膝关节运动学
合集下载
第五章 第二节 下肢运动学(膝)
（一）膝关节组成和运动方向
结构特点： （1）可触及的结构：股骨内外侧髁，髌骨，髌韧带，胫骨髁，胫 骨结节，腓骨头… （2）不可触及的结构：关节面，髁间窝，胫骨平台，内外侧半月 板，前后交叉韧带…
膝关节
（一）膝关节组成和运动方向
•3.膝关节关节囊
•薄而松弛，附于关节边缘， 周围有韧带加固，以增加 关节的稳定性；
（一）膝关节组成和运动方向
• 9.胫腓近端关节 • 胫骨和腓骨上端紧密连接，胫
骨外侧髁的腓骨关节面与腓骨 头构成胫腓关节 • 微动关节； • 两骨间有坚韧的小腿骨间膜连 接。
膝关节结构及特点
①关节囊：广阔而松弛，各部 • 膝关节辅助结构的作用
厚薄不一（髌韧带、胫、腓侧 ①侧副韧带：防止小 半 月 板 ➢在 股 骨 内 、 外 侧 髁 与 胫 骨 内 、 外 侧髁之间，垫有两块半月形的纤维 软骨盘，称半月板。 ➢半 月 板 边 缘 较 厚 ， 中 间 很 薄 ， 上 面凹陷，下面平坦，填充在两侧的 胫骨髁上。 ➢内 侧 半 月 板 较 大 ， 呈 “ C ” 形 ； 外 侧半月板较小，近似“O”形； ➢半 月 板 功 能 ： ① 传 导 负 载 ： 减 少 膝关节活动时，接触面不吻合，使 接触面积增大，压力分布均匀；② 维持稳定：加深胫骨髁关节面，并 在前后移动中，始终使膝关节的接 触面积最大；③减轻震荡：起到一 定的缓冲作用，能吸收一定的负荷 震荡。
副韧带）；
处向左右侧方移动的作用，保证
②前交叉韧带：防止胫骨前移； 人体运动时膝关节只能沿屈伸方
后交叉韧带~防止胫骨后移；
向发力(运动) 。
③内、外侧半月板（“内C外 ②前后交叉韧带：其主要功能是
O”）：加深了深度，增强稳固 在运动中当小腿固定时防止大腿
《关节运动学膝关节》课件
运动范围和方向。这种模型对于理解膝关节的运动学特性非常重要。
02 03
动力学模型
动力学模型考虑了影响膝关节运动的各种因素，包括肌肉力、韧带张力 、关节面的摩擦力和重力等。这种模型有助于理解膝关节在不同运动状 态下的受力情况。
控制模型
控制模型关注的是膝关节运动的调节机制，包括神经控制和体液控制等 。这种模型对于理解膝关节的运动控制机制和运动障碍的病理机制具有 重要意义。
VS
挑战
尽管膝关节运动科学研究已经取得了一定 的进展，但仍面临诸多挑战，如如何更好 地理解和模拟膝关节的运动机制、如何提 高膝关节损伤的诊断和治疗水平等。
THANKS
感谢观看
膝关节运动康复训练的步骤与计划
步骤
评估、制定计划、实施、调整与评估 效果
计划
根据患者情况制定个性化的训练计划 ，包括训练方式、强度、频率等
膝关节运动康复训练的注意事项与建议
注意事项
避免过度运动、注意运动姿势的正确性、关注关节疼痛与肿 胀等不适症状
建议
保持适当的体重、加强肌肉锻炼、合理安排运动与休息时间
膝关节的生物力学特性
稳定性
膝关节的韧带和肌肉共同维护其 稳定性，防止过度屈伸和内外翻
。
适应性
膝关节能够适应不同的运动和负重 状态，通过肌肉和韧带的调整实现 。
耐受性
膝关节具有一定的耐受性，但过度 使用或损伤会影响其功能。
02
膝关节的运动学原理
膝关节的运动范围与方向
运动范围
膝关节的运动范围主要包括屈曲和伸展，正常屈曲范围为0-120度，伸展范围 为0-15度。
《关节运动学膝关 节》ppt课件
contents
目录
• 膝关节简介 • 膝关节的运动学原理 • 膝关节的运动损伤与治疗 • 膝关节的运动康复训练 • 膝关节的运动科学研究进展
2.4膝关节生物力学运动学
通过进一步运算是踢球运动时由股四头肌施加的最大力 值是3170N。现在可以做静力分析来确定胫股关节上关 节反力的值。这个关节上主要的力确定为髌腱力（P）， 小腿重力（T）和关节反力（J）。髌腱力（P）和小腿 重力（T）是已知矢量。关节反力（J）的大小、方向和 作用线未知。用三个共面力的分离体法解出力（J）， 可以发现此力只稍低于髌腱力。
（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。
横韧带对半月板运动有限制作用。 内外侧半月板与胫骨及关节囊的附着 以及与半月板横韧带之间形成的环状 结构又限制了半月板有过度外移。
5．膝关节的韧带
（1）有关节囊外韧带和关节囊内韧带。即：髌韧带 （patellar ligament） 、腓侧副韧带（fibular collateral ligment）、胫侧副韧带（tibial collateral ligament）、腘 斜韧带(oblique popliteal ligament)、膝交叉韧带 （cruciate ligaments of knee）。 （2）众多韧带附着，以保证膝关节运动的稳定性。 （3）侧副韧带在膝关节完全伸直时被拉紧，关节只有 处于这种状态时才易损伤。当膝关节被猛烈外展时， 可导致胫侧副韧带部分或全部被撕裂，而过大的内收 力量则可以导致腓侧副韧带损伤。 （4）在严重的内收或外展损伤时，交叉韧带可以与侧 副韧带一起被撕断。前交叉韧带可以在膝关节猛烈过 伸或胫骨向前脱位时被撕断。后交叉韧带则在后脱位 时被撕断。假如两条交叉韧带都被撕断，膝关节就会 出现不正常的前后移动；如果仅仅是向前移动的范围 增大，表示前交叉韧带断裂或松弛，如向后移动的范 围增大，则表示后交叉韧带断裂或松弛。
（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。
横韧带对半月板运动有限制作用。 内外侧半月板与胫骨及关节囊的附着 以及与半月板横韧带之间形成的环状 结构又限制了半月板有过度外移。
5．膝关节的韧带
（1）有关节囊外韧带和关节囊内韧带。即：髌韧带 （patellar ligament） 、腓侧副韧带（fibular collateral ligment）、胫侧副韧带（tibial collateral ligament）、腘 斜韧带(oblique popliteal ligament)、膝交叉韧带 （cruciate ligaments of knee）。 （2）众多韧带附着，以保证膝关节运动的稳定性。 （3）侧副韧带在膝关节完全伸直时被拉紧，关节只有 处于这种状态时才易损伤。当膝关节被猛烈外展时， 可导致胫侧副韧带部分或全部被撕裂，而过大的内收 力量则可以导致腓侧副韧带损伤。 （4）在严重的内收或外展损伤时，交叉韧带可以与侧 副韧带一起被撕断。前交叉韧带可以在膝关节猛烈过 伸或胫骨向前脱位时被撕断。后交叉韧带则在后脱位 时被撕断。假如两条交叉韧带都被撕断，膝关节就会 出现不正常的前后移动；如果仅仅是向前移动的范围 增大，表示前交叉韧带断裂或松弛，如向后移动的范 围增大，则表示后交叉韧带断裂或松弛。
膝关节运动学
（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 发生在额状面和横截面两个面上。
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、股胫角和股胫间的Screwhome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 。
膝关节囊和滑囊
（3）在膝屈伸时，滑液从一个凹室流入另一个凹 室来润滑关节面。在伸时，腓肠肌和腘肌囊受 挤压，滑液受力驱使向前运动。在屈时，髌上 囊在前群肌肉中受张力而被压缩，滑液受力向 后运动。当关节处于半屈位置时，滑液处于最 小张力压迫下。当受伤或得病时，关节腔中充 盈过多的液体，半屈膝体位可以减少关节腔中 的张力，有利于减少疼痛。
②功能：A．传导负载：减少膝关节活动时，接 触面不吻合，使接触面积增大，压力分布均匀 。B．维持稳定：加深胫骨髁关节面，并在前后 移动中，始终使膝关节的接触面积最大。C．减 轻震荡：起到一定的缓冲作用，能吸收一定的 负荷震荡。
（2）半月板运动的影响因素
横韧带对半月板运动有限制作用。 内外侧半月板与胫骨及关节囊的附着 以及与半月板横韧带之间形成的环状 结构又限制了半月板有过度外移。
关节囊的滑膜层广阔，除关节软骨及半月板的 表面无滑膜覆盖外，关节内所有的结构都被覆 着一层滑膜。在髌上缘，滑膜向上方呈囊状膨 出约 4 厘米左右。称为髌上囊。于髌下部的两 侧，滑膜形成皱襞，突入关节腔内，皱襞内充 填以脂肪和血管，叫做翼状襞。两侧的翼状襞 向上方逐渐合成一条带状的皱襞，称为髌滑膜 襞，伸至股骨髁间窝的前缘。
膝关节运动学
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特点 ①髌股关节的对合
②髌股关节接触应力
A.平地行走时，髌股关节面之间的应力约为人 体的一半；上、下楼时可达体重的3.3倍。
B.由于“腱股接触”的参与，有效地增大了接 触面积，分担了髌股关节的接触压力，关节面的 压强变化不大，对保护关节软骨的正常应力有重 要意义。
正常膝和畸形膝胫骨和股骨的负重
②髌骨股骨的受力 髌骨的受力在伸直位和屈曲位是不同的，伸直位受的压力 较伸直位小的多。
髌股关节所受压力
（1）胫股关节的动力学分析 从运动角度分析胫股关节。在做动力分析时所要考虑的主 要的力是肌—体重—结缔组织及外加载荷所产生,在做动 力分析时较常用的是关节力矩。
下面以踢足球的活动为例，说明应用动力分析来计算某一 特定瞬时胫股关节上的关节反力。
（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。
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。
膝关节运动学优秀课件
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。
膝关节的肌肉
包绕膝关节 的肌有：股 四头肌、缝 匠肌、股二 头肌、半腱 肌、半膜肌、 股薄肌和腓 肠肌等等。
膝关节运动学优秀课件
内容提要
（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
（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
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。
半月板
（1）膝关节半月板的结构与功能 ①半月板是垫在膝关节股骨与胫骨之间半月形的 纤维软骨盘，其边缘较厚，中间很薄，上面凹陷， 下面平坦，填充在两侧的胫骨髁上。分别称为内、 外侧半月板。 内侧半月板(medial meniscus)较 大，呈“C”形，前脚窄而薄，后角宽阔而稍厚； 外侧半月板(lateral meniscus)较小，近似“O” 形，前、后角的距离很接近，外侧缘亦与关节囊相 连。
（4）在严重的内收或外展损伤时，交叉韧带可以与侧副 韧带一起被撕断。前交叉韧带可以在膝关节猛烈过伸或 胫骨向前脱位时被撕断。后交叉韧带则在后脱位时被撕 断。假如两条交叉韧带都被撕断，膝关节就会出现不正 常的前后移动；如果仅仅是向前移动的范围增大，表示 前交叉韧带断裂或松弛，如向后移动的范围增大，则表 示后交叉韧带断裂或松弛。
第十章 膝部运动学
• 膝关节屈伸时，伴有扣锁运动。膝关节伸直30° 时扣锁运动开始，并导致胫骨外旋，在伸直10° 时达到最大限度的旋转，此后旋转的程度降低， 直到完全伸直为止，此时关节被锁紧。
• 过度平移提示韧带关节囊. 松弛
2.旋转运动
• 膝关节在水平面上运动主 要为内旋和外旋。
• 膝关节伸直时不能旋转， 屈曲90°约有+/-30°活 动范围。
• 起点 腓肠肌以两个头分 别起自股骨的内、外上髁 后面，跨过膝关节，两头 相合 ，约在小腿中点移 行为肌腱。向下续行为人 体最粗大的跟腱。
• 止点 止于跟骨结节。 • 支配神经 胫神经S1~S2 • 作用 屈曲膝关节 ，跖
屈踝关节
.
3.腘肌
• 位置 是人体膝部背侧腘 处的肌肉。其斜位于腘窝 底
• 起点 起自股骨外侧髁 的外侧面上缘，移行为肌 腱后穿过腘肌腱裂孔
，叫做骨收肌结节，为内收肌
腱附着处。
.
胫骨上端
• 上端膨大，形成内侧髁和 外侧髁，与股骨下端的内 、外侧髁以及髌骨共同构 成膝关节。
• 两髁之间的骨面隆凸叫做 髁间隆起。隆起前后各有 一凹陷的粗糙面，分别叫 做髁间前窝和髁间后窝。
• 上端的前面有一粗糙的隆 起，叫做胫骨粗隆。外侧 髁的后下面有一关节面， 接腓骨小头，叫做腓关节 面。
.
➢半月板
➢ 在股骨内、外侧髁与胫骨内 、外侧髁之间，垫有两块半 月形的纤维软骨盘，称半月 板。
➢ 半月板边缘较厚，中间很薄
，上面凹陷，下面平坦，填
充在两侧的胫骨髁上。
➢ 内侧半月板较大，呈“C”形 ，
前脚窄而薄，后角宽阔而稍
厚；外侧半月板较小，近似
“O”形，前、后角的距离很
接近，外侧缘与关节囊相连
• 过度平移提示韧带关节囊. 松弛
2.旋转运动
• 膝关节在水平面上运动主 要为内旋和外旋。
• 膝关节伸直时不能旋转， 屈曲90°约有+/-30°活 动范围。
• 起点 腓肠肌以两个头分 别起自股骨的内、外上髁 后面，跨过膝关节，两头 相合 ，约在小腿中点移 行为肌腱。向下续行为人 体最粗大的跟腱。
• 止点 止于跟骨结节。 • 支配神经 胫神经S1~S2 • 作用 屈曲膝关节 ，跖
屈踝关节
.
3.腘肌
• 位置 是人体膝部背侧腘 处的肌肉。其斜位于腘窝 底
• 起点 起自股骨外侧髁 的外侧面上缘，移行为肌 腱后穿过腘肌腱裂孔
，叫做骨收肌结节，为内收肌
腱附着处。
.
胫骨上端
• 上端膨大，形成内侧髁和 外侧髁，与股骨下端的内 、外侧髁以及髌骨共同构 成膝关节。
• 两髁之间的骨面隆凸叫做 髁间隆起。隆起前后各有 一凹陷的粗糙面，分别叫 做髁间前窝和髁间后窝。
• 上端的前面有一粗糙的隆 起，叫做胫骨粗隆。外侧 髁的后下面有一关节面， 接腓骨小头，叫做腓关节 面。
.
➢半月板
➢ 在股骨内、外侧髁与胫骨内 、外侧髁之间，垫有两块半 月形的纤维软骨盘，称半月 板。
➢ 半月板边缘较厚，中间很薄
，上面凹陷，下面平坦，填
充在两侧的胫骨髁上。
➢ 内侧半月板较大，呈“C”形 ，
前脚窄而薄，后角宽阔而稍
厚；外侧半月板较小，近似
“O”形，前、后角的距离很
接近，外侧缘与关节囊相连
膝关节运动学
膝关节运动学
康复医学科
基本结构
骨 – 股骨、胫骨、髌骨 关节 – 内侧胫股关节、外侧胫 股关节、髌股关节
体表定位
股骨内外髁 胫骨平台（胫骨粗隆） 胫股关节间隙（内、外侧半月板） – 间隙处即为半月板，但正常时感觉不到，只有在半月 板损伤时半月板活动度增加才可感觉到。 腓骨小头 内、外侧副韧带 – 内侧副韧带可触及但感觉不到，只有在断裂时因局部 凹陷才可感觉到 髌骨 髌韧带
髌股关节面运动
随着屈膝髌骨内侧面
和股骨滑车之间的接 触面在改变
– 开始屈膝：髌股远端 1/3 – 屈膝90 °：髌股1/2 – 屈膝120 °：髌骨近 端；股四头肌腱和股骨
膝关节旋转
膝关节旋转
伸膝：内、外侧副韧带紧张，关节锁定，
无旋转运动 屈膝：外侧副韧带比内侧副韧带更加松 驰，因此外侧ROM大于内侧
股内侧肌
起点：股骨后内方 止点：股四头肌键 神经：股神经（L2~L4） 作用：伸膝
股中间肌
起点：股骨前外侧面 止点：股四头肌键 神经：股神经（L2~L4） 作用：伸膝
膝关节肌
起点：股骨前下端正面 止点：髌骨上缘 神经：股神经（L2~L4） 作用：提拉膝关节囊以避免挤压
测试题：膝关节压力？
Gd G
dM
如何计算人上楼梯时膝关节压力？ – 体重G（小腿足重占体重的1/15，略去） – G=600N，如果 dG =0.20m，dM = 0.06m – 建立平衡方程： Fm 0.06 600 0.20 – 解得： Fm 2000 N 这是髌韧带承受的拉力。 – 据此我们可求出作用在膝关节力。 – 用图解法，也可得：T≈2850N，方向如下图。 – R是地面反作用力600N。 F
康复医学科
基本结构
骨 – 股骨、胫骨、髌骨 关节 – 内侧胫股关节、外侧胫 股关节、髌股关节
体表定位
股骨内外髁 胫骨平台（胫骨粗隆） 胫股关节间隙（内、外侧半月板） – 间隙处即为半月板，但正常时感觉不到，只有在半月 板损伤时半月板活动度增加才可感觉到。 腓骨小头 内、外侧副韧带 – 内侧副韧带可触及但感觉不到，只有在断裂时因局部 凹陷才可感觉到 髌骨 髌韧带
髌股关节面运动
随着屈膝髌骨内侧面
和股骨滑车之间的接 触面在改变
– 开始屈膝：髌股远端 1/3 – 屈膝90 °：髌股1/2 – 屈膝120 °：髌骨近 端；股四头肌腱和股骨
膝关节旋转
膝关节旋转
伸膝：内、外侧副韧带紧张，关节锁定，
无旋转运动 屈膝：外侧副韧带比内侧副韧带更加松 驰，因此外侧ROM大于内侧
股内侧肌
起点：股骨后内方 止点：股四头肌键 神经：股神经（L2~L4） 作用：伸膝
股中间肌
起点：股骨前外侧面 止点：股四头肌键 神经：股神经（L2~L4） 作用：伸膝
膝关节肌
起点：股骨前下端正面 止点：髌骨上缘 神经：股神经（L2~L4） 作用：提拉膝关节囊以避免挤压
测试题：膝关节压力？
Gd G
dM
如何计算人上楼梯时膝关节压力？ – 体重G（小腿足重占体重的1/15，略去） – G=600N，如果 dG =0.20m，dM = 0.06m – 建立平衡方程： Fm 0.06 600 0.20 – 解得： Fm 2000 N 这是髌韧带承受的拉力。 – 据此我们可求出作用在膝关节力。 – 用图解法，也可得：T≈2850N，方向如下图。 – R是地面反作用力600N。 F
膝关节运动学
膝关节运动学膝关节是承重关节，处于身体两个最长骨之间，承载力量较大。
在诸如跑、跳起落地、原地转动等活动中，膝关节的功能是维持下肢的长度、吸收振动；在爬楼梯、匍匐前进和跳跃等运动中膝关节产生很大的推进力控制着下肢伸缩和运动速度。
膝关节的稳定性主要靠静态约束来维持，交叉韧带和侧副韧带是限制膝关节运动的主要结构，而膝关节动态稳定性主要由横跨关节的肌肉组织提供。
膝关节的损伤十分常见，常是由于力作用于股骨和胫骨的长杠杆臂而产生较大的力矩造成的。
（一）解剖学基础膝关节由股骨下端、胫骨上端和髌骨构成，是人体最大最复杂的关节。
股骨下端两个向后突出的膨大为内侧髁和外侧髁，内、外侧髁的前面、下面和后面都是光滑的关节面，两髁之间的深窝称髁间窝。
髌骨是人体最大的籽骨，位于股骨下端前面，在股四头肌腱内，上宽下尖，前面粗糙，后面为关节面。
胫骨上端膨大，向两侧突出，形成内侧髁和外侧髁，二髁上面各有上关节面，两上关节面之间的粗糙小隆起，称髁间隆起。
髌骨与股骨的髌面相接，股骨的内、外侧髁分别与胫骨的内、外侧髁相对。
股骨髁可以看作是由髌面和胫骨关节面两个独立结构组成，尽管整个股骨髁的曲面半径是变化的，但把胫骨关节面和髌骨关节面单独考虑时，每一个关节面的曲率半径又是不变的。
无论在前后方向还是上下方向，股外侧髁要比内侧髁小，有利于膝关节的外翻和前后方向对齐。
胫骨内、外侧关节面平台在横截面上近似为卵圆形，在额状面上近似为平面，即使半月板也考虑进去，关节面也只是略有凹陷。
膝关节实际上由两个关节组成：股胫关节和髌股关节。
股胫关节是人体上最大的关节，由胫骨端和股骨端组成；髌股关节由人体上最大的籽骨-髌骨和股骨滑车构成。
膝关节的关节囊薄而松弛，附着于各关节面的周缘，形成围在关节周围的一个袖套，刚好附着于股骨髁和胫骨髁的上下。
关节囊的滑膜层广阔，除关节软骨及半月板的表面无滑膜覆盖外，关节内所有的结构都被覆着一层滑膜。
在髌上缘，滑膜向上方呈囊状膨出约4厘米左右。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能解剖
1. 膝组成关节 2．膝关节的半月板 3．膝关节的韧带 4．关节囊和滑囊 5. 膝关节的肌
（三）膝关节生物力学
1.膝关节的轴 2.螺旋扣锁机制与膝稳定 3.膝不同屈曲角度，髌骨对股四头肌力臂的改变
（一）膝关节的组成和运动方向
膝关节的四个轴
带
（二）膝关节的功能解剖
1.组成关节 胫股关节 髌股关节
2.膝半月板
（1） 附着关节囊内面，外缘厚、内缘薄。外侧半月板呈“O”形、内 侧半月板呈“C”形
外侧
功能：
内侧
-吸收震荡、缓冲冲击力 -楔形形成浅窝、稳定膝关节。防 止关节囊嵌入 -协助控制膝关节运动 -使关节滑液均匀分布 -负重功能
膝屈曲时，前外侧部纤维紧张；伸展时后内侧部纤维紧张
膝关节韧带
髌韧带 髌内侧支持带 髌外侧支持带 伸膝装置 髌韧带 髌内、外侧支持带 股四头肌腱 髌骨
内侧支持带
外侧 支持带
髌韧带
膝关节韧带
胫侧 副韧带
胫侧副韧带
tibial collateral ligament
股骨收肌结节髁内侧
胫骨内侧
腓 侧 副 韧 带
膝关节的肌
（三）膝关节的生物力学 1．膝关节的轴
（1）力学轴：从股骨头中心到踝骨中心的连 线，在髁间结节穿过膝，使髋、膝、踝三关 节中心的轴，偏离垂直方向约3 º 。 （2）解剖轴：为贯穿股骨干的直线，由近端 向远端偏离力学轴约6 º ，而髌骨解剖轴与下 肢力学轴一致，二轴与膝关节相交时形成 170 º ～175 º 的钝角，称为膝部的生理外翻 角，正常时地心引力经过膝关节中心，重量 均分在膝关节内侧和外侧的结构上。
（2）半月板运动的影响因素
横韧带对半月板运动有限制作用。 内外侧半月板与胫骨及关节囊的附着 以及与半月板横韧带之间形成的环状 结构又限制了半月板有过度外移。
3.膝关节韧带
PCL
ACL
髁间隆起前部 内外半月板前角 股外髁内侧 ACL
膝屈曲时前内侧部承受张力较大；伸展时，后外侧部更紧张
PCL
髁间隆起后部 外侧半月板后角 股内髁外侧
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；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。
2.螺旋扣锁机制与膝稳定
膝伸展最后阶段，胫骨相对于股骨作斜向转动，称之为螺 旋扣锁机制； 部分原因是内侧髁较大，外侧髁较小引起的转动半径差异。 因内侧髁比外侧髁大，内侧髁的极限屈接触点到极限伸接触 点之间的距离大约要比外侧髁同一运动距离大17mm；
胫骨从屈曲变为伸展过程中，股骨内侧关节面行走的距离 较大，因此胫骨就向外转动；
螺旋扣锁机制使膝关节在伸展结束时刻将交叉韧带拉紧， 锁定了膝关节。在此位置上，胫骨相对于股骨的一切运动都 降低到最小程度，这是膝关节的最稳定姿态。
膝不同屈曲角度 髌骨对股四头肌力臂的改变
膝完全伸展，髌骨完全位于内髁切迹中，仅能增大股四 头肌力臂10％左右 膝开始时刻伸展，直到屈曲45°时，髌骨加长股四头肌 力臂可达30％左右
研究表明：膝伸展15°-0 °范围，所需股四头肌力量较 大
腓侧副韧带
Fibular collateral ligament
股骨外上髁 腓骨小头下方
膝关节韧带
4.膝关节囊
纤维层：上界附着处－股骨髁间线
下界附着处－胫骨关节面 远侧边缘
滑膜层：附着关节软骨边缘与关节
软骨形成关节腔、膝关节 腔与滑膜囊交通（髌上囊等）
5．膝关节的肌
包绕膝关节的肌有：股四头肌、缝匠肌、股二头肌、半腱 肌、半膜肌、股薄肌和腓肠肌等等。
（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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能解剖
1. 膝组成关节 2．膝关节的半月板 3．膝关节的韧带 4．关节囊和滑囊 5. 膝关节的肌
（三）膝关节生物力学
1.膝关节的轴 2.螺旋扣锁机制与膝稳定 3.膝不同屈曲角度，髌骨对股四头肌力臂的改变
（一）膝关节的组成和运动方向
膝关节的四个轴
带
（二）膝关节的功能解剖
1.组成关节 胫股关节 髌股关节
2.膝半月板
（1） 附着关节囊内面，外缘厚、内缘薄。外侧半月板呈“O”形、内 侧半月板呈“C”形
外侧
功能：
内侧
-吸收震荡、缓冲冲击力 -楔形形成浅窝、稳定膝关节。防 止关节囊嵌入 -协助控制膝关节运动 -使关节滑液均匀分布 -负重功能
膝屈曲时，前外侧部纤维紧张；伸展时后内侧部纤维紧张
膝关节韧带
髌韧带 髌内侧支持带 髌外侧支持带 伸膝装置 髌韧带 髌内、外侧支持带 股四头肌腱 髌骨
内侧支持带
外侧 支持带
髌韧带
膝关节韧带
胫侧 副韧带
胫侧副韧带
tibial collateral ligament
股骨收肌结节髁内侧
胫骨内侧
腓 侧 副 韧 带
膝关节的肌
（三）膝关节的生物力学 1．膝关节的轴
（1）力学轴：从股骨头中心到踝骨中心的连 线，在髁间结节穿过膝，使髋、膝、踝三关 节中心的轴，偏离垂直方向约3 º 。 （2）解剖轴：为贯穿股骨干的直线，由近端 向远端偏离力学轴约6 º ，而髌骨解剖轴与下 肢力学轴一致，二轴与膝关节相交时形成 170 º ～175 º 的钝角，称为膝部的生理外翻 角，正常时地心引力经过膝关节中心，重量 均分在膝关节内侧和外侧的结构上。
（2）半月板运动的影响因素
横韧带对半月板运动有限制作用。 内外侧半月板与胫骨及关节囊的附着 以及与半月板横韧带之间形成的环状 结构又限制了半月板有过度外移。
3.膝关节韧带
PCL
ACL
髁间隆起前部 内外半月板前角 股外髁内侧 ACL
膝屈曲时前内侧部承受张力较大；伸展时，后外侧部更紧张
PCL
髁间隆起后部 外侧半月板后角 股内髁外侧
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；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。
2.螺旋扣锁机制与膝稳定
膝伸展最后阶段，胫骨相对于股骨作斜向转动，称之为螺 旋扣锁机制； 部分原因是内侧髁较大，外侧髁较小引起的转动半径差异。 因内侧髁比外侧髁大，内侧髁的极限屈接触点到极限伸接触 点之间的距离大约要比外侧髁同一运动距离大17mm；
胫骨从屈曲变为伸展过程中，股骨内侧关节面行走的距离 较大，因此胫骨就向外转动；
螺旋扣锁机制使膝关节在伸展结束时刻将交叉韧带拉紧， 锁定了膝关节。在此位置上，胫骨相对于股骨的一切运动都 降低到最小程度，这是膝关节的最稳定姿态。
膝不同屈曲角度 髌骨对股四头肌力臂的改变
膝完全伸展，髌骨完全位于内髁切迹中，仅能增大股四 头肌力臂10％左右 膝开始时刻伸展，直到屈曲45°时，髌骨加长股四头肌 力臂可达30％左右
研究表明：膝伸展15°-0 °范围，所需股四头肌力量较 大
腓侧副韧带
Fibular collateral ligament
股骨外上髁 腓骨小头下方
膝关节韧带
4.膝关节囊
纤维层：上界附着处－股骨髁间线
下界附着处－胫骨关节面 远侧边缘
滑膜层：附着关节软骨边缘与关节
软骨形成关节腔、膝关节 腔与滑膜囊交通（髌上囊等）
5．膝关节的肌
包绕膝关节的肌有：股四头肌、缝匠肌、股二头肌、半腱 肌、半膜肌、股薄肌和腓肠肌等等。