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所属科室:普通外科,骨科

铰链关节

王磊
王磊主任医师
山东大学齐鲁医院 普通外科
本文由彩牛医生原创,经专业医师审核校对

铰链关节是一种滑膜关节。

运动方式主要是像门的铰链一样,进行屈伸运动。

在人体运动中起着至关重要的作用,能够提供稳定的单轴运动,使肢体在一个平面内进行精确的动作。

位置

膝关节

这是人体最大且最典型的铰链关节。位于大腿和小腿之间,它允许腿部进行屈伸运动,在行走、跑步、跳跃等活动中发挥关键作用。在行走过程中,膝关节不断地进行屈伸,以推动身体向前。

肘关节

位于上臂和前臂之间,使得前臂能够相对于上臂进行屈伸。比如,在提重物或者进行弯曲手臂的动作时,肘关节的铰链运动就体现出来了。

参考文献
[1]屈盛官,段勇,赖福强,et al.不同重力环境下间隙铰链关节磨损分析[J].宇航学报, 2018, 29(4):8.
[2]卢宏章,朱天岳,柴卫兵,等.严重畸形和不稳定膝关节的初次旋转铰链膝关节置换[J].中国矫形外科杂志, 2004, 12(11):3.

铰链关节分为关节面、关节囊、韧带。

关节面

是构成关节的两个相邻骨的接触面。在铰链关节中,关节面通常一个呈凹形,另一个呈凸形,相互适配,以保证关节在屈伸过程中的稳定性和顺畅性。例如膝关节,股骨的髁关节面是凸面,胫骨平台是凹面。

关节囊

是一层包裹在关节周围的结缔组织膜,它密封关节腔,内含少量滑液。关节囊可以分为两层,外层是纤维层,比较坚韧,起到固定关节的作用;内层是滑膜层,能够分泌滑液,润滑关节面,减少摩擦。

韧带

在铰链关节中有多条韧带加强关节的稳定性。以膝关节为例,有前交叉韧带和后交叉韧带,它们主要限制胫骨相对于股骨的前后移动;还有内外侧副韧带,防止膝关节的过度外翻和内翻。

参考文献
[1]屈盛官,段勇,赖福强,et al.不同重力环境下间隙铰链关节磨损分析[J].宇航学报, 2018, 29(4):8.
[2]卢宏章,朱天岳,柴卫兵,等.严重畸形和不稳定膝关节的初次旋转铰链膝关节置换[J].中国矫形外科杂志, 2004, 12(11):3.

铰链关节具有屈伸运动、承重功能等。

屈伸运动

这是铰链关节的主要功能。膝关节的屈伸使人们能够行走、上下楼梯、蹲下和站起等;肘关节的屈伸则有助于完成拿取物品、进食等日常动作。

承重功能

膝关节作为下肢的主要关节,承担着身体的大部分重量。在站立和运动时,它将身体的重量传递到小腿和足部,保证身体的平衡和稳定。

参考文献
[1]屈盛官,段勇,赖福强,et al.不同重力环境下间隙铰链关节磨损分析[J].宇航学报, 2018, 29(4):8.
[2]卢宏章,朱天岳,柴卫兵,等.严重畸形和不稳定膝关节的初次旋转铰链膝关节置换[J].中国矫形外科杂志, 2004, 12(11):3.

蛋白质是构成肌肉、韧带等组织的重要成分。可以多吃瘦肉、鱼类、豆类等食物,有助于维持关节周围肌肉和韧带的强度,从而间接保护铰链关节。鱼肉富含优质蛋白质,且其脂肪多为不饱和脂肪酸,对身体有益。钙是骨骼的主要成分,维生素D有助于钙的吸收。牛奶、鸡蛋、虾皮等食物是很好的钙和维生素D来源。足够的钙摄入可以保持关节骨骼的健康,预防骨质疏松,减少因骨质问题对铰链关节的不良影响。

参考文献
[1]屈盛官,段勇,赖福强,et al.不同重力环境下间隙铰链关节磨损分析[J].宇航学报, 2018, 29(4):8.
[2]卢宏章,朱天岳,柴卫兵,等.严重畸形和不稳定膝关节的初次旋转铰链膝关节置换[J].中国矫形外科杂志, 2004, 12(11):3.

像膝关节和肘关节这样的铰链关节,进行适量的屈伸运动可以增加关节的灵活性。例如,每天进行简单的膝关节屈伸练习,坐在椅子上,缓慢地抬起小腿再放下,重复多次,可以改善膝关节的活动范围。强壮的肌肉可以更好地保护关节。对于膝关节,可以进行股四头肌的收缩训练,比如直腿抬高练习。平躺在床上,双腿伸直,缓慢地将一侧下肢抬起,保持一段时间后放下,这样可以增强股四头肌的力量,减轻膝关节的负担。

参考文献
[1]屈盛官,段勇,赖福强,et al.不同重力环境下间隙铰链关节磨损分析[J].宇航学报, 2018, 29(4):8.
[2]卢宏章,朱天岳,柴卫兵,等.严重畸形和不稳定膝关节的初次旋转铰链膝关节置换[J].中国矫形外科杂志, 2004, 12(11):3.

无论是站立还是坐着,都要保持良好的姿势。站立时,要使膝关节和髋关节保持在一条直线上,避免膝关节过度受力。坐着时,要保持脊柱的正直,避免弯腰驼背,以减轻肘关节和膝关节的压力。长时间的重复同一关节动作,如长时间打字使肘关节过度疲劳,或者长时间跑步使膝关节过度磨损,都应该尽量避免。如果需要长时间进行某种动作,应该适当休息并进行关节放松活动。

参考文献
[1]屈盛官,段勇,赖福强,et al.不同重力环境下间隙铰链关节磨损分析[J].宇航学报, 2018, 29(4):8.
[2]卢宏章,朱天岳,柴卫兵,等.严重畸形和不稳定膝关节的初次旋转铰链膝关节置换[J].中国矫形外科杂志, 2004, 12(11):3.
铰链关节形态

正常铰链关节

正常的铰链关节活动自如,在屈伸过程中没有疼痛、卡顿或异常的响声。关节的稳定性良好,能够承受相应的身体重量和运动负荷。例如正常的肘关节可以轻松地完成从完全伸直状态到弯曲成直角左右的动作,且在运动过程中没有不适感。

异常铰链关节

可能出现关节畸形,如膝关节的内翻(O型腿)或外翻(X型腿)。这会导致关节受力不均,增加关节磨损的风险。另外,关节可能出现肿胀,原因可能是炎症、外伤等,使关节囊内液体增多,外观上关节周围变得肿胀。

参考文献
[1]屈盛官,段勇,赖福强,et al.不同重力环境下间隙铰链关节磨损分析[J].宇航学报, 2018, 29(4):8.
[2]卢宏章,朱天岳,柴卫兵,等.严重畸形和不稳定膝关节的初次旋转铰链膝关节置换[J].中国矫形外科杂志, 2004, 12(11):3.

铰链关节的异常症状有疼痛、肿胀、活动受限等。

疼痛

这是最常见的症状。可能是由于关节损伤、炎症或者过度使用等原因引起。例如,在膝关节半月板损伤时,患者在屈伸膝关节时会感到疼痛,尤其是在上下楼梯或者蹲下站起时疼痛会加剧。

肿胀

关节腔积液或者周围组织炎症会导致肿胀。肿胀可能会伴随着疼痛和关节活动受限,如肘关节滑膜炎时,关节周围会明显肿胀,影响手臂的正常屈伸。

活动受限

关节的灵活性下降,不能完成正常的屈伸动作。比如,在膝关节骨性关节炎晚期,关节软骨磨损严重,关节间隙变窄,患者的膝关节屈伸范围会明显减小,甚至可能无法正常行走。

参考文献
[1]屈盛官,段勇,赖福强,et al.不同重力环境下间隙铰链关节磨损分析[J].宇航学报, 2018, 29(4):8.
[2]卢宏章,朱天岳,柴卫兵,等.严重畸形和不稳定膝关节的初次旋转铰链膝关节置换[J].中国矫形外科杂志, 2004, 12(11):3.

影响铰链关节的因素有外伤、过度使用、年龄因素等。

外伤

如膝关节的扭伤、撞伤等直接损伤关节结构,可能导致韧带撕裂、半月板损伤等。例如,在运动过程中突然的扭转动作,可能会使膝关节的韧带拉伤。

过度使用

长期从事重体力劳动或者重复性的关节运动,如职业运动员长期进行高强度的训练和比赛,会使铰链关节过度磨损,增加患关节疾病的风险。

年龄因素

随着年龄的增长,关节软骨会逐渐磨损,骨质也会出现疏松等情况。例如,老年人膝关节的骨关节炎发病率较高,这与关节的长期使用和年龄相关的退变有关。

参考文献
[1]屈盛官,段勇,赖福强,et al.不同重力环境下间隙铰链关节磨损分析[J].宇航学报, 2018, 29(4):8.
[2]卢宏章,朱天岳,柴卫兵,等.严重畸形和不稳定膝关节的初次旋转铰链膝关节置换[J].中国矫形外科杂志, 2004, 12(11):3.

观察关节的外观是否有肿胀、畸形等情况。可以站在镜子前,检查膝关节和肘关节的形态,看是否有异常的弯曲或者关节周围的肿胀。尝试进行关节的屈伸活动,感受是否有疼痛、卡顿或者活动范围受限。比如,坐在椅子上,缓慢地屈伸膝关节,检查是否有异常感觉。

参考文献
[1]屈盛官,段勇,赖福强,et al.不同重力环境下间隙铰链关节磨损分析[J].宇航学报, 2018, 29(4):8.
[2]卢宏章,朱天岳,柴卫兵,等.严重畸形和不稳定膝关节的初次旋转铰链膝关节置换[J].中国矫形外科杂志, 2004, 12(11):3.

铰链关节的常用检查有体格检查、影像学检查、实验室检查、其他检查等。

体格检查

医生通常会对铰链关节进行视诊、触诊和活动度检查。视诊主要观察关节的外观,包括是否有肿胀、畸形、皮肤颜色改变等。触诊是检查关节周围的组织,如按压关节间隙,看是否有压痛,检查韧带的起止点是否有疼痛等。活动度检查是评估关节在屈伸等方向上的活动范围是否正常。

影像学检查

X线检查

可以观察关节的骨骼结构,如关节间隙是否变窄、是否有骨质增生等情况。对于膝关节和肘关节,X线检查是一种基本的检查方法,可以发现关节的一些早期病变,如骨折、骨关节炎引起的骨质改变等。

磁共振成像(MRI)

对检查关节内部的软组织,如半月板、韧带等非常有效。例如,当怀疑膝关节半月板撕裂或者韧带损伤时,MRI可以清晰地显示损伤的部位和程度。

实验室检查

血液检查

可以检测一些炎症指标,如血沉、C-反应蛋白等。如果关节出现炎症,这些指标可能会升高。另外,对于一些自身免疫性关节疾病,还可以检查类风湿因子等相关指标,以帮助诊断。

其他检查

关节穿刺检查

当怀疑关节腔内有积液或者感染时,可以进行关节穿刺。通过抽取关节腔内的液体进行检查,如检查液体的性质、是否有细菌感染等,从而明确关节病变的原因。

参考文献
[1]屈盛官,段勇,赖福强,et al.不同重力环境下间隙铰链关节磨损分析[J].宇航学报, 2018, 29(4):8.
[2]卢宏章,朱天岳,柴卫兵,等.严重畸形和不稳定膝关节的初次旋转铰链膝关节置换[J].中国矫形外科杂志, 2004, 12(11):3.