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膝關(guān)節(jié)冠狀面正常對(duì)位變化是很常見(jiàn)的。小于170°的外側(cè)角稱為膝外翻，俗稱X型腿；相反，超過(guò)大約180°的外側(cè)角稱為膝內(nèi)翻，俗稱O型腿。這兩種異常的對(duì)位模式，會(huì)經(jīng)由下肢運(yùn)動(dòng)鏈對(duì)髖、膝、踝、足產(chǎn)生不良影響。

矢狀面的屈曲和伸展

水平面的內(nèi)旋和外旋

膝關(guān)節(jié)的屈曲和伸展繞著一個(gè)自內(nèi)向外的旋轉(zhuǎn)軸發(fā)生。運(yùn)動(dòng)范圍因年齡和性別不同會(huì)出現(xiàn)差異，但是一般來(lái)講，健康人的膝關(guān)節(jié)都能從130°-150°的屈曲狀態(tài)旋轉(zhuǎn)到0°位甚至超過(guò)5-10°的伸直狀態(tài)。

屈曲和伸展的內(nèi)外旋轉(zhuǎn)軸不是固定的，而是在股骨髁內(nèi)移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)軸彎曲的軌跡被稱作漸屈線。旋轉(zhuǎn)軸的軌跡受股骨髁位置的影響。

移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸在臨床上有著重要意義。許多附著在膝關(guān)節(jié)的外部裝置（如鉸鏈?zhǔn)匠C形器）都是繞著固定的旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)。因此當(dāng)膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)，外部裝置可能在與膝關(guān)節(jié)存在一定的誤差角度。這個(gè)誤差角度可能引起外部裝置對(duì)皮膚的摩擦與損傷。為了減少這種影響，必須注意使外部裝置的固定軸盡可能近地靠近膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的“平均”軸。

膝關(guān)節(jié)的內(nèi)旋和外旋沿著縱向旋轉(zhuǎn)軸發(fā)生。該運(yùn)動(dòng)又被稱為軸向旋轉(zhuǎn)。一般而言，軸向旋轉(zhuǎn)的自由度隨著膝彎曲的增大而增大。彎曲到90°的膝關(guān)節(jié)允許40-45°的完全旋轉(zhuǎn)。外旋范圍超過(guò)內(nèi)旋范圍，大概是2:1。在膝關(guān)節(jié)完全伸展時(shí)，軸向旋轉(zhuǎn)受到最大程度的限制。這是由于韌帶、關(guān)節(jié)囊的被動(dòng)拉力和肌肉的主動(dòng)拉力以及關(guān)節(jié)內(nèi)骨性結(jié)構(gòu)的適應(yīng)在很大程度阻止了膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)。

脛股關(guān)節(jié)不是一個(gè)簡(jiǎn)單的屈戌關(guān)節(jié)，由于股骨內(nèi)側(cè)髁比外側(cè)髁長(zhǎng)1.7cm，導(dǎo)致在屈曲和伸展時(shí)，脛骨相對(duì)于股骨存在一個(gè)螺旋軌跡的運(yùn)動(dòng)：由屈曲到伸展的過(guò)程中，脛骨相對(duì)于股骨需要大約10°的外旋，相反，伸展到屈曲的過(guò)程中，脛骨相對(duì)于股骨需要大約10°的內(nèi)旋。這種合并的外旋和伸展大大鞥加了膝關(guān)節(jié)的整體接觸面積，提高了關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，所以也被稱為扣鎖機(jī)制。

扣鎖機(jī)制的力學(xué)至少受3個(gè)因素的影響：股骨內(nèi)外側(cè)髁的形狀、前交叉韌帶的被動(dòng)張力和股四頭肌的拉力。其中最重要的應(yīng)該是股骨內(nèi)外側(cè)髁的形狀。

當(dāng)脛骨繞股骨伸展時(shí)，脛骨的關(guān)節(jié)面在股骨髁上向前滾動(dòng)和滑動(dòng)。當(dāng)股骨繞著經(jīng)股骨伸展時(shí)（如從蹲到站），股骨髁在脛骨平臺(tái)上同時(shí)發(fā)生向前的滾動(dòng)和向后的滑動(dòng)。這些“相互抵消”的附屬運(yùn)動(dòng)可以限制股骨在脛骨上向前平移的最大值。

對(duì)于完全伸展至屈曲解鎖狀態(tài)的膝關(guān)節(jié)，脛骨必須先稍微向內(nèi)旋轉(zhuǎn)。這一動(dòng)作需要腘肌完成，這塊肌肉能外旋股骨以引起股骨繞脛骨運(yùn)動(dòng)，或內(nèi)旋脛骨以脛骨繞股骨運(yùn)動(dòng)。

膝關(guān)節(jié)必須保持屈曲狀態(tài)以使脛骨和股骨實(shí)現(xiàn)內(nèi)外旋。膝關(guān)節(jié)屈曲后，內(nèi)旋和外旋的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)涉及半月板與脛骨和股骨關(guān)節(jié)面之間的旋轉(zhuǎn)。