膝关节你了解多少？

Answer 1

膝关节是人体最大、结构组成和功能最复杂的滑膜关节，由骨、关节软骨、软组织(交叉韧带、半月板等)、关节腔内的滑液、关节囊、并有关节外的韧带加固而形成。膝关节由股骨外髁和胫骨外髁形成外侧胫股关节、股骨内髁和胫骨内髁形成内侧胫股关节、髌骨关节面与股骨滑车形成的髌骨关节三部分组成。

膝关节主要运动功能为屈伸运动。膝关节屈伸运动是滚动与滑动的组合。正常情况下围绕瞬时中心发生屈伸运动时，初期为滚动运动，逐渐变为滑动运动，当伸膝关节至20°～0°时股骨开始发生内旋，当完全伸直时旋转终止，完成锁扣动作，此时，膝关节最稳定。膝关节屈膝30°时可有少许内收与外展动作。因此，正常关节内结构是保证膝关节正常运动功能的解剖基础。膝关节任何主要结构的损伤均将影响其运动功能。

(一)膝关节滑液囊

与关节镜术有关的滑液囊主要为髌上囊，是膝关节最大的滑囊。该滑囊广泛与关节腔相通，可视为膝关节滑膜腔的一部分。髌上囊位于髌骨底上方、股四头肌腱与股骨之间，两侧与股内、外侧肌相贴，后方滑膜覆于股骨髁前方。膝肌位于髌上囊上方(关节囊外)，具有向上牵拉髌上囊的作用。膝关节滑膜病变亦主要表现在该处;因间隙较大，游离体常在该区域出没;膝关节粘连时髌上囊腔内有粘连带并可因粘连等因素缩小甚至完全关闭，镜下松解粘连时要对髌上囊进行充分松解。

(二)关节软骨

正常膝关节软骨为透明软骨，呈浅蓝色，半透明，光滑而有光泽。软骨本身没有血管神经，其营养由软骨膜内的毛细血管和关节腔的滑液中得到营养。关节软骨由软骨细胞和软骨基质(胶原纤维和蛋自多糖)组成。分为:表层、移行层、柱状层、钙化软骨层。钙化软骨层与柱状层有潮线相界，但与软骨下骨无明显界限。

关节软骨在运动中传递负载并提供平润向耐磨的承受面。关节软骨为粘弹性材料组成，具有低摩擦、高弹性、高渗透性等特性，具有传导载荷、吸收震荡、润滑、低磨损等作用。

由于关节软骨代谢率很低缺少再生能力，任何原因造成的软骨缺损很难自行修复。因此，给临床治疗带来困难。关节软骨的改变与运动有着明显的关系。正常关节在生理应力作用下关节内液与软骨基质内液相互交换使软骨细胞获得营养而保持细胞正常生理功能。然而，当关节的负载传导紊乱、超生理限度的异常应力作用于软骨，软骨细胞和基质均会遭受破坏。膝关节外伤可直接损伤软骨，韧带断裂、半月板损伤等均可引起膝关节负载传导紊乱而引起软骨损伤。

(三)半月板

半月板为纤维软骨盘，内外各有一个，分别位于股骨与胫骨内、外髁之间。半月板的切面为楔状。内侧半月板大体形态呈“C”形，有些呈“G形，比外侧半月板大而薄，开口较大，前部较窄，后部较宽大，两者间在游离缘侧常显示一近似90°的夹角，前角附着于髁间前窝前交又韧带的前方，后角附着于髁间后窝后交又韧带的前方。内侧半月板边缘与内侧关节囊相连，活动度较小，外伤时容易损伤。外侧半月板近似“O”形，前、后角之间有一较小的开口，中部较宽，前、后较窄，前角附着在外侧髁间棘的前方、前交叉韧带附着部的后外侧;后角附着在外侧髁间棘的后部。外侧半月板与关节囊之间隔以N肌腱，活动度相对比内侧半月板大。外侧半月板后端发出的纤维束紧紧与后交叉韧带相贴斜向前上附着于内髁髁间侧面，称为半月板股骨韧带(Ligament menisco-femorale)。如果该韧带位于后交叉韧带的后方称为半月板股骨后韧带(Ligament menisco-femorale posterius)，亦称Wrisberg韧带，若位于后交义韧带的前方称为半月板股骨前韧带(Ligament menisco-femorale anterius) 即Humphery韧带。两者可同时存在。

1、半月板的运动

膝关节运动时，位于胫股关节之间的半月板处于一种矛盾运动中。屈伸运动时，半月板固定在胫骨上并随之相对股骨运动，股骨髁沿半月板上面进行滚动运动。由伸到屈运动时，胫股关节间的接触点后移，半月板也随之后移、其后半部被挤压于股骨髁和胫骨平台的后部之间;由屈到伸运动时正好相反，胫股关节间的接触点前移，半月板亦被向前推移，前半部被挤压于股骨髁和胫骨平台的前部之间。膝关节屈伸位旋转时半月板与股骨一同对胫骨运动，半月板在胫骨上滑动。从中立位开始，两个半月板在胫骨平台上朝相反的方向运动。小腿外旋时外侧半月板移至平台前部，内侧半月板移至胫骨平台后部，内旋时相反。在整个运动过程中，外侧半月板班的活动范围约是内侧半月板的2倍。

2、半月板的血供

主要来自边缘和滑膜关节囊相接处的血管以及来自前后角附着部所进入的血管。半月板边缘侧的外1/3部有血液供应，由边缘至游离缘血液供应逐渐减少，内1/3部没有血液供应，其营养来自关节液。因此，半月板外1/3部损伤缝合修复后容易愈合，中1/3部损伤缝合修复较差，内1/3部则不易愈合。

3、半月板的功能

①增强滑润，减少摩擦，类似滚珠样作用滑利关节的运动。②使胫骨关节面更加适合，稳定膝关节。③缓冲、吸收震荡保护关节软骨。④调节关节内压。⑤与膝关节韧带协同作用制导膝关节的旋转运动。⑥传递负载。

4、半月板畸形---盘状软骨

膝关节盘状软骨（Discoid cartilage）是膝关节半月板的一种畸形，形成原因尚不完全清楚。多数人认为是在先天生长发育过程中所形成。半月板在胚胎初期均为盘状，随生长发育，中央部受股骨髁压迫而逐渐吸收形成我们所见的正常半月板，如果由于某些原因造成生理吸收停顿而呈不同程度的盘状。盘状软骨以外侧多发，内侧亦可见到，但较少。盘状软骨可呈圆形、卵圆形、方形、逗点形等形状，可以覆盖整个胫骨平台面。Smille将盘状软骨分为三型:①原始型:完全盘状，中央部厚度与边缘厚度相同，可达8mm，关节面完全被分开。②幼儿型:与足月胎儿半月板相似，外侧半月板中央部宽度特别增大。③中间型:较原始型小，近乎盘状，中央部薄。

盘状软骨没有正常半月板的组织结构和生理特性，坚韧性差，因此，在运动中较正常半月板容易造成损伤。

(四)前交叉韧带

前交叉韧带被从后方凹入的滑膜所包被，前方和两侧有滑膜覆盖，后部中央处纤维囊外没有滑膜覆盖，因此，前交叉韧带属滑膜外纤维膜内结构，位于双层滑膜皱襞之内。

1、解剖特点

前交叉韧带起自胫骨髁间前内侧部，由髁间棘前方稍偏内侧部斜向后上方抵止于股骨外髁髁间侧面后上部，胫骨端呈前后长的卵圆形，较为粗大，附着面积约为3、0cm2,股骨端呈扇形相对细小，附着面积约为2、0cm2，长37～41（平均39)mm ,宽10～12(平均11)mm。前交叉韧带可分为三束:①前内束:屈膝时紧张，伸膝时相对松弛。②后外束:伸膝时紧张，屈膝时相对松弛。③中间束:屈伸过程中始终保持张力。前交叉韧带与胫骨平台保持一定的角度，屈膝90°时其夹角为30°，伸膝时为40-45°。

先天件前交叉韧带缺如:先天性前交叉韧带缺如非常少见，但可能出现，要注意到。此时多伴有下肢或膝关节的畸形。

2、功能解剖

前交叉韧带是膝关节主要的静力稳定结构，其基本作用是防止胫骨前移。但并非起单纯缰绳似的作用，对阻止胫骨内旋也有特殊作用。前交叉韧带与后交叉韧带共同作用，保待胫股关节的正常运动。因此，也是具有特殊功能解剖的动力稳定结构。

韧带对膝关节运动具有限制和制导作用:膝交叉韧带与关节囊形成的关节囊韧带网是保持膝关节稳定的基本因素，将膝关节运动限定在一定的范围，又能引导膝关节运动按一定规律进行。①限制作用:韧带和关节囊的作用首先通过韧带-肌肉反射机制起作用。韧带内存在张力感受器，当韧带张力增高时韧带内的无髓感觉神经纤维冲功，中枢反射性引起膝关节周围肌肉收缩，肌肉韧带共同将运动控制在生理限度范围内并维持膝关节稳定。若肌肉失去控制，韧带将继续维持机械限制作用。②制导作用:韧带与半月板存在着解剖的联系并表现为一定的连续性。前交叉韧带纤维与内侧半月板相连，内外侧半月板前角之间又有膝横韧带相连，外侧半月板后角又发出半月板股骨韧带与后交叉韧带相合抵止于股骨内髁，形成一“8”字形的“绳”状结构，以制导膝关节旋转运动。如果膝关节韧带的限制与制导作用因某种因素受到破坏而没有及时行到修复或修复不当，长期慢性牵拉将继发膝关节肌肉韧带松弛，在某种运动状态下即可出现膝关节不稳。

7、生物力学特点

前交叉韧带由胶原纤维和弹性纤维组成，胶原纤维90，具有拉伸性，弹性纤维为脆性组织材料。囚此，前交叉韧带具有弹性特点。前交叉韧带在应力负载作用下将会发生变化。在低负荷和一般日常运动状态下，韧带纤维受到作用力、牵张变直、发生弹性变形并承受一定的张力;应力达到韧带的屈服点（Yield point）时韧带的胶原纤维可出现少部分纤维损伤;如果应力进一步加大，达到或超过韧带所能承受最大张力时，韧带胶原纤维开始出现崩溃，当弹性应变超过6一8时，韧带的胶原纤维完全崩溃，丧失原有的弹性作用，失去张力，不能承受任何负载。

4、前交叉韧带的主要功能

①屈膝时防止胫骨前移。②阻止膝关节过伸。③在一定程度上控制膝关节旋转。④不同屈膝角度时继发控制膝关节内外翻。⑤参与膝关节最后伸漆时的锁扣动作，具有稳定作用(膝关节伸直在最后的20°过程中，胫骨外旋、前交叉韧带伸直放松，出现所渭“过短现象”)。

(五)后交叉韧带

1、解剖特点

后交叉韧带位于膝关节腔后室，起自胫骨髁间后窝后部关节面下约10mm处，掩盖胫骨平台后缘斜向前内上方抵止于股骨内髁髁间侧面前上部，呈圆弧形附着。后交义韧带平均长38mm,宽13mm，其强度是前交叉韧带的两倍，是膝关节屈曲及旋转运动的主要稳定者，并起旋转轴的作用。

后交叉韧带分为前外与后内两束。前外束位于胫骨附着部的外侧、股骨附着部的前方，该束较为粗大;后内束位于胫骨附着部的内侧、股骨附着部的后方，比前外束细小。后交叉韧带与内侧半月板无联系，与外侧半月板后角有韧带(半月板股骨韧带[Ligament menisco-femorale)相连。膝关节从伸直到屈曲位过程中，后交叉韧带沿纵轴发生时针样旋转，前外束从前移向后上方，韧带趋于垂直状态。

2、后交叉韧带的作用

①限制胫骨后移。尤其是在屈膝位时这一作用更为重要。后交叉韧带断裂不单纯引起胫骨后向不稳，还可出现后侧方旋转不稳。②限制膝关节过伸，辅助前交叉韧带起作用。③限制小腿内旋。后交叉韧带在小腿内旋时紧张，使胫股关节面密切接触，同时是稳定膝关节的重要结构，相当与膝关节旋转运动的轴而起作用。④限制膝关节的内收与外展，协同前交叉韧带与内、外侧副韧共同起作用。

当膝关节屈曲时，胫骨上端受到由前向后的暴力引起后交叉韧带损伤；当膝关节受外力作用过伸损伤时，亦可引起后交叉韧带损伤。若后关节囊同时损伤，出血可经关节囊裂损处进入小腿后间隔引起肿胀。此时进行关节镜检查或手术，关节灌注液将会经关节囊裂口灌入小腿后间隔引起或加重小腿肿胀，应予以注意，防止肌间隔综合征发生的可能性。

（六）内侧副韧带(medial collateral ligament 、MCL)

1、解剖特点

MCL起自股骨内上髁，止于胫骨后内侧嵴的前缘、胫骨近端内侧面的后半部，在鹅足肌腱深面关节线以远4－6cm。MCL长10－12cm，宽2－4cm，MCL在胫骨附着点较股骨附着点稍宽，分为浅束和深束。浅束位于膝关节内侧纤维结构的第二层（第一层为浅筋膜层），深束可以说是关节囊的增厚部分，位于第三层。在伸屈活动中MCL表层相对于第三层结构和胫骨平台缘有一个1－2cm的前后摆动。

2、内侧副韧带的作用

MCL的主要功能是阻止膝关节外翻。有研究表明，在屈膝25o，MCL对膝关节外翻提供78％的阻滞力，在屈膝5 o，MCL对膝关节外翻提供57％的阻滞力。在完全伸膝位MCL对阻滞膝关节外翻作用的定量大小还有待进一步研究。MCL前侧部分纤维在屈膝位紧张，后侧部分纤维在伸膝位紧张。

(七)外侧副韧带(lateral collateral ligament-LCL)

1、解剖特点

外侧副韧带位于膝关节外侧的后1/3，可分为长、短二头，长头起自股骨外上髁，短头起自豌豆骨(fabella)，止于腓骨茎突。充分伸膝时外侧副韧带绷紧，屈曲时则有松驰的趋势。在膝关节伸屈活动中，伴随着胫骨旋转而引起的外侧副韧带的松驰主要通过股二头肌环绕于其周围的腱纤维保持连续性张力，从而维持关节的稳定性。外侧结构的稳定由外侧副韧带、股二头肌、髂胫束共同维持。

2、外侧副韧带的作用

外侧副韧带主要防止膝关节内翻，同时也辅助防止胫骨外旋和后坠。