髋关节的生物力学特点
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髋关节运动学
相连，形成髋关节，并呈现诸多重要的功能结构。
（1）拱形结构
正面观，骶骨前宽后窄，骶 结节韧带、骶棘韧带及骶髂 韧带等，阻止骶骨转动或滑 脱。双侧髋关节与骨盆支持 体重时，支持力最大。人体 直立时，重力由腰椎经骶骨、 骶髂关节、髋臼传至股骨 头，形成“立弓”，坐位时， 重力由骶骨向两侧传至坐骨 结节，形成“坐弓”。
时多做户外运动。
（5） 股距
• 股距是股骨上段大、小转子间有多层密质骨构成的纵形骨板，上 起于股骨颈后内侧，下止于小转子下股骨内侧皮质，前附于股骨 股距略呈弧形，突向髓腔，自上而下约成16°扭转角。
前内侧，后外行于大转子，最后融合于大转子松质骨内。纵向上，
• 股距是股骨上端重要承载结构，也是股骨上端偏心受力着力点，
肌的前侧纤维。
外旋肌群:主要为臀大肌、闭孔肌、孖肌 及股方肌，辅以梨状肌及缝匠肌。
• 这些肌肉围绕髋关节，形成强大的外层 支持结构，保证髋关节的稳定性。增强 其肌力对于防止髋关节的脱位很重要， 在承重和步行中髋外展肌群、内收肌群、 臀大肌、伸躯干肌和股四头肌占有重要
位置，因此在髋关节伤病人应着重做这
些肌群的抗阻练习。
5、股骨头和颈血液供应
走行，以保证股骨的强度和 韧性，对抗体重的的重力； 而主抗张骨小梁群的骨小梁 则起到对抗横向张力的作用，
Hale Waihona Puke 从而最大限度地减少剪力： 主抗压骨小梁群： 由股骨体内侧向股骨头 上部走行。
主抗张骨小梁群：
由股骨体外侧向股骨头 内侧走行。 次抗压骨小梁群： 由股骨体内侧向股骨大 转子走行。 大转子骨小梁群： 由股骨大转子下方向上
1）髂股韧带最为 坚韧，可随髋关 节后伸而逐渐紧 张，限制髋关节 过度后伸。 2）髋关节紧密对 合时，耻骨韧带 及坐骨韧带紧张， 防止髋关节过度 外展、内收或旋 内。
髋关节的解剖己生物力学课件
动。
扭转过程中，髋关节的肌肉和韧 带对骨盆和下肢起到稳定和协调 作用，维持身体的平衡和稳定。
扭转生物力学研究髋关节在不同 扭转状态下的受力、应变和变形 等情况，为预防和治疗髋关节疾
病提供理论依据。
03
髋关节疾病的生物力学因素
髋关节炎的生物力学因素
长期压力分布不均
髋关节长期承受不均匀的压力分 布，可能导致关节软骨磨损和炎
髋关节的负重生物力学
髋关节是下肢主要的负重关节，承受 着人体大部分的体重。
重力通过髋关节传递到下肢，维持身 体的平衡和稳定，负重生物力学研究 髋关节在不同负重状态下的生物力学 特性。
在站立、行走、跑步等活动中，髋关 节需要承受不同程度的压力和冲击力 。
髋关节的扭转生物力学
髋关节具有一定的扭转功能，能 够协助下肢完成复杂的动作和运
髋关节发育不良的诊断与治疗
髋关节发育不良的诊断
通过体格检查、影像学检查和关节镜等进行诊断。
髋关节发育不良的治疗
根据病情轻重，可选择保守治疗或手术治疗，如矫形器、关节镜手术和人工关 节置换等。
05
髋关节疾病的康复与预防
髋关节炎的康复与预防
康复
通过物理治疗、运动疗法等手段，改善髋关节活动度，减轻疼痛，提高关节稳定 性。
康复
通过专业的康复训练，如物理治疗和运动疗法，改善髋关节活动范围，减轻疼痛，增强肌肉力量和关节稳定性。
预防
出生后定期进行髋关节筛查，早期发现并干预发育不良的情况，避免病情加重。同时注意避免长时间捆绑婴儿双 腿，以利于髋关节的正常发育。
THANKS
THANK YOU FOR YOUR WATCHING
预防
保持健康体重，避免。
髋关节骨折的康复与预防
扭转过程中，髋关节的肌肉和韧 带对骨盆和下肢起到稳定和协调 作用，维持身体的平衡和稳定。
扭转生物力学研究髋关节在不同 扭转状态下的受力、应变和变形 等情况，为预防和治疗髋关节疾
病提供理论依据。
03
髋关节疾病的生物力学因素
髋关节炎的生物力学因素
长期压力分布不均
髋关节长期承受不均匀的压力分 布，可能导致关节软骨磨损和炎
髋关节的负重生物力学
髋关节是下肢主要的负重关节，承受 着人体大部分的体重。
重力通过髋关节传递到下肢，维持身 体的平衡和稳定，负重生物力学研究 髋关节在不同负重状态下的生物力学 特性。
在站立、行走、跑步等活动中，髋关 节需要承受不同程度的压力和冲击力 。
髋关节的扭转生物力学
髋关节具有一定的扭转功能，能 够协助下肢完成复杂的动作和运
髋关节发育不良的诊断与治疗
髋关节发育不良的诊断
通过体格检查、影像学检查和关节镜等进行诊断。
髋关节发育不良的治疗
根据病情轻重，可选择保守治疗或手术治疗，如矫形器、关节镜手术和人工关 节置换等。
05
髋关节疾病的康复与预防
髋关节炎的康复与预防
康复
通过物理治疗、运动疗法等手段，改善髋关节活动度，减轻疼痛，提高关节稳定 性。
康复
通过专业的康复训练，如物理治疗和运动疗法，改善髋关节活动范围，减轻疼痛，增强肌肉力量和关节稳定性。
预防
出生后定期进行髋关节筛查，早期发现并干预发育不良的情况，避免病情加重。同时注意避免长时间捆绑婴儿双 腿，以利于髋关节的正常发育。
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预防
保持健康体重，避免。
髋关节骨折的康复与预防
关于髋关节的生物力学。
关于髋关节的生物力学。
髋关节组成髋关节--是人体最大、最稳定的关节之一，属典型的球臼关节。
它由髋臼、股骨头和股骨颈形成关节。
长沙市中心医院骨关节科徐诣髋关节解剖髋臼由髂骨、坐骨和耻骨三部分组成。
骨性髋臼中央为髋臼窝。
其中央明显凹陷称为圆韧带窝，有圆韧带附着，这是髋臼骨质最为薄弱的部位。
髋臼的前下方有一月牙状的缺如，形成髋臼切迹。
切迹有横韧带封闭，两者间留有间隙，为血管通道。
髋臼的入口平面与身体的矢状面外翻成角约45°±10°，与身体的额状面前倾成角约15°±5°。
髋臼边缘有软骨盂唇附着而加深，可容纳股骨头的2/3，增加髋的稳定性。
股骨:1、颈干角：股骨颈的长轴与股骨干的长轴的交角为颈干角（CCD）成人正常颈干角为125°～135°，平均为127°。
颈干角大于140°时为髋外翻，此时股骨头承受的压应力增加，而股骨颈承受的剪切力减小。
颈干角小于120°时为髋内翻，此时股骨头承受的压应力减小，而股骨颈承受的剪切力增加。
2、前倾角：股骨颈长轴的额状面与股骨髁的额状面之间的交角。
前倾角的个体差异较大，成人平均为15°。
髋关节静力学在正常状态下，髋关节各个方向的力保持平衡。
双足对称站立时，体重平均分布到双下肢，每髋承担除下肢重量之外体重的1/2。
一侧下肢负重时，髋关节负担为除去一侧下肢重量的体重加上外展肌肌力。
此时在负重髋关节股骨头上部一处形成类似平衡杠杆系统中的支点。
为了保持身体平衡，需要外展肌紧张，发挥平衡作用。
若重心远离负重髋关节，则承力增加；若重心移向负重之髋关节，则承力减少；重心全部移到负重的髋关节上，则外展肌承力为零，髋仅承受部分体重之压力。
髋关节的运动学髋关节是一个球轴承的运动结构，主要动作可分解为在三个互相垂直平面上的运动：矢状面上的屈伸、冠状面上的内收外展，以及横断面上的内外旋转。
22髋关节生物力学PPT--规范的
为了避免过大的移植骨覆盖，需进行 适当的髋臼假体内移或上移，应在争 取最吻合的髋臼旋转中心位置和最大 的宿主骨覆盖之间取得平衡。
旋转中心位移的原则是宁偏内上勿偏 外上。
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21
髋关节生物力学
股骨偏心距(FO)
指股骨头旋转中心至股骨干长轴间
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1
髋关节生物力学
外展 ---活动度0°--50°
内收 --活动度0°---30°
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2
髋关节生物力学 活动范
围
屈曲 活动度0--135度
背伸 活动度0--30度
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32
股骨近端骨折分型
股骨转子间骨折分型: 无位移骨折、有位移骨折、粉碎性骨折 股骨转子间骨折：系指股骨颈基底至小转子水平以上部位所 发生的
骨折。亦为老年人常见的损伤。由于转子部血液循环丰富，骨折后极少
不愈合。
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50
髋关节先天疾病
（一）、髋臼发育不良伴有脱位（DDH）诊断 1、表现腹股沟区疼痛或者髋关节痛，下肢不等长，跛行；
2、髋臼常见前侧和上方的缺损；
3、股骨近端常见前倾角增大，股骨颈变短，髓腔变细，直线轮廓，髋 内翻或者髋外翻； 4、外展肌肌力减退，导致跛行步态，由于慢性脱位，使髋关节内收肌 群、屈肌群、伸肌群肌肉萎缩，如果肢体延长大约3CM，坐骨神经也 可能损伤。
髋关节解剖及生物力学-hip
限制外展 外旋 限制过伸 内收
限制内旋
肌肉
髋 肌
（一）前群3块肌
阔筋膜张肌
腰大肌 腰小肌 髂肌
1．髂腰肌 腰大肌 髂肌 作用：使髋关节屈和旋外。 2．腰小肌 作用：紧张髂筋膜。 3．阔筋膜张肌 作用：使阔筋膜紧张并屈髋。
肌肉
（二）后群 臀肌，有7块
臀中肌 臀小肌 梨状肌 闭孔内肌 臀大肌 股方肌
（2）内收、外展：髋关节在额状面内绕矢状轴的运动。 范围：内收范围一般只有0°～45°，外展0°～45°。 测量方法：下肢向躯干正中线靠拢为内收，远离躯干正中 线为外展。
（3）内旋、外旋：髋关节在水平面内绕纵轴旋转。 范围：内旋、外旋范围分别为0°～45°，但旋外运动 大于旋内运动。 髋关节的内收和外旋运动有下列三种体位测量方法： A.髋膝伸直位：下肢伸直位，肢体（股骨）内旋或外旋 B.仰卧屈髋屈膝90°位：以股骨头为中心的股骨轴旋转 C.俯卧伸髋屈膝90°位：以股骨头为中心的轴向旋转
1．臀大肌 作用：使髋关节伸和旋外。 2．臀中肌 3．臀小肌 作用：使髋关节外展，前 部肌束能使髋关节旋内， 后部肌束则使髋关节旋外。 4．梨状肌 作用：使髋关节展和旋外。 5．闭孔内肌 6．股方肌 7．闭孔外肌 作用：使髋关节旋外。
肌肉
大腿肌
（一）前群 1．缝匠肌 作用：屈髋和屈膝关节，并使已 屈的膝关节旋内。 2．股四头肌 四个头：股直肌、股内侧肌、股 外侧肌和股中间肌。 作用：是膝关节强有力的伸肌， 股直肌还可屈髋关节。
坐骨神经走 形于髋关节 后侧
③ 内部负压增加：以上结构可使髋关节内部负压增 加。有实验表明即使去掉髋周肌、关节囊，将股 骨头拔开还需22kg的力。因此在大气压下髋关节 在功能位时结构相当紧密。
髋关节解剖结构以及生物力学
机械应力与骨组织间存在一种生理平衡。在平衡状态， 骨组织的成骨细胞和破骨细胞的活性是相同的。当应力增 大时，成骨细胞活跃，引起骨质增生，承载面增大，使应 力下降，达到新的平衡；当应力下降时，破骨细胞再吸收 加强，骨组织量下降，使应力增加。因此骨能通过改变它 的大小、形状和结构以适应力学的需要进行功能重建。
Subchondral bone
The interaction between water & framework gives cartilage mechanical properties of stiffness & resilience.交换水及矿物质
髋关节解剖结构以及生物力学
髋关节的关节囊和韧带
髋关节解剖结构以及生物力学
髋关节的关节囊和韧带
（1）髂股韧带 位于关节前面，是人体强有力的韧 带之一，起于髂前下棘，向下呈“人”字形，经关节 囊前方止于转子间线。 作用：加强关节囊 限制大腿过伸（使其只能伸15°左右） 限制大腿内收 限制过伸引起的脱位 整复髋关节脱位时，利用此韧带作为支点
髋关节解剖结构以及生物力学
髋关节解剖结构以及生物力学
髋关节解剖结构以及生物力学
② 髋臼：由髂骨、坐骨和耻骨三部分组成。中央为 髋臼窝，内衬半月形软骨，其下缘由髋臼横韧带 连接，使它与股骨头紧密贴合。周围有关节唇， 使髋臼变深，以防脱位。髋臼朝前下外方，内下 方软骨缺如，形成髋臼切迹，这种解剖结构与股 骨头脱位后所处位置有一定关系。
髋关节解剖结构以及生物力学
股骨头、颈处骨小梁的排列方向明显遵循沃尔夫定 律：当压应力或张应力施加在骨骼上时，骨骼的骨小梁会 根据需要自行排列生长，以适应承重的需要。经常运动会 使得骨骼受力增加，使骨量增加，骨质坚硬；而长期不运 动、骨骼不受力，则力学
Subchondral bone
The interaction between water & framework gives cartilage mechanical properties of stiffness & resilience.交换水及矿物质
髋关节解剖结构以及生物力学
髋关节的关节囊和韧带
髋关节解剖结构以及生物力学
髋关节的关节囊和韧带
（1）髂股韧带 位于关节前面，是人体强有力的韧 带之一，起于髂前下棘，向下呈“人”字形，经关节 囊前方止于转子间线。 作用：加强关节囊 限制大腿过伸（使其只能伸15°左右） 限制大腿内收 限制过伸引起的脱位 整复髋关节脱位时，利用此韧带作为支点
髋关节解剖结构以及生物力学
髋关节解剖结构以及生物力学
髋关节解剖结构以及生物力学
② 髋臼：由髂骨、坐骨和耻骨三部分组成。中央为 髋臼窝，内衬半月形软骨，其下缘由髋臼横韧带 连接，使它与股骨头紧密贴合。周围有关节唇， 使髋臼变深，以防脱位。髋臼朝前下外方，内下 方软骨缺如，形成髋臼切迹，这种解剖结构与股 骨头脱位后所处位置有一定关系。
髋关节解剖结构以及生物力学
股骨头、颈处骨小梁的排列方向明显遵循沃尔夫定 律：当压应力或张应力施加在骨骼上时，骨骼的骨小梁会 根据需要自行排列生长，以适应承重的需要。经常运动会 使得骨骼受力增加，使骨量增加，骨质坚硬；而长期不运 动、骨骼不受力，则力学
髋关节运动学通用课件
05
髋关节的预防与保健
髋关节损伤的预防
保持适当的体重
过重会增加关节压力，诱发关节炎。
避免剧烈运动
如突然的转身或跳跃，以减少关节扭伤或撞击。
定期进行髋关节检查
及早发现可能存在的问题，采取相应措施。
髋关节疾病的预防
保持适当的运动量
适量的运动可以增强关节周围肌肉的力量，减轻关节压力。
避免长时间坐立不动
手术治疗
对于严重的髋关节损伤，如骨折或脱位，可能需要手术治疗以修复损伤。手术治 疗方法包括切开复位、髋关节置换等。
髋关节疾疾病康复的重要手 段，包括电疗、热疗、超声波治疗等 ，可以缓解疼痛、改善血液循环、促 进炎症消退。
运动疗法
运动疗法是针对髋关节疾病的有效康 复方法，包括关节活动度训练、肌肉 力量训练、步态训练等，有助于恢复 关节功能和改善生活质量。
髋臼是骨盆的一部分， 形状为碗状，能够容纳 股骨头。
04
关节囊和韧带提供了关 节的稳定性和活动性。
髋关节的功能
支撑体重
稳定作用
髋关节是下肢的主要承重关节，能够 承受身体重量并保持平衡。
髋关节周围的肌肉和韧带提供了关节 的稳定性，防止过度活动或损伤。
运动功能
髋关节允许下肢进行屈曲、伸展、外 展、内收和旋转等动作，使人体能够 进行行走、跑步、跳跃等活动。
髋关节炎症
总结词
髋关节炎症通常由多种原因引起，包 括骨关节炎、类风湿关节炎和强直性 脊柱炎等。
详细描述
髋关节炎症的症状包括疼痛、僵硬和 活动受限。治疗通常包括药物治疗、 物理治疗和手术治疗。
髋关节发育不良
总结词
髋关节发育不良是一种常见的骨骼异常，通常在儿童时期被 诊断出来。
髋关节的解剖己生物力学
髋关节退行性病变
髋关节骨关节炎
髋关节骨关节炎是一种慢性关节疾病， 主要表现为关节软骨退变、磨损和骨 质增生。患者可能出现关节疼痛、僵 硬和活动受限等症状。
髋关节发育不良
髋关节发育不良是指髋臼和股骨头之 间的对应关系异常，导致关节不稳定 和磨损加速。这可能导致早期骨关节 炎和关节疼痛。
其他罕见病变
实验室检测结果辅助诊断
实验室检测指标可为诊断提供辅助依据，但需结合其他 临床表现进行综合判断。
ABCD
体格检查与影像学表现相结合
将体格检查结果与影像学表现进行综合分析，以制定准 确的诊断。
鉴别诊断
对于疑似髋关节病变的患者，还需考虑其他可能引起相 似症状的疾病进行鉴别诊断。
05
治疗手段及康复措施
非手术治疗方法
加强医学、工程学、生物力学等多学科的交叉合作，共同推动髋关节领域的研究进展。
THANKS
感谢观看
髋关节相关疾病与治疗
髋关节疾病如髋关节炎、股骨头坏死等严重影响患者生活 质量，治疗方法包括药物治疗、物理治疗和手术治疗等。
临床应用前景展望
01
个性化治疗方案
随着精准医疗的发展，未来髋关节疾病的治疗将更加个性化，根据患者
的具体情况制定治疗方案。
02
再生医学应用
再生医学在髋关节疾病治疗中具有广阔的应用前景，如通过干细胞治疗
神经
由坐骨神经、臀上神经和臀下神经等支配髋关节及周围肌肉，实现关节运动和 感觉功能。
髋关节类型及特点
球窝关节
允许股骨头在髋臼内做多方向的运动，如屈、伸、收、展、旋内 和旋外等。
稳定性
由于关节囊坚韧、韧带强壮以及周围肌肉的协同作用，髋关节具有 较高的稳定性。
髋关节的解剖及生物力学
髋关节的解剖及⽣物⼒学导读主要内容包括：髋关节⾻性解剖结构、髋关节⽣物⼒学、髋关节置换术后⽣物⼒学的改变、髋关节穿刺⼿术要点等⽅⾯。
# 髋关节的解剖结构 #髋关节是⼈体最⼤的关节，属于典型的球⾅关节。
由髋⾅和股⾻头组成。
将躯体重量均匀传递到下肢。
01 髋关节解剖结构从外侧观，髋⾅⾻性结构由3部分组成：髂⾻组成髋⾅的上部⼤部分；坐⾻组成髋⾅的后下部；耻⾻组成髋⾅的前下部；02 髋关节软组织结构髋关节周围由强⼤的关节囊，韧带和肌⾁包裹。
前⾯观有髂股韧带、耻股韧带等；后⾯观有坐股韧带、轮匝带等；03 股⾻头、颈的⾎供由三⼤部分组成，包括圆韧带动脉、⽀持带动脉、股⾻滋养动脉。
△髋关节的解剖结构⽰意图04 髋关节周围肌群髋关节按照功能可分为屈肌群、伸肌群、外展肌群、内收肌群、旋肌群。
△髋关节周围肌群⽰意图△髋关节周围肌群和神经# 髋关节的⽣物⼒学 #01 基本概念髋关节是⼈体内最⼤且最稳定的关节之⼀，其具有内在稳定性，这种稳定性源于球⾅关节坚强的限制作⽤以及髋周强⼤的关节囊、韧带和肌⾁的保护作⽤。
颈⼲⾓：股⾻颈于股⾻⼲纵轴成⾓，正常约125-135°。
前倾⾓：股⾻颈轴线与股⾻内外髁间连线纵所形成的⾓度，正常约12-15°。
⽇常活动范围：屈曲140°、伸直30°、外展50°、内收25°、内旋70°、外旋90°。
02 ⼈⼯髋关节置换术股⾻假体应置于中⽴位或轻度外翻，以减少⼒臂、⾻⽔泥应⼒（⾻⽔泥形假体）以及外展肌长度；增加股⾻假体偏⼼距能增加外展肌附着点的⼒臂，减少正常步态所需外展肌⼒，从⽽降低髋关节反应⼒；颈⼲⾓减⼩可加强外展肌的⼒学性能，通过增加⼒臂降低髋关节反应⼒；髋关节旋转中⼼发⽣上移、外移或后移会增加关节反应⼒；03 髋关节穿刺⽬的：对不明原因的髋关节肿胀进⾏诊断。
适应症：关节积液，⾏穿刺抽液检查或引流，或注射药物进⾏治疗；关节腔内注⼊空⽓或造影剂，以了解软⾻、盂唇或⾻端的变化。
髋关节的生物力学
Insertion energy [J]
20
10
0 GAMMA
PFNA-II
一个部件完成 “抗旋转及稳定支撑”
适应证：
• 经转子骨折 转子间骨折 高位转子下骨折
股骨近端骨折意味着：
---复位困难 ---插入髓内钉前需要复位 ---正确的入钉点 ---股骨颈螺钉的位置必须满意
股骨近端骨折的治疗目标
0
200 400 600 800
% 体重
F
1000
髋部受力情况: Bergmann研究
瞬间扭力 Tx 于股骨颈
Tx = F * x caused by asymmetrically placed screw
(BW = 80 kg, F measured in vivo1), x = 2cm)
walking slowly walking normal
目标: • 术后即刻完全负重 • 骨折愈合 如何达到? • 解剖复位 • 稳定固定骨折:
– 内植物在股骨头内的位置正确 – 可以动力化 – 确保内植物在股骨颈锚合良好能抵抗旋转及轴向作用
力
长型PFNA
－低位或有延伸的转子下骨折 －同侧转子骨折 －股骨近端多发骨折 －病理性骨折
螺旋刀片杆部直径：9MM 套筒直径：12MM
骨质填压
铆合紧密
骨质移除（DHS）
VS
A=81.3平方毫米
骨质填压（PFNA）
A=26.3平方毫米
和螺钉系统相比移除骨质较少
螺旋刀片周围
骨质填压区 没有骨质填压区
Borderline thread
插入时的能量分布 (n=6)
50
40
30
Torsional energy Axial energy Total energy
髋关节基础知识
静态力学
动态力学
髋关节生物力学基础
S5 单足站立时人体重心 S6 双足站立时人体重心 单侧下肢的重量相当于体重的16％
髋关节生物力学基础
髋关节生物力学基础
髋关节的动态力学特点
髋关节生物力学基础
炎症
病因
遗传
退行性变 创伤
化脓性炎
结核性炎
非化脓性炎
非结核性炎
肿瘤 骨代谢及发育异常
坏死
髋关节病理生理学基础
■ 髋关节骨性结构 ■ 髋关节非骨性结构
＊关节囊和韧带 ＊肌肉
■ 髋关节正常影像学判读
髋关节解剖生理学基础
髋关节骨性结构
髋关节解剖生理学基础
髋关节解剖生理学基础
“骨小梁的排列方向永远与应力的方向一致“
髋关节解剖生理学基础
健康与不健康的髋关节
髋关节生物力学基础
髋关节生物力学
髋关节运动学 髋关节的几何运动
➢ 脱位 ➢ 术后疼痛 ➢ 假体松动 ➢ 感染
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知识回顾 Knowledge Review
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旋转: (S90) 坐在桌子边缘，髋，膝 50-0-35 关节弯曲 90°(小腿下垂)
髋关节运动
• 曲 : 90 度 • 伸 : 10 度 • 內收 : 45 度 • 外展 : 45 度 • 內旋: 20 度 • 外旋 : 20 度
髋关节生物力学基础
髋关节生物力学
髋关节生物力学基础
髋关节运动学
髋关节动力学
曲仰卧位置
矢状面
Lasègue 0-弯曲
矢状面: 0-0-60 中立-0-位置 仰卧位置 膝关冠状面:45-0-35 中立-0-位置 仰卧位置
水平面 外展/-内收 90° 水平面: 50-0- 仰卧位置, 髋关节弯曲
髋关节
这些肌肉围绕髋关节，形成强大的外层支持结构， 保证髋关节的稳定性。增强其肌力对于防止髋关 节的脱位很重要，在承重和步行中髋外展肌群、 内收肌群、臀大肌、伸躯干肌和股四头肌占有重 要位置，因此在髋关节伤病人应着重做这些肌群 的抗阻练习。
5.股骨头和颈的血液供应
髋关节由臀上、下动脉，旋 股内、外侧动脉供应，有时 也接受股深动脉及阴部动脉 的关节囊支供应。其中以旋 股内侧动脉最为重要。 股骨头、股骨颈的血供主要 有三组构成： 闭孔动脉 关节囊动脉
（2）关节囊厚而坚韧 髋关节囊厚而紧张，大大增 加了其稳固性，也限制关节的活动幅度。
（3）关节周围韧带数量多且紧张有力 韧带加固髋 关节。如其中的髂股韧带最为坚韧，可随髋关节 后伸而逐渐紧张，限制髋关节过度后伸。再如当 髋关节紧密对合时，耻骨韧带及坐骨韧带也产生 紧张，以防止髋关节过度外展、内收或旋内的作 用。
② 髋臼：髋臼由髂骨、坐骨和耻骨三部分组成。中 央为髋臼窝，内衬半月形软骨，其下缘由髋臼横 韧带连接，使它与股骨头紧密贴合。周围有关节 唇，使髋臼变深，以防脱位。髋臼朝前下外方， 内下方软骨缺如，形成髋臼切迹，这种解剖结构 与股骨头脱位后所处位置有一定关系。
髋臼的上1/3是髋关节主要负重区，厚而坚强；髋 臼后1/3能维持关节稳定，较厚。此两部分均须相 当暴力才能引起骨折。髋关节后面与坐骨神经贴 近，此部骨折移位或在手术时神经易遭受损伤。 髋臼下1/3（或内壁）与上、后部比较，显得较薄， 造成骨折需要的暴力也较小，此部如发生断裂， 对以后髋关节功能影响也较小。
(3)颈干角和前倾角 颈干角和前倾角最能体现髋关节的结构功能特征。
①颈干角：股骨颈与股骨干 纵轴所形成的倾斜角为颈 干角或内倾角。正常范围 为110°～140°成年时平 均为127°。 超过此角度的变形成为髋 外翻（caxa valga），小 于此角度者称之为髋内翻 （coxa vara）。
髋关节解剖及生物力学.ppt
（3）内旋、外旋：髋关节在水平面内绕纵轴旋转。 范围：内旋、外旋范围分别为0°～45°，但旋外运动 大于旋内运动。 髋关节的内收和外旋运动有下列三种体位测量方法： A.髋膝伸直位：下肢伸直位，肢体（股骨）内旋或外旋 B.仰卧屈髋屈膝90°位：以股骨头为中心的股骨轴旋转 C.俯卧伸髋屈膝90°位：以股骨头为中心的轴向旋转
②前倾角：股骨颈的轴线与 股骨内外髁的髁间连线间 有一向前扭转的角度，称 为前倾角，成人一般不超 过10°～12°，正常值在
正常值在12°～15° 。
股骨上端的骨小梁系统
股骨头上端主要形成四组骨小梁，其排列方向沿股骨的 主应变方向（有三组抗压骨小梁群基本上平行于股骨长 轴方向，交织着由下方向上方走行，以保证股骨的强度 和韧性，对抗体重的的重力；而主抗张骨小梁群的骨小 梁则起到对抗横向张力的作用），从而最大限度地减少 剪力：
臀中肌 臀小肌 梨状肌 闭孔内肌
臀大肌
股方肌
肌肉
大腿肌
（一）前群 1．缝匠肌 作用：屈髋和屈膝关节，并使已 屈的膝关节旋内。 2．股四头肌 四个头：股直肌、股内侧肌、股 外侧肌和股中间肌。 作用：是膝关节强有力的伸肌， 股直肌还可屈髋关节。
（二）内侧群 5块肌 1．耻骨肌 2．长收肌 3．股簿肌
耻骨肌 长收肌 缝匠肌 股直肌 股薄肌 股外侧肌 股内侧肌 股中间肌
股骨头、颈处骨小梁的排列方向明显遵循沃尔
夫定律：当压应力或张应力施加在骨骼上时，骨骼 的骨小梁会根据需要自行排列生长，以适应承重的 需要。经常运动会使得骨骼受力增加，使骨量增加， 骨质坚硬；而长期不运动、骨骼不受力，则会造成 骨量减少，骨质疏松。
这四组骨小梁群对股骨头 承重具有重要作用。在更 年期后及老年发生骨疏松 时，其消失的顺序是从最 次要的骨小梁群开始的， 即是以上顺序由后向前 4） →3）→2）→1）逐一消 失的，以发挥其保护性机 制,防止股骨颈的骨折。
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• 次要肌
– 臀中肌（后部纤维） – 臀小肌（后部纤维） – 闭孔外肌 – 股二头肌长头
屈髋肌
内收肌
内旋肌
伸髋肌
外展肌
外旋肌
主要肌 髂腰肌 阔筋膜张肌 缝匠肌 股直肌 长收肌 耻骨肌 次要肌 短收肌 股薄肌 臀小肌（前 部纤维）
主要肌
次要肌
长收肌 短收肌
臀小肌（前 部纤维）
耻骨肌 股薄肌 大收肌 次要肌
胫骨上端内侧面
同上
胫骨内侧髁后面
• 髋关节的运动
• 矢状面
– 屈曲 – 伸展
• 平面
– 内旋 – 外旋
• 髋关节的最大活动范围及限制活动的组织 结构
髋关节的运动 屈曲
伸展
外展 内收 内旋 外旋
髋关节的最大活动范围 限制活动的组织结构
80°（膝伸直时） 120°（膝完全屈曲时）
臀中肌（前 部纤维）
阔筋膜张肌
长收肌
股二头肌长 短收肌
头
耻骨肌
股方肌
半腱肌
臀大肌（下 半膜肌
部纤维）
主要肌 臀大肌
股二头肌长 头 半腱肌 半膜肌
大收肌（后 头） 次要肌
臀中肌（后 部纤维）
主要肌
主要肌
臀中肌
臀大肌
臀小肌
梨状肌
阔筋膜张肌 闭孔内肌
次要肌
上孖肌
梨状肌
下孖肌
缝匠肌
股方肌
缝匠肌
次要肌
臀中肌（后 部纤维）
• 次要肌
– 短收肌 – 股薄肌 – 臀小肌（前部纤维）
• 伸髋肌 • 主要肌
– 臀大肌 – 股二头肌长头 – 半腱肌 – 半膜肌 – 大收肌（后头）
• 次要肌
– 臀中肌（后部纤维）
• 内收肌
• 主要肌
– 长收肌 – 短收肌 – 耻骨肌 – 股薄肌 – 大收肌
• 次要肌
– 股二头肌长头 – 股方肌 – 臀大肌（下部纤维）
耻骨肌 长收肌 股薄肌 短收肌 大收肌
股二头肌
半腱肌 半膜肌
起点
止点
髂前上棘
胫骨上端内侧面
髂前下棘、髋臼上缘、股 胫骨粗隆 骨粗线内外侧唇、股骨体
耻骨支、坐骨支前面
耻骨肌线
同上
股骨粗线
同上
胫骨上端内侧面
同上
股骨粗线
耻骨支、坐骨支、坐骨结 股骨粗线和收肌结节 节
长头坐骨结节，短头股骨 腓骨小头 粗线
坐骨结节
屈曲
80°（膝伸直时）腘绳肌、股薄肌 120°（膝完全屈曲时）坐股韧带的下
部、下关节囊
伸展
20°（膝伸直时）髂股韧带的大部、 前关节囊、坐股、耻股韧带的部分 纤维
0°（膝完全屈曲时）股直肌
外展
40° 耻股韧带、下关节囊、内收肌及 腘绳肌
内收
25° 坐股韧带的上部、髂胫束、阔筋 膜张肌等外展肌
内旋
• 正常站立时重心位于髋关 节的稍后方，重力的作用 时髂股韧带紧张，维持平 衡
• 髋关节屈曲时重心前移， 重力的作用使屈曲加重， 这时臀大肌收缩，维持平 衡
• 冠状面
– 外展肌的力矩=重力的 力矩
• 拐杖的作用
• 运动需要运动方向的有效力矩
• 运动是复杂的
• 运动的控制是多个系统相互作用的结果
– 坐股韧带
• 起自坐骨体，斜向外上 与关节囊融合
• 肌肉
– 髋肌
• 前群
– 髂肌 – 腰肌
• 后群
– 浅层 臀大肌 – 中层 臀中肌 梨状肌 闭孔内肌 股方肌 – 深层 臀小肌 闭孔外肌
肌名 髂肌 腰大肌 阔筋膜张肌 臀大肌 臀中肌 梨状肌 闭孔内肌 股方肌 臀小肌 闭孔外肌
起点 髂窝 腰椎体侧面和横突 髂前上棘 髂骨翼外面和骶骨背面 髂骨翼外面 骶骨前面骶前孔外侧 闭孔内膜面及周围骨面 坐骨结节 髂骨翼外面 闭孔外膜面及周围骨面
髋关节的生物力学特点
解剖
• 骨骼
– 髋骨
• 髂骨 • 耻骨 • 坐骨
– 股骨
• 关节
– 多轴关节 – 球窝关节
• 屈、伸 • 收、展 • 内旋、外旋 • 环转运动
• 韧带
– 髂股韧带
• 起自髂前下棘，止于转 子间线，最为强健，对 维持人体直立姿势有很 大作用
– 耻股韧带
• 由耻骨上支向外下于关 节囊前下壁与髂股韧带 的深部融合
35°坐股韧带、外旋肌肉如梨状肌
外旋
45°髂股韧带的侧束、髂胫束、内旋 肌肉如臀小肌、阔筋膜张肌
• 骨盆以股骨为中心的前倾、 后倾
• 骨盆的内收、外展
• 骨盆的内旋、外旋
• 完成髋关节各方向运动的肌群
• 屈髋肌
• 主要肌
– 髂腰肌 – 阔筋膜张肌
– 缝匠肌 – 股直肌 – 长收肌 – 耻骨肌
• 运动控制被理解为神经系统的一种努力， 以使运动适应由运动器官生物力学、环境 和行为背景所施加的限制
止点 股骨小转子 股骨小转子 经髂胫束至胫骨外侧髁 臀肌粗隆及髂胫束 股骨大转子 股骨大转子 转子窝 转子间嵴 股骨大转子 转子窝
• 大腿肌
– 前群
• 缝匠肌 • 股四头肌
– 内测群
• 浅层 耻骨肌 长收肌 股 薄肌
• 深层 短收肌 大收肌
– 后群
• 股二头肌 • 半腱肌 • 半膜肌
肌名 缝匠肌 股四头肌
• 外展肌
• 主要肌
– 臀中肌 – 臀小肌 – 阔筋膜张肌
• 次要肌
– 梨状肌 – 缝匠肌
• 内旋肌 • 次要肌
– 臀小肌（前部纤维） – 臀中肌（前部纤维） – 阔筋膜张肌 – 长收肌 – 短收肌 – 耻骨肌 – 半腱肌 – 半膜肌
• 外旋肌
• 主要肌
– 臀大肌 – 梨状肌 – 闭孔内肌 – 上孖肌 – 下孖肌 – 股方肌 – 缝匠肌
20°（膝伸直时）
0°（膝完全屈曲时）
腘绳肌、股薄肌
坐股韧带的下部、下关节 囊
髂股韧带的大部、前关节 囊、坐股、耻股韧带的部 分纤维
股直肌
40° 25° 35° 45°
耻股韧带、下关节囊、内 收肌及腘绳肌
坐股韧带的上部、髂胫束、 阔筋膜张肌等外展肌
坐股韧带、外旋肌肉如梨 状肌
髂股韧带的侧束、髂胫束、 内旋肌肉如臀小肌、阔筋 膜张肌
臀小肌（后 部纤维）
闭孔外肌
股二头肌长 头
• 随肢体所处的位置不同，肌肉收缩引起的 运动也不同
• 长收肌
– 髋关节屈曲时使髋伸展 – 髋关节伸展时使髋屈曲
• 生物力学研究的方法
– 杠杆的原理
• 支点 关节 • 力 肌肉收缩 • 力臂 力的矢量方向到支点的垂直距离 • 力矩 力 × 力臂
• 平衡的维持需要支点两边相等的力矩
– 臀中肌（后部纤维） – 臀小肌（后部纤维） – 闭孔外肌 – 股二头肌长头
屈髋肌
内收肌
内旋肌
伸髋肌
外展肌
外旋肌
主要肌 髂腰肌 阔筋膜张肌 缝匠肌 股直肌 长收肌 耻骨肌 次要肌 短收肌 股薄肌 臀小肌（前 部纤维）
主要肌
次要肌
长收肌 短收肌
臀小肌（前 部纤维）
耻骨肌 股薄肌 大收肌 次要肌
胫骨上端内侧面
同上
胫骨内侧髁后面
• 髋关节的运动
• 矢状面
– 屈曲 – 伸展
• 平面
– 内旋 – 外旋
• 髋关节的最大活动范围及限制活动的组织 结构
髋关节的运动 屈曲
伸展
外展 内收 内旋 外旋
髋关节的最大活动范围 限制活动的组织结构
80°（膝伸直时） 120°（膝完全屈曲时）
臀中肌（前 部纤维）
阔筋膜张肌
长收肌
股二头肌长 短收肌
头
耻骨肌
股方肌
半腱肌
臀大肌（下 半膜肌
部纤维）
主要肌 臀大肌
股二头肌长 头 半腱肌 半膜肌
大收肌（后 头） 次要肌
臀中肌（后 部纤维）
主要肌
主要肌
臀中肌
臀大肌
臀小肌
梨状肌
阔筋膜张肌 闭孔内肌
次要肌
上孖肌
梨状肌
下孖肌
缝匠肌
股方肌
缝匠肌
次要肌
臀中肌（后 部纤维）
• 次要肌
– 短收肌 – 股薄肌 – 臀小肌（前部纤维）
• 伸髋肌 • 主要肌
– 臀大肌 – 股二头肌长头 – 半腱肌 – 半膜肌 – 大收肌（后头）
• 次要肌
– 臀中肌（后部纤维）
• 内收肌
• 主要肌
– 长收肌 – 短收肌 – 耻骨肌 – 股薄肌 – 大收肌
• 次要肌
– 股二头肌长头 – 股方肌 – 臀大肌（下部纤维）
耻骨肌 长收肌 股薄肌 短收肌 大收肌
股二头肌
半腱肌 半膜肌
起点
止点
髂前上棘
胫骨上端内侧面
髂前下棘、髋臼上缘、股 胫骨粗隆 骨粗线内外侧唇、股骨体
耻骨支、坐骨支前面
耻骨肌线
同上
股骨粗线
同上
胫骨上端内侧面
同上
股骨粗线
耻骨支、坐骨支、坐骨结 股骨粗线和收肌结节 节
长头坐骨结节，短头股骨 腓骨小头 粗线
坐骨结节
屈曲
80°（膝伸直时）腘绳肌、股薄肌 120°（膝完全屈曲时）坐股韧带的下
部、下关节囊
伸展
20°（膝伸直时）髂股韧带的大部、 前关节囊、坐股、耻股韧带的部分 纤维
0°（膝完全屈曲时）股直肌
外展
40° 耻股韧带、下关节囊、内收肌及 腘绳肌
内收
25° 坐股韧带的上部、髂胫束、阔筋 膜张肌等外展肌
内旋
• 正常站立时重心位于髋关 节的稍后方，重力的作用 时髂股韧带紧张，维持平 衡
• 髋关节屈曲时重心前移， 重力的作用使屈曲加重， 这时臀大肌收缩，维持平 衡
• 冠状面
– 外展肌的力矩=重力的 力矩
• 拐杖的作用
• 运动需要运动方向的有效力矩
• 运动是复杂的
• 运动的控制是多个系统相互作用的结果
– 坐股韧带
• 起自坐骨体，斜向外上 与关节囊融合
• 肌肉
– 髋肌
• 前群
– 髂肌 – 腰肌
• 后群
– 浅层 臀大肌 – 中层 臀中肌 梨状肌 闭孔内肌 股方肌 – 深层 臀小肌 闭孔外肌
肌名 髂肌 腰大肌 阔筋膜张肌 臀大肌 臀中肌 梨状肌 闭孔内肌 股方肌 臀小肌 闭孔外肌
起点 髂窝 腰椎体侧面和横突 髂前上棘 髂骨翼外面和骶骨背面 髂骨翼外面 骶骨前面骶前孔外侧 闭孔内膜面及周围骨面 坐骨结节 髂骨翼外面 闭孔外膜面及周围骨面
髋关节的生物力学特点
解剖
• 骨骼
– 髋骨
• 髂骨 • 耻骨 • 坐骨
– 股骨
• 关节
– 多轴关节 – 球窝关节
• 屈、伸 • 收、展 • 内旋、外旋 • 环转运动
• 韧带
– 髂股韧带
• 起自髂前下棘，止于转 子间线，最为强健，对 维持人体直立姿势有很 大作用
– 耻股韧带
• 由耻骨上支向外下于关 节囊前下壁与髂股韧带 的深部融合
35°坐股韧带、外旋肌肉如梨状肌
外旋
45°髂股韧带的侧束、髂胫束、内旋 肌肉如臀小肌、阔筋膜张肌
• 骨盆以股骨为中心的前倾、 后倾
• 骨盆的内收、外展
• 骨盆的内旋、外旋
• 完成髋关节各方向运动的肌群
• 屈髋肌
• 主要肌
– 髂腰肌 – 阔筋膜张肌
– 缝匠肌 – 股直肌 – 长收肌 – 耻骨肌
• 运动控制被理解为神经系统的一种努力， 以使运动适应由运动器官生物力学、环境 和行为背景所施加的限制
止点 股骨小转子 股骨小转子 经髂胫束至胫骨外侧髁 臀肌粗隆及髂胫束 股骨大转子 股骨大转子 转子窝 转子间嵴 股骨大转子 转子窝
• 大腿肌
– 前群
• 缝匠肌 • 股四头肌
– 内测群
• 浅层 耻骨肌 长收肌 股 薄肌
• 深层 短收肌 大收肌
– 后群
• 股二头肌 • 半腱肌 • 半膜肌
肌名 缝匠肌 股四头肌
• 外展肌
• 主要肌
– 臀中肌 – 臀小肌 – 阔筋膜张肌
• 次要肌
– 梨状肌 – 缝匠肌
• 内旋肌 • 次要肌
– 臀小肌（前部纤维） – 臀中肌（前部纤维） – 阔筋膜张肌 – 长收肌 – 短收肌 – 耻骨肌 – 半腱肌 – 半膜肌
• 外旋肌
• 主要肌
– 臀大肌 – 梨状肌 – 闭孔内肌 – 上孖肌 – 下孖肌 – 股方肌 – 缝匠肌
20°（膝伸直时）
0°（膝完全屈曲时）
腘绳肌、股薄肌
坐股韧带的下部、下关节 囊
髂股韧带的大部、前关节 囊、坐股、耻股韧带的部 分纤维
股直肌
40° 25° 35° 45°
耻股韧带、下关节囊、内 收肌及腘绳肌
坐股韧带的上部、髂胫束、 阔筋膜张肌等外展肌
坐股韧带、外旋肌肉如梨 状肌
髂股韧带的侧束、髂胫束、 内旋肌肉如臀小肌、阔筋 膜张肌
臀小肌（后 部纤维）
闭孔外肌
股二头肌长 头
• 随肢体所处的位置不同，肌肉收缩引起的 运动也不同
• 长收肌
– 髋关节屈曲时使髋伸展 – 髋关节伸展时使髋屈曲
• 生物力学研究的方法
– 杠杆的原理
• 支点 关节 • 力 肌肉收缩 • 力臂 力的矢量方向到支点的垂直距离 • 力矩 力 × 力臂
• 平衡的维持需要支点两边相等的力矩