeigten sich leicht inkongruente Gelenkspalte an den PIP- und
DIP- Gelenken, ohne dass der Gelenkspalt massiv verschmälert war.
Interessant ist, dass die klinischen festgestellten Veränderungen bei
langjährigen Kletterern mit Streckdefizit in den Fingermittelgelenken bis zu 15 Grad nach Beendigung der aktiven Laufbahn rückläufig waren. Die meisten radiologisch geringfügigen Veränderungen
fielen auch bei diesen Kletterern klinisch nicht auf.
Weiterhin ist mit Sicherheit ein interessanter Aspekt, dass einige
der langjährigen Spitzenkletterer (6 Kletterer, Kletterzeit über 20
Jahre) überhaupt keine degenerativen Veränderungen aufweisen.
Beunruhigend ist immer noch die zunehmende Anzahl an
jungendlichen Sportkletterern mit Epiphysenverletzungen (7,8).
Obwohl bei frühzeitiger Diagnosestellung und entsprechend langer
Entlastung die Stressfraktur ohne Folgen ausheilen kann, ist nun
bereits eine Anzahl an deutlichen präarthrotische Deformitäten,
Achsenfehlstellungen und Arthrosen bekannt. Weitere Aufklärung
der Trainer und Aktiven ist hier nötig.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass Klettern im Spitzenbereich nicht zwangsläufig zu vermehrt degenerativen Veränderungen der Fingergelenke führen muss. Individuelle Faktoren,
Intensität des Kletterns sowie Art der Trainingsmethoden scheinen entscheidend für die Entwicklung der Fingergelenksarthrose
zu sein.
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Korrespondenzadresse:
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