髖關(guān)節(jié)解剖及生物力學(xué)hip

髖關(guān)節(jié)解剖和生物力學(xué)髖關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)骨軟骨韌帶肌肉

髖關(guān)節(jié)是多軸的球窩狀關(guān)節(jié)，由股骨的股骨頭和髖骨的髖臼兩部分組成髖關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)－骨髖關(guān)節(jié)特點：

1.頭大、窩深

2.關(guān)節(jié)囊厚而堅實

3.關(guān)節(jié)囊有許多韌帶增強(qiáng)

4.關(guān)節(jié)囊內(nèi)有股骨頭韌帶運(yùn)動：球窩關(guān)節(jié)，又稱杵臼關(guān)節(jié)能產(chǎn)生屈、伸，展、收，旋內(nèi)、旋外，環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)動。股骨頭和髖臼的精確對合結(jié)合比較緊密一系列結(jié)構(gòu)使其難于脫位。①股骨頭股骨頭是髖關(guān)節(jié)球臼結(jié)構(gòu)中的凸出部分，相當(dāng)于圓球的三分之二，方向朝上、內(nèi)、前。有一凹陷，稱股骨頭凹，有圓韌帶附著。股骨頭的關(guān)節(jié)軟骨，厚薄不一，中內(nèi)側(cè)面最厚，周邊部最薄。與髖臼相比，股骨頭的關(guān)節(jié)面較大，以便增加髖關(guān)節(jié)的活動范圍。②髖臼：由髂骨、坐骨和恥骨三部分組成。中央為髖臼窩，內(nèi)襯半月形軟骨，其下緣由髖臼橫韌帶連接，使它與股骨頭緊密貼合。周圍有關(guān)節(jié)唇，使髖臼變深，以防脫位。髖臼朝前下外方，內(nèi)下方軟骨缺如，形成髖臼切跡，這種解剖結(jié)構(gòu)與股骨頭脫位后所處位置有一定關(guān)系。為髖骨外側(cè)面中部的倒杯形深窩，面向前外、下方為一不完全的半球形窩。關(guān)節(jié)面為馬蹄形或者半月形也稱為月狀面。上部較寬厚，前后部略窄薄髖臼髖臼上1/3是髖關(guān)節(jié)主要負(fù)重區(qū)，厚而堅強(qiáng)；后1/3能維持關(guān)節(jié)穩(wěn)定，較厚。此兩部分均須相當(dāng)暴力才能引起骨折。髖關(guān)節(jié)后面與坐骨神經(jīng)貼近，此部骨折移位或在手術(shù)時神經(jīng)易遭受損傷。下1/3（或內(nèi)壁）與上、后部比較，顯得較薄，造成骨折需要的暴力也較小，此部如發(fā)生斷裂，對以后髖關(guān)節(jié)功能影響也較小。坐骨神經(jīng)走形于髖關(guān)節(jié)后側(cè)③內(nèi)部負(fù)壓增加：以上結(jié)構(gòu)可使髖關(guān)節(jié)內(nèi)部負(fù)壓增加。有實驗表明即使去掉髖周肌、關(guān)節(jié)囊，將股骨頭拔開還需22kg的力。因此在大氣壓下髖關(guān)節(jié)在功能位時結(jié)構(gòu)相當(dāng)緊密。盡管如此，髖關(guān)節(jié)脫位仍很常見有兩個位置容易引起術(shù)后髖關(guān)節(jié)脫位：①過度的屈曲、內(nèi)收和內(nèi)旋可引起關(guān)節(jié)后脫位，通常見于病人坐在低凳，試圖站立時；②伸直位過度內(nèi)收和外旋引起前脫位，多見于前方入路，或假體位置過于前傾者。髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后脫位頸干角和前傾角

頸干角和前傾角最能體現(xiàn)髖關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)功能特征。①頸干角：股骨頸與股骨干縱軸所形成的傾斜角為頸干角或內(nèi)傾角。正常范圍為110°～140°成年時平均為127°。超過此角度的變形成為髖外翻（caxavalga），小于此角度者稱之為髖內(nèi)翻（coxavara）。②前傾角：股骨頸的軸線與股骨內(nèi)外髁的髁間連線間有一向前扭轉(zhuǎn)的角度，稱為前傾角，成人一般不超過10°～12°，正常值在正常值在12°～15°

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股骨上端的骨小梁系統(tǒng)

股骨頭上端主要形成四組骨小梁，其排列方向沿股骨的主應(yīng)變方向（有三組抗壓骨小梁群基本上平行于股骨長軸方向，交織著由下方向上方走行，以保證股骨的強(qiáng)度和韌性，對抗體重的的重力；而主抗張骨小梁群的骨小梁則起到對抗橫向張力的作用），從而最大限度地減少剪力：主抗壓骨小梁群：由股骨體內(nèi)側(cè)向股骨頭上部走行。主抗張骨小梁群：由股骨體外側(cè)向股骨頭內(nèi)側(cè)走行。次抗壓骨小梁群：由股骨體內(nèi)側(cè)向股骨大轉(zhuǎn)子走行。大轉(zhuǎn)子骨小梁群：由股骨大轉(zhuǎn)子下方向上方走行?？刂乒趋乐厮苓^程的原則稱為沃爾夫定律(wolff’slaw)

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機(jī)械應(yīng)力與骨組織間存在一種生理平衡。在平衡狀態(tài)，骨組織的成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的活性是相同的。當(dāng)應(yīng)力增大時，成骨細(xì)胞活躍，引起骨質(zhì)增生，承載面增大，使應(yīng)力下降，達(dá)到新的平衡；當(dāng)應(yīng)力下降時，破骨細(xì)胞再吸收加強(qiáng)，骨組織量下降，使應(yīng)力增加。因此骨能通過改變它的大小、形狀和結(jié)構(gòu)以適應(yīng)力學(xué)的需要進(jìn)行功能重建。

股骨頭、頸處骨小梁的排列方向明顯遵循沃爾夫定律：當(dāng)壓應(yīng)力或張應(yīng)力施加在骨骼上時，骨骼的骨小梁會根據(jù)需要自行排列生長，以適應(yīng)承重的需要。經(jīng)常運(yùn)動會使得骨骼受力增加，使骨量增加，骨質(zhì)堅硬；而長期不運(yùn)動、骨骼不受力，則會造成骨量減少，骨質(zhì)疏松。

這四組骨小梁群對股骨頭承重具有重要作用。在更年期后及老年發(fā)生骨疏松時，其消失的順序是從最次要的骨小梁群開始的，即是以上順序由后向前4）→3）→2）→1）逐一消失的，以發(fā)揮其保護(hù)性機(jī)制,防止股骨頸的骨折。軟骨的營養(yǎng)供應(yīng)ChondralboneSubchondralboneJointfluidForceTheinteractionbetweenwater&frameworkgivescartilagemechanicalpropertiesofstiffness&resilience.交換水及礦物質(zhì)髖關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)囊和韌帶

髖關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)囊和韌帶

（1）髂股韌帶位于關(guān)節(jié)前面，是人體強(qiáng)有力的韌帶之一，起于髂前下棘，向下呈“人”字形，經(jīng)關(guān)節(jié)囊前方止于轉(zhuǎn)子間線。作用：加強(qiáng)關(guān)節(jié)囊限制大腿過伸（使其只能伸15°左右）限制大腿內(nèi)收限制過伸引起的脫位整復(fù)髖關(guān)節(jié)脫位時，利用此韌帶作為支點

（2）恥股韌帶位于髖關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)，略作螺旋狀，限制髖關(guān)節(jié)過度外展和外旋。（3）坐股韌帶較薄，起自坐骨，位于髖關(guān)節(jié)后面，限制髖關(guān)節(jié)的內(nèi)旋。（4）股骨頭韌帶位于關(guān)節(jié)腔內(nèi)，連接髖臼橫韌帶和股骨頭凹，營養(yǎng)股骨頭的血管從此韌帶中通過，成年后封閉，對股骨頭起固定作用。限制外展外旋限制過伸內(nèi)收限制內(nèi)旋肌肉腰大肌髂肌腰小肌闊筋膜張肌髖?。ㄒ唬┣叭?塊肌

1．髂腰肌

腰大肌

髂肌

作用：使髖關(guān)節(jié)屈和旋外。2．腰小肌

作用：緊張髂筋膜。

3．闊筋膜張肌

作用：使闊筋膜緊張并屈髖。

肌肉梨狀肌股方肌臀中肌臀小肌閉孔內(nèi)肌臀大肌（二）后群臀肌，有7塊

1．臀大肌

作用：使髖關(guān)節(jié)伸和旋外。2．臀中肌

3．臀小肌

作用：使髖關(guān)節(jié)外展，前部肌束能使髖關(guān)節(jié)旋內(nèi)，后部肌束則使髖關(guān)節(jié)旋外。4．梨狀肌

作用：使髖關(guān)節(jié)展和旋外。5．閉孔內(nèi)肌

6．股方肌7．閉孔外肌

作用：使髖關(guān)節(jié)旋外。

肌肉縫匠肌股直肌股外側(cè)肌股內(nèi)側(cè)肌股薄肌長收肌恥骨肌股中間肌大腿肌（一）前群1．縫匠肌作用：屈髖和屈膝關(guān)節(jié)，并使已屈的膝關(guān)節(jié)旋內(nèi)。2．股四頭肌四個頭：股直肌、股內(nèi)側(cè)肌、股外側(cè)肌和股中間肌。作用：是膝關(guān)節(jié)強(qiáng)有力的伸肌，股直肌還可屈髖關(guān)節(jié)。

（二）內(nèi)側(cè)群5塊肌1．恥骨肌

2．長收肌

3．股簿肌

肌學(xué)半腱肌半膜肌縫匠肌長收肌恥骨肌短收肌大收肌長收肌股薄肌股二頭肌長頭股二頭肌短頭4．短收肌5．大收肌

作用：主要使髖關(guān)節(jié)內(nèi)收。(三)后群1．股二頭肌

2．半腱肌

3．半膜肌

作用：后群3塊肌可以屈膝關(guān)節(jié)、伸髖關(guān)節(jié)。讀圖時間（二）髖關(guān)節(jié)的運(yùn)動1.髖關(guān)節(jié)能繞三個基本軸運(yùn)動，其基本運(yùn)動方向有：屈伸、內(nèi)收外展、旋內(nèi)旋外及環(huán)轉(zhuǎn)。（1）屈、伸：髖關(guān)節(jié)在矢狀面內(nèi)圍繞橫軸前后運(yùn)動，向前為屈，向后為伸。范圍：髖關(guān)節(jié)屈0°～125°，伸0°～15°。測定方法：平臥位，下肢伸直，此時髖關(guān)節(jié)處于0°位。下肢抬高，大腿緊靠腹部為屈髖，下肢向后提拉為伸髖。（2）內(nèi)收、外展：髖關(guān)節(jié)在額狀面內(nèi)繞矢狀軸的運(yùn)動。范圍：內(nèi)收范圍一般只有0°～45°，外展0°～45°。測量方法：下肢向軀干正中線靠攏為內(nèi)收，遠(yuǎn)離軀干正中線為外展。（3）內(nèi)旋、外旋：髖關(guān)節(jié)在水平面內(nèi)繞縱軸旋轉(zhuǎn)。范圍：內(nèi)旋、外旋范圍分別為0°～45°，但旋外運(yùn)動大于旋內(nèi)運(yùn)動。髖關(guān)節(jié)的內(nèi)收和外旋運(yùn)動有下列三種體位測量方法：

A.髖膝伸直位：下肢伸直位，肢體（股骨）內(nèi)旋或外旋

B.仰臥屈髖屈膝90°位：以股骨頭為中心的股骨軸旋轉(zhuǎn)

C.俯臥伸髖屈膝90°位：以股骨頭為中心的軸向旋轉(zhuǎn)日?；顒又腥齻€平面髖運(yùn)動的最大平均量度

活動運(yùn)動平面測得值（度）

足著地系鞋帶矢狀面124

額狀面19

水平面15足橫到對側(cè)大腿上系鞋帶矢狀面110

額狀面19

水平面15坐在椅子上從坐到站矢狀面104

額狀面20

水平面17屈伸從地板上取物矢狀面117

額狀面21

水平面18下蹲矢狀面122

額狀面28

水平面26上樓矢狀面67

額狀面28

水平面26下樓水平面18

矢狀面36髖關(guān)節(jié)靜力學(xué)（1）雙腿站立時的靜力學(xué)分析

兩腿站立期間，髖關(guān)節(jié)周圍沒有肌活動產(chǎn)生力矩，關(guān)節(jié)作用力的計算變得簡單：直立時每個股骨頭上作用力的大小是人體重量的1/2，因為每個下肢的重量是人體重的