关于膝关节损伤的探究讨论

膝关节损伤是一种常见的运动损伤。在其发病原因和机理中,生物力学因紊占有十分重要的地位。由于膝关节是人体结构最复杂的关节,膝关节损伤损伤有严重的骨折、韧带及半月板损伤,因慢性劳损引起的软骨、韧带、键膜等损伤,严重影响运动员的训练及运动成绩,甚至致残。只有妥善处理好运动员的伤病问题,才能延长运动员的运动寿命。因此,加强对膝关节损伤的研究,有养现实的意义。

膝关节是一个椭圆滑车关节,由股骨下关节面、胫骨上关节面、骸骨组成。股骨下关节面和胫骨上关节面两者在形状和大小上都不相符合,而且两关节面之间空隙较大,固在两关节之间存在两块纤维软骨板,也就是半月板,以加深关节窝,加大关节的稳固性和灵活性。在股骨滑车关节面前紧贴一块骸骨被股四头肌健所包绕,主要是改变股四头肌拉力线。另外还防止膝关节在屈曲位时股骨与胫骨之间的相互的错移前后十字韧带限制胫骨向前、后移动,侧副韧带位于关节两侧,从两侧固定膝关节和防止关节过度伸直的作用。

膝关节拥有垂直轴和额轴两个运动轴。膝关节在额状轴上做屈伸运动,绕垂直轴做微度内外旋转运动。当小腿伸直到与大腿成一条直线时由于辅助设施的限制就不能再伸了,使大腿小腿成一个稳定支柱。在垂直轴上的旋内、旋外运动只有在屈位时才有可能,因为这时股骨关节面由滑车转为球形同时侧副韧带放松,但由于十字韧带的限制,旋内又旋外的幅度都不会大。

半月板是垫在胫骨内、外侧裸关节面上的两个纤维软骨板。内侧半月板呈“C"形,外侧半月板呈“0”形,内侧半月板的运动范围小于外侧半月板。半月板外缘厚、内缘薄,有加深关节窝、增加膝关节稳固性和减轻运动时关节头和窝之间撞击的作用。同时还有助于关节软骨的营养供应,通过补充股骨和胫骨裸周缘的关节囊、韧带及骨膜间的空间,可缓冲关节的过伸和过屈运动。

侧副韧带分布在膝关节两侧,分别称胫侧副韧带和胖侧副韧带。胫侧副韧带位于膝关节的内侧偏后方,起自股骨内侧裸至胫骨内侧辞,从内侧加固和限制膝关节过伸;排侧副韧带位于膝关节外侧稍后方,起自股骨外侧解至膝骨头,从外侧加固和限制膝关节过伸。它们保证人体在运动时膝关节只能沿屈伸方向发力。

膝关节是人体最大且构造最复杂的滑车关节,由股骨内、外侧骼、胫骨内、外侧骼和骸骨等构成,关节腔内的辅助结构有膝前、后交叉韧带和内、外侧半月板。关节囊薄而松弛,关节囊周围有韧带加固,股四头肌肌腿延伸至此关节前为骸韧带,下端附着于胫骨粗隆,其两侧有骸内、外侧韧带,是由股内侧肌和股外侧肌延伸而成,与膝关节囊交织。关节后方为胭斜韧带,内侧为胫侧副韧带,起自内收肌结节,下部编织于关节囊纤维层,外侧为胖侧副韧带,起于股骨外上骼,止于胖骨小头,独立于关节囊。膝关节内有前后两条交叉韧带。前交叉韧带起于胫骨骼间前窝,斜向后外上方,止于股骨外侧骼内面后部,有制止胫骨前移的作用;后交叉韧带位于前交叉韧带的后内侧,起自胫骨骼间后窝及外侧半月板的后端,斜向前上内方,附于股骨内侧骼外面前部,具有限制胫骨后移的作用。

膝关节的运动形式主要有屈曲与伸直、旋转活动和侧方活动。膝关节屈曲和伸直时,由于关节结构和韧带的作用,会伴有扣锁活动,膝关节伸直约30度时,扣锁活动开始,前交叉韧带完全拉紧,胫骨外旋,当伸至度时达到最大旋转,此后旋转逐渐降低,直至完全伸直,此时关节以内侧胫骨棘为轴锁紧,韧带绷紧;当膝关节由伸直到屈曲时,初期开始解锁过程,胭肌在屈膝时稳定胫骨的内旋,向后牵拉外侧半月板,使其进入股骨间隙,避免股骨骼磨损。胫骨的内旋是由胭绳肌肌腿实现的,外旋主要由股二头肌及少部分股外侧肌参与的结果。旋转活动主要是胫骨的旋转,并且其旋转与髓和脚的位置改变一致,旋转范围也较小,从膝关节充分伸直的0度到膝关节完全屈曲时的20度之间。侧方活动主要是内收、外展及轻度前后活动。

运动状态下膝关节前交叉韧带生物力学特征:膝关节前交叉韧带损伤后,为恢复其功能而采用的重建方法很多,其中利用自体中1/3骨一骸韧带一骨作为移植材料的挤压螺钉内固定的重建术,具有操作简便、固定强度较大的优点,已成为重建前交叉韧带的标准方法。在膝关节十字韧带重建研究中发现:在结构力学方面,兔前交叉韧带形态上与后交叉韧带相似,但是前交叉韧带明显强于后交叉韧带,相同材料力学特性移植物用来重建后交叉韧带,在理论上具有很多优势。临床报告异体移植物重建后交叉韧带效果良好,后交叉韧带异体移植物具有无供区症状、手术时间短、材料大小不受限等优点。研究表明异体兔骨一前交叉韧带一骨移植物重建后交叉韧带效果良好,生物力学特性恢复优于自体相同材料力学特性移植物,证明在保证移植物强度的条件下,移植物相同材料力学特性是影响后交叉韧带重建的重要因素。

在重力负荷下,胫骨裸间隆起插入股骨裸间窝,成为一种有效的骨稳定器,并且在完全重力负荷时,又起到了自动定心的作用。骸骨作为一轴承面,可防止股骨向前滑开,骸骨与胫骨借骸韧带连接,加上能动的股四头肌装置,形成一个减震器,使骸股关节免受高度减速力的作用。膝关节的各韧带也使股骨和胫骨在各种范围内保持相对稳定,大腿肌可控制膝的旋转、减速并可作为原动肌。

簇股关节吸收来自股骨的力,并把这种压力转变为股四头肌和簇韧带的张力。这就使得强大的股四头肌对股骨起着一种保护器的作用。在膝关节过度伸直位,从前面对胫骨施以一定的力,膝关节在前后侧方基本上是不稳定的。前交叉韧带可防止股骨从胫骨上向后侧滑开,后交又韧带可防止股骨从胫骨上向前滑开,并通过半月板及侧副韧带得到加强,但对于膝关节的稳定,骸骨和股四头肌仍是起到主导作用。

膝关节在运动中,若超过正常的力及重复性微细损伤的积累将导致损伤。这就表现在很多方面,直接损伤将造成膝关节闭合型(压缩)伤,如压碎的半月板。间接损伤机制包括关节错乱及旋转性或传递性转力矩,如侧副韧带损伤。当人体疲劳时,出现异常步态,同时肌肉的疲劳将导致关节震荡吸收的减弱。另外,在多次重复后,超出其生理上所能适应或耐受的活动量,骨也难以承受而遭受应力性骨折。如负重站立、行走、突然转向、奔跑等不同的动作时,不同的生物力学力可引起由应力增加而发生的膝损伤。。

从生物力学角度看,膝损伤都应归结于关节的功能构造弱点及受力超过它的正常生理负荷。引起膝关节损伤主要与.膝关节的组织接触能力、膝关节的位置变化、膝关节动动的角频率及速度以及膝关节运动的持续时间及内外撞击力的严重程度有关。

据膝损伤发病原因及损伤机理,运动员在预防膝关节损伤的发生上应注意预防慢性劳损及外界暴力,超过膝功能负荷的练习应注意对膝关节的保护。

在训练时应注意以下几点:

(一)对运动员(特别是青少年运动员应加强全面的身体素质训练和基本技术动作的训练,严格遵守训练原则,避免使膝关节局部负荷过重。

(二)要加强对运动员的医务监督,如陈旧性膝损伤,膝关节稳定性差及疲劳,不良的运动场地、器材、训练、比赛时的组织不善,不良的生理、心理状况等。

(三)对易发生该病的项目及训练内容应注意在训练和比赛中的重点保护,制定切实有效的措施。

柳长上

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长按







































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