踝关节运动学

踝关节运动学学习内容一、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、足和足弓一、踝关节组成与运动方向即距骨小腿关节，又称距上关节或胫距关节。（一）组成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。2.关节头：由距骨体上关节面和距骨两侧的关节面所组成。关节面的形状为滑车状。（二）运动方向绕额状轴:跖屈（繃脚尖）背伸（勾脚尖）正常背伸至70o，跖屈至140o，约有70o的活动范围。绕足的矢状轴:内翻外翻二、踝关节功能解剖（一）骨与踝关节、足部有关的骨共有26块（单侧）。1块胫骨、1块腓骨、7块跗骨（包括距骨，跟骨，足舟，内侧、中间、外侧楔形骨，骰骨）、5块跖骨、14块趾骨（分基节骨，中节骨，末节骨）。（二）踝关节的韧带踝关节的主要韧带有：1内侧韧带：呈三角形，称三角韧带。该韧带的特点是强而有力。其作用主要是限制足过度外翻。2.外侧韧带：（1）距腓前韧带在踝关节跖屈位可限制足内翻活动，在踝关节中立位时，对抗距骨向前移位。（2）距腓后韧带可限制踝关节过度背伸活动。（3）跟腓韧带在踝关节90o位限制足内翻活动。概括起来，外侧韧带的主要作用是防止足、踝的内翻幅度。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。（三）肌1.使踝关节运动的肌主要是：（1）跖屈：有小腿三头肌、踇长屈肌、趾长屈肌、胫骨后肌、腓骨长肌和腓骨短肌等。（2）背伸：有胫骨前肌、踇长伸肌、趾长伸肌和第三腓骨肌等。（3）内翻：有踇长屈肌、趾长屈肌、胫骨后肌和胫骨前肌。（4）外翻：有趾长伸肌、第三腓骨肌、腓骨长肌和腓骨短肌等。2.踝关节运动肌群的功能特征踝关节肌在工作时，具有与其功能相适应的特征：（1）跖屈肌所作的功远大于背伸肌。（2）跖屈肌有对抗踝背伸与足外翻的作用。（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。（四）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排列着有：（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。（五）深筋膜、腱鞘和滑膜囊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。（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。跖腱膜作为足弓的弓弦，是足弓维持与保护的重要组织。2.腱鞘与滑膜囊（1）腱鞘踝部腱鞘分布于其前部、前内侧部、前外侧部后部前部腱鞘有：胫前肌腱鞘、坶伸长肌腱鞘及趾伸长肌腱鞘。前内侧腱鞘有：胫后肌腱鞘、屈坶长肌及屈趾长肌腱鞘。外侧：腓骨长肌、腓骨短肌共有一鞘。后方有：跟腱鞘。2.滑囊足部的滑液囊较大的有：(1)跟骨皮下滑液囊：在跟骨后面和跟踺的浅面。(2)跟腱滑液囊：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。(五)腓骨的作用腓骨参与踝穴的组成，且还具有以下作用：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。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。足弓对各种地面的适应性（一）踝关节的运动范围踝关节轴线胫骨及距骨关节面弧踝关节活动度1.背屈与跖屈即距骨在其横轴上旋转。距骨头体在矢状面上背屈与跖屈★踝关节屈伸同时伴有距骨下关节(跟距及距舟)和跗中关节(距舟、跟骰)活动及距骨在踝穴中前后滑动。★跖屈时距骨内旋，背屈时外旋。2.内翻与外翻即跟骨在通过距下关节的斜行纵轴上内旋与外旋总之，踝关节的屈伸运动与距下关节和足的运动是联合的。当踝跖屈时足内翻、内旋，踝背伸时足外翻、外旋。踝跖屈时足内侧缘抬高，外侧缘降低，足尖朝内称之为旋后。踝背伸时足外侧缘抬高，内侧缘降低，足尖朝外称之为旋前。（二）踝关节的负荷★踝关节的负荷与其关节面接触面积的大小有关。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；负重期的推进期，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的大小。有轻度倾斜，关节面所受到的应力会因为承重面积变小而明显增加。(三)踝关节的稳定性机制踝关节的稳定性因素：骨、韧带、肌力及重力等。首先，踝穴结构至关重要，距骨体呈楔形，与踝穴相适应，且宽的一端在前，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方向均向下及后行，均有阻止距骨后移加的作用。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．背屈时的稳定性跖屈大于背屈。屈的控制因素有骨、韧带及肌肉。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，阻止踝进一步的背屈。2．跖屈时的稳定性跖屈时，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。距骨在踝穴中，胫骨前后唇阻止距骨前后移动和过度屈伸。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。（四）踝关节的生物力学特性★正常步态时，踝关节的反作用力等于或大于髋关节、膝关节，但因踝关节的负重面积大，经踝关节传导的单位面积上的应力却低于髋或膝关节。★踝关节在跳跃活动中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。如果，踝关节具有足够的力量，便可“提前”参与“工作”，从而缩短整个动作完成的时间，提高动作的速率。如在跳高时，起跳腿踝关节及时、充分的提蹱，可提高身体重心的初始高度，并直接影响到腾空后的姿势和效果。★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、足和足弓足是由26块骨以及关节、肌肉、韧带、神经、血管等构成的一个整体。(一)骨关节1.跟距关节：完成足部的内翻与外翻。2.距舟关节：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形状。5.跗跖关节：由三个楔骨与骰骨与五个跖骨组成的关节，仅为平面微动关节。6.跖趾关节：跖骨与趾骨组成的关节共有五个。(二)足的分部足可分为前、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。（三）足部韧带主要有：跟舟跖侧韧带、跖长韧带、跟骰跖侧韧带(跖短韧带)跖骨头横韧带等。1．跟舟跖侧韧带亦称弹簧韧带或跳跃韧带，其结构宽而厚，坚强有力，为足部最重要的韧带。形成足弓最重要的距骨主要依靠此韧带的支持。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的纵弓。3．跖骨头短韧带此韧带紧连五个跖骨头，位跖侧。支持诸跖骨所形成的横弓，防止跖骨头分离。(四)足部肌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。但总的作用与足弓的维持有关。2.足外肌分别来自小腿的前、后及外侧间隔。足的活动除足内肌外，主要还借许多足外肌的协同作用来完成。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、伸坶及趾肌和屈跗及趾肌等，均协同完成足的站立、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子骨与第五跖骨头负载，再传至地面。足底着力点（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。维持足弓的因素3.足弓的功能主要功能有：（1）支持体重（详见足的功能）（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。在行走，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。(六)足的功能1．支持作用足在站立或活动时均起支持作用。如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、韧带为足负重和支持的必要条件。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。（七）足的运动足主要有背伸、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。在蹠屈时，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。