踝关节运动学

踝关节运动学一、踝关节组成与运动方向二、踝关节功能解剖三、踝关节生物力学四、足和足弓学习内容1.关节窝：呈叉状（又称踝穴），由胫骨下关节面、内踝关节面及腓骨外踝关节面共同围成，加强踝关节稳定性。2.关节头：由距骨体上和两侧关节面所组成，关节面呈滑车状，前宽后窄。一、踝关节组成与运动方向即距小腿关节，由胫腓骨远端关节面和距骨关节面共同构成。3、小腿骨间连接胫腓关节小腿骨间膜胫腓韧带联合4、足关节踝关节跗骨间关节跗跖关节跖趾关节趾骨间关节韧带：运动:屈、伸踝关节构成：胫、腓骨下端距骨滑车内侧韧带外侧韧带距腓前韧带距腓后韧带跗横关节跟骰关节跟舟关节分歧韧带跟舟足底韧带足底长韧带跗骨间韧带包括5、足弓定义：形态：作用：内侧纵弓：跟骨、舟骨、3块楔骨和内侧3块跖骨连结而成。外侧纵弓：跟骨、骰骨和外侧2块跖骨连结而成。横弓：骰骨、3块楔骨和根骨连结而成。弹性、保护绕额状轴:跖屈（绷脚尖）、背伸（勾脚尖）正常背屈至70o，跖屈至140o，约有70o的活动范围。绕足的矢状轴:内翻、外翻（二）踝关节的运动方向二、踝关节功能解剖（一）骨与足部、踝关节有关的骨每侧26块。1块胫骨、1块腓骨、7块跗骨（距骨，跟骨，足舟骨，内侧、中间、外侧楔形骨，骰骨）5块跖骨（第1-5跖骨）14块趾骨（分近、中、远节趾骨）踝关节的韧带主要有：1、内侧韧带：呈三角形，称三角韧带。该韧带强而有力，作用主要是限制足过度外翻。（二）踝关节的韧带2、外侧韧带：（1）距腓前韧带：踝关节跖屈位限制足内翻活动，踝关节中立位时对抗距骨前移。（2）距腓后韧带：可限制踝关节过度背屈活动。（3）跟腓韧带：在踝关节90o位限制足内翻活动。概括起来，外侧韧带主要作用是防止足、踝过度内翻。3.下胫腓韧带此韧带可分为胫腓前韧带、骨间韧带、下胫腓后韧带、下胫腓横韧带。其中骨间韧带是骨间膜的延续，最为坚固。下胫腓韧带亦有维持关节稳定的作用。1、使踝关节运动的肌主要是：（1）跖屈：有小腿三头肌、拇长屈肌、趾长屈肌、胫骨后肌、腓骨长肌和腓骨短肌等。（三）踝关节周围肌（2）背屈：有胫骨前肌、踇长伸肌、趾长伸肌等。（3）外翻：有趾长伸肌、腓骨长肌和腓骨短肌等。（4）内翻：有踇长屈肌、趾长屈肌、胫骨后肌和胫骨前肌。踝关节肌在工作时，具有与其功能相适应的特征：（1）跖屈肌所作的功远大于背屈肌。（2）跖屈肌有对抗踝关节背屈与足外翻的作用。（3）腓骨长肌腱和胫骨前肌腱在足底部共同形成“腱环”，有维持足横弓的作用。2、踝关节运动肌群的功能特征（四）踝关节周围肌腱1、后面：跟腱。最粗大，易于识别。2、前面：有胫骨前肌肌腱，是前面所有肌腱中最粗大者。胫骨前肌由内向外依次有：（1）踇长伸肌肌腱；（2）趾长伸肌肌腱；（3）第三腓骨肌腱；（4）腓骨肌腱：位于外踝后方；（5）胫骨后肌肌腱：位于内踝后方。1、深筋膜主要作用之一是形成支持带、跖腱膜等。（1）支持带：支持带是深筋膜增厚所形成又称假性韧带，主要起约束肌腱的作用。（五）深筋膜、腱鞘和滑膜囊（2）跖腱膜：为足底深筋膜在足底中间部增厚所成。跖筋膜似一弓弦，张于足的纵弓上。人在直立或负重时弓弦就绷紧，对维持足弓起着重要的作用。是维持与保护足弓的重要结构。2、腱鞘与滑膜囊（1）腱鞘前部腱鞘有：胫前肌腱鞘、拇长伸肌腱鞘及趾长伸肌腱鞘。前内侧腱鞘有：胫后肌腱鞘、拇长屈肌及趾长屈肌腱鞘。外侧：腓骨长肌、腓骨短肌共有一鞘。后方有：跟腱鞘。2、滑膜囊足部较大的滑膜囊有：（1）跟骨皮下滑膜囊：在跟骨后面和跟腱的浅面。（2）跟腱滑膜囊：位于跟腱止端和跟骨后面上部之间。在日常生活中，鞋履不平整产生摩擦时，可促使皮下滑膜囊引发炎症。运动训练中过度训练，也可导致慢性滑囊炎的发生。腓骨参与踝穴组成，还具有以下作用：1．负重功能：负重时，负荷由距骨传至腓骨，约承受体重的1/6。2．腓骨缺损时的影响：腓骨被部分切除后，胫腓下关节韧带出现松弛，引起踝关节不稳，最终将导致骨骼发育障碍及创伤性关节炎。3．外踝的功能：保证关节相对稳定。（五）腓骨的作用三、踝关节生物力学踝关节与足部的一系列关节加上膝关节的旋转轴构成了一个有三个自由度的关节，使足部在任何位置可适应不同的不平整的路面行走。（一）踝关节的运动范围踝关节屈伸范围70°-80°，正常背屈20°-30°，跖屈30°-50°。（二）踝关节的负荷静止情况下以全足放平站立负重时，踝关节承受的压缩应力相当于体重的2倍；以前足站立时相当于体重的3倍；负重的前进期，关节面受到的应力相当于体重的5倍左右。距骨在踝穴内有无倾斜，会通过影响关节面接触面积而影响关节所受应力大小。轻度外斜时，关节面所受到的应力会因为承重面积变小而明显增加。踝关节负荷与其关节面接触面积大小有关。(三)踝关节的稳定性机制首先，踝穴结构至关重要，距骨体呈楔形，且前宽后窄，可有效地阻止距骨后移和向侧方移动。其次，大多数踝关节周围的韧带和肌腱均向下及后行，可阻止距骨后移。再者，在踝部韧带及骨有对抗肌力与重力的作用，可以阻止小腿骨的移位。1、背屈时稳定性：背屈时距骨颈上面与胫骨远端关节前唇接触，关节囊后部拉紧，后侧韧带及肌肉紧张，阻止踝关节进一步的背屈。2、跖屈时稳定性：跖屈时，距骨后结节接触后唇，阻止跖屈过度。前关节囊及侧副韧带前部分亦有阻止作用。3、横向稳定性：即侧方稳定性，其控制因素一是距骨体嵌入踝穴内，二是副韧带正好位于距骨侧方及下胫腓联合韧带，均可起到稳定作用。★正常步态时，踝关节反作用力等于或大于髋关节、膝关节，但因踝关节负重面积大，经踝关节传导的单位面积上的应力却低于髋或膝关节。★踝关节在跳跃活动的起跳和蹬地阶段起主要作用。踝关节力量的强弱直接决定完成动作时支撑整个身体的稳定性，包括决定上位环节作用的效率以及它参加工作的早晚。★跑步的蹬伸和缓冲时，踝关节的活动是由小腿三头肌肌腱的弹性形变与复原进行的。它可在腾空之前的制动阶段，通过肌腱的形变而储备能量。（四）踝关节的生物力学特性四、足和足弓(一)骨关节1、跟距关节：完成足内翻与外翻。2、距舟关节：也有足内翻、外翻功能，它与跟距关节有同一滑膜腔，又称跟距舟关节。3、跟骰关节：辅助足内、外翻。4、跗横关节：由距舟与跟骰两个关节构成，呈S形。5、跗跖关节：由三个楔骨与骰骨与五个跖骨组成的关节，为平面微动关节。6、跖趾关节：跖骨与趾骨组成的关节共五个。足可分为前、中、后三部。跖骨基底部以前为前部；楔部、跗中关节部（或称跗横关节）为中部；跟骨为后部。(二)足的分部（三）足部韧带2．跖长韧带亦称足底长韧带，呈带状四边形，强而有力，主要作用是协助维持足纵弓。3．跖骨头短韧带此韧带紧连五个跖骨头，支持诸跖骨形成的横弓，防止跖骨头分离。1．跟舟足底韧带亦称弹簧韧带或跳跃韧带，结构宽而厚，坚强有力，为足部最重要的韧带。距骨主要依靠此韧带支持。控制足部活动的肌来自足内肌及外肌。1、足内肌：多集中在足底，由浅到深可分四层，按其部位及起止点各有不同作用。但总作用与足弓维持有关。（四）足部肌2、足外肌分别来自小腿的前、后及外侧间隔。如腓骨长肌及胫骨前肌肌腱经足底，协同支持足弓；胫骨后肌、腓骨长短肌、伸拇、趾肌和屈拇、趾肌等，均协同完成足站立、起步、行走、跑跳等功能。（五）足弓由7块跗骨、5块跖骨及其关节、韧带、肌腱组成的向足背突出的弓形骨骼结构称足弓。1.足弓的分类：根据足弓位置及功能，将足弓分为纵弓和横弓。（1）纵弓：包括内侧纵弓和外侧纵弓两部分，均止于跟骨结节。①内侧纵弓:由跟、距、舟、三块楔骨及1-3跖骨组成。特点：弓高，弹性好，有缓冲作用，又称弹性足弓。②外侧纵弓：由跟、骰骨及4、5跖骨构成。跟骨内侧结节形成后支点。第五跖骨头为前支点。特点：弓较低，弹性差，主要作用是支载重力，又称支撑足弓。走路时，外侧足弓支载体重先于内侧足弓；站立时，支载体重，弓即变扁。距骨构成纵弓基柱，支载体重，下传至足弓。正常体重由跟骨结节、第一跖骨头及其下方的二跖骨与第五跖骨头负载，再传至地面。（2）横弓在前足的横切面上，由跗骨与跖骨排列而成，向前足背隆起的弓形。每足仅具弓形的一半，两足并拢时才形成全弓。2．足弓的支持足弓由肌腱、肌肉、筋膜、韧带及骨骼支持。纵弓的全部张力被胫骨后肌、屈趾长肌、腓骨短肌和腓骨长肌等所支持，大部分压力由跖筋膜与跖侧韧带所支持。主要功能有：（1）支持体重。（2）缓冲震荡：当身体跳跃或从高处落下着地时，足弓弹性起着重要的缓冲震荡的作用。行走时，足弓的弹性对身体重力下传和地面反弹力间的节奏也有着缓冲作用。（3）保护：足弓的拱形结构能保护足底的血管和神经免受压迫。3.足弓的功能1．支持作用：足在站立或活动时均起支持作用。站立时体重经踝至距骨，再经足弓分布于3个负重点。双足6个点成为强有力的支柱。以保证直立时足底支撑的稳固性。为支持体重，足必须具备结构上和位置上的稳定。前者适用于站立，主要依赖于骨骼排列与韧带。后者适用于运动，主要依赖于肌肉。因此，骨、肌肉、韧带为足负重和运动的必要条件。2．杠杆作用：足由静而动，由立而走，肌起重要作用。如单就某一关节而言，在活动中，不同的姿势可以构成不同形式的杠杆作用。（六）足的功能（七）足的运动足主要有背屈、跖屈、外展、内收、内翻（旋后）、外翻（旋前）等运动。其中有某些关节可另有不同运动如跖外展内收，趾伸屈等。实际上，跖屈背伸运动发生在踝关节。足的内外翻则在距下关节发生，跗横关节（距舟、跟骰、舟楔）并无真正内外翻作用，仅有侧方旋转。前足内翻外翻时，必伴随有内旋外旋。（八）足稳定性的维持1.骨性结构特点：足弓在稳定性方面所起作用很大。2.关节囊及韧带的加固以及肌肉收缩所产生的动力作用，均使足部结构非常稳定。3.足内肌和足内肌的作用：足内肌有帮助稳定足弓及抬高足弓的作用，足外肌本身对足弓就具有一定的影响。4.关节的影响：如距舟关节的接触面大小也对足的稳定性有影响。在趾屈时，距舟关节接触面变大而相对稳定。（九）足的生物力学★足与踝常协同运动，但有别于踝，具有其独特性。★作为下肢整体的一个组成部分：足在需要时变成一单独的固体单位，为一刚体，而在需要赤足爬攀时又十分灵活柔顺。行走时即足的活动处于刚体与灵活易弯这二个极端状态之间。★足的结构必须适合各种动作需要，其生物力学很复杂。