正常人体运动学第四章髋关节运动学

一、髋关节运动学
（一）髋关节的组成和运动方向
（二）髋关节的功能解剖
（三）髋关节的生物力学
（一）髋关节的组成和运动方向
1．髋关节的组成
主要结构：由髋骨的髋臼和股骨的股骨头构成。

辅助结构：关节唇、髂股韧带、耻股韧带、坐股韧带、股骨头韧带。

髋关节的辅助结构
(1)髂股韧带：位于关节前面，起自髂前下棘，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、内收，在髋关节所有动作中，除屈曲外，髂股韧带均处于紧张状态。

(2)耻股韧带：位于髋关节前内侧，起自髂耻隆起、耻骨上支、闭孔膜等，斜向下外，移行于关节囊的内侧部，止于转子间线的下部。

作用：限制髋关节过度外展和外旋。

(3)坐股韧带：位于髋关节后面，起自坐骨，向外上经股骨颈后面，止于大转子根部。

作用：限制髋关节过度内旋。

股骨头韧带：位于关节腔内，连接髋臼横韧带和股骨头凹，营养股骨头的血管从此韧带中通过，成年后封闭。

作用：固定股骨头。

关节特点：关节头小，关节窝深而大，关节面积相差较小；关节囊厚而坚韧，尤以前部及上部更为明显，后部和下部较为薄弱；当髋关节伸直时，关节囊紧张，而髋关节屈曲、内收及轻度内旋时，关节囊松弛；韧带多而强大，稳固性强，灵活性小。

关节类型：球窝关节
运动：屈伸、收展、回旋、环转
2．髋关节的运动方向
髋关节能绕三个基本轴运动，其基本运动方向有：屈曲、伸展、内收、外展、内旋、外旋及环转。

（1）屈曲范围0°～125°，伸展范围0°～15°。

测定方法：卧位，下肢伸直，此时髋关节处于0°位。

下肢抬高，大腿紧靠腹部为屈髋，下肢向后提拉为伸髋。

（2）内收范围0°～45°，外展范围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）内旋范围0°～45°，外旋范围0°～45°。

测量方法：
髋膝伸直位：下肢伸直位，肢体（股骨）内旋或外旋
仰卧屈髋屈膝90°位：以股骨头为中心的股骨轴旋转
俯卧伸髋屈膝90°位：以股骨头为中心的轴向旋转
3.限制髋关节运动幅度的因素
关节窝深髋关节的髋臼很深，可容纳股骨头的2/3。

加上髋臼唇加深了关节窝，几乎使整个股骨头被包绕在关节窝内。

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。

关节周围韧带数量多且紧张有力韧带加固髋关节。

4.髋关节在日常生活中的主动运动范围
髋关节只要屈曲120°，外展20°，外旋20°即可保证日常活动的进行。

髋关节在正常行走时的平均运动幅度是：在矢状面、冠状面和水平面分别为52°、12°和13°。

在各个方向上的活动度平均为：屈曲37°、外展7°、内旋5°和外旋9°。

活动运动平面测得值（度）
足着地系鞋带矢状面 124
额状面 19
水平面 15
足横到对侧大腿上系鞋带矢状面 110
额状面 19
水平面 15
坐在椅子上从坐到站矢状面 104
额状面 20
水平面 17
屈伸从地板上取物矢状面 117
额状面 21
水平面 18
下蹲矢状面 122
额状面 28
水平面 26
上楼矢状面 67
额状面 28
水平面 26
下楼水平面 18
矢状面 36
日常活动中三个平面髋运动的最大平均量度
（二）髋关节的功能解剖
1．运动髋关节的主要肌群
屈：髂腰肌、股直肌、耻骨肌、缝匠肌、阔筋膜张肌
伸：臀大肌、股二头肌、半腱肌、半膜肌
外展：臀中肌、臀小肌
内收：大收肌、长收肌、短收肌
旋内：臀中肌、臀小肌的前束
旋外：臀大肌、臀中肌、臀小肌的后束
（1）髂腰肌
由髂肌和腰大肌组成。

髂肌呈扇形，起自髂窝；腰大肌长形，起自腰椎体侧面及横突。

向下两肌相合，经腹股沟韧带深面，止于股骨小转子。

作用：近端固定时，屈髋；远端固定时，使躯干前屈和骨盘前倾。

（2）股直肌
起点：髂前下棘。

止点：胫骨粗隆。

作用：屈髋关节、伸膝关节。

（3）耻骨肌
起点：耻骨支前面。

止点：股骨耻骨肌线（小转子下方）。

作用：内收、屈曲髋关节。

（4）缝匠肌
起点：髂前上棘。

止点：胫骨上端内侧面。

作用：屈髋、屈膝、外旋大腿、内旋小腿。

（5）阔筋膜张肌
起点：髂前上棘，肌腹被包在阔筋膜的两层之间，向下移行为髂胫束。

止点：胫骨外侧髁。

作用：屈曲、外展髋关节。

静力和动力状态下维持髋关节和下肢的稳定性及保持身体的平衡。

（6）臀大肌
起点：髂骨、骶、尾骨及骶结节韧带的背面。

止点：臀肌粗隆和髂胫束。

作用：后伸、外旋髋关节。

（7）臀中肌、臀小肌
起点：髂骨翼外面。

止点：股骨大转子。

作用：外展髋关节，前束屈和内旋髋关节，后束伸和外旋髋关节。

（8）股二头肌、半腱肌、半膜肌
起点：坐骨结节，股二头肌短头：股骨粗线。

止点：腓骨头、胫骨上端内侧面。

作用：伸髋、屈膝。

（9）大收肌、长收肌、短收肌
起点：坐骨结节（大收肌）、坐骨支和耻骨支的前面。

止点：股骨粗线、内上髁的收肌结节（大收肌）。

作用：内收、外旋髋关节。

（三）髋关节的生物力学
1．髋关节的稳定性
2．股骨上端的骨小梁系统
3．髋关节静力学
4. 髋关节动力学
1.髋关节的稳定性
正面观，组成骨盆两侧的髋骨、股骨及镶嵌于其中的骶骨构成拱形的穹窿，使得双侧髋关节与骨盆在支持体重时，支持力最大，能承受较大载荷而又可缓冲震动。

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”。

关节囊厚而坚韧，尤以前部及上部更为明显，后部和下部较为薄弱；当髋关节伸直时，关节囊紧张，而髋关节屈曲内收及轻度内旋时，关节囊松弛。

髋关节在屈曲、内收及轻度内旋时，受到向后力的作用时，容易发生后脱位。

人工关节置换术后，避免该体位。

屈髋不得超过90°，内收和内旋不得超过中立位。

不作使髋关节屈曲90°以上的日常生活活动，如系鞋带、屈髋地下取物，下蹲等动作。

人工关节置换术后，正确的体位是：卧位，髋关节冠状面上轻度外展、矢状面上伸展，水平面上中立位。

坐位，背部后仰伸髋或微微屈髋伸膝。

有两个位置容易引起术后髋关节脱位。

过度的屈曲、内收和内旋可引起关节后脱位，通常见于病人坐在低凳，试图站立时；
伸直位过度内收和外旋引起前脱位，多见于前方入路，或假体位置过于前倾者。

2.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力方向。

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方走行。

Ward三角：是由股骨上段的主抗压骨小梁、主抗张骨小梁和次抗压骨小梁构成的骨密度降低区，其间充满疏松结缔组织。

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。

大转子骨小梁群
次抗压骨小梁群
主抗张骨小梁群
主抗压骨小梁群
3.髋关节静力学
（1）双腿站立时的静力学分析
两腿站立期间，身体的重力线通过两侧股骨头连线之后，髋关节通过关节囊和韧带的稳定就能保持直立，不需要肌肉活动产生力矩。

直立时每个股骨头上作用力的大小约是人体重量的1/3。

如果髋关节周围肌肉收缩来保持身体的直立，这个力的增加将与肌肉的活动成正比。

（2）单腿站立时的静力学分析
单腿站立时，站立侧股骨头承重约为体重的4倍。

人体在单腿站立时可认为是一个类似杠杆的结构。

股骨头是杠杆的支点，在冠状面，由股骨头到髋外展肌的力臂与其到骨盆侧的重力臂的比约为1：3，故两端的承重比为3：1，即外展肌需承受3倍于体重的重量。

4.髋关节动力学
（1）行走时股骨头上产生的关节反应力
行走时，股骨头受力受步行加速度的影响。

正常情况下，在步行的支撑期足跟着地时，股骨头受力约为体重的倍。

在跑跳时，股骨头的承重可达体重的10倍或更多
（2）性别差异
当行走时，股骨头上可产生两个力的峰值：在男性，一个峰值是足跟着地时，达体重的4倍；足尖离地前出现的第二个峰值，可达体重的7倍。

在女性，力的模式基本相等，但大小略低。

（3）手杖与支具对髋关节反作用力的影响
行走时使用手杖，应使用疼痛或作了手术后的髋部对侧的手，这样减少了疼痛关节股骨头上的力。