膝关节的组成及作用
膝关节由骨骼、软骨、滑膜、滑囊、肌肉、韧带等组成,在支持身体重量、提供稳定性和执行运动中起到关键作用。
骨性结构:膝关节主要由股骨(大腿骨)下端、胫骨(小腿骨)上端和髌骨(膝盖骨)构成。其中,股骨下端和胫骨上端之间的关节面形成了膝关节的主要关节腔,股骨下端膨大,并向后方突出,与胫骨上端的关节面相连,胫骨上端也具有两个稍微膨大的部分,称为内侧平台和外侧平台,它们与股骨的内外侧髁形成了关节面。髌骨是一块三角形的骨骼,位于股骨前下端,通过髌韧带与股骨相连,在膝关节屈伸运动时,髌骨会在股骨滑车上滑动,传递股四头肌力量,并且维持膝关节的稳定。
关节软骨:关节软骨是覆盖在膝关节表面的一层有光泽的灰白色组织,它无血管、神经、淋巴组织,不与周围的组织相通,其营养主要来源于关节囊分泌的滑液。关节软骨由四层不同的组织结构构成,从贴近骨面的深层到表层依次为钙化层、深层、过渡层和表层,就好像给骨头表面涂上了四层“油漆”一样,防止骨头与骨头之间的摩擦,从而起到保护骨头的作用,“油漆”一旦被刮掉,就很难复原。
膝盖软骨:膝盖软骨一般指半月板,由纤维软骨组成,位于膝关节的关节间隙,分为内侧半月板和外侧半月板。内侧半月板比较大,外形类似“C”字,外侧半月板则近似“O”形。半月板就像两片“橡胶软垫”,同样可以起到很好的减缓压力作用。半月板会随着膝关节活动而产生移动,在进行剧烈运动时,如果膝关节突然改变方位,半月板很容易受损。
滑膜与滑囊:膝关节的滑膜层覆盖面大、结构复杂,附着于膝关节面的周围,覆盖除关节软骨和半月板以外的所有结构。它能分泌滑液,就像机器的润滑油,像蛋清般浓稠,起缓冲和润滑的作用,并能营养关节。
滑囊是类似果冻的小囊,里面有液体,处于关节腔外肌肉和骨骼交界处,当软组织在骨骼上摩擦时,滑囊能起到减震和润滑的作用。
韧带:膝关节内有前后交叉韧带和内外侧副韧带。
前交叉韧带位于膝关节中央偏后的位置,可以防止胫骨沿股骨向前移位;后交叉韧带则位于膝关节中央偏后的位置,可以防止胫骨后移。内外侧副韧带分别位于膝关节的内侧和外侧,能加强关节的稳定性。
肌肉和肌腱:膝关节周围有许多肌肉和肌腱结构,如股四头肌、股二头肌、小腿三头肌和胫骨前肌等,这些肌肉和肌腱对于膝关节的稳定性和运动功能有重要作用。正常情况下,膝关节的运动范围为过伸5至10度,屈曲120至150度。在膝关节屈曲90度时,膝关节可展现出旋转的功能,外旋可达45度,内旋为10至30度。通过膝关节不同活动方向的自由组合,形成不同的动作,使人能够进行走、坐、卧、跑、跳等活动,满足日常生活、工作和运动的需求。
膝关节常见疾病
膝关节是最容易受伤的关节之一,常见的问题包括骨关节炎、滑膜炎、半月板损伤、韧带损伤等。
骨关节炎:骨关节炎通常是由于关节软骨退化导致,随着年龄的增长,关节软骨磨损加重,就会出现痛疼、僵硬、红肿等症状。骨关节炎发病缓慢,但是症状呈持续性和进展性加重。早期会出现轻微的疼痛,负重或劳累后疼痛加剧,休息后疼痛有所缓解。如果初期膝关节疼痛得不到有效治疗,中期可能出现走路跛行和关节绞锁感、脱膝感,久坐后出现站立困难、上下楼梯困难等情况,后期还会出现膝关节肿大、畸形等症状,膝关节周围的肌肉也会逐渐无力。
滑膜炎:滑膜炎是指膝关节内的滑膜组织发生炎症的疾病。当滑膜组织受到损伤、感染或其他刺激时,身体的免疫系统会引发炎症反应,导致滑膜组织肿胀、充血和疼痛。这种炎症可能逐渐损坏滑膜组织,导致关节功能受限,症状表现为炎症部位肿胀和疼痛,还可能伴有发热、皮肤温度升高、关节活动受限等。
半月板损伤:半月板损伤是指半月板组织发生撕裂或断裂。患者常常在剧烈活动(如跑、跳、投篮等)中突然感到膝关节剧烈疼痛、肿胀,关节活动进一步受限,有时还会出现关节积液、关节弹响等症状。关节交锁和半月板移位也是半月板损伤的典型表现,关节交锁主要表现为下蹲时膝关节无法动弹,半月板移位是指在活动过程中半月板被挤到其他部位的情况。
韧带损伤:主要是剧烈运动、扭伤或外力冲击导致关节不稳和疼痛。
除了上述常见膝关节疾病,还有风湿性关节炎、强直性脊柱炎等。
如何预防膝关节疾病
在日常生活中,可通过适当的活动和防寒保暖等方式预防膝关节疾病的发生。
第一,选择恰当的运动方式与运动强度。在运动中要注意,不要长时间保持一个姿势,要有屈有伸。损伤膝关节的运动包括深蹲、爬山、强迫体位(如长时间蹲、跪)等。下蹲时,膝关节的负重是自身体重的3至6倍,长时间下蹲会给膝关节带来较大的负担,应尽量避免。同时,要避免久坐和久站,经常变换姿势。
在运动中,要避免运动量过大,尤其是平时运动量很少的人,突然加大运动量很容易造成膝盖附近韧带拉伤。对膝关节最友好的运动是游泳,人体在水中时,关节基本不负重。
第二,注意防寒保暖。膝关节遇寒时,血管收缩,血液循环变慢,导致膝关节衰老加速,疼痛加重。在夏季,很多人喜欢一直待在空调房中,但对于膝关节已经受损的人来说,最好戴上护膝,防止膝关节受凉。
第三,坚持做膝关节保健运动,如屈伸、抬脚、空中踩单车、抬脚等。
屈伸练习:平躺,双腿放松伸直,脚往臀部的方向靠,将膝关节屈曲到最大限度,维持10至30秒(或以自身的承受范围为度);将膝关节伸直后继续用力伸直,维持10至30秒,左右脚交替做,双脚完成一次为一个循环,每组做5个循环,每做完一组休息2至3分钟。每次做5组,每天早上、下午和晚上各做一次。
抬脚练习:平躺,双腿放松伸直,单腿伸直抬起30度,维持10至30秒后放下休息1至2分钟;同一腿继续抬起,此时膝关节屈曲成90度(大腿与床面垂直,小腿与床面平行),维持10至30秒后放下休息1至2分钟;左右脚交替做,双脚完成一次为一个循环,每组做5个循环,每做完一组休息2至3分钟。每次做5组,每天做3次。
空中踩单车训练:身体平躺,双脚做踩自行车的动作3至5分钟,休息2至3分钟。每次重复4至5组,每天练习3至4次。
踝泵运动:即踝关节的屈伸活动和旋转运动。脚尖用力向前伸,伸到最大限度时维持10至30秒;脚尖向头部方位勾,在最大限度的位置维持10至30秒;踝关节做顺时针旋转运动3次,逆时针运动3次,一只脚完成后,换另一只脚做,双脚完成后为一个循环,每组做5个循环,每做完一组休息2至3分钟。每次做5组,每天做3次。