正常关节的解剖与生理

第三节　正常关节的解剖与生理

骨与骨之间借纤维结缔组织、软骨等相连形成关节或骨连结。依关节的构造及可动性的大小，通常将关节分为不动关节和动关节。

一、不动关节

不动关节或无腔关节是两骨间借实体的结缔组织牢固地连结。不动关节可分为纤维连结和软骨连结两种类型。

1．纤维连结　两骨间借纤维组织相连，纤维连结有以下三种类型:

(1)缝　相邻颅骨的边缘，借纤维结缔组织相连，呈锯齿状或平直状，随年龄增长，缝可骨化，成为骨性结合。

(2)嵌合　是一种特化的纤维连结，出现在牙槽与牙之间，使牙齿固定在牙槽内。

(3)韧带连结　两骨间被短的骨间韧带或膜状结缔组织连结在一起，通常两骨间可作轻微的运动，如椎骨棘突间的棘间韧带、前臂骨间膜等。

2．软骨连结　两骨间借软骨连结，根据软骨组织的种类不同，分为两种:

(1)透明软骨结合　是相邻的骨之间借透明软骨紧密连结，如蝶骨与枕骨间的蝶枕结合、长骨的干与骺之间的骺软骨、髋骨间的结合等。透明软骨结合发育到一定年龄就骨化成为骨性结合。

(2)纤维软骨联合　是两骨间借纤维软骨连结，多位于人体中线区，如相邻两椎体之间的椎间盘以及两耻骨之间的耻骨联合等。这种结合一般终生不骨化。

二、动关节

动关节也称有腔关节或滑膜关节，是骨连结高度分化的形式。两骨间有裂隙，相接触的关节面覆盖有光滑的关节软骨，裂隙周围借结缔组织相连结。

1．滑膜关节的基本结构　滑膜关节具有关节面、关节囊和关节腔。这些结构是每个滑膜关节所具有的基本结构。

(1)关节面　关节面相对者一般为一凹一凸，凸者为关节头，凹者为关节窝，头和窝表面覆有关节软骨。关节软骨表面光滑，深部则与骨的关节面紧密结合。关节软骨的厚度根据关节的功能不同和不同年龄而有所差异，即使在同一关节的不同部位也不尽相同，使相应的两关节面更加适应，通常为2～7mm。关节软骨具有弹性，能承受负荷和吸收震荡，减轻运动时的震荡和冲击。

(2)关节囊　由纤维结缔组织构成，附着于关节面周围及其附近的骨面上，与骨膜相融合，密封关节腔，结构上可分为内、外两层。纤维层为关节囊的外层，由致密的纤维结缔组织构成，有丰富的血管、淋巴管和神经供给。各个关节纤维层的厚薄和松紧不尽相同，即使在同一个关节的不同部位也不一样。纤维层的局部增厚所形成的韧带，可加强骨与骨之间的连接，并能限制关节的过度活动。滑膜由平滑光亮、薄而柔润的疏松结缔组织构成，紧贴于纤维层的内面，附着于关节软骨的周缘。滑膜层衬于关节内除关节软骨、关节唇和关节盘以外的所有结构上。滑膜层内有血管、淋巴管和神经供应，可分泌一种黏稠的、类似蛋清样的液体，即滑液。滑液具有润滑和营养关节软骨、关节唇和关节盘的功能。

(3)关节腔　是关节囊的滑膜层和关节软骨共同围成的密闭腔隙，腔内有少量液体，可减少关节运动时关节面之间的摩擦。关节腔内为负压，对维持关节的稳定性有一定作用。

2．滑膜关节的辅助结构　滑膜关节除具备上述基本结构外，某些关节为适应其特殊运动功能，可有韧带、关节盘、关节唇等特殊结构出现，以增加关节的灵活性或稳固性。

(1)韧带　是连于相邻两骨之间的致密纤维结缔组织束，可加强关节的稳固性。关节囊外的称囊外韧带;位于关节囊内的称囊内韧带，被滑膜包绕。

(2)关节内软骨　有关节盘和关节唇。关节盘是位于两关节面之间的纤维软骨板，其周缘附着于关节囊，把关节腔分为两部分，使两个关节面更为适合，且增加了关节的稳定性，减少冲击和震荡。此外，两个腔可产生不同的运动，从而增加了运动的形式和范围。半月板的功能与关节盘相似，只是形状不同而已。关节唇是附着于关节窝周缘的纤维软骨环，可加深关节窝，增大关节面，有增加关节稳固性的作用。

(3)滑膜翳和滑膜囊　有些关节的滑膜表面积大于纤维层，以致滑膜重叠卷褶，并突向关节腔面形成滑膜翳。其内含有脂肪和血管，即成滑膜脂垫。在关节运动时，关节腔的形状、容积、压力发生改变。滑膜脂垫可起调节或充填作用，同时也扩大了滑膜的面积，有利于滑液的分泌和吸收。如果滑膜从纤维层缺如处或薄弱处作囊状膨出，充填于肌腱与骨面之间，则形成滑膜囊，可减少肌肉活动时与骨面之间的摩擦。

3．滑膜关节的运动　关节面的形态、运动铀的多少和方向，决定着滑膜关节的运动形式和范围。滑膜关节的运动形式基本上可依照关节的三种轴，分为三组拮抗的动作。

(1)屈和伸　屈、伸通常是关节绕冠状轴的运动。运动时相关节的两骨互相靠拢，角度减小称屈;相反，角度加大称伸。

(2)内收和外展　内收和外展通常是关节绕矢状轴的运动，运动时骨向身体正中矢状面靠拢者称收，远离身体正中矢状面者称外展。

(3)旋内和旋外　关节环绕其垂直轴进行的运动，称旋转。骨的前面向内侧旋转时，称旋内;反之，向外侧旋转时，称旋外。

另外，有些关节还可以进行环转，关节头在原位转动，骨的远端做圆周运动，即为屈、外展、伸和内收的依次连续运动。

三、中轴骨的连结

中轴骨的连结包括脊柱、胸廓和颅骨的连结。

1．脊柱　位于背部正中，由24块椎骨、骶骨、尾骨借软骨、韧带和关节连结而成。

(1)椎体间连结　由相邻椎体借椎间盘、前纵韧带和后纵韧带相连结。

1)相邻两个椎体间借纤维软骨盘—椎间盘牢固地连结。盘的中央部分是柔软而富有弹性的胶状物质，称髓核，是胚胎时脊索的遗迹;盘的周围部分，是多层纤维软骨呈同心圆排列组成的纤维环，富于坚韧性，限制髓核向周围膨出。椎间盘坚韧，又富弹性，在承受压力时被压缩，除去压力后复原，具有“弹簧垫”缓冲震荡的作用。椎间盘还允许脊柱作少量的屈伸和侧屈等运动。当脊柱向前弯曲时，椎间盘的前份被挤压变薄，后份增厚，伸直时又恢复原状。脊柱各部的椎间盘厚薄不同，脊柱胸段最薄，颈部和腰部相对较厚。纤维环前厚后薄，故在腰椎间盘损伤、纤维环破裂时髓核容易从后外侧脱出，突入椎管或椎间孔，可产生压迫脊神经引起腰腿痛的症状。

2)前纵韧带位于椎体的前面，很坚韧。前纵韧带有防止脊柱过伸和椎间盘向前脱出的作用。

3)后纵韧带位于椎体后面，细而坚韧，后纵韧带的作用为限制脊柱过分前屈。

(2)椎弓间的连结包括椎弓间和各突起间连结。

1)黄韧带　为连接相邻两椎弓板间的韧带，由弹性纤维构成，活体上呈黄色。它将一系列叠瓦状椎弓板连为一体，参与椎管后壁和外侧壁的构成，也有限制脊柱过分前屈的作用。

2)棘间韧带　介于相邻两棘突间。

3)棘上韧带　连结胸、腰、骶椎各棘突尖之间的纵行韧带，其前方与棘间韧带融合。在颈部，从颈椎棘突尖向后扩展成三角形板状的弹性膜，称项韧带。项韧带起肌间隔作用，供肌肉附着，向上附着于枕外隆凸及枕外嵴，向下达第7颈椎棘突并续于棘上韧带。

4)关节突关节　由相邻椎骨的上、下关节突的关节面构成，属平面关节，只能作轻微滑动，但各椎骨之间的运动总和却很大。

(3)寰椎与枕骨及枢椎的关节

1)寰枕关节　由枕骨髁与寰椎上关节凹组成，属联合关节，可使头部作俯仰、侧屈及环转运动。

2)寰枢关节　包括下述两个关节，即由寰椎下关节面与枢椎上关节面构成的寰枢外侧关节，以及由枢椎齿突与前方的寰椎前弓后面的关节面及与后方架于两侧块之间的寰椎横韧带构成的寰枢正中关节。寰椎横韧带有防止齿突向后方脱出的作用。寰枢关节沿齿突尖的垂直轴，使头部连同寰椎进行回旋运动。

2．胸廓　由12块胸椎、12对肋、1块胸骨，借关节、软骨和韧带等连结而成。

(1)肋椎关节　是由肋的后端与胸椎连结而成，包括两部分，即由肋头关节面与椎体肋凹构成的肋头关节，以及由肋结节关节面与横突肋凹构成的肋横突关节。

(2)肋与胸骨的连结　第1肋软骨与胸骨柄肋切迹的连结为软骨结合。第2～7肋软骨分别与胸骨相应的肋切迹构成肋胸关节。第8～10肋软骨的前端不与胸骨构成关节，而是相互连结，形成一个软骨性的肋弓。

3．颅骨的连结　各颅骨之间，多数以缝或软骨直接相连，连结较为牢固。随着年龄的增长，软骨结合骨化而成为骨性结合，有的缝也可发生骨化。颞下颌关节又名下颌关节，是由下颌头与颞骨的下颌窝和关节结节构成。关节囊松弛，其外侧有外侧韧带(颞下颌韧带)增强。囊内有关节盘，呈椭圆形，将关节腔分隔成上、下两层，其周缘与关节囊相连。颞下颌关节属联合关节，双侧同时运动，可使下颌骨作上提、下降、前移、后退及侧方运动。

四、四肢骨的连结

四肢骨的主要功能是运动，连结形式以滑膜关节为主。人类由于直立，上肢从支持功能中解放出来，成为劳动的器官，因而上肢关节以运动的灵活性为主。下肢还具有支持身体的重要作用，所以下肢关节则以运动的稳定性为主。

1．上肢骨的连结　包括上肢带骨的连结和自由上肢骨的连结。

(1)上肢带骨的连结

1)胸锁关节　是由锁骨的内侧端与胸骨的锁骨切迹构成，是上肢与躯干连结的唯一关节。其活动虽小，但由于锁骨将肩胛骨撑向后外，大大地扩大了上肢的活动范围。上肢带以此关节为支点，可做上下、前后、环转及旋转运动。

2)肩锁关节　是由锁骨外侧端与肩峰构成。在锁骨与肩胛骨喙突之间有一条坚强的喙锁韧带，它不仅能防止肩胛骨的内移，且能限制其下降，为稳定肩锁关节的重要结构。

(2)自由上肢骨连结

1)肩关节　是由肱骨头与肩胛骨的关节盂构成，关节盂的周缘镶有关节唇，使关节窝略为加深。肩关节囊极为松弛，关节腔宽大，囊附着于关节盂的周缘和解剖颈。关节囊内有肱二头肌长头腱通过，滑膜包绕该腱形成肱二头肌长头腱滑液鞘。在肩关节的上方有连结喙突与肩峰之间的喙肩韧带。此韧带与喙突和肩峰共同构成喙肩弓，有防止肱骨头向上脱位的功能。

肩关节为全身最灵活的关节，可做屈、伸、收、展、旋内、旋外以及环转运动。肩关节的灵活性有它一定的形态基础，关节盂小而浅，其面积仅为肱骨头关节面的1/4～1/3，关节头活动时受限制小，关节囊薄面松弛，韧带少且弱，关节腔大而宽。肩关节的稳定性在很大程度上取决于关节周围大量肌肉的主动收缩，但关节囊的前下部无肌腱及韧带增强，是一薄弱处。在上臂外展外旋的情况下，肱骨头大部脱离关节盂的骨面，抵接关节囊的前下部。此时在外力作用下，如向后跌倒，一侧手掌或肘部着地，则易发生肩关节前下脱位(图5－13)。

图5－13　肩关节

2)肘关节　是一个复关节，即由肱尺、肱桡、桡尺三个关节包在一个关节囊内所形成，肱骨滑车与尺骨滑车切迹构成肱尺关节，只能作屈伸运动;肱骨小头与桡骨头关节凹构成肱桡关节，运动受另两关节的制约;尺骨的桡切迹与桡骨头环状关节面构成桡尺近侧关节，只能做旋转运动(图5－14)。

图5－14　肘关节

肘关节关节囊的纤维层在前后方薄弱，而两侧增厚形成侧副韧带。尺侧副韧带呈三角形，起自肱骨内上髁，作扇形向下止于尺骨滑车切迹的边缘。桡侧副韧带自肱骨外上髁向下止于桡骨环状韧带。桡骨环状韧带两端附着于尺骨桡切迹的前、后缘，连同切迹，组成一个完整的骨纤维环，此环上口大而下口小，容纳桡骨头，故桡骨头能在环内沿纵轴旋转而不易下脱。幼儿时，桡骨头尚在发育之中，环状韧带松弛，在肘关节伸直位牵拉前臂时桡骨头下移并被环状韧带卡住，则发生桡骨头半脱位。

3)前臂骨的连结　桡、尺骨借桡尺近侧关节、桡尺远侧关节以及前臂骨间膜相连。

桡尺近侧关节:在肘关节已述。

桡尺远侧关节:是由尺骨头的环状关节面和桡骨的尺切迹，以及尺骨头的下面与关节盘的上面共同构成。关节盘为三角形，其尖附着于尺骨茎突的根部，底连于桡骨的尺切迹下缘，上面与尺骨头相接，下面参与构成桡腕关节。桡尺近侧、远侧关节是联合关节。运动时，桡骨旋到尺骨前方，出现手背向前，桡骨与尺骨交叉，称为旋前;反之，当手背向后，桡尺两骨并列时，称为旋后。旋前、旋后运动的范围可达180°，其中以旋后运动幅度为大。

前臂骨间膜:为一坚韧的纤维膜，连结桡、尺骨的骨间缘，其纤维主要由桡骨斜向下内至尺骨，与两骨间的动力传递有关。当前臂处于半旋前位时，骨间膜最紧张，这也是骨间膜的最大宽度。因此，在前臂骨骨折时，应将前臂固定于半旋前位，防止骨间膜的挛缩，以免愈合后影响前臂的旋转功能。

4)手骨的连结　包括桡腕关节、腕骨间关节、腕掌关节、掌指关节和手指间关节。

桡腕关节:又称腕关节。是由桡骨下端的腕关节面和关节盘的下面作成关节窝，舟、月、三角骨联合组成关节头。关节囊较薄，四周均有韧带增强。桡腕关节可做屈、伸、收、展以及环转运动。由于桡腕掌侧韧带较背侧韧带坚韧，故腕的后伸运动受到限制。桡骨茎突较尺骨茎突低，因而外展比内收的幅度小。

腕骨间关节:是由近侧列腕骨与远侧列腕骨构成，在功能上是桡腕关节的一部分，即轻度屈伸腕在桡腕关节进行，而极度屈伸则有腕骨间关节参加。

腕掌关节:是由远侧列腕骨与5块掌骨底构成，其中拇指腕掌关节是由大多角骨与第1掌骨底单独构成，关节腔独立，能作屈、伸、收、展、环转及对掌运动。对掌运动是拇指尖与其余四指指尖掌侧面相接触的运动，因此使拇指具有特殊的灵活性。该关节是拇指也是上肢的重要关节之一。若拇指严重损伤而必须切除时，只要保留第1掌骨底1～2cm，即保留这个关节囊，就有再造拇指的基础。

掌指关节:是由掌骨头和近节指骨底构成，一般可做屈、伸、收、展及环转运动。手指的收、展是以中指的正中线为轴。

指骨间关节:仅能做屈、伸运动。

2．下肢骨的连结包括下肢带骨的连结和自由下肢骨的连结。

(1)下肢带骨的连结

1)骶髂关节　是由骶骨和髂骨的耳状面构成。关节面凹凸不平，结合十分紧密，关节囊紧张并有坚强的韧带，在一定程度上限制其活动。

2)耻骨联合　是由左、右耻骨联合面借纤维软骨连结而成。耻骨联合有一定的可动性，对于女性分娩时盆腔径线的增大有一定的意义。

3)骨盆　是由左、右髋骨及骶尾骨连结而成。骨盆以界线分为上、下两部，上部为大骨盆，下部为小骨盆。界线是由骶骨的岬向两侧，经弓状线、耻骨梳、耻骨结节至耻骨联合上缘围成的环形线。

4)骨盆的固有韧带　骶结节韧带呈扇形，由髂骨和骶尾骨的背侧面连到坐骨结节的内缘。骶棘韧带略呈三角形，起自骶尾骨的外侧，集中止于坐骨棘。两条韧带与坐骨大、小切迹共同围成坐骨大孔和坐骨小孔，有肌肉、血管、神经等通过。闭孔膜封闭闭孔，其上部与闭孔沟围成闭膜管，有神经、血管通过。

(2)自由下肢骨的连结

1)髋关节　是由髋臼和股骨头构成，为典型的杵臼关节。股骨头的关节面约达球形的2/3，除股骨头凹以外全有关节软骨覆盖。髋臼的关节面限于月状面部分，月状面中央的凹陷处为脂肪组织所填充。髋臼周缘有髋臼唇附着，以增加臼的深度并缩小其周缘的口径，从而紧抱股骨头，使关节更加密闭，增强了关节的稳定性。

关节囊紧张而坚韧，上方附着于髋臼周缘;下方在前面到达转子间线，后面附于股骨颈，附着线高于转子间嵴约1．25cm。由于股骨颈后面有一部分在关节囊外，故股骨颈骨折可分为囊内、囊外或混合性骨折。关节囊周围有韧带加强，其中以前方的髂股韧带最为强大。髂股韧带起自髂前下棘，向下呈“人”字形，经关节囊前方止于转子间线。此韧带除增强关节囊外，还可限制大腿过伸，对维护人体直立姿势有很大作用。关节囊后下部较薄弱，脱位时，股骨头易向下方脱位。关节囊内有股骨头韧带，连结于股骨头凹和髋臼横韧带之间，为滑膜所包被，内含营养股骨头的血管。

髋关节可做屈伸、收展、旋内、旋外以及环转等运动，但运动幅度较肩关节小(图5－15)。

图5－15　髋关节

2)膝关节　是人体最大最复杂的关节，由股骨下端、胫骨上端和髌骨组成。

髌骨与股骨的髌面相接，股骨的内、外侧髁分别与胫骨的内、外侧髁相对。膝关节的关节囊薄而松弛，附于各关节面的周缘，周围有韧带加固，以增加关节的稳定性。囊的前壁有股四头肌腱和髌骨，以及起于髌骨下缘、止于胫骨粗隆的髌韧带，它是股四头肌腱的下续部分。囊的外侧有索状的腓侧副韧带，上方附着于股骨外上髁，下方附着于腓骨头，与关节囊之间留有间隙。囊的内侧有胫侧副韧带，起自股骨内上髁，止于胫骨内侧髁的内侧面，与关节囊和内侧半月板紧密结合，胫侧副韧带和腓侧副韧带在伸膝时紧张，屈膝时松弛，半屈膝时最松弛，因此，半屈膝时允许膝关节作少许内旋和外旋运动。囊的后壁有腘斜韧带，起自胫骨内侧髁，斜向上外方，与关节囊融合，止于股骨外上髁，可防止膝关节过度前伸。

此外，关节腔内还有由滑膜衬覆的膝交叉韧带，膝交叉韧带有前、后两条:前交叉韧带起自胫骨髁间隆起的前方，斜向后上外方，附着于股骨外侧髁的内侧面;后交叉韧带起自胫骨髁间隆起的后方，斜向前上内方，附着于股骨内侧髁的外侧面。膝交叉韧带牢固地连结股骨和胫骨，可防止胫骨向前、后移位。前交叉韧带在伸膝时最为紧张，能防止胫骨前移。后交叉韧带在屈膝时最为紧张，可防止胫骨后移。

在股骨内、外侧髁与胫骨内、外侧髁的关节面之间，垫有两块由纤维软骨构成的半月板，分别称为内侧半月板和外侧半月板。半月板下面平坦，上面凹陷，外缘厚，内缘薄;两端借韧带附着于胫骨髁间隆起。内侧半月板较大，呈“C”形，前端窄后份宽，外缘与关节囊及胫侧副韧带紧密相连。外侧半月板比较小，近似“O”形，外缘亦与关节囊相连，但囊和腓侧副韧带之间隔有腘肌腱。半月板的存在可使关节面适合，既增大了关节窝的深度，使膝关节稳定，又可同股骨髁一起对胫骨作旋转运动，此外还有缓冲压力、吸收震荡，起弹性垫的作用。

关节囊的滑膜宽阔，附着于各骨关节面周缘，除关节软骨和半月板以外，覆盖关节内所有结构。滑膜在髌骨上缘以上，沿股骨下端的前面，向上突出于股四头肌腱的深面，达5cm左右，形成髌上囊，与关节腔相通。在髌骨下方中线的两侧，滑膜层部分突向关节腔内，形成一对翼状襞，襞内含有脂肪组织，充填于关节腔内的空隙。

膝关节主要做屈、伸运动，屈可达130°，伸不超过10°。一般来说，关节的屈指的是两骨向腹侧面靠拢;而在膝关节则相反，小腿向后，向大腿靠拢的运动称为屈，反之则称为伸。膝在半屈位时，小腿尚可作少许的旋转运动。半月板的形态和位置，随膝关节的运动而改变，由于半月板随膝关节运动而移动，因此，在做剧烈运动时可造成损伤(图5－16、17)。

图5－16　膝关节(前面观)

图5－17　膝关节(后面观)

3)胫腓连结　胫、腓两骨的连结紧密，上端由胫骨外侧髁的腓关节面与腓骨头构成微动的胫腓关节;两骨干间有坚韧的小腿骨间膜连结;下端借纤维构成坚强的胫腓连结。所以，小腿两骨间活动度甚小。

4)足关节　包括距小腿关节、跗骨间关节、跗跖关节、跖骨间关节、跖趾关节和趾骨间关节。

距小腿关节:亦称踝关节，由胫、腓骨的下端与距骨滑车构成。关节囊附着于各关节面的周围，其前、后壁薄而松弛。两侧有韧带加强，内侧韧带(又名三角韧带)，起自内髁尖，向下呈扇形展开，止于足舟骨、距骨和跟骨，很坚韧;外侧有3条独立的韧带，前为距腓前韧带，中为跟腓韧带，后为距腓后韧带。3条韧带均起自外髁，分别向前、向下、向后内，止于距骨和跟骨，均较薄弱。踝关节能作伸、屈运动。足背向小腿前面靠拢为踝关节的伸，称背屈;足尖下垂为踝关节的屈，称跖屈。距骨滑车前宽后窄，当背屈时，较宽的滑车前部嵌入关节窝内，关节较稳定;跖屈时，由于较窄的滑车后部进入关节窝内，于是足能作轻微的侧方运动，此时关节不够稳定，故踝关节扭伤多发生在跖屈的情况下。

跗骨间关节:为跗骨诸骨之间的关节，数目较多，以距跟关节(距下关节)、距跟舟关节和跟骰关节较为重要。距跟关节和距跟舟关节在功能上是联合关节，运动时，跟骨与舟骨连同其余的足骨对距骨作内翻或外翻运动。足的内侧缘提起，足底转向内侧称内翻;足的外侧缘提起，足底转向外侧称外翻。内、外翻常与踝关节协同运动，即内翻常伴以足的跖屈，外翻常伴以足的背屈。

跗跖关节:是由3块楔骨和骰骨的前端与5块跖骨底构成，属平面关节，可作轻微滑动及屈、伸运动。

跖骨间关节:是由2～4跖骨底毗邻而构成，属平面关节，连结紧密，活动甚微。

跖趾关节:是由跖骨头与近节趾骨底构成，可做轻微的屈、伸和收、展运动。

趾骨间关节:由各趾相邻的两节趾骨的底与滑车构成，可作屈、伸运动。

5)足弓　跗骨和跖骨借关节连结而形成的凸向上的弓，称足弓:可分为前后方向的内、外侧纵弓和内外方向的一个横弓。足弓增加了足的弹性。