滑膜关节
关节的形态结构 由相关节各骨的关节面及其关节软骨、关节囊及关节腔组成关节。
关节软骨 关节面一般是凹凸对应,并覆以透明软骨的关节软骨。关节软骨平均厚度为2mm,固体基质占59%,滑液成份可出入其海绵状腔隙;富弹性,能耐压,无血管、淋巴或神经;它向关节腔的一面无软骨膜或滑膜覆盖;不钙化,不骨化;有吸收震荡、减少冲击的作用,并使相对关节面在形态上更相适应。
关节囊 由纤维结缔组织构成,附着于关节面附近的骨面,使关节成为密闭关节腔。囊可区分为内、外两层。
❶外层是纤维膜,由致密纤维结缔组织构成,纤维外纵内环,血管神经丰富,膜的不同部位因关节局部负重着力与灵活运动功能的不同而厚薄不一。适应加强关节某处的需要,其纤维局部增厚成为囊韧带;其薄弱或甚至缺如部位,则将成为关节的弱点,或导致内层滑膜作囊状膨出,成为滑膜囊。
❷内层是滑膜(层),平滑光亮,(但无上皮细胞覆盖)呈粉红色,薄而柔润,由结缔组织组成,紧贴纤维层内面,附着于关节软骨的周缘,亦覆盖关节血管环,并包被关节内除关节软骨、关节盘以外的所有结构,如肌腱、韧带、关节内脂肪体等。滑膜层的表面常形成滑膜绒毛、皱襞,有些包裹脂肪成为滑膜脂肪体,当关节腔形状、容积及压力改变时,它起充填、调节作用。滑膜分泌滑液。滑液透明,淡黄色,略呈碱性(pH7.29~7.49),为蛋清状粘液,量少,粘稠度高,含透明质酸,为乙酰氨基葡萄糖醛酸的聚合体。滑液为关节内提供了液态环境,维持关节软骨,关节盘等的新陈代谢,并增加润滑,减少摩擦,降低软骨的蚀损,促进关节的运动效能。关于关节润滑的机理,最近认为由于软骨表面凹陷不平,基质呈海绵状构筑,液体出入关节软骨,紧贴软骨表面所形成的一层致密而浓缩的滑液胶状体是起润滑作用的物质基础。关节受力时,软骨内组织间液渗出,充填覆盖整个表面凹陷中;进一步增压时,表层中的水分及低分子化合物重新被挤压进入海绵状隙中,于是高分子的透明质酸盐则浓集在软骨表面,不断增加表层的粘稠度,以便运动中相邻软骨之间的润滑得到增加。
关节腔 关节腔是滑膜和关节软骨两者共同围成的密闭腔隙,其形状大小颇不一致,腔内含少量的滑液,关节腔内为负压,这对维持关节的牢固有一定作用。
关节的辅助结构尚有韧带、关节唇、关节盘等。
❶韧带,除囊韧带外,根据它在纤维囊内或囊外的位置,称为囊内韧带(如膝关节的前后交叉韧带)或囊外韧带(如胸锁关节的锁骨间韧带)。
❷关节唇是附着于关节窝周缘的纤维软骨环,它加深关节窝并增大关节面,如髋臼唇及肩盂唇。滑膜覆盖着关节唇除其附着面以外的各方面。
❸关节盘乃介于两关节面之间的纤维软骨板(如颞下颌关节),膝关节内者呈半月状,称内侧、外侧半月板。
关节的分类 可按关节的构成,关节面的形状、运动轴的数目以及运动的方式进行分类。
按构成关节的骨数,可分为两骨组成的单关节(如肩关节)和两个以上的骨组成的复关节(如肘关节)。
按运动轴的数目结合关节面的形状可作下列分类。
(1)单轴关节只环绕一个轴进行运动,如轮与轴,又可分为:
❶屈戌关节又称为滑车关节,关节面滑车状,可作额状轴上的屈、伸运动(如指关节)。
❷车轴关节呈垂直的圆柱状,可作垂直轴上的旋转运动(如桡尺近侧、远侧关节)。
(2) 双轴关节有两个几乎互相垂直的运动轴,可沿此两轴进行两组活动,可分为:
❶椭圆关节,关节面无论是关节头或关节窝,其关节面都呈椭圆形,可分别作额状轴上屈、伸和矢状轴上的收展运动(如桡腕关节)
❷鞍状关节,相对关节面都呈马鞍状,并作十字形交叉接合,可分别进行两个轴上的运动(如拇指腕掌关节)。凡双轴关节除两轴上的运动外,尚能作环转运动,即上述4个方向按一定顺序的连续运动。
(3)多轴关节具有三个互相垂直的运动轴,可作屈、伸、收、展和两种不同方向旋转等多方运动。包括:
❶球窝关节,关节头呈球状,较大,关节窝浅而小(不及球面的1/3),可做屈、伸、收、展、旋转及环转等运动(如肩关节)。如果关节窝特深,包绕关节头的1/2以上,其运动方式仍是多方向的,但其活动幅度较小,称之为杵臼关节(如髋关节),
❷平面关节的关节面接近平面,但仍具有一定弧度,可视为一极大球面的一小部份,因此以列入多轴关节为宜,可作多轴性的滑动(如腕骨间,跗骨间关节)。
按关节运动的方式,可分为单动关节和联合关节两类:
❶一般运动都由单一关节完成,即单动关节,如指关节的运动等,
❷某些动作必须由两个或两个以上的关节同时活动才能完成,如下颌骨的各种运动都是由左、右颞下颌关节共同完成的,左、右颞下颌关节即是下颌骨运动时的联合关节。
关节的运动 关节的运动直接与关节面的形态有关,但其关节面形态的形成则是在长期活动中因受肌牵引力的作用,不断变化逐步获得的。关节运动虽然多种多样,仍可归纳成4种基本形式:
❶滑动运动:发生在形态基本平整的相对关节面之间,活动量微小,但方向多样,如腕骨间、跗骨间关节的运动。
❷角度运动:邻接两骨之间的角度增大或减小,如在额状轴上运动,两骨由180°向前靠拢(角度减小)为屈,反之,远离或向后靠拢为伸 (如肘关节的屈伸运动)。在矢状轴上向正中面移动角度减小为收,远离则角度增大为展(如肩关节的收展运动)。由于在人体发生中,下肢肢芽前面向内侧的旋转,故成体膝关节中胫腓骨向后靠拢股骨(角度减小)成屈,反之为伸。同样,足背向小腿前面靠拢为屈(背屈),反之为伸(跖屈)。
❸旋转运动 围绕垂直轴进行活动时,骨之前面转向内侧为旋内,前面转向外侧为旋外。但桡尺近侧、远侧关节的联合运动则称为旋前(手背向前)与旋后 (手背向后)。
❹环转运动,乃骨之一端在原位转动,另端则作圆周运动,结果,全骨的活动有如描绘出一个圆椎体的轨迹图形。凡能进行额状和矢状双轴运动的关节,都能作环转运动。
据近年骨运动学和关节运动学的研究,所有关节的关节面,在形态上既不对称、又非标准的几何图形,因而当运动时,并不存在简单的、单一而固定的运动轴,而是随着运动的不同阶段,运动轴也随之不断地变换着,即每个关节运动实际上是围绕着一个特有的运动力学轴进行的。关节运动学研究表明,并经肌电证实,每一关节相对骨处在特定位置时, 可找出一个最稳固的紧密嵌合位 (clos
packed position)和另一个最不稳定的最松连结位(leastpacked position)。在前者状态下,作用于该关节的肌群一般无肌电活动,(站立时的下肢关节最明显),而关节处于最松连结位时,肌电却表现为活动状态。这种报道有助于运动医学、保护医疗和康复理疗等方面的实践,见附表。
主要关节的特定位置
关节名称 | 紧密嵌合位 | 最松连结位 |
脊柱的关节 肩关节 肱尺关节 肱桡关节 桡腕关节 髋关节 膝关节 踝关节 | 背屈 展+旋外 伸 半屈+半旋前 伸(背屈) 伸+旋内 全伸 背屈 | 中间位 半展 半屈 伸+旋后 半屈 半屈 半屈 中间位 |
关节的血管 关节的动脉发自邻近血管,在关节周围组成动脉网,进入关节后并与骨膜动脉支吻合,形成位于滑膜附着缘的滑膜下关节血管网(环)、关节囊深面的囊下吻合以及囊周吻合等。再发出细支成网状供给纤维层及滑膜,滑膜血液供应充分。关节软骨无血管,关节盘仅其边缘与滑膜接壤部有少许毛细血管襻状结构。韧带的动脉丰富,血管多纵走(与韧带纤维的方向一致),但其间有横形吻合,故呈梯状。静脉众多,与动脉伴行。
关节的淋巴 关节囊各层都有淋巴网,小淋巴管与骨膜淋巴管吻合,最后汇入关节附近局部淋巴结。关节软骨无淋巴管。
关节的神经 关节的神经丰富,多分布于血管壁,主要为内脏神经。躯体感觉纤维分布于韧带、关节囊的纤维层及滑膜,而本体感觉纤维亦分布于韧带和关节囊。分布于关节的神经一般有一个共同点,即支配运动某一个关节的有关肌群之神经干,除发出分布于该肌群止点表面皮肤的皮支外,也发出关节支至该关节。