踝關(guān)節解剖和活動(dòng)

1、結構特點(diǎn)

足踝關(guān)節包括脛距、脛腓、腓距三個(gè)關(guān)節面，距骨是頂點(diǎn)位于內側的圓錐截體，前寬后窄。Inman發(fā)現距骨和踝穴內外側匹配并不相同，踝穴外側弧度、直徑和距離差值<1mm，而內側平均差異為（2.1±1.1）mm。而且所有標本的踝穴曲率半徑都大于距骨，這樣就允許距骨在水平面內發(fā)生旋轉。

2、踝關(guān)節軸向負荷

步態(tài)周期中踝關(guān)節負重力最大可達體重的4.5—5.5倍。根據負荷和踝關(guān)節位置不同，接觸面積約為1.5c㎡至9.4c㎡。Calhoun等發(fā)現，當踝關(guān)節從跖屈到背伸時(shí)，接觸面積增加，而每單位面積受力相應減少；背伸時(shí)距骨內外側關(guān)節面與脛腓骨間的接觸面積最大。

3、踝關(guān)節旋轉軸

Inman發(fā)現踝關(guān)節軸從后下外指向前上內，基本與內外踝尖連線(xiàn)一致；在冠狀面上平均向外傾斜8°，橫斷面上平均向外旋轉6°。該軸線(xiàn)方向決定了踝關(guān)節的多維復合運動(dòng)；背伸時(shí)伴有外旋、外翻；跖屈時(shí)伴有內旋、內翻。近期研究發(fā)現：踝關(guān)節旋轉軸的方向和位置隨其活動(dòng)改變，并非固定軸線(xiàn)。應用立體攝影技術(shù)，Lundberg測量發(fā)現踝關(guān)節旋轉軸在矢狀面、冠狀面和橫斷面的投影一直在變化。Sammarco也認為脛距間活動(dòng)是圍繞多個(gè)瞬時(shí)旋轉中心發(fā)生的；而且被動(dòng)跖屈踝關(guān)節時(shí)脛距關(guān)節分離，在“功能范圍”內活動(dòng)時(shí)為平行滑動(dòng)；在被動(dòng)背伸時(shí)二者間有壓縮。

4、踝關(guān)節活動(dòng)

踝關(guān)節的活動(dòng)包括矢狀面、冠狀面和橫斷面三部分。矢狀面活動(dòng)，即跖屈和背伸是踝關(guān)節最重要的功能。多位研究者報道，踝關(guān)節平均背伸13°到33°，跖屈23°到56°。Stauffer測量結果為24.4°。Sammarco發(fā)現行走時(shí)跖屈10°到15°，背伸10°。上樓梯需要37°，下樓梯需要56°。由于踝關(guān)節軸傾斜，所以在屈伸的同時(shí)伴有足或小腿水平面旋轉。小腿固定時(shí)，踝關(guān)節背伸時(shí)足外旋，跖屈時(shí)內旋。Lundberg報道，從中立位到背伸30°，距骨外旋8.9°；從中立位到跖屈10°時(shí)，有輕微的內旋。Michelson和Helgemo報道，背伸時(shí)足外旋角度平均（7.2±3.8）°，跖屈時(shí)平均內旋（1.9±4.12）°。脛骨水平面旋轉平均19°（13°—25°），但即使是最傾斜的踝關(guān)節軸和最大的踝關(guān)節活動(dòng)度，所能形成的小腿旋轉也僅為11°。兩者之間的差值由距下關(guān)節來(lái)彌補。先天性距下關(guān)節融合患者球狀踝的成因就是距下關(guān)節旋轉喪失，踝關(guān)節所受扭轉力增加。

距下關(guān)節解剖和活動(dòng)

1、結構特點(diǎn)

距下關(guān)節包括關(guān)節囊獨立的前、后兩部分，二者間由跗骨竇和跗骨管分開(kāi)。前距下關(guān)節由凹陷的跟骨前中關(guān)節面和凸出的距骨前中關(guān)節面組成；后距下關(guān)節由凸出的跟骨上關(guān)節面和凹陷的距骨下關(guān)節面組成。這種關(guān)節面凹陷或凸出的交叉變化使之能作復雜的扭轉活動(dòng)；只有在前中關(guān)節面能做出與后關(guān)節面活動(dòng)相反的活動(dòng)時(shí)才能活動(dòng)。

2、距下關(guān)節軸向負荷

人們對足標本施加不同的軸向負荷，通過(guò)Fuji照相技術(shù)測量、分析距下關(guān)節面總面積、關(guān)節接觸面積以及二者間比值，進(jìn)行距下關(guān)節動(dòng)力學(xué)的研究；結果顯示關(guān)節壓強為1MPa到3MPa。Wagner等發(fā)現，施加350N負荷時(shí)，后關(guān)節面平均壓強為0.93MPa，前中關(guān)節面為1.44MPa；當軸向負荷增大時(shí)，后關(guān)節面接觸比也逐漸增加，而前中關(guān)節面接觸比在1050N以上時(shí)不再增大。Wang等發(fā)現，施加600N外力時(shí)，約3/4由后關(guān)節面承受，壓強為3.13MPa；而前中關(guān)節面的壓強為3.23MPa。Reeck等研究分析生理負荷下步態(tài)周期不同時(shí)段，即足跟觸地、足放平和足趾離地時(shí)關(guān)節的受力情況。結果發(fā)現，足跟觸地時(shí)后關(guān)節面接觸面積（477m㎡）比站立或足趾離地時(shí)（約610m㎡）小。后關(guān)節面受力從足跟觸地時(shí)的685N增加到站立中期的932N、足趾離地時(shí)的1492N。后關(guān)節面壓強從足跟觸地和足放平時(shí)的1.5MPa增加到足趾離地時(shí)的2.40MPa。前中關(guān)節面接觸面積或接觸壓沒(méi)有顯著(zhù)變化，關(guān)節受力從足跟觸地（391N）到站立中期（538N）有所增加。

3、距下關(guān)節旋轉軸

1941年，Manter通過(guò)16例尸體雙足研究確定了距下關(guān)節軸線(xiàn)：矢狀面上向背側傾斜42°（29°—47°），橫斷面上向內傾斜16°（8°—24°），其中矢狀面定義是跟骨中點(diǎn)到一二趾中點(diǎn)間平面。Isman和Inman以及Root都進(jìn)行了類(lèi)似研究，都發(fā)現存在巨大的標本間差異。但在對不同足中線(xiàn)參照標準校正后，發(fā)現這三個(gè)研究的關(guān)節軸驚人地相似，傾斜軸差異平均在1°以?xún)龋?1°—42°），內斜軸差異平均在3°以?xún)龋?7°—20°）。

4、距下關(guān)節活動(dòng)

距下關(guān)節軸指向內、前、上方，其活動(dòng)主要是內翻和外翻（額狀面），內收和外展（橫斷面），以及跖屈和背伸（矢狀面，較?。?，而且是三平面活動(dòng)同時(shí)發(fā)生，即內翻、跖屈和內收同時(shí)出現，外翻、背伸和外展同時(shí)出現，距下關(guān)節平均活動(dòng)度是內翻20°—30°，外翻5°—10°，步行所需活動(dòng)范圍10°—15°。Manter通過(guò)16例尸體研究發(fā)現距下關(guān)節呈螺釘樣活動(dòng)，即距骨在跟骨上扭轉的同時(shí)有橫向移位；螺旋角為12°，即距骨每旋轉10°前移1.5mm。

跗橫關(guān)節解剖和活動(dòng)

1、結構特點(diǎn)

跗橫關(guān)節又稱(chēng)為中跗關(guān)節或Chopart關(guān)節，包括距舟關(guān)節和跟骰關(guān)節，二者雖各有其獨立活動(dòng)，但需要共同完成其功能活動(dòng)。足作為彈性結構，在其觸地時(shí)能化解沖擊力；作為堅固結構，在足趾離地時(shí)能有效地推動(dòng)身體前移；在這種彈性結構與堅固結構的轉變中，跗橫關(guān)節起著(zhù)關(guān)鍵作用。距舟關(guān)節：由突出的距骨頭、凹陷的舟骨端面和韌帶組成。彈簧韌帶位于內側，分跟舟下方韌帶和跟舟上內韌帶，后者呈致密的吊帶結構、支撐足縱弓跗橫關(guān)節節段；其功能喪失會(huì )造成前足進(jìn)行性外展或縱弓塌陷。外側韌帶結構是分歧韌帶內側束（跟舟外側韌帶）。背側由距舟關(guān)節囊這個(gè)厚實(shí)結構形成距舟韌帶。有學(xué)者將距舟關(guān)節稱(chēng)為“足臼”，距骨頭與由距下關(guān)節前中關(guān)節面、分歧韌帶內側束、彈簧韌帶和舟骨組成的臼碗相關(guān)節。足臼能引起距骨頭活動(dòng)，使其除屈伸活動(dòng)外還能滑動(dòng)、滾動(dòng)和回旋。除韌帶靜力結構外，脛后肌、足內外屈肌動(dòng)力作用也提供一定的關(guān)節穩定作用。

2、跗橫關(guān)節軸向負荷

有關(guān)跗橫關(guān)節動(dòng)力學(xué)的研究甚少，研究發(fā)現從足跟觸地到站立中期，距舟關(guān)節接觸面積沒(méi)有變化；從站立中期到足趾離地時(shí)大約從382m㎡增加到441m㎡；接觸壓力從站立中期（655N）到足趾離地（887N）期間顯著(zhù)增加；整個(gè)步態(tài)周期中接觸面壓強沒(méi)有變化，一直維持在2MPa左右。

3、跗橫關(guān)節旋轉軸

由于距舟關(guān)節和跟骰關(guān)節功能關(guān)系密切，所以多以舟骨、骰骨相對于距骨、跟骨的復合活動(dòng)進(jìn)行研究。Manter報道跗橫關(guān)節有兩個(gè)軸線(xiàn)：縱軸與地面成15°角，矢狀面上向內側傾斜9°，描述的是額狀面內的活動(dòng)；斜軸與地面成52°角，矢狀面上向內側傾斜57°，描述的是矢狀面和橫斷面內的活動(dòng)。距舟關(guān)節的活動(dòng)度要遠大于跟骰關(guān)節。

4、跗橫關(guān)節活動(dòng)

應用X線(xiàn)立體攝影測量技術(shù)，Lundberg研究了足背伸跖屈、內外翻時(shí)舟骨與距骨的相對活動(dòng)，發(fā)現當足從跖屈30°到中立位時(shí)，舟骨相對于距骨背伸并外翻。從中立位到背伸30°時(shí)，舟骨相對于距骨內翻，而在其他平面內基本不存在活動(dòng)。當足從外翻20°到中立位時(shí)，舟骨在距骨上平均內翻7.5°，在其他平面內的活動(dòng)很小。當足從中立位到內翻20°時(shí)，舟骨相對于距骨發(fā)生跖屈（4.4°）、內收（6.6°）并內翻（12.8°）。當下肢從內旋20°旋轉到中立位時(shí)，跖屈、內收、內翻活動(dòng)較?。ň∮?°）。從中立位到外旋10°時(shí)，舟骨跖屈（7.8°）、內收（12°）和內翻（11.5°）。

這些數據說(shuō)明距舟關(guān)節沿向內傾斜的軸線(xiàn)活動(dòng)：當足從外翻位向中立位、內翻位活動(dòng)時(shí)，舟骨相對于距骨出現跖屈、內收和內翻。當下肢從內旋向外旋位活動(dòng)時(shí)，舟骨相對于距骨也會(huì )出現跖屈、內收、內翻。跗橫關(guān)節的重要性不在于非負重時(shí)活動(dòng)軸的位置，而在于步態(tài)周期各時(shí)段的活動(dòng)變化。Elftman發(fā)現距舟關(guān)節和跟骰關(guān)節軸線(xiàn)關(guān)系的變化會(huì )引起跗橫關(guān)節復合體的鎖定和解鎖。距下關(guān)節外翻使兩關(guān)節軸平行，關(guān)節間解鎖允許之間產(chǎn)生相對活動(dòng)，使足富有彈性能適應不平地面，分散負重受力；距下關(guān)節內翻使兩關(guān)節軸交叉，關(guān)節間鎖定，限制其活動(dòng)，作為堅固結構有效傳導外力。

站立相第一階段（足跟觸地到足放平于地面）的特點(diǎn)包括脛骨內旋、踝關(guān)節背伸和距下關(guān)節持續外翻。此時(shí)距舟關(guān)節和跟骰關(guān)節軸平行，中足活動(dòng)度增加、吸收沖擊力。第二階段（足放平于地面到身體超過(guò)負重足）脛骨內旋、踝關(guān)節背伸、跖筋膜拉緊；脛骨內旋拉緊彈簧韌帶和跟骰足底韌帶，脛后肌和跟腱的收縮使距下關(guān)節逐漸內翻，距舟關(guān)節和跟骰關(guān)節軸線(xiàn)交叉，鎖定并穩定中足。第三階段（踝關(guān)節開(kāi)始跖屈到足趾離地），通過(guò)跖屈肌和脛后肌的收縮，以及卷?yè)P機機制引起的跖筋膜拉緊和足弓抬高，使距下關(guān)節內翻進(jìn)一步穩定中足關(guān)節，為推進(jìn)期能量的有效轉移創(chuàng )造一個(gè)堅固的杠桿。

其他關(guān)節和內側縱弓

1、跖跗關(guān)節

前中足（遠端的跖骨基底和近端的骰骨楔骨）之間的關(guān)節連接稱(chēng)為跖跗關(guān)節或Lisfranc關(guān)節。第二跖骨較長(cháng)，坐落在近排楔骨形成的凹陷內，形成穩定的Roman弓結構。結實(shí)的Lisfranc韌帶起自?xún)葌刃ü腔?、止于第二跖骨基底內側。內側三列跖跗關(guān)節周?chē)薪Y實(shí)的足底韌帶、骨間和背側韌帶將其固定，起著(zhù)穩定足縱弓、維持跖骨頭位置、均勻分配體重的作用，并使內側三列跖跗關(guān)節形成基本沒(méi)有活動(dòng)的平面關(guān)節。當第一跖跗關(guān)節背側活動(dòng)度過(guò)大時(shí)會(huì )造成第一跖骨負重功能受限、繼發(fā)拇外翻畸形。第四、五跖跗關(guān)節韌帶連接不牢固，活動(dòng)度較大，使足外側更能適應不平地面、緩解前足承重。在平地行走時(shí)整個(gè)第五列全長(cháng)都于地面接觸，而不僅是跖骨頭。

2、內側縱弓

內側縱弓從跟骨結節負重點(diǎn)向上經(jīng)載距突、距下關(guān)節至距骨，再向下經(jīng)距骨頭、舟骨、楔骨、第一列至籽骨到地面。骨性結構包括跟骨及其載距突、距骨、舟骨、三塊楔骨及相對應的跖骨（第一跖骨尤為重要）。韌帶結構以支撐距骨頭的跖筋膜和足底跟舟韌帶的作用最為重要。有學(xué)者將內側縱弓比作橫梁和桁架結構或倒立的板簧片，能吸收行走和跑動(dòng)時(shí)的負重沖擊。足弓下方結構（足底韌帶、腓骨長(cháng)肌、跖筋膜）能防止負重增加時(shí)足弓塌陷，提供板簧片作用。三頭肌張力增加和脛距關(guān)節受力增加都會(huì )造成足弓變平。

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