下肢關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)-膝關(guān)節(jié)的功能解剖（人體運(yùn)動(dòng)學(xué)）

膝關(guān)節(jié)骨與關(guān)節(jié)膝關(guān)節(jié)由股骨、脛骨和髕骨組成，共構(gòu)成三個(gè)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)：內(nèi)側(cè)脛股關(guān)節(jié)、外側(cè)脛股關(guān)節(jié)和髕股關(guān)節(jié)。3個(gè)關(guān)節(jié)都在同一個(gè)關(guān)節(jié)囊內(nèi)。腓骨近端和脛骨構(gòu)成的近端脛腓關(guān)節(jié)不在膝關(guān)節(jié)囊內(nèi)，因此不屬于膝關(guān)節(jié)。1脛股關(guān)節(jié)股骨內(nèi)、外側(cè)髁與脛骨內(nèi)、外側(cè)髁分別組成內(nèi)側(cè)脛股關(guān)節(jié)和外側(cè)脛股關(guān)節(jié)。膝關(guān)節(jié)伸直時(shí)，可從兩側(cè)觸及內(nèi)外側(cè)股骨髁。當(dāng)屈膝90°時(shí)，股骨髁可從髕骨兩側(cè)摸到。如果股骨髁軟骨損傷，屈膝時(shí)壓迫股骨髁損傷的軟骨面可有疼痛感，可以幫助判斷軟骨損傷部位。1脛股關(guān)節(jié)股骨髁的縱向關(guān)節(jié)面相當(dāng)于脛骨髁關(guān)節(jié)面長度的兩倍。膝關(guān)節(jié)屈伸運(yùn)動(dòng)時(shí)，股骨髁主要有滾動(dòng)和滑動(dòng)。在開始屈膝時(shí)，以滾動(dòng)為主；在屈膝的終末時(shí)，則有更多的滑動(dòng)。由于股骨外側(cè)髁關(guān)節(jié)面的長度大于內(nèi)側(cè)髁，所以內(nèi)、外側(cè)髁的運(yùn)動(dòng)也不同。2?髕股關(guān)節(jié)髕骨的關(guān)節(jié)面有一明顯的縱嵴將其分為內(nèi)側(cè)和外側(cè)關(guān)節(jié)面。股四頭肌肌腱從各邊穩(wěn)定髕骨，并引導(dǎo)髕骨和股骨之間的運(yùn)動(dòng)。髕骨經(jīng)強(qiáng)健的髕韌帶附于脛骨粗隆，通過增加運(yùn)動(dòng)軸的距離（力臂距離）來增強(qiáng)股四頭肌的杠桿作用和力矩。2?髕股關(guān)節(jié)當(dāng)髕骨在股骨滑車面上滑動(dòng)時(shí)，與股骨滑車關(guān)節(jié)面的反復(fù)擠壓，使得關(guān)節(jié)面軟骨容易發(fā)生損傷，髕股關(guān)節(jié)軟骨面損傷往往是膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)病最早的病理變化。3膝內(nèi)翻和膝外翻膝關(guān)節(jié)伸直時(shí)，從前方可看到股骨干中線和脛骨干中線形成一夾角，平均值為170°左右。這是因?yàn)楣晒穷i干角的存在，股骨干內(nèi)收而脛骨垂直于地面所致。此角小于170°稱為膝外翻（X形腿）；如果此角接近180°或向內(nèi)側(cè)開放稱膝內(nèi)翻（O形腿）。3膝內(nèi)翻和膝外翻4?Q角股四頭肌腱中線和髕韌帶中線在髕骨的中心形成一個(gè)夾角，稱“Q角”，平均值為13°～18°。以髂前上棘、髕骨中心和脛骨粗隆三點(diǎn)所形成的夾角為標(biāo)準(zhǔn)。4?Q角Q角大于20°認(rèn)為容易發(fā)生髕股關(guān)節(jié)異常，如髕骨軟化癥和髕股關(guān)節(jié)行徑軌跡異常。如果髂脛束緊張或股內(nèi)側(cè)肌無力所致的不平衡可引起髕骨在股四頭肌收縮時(shí)向外側(cè)移動(dòng)，將會(huì)導(dǎo)致關(guān)節(jié)面接觸區(qū)的應(yīng)力改變而產(chǎn)生疼痛和功能障礙。膝關(guān)節(jié)的輔助結(jié)構(gòu)膝關(guān)節(jié)的輔助結(jié)構(gòu)主要包括關(guān)節(jié)囊、半月板和韌帶。關(guān)節(jié)囊及韌帶是保護(hù)膝關(guān)節(jié)及穩(wěn)定的重要結(jié)構(gòu)。1關(guān)節(jié)囊薄而松弛，有很多隱窩，附著于股骨髁和脛骨髁的上下。膝關(guān)節(jié)周圍有許多的滑膜囊，這些滑膜囊有的與關(guān)節(jié)腔相通，有的單獨(dú)存在。當(dāng)膝關(guān)節(jié)屈伸時(shí)，滑液會(huì)從一個(gè)凹室流入另一個(gè)凹室來潤滑關(guān)節(jié)面。因此，當(dāng)受傷或其他因素導(dǎo)致關(guān)節(jié)腔內(nèi)充盈過多的液體時(shí)，半屈膝體位可以減少關(guān)節(jié)腔內(nèi)的壓力，有利于減輕疼痛。2?半月板半月板是墊在膝關(guān)節(jié)股骨與脛骨之間半月形的纖維軟骨盤，內(nèi)側(cè)半月板較大，如“C”形，外側(cè)緣與關(guān)節(jié)囊和脛側(cè)副韌帶緊密相連，所以脛側(cè)副韌帶的損傷常合并半月板撕裂；外側(cè)半月板較小，如“O”形，外側(cè)緣亦與關(guān)節(jié)囊相連。2?半月板半月板襯墊于股骨髁與脛骨平臺(tái)之間，起到了增加脛股關(guān)節(jié)的適應(yīng)性和分散壓力的作用。在內(nèi)、外側(cè)脛股面，膝關(guān)節(jié)的負(fù)重區(qū)幾乎是相等的，但在膝關(guān)節(jié)過伸時(shí)負(fù)重面增大，屈膝時(shí)變小。半月板若被切除，將造成股骨髁和脛骨髁的壓力增加，并可能導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。3膝關(guān)節(jié)的韌帶膝關(guān)節(jié)的韌帶較多，有關(guān)節(jié)囊外韌帶和關(guān)節(jié)囊內(nèi)韌帶。由于膝關(guān)節(jié)的屈伸運(yùn)動(dòng)沒有骨性阻礙。因此，較多的韌帶附著，能夠保證膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。3膝關(guān)節(jié)的韌帶?髕韌帶：位于膝關(guān)節(jié)的前方，為股四頭肌肌腱的延續(xù)部分，自髕骨向下止于脛骨粗隆，髕韌帶扁平而強(qiáng)韌，從前方加固和限制膝關(guān)節(jié)過屈。3膝關(guān)節(jié)的韌帶副韌帶：脛側(cè)副韌帶呈寬扁束狀，位于膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)偏后方，從內(nèi)側(cè)加固和限制膝關(guān)節(jié)過伸；腓側(cè)副韌帶位于膝關(guān)節(jié)外側(cè)稍后方，起自股骨外側(cè)髁至腓骨頭，從外側(cè)加固和限制膝關(guān)節(jié)過伸。脛側(cè)副韌帶防止脛骨在股骨上的外展；腓側(cè)副韌帶防止脛骨內(nèi)收。副韌帶在股骨髁附著處偏于屈伸軸的后上方，這種偏移造成在伸膝時(shí)韌帶緊張而屈膝時(shí)變得松弛。3膝關(guān)節(jié)的韌帶交叉韌帶：提供了膝關(guān)節(jié)屈伸運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。前交叉韌帶（ACL）自脛骨髁間前窩向外后上方，呈散開狀止于股骨外側(cè)髁內(nèi)側(cè)面的后部；后交叉韌帶（PCL）自脛骨髁間后窩斜向內(nèi)前上方，止于股骨內(nèi)側(cè)髁的外側(cè)面，兩者相互交叉。3膝關(guān)節(jié)的韌帶ACL切斷，可允許脛骨相對(duì)于股骨向前脫位（前屜征）。PCL切斷，可允許脛骨相對(duì)于股骨向后移位（后屜征）。相反，在閉鏈運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)跑步腳著地時(shí)，PCL有助于防止股骨髁在脛骨髁上的向前移位。PCL正常僅允許小量的被動(dòng)運(yùn)動(dòng)。3膝關(guān)節(jié)的韌帶膝關(guān)節(jié)的異常力線對(duì)位異常會(huì)加速膝關(guān)節(jié)的磨損，導(dǎo)致傷病的發(fā)生。冠狀面和矢狀面。1冠狀面股骨近端125°的傾斜角將股骨骨柄導(dǎo)引向中線，與膝關(guān)節(jié)處的脛骨形成關(guān)節(jié)。股骨與脛骨的夾角約為170~175°。1冠狀面往外側(cè)小于170°被認(rèn)為是過大的膝外翻或是X型腿。往外側(cè)大于180°則稱為膝內(nèi)翻，呈現(xiàn)O型腿的外觀。1冠狀面膝內(nèi)翻和膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎正常力線的膝關(guān)節(jié)站立時(shí)，內(nèi)外側(cè)關(guān)節(jié)間隙受力是平衡的。假設(shè)體重的44%由膝關(guān)節(jié)承擔(dān),理論上每側(cè)間隙應(yīng)承擔(dān)體重的22%。正常平地步行時(shí),膝關(guān)節(jié)所承受的力將增加至體重的2.5~3倍。22%體重22%體重1冠狀面膝內(nèi)翻和膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎足跟著地時(shí)，地面的反作用合力的力線通常經(jīng)由足跟外側(cè)、膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)傳向身體重心,每走一步均有膝內(nèi)翻的運(yùn)動(dòng)學(xué)趨勢(shì)。內(nèi)側(cè)間隙所承受的力通常是外側(cè)間隙的數(shù)倍。1冠狀面膝內(nèi)翻和膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎在人的一生中，這種重復(fù)的內(nèi)翻負(fù)荷部分地由膝關(guān)節(jié)的外側(cè)結(jié)構(gòu)，如外側(cè)副韌帶與髂脛束內(nèi)的張力吸收。1冠狀面膝內(nèi)翻和膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎不對(duì)稱性可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)側(cè)腔室遭遇過度的磨損，最終導(dǎo)致內(nèi)側(cè)單一腔室骨關(guān)節(jié)炎。當(dāng)膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間隙由于過度勞損等導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨病變、變薄時(shí),可造成膝內(nèi)翻或“O"形腿。1冠狀面膝內(nèi)翻畸形進(jìn)一步增加膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)室的負(fù)荷,導(dǎo)致病變更加重,形成惡性循環(huán)。膝內(nèi)翻和膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎1冠狀面膝內(nèi)翻和膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎對(duì)嚴(yán)重膝內(nèi)翻常常需要手術(shù)治療,例如高位脛骨截骨術(shù)。1冠狀面膝內(nèi)翻和膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎外側(cè)楔形鞋墊減少了膝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻力矩，從而減少了對(duì)內(nèi)側(cè)腔室的負(fù)荷。鞋內(nèi)朝外側(cè)呈楔形的鞋墊通?？梢栽谡玖⑵谠谙リP(guān)節(jié)產(chǎn)生外翻力矩。這轉(zhuǎn)而縮小了每一步的凈內(nèi)翻力矩,縮小了在膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)腔上的壓縮負(fù)荷。1冠狀面過度膝外翻髖內(nèi)翻(頸干角<125°)或髖部肌無力(例如臀中肌無力),從理論上講,增加了膝的外翻負(fù)荷;足過度外翻畸形時(shí),脛骨遠(yuǎn)端“外展”會(huì)增加膝外翻的力量。這種外翻應(yīng)力將造成內(nèi)側(cè)副韌帶和關(guān)節(jié)囊的勞損。2矢狀面膝關(guān)節(jié)完全伸直處于“鎖定位”時(shí),由于脛骨平臺(tái)向后傾斜,膝關(guān)節(jié)往往呈5°~10°的過伸。膝關(guān)節(jié)過伸可使身體的重力線位于膝關(guān)節(jié)屈伸軸的稍前方,此時(shí)股四頭肌可放松。正常時(shí),這種重力相關(guān)的伸直力矩會(huì)被后關(guān)節(jié)囊和屈膝肌的被動(dòng)拉伸所對(duì)抗。2矢狀面膝關(guān)節(jié)過伸超過10°被稱為膝過伸畸形(膝反張),其主要原因是持續(xù)、大力量的伸膝力量導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)后部結(jié)構(gòu)的過度拉伸。姿勢(shì)控制不良、神經(jīng)肌肉疾病所造成股四頭肌痙攣和/或膝關(guān)節(jié)屈肌癱瘓均可導(dǎo)致膝過伸畸形。正常膝反張2矢狀面