膝关节运动学课件

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1、第四章　关节运动学第二节　下肢运动学二、膝关节运动学（一）膝关节组成和运动方向1．膝关节的组成2．膝关节的运动方向（二）膝关节功能解剖1．胫股关节的形态与运动的关系2．胫股关节的运动特征3．髌股关节的功能解剖4．膝关节的半月板5．膝关节的韧带6．关节囊和滑囊7.膝关节的肌内容提要（三）膝关节生物力学1．膝关节的轴2．单足站立时膝关节上的静力学分析3．膝关节的动力学分析4．步行时胫骨平台的反应力及辅助结构的作用5．膝关节损伤和脱位6．全膝关节置换术的功能锻炼教学基本要求1．掌握胫股关节的形态与运动的关

2、系、胫股关节的运动特征、髌股关节的功能解剖、膝关节的半月板、膝关节的韧带、膝关节的肌、单足站立时膝关节上的静力学分析、步行时胫骨平台的反应力及辅助结构的作用2．熟悉膝关节组成和运动方向、膝关节囊和滑囊、膝关节的轴、膝关节损伤和脱位3．了解膝关节的动力学分析、全膝关节关节置换术的功能锻炼重点和难点重点：胫股关节的形态与运动的关系、胫股关节的运动特征、髌股关节的功能解剖、步行时胫骨平台的反应力及辅助结构的作用、膝关节运动方向、膝关节的轴难点：单足站立时膝关节上的静力学分析、膝关节的动力学分析（一）膝关节

3、的组成和运动方向1．膝关节的组成它是由胫股关节（内侧胫股关节面、外侧胫股关节面）和髌股关节组成的双关节结构，这三个关节面均围在同一个关节囊内。2．膝关节的运动方向膝关节在胫骨关节面三个平面内均可以发生运动，但是运动幅度在矢状面最大，正常活动范围为0°～135°。膝关节活动范围（1）膝屈曲的范围依髋关节的位置而异，同时还要看是被动还是主动。（2）膝关节属于椭圆滑车状关节，或称屈戍关节，但实际上膝关节的运动是非常复杂的。胫股关节的运动包括四个轴方向的运动。此外还有髌股关节之间的运动。A.水平轴：屈伸活动

4、；B.垂直轴：内外旋活动；C.矢状轴：内收外展活动；D.前后位水平移动。膝关节的四个轴带（二）膝关节的功能解剖在膝关节，弯曲常伴有一个微小而显著的转动，但是因为来自关节周围强有力的滑囊、韧带和肌的作用，它又有特殊的稳定性。膝关节周围的韧带只在紧张状态下加载，对关节起到被动支持作用。膝关节周围的肌也是在紧张状态下加载时对关节起到积极的支持作用。膝关节周围的骨起到支持作用，并且对抗压力载荷的作用。因此膝关节的功能稳定性来源于韧带的被动收缩，关节几何结构，肌的主动用力以及骨的承重作用。1．胫股关节的形态与

5、运动的关系胫股关节分为内侧胫股关节和外侧胫股关节。外侧胫股关节面的前1/3为一逐渐上升的凹面，而后2/3则呈逐渐下降的凹面。内侧胫股关节面则呈一种碗形的凹陷。如此，凸起的股骨关节面和凹陷的胫骨关节面彼此吻合，使膝关节得以在矢状面上作屈伸活动；然而外侧胫骨关节面的特征凹陷结构又使得外侧胫股关节面并非完全吻合，从而允许膝关节的屈伸活动也不是同轴运动而是具有多个瞬时活动中心的运动。（1）胫股关节运动范围：A.胫股关节的运动范围在矢状面内最大，膝完全伸直到完全屈曲的范围是0°～140°左右；B.胫股关节在横

6、面内的活动范围，随膝完全伸直到屈曲90°而有所增加；C.在额面内可得到同样的模式。膝完全伸直时几乎不可能有外展或内收。当膝屈曲到30°时，该面内的运动增加，但不论在被动外展或被动内收时，其最大运动也只有几度。同样，由于软组织的限制功能，屈曲超过30°时，这个面内的运动减少。2．胫股关节的运动特征（2）胫股关节面运动：在膝部，面关节运动发生在胫骨髁与股骨髁之间和股骨髁与髌骨之间。在胫骨髁与股骨髁之间，面运动同时发生在所有的三个平面上，但在横截面和额状面上为最小。在股骨髁与髌骨之间，面运动同时发生在额状

7、面和横截面两个面上。3．髌股关节的功能解剖（1）髌骨髌骨为膝提供两个重要的生物力学功能：它在整个运动范围内借延长股四头肌力臂帮助膝伸直；并以增加髌骨与股骨间的接触面来改善股骨上的压力分布。（2）关节软骨髌股关节软骨是人体中最厚的软骨。最大厚度可达7㎜。髌股关节软骨厚度并非均匀一致，软骨最厚的部分位于骨嵴处。60%位于髌骨的外侧关节面，分布于内侧者约20%。关节面软骨厚度变化特点有助于增加髌股关节面的适合性。（3）维持髌股对合的平衡机制髌股关节稳定性的影响因素很多，包括伸膝装置、支持带、肌力、股胫角和

8、股胫间的Screw-home机制、Q角、髌骨位置、髁间槽发育程度、外力等，因此，良好的髌股周围结构及其力学平衡，对维持髌股的正常排列和稳定具有重要的作用。Q角：是股四头肌肌力线和髌韧带力线的夹角，即从髂前上棘到髌骨中点的连线为股四头肌肌力线，髌骨中点至胫骨结节最高点连线为髌韧带力线，两线所形成的夹角为Q角。①静力结构：髌骨的内外侧支持带是维持髌骨排列的静力性平衡机制。②动力结构：股四头肌收缩时各肌肉之间的力学平衡是保持运动中髌股对合的动力结构。（4）髌股关节的生物力学