Markhöhle
Die erwachsene Clavicula
Trotz des Fehlens einer Markhöhle wird die Clavicula als ein langer Knochen klassifiziert und artikuliert medial mit dem Manubrium und lateral mit dem Acromionfortsatz des Schulterblatts. Sie verläuft horizontal über die Halswurzel und ist über den größten Teil ihrer Länge subkutan. Es weist eine doppelte Krümmung in der horizontalen Ebene auf, woraus sich vermutlich sein Name ableitet – clavicula ist die lateinische Verkleinerungsform von clavis“, was Schlüssel bedeutet (Field und Harrison, 1957).1 Es gibt vier Hauptfunktionen, die dem Schlüsselbein zugeschrieben werden:
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ein knöchernes Gerüst für Muskelansätze bereitzustellen;
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als Strebe zu fungieren, die das Glenohumeralgelenk in einer parasagittalen Ebene hält und dadurch den potentiellen Bewegungsbereich des Schultergelenks vergrößert;
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die stützenden Belastungen der oberen Extremität auf das Achsenskelett zu übertragen und
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das axilläre neurovaskuläre Bündel zu schützen, wenn es vom Hals in die obere Extremität übergeht (Inman et al., 1944; Copland, 1946; Gurd, 1947; Abbot und Lucas, 1954; Howard, 1965; Moseley, 1968; Ljunggren, 1979).
Dessen ungeachtet wird die Clavicula nicht als essentiell angesehen, da eine totale Resektion (Claviculectomie) nur zu einer geringen Beeinträchtigung der Funktion führt, sofern die Muskelenden wieder angenäht werden (Copland, 1946; Gurd, 1947; Abbot und Lucas, 1954; Wood, 1986; Krishnan et al., 2007). Die totale Klavikulektomie kann in klinischen Situationen, in denen die Wiederherstellung einer normalen knöchernen Anatomie des Schlüsselbeins nicht möglich ist, ein nützliches Verfahren zur Rettung sein. Jockeys weisen eine unverhältnismäßig hohe Anzahl von Schlüsselbeinfrakturen auf, und die lange Zeit, die die Fraktur zur Heilung benötigt, verzögert die Rückkehr zur Arbeit und zum Reiten im Allgemeinen. Eine vollständige chirurgische Entfernung des seitlichen Fragments führt zu keinem Funktionsverlust, und der Jockey kann schneller wieder arbeiten, ohne eine Wiederholung einer solchen Verletzung befürchten zu müssen (Middleton et al., 1995).
Eine angeborene Abwesenheit der Schlüsselbeine ist selten und zeigt eher eine familiäre Tendenz. Der Patient leidet unter keinem Kraftverlust in der oberen Extremität und keiner Bewegungseinschränkung. Vielmehr führt das beidseitige Fehlen des Schlüsselbeins zu einer Hypermobilität in dieser Region, so dass die Schultern in der Mittellinie angenähert werden können, wenn die Arme nach vorne gebracht werden, und die Schulterblattränder überlappen können, wenn die Arme nach hinten gebracht werden (Carpenter, 1899; Schorstein, 1899; Bergsma, 1979). Unter diesen Umständen sind die Muskeln, die normalerweise am knöchernen Schlüsselbein ansetzen würden, stattdessen in einem schrägen Faserband verankert.
Das Schlüsselbein besitzt einen vorderen und einen hinteren Rand, eine obere und eine untere Fläche sowie ein mediales und ein laterales Gelenkende (Abb. 9-2). Die doppelte Krümmung des Schafts trennt den Knochen in ein mediales und ein laterales Drittel. Das mediale Zweidrittel ist im Querschnitt etwas viereckig und nach vorne konvex, wodurch die Lage der Axillarscheide, die direkt hinter dem Knochen liegt, deutlich wird. Das laterale Drittel der Clavicula ist etwas abgeflacht und konkav nach vorne, wenn es leicht nach hinten zum Schulterblatt übergeht.
Die Oberfläche der superioren Klavikula ist glatter als die der inferioren Klavikula und dient in erster Linie als Ansatzstelle für die Muskeln (Abb. 9-2A). Die Muskeln unterscheiden sich deutlich in solche, die an der medialen Seite des Knochens ansetzen (Sternocleidomastoideus und Pectoralis major), und solche, die weiter lateral ansetzen (Trapezius und Deltamuskel). Der dazwischen liegende Bereich (mittleres Drittel), der keine Muskelansätze aufweist, wurde von Anästhesisten häufig als geeignete anatomische Stelle für die Verabreichung einer supraklavikulären Blockade des Plexus brachialis verwendet (Bollini et al., 2006). Diese Stelle wird auch für die Blutentnahme bei niedrigem Venendruck gewählt, da die Vena subclavia an dieser Stelle nicht kollabieren kann, da sie von der Clavicula und ihren Faszienhüllen gestützt wird. Die Stelle ist auch entscheidend für das Verständnis des Frakturmusters, das in diesem Knochen zu sehen ist (siehe unten). Manchmal findet sich auf dieser Oberfläche zwischen den Ansätzen von Trapezius und Deltamuskel eine Furche. Diese wird durch eine venöse Verbindung zwischen der Cephalus- und der externen Jugularvene verursacht und stellt ein embryologisches Überbleibsel eines ehemals großen Venenkanals dar (Frazer, 1948).
Die untere Fläche des Schlüsselbeins weist gut entwickelte Ansatzstellen für Muskeln und Bänder auf (Abb. 9-2B). Am medialen Ende, das sich von der unteren Fläche bis zum vorderen Rand erstreckt, befindet sich die Gelenkfacette für den ersten Rippenknorpel. Diese ist im Allgemeinen durchgängig mit der Gelenkfläche des Sternums, aber es kann auch eine völlig separate Facette entstehen, über die nur beim Menschen berichtet wurde, obwohl ihre Funktion noch nicht vollständig geklärt ist (Redlund-Johnell, 1986). Posterolateral davon befindet sich ein aufgerauter Bereich für die Befestigung des sehr starken Ligamentum costoclavicularis (rhomboideum). Das Ligamentum rhomboideum ist ein wichtiger Stabilisator des Schlüsselbeins und bindet dessen Unterseite fest an die erste Rippe und ihren Rippenknorpel. Die Klavikularbefestigung des Bandes kann so stark sein, dass eine tiefe Vertiefung (Fossa rhomboidea) entsteht, die auf Röntgenbildern zu erkennen ist und mit einer avaskulären Nekrose, einer Osteomyelitis, einer Weichteilverletzung wie einem Tumor (Pendergrass und Hodes, 1937; Shulman, 1941; Treble, 1988; Paraskevas et al., 2009) oder einer syphilitischen Gummierung (Steinbock, 1976) verwechselt werden kann. Die Fossa rhomboidea wird auch als nützlich für die Geschlechts- und Altersbestimmung bei erwachsenen Personen angesehen (Rogers et al., 2000; Prado et al., 2009).
Der kleine Musculus sternohyoideus kann am hinteren Rand der erweiterten Sternum-Extremität ansetzen, hinterlässt aber nur selten Abdrücke auf dem Knochen. Der Musculus pectoralis major erstreckt sich vom vorderen Rand auf die inferiore Fläche, und hinter ihm liegt der Musculus subclavius, der eine Rinne entlang der Achse der inferioren Fläche einnimmt. Dieser Muskel hat die Aufgabe, das Schlüsselbein bei Bewegungen der Schulter zu stabilisieren (Cave und Brown, 1952). Der Subclavius kann aufgrund seiner tiefen Lage nicht ertastet werden, was zufälligerweise eine schützende Funktion haben kann, um zu verhindern, dass Fragmente eines Trümmerbruchs die Subclavia-Gefäße durchstoßen (Ellis und Feldman, 1993). Vor allem bei körperlich aktiven jungen Männern können sowohl die Sehnen des Musculus subclavius als auch des Musculus scalenus anterior eine intermittierende Obstruktion der Vena subclavia verursachen. Die Entfernung des erstgenannten Muskels lindert die Situation, ohne die funktionelle Integrität des Schultergürtels zu beeinträchtigen (McCleery et al., 1951).
Die Subclaviusrinne wird von einem vorderen und einem hinteren Grat begrenzt, die an der vorderen bzw. hinteren Schicht der Clavipectoralisfaszie ansetzen. Der Sehnenansatz des Musculus omohyoideus ist durch eine Faszienschlinge, die von der tiefen Lamina der investierenden Schicht der tiefen Halsfaszie abgeleitet ist, mit dem hinteren Kamm verbunden. Last (1973) vermutete, dass der Musculus omohyoideus beim Fötus ursprünglich zur bandartigen Gruppe der infrahyoiden Muskeln gehört, sein Ansatz jedoch durch einen Migrationsprozess seitlich entlang des Schlüsselbeins wandert, um seine endgültige Position an der suprascapulären Kerbe einzunehmen. Der Wahrheitsgehalt dieser Aussage ist etwas zweifelhaft, und es lassen sich keine weiteren Hinweise auf eine derart ungewöhnliche und umfangreiche Form der Muskelwanderung finden. Interessant ist jedoch, dass die Muskeln alle dieselben Faszien und dieselbe Nervenversorgung (ansa cervicalis) haben.
Das Klavikularnährforamen befindet sich normalerweise am hinteren Rand in den medialen zwei Dritteln, seitlich vom Punkt der maximalen hinteren Konkavität. Die Anzahl der mit der Klavikula assoziierten Nährforamina wurde umfassend untersucht, wobei am häufigsten von einem doppelten Foramen berichtet wurde, gefolgt von einem einzelnen Foramen und dann von drei oder vier Foramina (Murlimanju et al., 2011; Rai, 2014). Dies unterstützt frühere Arbeiten, in denen über die Variabilität der Anzahl der mit dem Schlüsselbein verbundenen Foramina berichtet wurde (Parsons, 1916), und könnte in einem gewissen Zusammenhang mit der Anzahl der primären Verknöcherungszentren stehen, die den Schaft bilden (siehe unten). Die Nährstoffarterie stammt von der Arteria suprascapularis ab, die tief in den Unterbauch des Musculus omohyoideus eintritt. Im Schlüsselbeinschaft können weitere Foramina vorhanden sein, die jedoch direkt durch den Knochen verlaufen (canaliculi claviculare). Diese werden durch den Durchtritt der supraklavikulären Nerven gebildet, die während der frühen Entwicklung des Knochens eingeklemmt werden (Turner, 1874). Nach dem Austritt aus dem Knochen setzen die Nerven ihren Weg fort, um die Haut über dem Musculus pectoralis major zu versorgen.
Das andere stützende Band des Schlüsselbeins ist das Ligamentum coracoclaviculare am seitlichen Ende des Knochens (Cockshott, 1992; Haramati et al., 1994). Dieses Band ist in zwei Teile gegliedert – den konoiden Teil (kegelförmig), der sich vom Processus coracoideus des Schulterblatts bis zum Tuberculum conoideum an der Unterseite des Schlüsselbeins erstreckt, und den trapezförmigen Teil, der als eher horizontaler Bogen von der trapezförmigen Linie am Processus coracoideus bis zum trapezförmigen Grat an der Unterseite des Schlüsselbeins verläuft. Das Tuberculum conoideum liegt eher posterior und medial des Trapezoidkamms, und gelegentlich kann medial des Tuberculums eine Rille sichtbar sein, die den Durchgang der Arteria subclavia markiert (Ray, 1959). Zwischen dem Processus coracoideus und dem Schlüsselbein kann ein Gelenk vorhanden sein, obwohl dies nicht üblich ist (Lewis, 1959; Aiello und Dean, 1990; Nalla und Asvat, 1995). Es ist bei Männern und Frauen gleichermaßen vertreten, und Kaur und Jit (1991) stellten in einer umfangreichen Studie fest, dass es nicht vor dem 13. Anstelle eines echten Gelenks kann eine knöcherne oder knorpelige Verbindung auftreten, die zwar nur selten Symptome verursacht, aber durch die Beeinträchtigung der freien Skapulardrehung zu einer gewissen Einschränkung der Schulterbewegung führen kann (Liebman und Freedman, 1938; Chung und Nissenbaum, 1975; Chen und Bohrer, 1990). Cho und Kang (1998) stellten fest, dass das Gelenk bei Personen unter 40 Jahren nicht vorhanden war, und vermuteten, dass sein Vorhandensein signifikant mit zunehmendem Alter korreliert. Interessanterweise fanden sie keine signifikante Korrelation zwischen der Größe der Schulterblätter und dem Vorhandensein des Gelenks.
Der Deltamuskel setzt anterior und der Trapeziusmuskel posterior am Trapezoidkamm an. Zwischen dem Trapezoidkamm und den Trapeziusansätzen befindet sich ein glatter Knochenbereich, der die Stelle markiert, an der der Musculus supraspinatus in unmittelbarer Nähe des Schlüsselbeins verläuft, wenn er sich von der Fossa supraspinata des Schulterblatts zum Tuberculum majus des Oberarmknochens erstreckt. Der subacromiale Schleimbeutel kann diese Position einnehmen.
Das mediale (sternale) Ende der Klavikula ist ungefähr oval und kann sich auf die untere Fläche erstrecken, um mit dem ersten Rippenknorpel zu artikulieren (Abb. 9-2C). Nur der untere Teil der Sternumfläche hat Kontakt mit dem Manubrium, der Rest der Fläche ragt nach oben über das Sternum hinaus in die Fossa jugularis. Das Gelenk ist synovial mit einer intraartikulären Faserknorpelscheibe, die durch die Gelenkkapsel und eine Reihe kräftiger Bänder fest verbunden ist, wodurch die Beweglichkeit des Gelenks erhöht wird. Das vordere und das hintere Sternoklavikularband stützen ihre jeweilige Seite des Gelenks, während das Ligamentum interclaviculare die oberen Ränder der beiden Schlüsselbeine miteinander verbindet. In diesem Band können sich die suprasternalen Gehörknöchelchen entwickeln (siehe Kapitel 8). Das Ligamentum costoclavicularis ist die wichtigste Stütze dieses Gelenks und verbindet die Unterseite des Schlüsselbeins fest mit der Oberseite der ersten Rippe und ihrem Rippenknorpel (Kennedy, 1949; Cave, 1961). Aufgrund der Stärke dieses Bandes kommt es nur selten zu einer Luxation des Gelenks, und wenn doch, dann eher zu einer Verschiebung nach vorne (Salvatore, 1968). Nach einer Verrenkung reißt das Ligamentum costoclavicularis häufig, was jedoch kaum zu einer langfristigen Funktionsbeeinträchtigung des Gelenks führen dürfte (Cyriax, 1919). Eine Luxation dieses Gelenks kann zu schwerwiegenden Komplikationen führen, einschließlich einer Gefäßschädigung, die möglicherweise nicht sofort erkennbar ist. Daher ist eine frühzeitige Diagnose und anschließende Reposition der Luxation von entscheidender Bedeutung (Mirza et al., 2005).
Das seitliche Ende des Schlüsselbeins kann entweder schmal oder breit und spatelförmig sein und artikuliert mit dem Akromionfortsatz des Schulterblatts am Akromioklavikulargelenk (Abb. 9-2D) (Terry, 1934; Keats und Pope, 1988). Die Gelenkfacette hat eine ovale Form und ist im Vergleich zur Sternumfläche klein. Das Gelenk ist von synovialer Natur und kann auch eine intraartikuläre Faserknorpelscheibe enthalten. Dieses Gelenk wird durch das starke Ligamentum coracoclavicularis inferior und das viel schwächere Ligamentum acromioclavicularis superior in Position gehalten. In der Literatur wird über einen unbekannten Mechanismus berichtet, bei dem es nach einer Rückenmarksverletzung zu einer atraumatischen Osteolyse des äußersten seitlichen Aspekts des Schlüsselbeins kommen kann (Roach und Schweitzer, 1997). Dieser knöcherne Zustand (abgekürzt AODC – atraumatische Osteolyse der distalen Klavikula) wurde auch im Zusammenhang mit Hyperparathyreoidismus, progressiver systemischer Sklerose, rheumatoider Arthritis und sogar als Folge repetitiver stressbedingter Aktivitäten wie Gewichtheben beschrieben (Madsen, 1963; Halaby und DiSalvo, 1965; Cahill, 1992). Einen guten Überblick über diese Erkrankung geben Schwarzkopf et al. (2008).
Bewegungen des Schlüsselbeins sind passiv und werden durch Bewegungen des Schulterblatts hervorgerufen. Eine bestimmte Bewegung am akromialen Ende führt zu einer entgegengesetzten Bewegung am sternalen Ende, da die Klavikula wie eine Wippe wirkt, die durch das Ligamentum coracoclaviculare lateral und das Ligamentum costoclaviculare medial nach unten gebunden ist (Inman et al., 1944). Diese Bänder binden die Enden des Schlüsselbeins so fest, dass die häufigste Verletzung ein Bruch ist, der in der Regel an der schwächsten Stelle auftritt, d. h. zwischen den beiden Bändern, in dem Bereich, der nicht durch Muskelansätze geschützt ist, und an der Verbindung der beiden Schaftkrümmungen.
Dieser Knochen ist der am häufigsten gebrochene Knochen des Skeletts, und fast 80 % aller Schlüsselbeinfrakturen treten an der Verbindungsstelle zwischen dem medialen und dem lateralen Segment auf, wobei nur 15 % der Frakturen an den lateralen und 5 % an den medialen Extremitäten auftreten (Neer, 1960; Allman, 1967; Rowe, 1968; Postacchini et al, 2002; Khan et al., 2009). Frakturen entstehen in der Regel nach indirekter Gewalteinwirkung wie einem Sturz auf die ausgestreckte Hand oder einem Sturz auf die Schulter. Nach einer Fraktur ist der Trapeziusmuskel nicht in der Lage, das Gewicht der Gliedmaße zu tragen, und das seitliche Fragment wird von den Muskeln teres major, latissimus dorsi und pectoralis major nach medial gedrückt und gezogen. Trotz der Schwierigkeiten bei der Ruhigstellung des Knochens wird sich der Bruch im Allgemeinen unter allen Umständen wieder zusammenfügen, da das Schlüsselbein eine bemerkenswerte Heilungsfähigkeit aufweist (Ghormley et al., 1941). Die Heilung der Frakturstelle erfolgt schnell, bei Säuglingen in etwa 2 Wochen, bei Kindern in 3 Wochen, bei jungen Erwachsenen in 4-6 Wochen und bei reifen Erwachsenen in etwa 6 Wochen (Rowe, 1968). Eine Nichtverwachsung nach 4-6 Wochen ist selten (Ghormley et al., 1941). Schlüsselbeinfrakturen sollten jedoch nicht auf die leichte Schulter genommen werden, da verschiedene Komplikationen auftreten können, z. B. verzögerte Vereinigung, persistierende Nicht-Vereinigung, chronische Schmerzen, Restparästhesie, lokale Empfindlichkeit, veränderte Schulterfunktion infolge von Deformierung oder Schmerzen, teilweiser Verlust der Schulterbewegung, Thorax-Outlet-Syndrom, Verletzung des Ductus thoracicus, Kompression der Arteria subclavia oder der Vena subclavia, Thrombose oder Pseudoaneurysma, Pneumothorax, Hämothorax, Brachialplexuslähmung, Refraktur und Tod (Kitsis et al., 2003). Das Vorhandensein des Musculus subclavius sorgt dafür, dass eine Ruptur der großen Gefäße nach einer Fraktur selten ist, obwohl dies die angegebene Todesursache für Sir Robert Peel gewesen sein soll, als er im Hyde Park von seinem Pferd geworfen wurde (Evans, 2006).
Frakturen der seitlichen Extremität machen fast die Hälfte aller Klavikularfrakturen aus, die sich nicht vereinigen, obwohl sie nur etwa 15 % der Klavikularfrakturen insgesamt ausmachen (Gurd, 1941; Neer, 1968). Diese Nichtvereinigung kann zu einer Resorption des lateralen Fragments der Klavikula führen (Yochum und Rowe, 1987) und ist im Allgemeinen bei älteren Menschen häufiger anzutreffen (Robinson, 1998).
Die Nähe der Klavikula zur wichtigen axillären neurovaskulären Hülle kann zu einer Reihe von klinischen Syndromen führen. Bateman (1968) verglich die Klavikula mit der Einschnürung einer Sanduhr, in der die Strukturen zusammenlaufen, bevor sie sich auf beiden Seiten des Knochens wieder verteilen. Er fasste zusammen, dass supraklavikuläre Läsionen tendenziell zu neurologischen Störungen führen, während eine Kombination aus neurologischen und vaskulären Störungen auf Läsionen entweder hinter dem Schlüsselbein oder im infraklavikulären Bereich hinweist.
Die sternokostoklavikuläre Hyperostose ist ein klinischer Zustand, der fast ausschließlich bei Japanern gefunden wurde. Ihre Ätiologie ist ungewiss, könnte aber bakteriellen Ursprungs sein, da sie häufig in Verbindung mit Pustulosis palmaris und plantaris auftritt (Beck und Berkheiser, 1954; Resnick et al., 1981; Chigra und Shimizu, 1989). Der Entzündungsprozess erstreckt sich über mehrere Jahre und weist Phasen der Exazerbation gefolgt von Remission auf. Der Patient stellt sich im Allgemeinen mit Schmerzen im oberen Teil des Brustkorbs und des Schultergürtels vor. Die radiologische Untersuchung zeigt eine periostale und endostale Hyperossifikation des Brustbeins, der Schlüsselbeine, der oberen Rippen und der umgebenden Weichteile. Die chronische Entzündung führt zu einer fortschreitenden Hyperostose und schließlich zu einer Weichteilverknöcherung. Nach mehreren Jahren der chronischen Entzündung kann es zu einer Fusion der Sternoklavikulargelenke kommen (Carroll, 2011). In diesem Zustand werden die Schlüsselbeine oft als symmetrisch vergrößert und keulenförmig beschrieben.
Das erwachsene Schlüsselbein neigt dazu, aufgrund seiner dicken Schale aus kompaktem Knochen eine Inhumierung erfolgreich zu überstehen, und ist daher sowohl bei forensischen als auch bei anthropologischen Untersuchungen von gewissem Wert (Lin, 1991). Es kann bei der Geschlechtsbestimmung (Thieme und Schull, 1957; Iordanidis, 1961; Jit und Singh, 1966; Steel, 1966; Singh und Gangrade, 1968; Rogers et al., 2000; Frutos, 2002; Papaioannou et al., 2012), der Schätzung des Sterbealters (Walker und Lovejoy, 1985; Kaur und Jit, 1990; Stout und Paine, 1992; Langley-Shirely und Jantz, 2010; Brough et al, 2013), Staturschätzung (Jit und Singh, 1956), Rassenbewertung (Terry, 1932), Feststellung der Händigkeit (Longia et al., 1982; Steele und Mays, 1995) und Personenidentifikation (Sanders et al., 1972).
Das Schlüsselbein ist in einem weiteren Aspekt ungewöhnlich. Es ist allgemein anerkannt, dass der linke Knochen innerhalb eines Individuums in der Regel länger ist als der rechte, obwohl der rechte im Allgemeinen der robustere ist (Auerbach und Raxter, 2008). Viele Autoren haben dies auf verschiedene Faktoren zurückgeführt, darunter unterschiedliche Belastungen, ligamentäre Asymmetrie oder dominante Gefäßverhältnisse. Mays et al. (1999) kamen zu dem Schluss, dass eine solche Asymmetrie auf eine Hemmung des Längenwachstums aufgrund einer einseitigen mechanischen Belastung, insbesondere durch axiale Kompression, zurückzuführen ist.