下肢关节运动—膝关节运动学（人体运动学）.pptx

髌股关节

髌股关节是髌骨关节面与股骨髁间（滑车）沟之间的界面。

股四头肌强力的收缩，会在髌骨及股骨间产生相等比例的压力。

髌股关节的异常运动学与潜在不稳定性很常见，且通常涉及慢性前膝疼痛甚至关节退化。

髌骨在股骨上的接触路径与面积

当膝关节发生屈伸运动时，髌骨可在股骨滑车上滑动。

髌骨在股骨上的接触路径与面积

髌股关节的杠杆作用

髌骨可以增强股四头肌的伸直力矩，在跑步、跳跃及攀爬时，常用来迅速的让股骨（整个身体）加速往上。

髌股关节的杠杆作用

完整的髌骨可以让股四头肌的内在力臂增加到2英吋。

股四头肌最大力量是250磅，股四头肌产生力矩则为:

250磅x2英吋=500英吋·磅

髌股关节的杠杆作用

髌骨切除术后：

力臂减少到1.5英吋，股四头肌产生力矩则为:

250磅x1.5英吋=375英吋·磅

髌骨能使得股四头肌的力矩产生能力增加25%。

胫股关节

胫股关节

胫股关节

胫股关节

滚动+滑动；

比例随运动的范围不同而变化。

胫股关节的骨运动学

两种自由度:

矢状面内的弯曲和伸展

水平面内的内旋和外旋,其中水平面内的旋转需要膝至少呈弯曲状态。

胫股关节的骨运动学

屈曲和伸展

运动轴：近似通过股骨内外侧髁中心的连线。

健康人的膝关节可发生130°~150°的屈曲和约5°~10°的过伸。

胫股关节的骨运动学

屈曲和伸展的运动轴并不是固定的,而是在股骨髁内移动，移动的轨迹被称作渐屈线，受股骨髁离心曲率的影响。

屈曲和伸展

胫股关节的骨运动学

移动的旋转轴:

首先,改变了膝关节屈肌和伸肌的向内矩臂的长度。

其次,使外部装置的固定轴尽可能近地对准膝关节旋转的“平均”旋转轴,通常是股骨的外上髁的位置。

屈曲和伸展

移动的旋转轴“渐屈线”

胫股关节的骨运动学

内旋转和外旋转

运动轴：垂直或纵向旋转轴在水平面发生。

轴向旋转为下肢整体运动的灵活性提供功能性的重要保证。

可随屈曲增加而增加，屈曲90°可产生约40~50°的旋转。外旋通常大于内旋，其比率为2:1。

胫股关节的骨运动学

内旋转和外旋转

胫股关节的关节运动学

膝关节的主动伸展

胫股关节的关节运动学

膝关节的主动伸展—胫骨绕股骨旋转

胫股关节的关节运动学

膝关节的主动伸展—股骨绕胫骨旋转

胫股关节的关节运动学

膝关节的“终末旋转”

膝关节完全伸直并锁定需要胫骨产生约10°的外旋,这种旋转锁定活动被称为“扣锁机制”,而这种活动是基于最后30°伸展过程中膝关节的轴向旋转。

胫股关节的关节运动学

膝关节的“终末旋转”

无论是以大腿或小腿作为运动部分,膝关节的两种伸展运动,均在完全伸直时发生向外的旋转。

胫股关节的关节运动学

膝关节的扣锁机制至少由三个因素驱动:

股骨内侧髁的外形；

前交叉韧带的被动张力；

股四头肌的侧方牵拉作用。

膝关节的“终末旋转”

胫股关节的关节运动学

股骨内侧髁的关节面在靠近髁间沟的位置约呈30°的凸起

膝关节的“终末旋转”

胫股关节的关节运动学

内侧髁的关节面比外侧髁靠前：

当胫骨相对于股骨伸直时,胫骨将沿其向外弯曲的轨道移动;

当股骨相对于胫骨伸直时,股骨将沿胫骨向内弯曲的轨道移动。

膝关节的“终末旋转”

胫股关节的关节运动学

膝关节的主动屈曲

与膝关节伸展完全相反。

对于完全伸展至解锁状态的膝关节,关节必须先稍微向内旋转。

这一动作主要由腘肌完成，腘肌能外旋股骨以引起股骨绕胫骨屈曲，或内旋胫骨以引起胫骨绕股骨屈曲。

胫股关节的关节运动学

膝关节的内外旋转

部分屈曲状态时才可发生旋转；

包括半月板、胫骨及股骨关节面的自旋；

半月板通过主动肌的连接而稳定,如腘肌和半膜肌。