正常人体运动学 第四章 髋关节运动学

一、髋关节运动学

（一）髋关节的组成和运动方向

（二）髋关节的功能解剖

（三）髋关节的生物力学

（一）髋关节的组成和运动方向

1．髋关节的组成

主要结构：由髋骨的髋臼和股骨的股骨头构成。

辅助结构：关节唇、髂股韧带、耻股韧带、坐股韧带、股骨头韧带。

髋关节的辅助结构

(1)髂股韧带：位于关节前面，起自髂前下棘，向下呈“人”字形，经关节囊前方止于转子间线。作用：加强关节囊；限制大腿过伸、内收，在髋关节所有动作中，除屈曲外，髂股韧带均处于紧张状态。

(2)耻股韧带：位于髋关节前内侧，起自髂耻隆起、耻骨上支、闭孔膜等，斜向下外，移行于关节囊的内侧部，止于转子间线的下部。作用：限制髋关节过度外展和外旋。

(3)坐股韧带：位于髋关节后面，起自坐骨，向外上经股骨颈后面，止于大转子根部。作用：限制髋关节过度内旋。

股骨头韧带：位于关节腔内，连接髋臼横韧带和股骨头凹，营养股骨头的血管从此韧带中通过，成年后封闭。作用：固定股骨头。

关节特点：关节头小，关节窝深而大，关节面积相差较小；关节囊厚而坚韧，尤以前部及上部更为明显，后部和下部较为薄弱；当髋关节伸直时，关节囊紧张，而髋关节屈曲、内收及轻度内旋时，关节囊松弛；韧带多而强大，稳固性强，灵活性小。

关节类型：球窝关节

运动：屈伸、收展、回旋、环转

2．髋关节的运动方向

髋关节能绕三个基本轴运动，其基本运动方向有：屈曲、伸展、内收、外展、内旋、外旋及环转。

（1）屈曲范围0°～125°，伸展范围0°～15°。

测定方法：卧位，下肢伸直，此时髋关节处于0°位。下肢抬高，大腿紧靠腹部为屈髋，下肢向后提拉为伸髋。

（2）内收范围0°～45°，外展范围0°～45°。

测量方法：下肢向躯干正中线靠拢为内收，远离躯干正中线为外展。

（3）内旋范围0°～45°，外旋范围0°～45°。

测量方法：

髋膝伸直位：下肢伸直位，肢体（股骨）内旋或外旋

仰卧屈髋屈膝90°位：以股骨头为中心的股骨轴旋转

俯卧伸髋屈膝90°位：以股骨头为中心的轴向旋转

3.限制髋关节运动幅度的因素

● 关节窝深 髋关节的髋臼很深，可容纳股骨头的2/3。加上髋臼唇加深了关节窝，几乎使整个股骨头被包绕

在关节窝内。

● 关节囊厚而坚韧 髋关节囊厚而紧张，大大增加了其稳固性，也限制关节的活动幅度。

● 关节周围韧带数量多且紧张有力 韧带加固髋关节。

4.髋关节在日常生活中的主动运动范围

● 髋关节只要屈曲120°，外展20°，外旋20°即可保证日常活动的进行。

● 髋关节在正常行走时的平均运动幅度是：在矢状面、冠状面和水平面分别为52°、12°和13°。在各个方向

上的活动度平均为：屈曲37°、外展7°、内旋5°和外旋9°。

日常活动中三个平面髋运动的最大平均量度

（二）髋关节的功能解剖

1．运动髋关节的主要肌群

● 屈：髂腰肌、股直肌、耻骨肌、缝匠肌、阔筋膜张肌

● 伸：臀大肌、股二头肌、半腱肌、半膜肌

● 外展：臀中肌、臀小肌

● 内收：大收肌、长收肌、短收肌

● 旋内：臀中肌、臀小肌的前束

● 旋外：臀大肌、臀中肌、臀小肌的后束

（1）髂腰肌

由髂肌和腰大肌组成。

髂肌呈扇形，起自髂窝；腰大肌长形，起自腰椎体侧面及横突。向下两肌相合，经腹股沟韧带深面，止于股骨小转子。

作用：近端固定时，屈髋；远端固定时，使躯干前屈和骨盘前倾。

（2）股直肌

起点：髂前下棘。

止点：胫骨粗隆。

作用：屈髋关节、伸膝关节。

（3）耻骨肌

起点：耻骨支前面。

止点：股骨耻骨肌线（小转子下方）。

作用：内收、屈曲髋关节。

（4）缝匠肌

起点：髂前上棘。

止点：胫骨上端内侧面。

作用：屈髋、屈膝、外旋大腿、内旋小腿。

（5）阔筋膜张肌

起点：髂前上棘，肌腹被包在阔筋膜的两层之间，向下移行为髂胫束。

止点：胫骨外侧髁 。

作用：屈曲、外展髋关节。静力和动力状态下维持髋关节和下肢的稳定性及保持身体的平衡。

（6）臀大肌

起点：髂骨、骶、尾骨及骶结节韧带的背面。

止点：臀肌粗隆和髂胫束。

作用：后伸、外旋髋关节。

（7）臀中肌、臀小肌

起点：髂骨翼外面。

止点：股骨大转子。

作用：外展髋关节，前束屈和内旋髋关节，后束伸和外旋髋关节。

（8）股二头肌、半腱肌、半膜肌

起点：坐骨结节，股二头肌短头：股骨粗线。

止点：腓骨头、胫骨上端内侧面。

作用：伸髋、屈膝。

（9）大收肌、长收肌、短收肌

起点：坐骨结节（大收肌）、坐骨支和耻骨支的前面。

止点：股骨粗线、内上髁的收肌结节（大收肌）。

作用：内收、外旋髋关节。

（三）髋关节的生物力学

1．髋关节的稳定性

2．股骨上端的骨小梁系统

3．髋关节静力学

4. 髋关节动力学

1.髋关节的稳定性

正面观，组成骨盆两侧的髋骨、股骨及镶嵌于其中的骶骨构成拱形的穹窿，使得双侧髋关节与骨盆在支持体重时，支持力最大，能承受较大载荷而又可缓冲震动。人体直立时，重力由腰椎经骶骨、骶髂关节、髋臼传至股骨头，形成“立弓”，坐位时，重力由骶骨向两侧传至坐骨结节，形成“坐弓”。

● 关节囊厚而坚韧，尤以前部及上部更为明显，后部和下部较为薄弱；当髋关节伸直时，关节囊紧张，而髋关

节屈曲内收及轻度内旋时，关节囊松弛。

● 髋关节在屈曲、内收及轻度内旋时，受到向后力的作用时，容易发生后脱位。

● 人工关节置换术后，避免该体位。屈髋不得超过90°，内收和内旋不得超过中立位。不作使髋关节屈曲90°

以上的日常生活活动，如系鞋带、屈髋地下取物，下蹲等动作。

● 人工关节置换术后，正确的体位是：卧位，髋关节冠状面上轻度外展、矢状面上伸展，水平面上中立位。坐

位，背部后仰伸髋或微微屈髋伸膝。

有两个位置容易引起术后髋关节脱位。

● 过度的屈曲、内收和内旋可引起关节后脱位，通常见于病人坐在低凳，试图站立时；

● 伸直位过度内收和外旋引起前脱位，多见于前方入路，或假体位置过于前倾者。

2.股骨上端的骨小梁系统

股骨头上端主要形成四组骨小梁，其排列方向沿股骨的主应力方向。

● 主抗压骨小梁群：由股骨体内侧向股骨头上部走行。

● 主抗张骨小梁群：由股骨体外侧向股骨头内侧走行。

● 次抗压骨小梁群：由股骨体内侧向股骨大转子走行。

● 大转子骨小梁群：由股骨大转子下方向上方走行。

Ward三角：是由股骨上段的主抗压骨小梁、主抗张骨小梁和次抗压骨小梁构成的骨密度降低区，其间充满疏松结缔组织。

这四组骨小梁群对股骨头承重具有重要作用。在更年期后及老年发生骨疏松时，其消失的顺序是从最次要的骨小梁群开始的。

● 大转子骨小梁群

● 次抗压骨小梁群

● 主抗张骨小梁群

● 主抗压骨小梁群

3.髋关节静力学

（1）双腿站立时的静力学分析

两腿站立期间，身体的重力线通过两侧股骨头连线之后，髋关节通过关节囊和韧带的稳定就能保持直立，不需要肌肉活动产生力矩。直立时每个股骨头上作用力的大小约是人体重量的1/3。如果髋关节周围肌肉收缩来保持身体的直立，这个力的增加将与肌肉的活动成正比。

（2）单腿站立时的静力学分析

单腿站立时，站立侧股骨头承重约为体重的4倍。人体在单腿站立时可认为是一个类似杠杆的结构。股骨头是杠杆的支点，在冠状面，由股骨头到髋外展肌的力臂与其到骨盆侧的重力臂的比约为1：3，故两端的承重比为3：1，即外展肌需承受3倍于体重的重量。

4.髋关节动力学

（1）行走时股骨头上产生的关节反应力

行走时，股骨头受力受步行加速度的影响。正常情况下，在步行的支撑期足跟着地时，股骨头受力约为体重的5.8倍。在跑跳时，股骨头的承重可达体重的10倍或更多

（2）性别差异

当行走时，股骨头上可产生两个力的峰值：在男性，一个峰值是足跟着地时，达体重的4倍；足尖离地前出现的第二个峰值，可达体重的7倍。在女性，力的模式基本相等，但大小略低。

（3）手杖与支具对髋关节反作用力的影响

行走时使用手杖，应使用疼痛或作了手术后的髋部对侧的手，这样减少了疼痛关节股骨头上的力。