膝关节运动学课件

膝关节运动学
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2．胫股关节的运动特征
（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。
第二章 膝关节运动学
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教学基本要求
• 1．掌握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、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
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。
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• ③髌股关节的运动：胫骨和股骨间的轴向旋转运动，导致
髌韧带附着处胫骨节结，出现内外侧移动，造成髌骨出现 相对于股骨的旋转运动。在正常运动时，大约有内旋6°和 外旋8°，如果运动范围增加还会增大。
• 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
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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
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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 。
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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。
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（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。
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4．膝关节的半月板
（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。 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。
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1．胫股关节的形态与运动的关系
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。
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（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
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内容提要
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（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
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（一）膝关节的组成和运动方向
1．膝关节的组成ห้องสมุดไป่ตู้
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°。
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（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。
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3．髌股关节的功能解剖
（1）髌骨
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（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。
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 。
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膝关节活动范围
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（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。
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膝关节的四个轴
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带
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（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。