膝蓋的解剖結構
膝蓋是人體最容易受傷的關節。究其原因,主要是因為膝蓋特殊的解剖結構。膝蓋是由骨骼、軟骨、肌肉、肌腱和韌帶組成的複雜結構體。如果你想學習如何保護膝蓋,緩解甚至治癒膝蓋損傷,膝蓋的結構解剖是你必學的第一課。
一、骨骼(Bones)膝關節主要由3塊骨頭組成:
1. 大腿骨(thighbone):即股骨(femur),在末端分為了2個股骨髁(condyle)。
2. 脛骨(tibia/shin bone):小腿前側的骨頭,頂部基本為一個平面。
3. 膝蓋骨(patella/kneecap):即髕骨,位於膝關節前側。髕骨可以保護膝關節其他部位,同時有助於膝關節的伸直(起槓桿的作用)。
大腿骨、脛骨和膝蓋骨的貼合併不完美,這有助於膝關節進行複雜的動作,但也使膝關節的穩定性得到了一定的下降。
二、軟骨(Cartilage)膝關節的軟骨主要有兩種類型:
1. 關節軟骨(Articular cartilage):位於骨骼的末端,可以使關節平滑地移動(大幅減少摩擦),下圖為大腿骨的關節軟骨(藍色部分)。
2. 半月板(meniscus):位於脛骨頂端,因其新月型外形而命名。半月板具有吸收衝擊力的作用,同時有助於大腿骨和脛骨的貼合。
不論是關節軟骨還是半月板,都非常容易受傷並撕裂。跌倒、運動損傷和日常磨損會使關節軟骨受到損傷;而大腿骨和脛骨之間的壓力過大則會使半月板受到損傷。
體重過大會加速關節軟骨和半月板的退化,這有可能引起膝關節炎。
三、肌肉(Muscles)肌肉是膝蓋運動的源動力,與膝關節相關的肌肉包括:
1. 股四頭肌(quadriceps):大腿前側的肌肉,主要作用是伸直膝蓋,例如站起、深蹲等。
2. 膕繩肌(hamstrings):大腿後側的肌肉,主要作用是彎曲膝蓋(下蹲時,支撐身體重量)和伸展髖部(起身時)。
3. 腓腸肌(gastrocnemius):小腿肌肉,有助於膝蓋的彎曲。
肌腱連接著骨骼和肌肉,可以將肌肉的力量傳遞到骨骼上,從而引起骨骼的移動。例如:股四頭肌的肌腱連接著股四頭肌和膝蓋骨,為腿部的伸直提供力量。
韌帶是一種堅韌的、纖維狀組織,它連接著膝關節不同的骨頭或軟骨,使骨骼以安全的範圍移動。
膝關節的主要韌帶包括:
1. 內側副韌帶(medial collateral ligament,MCL):連接大腿骨和脛骨,限制膝關節的側向移動。
2. 外側副韌帶(lateral collateral ligament):連接大腿骨和腓骨。
3. 前十字韌帶(anterior cruciate ligament,ACL):連接大腿骨和脛骨,防止膝關節過度旋轉和脛骨向前過度移動。
4. 後十字韌帶(posterior cruciate ligament):防止脛骨向後過度移動。
膝關節韌帶,尤其是MCL和ACL,是最容易受傷的部位(當腿部過度旋轉時)。
膝關節還有2個部位非常重要,它們有助於膝關節的潤滑,具有保護膝關節的作用:
1. 滑膜(synovium):整個膝關節被關節囊所包圍,關節囊的內側為滑膜。滑膜可以產生關節液(滑液),潤滑關節,減小摩擦力。
2. 滑囊(bursae):含有少量油性潤滑劑,有助於保護膝蓋。
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