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膝关节 | 内侧副韧带及后内侧结构的解剖结构和功能特点

01

解剖结构

膝关节的内侧支持结构分为3层:

第一层:缝匠肌的深筋膜;

第二层:内侧副韧带(Medial collateral ligament, MCL)的浅层、内侧髌股韧带、髌胫韧带、后斜韧带;

第三层:MCL的深层及关节囊。

内侧副韧带是一种又平又宽的组织贯穿关节的内面。虽然存在不同的术语,但是本文描述的内侧副韧带既有浅层部分又有深层部分。

// 内侧副韧带浅层

内侧副韧带浅层(Superficial medial collateral ligament, sMCL)是膝关节内侧区域的主要结构,包括一组相对明显的大约10cm长的平行分布的纤维,它上起自股骨内侧髁,下在胫骨有远、近2个附着点。远端止点为MCL前部纤维,呈扇形在鹅足腱的深部形成广泛的附着区域;近端止点为MCL后部纤维,斜向后下在胫骨内侧髁后缘处与关节囊整合形成附着区域。sMCL是限制膝关节外翻和旋转的主要结构,在膝关节屈曲30°时,sMCL承担了大约78%的限制外翻的力量,而在膝关节完全伸直时,承担了大约57%的限制外翻的力量。sMCL对旋转稳定性的主要贡献是在膝关节屈曲超过30°之后。

// 内侧副韧带深层

内侧副韧带深层(Deep medial collateral ligament, dMCL)是内侧关节囊的增厚部分,包括一组更短且更倾斜的纤维,位于浅层纤维近端附着点远端稍后的地方,这些深层纤维在远端附着在后内侧关节囊、内侧半月板与半膜肌的肌腱上,主要由板股韧带和板胫韧带构成。从生物力学的角度来看,dMCL是限制膝关节外翻及旋转的次级结构,并在膝关节屈曲30°~90°时起限制外旋的作用。

// 后内侧结构

后内侧结构(Posteromedial complex, PMC)包括动力性稳定结构和静力性稳定结构。动力性稳定结构包括鹅足三肌(缝匠肌、半腱肌、股薄肌)、腓肠肌内侧头和半膜肌;静力性稳定结构包括MCL、后斜韧带(Posterior oblique ligament, POL)和后内侧关节囊。

PMC对膝关节后内侧的稳定性起主要作用,其中MCL和POL协同限制胫骨的外翻和外旋,当两者同时损伤时会导致膝关节明显的外翻和旋转不稳定。

POL是膝关节囊在后内侧的增厚部分,近端起始于股骨内侧髁与内收肌结节之间,远端呈扇形展开并附着于胫骨和关节囊后方。POL由前、中、后3束组成,形成三角形结构,止于胫骨平台后内侧角的中央束,在接近伸膝位时限制膝关节的外翻以及胫骨内侧平台的前、后移位。另外,中央束延伸到半膜肌腱远端,附着在后关节囊并与之相融合,加强MCL的深层。POL和sMCL在对抗内旋上存在互补关系,POL对膝关节外翻和旋转稳定性的贡献主要是在膝关节0°~30°范围内。

02

功能特点

侧副韧带的主要功能是限制冠状面内的过度运动。膝伸展时,sMCL提供外翻的主要抵抗力。其另一功能是在运动的矢状面中为膝关节产生基本的固定拉力。虽然构成MCL的一些纤维在膝关节屈曲与伸展的过程中是紧绷的,但它们中的大部分位于膝关节内-外侧旋转轴的稍后方,因此在完全伸展的过程中,它们会受到拉力而变得相对紧绷。在完全伸展的过程中变得更紧绷的其他结构包括后内侧关节囊、腘斜韧带、膝屈肌和前交叉韧带的组成部分。下图展示了这些组织,它们在屈曲(A)过程中相对松弛;当膝关节呈股骨绕胫骨完全伸展(B)的闭锁位置时,它们变得更加紧绷。

完全伸展包括拧紧旋转的运动学,它使MCL的长度比在完全屈曲时延长了大约20%。虽然在完全伸展中充当着重要的固定结构,但紧细的MCL与后内侧关节囊尤其容易因被传递到稳固站立的足部外翻负载而受到损伤。由于dMCL比sMCL短。当受到相同外翻拉力时,dMCL伸展的幅度更大,由于该原因在受到与外翻相关的外伤时(如足球运动中通常会发生的“猛踢”受伤),dMCL会更频繁地受到损伤。MCL与后内侧关节囊也为外旋的极限程度提供有限的抵抗力。膝关节内旋和外旋的极限程度下sMCL中增大的被动拉力是最值得注意的。例如,使右脚稳固地站在地上,大力向左旋转股骨(与身体)会造成右侧sMCL的损伤。如果向外旋转的膝关节(即向内旋转的股骨)同时承载着很大的外翻负荷那么这种损伤的可能性就会增大。

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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