Zusammenhang zwischen Kniewinkeln beim Erstkontakt und post-landing Kniebewegungsamplituden bei Sportlern mit und ohne Kreuzbandrekonstruktion

Warum Landemechanik wichtig ist

Jedes Mal, wenn ein Sportler springt und landet, müssen seine Knie in Bruchteilen einer Sekunde enorme Kräfte aufnehmen. Viele verheerende Verletzungen des vorderen Kreuzbands (ACL) treten in diesem Moment auf, häufig ohne äußeren Kontakt mit einem Gegner. Diese Studie stellt eine praktische Frage für Trainer, Therapeutinnen und Spieler: Lässt sich das ACL-Risiko allein am Kniewinkel im Moment, in dem der Fuß den Boden berührt, abschätzen, oder muss man verfolgen, wie sich das Knie in den ersten Bruchteilen einer Sekunde nach der Landung weiter bewegt?

Die Sekunde, die über Kniesicherheit entscheidet

Das vordere Kreuzband ist ein zentrales stabilisierendes Band im Knie, und sein Riss zählt zu den schwerwiegendsten Verletzungen in Lauf- und Sprungsportarten. Video- und Bewegungsanalysen zeigen, dass ACL-Risse in der Regel innerhalb der ersten 100 Millisekunden nach dem Bodenkontakt passieren. Gefährliche Muster kombinieren ein nahezu gestrecktes Knie mit einem nach innen zusammenfallenden Bein und ungünstiger Rotation. Da sich das alles so schnell abspielt, stützen sich Forschende auf zwei zentrale Messgrößen aus der 3D-Bewegungserfassung: den Kniewinkel im Augenblick des Erstkontakts und die Bewegungsamplitude des Knies während der Landung. In der Praxis werden diese beiden Maße oft so behandelt, als würden sie dieselbe Aussage über das Risiko treffen – doch diese Annahme war zuvor nicht rigoros geprüft worden.

Wie die Forschenden Landebewegungen testeten

Das Team untersuchte 11 männliche Fußballspieler, die eine ACL-Rekonstruktion durchlaufen hatten, sowie 20 gesunde männliche Fußballspieler. Jeder Athlet führte zwei anspruchsvolle Einbeinaufgaben auf Kraftmessplatten aus, während reflektierende Marker von Hochgeschwindigkeitskameras verfolgt wurden. Beim Einbein-Weitsprung sprangen die Spieler so weit wie möglich nach vorn auf einem Bein und versuchten, stabil zu landen. Beim einbeinigen Cross-Drop-Landing stiegen sie von einer kleinen Box herab und landeten auf einem Bein mit einer Körperüberkreuzung, um ungünstige Spielsituationen zu simulieren. Für jedes Bein und jede Aufgabe konzentrierten sich die Forschenden nur auf die Landung mit der höchsten vertikalen Bodenreaktionskraft, in der Annahme, dass dieser Durchgang die stressigste und damit riskanteste Bedingung am besten repräsentiert.

Zwei Möglichkeiten, die Kniebewegung nach der Landung zu messen

Aus den 3D-Daten extrahierten die Autorinnen und Autoren drei zentrale Messgrößen in jeder der Hauptebenen der Bewegung. Erstens erfassten sie den Kniewinkel beim Erstkontakt – wie gebeugt, nach innen geneigt oder rotiert das Knie in dem Moment war, in dem der Fuß den Boden berührte. Zweitens berechneten sie die gesamte Bewegungsamplitude des Knies von diesem Zeitpunkt bis zum Erreichen der tiefsten Beugung (volle Amplitude). Drittens ermittelten sie die auf die ersten 100 Millisekunden nach dem Kontakt beschränkte Amplitude, das kritische „Risikozeitfenster“, in dem ACL-Verletzungen typischerweise auftreten. Anschließend prüften sie, wie stark diese Messgrößen statistisch miteinander verknüpft waren – getrennt für rekonstruierte und gesunde Knie, für beide Aufgaben und für alle Bewegungsrichtungen.

Was die Zahlen über das Knieverhalten verrieten

Die Forschenden fanden heraus, dass die beiden Arten, die post-landing Bewegung zu messen – die volle Amplitude und die 100-Millisekunden-Amplitude – über fast alle Bedingungen hinweg stark bis sehr stark miteinander zusammenhingen. Anders gesagt spiegelte das Ausmaß der Kniebewegung in diesem kurzen frühen Fenster weitgehend wider, wie stark es sich letztlich bis zur tiefsten Beugung bewegte. Das deutet darauf hin, dass die ersten 100 Millisekunden das Wesentliche der Landebewegung erfassen und dabei weniger von Faktoren wie Sprungweite oder Boxhöhe beeinflusst werden. Im Gegensatz dazu korrespondierte der Winkel beim Erstkontakt nicht konsistent mit einer der beiden Amplitudenmessungen. Bedeutende Zusammenhänge traten vor allem in der Frontalebene auf, in der das nach innen Kippen (Valgus) als gefährlich bekannt ist. In vielen anderen Fällen verriet die Anfangsposition des Knies wenig darüber, wie es sich unmittelbar danach bewegen würde, insbesondere in Beuge- und Rotationsrichtungen.

Was das für Verletzungsrisiko und Rehabilitation bedeutet

Für ein allgemeines Publikum ist die Hauptbotschaft: Wie sich das Knie unmittelbar nach dem Bodenkontakt weiter bewegt, ist aussagekräftiger als der Schnappschuss seiner Position in diesem Moment. Die Studie stützt die Verwendung der Kniebewegungsamplitude innerhalb der ersten 100 Millisekunden nach der Landung als praktischen, standardisierten Messwert zur Beurteilung ACL-assoziierter Bewegungsmuster sowohl im Screening als auch in der Rehabilitation. Sich ausschließlich auf die Frage zu verlassen, wie gestreckt oder nach innen geneigt das Knie beim Kontakt aussieht, kann irreführend sein, weil Athleten die Kräfte immer noch sicher – oder unsicher – über die Art und Weise absorbieren können, wie ihr Knie in den folgenden Momenten beugt und rotiert. Indem Klinikerinnen, Trainer und Betreuer dieses kurze, kritische Bewegungsfenster in den Mittelpunkt stellen, können sie riskante Landetechniken besser erkennen und Trainingsmaßnahmen gezielter gestalten, um die Knie der Sportler zu schützen und eine sicherere Rückkehr zum Sport zu unterstützen.

Zitation: Baldazzi, A., Rum, L., Borzuola, R. et al. Association between knee angles at initial contact and post-landing knee ranges of motion in athletes with and without anterior cruciate ligament reconstruction. Sci Rep 16, 8693 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41776-w

Schlüsselwörter: ACL-Verletzung, Kniebiomechanik, Landing beim Sport, Rehabilitation, Fußballspieler