膝关节运动学课件.ppt

第二章膝关节运动学;教学基本要求;重点和难点;（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;（一）膝关节的组成和运动方向;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。;膝关节的四个轴;;;（二）膝关节的功能解剖;1．胫股关节的形态与运动的关系 ; （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。 ;（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。;3．髌股关节的功能解剖 ;（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。 ; 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。 ;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。 ;4．膝关节的半月板 ;（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。 ;5．膝关节的韧带 ;膝关节韧带;6．关节囊和滑囊 ;7．膝关节的肌 ; 膝关节传递载荷，参与运动，吸收震动，承受压力，为小腿活动提供力偶。膝关节是两个相互独立且相互抵消的统一：1）要求膝关节在承受体重和有关杠杆力的作用情况下，在全伸展位时有较大的稳定性。2）要求在一定程度的屈曲下具有很大的活动性，为了跑动以及足对不平整地面的适应。 膝关节是最适合作为生物力学分析关节作用的关节。 ; 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．单足站立时膝关节的静力学分析 ;（1）胫股关节的静力学分析 例：登楼梯时一腿上举，采用分离体法来估算另一负重腿胫股关节上关节反力的最小值。; 把小腿作为分离体与身体其它部分分开，画出爬梯状态下的分