一起了解下我们的膝关节是怎样组成的

来源：科普书籍《活力膝关节》

膝关节是人体最大的关节，它连接小腿与大腿。作为旋转关节，膝关节可在两个平面内进行活动。换句话说：膝关节有两个自由度，既可以进行前后屈伸，也可以在屈曲状态下进行侧方内外旋转。

膝关节的下述组成结构保证了其稳定性(参见下图)：半月板、内外侧副韧带、交叉韧带、关节囊、髌骨、关节软骨和肌肉。今天我们一起来了解下我们的膝关节吧~

膝关节结构复杂，包括众多组成部分：股骨(1)，胫骨(2)，腓骨(3)，髌骨(4)与股四头肌肌腱(5)，外侧半月板(6)与内侧半月板(7)，关节软骨(8)，关节囊后部(9)，外侧副韧带(10)，内侧副韧带(11)，交叉韧带(12)。正位图中未显示的结构：充满滑液的关节腔(13)，关节滑膜(绿色)，关节囊(14)

半月板

在膝关节中， 半月板位于股骨远端内、外侧的两个球形凸起(内、外髁)与位于胫骨近端的两个平整的关节面彼此相对。两骨面的形状并不严格匹配，二者间只存在两处点接触。

内、外两块月牙形半月板在此承担着增加股骨与胫骨间的接触面积，降低接触应力的功能。

红圈标注6为外侧半月板，7为内侧半月板

半月板它还增加了膝关节的稳定性：在膝关节处于屈曲状态时，它能够像制动垫片一样发挥作用，防止股骨在胫骨上过度前移，并支撑膝关节的旋转运动。

此外，半月板还能够扩大膝关节的承重面积以降低其承重负荷，并起到缓冲震荡的作用。

半月板具有缓冲功能，可将膝关节的峰值压力降低约一半，从而减轻关节软骨的压力。

侧副韧带

膝关节外围由竖直分布的外侧副韧带与内侧副韧带加以稳定支撑。当关节处于伸展状态时，侧副韧带处于最大限度的绷紧状态，当其屈曲角度大于30°时，侧副韧带处于放松状态。除了提供膝关节侧向稳定性外，侧副韧带的另一主要功能是限制膝关节的外旋。其中，内侧副韧带与关节囊及内侧半月板存在大片粘连区域，经受侧向应力时容易断裂。

红圈标注数字10为外侧副韧带，11为内侧副韧带

交叉韧带

膝关节内部由前、后两束交叉韧带加以连接固定。它们将股骨和胫骨的关节表面相互连接，并在关节内部形成十字形交叉，“交叉韧带”一名便来源于此。交叉韧带的主要功能在于防止胫骨在膝关节屈曲即侧副韧带松弛时向前或向后移动，以此预防关节脱位。另外，交叉韧带也限制了小腿侧方运动(特别是向内运动)的范围，具有避免膝关节扭伤的作用。

红圈标注数字12为交叉韧带

关节囊

包绕于膝关节外侧的结缔组织囊可为其提供额外保护，避免不当运动造成的损伤。关节囊由粗糙纤维组成，其内部衬贴有一层光滑黏膜，称“关节滑膜”。关节囊由若干韧带稳固支撑，它们或紧贴关节囊壁，或与其粘连共生(其中也包括内侧副韧带)。

红圈标注数字14为关节囊

髌骨

髌骨是一块籽骨，位于股骨下端前方，其前侧与股四头肌肌腱粘连共生。这一方面起到固定肌腱位置的作用，另一方面，髌骨也能将大腿肌肉的力量更有效地传递到小腿。如果只有肌腱而没有髌骨，肌肉力量将会在转化过程中迅速损耗。

红圈标注数字4为髌骨

髌骨形状呈一个朝向后方的不对称三角形，其边缘恰好与股骨上的凹槽相对应，以保证髌骨在膝关节屈伸时于股骨滑槽内平滑滑动。

当膝关节前移时，髌骨可起到防止过度伸展的制动作用。此外，它还能为关节内部提供保护。

关节软骨

所有作为关节构成部分的骨表面——包括髌骨背部股骨关节面和胫骨关节面均覆盖着一层光滑的薄软骨。关节软骨在关节负重时，能像减震器一样发挥保护作用，并能在运动时与关节液(一种由关节滑膜分泌并填充在关节腔中的黏稠液体)一道减少摩擦。

红圈标注数字8为关节软骨

软骨中不存在血管，故其营养供应需以供血充足的关节滑膜为中介。关节滑膜中的营养成分首先转移到其所分泌的关节滑液中，再通过滑液渗入软骨层内。与此同时，软骨代谢废物则与用旧的关节液一同经由关节滑膜被运走。这一营养供应及废物代谢过程称作“扩散”。

关节软骨的新陈代谢过程：营养供应(红色箭头)和“废料”代谢(紫色箭头)经由关节滑膜进行。

每一次运动都会导致新鲜滑液的分泌，从而达到润滑关节、对关节腔中储存的营养成分进行再分配的效果；而如果缺乏运动，软骨就会“营养不良”。这就是关节运动和负重对于软骨的功能维护和寿命保持为何如此重要的原因。

软骨一类的身体组织在受伤后的再生能力很低。一旦软骨组织受到损害，离关节疾病就不远了——这一点我们之后还会提到。

肌肉

根据其功能的不同，膝关节肌肉可分为三组：伸肌群、屈肌群和旋转肌群。伸肌群包括股四头肌(由四块不同的肌肉组成)，半腱肌和腓肠肌则属于屈肌群(右图)。半膜肌与缝匠肌负责关节的内转，股二头肌负责关节的外转。

如果您查看这些肌肉的起止部位，就会发现它们大部分跨越两个关节。例如，作为股四头肌组成部分之一的股直肌便始于髂骨(髋关节附近的骨性突出)，后沿着股骨生长，最后延伸为肌腱(向髌骨内生长)，越过膝关节到达胫骨前缘。也就是说，该肌肉跨越了髋、膝两个关节(左图)。

腓肠肌则继续从膝关节延伸到踝关节。它始于股骨内、外侧髁，沿着胫骨和腓骨在膝关节后方延伸，经过跟腱，最终附着到脚跟隆起处(右图)。

一块肌肉服务于两个关节。例一：作为大腿前部肌肉一部分的股直肌(1)，起始于髋关节附近的骨性突出(2)，终止于膝关节下方的胫骨(3)。例二：腓肠肌(4)从股骨(5)下端延伸至跟骨凸起(6)。

膝骨关节炎是发病率最高、临床最常见、对个体和社会损害最大的骨关节炎之一。

为什么膝关节会如此容易磨损?这一方面与其精细的构造以及相对复杂的运动机制有关，另一方面，膝关节几乎承受了我们的全部体重，在跑步和跳跃时，其承重甚至会成倍增加。