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所属科室:风湿免疫科,骨科

球窝关节

杨铁生
杨铁生主任医师
北京大学人民医院 风湿免疫科
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球窝关节是一种关节类型,属于滑膜关节。

结构特点是关节头呈球状,而关节窝比较浅,能进行多轴性运动,是人体关节中活动范围最广的关节。

在运动的灵活性和复杂性方面表现出色,能使肢体完成多种复杂的动作。

位置

肩关节

人体最典型的球窝关节之一,位于上肢与躯干连接处。它由肱骨头与肩胛骨关节盂构成,肱骨头大,关节盂浅而小,使肩关节能进行屈伸、外展内收、旋内旋外及环转等多种运动,这使得上肢能够在各个方向上灵活运动,例如伸手拿东西、投掷物体等动作都依赖肩关节的球窝结构。

髋关节

也是球窝关节,位于下肢与躯干之间。由股骨头和髋臼组成,髋臼周缘有髋臼唇加深关节窝,股骨头几乎全部纳入髋臼内。它在人体直立、行走、奔跑、跳跃等运动中发挥关键作用,能够承受较大的体重和力量,保证下肢的稳定和灵活运动。

参考文献
[1]周江军,雷伟,吴子祥,等.有限元分析优化设计人工颈椎复合关节系统球窝关节[J].医用生物力学, 2010(4):6.
[2]肖坚,徐生根,毛兆光,等.球窝反置式人工全肩关节置换术治疗肱骨近端骨肿瘤中的应用[J].浙江创伤外科, 2016, 21(6):2.

关节面

球窝关节的关节面包括关节头和关节窝。关节头呈球形,表面覆盖着一层透明软骨,光滑且富有弹性,能减少运动时的摩擦和缓冲压力。关节窝相对较浅,其形状和大小与关节头相适应,同样覆盖有关节软骨。例如在肩关节中,肱骨头的球形表面与肩胛骨关节盂的浅窝相配合。

关节囊

是一种坚韧的结缔组织膜,包裹着整个关节,将关节头和关节窝封闭起来。它薄而松弛,使关节能够进行大幅度的运动。关节囊的内层为滑膜层,能分泌滑液,起到润滑关节、减少摩擦的作用。

韧带

围绕在关节周围,主要起加固关节的作用。如肩关节的喙肱韧带、盂肱韧带等,髋关节的髂股韧带、耻股韧带等。这些韧带在限制关节过度运动的同时,也为关节提供了稳定性。

参考文献
[1]周江军,雷伟,吴子祥,等.有限元分析优化设计人工颈椎复合关节系统球窝关节[J].医用生物力学, 2010(4):6.
[2]肖坚,徐生根,毛兆光,等.球窝反置式人工全肩关节置换术治疗肱骨近端骨肿瘤中的应用[J].浙江创伤外科, 2016, 21(6):2.

球窝关节具有运动功能、支撑功能等。

运动功能

能够进行屈伸、外展内收、旋内旋外和环转运动。以肩关节为例,手臂向前上方抬起是屈,向后下方放下是伸;手臂向侧方抬起是外展,向身体中线靠近是内收;手臂向内旋转使手掌朝内是旋内,向外旋转使手掌朝外是旋外;手臂以肩关节为中心做圆周运动就是环转。在运动过程中,球窝关节通过肌肉、韧带和关节结构本身的相互配合,在保证一定灵活性的同时,维持关节的稳定性。例如髋关节在行走和跑步时,既要灵活地摆动下肢,又要承受身体的重量,保持稳定。

支撑功能

髋关节在人体站立时承受上半身的重量,将身体的重量均匀地传递到下肢,为人体的直立姿势提供稳定的支撑。肩关节也在人体进行各种上肢动作时,辅助支撑上肢的重量,保证动作的顺利进行。

参考文献
[1]周江军,雷伟,吴子祥,等.有限元分析优化设计人工颈椎复合关节系统球窝关节[J].医用生物力学, 2010(4):6.
[2]肖坚,徐生根,毛兆光,等.球窝反置式人工全肩关节置换术治疗肱骨近端骨肿瘤中的应用[J].浙江创伤外科, 2016, 21(6):2.

保证摄入足够的蛋白质,如瘦肉、鱼类、豆类等,蛋白质是构成肌肉、韧带等组织的基本成分,有助于维持关节周围组织的健康。同时,摄入富含维生素C、D和钙的食物。维生素C有助于胶原蛋白的合成,而胶原蛋白是关节软骨的重要组成部分;维生素D和钙可以促进骨骼的健康,预防骨质疏松,间接保护球窝关节。像牛奶、鸡蛋、新鲜蔬菜和水果都是很好的选择。避免过度肥胖,因为过重的体重会增加球窝关节(尤其是髋关节和肩关节)的负担。例如,肥胖人群在行走或运动时,髋关节承受的压力会比正常体重人群大很多,长期下去容易导致关节磨损加剧,引发关节疾病。

参考文献
[1]周江军,雷伟,吴子祥,等.有限元分析优化设计人工颈椎复合关节系统球窝关节[J].医用生物力学, 2010(4):6.
[2]肖坚,徐生根,毛兆光,等.球窝反置式人工全肩关节置换术治疗肱骨近端骨肿瘤中的应用[J].浙江创伤外科, 2016, 21(6):2.

进行适合球窝关节的运动,如游泳、瑜伽等。游泳是一种全身性的运动,在水中身体的重量得到一定程度的减轻,球窝关节可以在较小的压力下进行活动,能够锻炼关节周围的肌肉,增强关节的稳定性。瑜伽中的一些体式,如树式、三角式等,可以帮助加强肩关节和髋关节的平衡能力和肌肉力量。在进行运动之前,充分的热身活动可以使球窝关节的滑液分泌增加,关节活动度增大。例如可以进行简单的肩部和髋部的旋转运动。运动结束后的拉伸能够放松关节周围的肌肉,减少肌肉紧张对关节的不良影响,如拉伸大腿前侧肌肉和肩部肌肉等。

参考文献
[1]周江军,雷伟,吴子祥,等.有限元分析优化设计人工颈椎复合关节系统球窝关节[J].医用生物力学, 2010(4):6.
[2]肖坚,徐生根,毛兆光,等.球窝反置式人工全肩关节置换术治疗肱骨近端骨肿瘤中的应用[J].浙江创伤外科, 2016, 21(6):2.

保持良好的姿势对球窝关节的健康非常重要。无论是站立还是坐着,都要保持脊柱的正常生理曲线,避免弯腰驼背或过度前倾。例如,在长时间坐在办公桌前工作时,应调整座椅高度和电脑屏幕位置,使肩部和颈部保持放松,髋关节保持舒适的角度,减少关节的压力。避免长时间重复同一动作,如长时间打羽毛球可能会导致肩关节过度使用而受损。在进行体力劳动或运动时,要注意正确的动作技巧,避免因动作不当造成球窝关节的扭伤或拉伤。

参考文献
[1]周江军,雷伟,吴子祥,等.有限元分析优化设计人工颈椎复合关节系统球窝关节[J].医用生物力学, 2010(4):6.
[2]肖坚,徐生根,毛兆光,等.球窝反置式人工全肩关节置换术治疗肱骨近端骨肿瘤中的应用[J].浙江创伤外科, 2016, 21(6):2.
球窝关节形态

正常球窝关节

从体表观察,正常球窝关节周围皮肤无红肿、无畸形。例如正常的肩关节,两侧肩部应该是对称的,没有明显的隆起或凹陷。正常球窝关节能够顺利完成各种生理运动,活动范围符合正常人体标准。如肩关节能够正常地进行外展达到约180度,内收、旋内、旋外等动作也都能灵活进行,且在运动过程中没有疼痛、卡顿等异常感觉。

异常球窝关节

形态异常

可能出现关节头和关节窝的畸形,如先天性髋关节脱位时,股骨头可能没有正确地位于髋臼内,导致髋臼和股骨头的形态也会随着生长发育而出现异常。

功能异常

由于损伤、疾病等原因,球窝关节可能出现活动受限,如肩周炎会导致肩关节外展、旋外等动作受限;也可能出现关节不稳定,例如髋关节周围韧带损伤后,髋关节在承受身体重量或运动时会出现异常的晃动。

参考文献
[1]周江军,雷伟,吴子祥,等.有限元分析优化设计人工颈椎复合关节系统球窝关节[J].医用生物力学, 2010(4):6.
[2]肖坚,徐生根,毛兆光,等.球窝反置式人工全肩关节置换术治疗肱骨近端骨肿瘤中的应用[J].浙江创伤外科, 2016, 21(6):2.

球窝关节的异常症状有疼痛、磨损、肿胀、活动受限等。

疼痛

这是球窝关节异常最常见的症状,可能是由于炎症、损伤或退变引起。例如,关节炎时,关节软骨磨损,骨质相互摩擦,会产生疼痛,在活动时疼痛可能会加剧。

肿胀

关节周围组织发生炎症或损伤后,液体渗出会导致关节肿胀。如髋关节滑膜炎,关节周围会出现明显的肿胀,同时还可能伴有发热、压痛等症状。

活动受限

无论是因为疼痛、肌肉痉挛还是关节结构本身的破坏,都可能导致球窝关节的活动范围减小。例如,肩关节冻结肩患者,其肩关节的各个方向运动都会受到不同程度的限制。

参考文献
[1]周江军,雷伟,吴子祥,等.有限元分析优化设计人工颈椎复合关节系统球窝关节[J].医用生物力学, 2010(4):6.
[2]肖坚,徐生根,毛兆光,等.球窝反置式人工全肩关节置换术治疗肱骨近端骨肿瘤中的应用[J].浙江创伤外科, 2016, 21(6):2.

影响球窝关节的因素有外伤、疾病、年龄、遗传因素等。

外伤

如车祸、摔倒、运动损伤等直接暴力作用于球窝关节,可能会导致关节脱位、骨折、韧带撕裂等严重损伤。例如,滑雪时摔倒,肩部着地,可能会造成肩关节脱位。

疾病

关节炎包括骨关节炎、类风湿关节炎等、滑膜炎、腱鞘炎等疾病会影响球窝关节的正常功能。以类风湿关节炎为例,它是一种自身免疫性疾病,会侵犯关节滑膜,导致滑膜增生、炎症,进而破坏关节软骨和骨质,影响关节的正常形态和功能。

年龄

随着年龄的增长,球窝关节的关节软骨会逐渐磨损,骨质会出现增生等退变现象。例如,老年人的髋关节和肩关节更容易出现骨关节炎,这是因为长期的磨损和关节的自然老化过程导致的。

遗传因素

先天性球窝关节疾病可能与遗传有关。例如,先天性髋关节发育不良就有一定的家族遗传倾向,如果家族中有成员患有这种疾病,个体发病的风险会相对较高。

参考文献
[1]周江军,雷伟,吴子祥,等.有限元分析优化设计人工颈椎复合关节系统球窝关节[J].医用生物力学, 2010(4):6.
[2]肖坚,徐生根,毛兆光,等.球窝反置式人工全肩关节置换术治疗肱骨近端骨肿瘤中的应用[J].浙江创伤外科, 2016, 21(6):2.

肩关节,可以试着将手臂向上伸直,看是否能够轻松达到180度左右的外展;将手臂向后伸展,看能否正常后伸;进行内旋和外旋动作,检查是否灵活。对于髋关节,可以试着做高抬腿动作,看髋关节的屈是否正常;双腿分开做侧踢腿动作,检查髋关节的外展是否受限;还可以通过旋转下肢来检查髋关节的旋内和旋外功能。在进行上述活动范围测试的过程中,注意是否有疼痛、卡顿或者其他不舒服的感觉。如果在某个动作过程中出现疼痛,尤其是在没有明显外伤的情况下反复出现,可能提示球窝关节存在问题。

参考文献
[1]周江军,雷伟,吴子祥,等.有限元分析优化设计人工颈椎复合关节系统球窝关节[J].医用生物力学, 2010(4):6.
[2]肖坚,徐生根,毛兆光,等.球窝反置式人工全肩关节置换术治疗肱骨近端骨肿瘤中的应用[J].浙江创伤外科, 2016, 21(6):2.

球窝关节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

视诊

医生会观察球窝关节的外观,看是否有红肿、畸形、皮肤破损等情况。例如,观察肩关节时,看肩部是否对称,有无肿胀或肌肉萎缩;观察髋关节时,看两侧髋部是否等高,有无异常的隆起或凹陷。

触诊

通过触摸球窝关节来检查是否有压痛、温度升高、关节边缘是否有异常的骨质增生等。比如,在检查肩关节时,医生会按压肩关节周围的肌肉、韧带和关节间隙,询问患者是否有疼痛的感觉;检查髋关节时,会触摸髋关节前方、外侧和后方的结构,检查有无压痛和异常肿块。

关节活动度检查

医生会手动检查球窝关节的活动范围,与正常的活动范围进行对比。如检查肩关节的外展、内收、旋内、旋外和环转等动作的活动度;检查髋关节的屈、伸、外展、内收、旋内和旋外等动作的活动度,同时观察患者在活动过程中的表情和反应,判断是否有疼痛或不适。

影像学检查

X线检查

这是最常用的检查方法之一,可以显示球窝关节的骨骼结构,用于检查关节是否有骨折、脱位、骨质增生等情况。例如,对于髋关节,X线可以清晰地显示股骨头和髋臼的位置关系、是否有骨折线等;对于肩关节,X线可以帮助判断肱骨头是否在位、有无肩关节的骨性关节炎改变等。

CT检查

CT扫描能够提供更详细的骨骼结构信息,尤其是对于复杂的骨折或者关节内的微小骨病变的诊断更有优势。例如,在髋关节骨折的诊断中,CT可以清楚地显示骨折的碎片位置和骨折的类型,为治疗方案的制定提供更准确的依据。

MRI检查

主要用于观察球窝关节的软组织情况,如关节软骨、韧带、滑膜等。在检查肩关节时,MRI可以发现肩关节盂唇撕裂、肩袖损伤等软组织病变;在检查髋关节时,MRI能够检测出髋关节滑膜炎、股骨头缺血坏死早期的软组织改变等。

实验室检查

血液检查

通过检测血液中的一些标志物来辅助诊断球窝关节疾病。例如,在类风湿关节炎的诊断中,会检查血沉(ESR)、C-反应蛋白(CRP)和类风湿因子(RF)等指标。血沉和C-反应蛋白升高通常提示体内有炎症反应,类风湿因子阳性对类风湿关节炎的诊断有重要意义。

关节液检查

当怀疑球窝关节有炎症(如感染性关节炎、痛风性关节炎等)时,可以抽取关节液进行检查。关节液的颜色、透明度、细胞计数和分类以及是否有结晶等都可以为诊断提供线索。例如,痛风性关节炎患者的关节液中可能会发现尿酸盐结晶。

其他检查

关节镜检查

这是一种有创检查,主要用于直接观察球窝关节内部的情况,同时还可以在检查过程中进行一些简单的治疗操作。例如,对于膝关节(也是一种球窝关节),关节镜可以观察到半月板、交叉韧带、滑膜等结构的病变,并且可以在镜下进行半月板修复、滑膜清理等操作。不过,这种检查一般在其他非侵入性检查不能明确诊断或者需要进行关节内治疗时才会采用。

参考文献
[1]周江军,雷伟,吴子祥,等.有限元分析优化设计人工颈椎复合关节系统球窝关节[J].医用生物力学, 2010(4):6.
[2]肖坚,徐生根,毛兆光,等.球窝反置式人工全肩关节置换术治疗肱骨近端骨肿瘤中的应用[J].浙江创伤外科, 2016, 21(6):2.