肘关节运动学课件

肘关节的生物力学肘关节的生物力学 1肘关节的生物力学 1一一 肘关节的组成和运动方向肘关节的组成和运动方向二二 肘关节运动学肘关节运动学三三 肘关节的稳定系统肘关节的稳定系统四四 肘关节动力学肘关节动力学2一 肘关节的组成和运动方向2（一）（一）肘关节的组成肘关节的组成和和运动方向运动方向1 1肘关节的组成肘关节的组成肘关节是一个复合关节肘关节是一个复合关节,由肱尺关节、肱桡关节、桡尺近侧由肱尺关节、肱桡关节、桡尺近侧关节三个单关节关节三个单关节,共同包在一个关节囊内所构成。共同包在一个关节囊内所构成。3（一）肘关节的组成和运动方向1肘关节的组成肘关节是一个复合（1）肱尺关节）肱尺关节 由肱骨滑车与由肱骨滑车与尺骨滑车切尺骨滑车切迹构成迹构成,属属滑车关节，滑车关节，可绕额状轴可绕额状轴作屈、伸运作屈、伸运动。动。4（1）肱尺关节 由肱骨滑车与尺骨滑车切迹构成,属滑车关节，可肱骨小头与桡骨头关节肱骨小头与桡骨头关节凹构成凹构成,是球窝关节，是球窝关节，可作屈、伸运动。因受可作屈、伸运动。因受肱尺关节的制约，其外肱尺关节的制约，其外展、内收运动不能进行。展、内收运动不能进行。（2 2）肱桡关节）肱桡关节5肱骨小头与桡骨头关节（2）肱桡关节5由桡骨环状关节面与尺骨的桡切迹构成由桡骨环状关节面与尺骨的桡切迹构成,为圆柱为圆柱形关节形关节,只能作旋内、旋外运动。只能作旋内、旋外运动。（3 3）桡尺近侧关节）桡尺近侧关节6由桡骨环状关节面与尺骨的桡切迹构成,为圆柱（3）桡尺近侧关节围绕两个轴的运动围绕两个轴的运动冠状轴冠状轴:屈伸运动屈伸运动垂直轴：旋前、旋后垂直轴：旋前、旋后2 2肘关节的运动方向肘关节的运动方向7围绕两个轴的运动2肘关节的运动方向7二、肘关节运动学二、肘关节运动学1、肘关节的屈伸活动及其旋转中心8二、肘关节运动学1、肘关节的屈伸活动及其旋转中心8肘关节平均屈140（120-160）。当臂和前臂的肌肉和软组织互相接触时,阻止了肘关节进一步的屈曲，所以肌肉发达者和肥胖者屈曲程度会有所减少，这可能使自身的手不能放到自己的肩上，这种运动限制称为肌性限制。瘦弱者则由于尺骨的冠突进入肱骨的冠突窝，而中止肘关节的进一步屈曲。在整个屈曲运动中，肘关节屈60140，这80是人们用上肢完成一般日常生活和工作所必需的运动范围，可称为肘关节的功能运动弧。肘关节平均伸为0。伸的运动在尺骨鹰嘴进入肱骨的鹰嘴窝而中止，其运动范围正常仅有很小的差异。肌肉强健者一般不能过伸，而瘦弱者可能有5或5以上的过伸。99屈伸旋转中心10屈伸旋转中心10旋前旋后:前臂处于中间位时,一般认为旋前和旋后各90，但多数人仅为80。旋前-旋后动作主要发生在肱桡关节和桡尺近侧关节。在检查旋前旋后运动范围时,肘关节应半屈位，并贴于胸侧壁，这样可以防止肩关节旋转运动的参与。从旋后位开始整个旋前稍小于180（平均170）。若肘部伸直，由于肩关节内旋和外旋的参与，手掌的旋转接近360。2、前臂旋转活动11旋前旋后:前臂处于中间位时,一般认为旋前和旋后各90，但多3、屈伸活动与提携角的关系提携角是由肱骨长轴和尺骨长轴构成的,当肘部伸直且前臂旋后时提携角最明显。在成人，肘部伸直且前臂旋后时尺骨和肱骨间应当有轻微的外翻，男性的正常提携角为5-10;女性为10-15。如果提携角超过15，称为前臂外翻；如果提携角小于5-10，称为前臂内翻。123、屈伸活动与提携角的关系提携角是由肱骨长轴和尺骨长轴构成的提携角的机理13提携角的机理131414结构性稳定系统为肘关节稳定环结构性稳定系统为肘关节稳定环,由内侧、由内侧、外侧、前、后柱外侧、前、后柱4 4柱组成柱组成内侧柱由尺侧副韧带、尺骨鹰嘴内侧内侧柱由尺侧副韧带、尺骨鹰嘴内侧1/21/2和和肱骨内侧髁组成肱骨内侧髁组成;外侧柱由桡骨头、桡侧副韧带复合体外侧柱由桡骨头、桡侧副韧带复合体(包括包括外侧关节囊外侧关节囊)、肱骨外侧髁组成；、肱骨外侧髁组成；前柱由尺骨冠突、前关节囊和肱二头肌组前柱由尺骨冠突、前关节囊和肱二头肌组成；成；后柱由尺骨鹰嘴、后关节囊和肱三头肌组后柱由尺骨鹰嘴、后关节囊和肱三头肌组成。成。3 肘关节的稳定系统包括结构性稳定系统、动力性稳定系统包括结构性稳定系统、动力性稳定系统15结构性稳定系统为肘关节稳定环,由内侧、外侧、前、后柱4柱组成动力性稳定系统由跨越肘关节的肌群组成动力性稳定系统由跨越肘关节的肌群组成,包括前臂屈包括前臂屈肌群、伸肌群、旋前圆肌、旋后肌和肱二头肌、肱三头肌群、伸肌群、旋前圆肌、旋后肌和肱二头肌、肱三头肌、肱肌、肱桡肌、肘肌等。肌、肱肌、肱桡肌、肘肌等。16动力性稳定系统由跨越肘关节的肌群组成,包括前臂屈肌群、伸肌群肘关节尺侧副韧带复合体肘关节尺侧副韧带复合体是由前束、后束组成。是由前束、后束组成。前束起始于肱骨内侧髁前束起始于肱骨内侧髁之前之前,止于尺骨冠状突止于尺骨冠状突内缘。内缘。后束起始于内侧髁之下，后束起始于内侧髁之下，止于鹰嘴内侧缘。止于鹰嘴内侧缘。斜束并不参与构成肘关斜束并不参与构成肘关节尺侧副韧带复合体。节尺侧副韧带复合体。（1 1）肘关节尺侧副韧带复合体的解剖及生物力学）肘关节尺侧副韧带复合体的解剖及生物力学作用作用17肘关节尺侧副韧带复合体是由前束、后束组成。（1）肘关节尺侧副肘关节屈曲肘关节屈曲6060 时时,尺侧副韧带前束紧张，屈曲到尺侧副韧带前束紧张，屈曲到9090 时其长时其长度和肘关节完全伸直位时基本相同度和肘关节完全伸直位时基本相同;屈曲屈曲9090 以以上，其紧张度降低；上，其紧张度降低；肘关节屈曲肘关节屈曲6060 以前，后束的紧张度无明显变化，屈曲以前，后束的紧张度无明显变化，屈曲9090 以以上，后束紧张度明显增加；上，后束紧张度明显增加；前束后部在肘关节屈曲前束后部在肘关节屈曲30和和60时起协同作用时起协同作用,屈曲大于屈曲大于90时前束后部作用超过前部。后时前束后部作用超过前部。后束在肘关节屈曲束在肘关节屈曲30和和120时协时协同抵抗外翻应力。同抵抗外翻应力。在肘关节屈曲在肘关节屈曲30和和60时时,前束前束前部是最重要的抵抗外翻应力前部是最重要的抵抗外翻应力的结构，屈曲的结构，屈曲90和和120时，前时，前后部分作用同等重要后部分作用同等重要;18肘关节屈曲60时,尺侧副韧带前束紧张，屈曲到90时其长度（2 2）肘关节桡侧副韧带复合体的解剖及生物力学作用）肘关节桡侧副韧带复合体的解剖及生物力学作用桡侧副韧带复合体包括桡桡侧副韧带复合体包括桡侧副韧带和桡骨环状韧带。侧副韧带和桡骨环状韧带。桡侧副韧带起于肱骨外侧桡侧副韧带起于肱骨外侧髁外下方髁外下方桡骨环状韧带起于尺骨冠桡骨环状韧带起于尺骨冠突外侧突外侧桡侧副韧带和环状韧带形桡侧副韧带和环状韧带形成一宽的联合止点成一宽的联合止点,止于尺止于尺骨冠突外侧，相当于桡骨骨冠突外侧，相当于桡骨头近缘水平。头近缘水平。19（2）肘关节桡侧副韧带复合体的解剖及生物力学作用桡侧副韧带复尺骨近端桡骨头尺骨近端桡骨头中心线以远中心线以远5cm5cm处处,在桡侧副韧在桡侧副韧带复合体中桡侧带复合体中桡侧副韧带副韧带(包括桡包括桡侧尺副韧带侧尺副韧带)起起主要作用，桡骨主要作用，桡骨环状韧带起协同环状韧带起协同作用。作用。肘关节桡侧副韧带复合体对维持关节外侧的稳定肘关节桡侧副韧带复合体对维持关节外侧的稳定约起约起50%50%的作用。另外的作用。另外,伸肌及伸肌腱膜起协同作伸肌及伸肌腱膜起协同作用。尺侧伸腕肌腱膜起于肱骨外侧髁下方，止于用。尺侧伸腕肌腱膜起于肱骨外侧髁下方，止于20尺骨近端桡骨头中心线以远5cm处,在桡侧副韧带复合体中桡侧副综合解剖和生物力学研究结果综合解剖和生物力学研究结果,肘关节的副韧带构肘关节的副韧带构成了维持肘关节稳定的独立系统。桡侧副韧带复合成了维持肘关节稳定的独立系统。桡侧副韧带复合体抵抗肘关节外旋外翻应力，维持其后外侧旋转稳体抵抗肘关节外旋外翻应力，维持其后外侧旋转稳定性，尺侧副韧带复合体抵抗肘关节外翻应力，维定性，尺侧副韧带复合体抵抗肘关节外翻应力，维持其外翻稳定性。伸肌腱和屈肌腱位于尺、桡侧副持其外翻稳定性。伸肌腱和屈肌腱位于尺、桡侧副韧带的浅层，并不处于最有利的机械位置，是副韧韧带的浅层，并不处于最有利的机械位置，是副韧带稳定系统的协同部分，桡骨头的作用是传导应力带稳定系统的协同部分，桡骨头的作用是传导应力和维持肘关节的稳定，但在桡侧副韧带完整时，其和维持肘关节的稳定，但在桡侧副韧带完整时，其维持肘关节外侧稳定的作用较小，是桡侧副韧带的维持肘关节外侧稳定的作用较小，是桡侧副韧带的协同部分。协同部分。（3 3）肘关节副韧带稳定系统）肘关节副韧带稳定系统21综合解剖和生物力学研究结果,肘关节的副韧带构（3）肘关节副韧 肘部的闭链运动发生在手固定肘部的闭链运动发生在手固定,肩部作引体向上或俯卧撑动肩部作引体向上或俯卧撑动作时。在引体向上时，屈肘肌以向心和离心收缩使躯干下降。这作时。在引体向上时，屈肘肌以向心和离心收缩使躯干下降。这两个例子中，肩、肘关节结合来保持多关节肌有较理想的长度两个例子中，肩、肘关节结合来保持多关节肌有较理想的长度-张力关系。张力关系。虽然胸大肌并不跨越肘关节，在闭链运动中它以内收肩部来虽然胸大肌并不跨越肘关节，在闭链运动中它以内收肩部来伸肘。在做俯卧撑时很容易看到或触及胸大肌的作用。这种作用伸肘。在做俯卧撑时很容易看到或触及胸大肌的作用。这种作用对脊髓损伤造成肱三头肌（对脊髓损伤造成肱三头肌（C7C7C8C8）麻痹而胸大肌（）麻痹而胸大肌（C5C5C7C7）完）完好的病人十分有用，如推轻的物体，关抽屉、关门，这些动作都好的病人十分有用，如推轻的物体，关抽屉、关门，这些动作都是将手放在物体上屈肘，随后胸大肌收缩达到伸肘的目的。是将手放在物体上屈肘，随后胸大肌收缩达到伸肘的目的。3 3肘部的闭链运动肘部的闭链运动22 肘部的闭链运动发生在手固定,肩部作引体向上或俯卧(2)(2)肘关节伸展受三个因素限制肘关节伸展受三个因素限制:1 1）鹰嘴在鹰嘴窝内的冲击碰撞）鹰嘴在鹰嘴窝内的冲击碰撞;2 2）关节前韧带的张力；）关节前韧带的张力；3 3）屈肌（肱二头肌）的阻挡。）屈肌（肱二头肌）的阻挡。(3)(3)如肘过伸必然出现下述情况之一如肘过伸必然出现下述情况之一:1 1）鹰嘴骨折及关节囊撕裂鹰嘴骨折及关节囊撕裂,伴肘关伴肘关节后脱位节后脱位2 2）肌肉虽然通常不受累，但肱动脉肌肉虽然通常不受累，但肱动脉可被扯断可被扯断23(2)肘关节伸展受三个因素限制:1）鹰嘴在鹰嘴窝内的冲击碰撞(4)(4)屈曲受限分为主动屈曲受限和被动屈曲受限屈曲受限分为主动屈曲受限和被动屈曲受限2 2）被动屈曲时除了肌）被动屈曲时除了肌肉的紧密接触外肉的紧密接触外,桡桡骨头紧贴桡骨窝及骨头紧贴桡骨窝及冠突抵住冠突窝，冠突抵住冠突窝，后关节韧带的张力，后关节韧带的张力，肱三头肌被动产生肱三头肌被动产生张力较为重要。张力较为重要。1 1）主动屈曲时首要限制因素是上臂及前臂前方肌肉的相）主动屈曲时首要限制因素是上臂及前臂前方肌肉的相挤挤;其次还有相对骨面的接触和关节囊韧带的后方张力；其次还有相对骨面的接触和关节囊韧带的后方张力；24(4)屈曲受限分为主动屈曲受限和被动屈曲受限2）被动屈曲时除运动形式参与运动的肌肉屈肘伸肘旋后旋前肱二头肌、肱肌、肱桡肌(补)、旋前圆肌、腕关节屈肌群(除外指深屈肌)肱三头肌(补)、肘肌、腕伸肌群旋后肌、肱二头肌(补)、桡腕长伸肌、拇长展肌、肱桡肌(除外桡腕短伸肌)旋前圆肌、旋前方肌(补)、腕屈肌(桡侧腕屈肌)、肱桡肌、肘肌表 肘关节运动与肌肉四四 肘关节动力学肘关节动力学25运动形式参与运动的肌肉屈肘肱二头肌、肱肌、肱桡肌(补)、旋前屈肘肌对前臂的作用力旋转分力与前臂长轴垂直,产生屈曲作用稳定分力与前臂长轴平行,使肱、尺或肱、桡骨端靠拢而起稳定肘关节作用26屈肘肌对前臂的作用力旋转分力稳定分力26屈肘肌加速肌 或称迸发肌起点远离关节,止点接近关节旋转分力大于稳定分力 如肱肌 肱二头肌 肌肉骤发收缩使手部迅速变换位置稳定肌 或称旁路肌起点靠近关节,止点远离关节稳定分力大于旋转分力如肱桡肌、旋前圆肌稳定肘关节，对抗肘关节快速屈伸活动时产生的离心力27屈肘肌加速肌 或称迸发肌稳定肌 或称旁路肌272828伸肌肱三头肌伸肘肌29伸肌伸肘肌29伸展状态时的肌肉参与顺序肘肌启动并维持低水平肘伸力的第一束肌,随着伸展力和角度的逐渐增大，肱三头肌内侧头随之加入，随着力量增加到中-高水平，肱三头肌外侧头加入，随后是肱三头肌长头参与。注:肱三头肌内侧头是伸肌中的“负荷肌”，对抗肱肌30伸展状态时的肌肉参与顺序肘肌启动并维持低水平肘伸力的第一束肌旋前和旋后的肌肉参与条件首先肌肉必须具有以下两个特征,才被视作旋前或旋后肌:1、该肌肉必须附着在旋转轴的两边（肱骨、尺骨的近端附着点，桡骨或手部的远端）。2、该肌肉必须具有围绕旋前或旋后的旋转轴的内力臂。31旋前和旋后的肌肉参与条件首先肌肉必须具有以下两个特征,才被视肱二头肌在旋后过程中的重要性肱二头肌是前臂非常有力的旋后肌。肱二头肌的生理横截面约是旋后肌的三倍。在一系列快速有力的从旋前至旋后的活动中,可扪及肱二头肌的收缩，据此表明其在旋后过程中的主导作用。当前臂旋前时，肱二头肌肌腱包绕桡骨近端，在完全旋前位下，肱二头肌主动收缩，使桡骨急剧旋转至旋后位。32肱二头肌在旋后过程中的重要性肱二头肌是前臂非常有力的旋后肌。屈肘达90时,肱二头肌作为旋后肌的效率最高，因此，在很多大功率的旋后运动中，肘部总保持自然90。肘部仅屈曲30度时，肱二头肌肌腱与旋转轴之间的交叉角度不存在了。这种角度的改变将肱二头肌机械旋后力矩的产生能力降低了50%。33屈肘达90时,肱二头肌作为旋后肌的效率最高，因此，在很多大34谢谢！34