膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)簡講(共10頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上簡稿-膝關(guān)節(jié)外科的基礎(chǔ)和臨床緣于膝關(guān)節(jié)病的高發(fā)和普遍性，以及越來越年輕化的趨勢，使得臨床越來越重視和進(jìn)一步研究膝關(guān)節(jié)病。那么，要想準(zhǔn)確無誤的診斷和辨別本病是骨骼、肌肉、韌帶、半月板、滑膜等具體部位病變，首先需要掌握的是膝關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)、基本運(yùn)動和運(yùn)動特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上再闡述一下膝關(guān)節(jié)的常見病，其病因、癥狀、體征、特殊和輔助檢查等，從而完成常見膝關(guān)節(jié)病的診療工作。具體內(nèi)容如下：第一：滑膜關(guān)節(jié)生理運(yùn)動功能的形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)一、概述：膝關(guān)節(jié)屬于滑膜關(guān)節(jié)，滑膜關(guān)節(jié)是骨連接的最高級分化形式，主要結(jié)構(gòu)為：1、骨端關(guān)節(jié)面2、關(guān)節(jié)面上的關(guān)節(jié)軟骨3、關(guān)節(jié)囊4、密閉的關(guān)節(jié)腔（少量積液）。為了適應(yīng)

2、某些關(guān)節(jié)的運(yùn)動機(jī)能，可有：1、韌帶2、關(guān)節(jié)盤3、關(guān)節(jié)窩周緣的關(guān)節(jié)唇。膝關(guān)節(jié)屬于屈戌關(guān)節(jié)，主要作屈伸運(yùn)動。在半屈時(shí)，小腿可做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。二、關(guān)節(jié)囊：呈袋狀，附于關(guān)節(jié)面周緣的骨面，并于骨膜融合延續(xù)，它包圍關(guān)節(jié)，使之與鄰近結(jié)構(gòu)分開。關(guān)節(jié)囊分兩層：內(nèi)層為滑膜，外層為纖維層。1、滑膜：內(nèi)表面光滑發(fā)亮，長向關(guān)節(jié)腔突起形成滑膜皺襞和絨毛。多數(shù)絨毛小而纖細(xì)，因年齡和部位的不同，其數(shù)量、大小也不同，或因受傷及刺激絨毛增多增粗?；そM成：a)、被襯層：鄰近關(guān)節(jié)腔，為滑膜內(nèi)膜。約1-4層。b）、基底層:稱滑膜下組織或內(nèi)膜下組織，外表面并入關(guān)節(jié)囊纖維層中。（不同關(guān)節(jié)或不同部位，其組織可有不同，但有豐富的血管及淋巴管，隨

3、著年齡的增大，血管可程玻璃樣變性，正常情況下，小血管可以破裂，釋放少量紅細(xì)胞到關(guān)節(jié)腔，就是正常關(guān)節(jié)滑液中可能有少量紅細(xì)胞的原因。其無神經(jīng)末梢，但有血管外膜的自主神經(jīng)纖維）滑膜類型：a) 、纖維性滑膜：監(jiān)獄承受壓力或覆蓋于韌帶、肌腱上的滑膜（此類型滑膜下組織可有成群的膠原纖維）b) 、網(wǎng)隙型滑膜：見于可在關(guān)節(jié)囊被襯層的纖維部分上自由移動的滑膜（此類型滑膜下組織有少量膠原纖維和豐富的纖維間組織）c) 、脂肪型滑膜：覆蓋于關(guān)節(jié)內(nèi)脂肪墊上（此類型滑膜下組織主含脂肪組織）d) 、中間類型：纖維網(wǎng)隙型、網(wǎng)隙脂肪型滑膜功能：a) 制造和調(diào)節(jié)滑液-滑液的分泌作用，位于關(guān)節(jié)腔內(nèi)（即結(jié)締組織間隙內(nèi)）毛細(xì)血管緊靠關(guān)

4、節(jié)腔，因此，就含有少量滲出液。還有滑膜細(xì)胞分泌的高粘度的透明質(zhì)酸。（白蛋白及低分子蛋白質(zhì)容易通過滑膜，在滑液滲透壓中起重要作用）?；な茄h(huán)和滑液間的雙側(cè)屏障。b) 、從關(guān)節(jié)腔排除滑液和碎屑-滑膜的吞噬作用（滑膜右吸收作用，假如不能相應(yīng)的移去關(guān)節(jié)腔內(nèi)殘存的物質(zhì)，滑膜的分泌就無法繼續(xù)）吞噬方式：a) 、親脂的小分子借助于單純彌散，在滑膜內(nèi)移動。由于滑膜細(xì)胞之間存在的間隙，滑膜細(xì)胞無基底膜，滑膜有豐富的淋巴管及窗格狀的毛細(xì)血管，均有利于關(guān)節(jié)腔與滑膜的物質(zhì)交換。b) 、通過外衣或無外衣的微胞飲液泡和胞飲液泡，滑膜細(xì)胞與典型吞噬細(xì)胞具有同樣的吞噬能力。除了吞噬關(guān)節(jié)腔內(nèi)的碎屑外，還有攝取橡膠體染料和注

5、射到血循環(huán)中的特殊物質(zhì)。2、纖維層：主要由平行與交叉排列的致密膠原纖維結(jié)締組織，其兩端與構(gòu)成關(guān)節(jié)的骨的骨膜纖維相連續(xù)，形成鞘狀結(jié)構(gòu)。三、骨（與膝關(guān)節(jié)有關(guān)系的理論）1、概述：骨是人體運(yùn)動系統(tǒng)的主要部分，負(fù)擔(dān)著機(jī)體的支撐、負(fù)重、和運(yùn)動的功能，還有，保護(hù)內(nèi)臟和維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的功能。骨要對抗壓力、拉力、和剪力。骨基質(zhì)中的膠原纖維由于形成致密的束，具有強(qiáng)大的抗拉伸力；糖蛋白和骨鹽承受壓力；兩者結(jié)合可以承受剪力。a) 骨的組織學(xué)：由骨組織、骨膜、關(guān)節(jié)軟骨構(gòu)成。骨內(nèi)有骨髓腔、內(nèi)含骨髓。有豐富的血管，并有神經(jīng)分布。b) 骨端松質(zhì)骨：關(guān)節(jié)部位的骨端松質(zhì)骨呈蜂窩狀。c) 成骨細(xì)胞具有合成骨基質(zhì)的作用：1、膠原蛋白

6、的合成2、糖蛋白的合成。成熟的成骨細(xì)胞有合成和分泌骨鈣素的功能，骨鈣素多沉積于骨內(nèi)，少量進(jìn)入血液循環(huán)。它具有維持骨的正常鈣化速度，抑制異常羥磷灰石結(jié)晶形成以及抑制軟骨鈣化的作用。d) 骨細(xì)胞的功能：1、溶骨作用2、成骨作用e) 破骨細(xì)胞的功能：1、破骨作用2、應(yīng)血清和機(jī)體體液的低鈣水平而引起骨鈣的釋放。（破骨細(xì)胞的破骨活動相當(dāng)活躍，1個(gè)破骨細(xì)胞可以侵蝕溶解約100個(gè)成骨細(xì)胞所形成的骨質(zhì)）。影響破骨細(xì)胞功能的因素為甲狀旁腺素（增強(qiáng)破骨細(xì)胞的活力及數(shù)量）和降鈣素（抑制骨吸收的作用）。f) 骨膜：骨外膜上有豐富的血管、淋巴管和神經(jīng)。2、骨的生物力學(xué)性能a、骨的承載能力、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性。b、靜載荷

7、和動載荷c、內(nèi)力和變形：骨骼受力所產(chǎn)生的變形有五種，即：拉伸、壓縮、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)。d、彈性與塑性e、應(yīng)力3、骨的功能：講兩點(diǎn)a、骨端松質(zhì)骨：以朝向關(guān)節(jié)面的拱形骨小梁套疊與相連的結(jié)構(gòu)為特征。在肢體靜載荷和動載荷下有良好的承載能力。B、關(guān)節(jié)軟骨及軟骨下骨質(zhì)所具有的順應(yīng)性是關(guān)節(jié)得以長久傳導(dǎo)載荷而不出現(xiàn)退變的重要基礎(chǔ)。四、關(guān)節(jié)軟骨1、 關(guān)節(jié)軟骨屬于透明軟骨，本身沒有血管，其營養(yǎng)由軟骨膜內(nèi)的毛細(xì)血管供應(yīng)，也可借助于滑液得到營養(yǎng)。在滑液關(guān)節(jié)內(nèi)關(guān)節(jié)軟骨具有光滑、彈性、耐磨的特性及傳導(dǎo)載荷（主要功能）、吸收震蕩、潤滑關(guān)節(jié)及保存接觸應(yīng)力于可接受的低水平等功能。a、 關(guān)節(jié)軟骨組織學(xué)：正常關(guān)節(jié)軟骨厚約1-5mm

8、，淺藍(lán)白色，半透明。水：約占軟骨重量的70-80%；b、 蛋白多糖：蛋白多糖亞單位、透明質(zhì)酸、連鎖蛋白2、 關(guān)節(jié)軟骨的表面結(jié)構(gòu)：（真正的正常和理想狀態(tài)的區(qū)別）3、 關(guān)節(jié)軟骨的生物力學(xué)性能：滑膜關(guān)節(jié)具有一定的可動范圍。所謂關(guān)節(jié)軟骨彈性，就是物體在變形后恢復(fù)到變形前的形狀和尺寸的能力。4、 半月板：（切除半月板膝關(guān)節(jié)摩擦系數(shù)增加20%）主要功能：a、 加強(qiáng)膝關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào)性b、 傳遞載荷c、 維護(hù)關(guān)節(jié)穩(wěn)定d、 吸收震蕩e、 潤滑關(guān)節(jié)f、 減少接觸應(yīng)力g、 防止膝關(guān)節(jié)過伸與過屈5、 滑液：是關(guān)節(jié)腔內(nèi)的少量液體，淡黃色，清亮的粘性液體。主要成分：血漿滲出液（基本成分）、透明質(zhì)酸、膠原蛋白和蛋白多糖。在某些

9、病理狀態(tài)下可作為疾病診斷依據(jù)。6、 滑液的病理診斷意義：正?；汗切躁P(guān)節(jié)炎類風(fēng)濕細(xì)菌性感染體積（膝）（ml）3.53.53.53.5顏色清亮黃色黃色、乳白色黃色、綠色粘度高高低低白細(xì)胞200200-20002000-1000010000以上中性25%25%50%以上75%以上培養(yǎng) 粘蛋白凝塊硬硬脆脆纖維蛋白凝塊無無大大糖% 血糖-100-10075-15050總蛋白量正常正常升高升高7、 韌帶：是一種被動結(jié)構(gòu)，自身不產(chǎn)生運(yùn)動。8、 滑膜關(guān)節(jié)的潤滑：界面潤滑、液膜潤滑、滲出潤滑。潤滑是通過保持摩擦面分開而達(dá)到減小承重面之間的摩擦力。第二：半月板損傷1、由于年齡、職業(yè)和運(yùn)動情況的不同，半月板在日常

10、生活或勞動、運(yùn)動中受到損傷的機(jī)會以及造成的損傷和特點(diǎn)或類型也各異。分型：a) 退變性:多發(fā)40歲以上，常伴有X線關(guān)節(jié)間隙變窄。b) 水平型：多自半月板游離緣向滑膜緣呈現(xiàn)的水平撕裂，形成上下兩層。c) 放射型：常由邊緣走向排列的環(huán)形纖維斷裂，半月板的延展作用消失，影響載荷的傳導(dǎo)。d) 縱型：是全層的，屬于不穩(wěn)定的，常與前交叉韌帶斷裂合并發(fā)生。e) 橫型：自游離緣橫向斷裂，多位于體部。f) 前后角撕裂型g) 邊緣撕裂型、前后角附著完整h) 混合型2、診斷：1、病史：1、外傷史：急性突然旋轉(zhuǎn)，長期蹲位工作者2、疼痛：3、打軟退4、關(guān)節(jié)交鎖2、體征：1、股四頭肌萎縮（股內(nèi)側(cè)頭明顯）2、壓痛3、過伸或過

11、屈痛4、旋轉(zhuǎn)擠壓試驗(yàn)5、負(fù)重下蹲試驗(yàn)3、影像學(xué)診斷：以CT、MRI為主4、關(guān)節(jié)鏡檢查：典型的病例舉例：1右膝內(nèi)側(cè)半月板損傷某某，男性，17歲，右膝疼痛3個(gè)月，腫脹，不能伸直。發(fā)病前有打籃球外傷史。查體：右膝輕度腫脹，內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)間隙壓痛，外側(cè)關(guān)節(jié)間隙外側(cè)壓痛，浮髕試驗(yàn)陰性，麥?zhǔn)险麝幮?，抽屜試?yàn)陰性，側(cè)方應(yīng)力試驗(yàn)陽性，右股四頭肌輕度萎縮，關(guān)節(jié)活動度130-20-0.X線片未見明顯異常。初步診斷：右膝內(nèi)側(cè)半月板損傷 MRI進(jìn)一步檢查2黃色瘤某某、女性，33歲，右膝疼痛1年，有卡感、下樓及下蹲困難，發(fā)病前無外傷史，查體：右膝無腫脹，外側(cè)關(guān)節(jié)間隙壓痛，可及囊性腫物。浮髕試驗(yàn)陽性，麥?zhǔn)险麝栃?，抽屜試?yàn)陰性，

12、側(cè)方應(yīng)力試驗(yàn)陰性，右股四頭肌無萎縮，關(guān)節(jié)活動度140-0-5.CT：髕骨后下方實(shí)性腫物， 初步診斷：右膝外側(cè)半月板囊腫？建議：住院關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)（腫物切除）適應(yīng)癥：關(guān)節(jié)間隙腫物取出活檢：病理報(bào)告 最后診斷：黃色瘤 3左膝銅綠假單胞菌感染性關(guān)節(jié)炎某某、女性，55歲，左膝腫痛4個(gè)月。查體：左膝腫脹，皮溫高，股四頭肌萎縮，肌力級。髕上囊壓痛，浮髕試驗(yàn)陽性，麥?zhǔn)险麝幮?，抽屜試?yàn)陰性，Lachman試驗(yàn)陰性，關(guān)節(jié)活動度100-10-0.檢查：關(guān)節(jié)液細(xì)菌培養(yǎng)為銅綠假單胞菌。 初步診斷：左膝銅綠假單胞菌感染性關(guān)節(jié)炎建議關(guān)節(jié)鏡手術(shù)（切除）手術(shù)適應(yīng)癥：關(guān)節(jié)腫脹4、骨性關(guān)節(jié)炎、關(guān)節(jié)游離體某某、女性，47歲，雙膝疼痛20年，伴交鎖，上下樓疼痛，