下肢最大的滑膜关节,连接股骨、胫骨与髌骨,承担负重、行走与跑跳的负荷传递功能,也是康复中膝部不适最常涉及的关节。

30秒速览

膝关节由股骨髁、胫骨平台和髌骨组成,有内侧/外侧半月板缓冲负荷,交叉韧带与侧副韧带维持稳定。正常可完全伸直,屈曲约130-140°,小腿可被动内旋约30°、外旋约40°。膝部疼痛、弹响或活动受限常指向关节面、半月板或韧带问题,需结合评估定位。

位置与组成

膝关节位于大腿与小腿之间,属于滑膜关节,主要组成包括:

骨性结构

股骨内侧髁/外侧髁、胫骨内侧平台/外侧平台、髌骨后表面。

半月板

内侧半月板(C形)、外侧半月板(O形),填充胫股关节间隙,增加接触面积、缓冲负荷。

关节囊与滑膜

包裹关节,分泌滑液营养软骨。

韧带

  • 前交叉韧带(ACL)、后交叉韧带(PCL):维持前后稳定
  • 内侧副韧带(MCL)、外侧副韧带(LCL):维持内外侧稳定

支持结构

髂胫束、腘绳肌肌腱、髌腱等,辅助动态稳定。

主要功能

  • 负荷传递:站立时传递上半身重量至小腿,行走时缓冲地面反作用力
  • 活动功能
    • 屈/伸:为主要运动方向,伸由股四头肌主导,屈由腘绳肌主导
    • 旋转:屈膝时股骨可相对胫骨旋转,伸膝时锁定( screw-home mechanism)
  • 保护功能:半月板与软骨减少骨面摩擦,韧带限制异常活动

关键结构

结构功能常见损伤场景
内侧半月板缓冲负荷、增加稳定性屈膝负重时旋转(如转身抢球)
前交叉韧带限制胫骨前移急停、变向、落地不稳
内侧副韧带限制膝关节外翻外侧受力击中(如足球铲球)
髌股关节增加股四头肌力臂久坐、过度屈膝、髌骨轨迹异常

常见问题

前交叉韧带损伤

机制:多为非接触性损伤——急停、变向、单腿落地时膝关节外翻合并胫骨相对股骨前移及旋转,超出前交叉韧带承受范围而部分或完全断裂。

表现:受伤当下常闻及”砰”的撕裂声,随后迅速肿胀(关节内出血)、打软腿与不稳感;Lachman 与前抽屉试验阳性。

半月板撕裂

机制:屈膝负重下的旋转剪切(如转身、蹲起)使半月板在股骨与胫骨之间受挤压撕裂;退变型则见于中老年半月板质地变脆后的低能量损伤。

表现:关节间隙定位性疼痛、屈伸时弹响或交锁,蹲起及扭转动作加重;McMurray 试验可诱发疼痛或弹响。

髌股疼痛综合征

机制:本条目不再重复展开,详见 髌骨

表现:同上,详见 髌骨

膝骨关节炎

机制:关节软骨随年龄、负荷、力线异常(内翻/外翻)及既往损伤逐渐退变磨损,软骨下骨反应性增生、骨赘形成,负荷分布进一步恶化。

表现:活动相关的膝关节疼痛与晨僵(多短于 30 分钟),上下楼与久坐起身明显,可伴弹响、肿胀及活动度下降。

应用与风险

评估要点

  • 压痛位置、活动度限制方向、韧带应力试验(前抽屉、Lachman、侧方应力)、半月板试验(McMurray)

干预边界

  • 急性扭伤、明确韧带断裂或半月板撕裂需转诊骨科
  • 慢性膝前不适优先评估髌骨轨迹与股四头肌力量
  • 关节炎客户以缓解疼痛、维持活动度与肌肉力量为目标,不承诺逆转退变

训练关联

  • 深蹲分腿蹲等动作需控制膝关节对齐(与第二脚趾方向一致),避免内扣增加内侧压力。

深入理解

膝关节生物力学

  • 膝关节在伸膝时会发生”螺丝回家机制”(screw-home mechanism),即股骨在胫骨上轻微旋转锁定,增加稳定性。
  • 屈膝时这种锁定释放,允许旋转。
  • 半月板的存在增加了胫股关节的接触面积,减少了软骨应力。

与下肢力线的关系

  • 正常下肢力线通过髋关节中心、膝关节中心和踝关节中心。
  • 如果力线异常(如膝内翻、膝外翻),会导致负荷分布异常,增加关节炎风险。
  • 康复中需要考虑下肢力线,而不仅仅是膝关节本身。

临床决策思路

  • 急性膝关节损伤:需要先排除韧带断裂、半月板撕裂等严重损伤,必要时转诊骨科。
  • 慢性膝前不适:优先评估髌骨轨迹与股四头肌力量。
  • 关节炎:以缓解疼痛、维持活动度与肌肉力量为目标,不承诺逆转退变。

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参考资料

  1. 柏树令. 系统解剖学(第9版). 人民卫生出版社.
  2. Norkin CC, et al. Joint Structure and Function: A Comprehensive Analysis. 6th ed. F.A. Davis.
  3. 美国运动医学会. ACSM运动测试与处方指南(第11版).

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