膝关节 | 外侧副韧带及后外侧结构的解剖结构和功能特点
膝关节外侧结构由数条韧带和肌腱组成,其中以外侧副韧带及后外侧结构尤为重要,主要起到限制膝关节内翻外旋及前后位移的作用。膝关节后外侧结构在解剖上的重要组织结构包括外侧副韧带、腘腓韧带、腘肌腱、腘股骨韧带及后外侧关节囊。
静力性稳定结构包括外侧副韧带、腘腓韧带、弓状韧带复合体、腓肠豆腓侧副韧带及后外侧关节囊;
动力性稳定结构包括股二头肌、髂胫束及腘肌腱复合体。
01
解剖结构
// 外侧副韧带
外侧副韧带呈弥散和线绳状,起于股骨外上髁,其附着的中心不是同心圆的,而是位于股骨外上髁的近端和后方。远端附着于腓骨头前外侧面。外侧副韧带是限制膝关节内翻的主要稳定结构,同时也是限制胫骨外旋及后移的次要稳定结构。
// 后外侧结构的浅层
髂胫束和股二头肌组成后外侧结构浅层。髂胫束为阔筋膜张肌腱与阔筋膜浅层和深层纤维共同组成,起于髂前上棘及髂棘前部,向下在远端主要止于胫骨平台前外部。髂胫束可分为浅层、深层及骨膜层。浅层在远端止于胫骨前外侧的Gerdy结节,很少损伤,前方较薄的纤维附着于髌骨外侧和髌腱,与股外侧肌纤维形成髌骨外侧支持带;深层附着于股骨外侧髁上结节浅层,汇入股骨远端肌间隔,较易损伤;骨膜层位于深层的深面及后部,于股骨外侧髁上形成悬吊条束,远端止于胫骨结节后方及Gerdy结节近端。股二头肌位于髂胫束后方,长头起于坐骨结节,短头起于股骨粗线外侧唇的下半部及外侧肌间隔。两头在股骨下1/3处合并为一总腱,纤维止于腓骨茎突及腓骨头并再向远端止于Gerdy结节。
// 后外侧结构的中间层及深层
后外侧结构的中间层及深层主要结构包括股外斜肌腱、外侧髌股韧带、外侧副韧带、腓肠豆腓侧副韧带、弓状韧带、腘肌腱及腘腓韧带等。股外斜肌腱为斜行走向,向内前下附着于髌骨外侧缘。外侧髌股韧带为连接髌骨外侧最宽部分和股骨外上髁的韧带。腓肠豆为腓肠肌外侧头处的籽骨,如存在,其连接腓骨且平行于外侧副韧带所形成的韧带称为腓肠豆腓侧副韧带。弓状韧带起于覆盖在股骨髁后方的关节囊,筋膜逐渐增厚形成韧带走行于腘肌腱外侧,向远端止于腓骨头后方。腘肌腱近端附着于股骨远端腘肌沟近端约1/5处,位于股骨外侧髁前下方。腘肌源自胫骨平台后方近端、比目鱼肌线上方。腘肌腱自股骨侧止点向后下方,穿过外侧半月板外侧,弧形下降至胫骨后方、腓骨头内侧,在此位置变为肌肉组织。腘肌腱发出3个束止于外侧半月板。腘腓韧带起自肌-腱交接上方的腘肌腱,远端止于腓骨头右上角的茎突。
02
功能特点
外侧副韧带是限制膝关节内翻的主要静力性结构。在膝关节所有屈曲角度施加内翻应力时,外侧副韧带在屈曲30°时所受的应力负荷最大。胫骨外旋力矩测量研究显示其力矩在膝关节屈曲0°时为最大。在屈曲90°时显著减小。切除外侧副韧带在膝关节低屈曲时显著增加膝关节内翻角度,因此外侧副韧带被认为是膝关节所有屈伸范围中限制内翻的主要结构,是在膝关节接近伸直时限制胫骨外旋的主要结构。
后外侧结构是在膝关节所有屈曲角度下限制胫骨外旋的结构。单独切除后交叉韧带对胫骨外旋没有影响。只切除后外侧结构还能在膝关节所有屈曲角度时使胫骨后移增加,尤其在膝关节屈曲早期,因此在膝关节近伸直位时,限制胫骨后移的主要结构为后外侧结构而非后交叉韧带。后外侧结构与后交叉韧带的作用相互依赖,后外侧结构能减少,后交叉韧带在胫骨后移时所有的负荷。后交叉韧带缺如的膝关节在屈曲30°时,腘肌腱承受最大胫骨后移所产生的应力。如未修补后外侧结构,前交叉韧带重建移植物在施加膝关节内翻及内翻内旋力矩时所有的负荷增大。后外侧结构还起到微弱限制胫骨内旋作用,其中起主要作用的是腘肌腱。
03
损伤机制
外侧副韧带和后外侧结构损伤往往是复合伤,大都合并其他膝关节韧带或神经、血管损伤,单纯性外侧副韧带或后外侧结构损伤较少见。通常由运动损伤、跌倒扭伤和交通事故引起。损伤机制是多方面的,可以是直接接触应力,比如膝关节内侧直接暴力;也可以是非接触应力,比如膝关节过伸扭伤。当膝关节处于拉伸状态时,直接撞击胫骨近端可能会导致孤立的后外侧结构损伤。膝关节的过度伸展和内翻应力也会导致后外侧结构损伤。此外,当膝关节处于屈曲状态或胫骨处于外旋位置时,后方应力可能导致后外侧结构损伤。
参考书籍:
[1] Kinesiology of the Musculoskeletal System; Foundations for Rehabilitation
[2] Functional Anatomy:Musculoskeletal Anatomy, Kinesiology, and Palpation for Manual Therapists
[3] Basic Biomechanics of the Musculoskeletal System
[4] Modern Orthopedic Sports Medicine
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