《膝部运动学》PPT课件

第十章膝部运动学,掌握膝部关节结构特点、运动自由度及正常活动范围，膝关节稳定性的维持，膝部肌肉在各关节运动中作用熟悉膝部重要肌肉及骨性标志的体表位置，原动肌肌力减弱时的代偿运动重点提示：骨性标志关节肌肉运动功能分析膝关节稳定性,膝关节运动,膝关节运动,第一节膝部的骨性标志,股骨下端下端为两个膨大的隆起，向后方卷曲，分别叫做内侧髁和外侧髁。两髁的下面和后面都有关节面与胫骨上端相关节，前面的光滑关节面接髌骨，称为髌面。在后方，两髁之间有一深凹陷，叫做髁间窝。内侧髁的内侧面和外侧髁的外侧面各有一粗糙隆起，分别叫做内上髁和外上髁。内上髁的上方有一三角形突起，叫做骨收肌结节，为内收肌腱附着处。,胫骨上端,上端膨大，形成内侧髁和外侧髁，与股骨下端的内、外侧髁以及髌骨共同构成膝关节。两髁之间的骨面隆凸叫做髁间隆起。隆起前后各有一凹陷的粗糙面，分别叫做髁间前窝和髁间后窝。上端的前面有一粗糙的隆起，叫做胫骨粗隆。外侧髁的后下面有一关节面，接腓骨小头，叫做腓关节面。,腓骨上端,上端膨大叫做腓骨小头，由皮肤表面可以触及。小头内上面有关节面与胫骨上端外面的关节面相关节，小头下方缩细叫做腓骨颈。体内侧缘锐利，称骨间缘，有小腿骨间膜附着，体内侧近中点处，有向上开口的滋养孔。,第二节膝部的关节,一、膝关节（膝关节的结构膝关节的运动）（一）膝关节的结构由股骨下端、胫骨上端和髌骨所构成。膝关节由股骨内、外侧髁和胫骨内、外侧髁、髌骨及其周围滑膜、关节囊、韧带、半月板和肌肉等组织共同构成，为人体最大且构造最复杂，损伤机会亦较多的关节。,膝关节组成,外侧髁高，限制髌骨脱位。前、后交叉韧带对膝关节的稳定起的作用，其中，前交叉韧带限制胫骨过度前移，后交叉韧带限制胫骨过度后移，两者共同限制膝关节的过伸，胫骨的旋转，限制伸膝位侧方活动。3块骨构成股骨、胫骨、髌骨3个互相关节面内/外侧胫股关节、髌股关节2个运动自由度屈伸、旋转,关节囊,膝关节关节囊薄而松弛，附于关节边缘，周围有韧带加固，以增加关节的稳定性.滑膜层反折形成滑膜囊和滑膜襞。滑膜囊多位于肌腱和骨之间，减少运动时两者间的摩擦；滑膜襞充填于关节腔内，使关节更为适合。,膝关节,韧带前、后交叉韧带对膝关节的稳定起的作用，其中，前交叉韧带限制胫骨过度前移，后交叉韧带限制胫骨过度后移，两者共同限制膝关节的过伸，胫骨的旋转，限制伸膝位侧方活动。,半月板,在股骨内、外侧髁与胫骨内、外侧髁之间，垫有两块半月形的纤维软骨盘，称半月板。半月板边缘较厚，中间很薄，上面凹陷，下面平坦，填充在两侧的胫骨髁上。内侧半月板较大，呈“C”形，前脚窄而薄，后角宽阔而稍厚；外侧半月板较小，近似“O”形，前、后角的距离很接近，外侧缘与关节囊相连。,半月板功能,A.传导负载：减少膝关节活动时，接触面不吻合，使接触面积增大，压力分布均匀。B维持稳定：加深胫骨髁关节面，并在前后移动中，始终使膝关节的接触面积最大。C减轻震荡：起到一定的缓冲作用，能吸收一定的负荷震荡。,（二）膝关节的运动,膝关节有两个自由度：屈曲伸展内旋外旋1.屈伸运动膝关节在矢状面上的运动主要是屈曲和伸展。正常情况下：屈曲0135伸展0135不同的功能状态，膝关节运动范围不同：正常步行时足跟着地屈曲15，摆动期间，最大屈曲65快跑时，足跟着地瞬间，屈曲35，摆动期间最大屈曲可达130,膝关节屈伸运动胫骨平移,膝关节的运动非常复杂。胫股可相对于股骨做一定范围前后平移，属于膝关节在矢状面上的附加运动。平移范围的大小受解剖结构、个体韧带的正常松弛程度以及膝关节屈曲程度的影响。膝关节屈伸时，伴有扣锁运动。膝关节伸直30时扣锁运动开始，并导致胫骨外旋，在伸直10时达到最大限度的旋转，此后旋转的程度降低，直到完全伸直为止，此时关节被锁紧。过度平移提示韧带关节囊松弛,2.旋转运动,膝关节在水平面上运动主要为内旋和外旋。膝关节伸直时不能旋转，屈曲90约有+/-30活动范围。这种旋转运动是伴随膝关节屈伸活动进行的，是不随意运动。胫骨和股骨旋转的意义,二、髌骨关节,由股骨下端内侧髁和外侧髁前面之间的髌面与髌骨后面的关节面连接而成髌骨的作用：增加股四头肌的力臂来加大股四头肌的力矩；屈膝时提供股骨髁关节面的骨性保护；减少和分散股骨髁上的压力；在抗阻高度屈膝时，能防止对股四头肌肌腱损伤性压力。,三、胫腓近端关节,胫骨和腓骨上端紧密连接，胫骨外侧髁的腓骨关节面与腓骨头构成胫腓关节微动关节两骨间有坚韧的小腿骨间膜连接,四、可触及的关节结构,取坐位屈曲膝关节90，可触及股骨下端的股骨髁以及凹陷的胫股关节线，胫骨上端的胫股髁以及前下方的胫骨粗隆。在胫股关节线内侧可以触及内侧副韧带的前缘，内侧半月板膝关节外侧可触及股骨外上髁和腓骨头，外侧副韧带的附着点屈伸膝围时，触及髌骨，髌韧带,带三节膝部的肌肉,伸膝肌股直肌股内侧肌股外侧肌股中间肌屈膝肌腘绳肌（股二头肌半腱肌半膜肌）、腓肠肌、腘肌膝部旋转肌内旋肌、旋外肌,一、伸膝肌,主动肌：股四头肌全身体积最大的肌肉，由股直肌、股内侧肌、股外侧肌、股中间肌组成。股四头肌非常强大，能产生超过450KG的内力支配神经：股神经C2L4支配体表位置：股直肌、股内侧肌、股外侧肌位置表浅，较易于体表看到；股中间肌位置较深，不能于体表看到。,1.股直肌,位于大腿中部，位置表浅较易触及，走行为直行向下。前腱起自髂前上棘，后腱起自髋臼边缘的上方，两腱联合经髋关节囊前方，肌纤维向下行走，以宽腱附于髌骨上缘，并借髌韧带止于胫骨粗隆。作用屈曲髋关节伸膝关节,2.股内侧肌,位于股直肌内侧。起自股骨后的后内方，上至转子间线，后至粗线。止于髌骨上缘内侧部、髌骨内侧支持带，并借髌骨韧带附着于胫骨粗隆。作用伸展膝关节,3.股外侧肌,位于股直肌外侧。以宽的腱膜起自股骨后外侧，上至大转子高度，下至粗线止于髌骨外侧缘、髌外侧支持带，并借髌骨韧带附着于胫骨粗隆。作用伸展膝关节,4.股中间肌,位于股直肌伸面，股内、外侧肌之间起自股骨体前外侧面，上至小转子，后至粗线肌纤维于股骨干平行，止于髌骨上缘，并与股内、外侧肌腱融合，直接进入膝关节囊作用伸展膝关节,二、屈膝肌（1.腘绳肌）,股二头肌又称：腿二头肌，位于大腿后侧，有长短二个头，基本功能是使小腿后屈。起点长头：坐骨结节，短头：股骨背面。止点：腓骨头。作用：伸髋屈膝。支配神经坐骨神经。作用屈曲和外旋膝关节，伸展和外旋髋关节,半腱肌半膜肌,位置半腱肌位于大腿后侧起点起自坐骨结节止点终止于胫骨上端内侧面作用主要作用是伸髋关节、屈膝关节并微旋内支配神经由坐骨神经支配。半腱肌同时含I型和II型肌纤维。半膜肌屈曲和内旋膝关节，并可伸展和内旋髋关节,2.腓肠肌,位置是指小腿后面浅层的大块肌肉，俗称小腿肚子。起点腓肠肌以两个头分别起自股骨的内、外上髁后面，跨过膝关节，两头相合，约在小腿中点移行为肌腱。向下续行为人体最粗大的跟腱。止点止于跟骨结节。支配神经胫神经S1S2作用屈曲膝关节，跖屈踝关节,3.腘肌,位置是人体膝部背侧腘处的肌肉。其斜位于腘窝底起点起自股骨外侧髁的外侧面上缘，移行为肌腱后穿过腘肌腱裂孔止点止于胫骨的比目肌线以上的骨面（胫骨后侧的三角区域）支配神经L4SI作用屈膝关节并使小腿旋内,三、膝部旋转肌,内旋肌使胫骨在股骨上内旋的肌肉有：半腱肌、半膜肌、腘肌、骨薄肌、缝匠肌旋外肌使胫骨在股骨上外旋的肌肉：股二头肌、阔筋膜张肌可能加强其运动,第四节膝部运动功能分析及代偿运动,一、膝关节的屈曲与伸展膝关节的屈曲指下肢处于中立位下，小腿向后抬起向大腿靠拢的运动。主动肌腘绳肌（肱二头肌半腱肌半膜肌）、腓肠肌、腘肌、缝匠肌；腘绳肌兼有伸髋关节作用膝关节的伸展指下肢处于中立位下，小腿伸直的运动主动肌股四头肌副动肌阔筋膜张肌；股四头肌除股直肌具有伸展膝关节和屈髋关节作用外，另外三块肌肉均只有单纯的伸展膝关节的作用。,膝关节在伸展过程中髌骨的作用髌骨能增大股四头肌力臂的作用，且作用虽膝关节屈曲程度而改变。膝关节完全伸展增大10%；完全屈曲开始伸展达4530%；当屈曲45到完全伸展时，髌骨增力又逐渐减小。去除髌骨的人体在对抗自身重力完成膝关节充分伸展动作中，需要股四头肌比正增加15-30%的理力量。膝关节屈伸运动中股骨和胫骨之间的相对运动是股骨与胫骨关节面之间滚动或滑动的过程。,股四头肌主动收缩伸展膝关节时，胫骨伴随有向前的平移，增大股四头肌收缩的力臂；腘绳肌主动收缩屈膝关节时，向后牵拉胫骨，将关节面初始接触点和瞬时转动中心向前移动，提高了屈膝肌收缩的力臂和效能膝关节屈肌群肌力减弱时，可出现屈髋肌、缝匠肌、腓肠肌的代偿运动膝关节伸肌肌力减弱时，可出现髋内旋肌、阔筋膜张肌的代偿运动,二、膝关节的内旋与外旋,膝关节内旋内旋肌群腘绳肌、缝匠肌、股薄肌（三者内旋膝关节兼旋转髋关节），腘肌是单纯单纯的内旋膝关节（开始屈曲膝关节时就需要使胫骨内旋）膝关节外旋外旋肌股四头肌是膝关节唯一明显的外旋肌,三、膝关节的终末旋转,膝关节在主动或被动地从屈曲为伸展过程中的最后20范围内，胫骨会在固定的股骨上外旋大约20，称为膝关节的终末旋转。该旋转属于机械现象，不能随意产生或阻止原因股骨内侧髁较大、外侧髁较小引起的股骨-胫骨关节面滚动距离差异。终末旋转后达到完全伸直位，关节所有韧带拉紧，膝关节锁定。因而也称膝关节螺旋锁扣机制。是膝关节最稳定状态。,四、膝部的双关节机制,跨越膝关节和髋关节的肌：股直肌、股薄肌、半腱肌、半膜肌、股二头肌长头、阔筋膜掌肌跨越膝关节和踝关节的肌：腓肠肌双关节肌工作形式：在一个关节中延长，在另一个关节中缩短而产生运动，这样能保持较好的长度张力关系，提高收缩效能。,五、膝关节稳定性的维持,1.膝关节是有股骨下端、胫骨上端、髌骨构成的屈戍关节，主要在冠状轴上做屈伸运动。特有骨性结构，自由度少，决定了该关节的稳定性。2.膝关节囊是复合结构使得关节囊强大而紧张，增加了膝关节的稳定性3.膝关节周围有多而强大的韧带和肌肉，这些韧带和肌肉限制膝关节运动并起到关节支持作用。内侧：内侧副韧带缝匠肌外侧：外侧副韧带髂胫束前方：股四头肌交叉韧带后方:腘绳肌交叉韧带4.膝关节终末旋转的螺旋锁扣机制。,膝关节是人体运动链的关键环节之一，同时也是人体内最复杂的关节。,一，膝的基本结构,1.结构特点：（1）可触及的结构：股骨内外侧髁，髌骨，髌韧带，胫骨髁，胫骨结节，腓骨头（2）不可触及的结构：关节面，髁间窝，胫骨平台，内外侧半月板，前后交叉韧带,一，膝的基本结构,2.膝关节的功能：站立时支持体重；运动中降低或升高体位；着地时膝关节还允许身体的旋转。,二，膝关节运动,1.膝关节的运动：（1）屈伸：受髋关节体位，小腿肚肌肉的大小影响。运动轴：近似通过股骨内外侧髁中心的连线。（2）轴旋转：（3）膝关节的终末旋转：当伸膝关节时，胫骨在固定的股骨上外旋大约20，这种旋转运动在伸膝的最后20发生，称为膝关节的终末旋转。（4）附加运动：膝关节完全伸直时，关节紧锁，无任何附加运动；若膝关节屈曲25时，关节间可发生各个方向的滑动。,二，膝关节运动,2.关节运动的解剖学基础：（1）胫股关节（2）半月板（3）侧副韧带（4）交叉韧带（5）关节,三，髌股关节,髌骨的作用：增加股四头肌的力臂来加大股四头肌的力矩；屈膝时提供股骨髁关节面的骨性保护；减少和分散股骨髁上的压力；在抗阻高度屈膝时，能防止对股四头肌肌腱损伤性压力。,外上至内下,五，膝部的肌肉,1.膝关节的主要肌肉：（1）伸膝肌股四头肌（股四头肌位于大腿前面，由股外侧肌、股直肌、股内侧肌、股中间肌四块肌肉组成)（2）屈膝肌股二头肌，半腱肌，半膜肌，腓肠肌（3）旋转肌股二头肌，半腱肌，半膜肌，缝匠肌，股薄肌,起止点、作用？,起止点、作用？,小腿肌,后群小腿三头肌位置：小腿后部浅层起点腓肠肌股骨内外上髁；比目鱼机胫骨和腓骨的后上部。止点：跟骨结节功能：近固定屈踝；远固定协助伸膝。,小腿三头肌,起止点、作用？,五，膝部的肌肉,2.作用于膝关节的单关节肌和双关节肌：膝部单关节肌-股四头肌（除股直肌），腘肌、股二头肌短头膝部双关节肌-股直肌、股二头肌长头、半腱肌、半膜肌、缝匠肌、股薄肌、腓肠肌、髂胫束,髂胫束摩擦综合征（俗称跑步膝）,髂胫束是从髋部开始伸延并覆盖膝关节外侧到胫骨外侧表面的一个结缔组织腱，上方连接臀大肌、阔筋膜张肌等肌肉，是固定膝关节的重要结构之一。它的功能是阻碍胫骨内旋、伸直膝关节和使髋关节往外展。当用力收紧大腿肌肉时可以在大腿外侧摸到髂胫束。髂胫束磨擦综合症经常出现于自行车、长跑和竞走运动员，主要原因为髂胫束与股骨外上髁的过度磨擦，导致韧带或滑囊炎症的发生。主要症状是肿胀和疼痛。因为髂胫束经过股骨，因此易于接触到股骨外上踝。膝关节伸直屈曲时，髂胫束就会于