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文 | 小凤仙 来源：骨今中外 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. 力学轴：从股骨头中心到踝踝骨中心的连线，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3o。 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170o～175o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。 单足站立时，重力线与负重肢的负重线（在膝以下与下肢力学轴重合）落在膝关节上的一个接触点上，膝关节外侧力与重力平衡，关节重力为二者合力的结果。此时，作为臀大肌和阔筋膜张肌的肌腱增厚愈合而成的髂胫束起到重要的承重作用，它使髋关节外展，膝关节伸直，在额状面上为主要对抗重力的因素。 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离体图。从作用在分离体上所有的力中，定出三个主要共面力，即：①地面反力（W与体重相等）。②股四头肌通过髌腱施加的拉力（P）。③胫骨平台上的关节反力（J即体重加肌作用力的反力）。 1. 因为下肢处于平衡状态，故所有三个力的作用线必相交于一点。由于小腿处于平衡，加上关节反力J时，三角形必须闭合。 在这个例子中，髌腱力（P）是体重的3.2倍，关节反力（J）为体重的4.1倍。可以看出，主要肌力对于关节反力值的影响远远大于由体重产生的地面反力。 2. 因为下肢处于平衡状态，力矩和必须为零（ΣM=0）。在这个例子中，逆时针方向的力矩被定义为正，则：W×a-P×b=0，W×a=P×b。力臂a和b的值能都从解剖样本或软组织X光相片上测量到，W的大小能从每个人的体重获得，那么P的大小就能从力矩平衡方程中得到：P=（W×a）/b 。 膝关节的受力 1. 胫骨和股骨的负重 膝关节单腿站立时，膝关节承受的压力约为体重的2倍。行走时膝关节承受的压力约为体重的3～4倍，膝关节承受力的峰值在屈膝20°，但膝关节主要承受力是在0°～40°范围内。 正常伸膝条件下，胫骨内外侧髁的受力是基本相同的，当膝内外翻畸形时，则受力完全不同。膝内翻时，内侧受力明显增加，膝关节向外侧移位，承重力线内移，压迫内侧胫骨平台软骨，使软骨慢性损伤，并使腓侧副韧带上的应力渐进性增加，膝轴倾斜，常伴有小腿和足内旋。 膝外翻时，膝关节向内侧移位，承重力线外移，压迫外侧胫骨平台软骨，持续超负荷会导致软骨损坏，同时胫侧副韧带上的应力逐渐增加，严重者造成髌骨向外移位，伸膝时牵拉股四头肌。膝轴、小腿和足也会发生相应的变化。 2. 髌骨股骨的受力 髌骨的受力在伸直位和屈曲位是不同的，屈曲位受的压力较伸直位小的多。 |
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