骨骼 骨骼:包括肱骨 、尺骨 、橈骨 肱骨:肱骨內、外上髁(前臂的屈肌和伸肌的附著處) 尺骨:尺骨鷹嘴、尺骨莖突、尺神經溝。 橈骨:前臂旋前、后時可摸到運動的橈骨頭。 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 關節 肘關節 由肱骨下端和尺、橈骨上段形成3個關節,共同包在一個關節囊內構成,是個復合關節。 肱尺關節、肱橈關節、橈尺近側關節 ![]() 肱尺關節 關節頭:肱骨滑車、關節窩:尺骨滑車切跡、屬于滑車關節,可繞關節額狀軸做屈伸運動 肱橈關節肱尺關節(滑車關節)靜息位;肘關節屈70度旋后10度、最緊張位;伸展、旋后,關節囊結構屈曲、伸展 ![]() 關節頭:肱骨小頭 關節窩:橈骨小頭 凹屬于球窩關節,可繞關節額狀軸做屈伸,繞關節做旋內、旋外運動。 靜息位;完全伸直、完全旋后。最緊張位置;肘關節屈90度、前臂旋后5度。關節囊結構;屈曲、伸展 ![]() ![]() ![]() 橈尺近側關節 ![]() ![]() 靜息位;旋后35度、肘關節屈曲70度。最緊張位置;旋后5度。關節囊結構;對旋前、旋后等同限制 ![]() ![]() 韌帶 外側副韌帶復合體(橈側副韌帶)內側副韌帶復合體(尺側副韌帶)橈骨環狀韌帶 ![]() ![]() 外側副韌帶復合體/橈側副韌帶 位于肘關節外側,由肱骨外上髁,分兩束包繞橈骨頭,附于尺骨橈切跡前后緣 ![]() 內側副韌帶復合體/尺側副韌帶 內側副韌帶復合體:起源于肱骨遠端內上髁的下表面,附著在鷹嘴內側邊緣 前束:在伸的時候拉緊 后束:在屈的時候拉緊橫韌帶 ![]() ![]() 橈骨環狀韌帶 呈環形,包繞橈骨頭,兩端附于尺骨橈切跡的前后緣 ![]() 注意;4歲前的幼兒,橈骨頭尚在發育中,環狀韌帶松弛,因此,在肘關節伸直位猛拉前臂時,橈骨頭被環狀韌帶卡住,有時部分環狀韌帶可夾在肱橈關節之間,發生橈骨小頭半脫位。 所有的韌帶都不與橈骨相連,這樣就不妨礙橈骨的旋前、旋后運動。 肌肉 屈肘關節:肱二頭肌、肱肌 伸肘關節:肱三頭肌 肱二頭肌; 肱二頭肌位于上臂前側,整肌呈梭形。肱二頭肌有長,短二頭故名。 肱二頭肌長頭起于肩胛骨盂上粗隆,短頭起于肩胛骨喙突。長、短二頭于肱骨中部匯合為肌腹,下行至肱骨下端,集成肌腱止于橈骨粗隆和前臂筋;功能; 屈肘關節,前臂旋后受肌皮神經支配 ![]() 肘肌位于肱二頭肌下半部深面,起于肱骨體下半前面,止于尺骨粗隆 屈肘關節受肌皮神經支配 ![]() 肱三頭肌;位于肱骨后方 起點 長頭:肩胛骨關節盂下方 內側頭:肱骨背面 外側頭:肱骨背面 止點 :尺骨鷹嘴 伸肘關節 受橈神經支配 ![]() 運動與關節 肘關節的主要運動形式是屈、伸運動,其次是由橈尺近側關節與橈尺遠側關節聯合運動,完成前臂的旋內、旋外運動。 肘關節屈、伸:(ROM:0-150度) 肱尺關節、肱橈關節;前臂旋前、旋后:(ROM:0-90度) 肱橈關節、橈尺近側關節、橈尺遠側關節 ![]() 運動與肌肉 肘關節可做屈、伸運動;屈曲:肱二頭肌、肱肌;伸展:肱三頭肌 ![]() 肘關節平均屈145°(120°-160°)。 當臂和前臂的肌肉和軟組織互相接觸時,阻止了肘關節進一步的屈曲,所以肌肉發達者和肥胖者屈曲程度會有所減少,這可能使自身的手不能放到自己的肩上,這種運動限制稱為肌性限制。 瘦弱者則由于尺骨的冠突進入肱骨的冠突窩,而中止肘關節的進一步屈曲。 在整個屈曲運動中,肘關節屈60°~140°,這80°是人們用上肢完成一般日常生活和工作所必需的運動范圍,可稱為肘關節的功能運動弧。 肘關節平均伸為0°。 伸的運動在尺骨鷹嘴進入肱骨的鷹嘴窩而中止,其運動范圍正常僅有很小的差異。肌肉強健者一般不能過伸,而瘦弱者可能有5°或5°以上的過伸。 這對于脊髓損傷和四肢癱瘓的病人有很大的功能意義 旋前旋后:前臂處于中間位時,一般認為旋前和旋后各90°,但多數人僅為80°。 旋前-旋后動作主要發生在肱橈關節和橈尺近側關節 在檢查旋前旋后運動范圍時,肘關節應半屈位,并貼于胸側壁,這樣可以防止肩關節旋轉運動的參與。從旋后位開始整個旋前稍小于180°(平均170°)。 若肘部伸直,由于肩關節內旋和外旋的參與,手掌的旋轉接近360°。 附加運動![]() 當肘關節半屈位和上臂固定不動時,若有一向后方向的力作用于前臂,此時肘關節會有小量的向后移位。橈骨頭可在肱骨小頭上做被動的前后方向的滑動。 結構特點 肘關節關節囊前后壁薄而松弛,兩側分別有橈側副韌帶和尺側副韌帶加強。 肘部連結的3個關節處于同一個關節囊內,所以如果有腫脹存在就會累及全部3個關節。在橈骨頭、鷹嘴尖、外上髁圍成三角內肘部腫脹最明顯。 ![]() 因為在休息位時肘有最大容積,所以在有腫脹時肘關節將固定于屈曲70°左右的休息位。 肘部功能位:屈曲90°且前臂處于中立位。在寫字狀況下,認為前臂處于輕度旋前時為功能位。 肘關節的緊鎖位(最穩定位):肘關節伸直、前臂旋后5°(以中間位為標準)。 提攜角 提攜角是由肱骨長軸和尺骨長軸構成的,當肘部伸直且前臂旋后時提攜角最明顯。 在成人,肘部伸直且前臂旋后時尺骨和肱骨間應當有輕微的外翻,男性的正常提攜角為5°-10°;女性為10°-15°。 如果提攜角超過15°,稱為前臂外翻;如果提攜角小于5°-10°,稱為前臂內翻。 ![]() ![]() 肘關節的穩定結構及相關生物力學 肘關節的穩定系統包括結構性穩定系統和動力性穩定系統。 結構性穩定系統為肘關節的穩定環,穩定環由4個柱組成內側柱、外側柱、前柱和后柱。 內側柱由內側副韌帶、尺骨鷹嘴內側1/2和肱骨內側髁組成; 外側柱由橈骨頭、外側副韌帶復合體(包括外側關節囊)、肱骨外側髁組成; 前柱由尺骨冠突、前關節囊和肱二頭肌組成; 后柱由尺骨鷹嘴、后關節囊和肱三頭肌組成。 其中任何一柱的損傷都將導致肘關節的不穩定。動力性穩定系統由跨越肘關節的肌群組成,包括前臂屈肌群、伸肌群、旋前圓肌、旋后肌和肱二頭肌、肱三頭肌、肱肌、肱橈肌、肘肌等。 生物力學研究發現: ①尺側副韌帶前束: 肘關節屈曲60°時,其緊張; 屈曲到90°時,其長度和肘關節完全伸直位時基本相同; 屈曲>90°時,其緊張度降低。 屈曲30°和60°時,其前部是最重要的抵抗外翻應力的結構,其后部起協同作用; 屈曲90°和120°時,前后部分的作用同等重要; 屈曲>90°時,其后部的作用超過前部。 ②尺側副韌帶后束: 肘關節屈曲<60°時,其緊張度無明顯變化; 屈曲>90°時,其緊張度明顯增加; 屈曲30°和120°時,其協同抵抗外翻應力。 關于橈側副韌帶對肘關節穩定性的作用 肘關節屈曲40°時: 單獨切斷橈側尺副韌帶,肘關節的旋轉度增加15%±7%;切斷橈側副韌帶,其旋轉度增加30%±9%,在橈骨頸前正中切斷橈骨環狀韌帶,旋轉度增加45%±17%。因此,橈側副韌帶復合體對維持關節外側的穩定約起50%的作用。 單獨切斷前臂伸肌群,肘關節旋轉度增加11%±5%。因此,伸肌及伸肌腱膜起協同作用。 其中,尺側伸腕肌腱膜具有抗旋轉不穩的最有利的機械位置,它起于肱骨外側髁下方,止于尺骨近端橈骨頭中心線以遠5cm處。 在橈側副韌帶復合體中橈側副韌帶(包括橈側尺副韌帶)起主要作用,橈骨環狀韌帶起協同作用。 肘關節的屈曲和伸展限制因素 屈曲受限分為主動屈曲受限和被動屈曲受限: 主動屈曲時首要限制因素是上臂及前臂前方肌肉的相擠;其次還有相對骨面的接觸和關節囊韌帶的后方張力; 被動屈曲時除了肌肉的緊密接觸外,橈骨頭緊貼在橈骨窩以及冠突抵信冠突窩,后關節韌帶的張力,肱三頭肌被動產生張力較為重要。 肘關節伸展受三個因素限制: 鷹嘴在鷹嘴窩內的沖擊碰撞;關節前韌帶的張力;屈肌(肱二頭肌)的阻擋。 如果肘過伸必然出現下述情況之一: 鷹嘴骨折及關節囊撕裂,伴肘關節后脫位;肌肉雖然通常不受累,但肱動脈可被扯斷。 ![]() 注: 1.伸展限制;2.如再過伸可出現鷹嘴骨折;3也可鷹嘴無骨折但出現肘關節后脫位;4.屈曲限制;5.被動屈曲。 肘關節的正常力線 肘關節的屈曲旋轉軸穿過冠狀突和肱骨滑車,稍向外上側方向傾斜。 肘關節一般有外翻角,正常外翻角(提攜角)為肱骨縱徑朝外大約15度角(前臂與上臂形成約163度)。 不正常:過度外翻畸形:前臂朝外側偏離30度左右;內翻畸形:前臂朝內側偏離5度左右 ![]() ![]() 肱橈、肱尺關節的關節運動 肱橈關節的屈曲和伸展涉及橈骨凹沿著肱骨小頭的滾動并滑行。 主動屈曲時,橈骨頭凹被肌肉收縮力拉向肱骨小頭。 完全屈曲時,尺骨的冠狀突與肱骨冠突窩剛好咬合。 注:α、內外側旋轉軸位于肱骨小頭中心 β、屈曲時,外側(尺側)副韌帶被拉伸,肘窩組織松弛 ![]() ![]() 肘關節伸直時,肱骨內外上髁和尺骨鷹嘴三點位于一條直線上,屈曲至90度時,三點的連線構成一尖端朝下的等腰三角形。 肘關節發生脫位時,這三點的位置關系發生改變;但是肱骨髁上骨折時,三點位置關系不變。 總結: 屈、伸運動以肱尺關節為主,尺骨在肱骨滑車上運動,橈骨頭在肱骨小頭上運動。 肘關節的提攜角使關節處于伸位時,前臂遠離正中線,增大了運動幅度;關節處于屈曲位時,前臂貼近正中線,有利于生活和勞動的操作。 前臂受力時關節的狀態改變 生物力學表明,在最大力活動中,肱橈關節上受到的壓力是體重的三到四倍。 掌根支撐時,穿過腕部的壓力有80%都由橈腕關節傳遞,其余20%力則通過腕內側尺腕間隙的軟組織傳遞。 墜落過程中,若手臂外伸則橈骨骨折可能性很大。![]() ![]() 肘關節伸展狀態提重物時,撐開力幾乎全部施加在橈骨上,從而使骨間膜松弛。 拉伸狀態下,橈骨頭與環狀韌帶相對滑動,使環狀韌帶緊張,同時肱橈肌的力量傳到上臂。 注:1、若手術切除橈骨頭,會使橈骨向近端位移,腕部骨骼不對稱,近、遠端尺橈關節不對稱,發生明顯疼痛,功能喪失。 2、長時間持重后,前臂出現深度疼痛,可能是肱橈肌和其他肌肉疲勞所致。 3、服務員托盤子時,重力穿過橈骨朝向近端,使骨間膜均勻地分散前臂所承受的重量 2、網球肘(肱骨外上髁炎)時肘關節外側前臂伸肌起點處肌腱發炎疼痛。![]() 前臂旋轉 前臂旋轉是圍繞著從橈骨頭到尺骨頭的一條軸線發生的。 手掌出現旋轉的動作,是因為手與腕部緊密連接著橈骨,而未與尺骨相連。 ![]() 旋轉角度與日常生活行為的關系 ![]() 健康人一般可做0?-85?旋前及0?-75?旋后。 前臂旋轉中立位(或零基準位)為“拇指向上”姿勢。 圖示為肘部100?“功能弧形區”,但是不是運動的終極范圍。 注:在某種程度上,旋前及旋后幅度減小可分別通過肩部的內旋和外旋補償。 注:1、肱尺關節的穩定性使橈骨、腕骨、手之間得以穩固相連。 2、橈骨頭通過成骨纖維環(25%尺骨橈切跡+75%環狀纖維)與尺骨近端保持相對穩定。 1、強力拉扯手部可導致橈骨頭滑出環狀韌帶遠端。兒童尤其容易發生此癥狀(幼兒4歲以前,橈骨頭尚在發育之中,環狀韌帶松弛),從而發生橈骨小頭半脫位,又稱“扯肘癥” 3、高爾夫球肘也稱肱骨內上髁炎或屈肌總腱損傷。為旋前屈肌群肌腱起始部過度疲勞而引起的損傷。 ![]() 旋轉過程中的肘關節各關節的運動方式 近側尺橈關節旋后時,橈骨頭在成骨纖維環內旋轉,成骨纖維環對橈骨頭束縛很緊,阻止標準的“滾動—滑行”關節運動。 ![]() ![]() 旋前的過程就是橈骨及手掌相對于固定不動的肱骨和尺骨做旋轉運動。 ![]() ![]() 在旋前過程中,橈骨小頭凹朝肱骨小頭旋轉,前臂旋前時旋前圓肌為收縮狀態,此時旋前圓肌牽拉橈骨近端使之拉向肱骨小頭,從而使肱橈關節內的壓力增大。 換句話說,主動旋前時橈骨自然移向近端,伴隨肱橈關節壓力增大,被稱為“擰緊”機理。 ![]() 旋前旋后位的力線分析 旋前及旋后的旋轉軸與骨間膜中間束近乎平行,僅偏離大約10?-12?。 注:任意一種平行于旋轉軸的力均不產生阻力力矩。 旋前旋后的過程中,旋轉軸與骨間膜間并不是完全平行,所以在旋轉形成的弧度區,骨間膜長度仍可發生一些變化。 前臂骨折,長期夾板固定的患者,通常前臂保持部分旋前位。 長期旋前易產生骨間膜硬度更強,更容易導致旋前攣縮。 遠端狀態:在旋前及旋后的極端位上,橈骨尺切跡表面僅有10%與尺骨頭相連。中立位上,橈骨尺切跡表面有60%與尺骨頭相連 ![]() ![]() 屈肘過程中的肌肉參與力線和力矩的關系 屈曲扭矩的大小與年齡、性別、舉重經驗、肌肉收縮速度、關節在上肢所處的位置有關。 Gallagher及其同事研究報告,在優勢位置上產生的屈曲扭矩、所做的功、能量比劣勢位置所產生的屈曲扭矩、所做的功和能量大。 前臂處于旋后位時,肘屈肌產生的力矩比前臂完全旋前位時肘屈肌產生的力矩大20%-25%。 ![]() ![]() 肘及前臂產生的扭矩對比 肘曲和肘伸過程中,最大等軸內旋扭矩要比旋前、旋后大得多。 男性平均最大等軸內旋扭矩要比女性大的多,幾乎成2倍關系。 ![]() 肘部肌肉生物力學關系 肘屈肌的結構和生物力學變量的關系如下表。 肌肉的橫截面積越大,產生的力越大。 注:肱肌的唯一功能是屈肘,基于生理橫截面積,肱肌可產生比肘部其他肌肉都大的力。 ![]() 屈肌力量與屈曲角度、力矩大小的關系 根據生物力學數據測得,肘屈曲90?時,所有的肌肉出現最大力矩(左上圖)。 屈肌最大力出現在屈曲80?左右(右上圖)。 平均最大力臂值出現在屈曲100?左右,此關節角度下,肱二頭肌肌腱以90?角垂直匯入橈骨(下圖)。 注:決定屈肌最大轉矩角曲線的整體形狀的主要因素有兩種:(1)肌肉產生的最大屈曲力矩;(2)內力壁長度。 ![]() 三種主要的肘屈肌的力線在上圖已經描述,以肘關節屈曲90?并前臂中立位這一姿勢來對抗肘屈方向的力,可使肱橈肌突起,越過肘關節“繃成弓弦狀態”。 肌電活動研究表明,肱橈肌是最重要的肘屈肌,特別是在快速抵抗外部對抗力量時。 注:肱橈肌繃成弓弦狀態增大了肘關節的屈力臂,所增大的幅度超過其他肘屈肌收縮增大的屈力臂幅度。 ![]() 肌肉收縮速度與肌力輸出的關系(以屈肘為例) 正常人的肱二頭肌長度約30cm,收縮1s,肱二頭肌縮短至23cm,肘關節完成90?屈曲,肩關節45?屈曲,此時ν=7cm/s(圖B);當肱二頭肌協同后三角肌運動時,肱二頭肌縮短為25cm,肘關節屈曲90?,肩關節伸展45?,此時ν=5cm/s。 注:當某種肌肉的收縮速度接近0或做等距收縮時,其“最大肌力輸出”較大。 ![]() 伸展狀態時的肌肉參與順序 肘肌啟動并維持低水平肘伸力的第一束肌,隨著伸展力和角度的逐漸增大,肱三頭肌內側頭隨之加入,隨著力量增加到中-高水平,肱三頭肌外側頭加入,隨后是肱三頭肌長頭參與。 注:肱三頭肌內側頭是伸肌中的“負荷肌”,對抗肱肌 ![]() 伸肘時的力矩關系 高速同心或偏心運動才可產生較大的動態伸展力矩(如:快速推門)。 從生物力學角度考慮,肩部屈曲和肘部伸展的結合最大程度減小了肱三頭肌完全伸展肘部所需的縮短速度和幅度(如圖示)。 伸肌和屈肌都在90?產生峰值最大力矩,但出現最大內力臂的關節角度相差卻很大。肘曲最大內力臂為90?,肘伸最大內力臂為完全伸展位。 注:是肌肉長度決定肘伸峰值力矩出現在何種運動幅度,而不是杠桿決定的 ![]() ![]() 前臂旋前旋后與肩部內外旋的關系 前臂的旋前及旋后與肩部的內旋及外旋在功能上相關。 肩部內旋通常伴隨旋前,肩部外旋則通常伴有旋后,將肩部的旋轉與前臂的旋轉相結合,受不得空間旋轉可達到接近360?,而不止是單獨旋前或旋后時的170?-180?。 當肩部外旋和旋后同時發生,旋后力矩的大小比肩部內旋與旋后同時發生大9%。 旋前和旋后的肌肉參與條件 首先肌肉必須具有以下兩個特征,才被視作旋前或旋后肌: 1、該肌肉必須附著在旋轉軸的兩邊(肱骨、尺骨的近端附著點,橈骨或手部的遠端)。 2、該肌肉必須具有圍繞旋前或旋后的旋轉軸的內力臂。 ![]() 肱二頭肌在旋后過程中的重要性,肱二頭肌是前臂非常有力的旋后肌。 肱二頭肌的生理橫截面約是旋后肌的三倍。 在一系列快速有力的從旋前至旋后的活動中,可捫及肱二頭肌的收縮,據此表明其在旋后過程中的主導作用。 當前臂旋前時,肱二頭肌肌腱包繞橈骨近端,在完全旋前位下,肱二頭肌主動收縮,使橈骨急劇旋轉至旋后位。 屈肘達90?時,肱二頭肌作為旋后肌的效率最高,因此,在很多大功率的旋后運動中,肘部總保持自然90?。 肘部僅屈曲30度時,肱二頭肌肌腱與旋轉軸之間的交叉角度不存在了。這種角度的改變將肱二頭肌機械旋后力矩的產生能力降低了50%。 ![]() 日常生活中的旋后動作 旋后肌的生理橫截面為旋前肌生理橫截面的兩倍這一生理結構決定了旋后肌群可產生比旋前肌群大25%的等長力矩。 順時針方向用螺絲起子擰緊螺絲時,肱二頭肌、旋后肌、拇長伸肌大力收縮、肱三頭肌產生等長運動,拮抗肱二頭肌產生的極大屈肘趨勢。 ![]() 肌肉的神經分布 肘屈肌含有三種不同的周圍神經:肌皮神經分布于肱二頭肌、肱肌;橈神經分布于肱橈肌、肱肌外側;正中神經對應旋前圓肌。 肘伸肌—肱三頭肌和肘肌,橈神經分布于其中。 注:橈神經損傷可導致伸肘完全癱瘓,而支配四種肘屈肌的三種神經同時損傷才可使肘屈肌癱瘓、重要功能無法完成(如進食、梳頭) ![]() 肘和前臂的運動神經分布 肘和前臂的肌肉的運動均有肌皮神經、正中神經和橈神經三種神經支配。 表中列出屈肌、伸肌、旋前肌、旋后肌各由哪些神經支配,以及支配各肌肉的神經來自哪一神經根。 ![]() 哪些神經在長期運動中容易卡壓 骨間后神經卡壓癥:壓痛局限于肱骨外上髁下方2—4cm處,前臂抗阻力旋后可誘發疼痛。 臨床表現:肘外側疼痛,特點為休息痛和夜間痛。伸指、伸拇及前臂旋后無力,晚期出現肌肉萎縮,功能嚴重障礙。 注:檢查可發現往往會被誤診為頑固性網球肘。 肘管綜合征:因肘部創傷性關節炎而出現尺神經受壓,在尺側腕屈肌兩頭之間有一增厚的纖維帶,壓迫尺神經,稱之為肘管綜合征。 注:在肱骨內上髁與尺骨鷹咀之間有一弧形窄而深的骨溝,有深筋膜橫架于上,形成一骨性纖維鞘管,即尺神經溝,也稱肘尺管。管內為尺神經及尺側上副動、靜脈。(如下圖) ![]() |
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