一文掌握 | 膝关节的稳定结构与运动功能

一、 膝关节的稳定结构

膝关节需在人体不同姿势时保持稳定，才能起到支持身体的作用，但膝关节两骨面的不对称，使其在保持稳定上不得不借助相应的关节囊、韧带和肌腱装置。以膝关节屈伸活动横轴为中心，可将膝关节分为前、后两部，前部的主要结构为髌韧带及两侧支持带，主要为动力性结构。关节囊松弛，以便于膝关节屈曲。后部可再分为内、外及中央三组，各部分的结构如下(图2-5-1)：

△ 图1 膝关节的稳定结构

(1)膝关节前部：髌韧带及两侧支持带。

(2)膝关节后部

• ① 后外侧组：髂胫束、股二头肌肌腱、外侧副韧带、腘肌腱。

• ② 后内侧组：鹅足腱(缝匠肌、股薄肌、半腱肌联合止点)、半膜肌腱、内侧副韧带、腘斜韧带。

• ③ 后中央组：前、后交叉韧带及内、外侧半月板。

当上列结构功能不全时，就会产生膝关节稳定障碍，如单纯侧副韧带损伤时，会产生内翻或外翻松弛。交叉韧带损伤时，则产生前拉或后推松弛。但此种直线不稳是少见的。临床上常遇到的是旋转不稳(图2)，如后内侧组韧带、内侧半月板及前交叉韧带损伤时,则膝关节纵轴外移，胫骨内侧髁可过度前移，产生常见的前内侧旋转不稳。当后外侧组韧带损伤，外侧半月板及前交叉韧带损伤时，此时膝关节纵轴内移，胫骨外侧髁可过度前移，产生前外侧旋转不稳，同样，如伴有后交叉韧带损伤，则可产生后外侧或后内侧旋转不稳。

韧带松弛或断裂产生的膝关节不稳，可由肌腱紧张来代偿。

△ 图2 膝关节旋转不稳

A.正常；B.前内侧旋转不稳；C.前外侧旋转不稳；D.后内侧旋转不稳；E.后外侧旋转不稳

符号代表：旋转运动轴

二、 膝关节的运动功能

如前所述，膝关节不仅是一个屈戎关节，又因半月板的形状和活动功能，使之具有某些球窝关节的特征，即不仅能屈伸，还具有一定范围的旋转运动(图3)。这些运动的配合，使人们能完成日常生活的走、跑、跳等活动。

△ 图3 膝关节运动示意图

膝关节单一运动的完成：膝关节在伸直位时，各韧带紧张，骨及软骨接合紧密，无旋转余地。在屈曲位时，则外侧及内侧副韧带后部、后关节囊、腘斜韧带等皆松弛，股骨髁后部弧度大的部位与胫骨髁面接触点小，使膝易于产生一定范围的旋转活动。

(1)膝关节的伸直运动：

膝关节由屈位伸直时，由股四头肌牵拉，此时两股骨髁向前转动并向后滑动，由于内侧股骨髁大且弧度较长，故其转动及后滑较外侧为快，外侧及内侧副韧带变紧张，交叉韧带紧张，以阻止股骨前移和膝过伸。在接近完全伸直的最后10°~15°时，股骨外侧髁的转动及后滑已完成，内侧髁连同内侧半月板加速进行其后滑，使股骨在胫骨面上做一定内旋，致外侧副韧带进一步紧张，前、后交叉韧带相贴而分开，内侧副韧带前部前移，后部与腘斜韧带皆拉紧，使整个关节交锁稳定。股骨、半月板及胫骨间亦嵌紧稳定。

在伸膝时，股四头肌各部产生的合力拉髌骨向上，通过髌韧带将小腿伸直。此时，髌骨逐渐由上部关节面与股骨髌面下部的接触，渐变为下部关节面与股骨髌面上部接触。特别在最后10°~15°时，髌骨沿股骨髁做较大前移，股四头肌亦增加其拉力的60%，加大力矩，使膝得以完全伸直(图4)。

△ 图4 伸膝运动示意图

在膝伸直过程中，由阔筋膜张肌及臀大肌牵拉的髂胫束起稳定作用，但其伸膝作用尚不肯定。由于伸膝常与伸踝及伸髋有联系，特别在负重直立时，臀大肌抗股骨向后，腓肠肌和比目鱼肌拉胫骨向后，起协助伸膝作用(图5、表1)。

△ 图5 膝关节伸肌

△ 表1 膝关节的伸肌及其神经供应

(2)膝关节的屈曲运动：

膝关节由伸直位开始屈曲时，先由腘肌牵拉胫骨内旋或股骨外旋，此时股骨内髁连同内侧半月板前移，使膝先纠正在最后伸直过程中的外旋。腘绳肌的牵拉以及部分腓肠肌的作用使膝屈曲，同时髌韧带及髌骨逐渐陷入股骨髁间，以控制股骨的活动(图6、表2)。

△ 图6 膝关节屈肌

△ 表2 膝关节的屈肌及其神经供应

(3)膝关节的旋转运动：

膝关节在伸屈过程中的旋转运动已如前述。此外，膝关节只能在屈曲位时，才能做内、外旋活动。一般讲，膝关节屈曲90°时， 膝的旋转度量大。但有人试验在屈曲45°时平均旋转40°，膝关节的外旋靠股二头肌及髂胫束，内旋时则腘肌起主要作用(表3)。

△ 表3 膝关节旋肌及其神经供应

本文整理自：《现代膝关节外科学（第2版）》、百度文库

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