膝关节解剖课件

膝关膝关节的功能解剖的功能解剖膝关节的功能解剖1膝关节下肢的主要关节之一，其结构和功能都是人体关节中最复杂的由：股骨髁股骨髁、胫骨平台骨平台、髌骨骨、周围的滑膜滑膜、关关节囊囊、韧带、半月板半月板、肌肌肉肉等组织构成膝关节下肢的主要关节之一，其结构和功能都是人体关节中最复杂的2膝关膝关节的骨性的骨性结构构股骨髁股骨髁髌骨骨胫骨髁骨髁髌面面外外侧髁髁内内侧髁髁髁髁间窝髁髁间隆起隆起3膝关节的骨性结构股骨髁髌骨胫骨髁髌面外侧髁内侧髁髁间股骨髁的股骨髁的结构及其表面形构及其表面形态股骨下端向两侧和后方扩大 股骨髁股骨髁两髁的关节面向前逐渐变平，并于前方联合，形成一矢状位浅凹 髌面面；当膝关节伸直时，可容纳髌骨两髁的关节面在矢状面和冠状面上均呈凸形，关节面在矢状面上曲线半径向后逐渐减小，在后侧它们呈圆形并相互平行两髁侧面粗糙不平，高 出部分 内、外上髁内、外上髁 外上髁较小，其下有一 深沟，称为腘肌沟肌沟，腘 肌腱由此经过，内上髁 上方是内收肌结节两髁中间形成髁髁间窝股骨髁的结构及其表面形态股骨下端向两侧和后方扩大 4股骨髁的股骨髁的结构及其表面形构及其表面形态内外髁前后长轴互不平行，向后分开，内侧较外侧倾斜更加明显，与关节面横轴可呈120。交角内侧髁的长度和曲率半径比外侧髁大，故膝关节伸直过程中内侧髁有较大的滑动，产生股 骨内旋运动外侧髁髌面大而突起 阻止髌骨外脱位股骨髁的结构及其表面形态内外髁前后长轴互不平行，向后分开，内5胫骨平台的骨平台的结构及其表面形构及其表面形态胫骨上端变厚、扩大内外侧髁即胫骨平台分别与股骨内外侧髁相关节胫骨平台相对于胫骨轴线，后倾约37。内侧平台较大，冠状面、矢状面均呈凹形外侧平台冠状面呈凹形，矢状面呈凸形或平坦平台的曲度大于股骨髁，两者外形不全形合；通过半月板增加两者的匹配度和接触面积胫骨平台的结构及其表面形态胫骨上端变厚、扩大内外侧髁即胫骨平6胫骨平台的骨平台的结构及其表面形构及其表面形态平台中间的隆起，由两个胫骨髁间结节构成，其高低有变异，一方面，可限制膝关节的内外移动；另一方面，可使股骨在胫 骨上旋转时升高，紧张韧带 从而限制其过度旋转胫骨髁间结节之前后分别为 髁间前、后区由前向后依次附着髁间前区内侧半月板前角前交叉韧带外侧半月板前角髁间后区内侧半月板后角外侧半月板后角后交叉韧带胫骨平台的结构及其表面形态平台中间的隆起，由两个胫骨髁间结节7胫骨平台上面观胫骨平台上面观8髌骨的骨的结构及其表面形构及其表面形态髌骨：全身最大的籽骨，居于股四头肌肌腱中，本身无骨膜，呈三角形，前面粗糙，供股四头肌和髌韧带附着，后面分关节面和非关节面非关节面位于下极，约占髌骨高度的1/4关节面覆盖有45mm厚的软骨，与股骨髁的髌骨滑槽相关节，关节面被中央脊分成内、外两部分，外侧占2/3；内侧关节面在纵轴方向被横脊分成上、中、下三 个区；髌骨內缘尚有一个 小关节面髌骨的结构及其表面形态髌骨：全身最大的籽骨，居于股四头肌肌腱9膝关节关节囊 纤维层：上界附着上界附着处股骨髁股骨髁间线 内外内外侧髁均髁均 两两侧高于关高于关节边缘1.25mm 在关在关节外外 组成：成：下界附着下界附着处胫骨关骨关节面面远侧边缘0.3-0.6mm滑膜滑膜层：附着关：附着关节软骨骨 边缘与关与关节软 骨形成关骨形成关节腔、腔、膝关膝关节腔与滑腔与滑 膜囊交通膜囊交通(髌上上 囊等）囊等）膝关节关节囊 纤维层：上界附着处股骨髁间线 10膝关节关节囊 内侧 与内与内侧副副韧带后部后部纤维组织交交织 并和内并和内侧半月板半月板边缘相相连 成成为内内侧副副韧带的一部分的一部分 外侧 弓状韧带 前方 股四头肌 髌腱 后方 腘斜韧带 弓状韧带关节囊松弛而薄弱周围有韧带加强膝关节关节囊 内侧 11滑膜襞滑膜襞纤维层滑膜滑膜层膝关节关节囊12滑膜襞纤维层滑膜层膝关节关节囊12膝关节的滑膜全身最大的滑膜，内衬与关节囊内 向上 延伸于股中间肌下形成大的囊 袋，多与髌上囊相通 两侧 覆盖于股骨髁表面，形成内侧 和外侧沟部 向下 延伸与半月板附着并覆盖胫骨 平台缘约7mm 前后交叉韧带、外侧半月板背侧肌腱通过 的管道被滑膜覆盖滑膜起自关节软骨边缘，反折于关节囊内膝关节的滑膜全身最大的滑膜，内衬与关节囊内 13膝关膝关节滑膜滑膜结构特点构特点1、滑膜面、滑膜面积最大，分泌区广；最大，分泌区广；2、脂肪、脂肪垫最大、最大、绒毛数目毛数目 最多；最多；3、能适、能适应膝关膝关节的功能的功能 （运（运动、产热、负重）；重）；4、与周、与周围结构分隔，构分隔，邻近近 区域的病区域的病变不易蔓延到不易蔓延到 关关节内。内。膝关节滑膜结构特点1、滑膜面积最大，分泌区广；14滑膜皱襞 髌上上皱襞襞 位于位于髌上囊与上囊与髌股关股关节之之间，常中央，常中央有孔有孔 髌上内上内侧皱襞襞 髌上外上外侧皱襞襞 髌内内皱襞襞 起于起于髌上内上内侧皱襞，沿关襞，沿关节内内侧壁下壁下行，行，覆盖于脂肪覆盖于脂肪垫的滑膜上的滑膜上 髌下下皱襞襞 髌下滑膜包下滑膜包绕髌下脂肪下脂肪垫突入髁突入髁间窝，其其 两旁滑膜摺迭入关两旁滑膜摺迭入关节腔腔,称称翼状翼状皱襞襞.在在髌下下 脂肪脂肪垫尖端两尖端两侧皱襞相合成襞相合成髌下下皱襞襞，连于于 髁髁间窝，与十字，与十字韧带前面前面的滑膜相的滑膜相 连，成，成为左右关左右关节腔的中腔的中隔，隔，皱襞襞 在十字在十字韧带前穿孔，使左前穿孔，使左右关右关节腔腔 相通，而相通，而皱襞襞则形成条状形成条状带称称为滑滑 膜膜韧带或囊或囊韧带滑滑膜膜隆隆起起形形成成滑滑膜膜皱襞襞为胚胚胎胎的的膜膜性性残残留留2040%正正常常人人中中出出现滑膜皱襞 15膝关节内脂肪垫充填于髌骨、股骨髁下方、胫骨髁上方和髌韧带之间，并向两侧延伸，超出髌骨内外缘约1cm将关节囊的纤维层与滑膜分开，具有衬垫和润滑作用股四头肌收缩时脂肪垫内压升高，成为坚硬的实体，限制膝关节的过度活动；屈膝时，脂肪垫充填于空虚的膝前关节腔 膝关节内脂肪垫髌下脂肪垫前髌上脂肪垫后髌上脂肪垫腘脂肪脂肪垫膝关节内脂肪垫充填于髌骨、股骨髁下方、胫骨髁上方和髌韧带之间16膝关膝关节滑膜囊滑膜囊膝关膝关节囊的滑膜囊的滑膜层穿穿过纤维层呈囊状突出，形呈囊状突出，形成滑膜囊。滑膜囊多位于肌腱与骨之成滑膜囊。滑膜囊多位于肌腱与骨之间、有利于、有利于肌腱运肌腱运动。有些关。有些关节囊与关囊与关节腔相通。腔相通。膝关节滑膜囊膝关节囊的滑膜层穿过纤维层呈囊状突出，形成滑膜17膝关膝关节前面的滑膜囊前面的滑膜囊位于髌骨和髌韧带的周围 髌上囊 与膝关节相通 髌前皮下囊 髌下皮下囊 髌韧带下囊膝膝关关节前前面面的的滑滑膜膜囊囊膝关节前面的滑膜囊位于髌骨和髌韧带的周围膝关节前面的滑膜囊18膝关膝关节外外侧的滑膜囊的滑膜囊股二头肌、外侧副韧带、腘肌腱、腓肠肌外侧头均越过关节线和股骨外侧髁 1.股二头肌囊 外侧副韧带与股二头肌附着点之间 2.外侧副韧带与腘肌腱之间的滑囊，3.股二头肌深面与腓骨头之间的滑囊，4.腓肠肌外侧囊 腓肠肌外侧头起始部的深面，5.腘肌滑囊 与膝关节腔后外侧相通膝膝关关节外外侧的的滑滑膜膜囊囊膝关节外侧的滑膜囊股二头肌、外侧副韧带、腘肌腱、腓肠肌外侧头19膝关节周围的滑液囊膝关节周围的滑液囊20膝关膝关节外外侧的滑膜囊的滑膜囊1.鹅足囊 鹅头肌附着点下面与内侧副 韧带下部浅层之间2.半膜肌固有囊 半膜肌腱与胫骨股髁之间3.半膜肌囊 腓肠肌内侧头与半膜肌腱之 间可与关节相通4.腓肠肌内侧囊 腓肠肌内侧头深部与关节囊 之间5.内侧副韧带与半膜肌之间的滑囊6.半膜肌与半腱肌之间的滑囊7.内侧副韧带浅、深层之间的小滑囊 炎症时 可误诊为半月板撕裂膝关节外侧的滑膜囊1.鹅足囊 21膝关膝关节韧带 膝关节伸膝装置 膝关节内侧支持带 膝关节外侧支持带 腘斜韧带和弓状韧带 前交叉韧带 后交叉韧带膝膝关关节韧带膝关节韧带 22膝关膝关节韧带膝关节伸膝装置1.股四头肌腱2.髌骨3.髌内、外侧支持带：由股内外侧肌腱下延而形成 止于胫骨上端的内外侧面 加强关节囊和维持髌骨固定4.髌韧带patellar ligament：起于髌骨下端及其后方的粗面 止于胫骨结节，长约6-8cm，两侧与髌内外侧支持带相交织 上端与股四头肌的远端相延续膝关节韧带膝关节伸膝装置1.股四头肌腱23膝关节前面韧带和肌腱止点的骨性标志膝关节前面韧带和肌腱止点的骨性标志24膝关膝关节韧带内内侧支持支持结构构第一第一层包裹缝匠肌的深筋膜 向下向下 跨越股薄肌、半腱肌腱 止于胫骨上端前内缘 向后向后 扩展到窝中线,覆盖 腓肠肌内侧头和窝 内其他结构 前部前部 纤维编入第二层及 髌骨内侧支持带膝关节韧带内侧支持结构第一层包裹缝匠肌的深筋膜25膝关膝关节韧带内内侧支持支持结构构 深层较短，构成关节囊的一部分，即内侧关节囊韧带 相相对于关于关节线部，有滑囊相隔部，有滑囊相隔 浅层较长，构成膝关节内侧支持结构的第二层，下部 被鹅头肌（缝匠肌、股薄肌、半腱肌）覆盖第二层起于股骨内上髁前部前部纤维纵形向前下，止于胫骨上端内面，紧挨鹅足止点后方，距关节面约4-6cm后部后部纤维斜向后下，与其深层关节 囊（第三层）及半膜肌腱 部分纤维交织一起，止于 胫骨内侧髁后缘及内侧半 月板后缘,即形成后内侧角充分伸膝充分伸膝时，该韧带绷紧，有助于膝关节的稳定屈膝屈膝过程中程中，浅层韧带的前部向后推移，盖过深层 韧带胫侧副韧带膝关节韧带内侧支持结构 26膝关膝关节韧带内内侧支持支持结构构第三层关节囊向下向下 覆盖脂肪垫向上向上 笼罩髌上囊向后向后 在浅层内侧副韧 带之下 增厚,形成 内侧关节囊韧带内侧关节囊韧带：起自股骨内上髁 向下与内侧半月板附着又称 半月板股骨韧带 再向下止于胫骨上端内面，又称 半月板胫骨韧带半月板胫骨韧带 很短，在膝关节屈伸时，可允许半月板在该纤维长度的范围内前后活动；如其断裂，不仅丧失对半月板的控制、且可造成膝关节的旋转不稳膝关节韧带内侧支持结构第三层关节囊27膝关节内侧韧带和肌腱止点的骨性标志膝关节内侧韧带和肌腱止点的骨性标志28膝关膝关节韧带外侧支持支持结构构第一第一层筋膜层 在膝和大腿的外侧面,该筋膜增厚形成髂胫束向后部分纤维编入股二头肌筋膜,在窝中线与覆盖膝关节内侧的筋膜相联合;向前止于髌骨、髌韧带、胫骨外髁；向下经过膝关节的外侧方，止于胫 骨外侧髁前外侧面的髂胫束结 节（Gerdy结节）；另外，通过肌间隔附着于股骨粗线，维持髂胫束的一定张力膝关节韧带外侧支持结构第一层筋膜层29膝关膝关节韧带外侧支持支持结构构第二第二层外侧副韧带、小豆腓骨韧带、弓状韧带外侧副韧带 起于股骨外上髁，向后下达腓骨尖端,呈 圆索状；它在膝完全伸直时绷紧；一旦 屈膝，便松弛。股二头肌借助其在韧带周围的环行腱纤维，使外侧 副韧带维持持续张力，屈膝时股二头肌向 后拉紧该韧带，稳定关节小豆腓骨韧带 起于腓肠肌外侧头，止于腓骨茎突 位于外侧副韧带与弓状韧带之间弓状韧带 由关节囊后外侧纤维增厚形成，越过腘肌腱，向上附着于股骨外上髁的后面，向下附着于腓 骨小头和胫骨外侧髁的边缘第三第三层关节囊膝关节韧带外侧支持结构第二层外侧副韧带、小豆腓骨韧带30膝关节后面观Humphry和Wrisberg韧带连接处外侧半月板后角和股骨内髁，包绕PCL。腘肌腱部分止于外侧半月板的后外侧面膝关节后面观Humphry和Wrisberg韧带连接处外侧半31膝关膝关节韧带关关节内内前交叉前交叉韧带胫骨髁间前区和内侧髁间结节之间隆起前部并与内、外半月板前角相连屈膝时，胫骨内旋，前交叉韧带拉紧（）；伸膝相反 股骨外侧髁内侧宽约11mm,长约38mm分为前内侧、后外侧两部分1.限制胫骨前移度2.限制膝关节过伸3.限制胫骨旋转4.限制伸膝位的侧向活动前内侧紧张后外侧松弛膝关节韧带关节内前交叉韧带股骨外侧髁内侧宽约11mm,长32伸直和屈曲位的ACL 伸直位使其后外侧部分被拉紧；屈曲位时前内侧部分被拉紧，后外侧部分相对松弛伸直和屈曲位的ACL 伸直位使其后外侧部分被拉紧；屈曲位时前33膝关膝关节韧带关关节内内后交叉韧带胫骨髁间隆起的沟槽内延伸到胫骨髁间窝的后缘中部部分纤维与外侧半月板后角相连胫骨内旋，前后交叉相互缠绕，韧带紧张；外旋则松弛股骨内髁外侧面限制胫骨过度后移限制伸膝位的侧方活动限制膝关节过伸限制膝关节旋转活动宽约13mm,长约38mm屈膝30。时大部纤维紧张膝关节韧带关节内后交叉韧带股骨内髁外侧面限制胫骨过度后移34伸直和屈曲位的PCL屈曲位韧带主体拉紧；伸直位时松弛伸直和屈曲位的PCL屈曲位韧带主体拉紧；伸直位时松弛35前交叉韧带、后交叉韧带在股骨上的付丽前交叉韧带、后交叉韧带在股骨上的付丽36膝关节解剖课件37膝关膝关节韧带关关节内内前交叉前交叉韧带后交叉后交叉韧带38膝关节韧带关节内前交叉韧带38膝关膝关节韧带半月板股骨半月板股骨韧带Humphry(h)韧带起于外侧半月板(I)后角，向前走行至PCL(p)膝关节韧带半月板股骨韧带Humphry(h)韧带起于外侧39膝关膝关节韧带半月板股骨半月板股骨韧带膝关节后面观关节囊外侧部分被移除，显示Wrisberg韧带(w)，起于外侧半月板(I)后角，向后走行至PCL(p)膝关节韧带半月板股骨韧带膝关节后面观关节囊外侧部分被移除40膝关节后部解剖切面特写镜头髁间切迹处关节囊被移除。Wrisberg韧带(w)位于PCL纤维后方(p)膝关膝关节韧带半月板股骨半月板股骨韧带膝关节后部解剖切面特写镜头髁间切迹处关节囊被移除。Wrisb41膝关膝关节半月板半月板 半月板内侧边缘与关节囊、内侧副韧带紧贴，部分半膜肌纤维通过关节囊止于内侧半月板的后內缘，覆盖内侧平台2/3外侧后端发出一坚强的斜行纤维束附着于股骨内侧髁，与后交叉相贴,覆盖外侧平台2/3周缘厚，內缘薄，下平坦，上凹陷切面为三角内大C，外小O前后角分别附着于胫骨髁间前后区前部连有膝横韧带膝关节半月板 半月板内侧边缘与关节囊、内侧副韧带42“C”形的内侧半月板连续付丽于关节囊.内侧副韧带深层(d，用镊子牵拉）直接付丽于内侧半月板中央体部的边缘（m0.外侧，腘肌腱（p，用镊子牵拉）通过腘裂孔进入关节。此处外侧半月板（I）在关节囊上的付丽被阻断“C”形的内侧半月板连续付丽于关节囊.内侧副韧带深层(d，用43膝关节解剖课件44膝关膝关节半月板半月板 功功 能能内内侧半月板半月板外外侧半月板半月板传导负荷伸膝时，压应力50%；屈膝时，压应力85%切除后，膝关节接触面积减少50%维持稳定、协助控制膝关节运动加深胫骨髁的关节面韧带和半月板构成“8”字结构、半月板在膝屈伸活动中可前后移动，使股骨髁在任何位置均有楔形充填半月板楔形充填，防止关节囊、滑膜的嵌入半月板切除，前后交叉韧带松弛，产生不稳协调润滑半月板的活动使滑液均匀分布切除半月板，膝关节摩擦系数增加20%减轻吸收震荡、缓冲冲击力切除半月板，膝关节吸收负荷震荡能力减少20%，易发生关节炎45膝关节半月板 内侧半月板外侧半月板传导膝关节解剖课件46 半月板半月板的位置随膝关节的运动而改变，可同的位置随膝关节的运动而改变，可同胫骨髁胫骨髁一起对股一起对股骨作屈伸运动，也可随骨作屈伸运动，也可随股骨髁股骨髁一起对胫骨作旋转运动。一起对胫骨作旋转运动。屈膝时屈膝时，半月板滑向后方，半月板滑向后方，伸膝时伸膝时滑向前方。在半屈膝滑向前方。在半屈膝旋转旋转小腿小腿 时，一个半月板滑向前，另一个滑向后。时，一个半月板滑向前，另一个滑向后。由于半月板随膝关节由于半月板随膝关节 运动而移动，当膝关节运动而移动，当膝关节 在急骤强力动在急骤强力动作时，常造成半月板损伤。内侧半月板损伤的机会较多。作时，常造成半月板损伤。内侧半月板损伤的机会较多。内侧半月板与胫侧副韧带和关节囊紧密相连，在急骤内侧半月板与胫侧副韧带和关节囊紧密相连，在急骤强力动作时易造成损伤。强力动作时易造成损伤。半月板的位置随膝关节的运动而改变，可同胫骨髁一47膝关节解剖课件48膝关节解剖课件49膝关节解剖课件50膝关节的肌肉伸伸膝膝肌肌 股股四四头肌肌股直肌股外侧肌股内侧肌股中间肌髂前下棘髌骨位于股前中部下端形成宽约58cm筋膜股骨粗线外侧唇股直肌外侧，距髌骨上缘2-3cm成为腱性冠状面上呈12。15。附着于一小部分纤维进入外侧支持带一部分纤维加入髂胫束加强伸膝时胫骨的外旋股骨粗线内侧唇股内斜肌位于远侧1/4，与股骨呈5055。股内长肌位于j近侧，较大，与股骨呈1518。进入髌骨内上缘部分纤维参与构成内侧支持带股骨前面股直肌深面髌骨上缘少数纤维止于关节囊伸膝、向上牵拉关节囊膝关节的肌肉伸膝肌 股直肌股外侧肌股内侧肌股中间肌髂前下51膝关节的肌肉长头起于坐骨结节短头股骨粗线股二头肌腓骨小头髂胫束、外侧副韧带、后关节囊屈膝时，保持膝关节的外侧稳定半腱肌坐骨结节在股骨中点即成为腱性越过内侧副韧带缝匠肌髂前上棘经大腿前方，转向内侧，成宽阔的腱膜股薄肌闭孔周围的耻骨支、坐骨支、坐骨结节位于缝匠肌和半膜肌之间鹅足腱胫骨内侧髁加强内侧韧带稳定关节内侧面半膜肌坐骨结节胫骨内侧髁后面位于大腿后侧，半腱肌的深面增强关节囊后角，伸髋关节，屈膝关节，内旋胫骨，稳定膝关节的后方部分纤维反折成为腘斜韧带腘肌股骨外侧髁的外侧部向后下在关节囊纤维层与滑膜之间越过关节在外侧半月板外缘沟中下降，穿弓状韧带之下胫骨之比目鱼肌线以上骨面构成腘窝底之一部分，使膝关节后屈和内旋腓肠肌内侧头起于股骨内侧髁的后面外侧头起于股骨外侧髁的后面与比目鱼肌一起跟骨结节两头起点下方与股骨髁间有滑囊相隔内侧囊较大，常与关节相通，易受伤或滑液较多时而形成腘窝的囊肿即Baker囊肿膝关节的肌肉长头起于坐骨结节短头股骨粗线股二头肌 52股四头肌股四头肌角（Q角）股股53膝关节解剖课件54膝关节内侧面第一层第二层膝关节内侧面第一层第二层55膝关节内侧面第三层膝关节内侧面第三层56膝关节外侧面膝关节外侧面57胫神经在大腿部起于坐骨神经，腘动脉和周围静脉在近端与其伴行。腘窝的解剖分析鹅足腱(p)半膜肌(s)腓肠肌内侧头(m)腘动脉(a)腘静脉(v)胫神经(n)腓肠肌外侧头(I)股二头肌腱(b)膝关节后面胫神经在大腿部起于坐骨神经，腘动脉和周围静脉在近端与其伴行。58后部的肌肉腘窝膝关节解剖课件59膝关膝关节血液供血液供应 股股动脉脉 腘动脉脉 胫前前动脉脉供供应来来源源股动脉旋股外侧动脉降支膝最上动脉参加膝血管网腘动脉脉膝上内外侧动脉膝中动脉膝下内外侧动脉环绕膝前绕股骨髁支配腓肠肌关节囊不参加膝血管网参加膝血管网胫前动脉返支与膝下动脉吻合旋股外旋股外侧动脉降支脉降支腘动脉脉膝上外膝上外侧动脉脉膝降动脉膝上内侧动脉膝下内侧动脉膝下外侧动脉胫后动脉腓动脉胫前动脉胫前动脉返支60膝关节血液供应 膝降膝降动脉脉膝上内膝上内侧动脉脉膝下内膝下内侧动脉脉膝下膝下外外侧动脉脉膝上膝上外外侧动脉脉61膝降动脉膝上内侧动脉膝下内侧动脉膝下膝上61膝上外膝上外侧动脉脉膝下外膝下外侧动脉脉膝下内膝下内侧动脉脉膝上内膝上内侧动脉脉胫前返前返动脉脉62膝上外侧动脉膝下外侧动脉膝下内侧动脉膝上内侧动脉胫前返动脉6膝关膝关节的生物力学的生物力学膝关节运动 膝关节的运动方式膝关节的运动方式 膝关节属于屈戌关节，膝关节属于屈戌关节，主要作主要作屈、屈、伸运动伸运动。当膝在半屈位时，小腿还可作。当膝在半屈位时，小腿还可作少许少许旋内、旋外旋内、旋外运动。运动。膝关节的生物力学膝关节运动63膝关节解剖课件64膝关节解剖课件65膝关节解剖课件66膝关膝关节的生物力学的生物力学膝关节运动一.膝关节的屈伸运动正常步正常步态周期中周期中,膝关膝关节的运的运动是由一系列复是由一系列复杂的多的多轴心三心三维运运动组成成,而不是而不是单纯的的铰链运运动屈伸运屈伸运动的横的横轴贯穿股骨内外髁穿股骨内外髁,在膝关在膝关节线之上方偏后之上方偏后,具体位置具体位置不恒定不恒定,有一定的移有一定的移动距离距离膝关膝关节屈伸屈伸时,在股骨髁上在股骨髁上许多多曲率半径的中心点曲率半径的中心点,实际上是不上是不同屈曲角度下的横同屈曲角度下的横轴位置位置曲率中心移曲率中心移动的的轨迹是横迹是横轴移移动的距离和方的距离和方向向,呈呈J型曲型曲线股骨髁股骨髁在矢状在矢状面上的面上的弧弧线长度是度是胫骨平台骨平台的两倍的两倍膝关膝关节屈屈伸伸时,股骨股骨髁与髁与胫骨骨平台之平台之间是是滚动和和滑滑动并存并存开始开始20。以以滚动为主；主；以后到以后到完全屈完全屈曲曲则以以滑滑动为主主膝关节的生物力学膝关节运动一.膝关节的屈伸运动正常步态周期67膝屈伸运动发生在胫骨股骨关节和髌骨股骨关节运动平面：矢状面运动轴：通过股骨内、外上髁中心的冠状 轴，但运动轴随屈伸运动有所变动，不是固定的。如膝关节从伸到屈的过程中，其 运动轴由前向后移动。膝屈伸运动发生在胫骨股骨关节和髌骨股骨关节68膝关节解剖课件69向前向前向上滑动向上滑动向前滑动向前滑动伸膝伸膝向后向后向下滑动向下滑动向后滑动向后滑动 屈膝屈膝半月板相对胫骨半月板相对胫骨髌骨在股骨髌骨在股骨胫骨在股骨胫骨在股骨（开链）（开链）向前向上滑动向前滑动伸膝向后向下滑动向后滑动 屈膝半月板相对70膝关节膝关节 的屈和伸运动的屈和伸运动 1400Of flexion闭链运动闭链运动开链运动开链运动膝关节 的屈和伸运动 1400闭链运动开链运动71膝关节解剖课件72膝关膝关节的生物力学的生物力学膝关节运动二.膝关节的旋转运动正常膝关节屈曲时,胫骨自动内旋20。;伸膝时外旋20。属不随意运动,是骨外形结构和关节韧带附着的结果距膝完全伸直还差30。时,前交叉韧带拉紧,牵拉胫骨外旋,最后10。时,外旋最快旋转运动中,股骨内外髁分别移动了5-6mm,和10-12mm股骨内外髁弧线长度不等胫骨平台内外侧形状不同韧带的的制制约作作用用力的不平衡在距膝完全伸直最后的20。,股骨与胫骨的相对运动由滚动变为滑动,但幅度不一,外髁在最后20。开始;内髁则在最后10。膝关节屈曲全过程中,前交叉、内侧副韧带始终有一部分纤维保持紧张旋转活动的纵轴在伸膝位时偏内侧外侧副韧带在屈膝时松弛内旋屈肌力外旋屈肌力前交叉位于旋转轴外侧其紧张可致股骨髁外旋形成以内侧为中心的三点支持机制形成膝关节的生物力学膝关节运动二.膝关节的旋转运动正常膝关节屈73膝关膝关节的生物力学的生物力学膝关节运动二.膝关节的旋转运动扣锁现象膝关节完全伸直时,前后交叉韧带相互缠绕、拉紧，侧副韧带亦绷紧，膝关节获得牢固稳定，股骨髁和胫骨平台之间达到最大的负重面积，此过程相当于旋紧螺丝钉的最后动作，故称之为扣锁现象膝关节的生物力学膝关节运动二.膝关节的旋转运动扣膝关节完全74膝关节解剖课件75膝关节旋转运动（上面观）膝关节旋转运动（上面观）Knee flexed 900Knee flexed 300膝关节旋外膝关节旋外 膝关节旋内膝关节旋内 膝关节旋外膝关节旋外 膝关节旋内膝关节旋内闭链运动闭链运动开链运动开链运动膝关节旋转运动（上面观）Knee flexed 900Kne76膝关节解剖课件77（三）运动膝关节的主动肌（三）运动膝关节的主动肌 1、伸膝：股四头肌伸膝：股四头肌 （股神经支配）股神经支配）股神经股神经闭孔闭孔神经神经（三）运动膝关节的主动肌股神经闭孔78膝关节解剖课件79膝关节解剖课件802、屈膝、屈膝股后群（坐骨神经）：股后群（坐骨神经）：腘绳肌（半腱肌、半腘绳肌（半腱肌、半膜肌、股二头肌）膜肌、股二头肌）小腿后肌（胫神经）：小腿后肌（胫神经）：腓肠肌、腘肌腓肠肌、腘肌辅助：辅助：缝匠肌、股薄缝匠肌、股薄肌肌腘腘肌肌梨状肌梨状肌坐骨神经坐骨神经股二头肌股二头肌腓总神经腓总神经胫神经胫神经半腱肌半腱肌半膜肌半膜肌 腓肠肌腓肠肌内侧头内侧头膕肌膕肌胫神经胫神经腓肠肌腓肠肌外侧头外侧头比目鱼肌比目鱼肌7 7块肌肉中除股二头块肌肉中除股二头肌短头和腘肌外，肌短头和腘肌外，其余都是双关节肌。其余都是双关节肌。2、屈膝腘肌梨状肌坐骨神经股二头肌腓总神经胫神经半腱肌半膜肌81膝关节解剖课件82膝关节解剖课件83膝关节解剖课件84膝关节解剖课件85膝关节解剖课件863、旋外：旋外：股二头肌（坐骨神经）股二头肌（坐骨神经）4、旋内：旋内：半腱肌半腱肌（坐骨神经）（坐骨神经）半膜肌（坐骨神经）半膜肌（坐骨神经）腘肌（胫神经）腘肌（胫神经）缝匠肌（股神经）缝匠肌（股神经）股薄肌（闭孔神经）股薄肌（闭孔神经）腘肌腘肌3、旋外：腘肌87膝关节内侧观膝关节内侧观示旋内主动肌示旋内主动肌 半膜肌半膜肌 半腱肌半腱肌 股薄肌股薄肌 缝匠肌缝匠肌膝关节内侧观88膝关膝关节的生物力学的生物力学膝关节运动三.侧方内外翻活动 伸膝位,内外翻活动度约为2。膝时可增至8。四.前后活动 屈膝时,前后活动度约3mm，屈膝90。时有所减五髌骨运动（约7-8cm）髌骨运动髌骨与胫骨结节的对应位置Q角股四头肌肌力下肢力线膝关节骨性解剖髌骨的运动方式胫股关节矢状面的弧线运动轴向旋转紧密相连最终达到髌股关节压力与接触面垂直与相关与膝关节的生物力学膝关节运动三.侧方内外翻活动髌骨运动髌骨与89膝关膝关节的生物力学的生物力学膝关节运动膝关节前方，前交叉韧带有纤维与内外侧半月板前角相连膝关节后方，外侧半月板后角分出半月板股骨韧带与后交叉韧带并行止于股骨内髁半月板与交叉韧带在膝关节内形成一“8”字形状连续整体结构控制导引膝关节在矢状面屈伸活动冠状面内收、外展活动横截面内外旋活动综上所述膝关节的生物力学膝关节运动膝关节前方，前交叉韧带有纤维与内90膝关膝关节的生物力学的生物力学膝关节运动六.步态分析 膝关节的生物力学膝关节运动六.步态分析91六.步态分析行走行走时，当一，当一侧足跟着地至足跟着地至该足跟再次着地足跟再次着地时为一个步一个步态周期。周期。对某一特定的下肢来某一特定的下肢来说，在一个步，在一个步态周期中，要周期中，要经历踩地地负重和离地重和离地摆动两个步相，即两个步相，即负重相和重相和摆动相，相，负重相重相约占整个步占整个步态周期的周期的60-65%。足跟着地前，膝处于伸展位以增加步长，足跟着地后，膝短暂轻度屈曲，平均17。，约占步态周期的15%。随着上身及对侧肢体向前摆动，膝复伸展，并于步态周期40%时达峰值随后膝开始屈曲以缩短肢体配合摆动，约为周期的75%时，最大屈曲度约73。，于对侧足跟触地前达到最大伸展位六.步态分析行走时，当一侧足跟着地至该足跟再次着地时为一个步92各种日常活动所需的关节活动范围步行约67。上台阶83。下台阶90。从椅子中站起93。Kettelkamp(1973)报道各种日常活动所需的关节活动范围Kettelkamp(197393膝关膝关节运运动屈伸运屈伸运动为主、并可有限度旋主、并可有限度旋转运运动。1、运、运动轴不固定不固定2、滚动与滑与滑动3、旋、旋转活活动旋内旋内为10 旋外旋外30-404 4、扣、扣锁机制膝关机制膝关节伸至伸至160160180180，每增加，每增加伸直伸直1 1时，股骨，股骨约内旋内旋0.50.5。94膝关节运动屈伸运动为主、并可有限度旋转运动。94膝关膝关节韧带损伤一、膝关一、膝关节韧带损伤引引发运运动的的变化。化。二、二、韧带损伤引起膝关引起膝关节不不稳定定膝关膝关节半月板半月板损伤、畸形、畸形一、半月板撕裂一、半月板撕裂二、二、盘状半月板（外状半月板（外侧）95膝关节韧带损伤一、膝关节韧带损伤引发运动的变化。95过度膝外翻过度膝外翻 膝内翻膝内翻下肢重力线及膝外翻角下肢重力线及膝外翻角 Excessive genu vagumGenu varum股骨颈干角股骨颈干角1250膝外翻角膝外翻角1701750 正常时，下肢重力线经过股骨正常时，下肢重力线经过股骨头的中部、膝关节头的中部、膝关节 的中部，向下延的中部，向下延伸，并经跟骨的中部。当膝外、内伸，并经跟骨的中部。当膝外、内翻时，重力线移位，增加了对一侧翻时，重力线移位，增加了对一侧半月板和关节半月板和关节 面的压力，增加了它面的压力，增加了它们磨损和撕裂们磨损和撕裂 的机率。的机率。过度膝外翻 膝内翻下肢重力线及膝外翻角96膝关节解剖课件97(一)外侧髌股角(1ateral patellofemoral angle，LPA)：髌骨外侧软骨面切线(a)与股骨前髁内、外侧软骨面最突出点连线(b)的夹角。此角开口向前外方时定义为“+”，开口向后外方时定义为“一”(图1)。(二)髌骨倾斜角(前)patella tilt angle(anterior)，AA】：髌骨内、外侧最突出点的连线为髌骨横轴(a)，股骨前髁内、外侧软骨面最突出点连线(b)，此两线夹角为髌骨倾斜角(前)。当a相对b处于外旋位时，此角定义为“+”，反之定义为“一”(图2)。(三)髌骨倾斜角(后)f patella tilt angle(posterior)，PTAP：髌骨内、外侧最突出点的连线为髌骨横轴(a)，股骨后髁内、外侧软骨面最突出点连线(b)，此两线夹角为髌骨倾斜角(后)。当a相对b处于外旋位时，此角定义为“+”，反之定义为“一”(图3)。(四)髌骨横轴一股骨通髁线角(patella transverse axis-femoral transepicondylar axis angle，PFA)：髌骨内、外侧最突出点的连线为髌骨横轴(a)，股骨外上髁最突出点与股骨内上髁中央凹处的连线为股骨通髁线(b，即外科股骨通髁线)，上述两线夹角为髌骨横轴一股骨通髁线角。当a相对b处于外旋位时，此角定义为“+”，反之定义为“一”(图4)。(一)外侧髌股角(1ateral patellofemora98