膝關節(jié)組成
人體最大、最復雜的關節(jié)
包括兩個關節(jié)面,即脛-股骨關節(jié)面和髕-股骨關節(jié)面
膝關節(jié)的主要運動方式可以簡化為一個鉸鏈關節(jié)運動
膝關節(jié)解剖
軟骨
包括股骨遠端軟骨、脛骨近端軟骨以及髕骨軟骨。
關節(jié)透明軟骨,為關節(jié)活動提供一個相對光滑且低摩擦的活動面。
厚度3mm-7mm。
具有可壓縮性和一定彈性,可被看作是粘彈性體,具有載荷緩沖的作用。
半月板
粘彈性的纖維軟骨,截面成楔型,四周附著在脛骨平臺上。
分內、外側,兩側半月板間有韌帶相連,分別對應包容內、外側股骨髁。
半月板的主要功能是緩沖、分散載荷、提供更好的穩(wěn)定性。
外側半月板相對較小,近似圓環(huán)狀,外側半月板在關節(jié)運動中,產(chǎn)生相對較大的變形。
內側半月板相對較大,呈“C”型。
膝關節(jié)在運動時,基本以內側為支點,脛骨平臺內側連同半月板承受更大的載荷。
韌帶
前后交叉韌帶是膝關節(jié)內部連接股骨和脛骨的兩條韌帶,呈交叉狀。
前后交叉韌帶主要功能是穩(wěn)定膝關節(jié)脛-股骨關節(jié)的前后及旋轉運動。
膝關節(jié)的內側、外側分別有內側副韌帶和外側副韌帶,又稱脛側副韌帶和腓側副韌帶。
前后交叉韌帶-四連桿模型,一個簡化模型,用于模擬ACL、PCL在關節(jié)運動過程中的相互作用。
膝關節(jié)運動
膝關節(jié)脛-股骨關節(jié)活動主要形式為屈伸活動。
伸直到180度,一般過伸不超過10度。
日?;顒忧蛇_140度。
膝關節(jié)屈曲超過30度后,出現(xiàn)旋轉運動。
–內旋在關節(jié)屈曲30 度出現(xiàn)
–外旋在關節(jié)屈曲45度出現(xiàn)
膝關節(jié)生物力學
膝關節(jié)的靜力學
膝關節(jié)站立位的靜態(tài)受力(雙足著地)為體重的0.43倍,而行走時可達體重的3.02倍,上樓時則可達到4.25倍。
股骨頭中心到踝關節(jié)中心的連線為整個下肢力線(機械軸),此軸線通過膝關節(jié)中心偏內側。
通過股骨和脛骨干的中心線稱為解剖軸。
股骨機械軸與股骨解剖軸線有4~6°的外翻夾角。
股脛關節(jié)線向內側大約有3°傾斜。
脛骨解剖軸與脛骨機械軸共線。
脛股關節(jié)力學
在膝關節(jié)在運動中,半月板隨著關節(jié)活動的相對位移,關節(jié)軟骨組織的應變,使關節(jié)間的壓強變化趨于緩和。
膝關節(jié)正常運動中,關節(jié)內側受到的應力比外側多50%。
膝關節(jié)在水平面的旋轉運動是以內側髁為中心。
髕股關節(jié)力學
髕股關節(jié)是參與膝關節(jié)伸屈運動的重要結構。
髕骨傳遞股四頭肌的拉力和承受髕韌帶的張力以外,其關節(jié)面本身在膝關節(jié)屈曲運動時承受的應力和關節(jié)面上的應力是髕股關節(jié)生物力學研究的重點。
髕骨的外側傾斜和外側移位是髕股對合異常的主要存在形式。
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