第十章 膝关节运动学

1、第10章膝盖运动学，丁浩(a)膝盖构成和运动方向构成1膝关节的2个膝关节的运动方向，内容摘要，(b)膝盖功能解剖1个胫骨关节的形态和运动之间的关系2个胫骨关节的运动特性3个胫骨关节的功能解剖学4个膝半月板5个膝关节的韧带6个关节囊和弓囊7个。膝关节的肌肉，(c)膝关节生物力学1膝关节的轴2单脚站立膝关节的静态分析3膝关节的动态分析4走路时胫骨平台的反应力和辅助结构的作用5膝受伤和脱位6膝关节前置换的功能性运动，概述了膝关节是人体最大、结构性和功能性最复杂的滑差关节范围髌骨顶上2横是胫骨结节高度，股骨和内侧髁突功能屈曲运动(活动度0135)(2)膝关节属于椭圆形滑板车关节或弯曲守卫关节，但实际上

2、膝关节的运动非常复杂。胫骨关节的运动包括4轴方向的运动。还有髌股关节之间的运动。a .横轴：迂回和神殿活动；b .垂直轴：内部和外部旋转活动；c .丘脑轴：内外扩张活动；d .前后水平移动。1，膝盖运动，膝关节的4轴，2，膝关节的结构，膝盖：外部股骨的脚踝和外部胫骨的脚踝和前髌骨。关节由关节表面、关节囊和关节共同组成。关节囊宽松弛的韧带发达，其中位于关节囊前臂的髌骨韧带尤为有力。关节囊有膝十字韧带和关节半月板。膝十字韧带连接股骨和胫骨，区分前十字韧带和后十字韧带。前十字韧带可以阻止胫骨的前进。后十字韧带可以限制胫骨的后位移。由纤维软骨组成的关节半月板共2个。内部半月板为c型。外侧半月板为o型。

3、内侧半月板分别位于股骨和胫骨同名踝关节之间。半月板上部稍微凸起，下部扁平，股骨和胫骨的关节面更适合。提高关节的灵活性和稳定性。膝盖胶囊、膝关节囊细长松弛，附着在每根骨头和关节软骨的周围。关节囊周围加强了韧带。前髌骨韧带是四头肌肌腱(髌骨位于此根内的籽骨)的延伸，从髌骨底部延伸到胫骨髁突，髌骨韧带两侧有髌骨内侧、外侧支撑，为股骨内根和外侧股骨肌腱膜的下缘与膝盖骨连接。后部有半膜肌肉的腱纤维部分被编入关节囊，增强的腿和韧带。内侧胫骨侧韧带为扁平带，起始于内根结节，在关节囊纤维层向下分布。外侧腓骨侧副韧带开始于与关节囊无关的圆形纤维束，在股骨的上科，止于腓骨小头。关节内的所有结构都复盖着滑膜层，除了

4、滑膜、关节软骨和半月板表面无滑膜。在髌上，滑膜向上膨胀了约4厘米。叫做髌骨上囊。髌骨底部两侧的滑膜形成皱纹，进入关节腔，皱纹充满脂肪和血管，称为益肉。两边的翼型逐渐向上合成了称为髌骨滑膜炮的带状褶皱，延伸到股骨间插座的前边缘。膝囊和活囊，(1)膝的关节囊薄而松弛，有很多藏身之处，附着在每个关节面的圆周上，周围与韧带相连。(2)膝盖周围有很多滑液囊，膝盖囊的滑液膜层是全身关节中最宽、最复杂的，用附着在这个关节各骨头上的关节面的周围边缘覆盖关节内关节软骨和半月板以外的所有结构。滑膜位于膝关节内侧，起始于关节软骨的边缘，在关节囊内半折叠。膝盖胶囊和滑液胶囊，(3)当滑液弯曲时，滑液从一个凹槽流向另一

5、个凹槽，润滑关节面。穿的时候，腓肠肌和火腿肌肉囊受压，滑膜靠力量前进。屈时髌骨上囊在前组肌肉中受到张力压缩，滑膜受力向后运动。关节处于半弯曲位置时，滑降在最小张力压缩下。受伤或生病时，关节里填充了太多液体，半膝姿势有助于减少关节部的张力，减轻疼痛。关节软骨，髌股关节软骨是人体最厚的软骨。最大厚度为7。髌骨股关节软骨厚度不均匀，软骨最厚的部分位于骨嵴。髌骨外侧关节面的60%分布在内侧部分的约20%。关节软骨厚度的变化有助于提高髌股关节表面的适合性。半月板，(1)膝盖半月板，膝盖半月板，膝盖股骨和胫骨之间的半月状纤维软骨板，边缘厚，中间薄，上凹，下平，填满两侧胫骨髁。称为内外半月板。内半月板(me

6、dial meniscus)大，呈“c”形，前爪窄，后角宽，稍厚。外侧半月板(lateral meniscus)小，“o”型，前角和后角很近，外侧边缘与关节囊相连。功能：a传导载荷：减少膝关节的活动时，接触面不匹配，接触区域增大，压力分布均匀。b稳定裴珉姬：深化胫骨髁关节面，前后移动时始终最大化膝关节的接触区域。c冲击缓解：起到一定的缓冲作用，吸收一定的负载冲击。(2)横韧带作为半月板运动的影响因素，对半月板运动有限制作用。内侧半月板和胫骨及关节囊的附着及半月板横韧带形成的环状结构限制了半月板过度移动。膝关节的韧带，(1)关节囊外韧带和关节囊韧带。髌腱韧带，腓骨侧副韧带，胫骨侧副韧带，膝和韧带

7、，膝交叉韧带。(2)为了保证膝关节的稳定性，附着了很多韧带。(3)侧部韧带在膝关节完全伸展时绷紧，只有关节处于这种状态时容易受损。膝盖严重朝外时，部分或全部胫骨侧韧带可能会撕裂，过度的抗冲击会导致腓骨侧副韧带损伤。(4)严重的内科或外展损伤时，十字韧带可以和侧部韧带撕裂。前十字韧带可以在膝关节激烈伸展或胫骨前脱位时撕裂。后十字韧带在后脱位中撕裂。如果两个十字韧带撕裂，膝关节显示异常的前后移动。如果向前移动的范围变大，前十字韧带就会断裂或松弛，向后移动的范围变大，后十字韧带就会断裂或松弛。髌骨，髌骨为膝盖提供两个重要的生物力学功能。在整个运动范围内延长四条肌肉手臂，帮助膝盖伸直。增加髌骨和股骨的

8、接触面，改善股骨的压力分布。膝盖肌肉、膝盖周围的肌肉包括四头肌、细孔肌、大豆肌、半膜肌、半膜肌、大下班、非腹肌等。使膝盖运动的肌肉主要为：(1)弯曲：股二头肌，半头肌，半膜肌，膝和肌肉；还有薄肌肉、sargastrocnemius肌肉、gastrocnemius肌肉等。(2)伸展：四头肌(3)内旋：四头肌、肱二头肌、半膜肌、腘肌肉；(4)外旋：股骨、胫骨平台的定义，构成膝关节基本结构的骨骼是股骨底部和小腿胫骨的顶部，股骨底部可以视为关节，胫骨顶部可以作为关节形成窝。构成膝关节基本结构的两块骨头形成的关节头部和巢并不典型。特别是胫骨构成的关节窝一般类似于一个平面(通常称为胫骨)，这种结构有助于膝

9、盖的灵活性，但稳定性较差。，膝关节的特征，宽而松的关节囊，每个厚度(髌腱韧带，胫骨，腓骨侧副韧带)；前十字韧带防止胫骨前进。后交叉韧带预防胫骨后移动；内外半月板(“内c外o”):深度和坚固性，缓冲作用；关节囊的滑液层附着在每个关节软骨的主(翼囊)滑液囊(髌骨上囊)润滑效果上。膝盖辅助结构的作用，主要作用是提高膝关节的稳定性。侧副韧带从膝关节到左右两侧，防止小腿移动，使人体移动时膝关节能沿着弯曲方向用力(运动)。前后交叉韧带的主要功能是在运动中小腿固定时，防止大腿在膝关节前后移动，从而在运动中稳定膝关节。膝盖辅助结构，半月板有提高膝关节稳定性，缓解运动时关节头部和巢之间的冲击的作用。促进脂肪垫膝

10、盖滑膜的分泌，减少运动中膝关节的振动。给膝关节施加负载，参与运动，吸收震动，施加压力，给小腿活动施加力量。膝关节是徐璐独立和相互抵消的两种统一性。1、膝关节支撑体重，在杠杆力的作用下，整个伸展位置的稳定性要高2、在一定程度的屈曲下，活动性要高，脚对奔跑和不平的土地的适应。第三，膝盖运动功能分析，膝关节的轴，(1)机械轴：股骨头中心到脚踝中心的连接，髁间结节穿透膝盖是臀部、膝盖、踝关节三关节中心轴，垂直方向约3 .(2)解剖轴：为了穿过股骨的直线，在近端与力学轴约6、髌骨解剖轴与下肢力学轴一致，两轴与膝关节相交时形成170 175的钝角，称为膝盖的生理外反角，正常时重力通过膝盖中心，重量分为膝盖

11、内外的结构。膝盖运动，屈曲和伸展(液晶轴)；膝盖以下，轻旋转，旋转；膝关节的力量，1，胫骨和股骨的重量：膝关节的单腿站立时，膝关节的重量约为体重的2倍。走路时，对膝关节施加的压力约为体重的34倍，对膝关节施加的力的峰值符合膝盖20，但膝关节的主要应力在040范围内。膝关节的力量在正常膝关节扩张条件下胫骨内侧髁的力量基本相同。膝盖内外畸形，力量完全不同。内翻发生时，内侧应力明显增加，膝关节向外移动，压迫内侧胫骨平台软骨，导致软骨慢性损伤，侧副韧带应力逐渐升高，膝盖轴倾斜，常伴有小腿和脚内轴。同时，侧方韧带张力大大增加，移动时关节的摆动位移出现，关节退化。膝盖关节的力，膝盖外翻发生时膝盖向内转移，

12、负载力线向外压迫李东海外侧胫骨平台软骨，如果超载持续，软骨可能受损，胫骨外侧韧带的应力逐渐升高，严重时将髌骨向外移动，在膝盖扩张时拉动股四头肌。膝部轴、小腿和脚也会相应地更改。正常膝和畸形膝胫骨和股骨的重量，2，髌骨股骨的力髌骨的力，直位置和屈曲位置不同，直位置的压力小于屈曲。对髌骨股关节的压力，髌骨对膝关节有保护作用，起到提高髌骨肌肉扭矩的作用。胫骨的形态和运动的关系，胫骨关节分为内侧胫骨和外侧胫骨。外部胫骨关节面的前三分之一是逐渐增加的凹面，三分之二是逐渐减少的凹面。内部胫骨关节面是一种碗状凹陷。这样，凸股骨和凹陷的胫骨关节面将徐璐啮合，膝关节可以在矢状面上进行屈曲和伸力活动。但是，外侧胫

13、骨关节面的特征性凹面结构使外侧胫骨关节面完全不一致，使膝关节的屈折活动也成为具有多瞬间活动中心的运动，而不是同轴运动。，(1)胫骨关节运动范围：a .胫骨股关节的运动范围在矢状面内最大，伸直直到膝盖完全弯曲的范围为0140左右；b .膝关节完全伸直到90屈曲，横向关节的活动范围增加。c .你可以在额头上得到同样的图案。膝盖完全伸直后，几乎不可能进行外部卷展栏或内部封闭。如果膝部弯曲到30度，该面的运动将增加，但无论手动外部卷展栏或手动锁定，最大运动只有几度。同样，由于软组织的限制功能，如果屈曲超过30，这方面的运动也会减少。胫骨关节的运动特性，(2)胫骨股关节表面运动：膝关节运动发生在胫骨髁间

14、、股骨髁间和髌骨之间。胫骨髁间和股骨髁间的面运动同时发生在所有三个平面上，但在横截面和额头上最小。在股骨和髌骨之间，面运动同时发生在前额和横截面两个方面。影响髌骨股关节稳定性的因素有很多，例如凸出膝装置、支撑、肌肉力量、股骨颈和胫骨之间的Screw-home机制、q角、髌骨位置、髁间槽发育程度、外力等，因此良好的髌骨周围结构和机械平衡对保持髌骨的正常排列和稳定有重要作用。保持髌骨股对平衡机制的q角：四头肌肌肌腱和髌骨韧带力线的角度，即从前髂脊椎到髌骨中点的连接是四头肌肌力线，从髌骨中点到胫骨结节的最高连接是髌骨韧带力线，两条线形成的角度是q角。如股骨的结构所示，股骨内部/外部髁大小不同，内部大

15、于外侧。所以膝盖弯曲伸直的时候。股骨和胫骨徐璐进行相对旋转动作。这种生物力学机制也称为“螺钉-家用机械”旋转机制，也称为螺旋返回机。当这个机制出现问题(旋转角度不足或太大)时，股四头肌的肌肉用力会导致肌肉紧张的不平衡，成为髌骨股痛综合征的主要原因之一。髌骨股骨痛综合征，pfps(膀胱肿瘤综合征)pfps引起疼痛的位置在膝盖前，通常上楼或下楼会更疼。外侧大下班如果大内肌和肌肉紧张不平衡(太紧绷或无力)，髌骨的滑动会很不方便。会导致痛苦。叫做PFPS。髌骨股关节的生物力学特性，静态结构：髌骨内侧支撑是维持髌骨排列的静态平衡机制。动力结构：股四头肌收缩时各肌肉之间的机械平衡是运动中保持髌骨关节的动力

16、结构。髌股关节对髌股关节接触应力a .平地行走时，髌股关节面之间的应力约为人体的一半；上下楼梯时体重达到3.3倍。b .在“腱接触”的参与下，有效地增加了接触面积，分担了髌股关节的接触压力，关节面的压力变化不大，对保护关节软骨的正常应力具有重要意义。髌骨股关节的生物力学特性，髌骨股关节的运动：胫骨和股骨的轴向旋转运动，导致髌骨韧带附着处出现胫骨关节，内部外侧移动，从而导致髌骨与股骨相关的旋转运动。正常运动中约有内部旋转6和外部旋转8，随着运动范围的增加而增加。膝盖弯曲越大，股四头肌的力值越大，髌股关节反力值越高。从膝盖弯曲到90的过程中，会产生更高的髌股关节反作用力。在膝盖弯曲90处，这个力达

17、到体重的2.53倍。在膝盖弯曲的全过程中，髌骨股关节反作用力总是高于股四头肌力。膝关节伸展时，髌骨下半部位于股骨上。膝部弯曲到90，会增加髌骨和股骨的接触区域，并略微增加大小。在一定程度上，随着膝关节的弯曲，这个接触区域的增加，补偿了增加的髌股关节反作用力。在某些情况下，四头肌肌肉力量髌骨股关节周围力矩很高。尤其是膝盖弯曲的时候。走路时胫骨平台的反应力和辅助结构的作用，形成膝关节基本结构的骨骼是大腿股骨的底部和小腿胫骨的顶部，股骨的底部可以看作关节，胫骨的顶部可以看作关节。构成膝关节基本结构的两块骨头形成的关节头部和巢并不典型。特别是胫骨构成的关节窝一般类似于一个平面(通常称为胫骨)，这种结构有助于膝盖的灵活性，但稳定性较差。膝关节的机械特性膝关节内侧髁大于外侧髁突接触区域。高负荷半月板负责胫骨关节总压力的一半，低负荷下胫骨关节的压力分布不确定，股骨和股骨