颞下颌关节的生物力学

颞下颌关节是一个极其复杂的关节系统。双侧颞下颌关节与下颌骨相连，使整个咀嚼系统的功能更加复杂。同时每侧关节可以进行相对独立的运动，但无法完全不受对侧关节的影响。充分了解颞下颌关节的生物力学是研究咀嚼肌系统功能和功能障碍的基础。

颞下颌关节是一种复合关节。它的结构和功能可以分为两个不同的关节：

1.一个关节是围绕关节下腔（即髁突和关节盘）。由于关节盘通过外侧和内侧关节盘韧带与髁突紧密相连，唯一能发生在它们之间的生理运动就是髁突关节面上关节盘的旋转。关节盘及其与髁突的连接称为“盘-髁复合体”，是负责颞下颌关节旋转运动的关节系统。

2.第二个系统是由盘-髁复合体与颞骨关节窝组成。由于关节盘与关节窝的连接不紧密，在关节上腔内可以自由滑动。下颌骨向前移动（称为平移）时发生这种运动。移位发生在关节盘表面和下颌窝之间的上关节腔。

因此，关节盘作为一种非骨化骨组织参与两个关节系统的功能运动，因此颞下颌关节被视为复合关节。

张口时髁突和关节盘的正常运动。注意，当髁突移出窝时，关节盘在髁突上向后旋转。旋转运动主要发生在下关节间隙，而平移运动主要发生在上关节空间

咀嚼肌的解剖学特征

肌肉	起源	止点	功能	神经支配	血液供应
咬肌	上颌骨的颧突和颧弓下缘的前三分之二	下颌支侧面的角度和下半部分	下颌骨，抬高有助于突出	三叉神经下颌神经咬肌	咬肌动脉
颞肌	颅骨的侧面一直延伸到颞骨	冠突的前边缘和下颌支的前边缘，一直向前到最后一颗臼齿	抬高人的牙齿，有助于后缩	三叉神经下颌支颞深神经	前后颞浅动脉
翼内肌	翼外肌的内侧面和腭骨锥体突的沟槽面	下颌升支内侧表面和下颌骨角的下部和后部，与下颌孔一样高	抬高下颌骨，有助于突出	三叉神经下颌支	下颌动脉的翼状分支
下翼外肌	骨大翼外侧表面和颞下嵴的下部	下颌髁突的颈部和关节盘的前缘	在下颌骨负荷期间稳定髁突和关节盘	三叉神经翼状分支	上颌动脉的翼状分支
上翼外肌	翼外肌外侧面	下颌髁突的颈部	突出下颌骨，有助于侧向运动和张口	三叉神经翼状分支	上颌动脉的翼状分支
前二腹肌	下颌骨下缘内侧的凹陷，靠近联合体	穿过附着在舌骨上的肌腱。前二腹肌附着在后二腹肌的肌腱上	压低下颌骨，抬高舌骨	三叉神经下颌支和舌骨神经	颏下动脉
后二腹肌	颅骨的下面，从颞骨乳突内侧的乳突切迹开始，在乳突和茎突之间有一个很深的凹槽	穿过附着在舌骨上的肌腱。连接二腹肌前肌腱	压低下颌骨，抬高舌骨	面神经二腹肌支	舌动脉和面动脉

关节盘曾被认为是一种半月板，但是它显然不是。一侧附着于关节囊，另一侧没有附着，向关节腔自由延伸的一个、楔形、新月状的纤维软骨。

半月板不能分割关节腔，也不能分泌滑液，更不能作为关节运动的决定因素。它只能被动的协助骨性结构间的运动。典型的半月板见于膝关节。在颞下颌关节关节盘在两个关节系统中都发挥关节面的作用，因此被更准确地称为“关节盘”。

我们可以再次考虑整个颞下颌关节。关节的关节面没有结构上的附着或结合，但是为了关节的稳定，必须经常保持接触。关节的稳定性是由拉动关节的肌肉持续活动来维持的。

即使在静息状态下，这些肌肉也处于轻度收缩状态，称为张力。随着肌肉活动的增加，髁突越来越受到关节盘的挤压，关节盘也越来越靠近，导致这些关节结构的关节间压力增加。在没有关节间压力的情况下，关节表面将分离，关节将从技术上脱臼。

关节盘的厚度随关节间压力的变化而变化。当压力较低时，如休息时，关节盘增厚。当压力较高时，如咬牙时，关节盘变薄。关节盘的轮廓和运动允许关节的关节表面不断接触，这是关节稳定性所必需的。随着关节间压力的增加，髁突与关节盘较薄的中间带紧密相连。

当压力降低且关节盘间隙增厚时，关节盘较厚的部分被旋转以填充间隙。由于关节盘的前后带比中间带宽，理论上可以前后旋转关节盘来完成这项任务。实际上关节盘的旋转方向不是偶然的，而是由附着在关节盘前后附着的结构决定的。

附着在关节盘后缘的盘后组织，又被称为双板区。其上板由不同数量的弹性结缔组织组成。

由于这个关节有弹性，而且闭口时，弹性纤维处于折叠状态，髁突不损伤上板组织，上板作用于关节盘上的弹力几乎为零。

闭口的TMJ

在开口时，髁突沿关节结节向前下方滑动，盘后附着上板逐渐被拉紧，对关节盘向后的拉力也逐渐增大。

开口的TMJ

最大开口时，盘后附着向后牵拉关节盘的力量达到最大。

最大开口的 TMJ

关节压力和关节盘的形态防止关节盘向后过度回缩。换句话说，当下颌骨移动到完全向前的位置并在其返回过程中，关节盘后上板的回缩力使关节盘在髁突上向后旋转，直到关节盘间隙的厚度允许为止。这是理解关节功能的一个重要原则。

同样，重要的是要记住，关节盘后上板是唯一能够在髁突上向后缩回关节盘的结构，尽管这种回缩力只在大开运动时出现。

上翼外肌附着于关节盘的前缘。当这种肌肉活动时，附着在关节盘上的纤维会向前和向中间拉动。所以上翼外肌是关节盘的牵拉组织。但是要记住，这肌肉也附着在髁突的颈部。

这种双重附着不允许肌肉将关节盘穿过关节盘间隙。然而，在张口运动时，关节盘不会延长。当下外侧翼突向前牵引髁突时，上外侧翼突不活动，因此不能使关节盘与髁突一起向前。上翼外肌只有在下颌骨闭合运动或阻力运动中上翼外肌才能与升颌肌协同收缩。

关节盘可以被动地随髁突向前运动，这一过程中上翼外肌不收缩。关节囊韧带将关节盘附着在髁突关节面的前缘。

另外，关节盘后下板将关节盘的后缘连接到髁突关节面的后缘。这两条韧带都是由胶原纤维组成的，不会拉伸。因此，一个合乎逻辑的假设是，它们迫使关节盘随着髁突向前移动。

虽然合乎逻辑，但这样的假设是不正确的：这些结构并不是关节盘随髁突运动的主要原因。请记住，韧带并不主动参与正常的关节功能，而只是被动地限制最大的边缘运动。关节盘与髁突保持一致的机制取决于关节盘的形态和关节内压。

有正常形状的髁突的关节盘和关节面的中间带紧密接触。随着关节间压力的增加，关节盘体积变小，使髁突与中间带更加紧密的接触。

在关节滑动过程中，关节盘形态和关节间压力一起维持髁突与中间带更加紧密的接触，并使关节盘与髁突一起向前平移。

在整个开合过程中髁突和关节盘的正常功能性运动。注意，当髁突从窝中移出时，关节盘在髁突上向后旋转。闭合运动与打开运动正好相反。关节面之间的压力。下颌关节的关节面必须保持持续接触。这种接触是由穿过关节的肌肉产生的（颞肌、咬肌和翼内肌）。

因此，关节盘的形态对于维持正常的功能非常重要。适当的形态加上关节内压，是关节盘重要的自我特定的形成机制。只有当关节盘的形态发生巨大改变时，关节盘的韧带附着才会影响关节功能。当这种情况发生时，颞下颌关节的生物力学改变，功能失调的迹象开始出现。

大多数肌肉一样，上翼外肌持续处于轻度收缩或张力状态，对关节盘施加轻微的前、中力。在静止的闭合关节位置，这种向前向内的力量通常会超过未牵拉的关节盘后上板所提供的后弹力回缩力。

因此在休息时，关节间压力较低，关节盘体积增大时，关节盘将占据髁突上方的旋转间隙。换言之，闭口休息时，髁突的位置将与关节盘的中间带和后带紧密接触。

这种关节盘关系在下颌轻微被动旋转和被动运动中是持续存在的。一旦关节盘向前移动到足以使关节盘后上板的收缩力大于上翼外肌的肌肉张力，关节盘就向后旋转到关节盘间隙宽度允许的范围内。当髁突回到闭口时，上翼外肌的张力再次成为主要的力，关节盘被重新定位到关节盘间隙允许的范围内。

单侧咀嚼时上翼外肌的功能重要性变得明显。当一个人咬到一侧坚硬的物质（例如，坚硬的牛排）时，颞下颌关节不对称受力，发生这种情况的原因是闭合的力量力不是作用在关节上，而是施加在食物上。

下颌以硬食物为支点，导致对侧关节内压升高，同侧关节内压突然降低。这会引起关节面分离，导致同侧关节脱位。为了防止这种脱位，上翼外肌收缩，使关节盘在髁突上向前旋转，让较厚的关节盘后缘保持关节接触。

随着牙齿穿透食物到达咬合接触位置，关节内压升高，关节盘体积减小，关节盘又向后旋转，让较薄的关节盘中间带填充关节腔间隙。闭口的力量消失时，将再次回到闭口位。

了解颞下颌关节功能的这些基本概念对于理解关节功能障碍至关重要。颞下颌关节的正常生物力学功能必须遵循刚刚提出的骨科原则。记得：

韧带不能主动参与颞下颌关节的正常功能运动。它们充当导线，限制某些关节的运动，同时允许其他关节活动。它们通过机械和神经肌肉反射活动限制关节运动。

韧带不能伸展。如果施加牵引力，它们会变长，即长度增加。（伸展意味着能够回到原来的长度）一旦韧带被拉长，正常的关节功能通常会受到损害。