运动生物力学整套课件肘关节运动学.ppt

1、六、肘关节运动学六、肘关节运动学（一）肘关节的组成和运动方向（一）肘关节的组成和运动方向（二）肘关节的功能解剖（二）肘关节的功能解剖（三）肘关节生物力学（三）肘关节生物力学2（一）肘关节的组成和运动方向（一）肘关节的组成和运动方向 1肘关节的组成肘关节是一个复合关节，由肱尺关节、肱桡关节、桡尺近侧关节三个单关节,共同包在一个关节囊内所构成（见图）。3 1肘关节的组成（1）肱尺关节(humeroulnar joint)由肱骨滑车与尺骨滑车切迹构成，属滑车关节，可绕额状轴作屈、伸运动。（2）肱桡关节(humeroradial joint)由肱骨小头与桡骨头关节凹构成，是球窝关节，可作屈、伸运动和回

2、旋运动。因受肱尺关节的制约，其外展、内收运动不能进行。（3）桡尺近侧关节(proximal radioulnar joint)由桡骨环状关节面与尺骨的桡切迹构成，为圆柱形关节,只能作旋内、旋外运动。4 2肘关节的运动方向肘关节的关节面属于滑车、球窝、圆柱关节。从肘关节整体来看，只有冠状轴和垂直轴两个运动轴。冠状轴为肱尺部和肢桡部所共有，上臂和前臂都可绕此轴做屈伸运动；垂直轴为肱桡部和桡尺部共有，前臂可绕此轴做内旋、外旋运动。由于肱尺部只有冠状轴，尺骨不能做外展、内收运动，从而也限制了桡骨在肱桡部绕矢状轴的内收外展运动。肘关节运动与肌肉见表。5 2肘关节的运动方向运动形式参与运动的肌肉屈肘伸肘旋

3、后旋前肱二头肌、肱肌、肱桡肌(补)、旋前圆肌、腕关节屈肌群(除外指深屈肌)肱三头肌(补)、肘肌、腕伸肌群旋后肌、肱二头肌(补)、桡腕长伸肌、拇长展肌、肱桡肌(除外桡腕短伸肌)旋前圆肌、旋前方肌(补)、腕屈肌(桡侧腕屈肌)、肱桡肌、肘肌表 肘关节运动与肌肉6（二）肘关节的功能解剖（二）肘关节的功能解剖 1骨 与肘有关的骨包括肱骨、尺骨、桡骨。（1）肱骨(humerus)：肱骨的内、外上髁分别为前臂的屈肌和伸肌的附着处，故又称屈肌上髁和伸肌上髁。在上臂远端的两侧，极易触及。（2）尺骨(ulna)：尺骨的鹰嘴为前臂的近侧端，若屈肘并将肘部置于桌面，则鹰嘴搁于桌面上。沿鹰嘴向远侧可触及尺骨后缘的全长直

4、到尺骨茎突。在鹰嘴和内上髁之间有一沟，沟内可触及条索状的尺神经。（3）桡骨(radius)：当伸肘时，桡骨头恰好位于外上髁的近侧，前臂作旋前和旋后运动时可摸到正在运动的桡骨头。7 2肘关节韧带 与肘有关的韧带有：尺侧副韧带桡侧副韧带桡骨环状韧带等8 2肘关节韧带 尺侧副韧带(ulnar collateral ligament)：前束起于肱骨内侧髁的前下方，止于尺骨冠突内侧的小结节，略呈扇形；前束的纤维在从起点到止点的走行过程中，深层纤维和浅层纤维相互编织；后束起于肱骨内侧髁的内下方，止于尺骨鹰嘴内侧的骨面，其纤维呈扇形排列；斜束为一紧贴骨面的纤维束，连接前束和后束在尺骨上的止点。桡侧副韧带(r

5、adial collateral ligament)：起于肱骨外侧髁的外下方，其纤维部分止于桡骨环状韧带，部分止于尺骨冠突的外下方。桡骨环状韧带(annular liganment of radius)：起止点均在尺骨冠突的下方。93肘关节肌肉前臂肌前群 103肘关节肌肉前臂肌后群11 3肘关节肌肉（1）肱二头肌(biceps brachii)位于上臂前面皮下，分长、短二头。长头起于肩胛骨的盂上粗隆，短头起于肩胛骨喙突，两者都止于桡骨粗隆和前臂筋膜。机能：近固定收缩时，使上臂在肩关节处屈，前臂在肘关节处屈并旋后；远固定收缩时，使上臂向前臂靠拢。（2）肱肌(brachialis)位于肱二头肌深面

6、。起自肱骨前面下半部。止于尺骨粗隆。机能：近固定收缩时，使前臂屈；远固定收缩时使上臂在肘关节处屈。（3）肱三头肌(triceps brachii)位于上臂后面皮下，分长头、内侧头和外侧头。长头起于肩胛骨盂下粗隆，外侧头起于肱骨体外上部，内侧头起于肱骨体内下部。三头合为一腱止于尺骨粗隆。机能：近固定收缩时，使前臂于肘关节处伸，长头使上臂在肩关节处伸；远固定收缩时，使上臂在肘关节处伸。12 3肘关节肌肉（4）肘肌(brachialis)位于肘关节后外下方皮下。起于肱骨外上髁，止于耻骨背面上部。伸肘机能同肱三头肌。采用倒立臂屈伸等练习可发展伸肘肌群的力量；采用屈肘臂上举等练习可发展其伸展性。（5）肱

7、桡肌(brachioradialis)位于前臂外侧皮下。起自肱骨外上髁上方，止于桡骨茎突。机能：肱桡肌除了屈肘功能外，还有前臂旋转的作用。由于它位于前臂外侧正中，当前臂处于旋前位时，它具有使前臂旋后的作用；当前臂处于旋后位时，它具有使前臂旋前的作用。（6）旋前圆肌(pronator teres)位于前臂前面上部皮下。起于肱骨内上髁，止于桡骨体中部外侧。除屈肘作用外，当近固定时，能使前臂旋前。采用负重弯举、引体向上练习可发展屈肘肌的力量；采用后压臂等练习可发展其伸展性。13 3肘关节肌肉（7）旋前方肌(pronator quadratus)起于尺骨前下1/4处，止于桡骨前下1/4处。其功能是使前

8、臂内旋。（8）旋后肌(supinator)起于肱骨外上髁和尺骨上部背面，止于桡骨背面上1/3处。由使前臂后旋的功能。（9）上臂前面的肌肉：喙肱肌、肱二头肌、肱肌（10）上臂后面的肌肉：肱三头肌、肘肌（11）前臂前面的肌肉：旋前圆肌、桡侧腕屈肌、掌长肌、尺侧腕屈肌、指浅屈肌、指深屈肌、拇长屈肌、旋前方肌。（12）前臂后面的肌肉：肱桡肌、桡侧腕长伸肌、桡侧腕短伸肌、尺侧腕伸肌、旋后肌、指伸肌、食指伸肌、小指伸肌、拇长伸肌、拇短伸肌、拇长展肌。14 4肘关节脱位及治疗（1）概述 正常肘关节由肱尺、肱桡和尺桡上关节组成，主要是肱尺关节进行伸屈活动（伸180，屈30）。肘关节后部关节囊及韧带较薄弱，易发

9、生后脱位。肘关节后脱位最为常见，大多发生于青壮年。15（2）病因病机 由传达暴力和杠杆作用所造成。跌倒时用手撑地，关节在半伸直位，作用力沿尺、桡骨长轴向上传导，使尺、桡骨上端向近侧冲击，并向上后方移位。当传达暴力使肘关节过度后伸时，尺骨鹰嘴冲击肱骨下端的鹰嘴窝，产生一种有力的杠杆作用，使止于喙突上的肱前肌和肘关节囊前壁撕裂。肱骨下端继续前移，尺骨鹰嘴向后移，形成肘关节后脱位。16由于暴力方向不同，尺骨鹰嘴除向后移位外，有时还可向内侧或外侧移位，有些病例可合并喙突骨折。肱前肌被剥离，以致形成血肿，肘关节脱位可合并肱骨内上髁骨折，有时骨折片嵌在关节内阻碍复位，可有尺神经损伤。肘关节前脱位很少见，多

10、为直接暴力所致，发生时多在伸肘位、肘后暴力造成鹰嘴骨折后向前脱位。17（3）临床表现 脱位的特殊表现 肘部明显畸形，肘窝部饱满，前臂外观变短，尺骨鹰嘴后突，肘后部空虚和凹陷。关节弹性固定于120140，只有微小的被动活动度。肘后骨性标志关系改变，在正常情况下肘伸直位时，尺骨鹰嘴和肱骨内、外上髁三点呈一直线；屈肘时则呈一等腰三角形。脱位时上述关系被破坏，肱骨髁上骨折时三角关系保持正常，此征是鉴别二者的要点。18（4）诊断 X线检查 肘关节正侧位片可显示脱位类型、合并骨折情况，并与髁上骨折相区别。19（5）治疗新鲜肘关节后脱位 手法复位，多用牵引复位法。复位后的处理：复位后，用石膏或夹板将肘固定于

11、屈曲90位，34周后去除固定，逐渐练习关节自动活动，要防止被动牵拉，以免引起骨化肌炎。肘关节脱位合并肱骨内上髁骨折或桡骨小头骨折，手法复位失败者，可行手术复位；成人可作桡骨小头切除。20陈旧性脱位 陈旧性肘关节脱位，损伤在三个月以内，可试行手法复位，如不能复位时，切不可强力复位，应采取手术复位。如合并有尺神经损伤，手术时应先探查神经，在保护神经下进行手术复位，复位后宜将尺神经移至肘前，如关节软骨已破坏，应考虑作肘关节成形术或人工关节置换术。肘关节前脱位 手法复位时，应将肘关节呈高度屈曲位进行，一助手牵拉上臂，术者握前臂，推前臂向后，即可复位。复位后固定于半伸肘位4周，有时尺骨鹰嘴不能手法整复，

12、需手术复位固定。21 5尺骨鹰嘴滑囊炎及治疗（1）概述 在尺骨鹰嘴部位，肱三头肌腱附着于鹰嘴突处有两个滑囊，一个处于鹰嘴突和肌腱之间，称为肱三头肌下滑囊；一个处于皮肤与鹰嘴突和肌腱之间，在肘后皮下，故称鹰嘴皮下滑囊。正常的滑囊有润滑肌腱来回活动及缓冲局部机械冲击、摩擦的作用。22（2）病因病机 常因局部撞伤或反复摩擦等机械刺激过度而引起创伤性炎症，多表现于皮下滑囊无菌性炎症，出现局部肿胀、疼痛等症状。本病多发于矿工及用肘部支撑用力的工种，所以有矿工肘之称。23（3）临床表现 尺骨鹰嘴部位呈现圆形或椭圆形肿胀，大小不等，直径约1cm2.5cm，肿块可以活动，位于皮下，质软，有轻度波动感，伴压痛，

13、皮色大都不红。肘部活动无明显影响。如伴继发感染，则局部红肿疼痛，患肢无力，屈肘轻度受限。24（4）治疗鹰嘴滑囊炎的治疗 以非手术治疗为主：首先应进行囊内穿刺抽尽积液，囊腔内注入皮质类固醇激素1ml或硬化剂1ml，肘部覆以软垫加压包扎。每周一次，可治疗3次。并用三角巾悬吊患肢制动。注意要避免不适当的按摩、针刺。如果并发感染，则应切开引流，并应用抗菌素。25经上述非手术治疗无效，或病史较长，囊壁已增厚者，可手术切除。手术应完全切除滑囊，将皮下组织与骨膜缝合，消灭死腔，放置引流条。肘关节置于极度屈曲位固定。术后2448小时拔除引流条，1周后去除固定，可活动肘关节。无论非手术疗法期间或手术疗法后都可适

14、当口服或外用活血化瘀、消肿止痛之中药，或配合TDP照射等理疗方法。26 1肘关节的运动范围 2肘关节的稳定性 3肘部的闭链运动 4肘关节的屈和伸及限制因素（三）肘关节生物力学（三）肘关节生物力学27 1肘关节的运动范围肱尺关节、肱桡关节和桡尺近侧关节三个单关节被包在一个关节囊内，形成一个关节腔，因而构成了一个复合关节。无论从结构上，还是从功能上讲，肱尺关节都是肘关节的主导关节。肘关节的主要运动形式是屈、伸运动，其次是由桡尺近侧关节与桡尺远侧关节联合运动，完成前臂的旋内、旋外运动。肘关节的屈、伸幅度，平均为135 140。28 肘关节平均屈145（120160）。当臂和前臂的肌和软组织互相接触时

15、，阻止了肘关节进一步的屈曲，所以肌肉发达者和肥胖者其屈曲程度会有所减少这可能使自身的手不能放到自己的肩上，这种运动限止秒为肌性限制。瘦弱者由于尺骨的冠突进入肱骨的冠突窝，而中止肘关节的进一步屈曲。在整个屈曲运动弧中，肘关节屈曲60140，这80是人们用上肢完成一般日常生活和工作所必需的运动范围，可称为肘关节的功能运动弧。肘关节平均伸为0，其伸的运动在尺骨鹰嘴进入肱骨的鹰嘴窝而中止，其运动范围正常仅有很小的差异。肌肉强健者一般不能过伸，而瘦弱者可能有5或5以上的过伸。29 1肘关节的运动范围桡尺联结的运动范围，在前臂处于中间位时，一般认为旋前和旋后各90，但旋前多数人仅为80。在检查旋前旋后运动

16、范围时，肘关节应半屈位，并贴于胸侧壁，这样可以防止肩关节旋转运动的参与。从旋后位开始整个旋前稍小于180（平均170）若肘部伸直，由于肩关节内旋和外旋的参与，手掌的旋转接近360。附加运动是指由于肘关节面形态，关节面之间十分适配以及强厚的侧副韧带，因此它的附加运动远小于肩、腕和指部。30当肘关节半屈位和臂固定不动时，若有一向后方向的力作用于前臂，这时肘关节会有小量的向后移位。在桡尺近侧关节，桡骨头可在肱骨小头上做被运动的前后方向的滑动。由于这些运动范围较小，因而在检查时要求被测试者肌肉放松，并在一个有笪检查的位置，因为任何肌肉的收缩可使关节变得紧密，从而减少这些活动的范围。肘关节的紧锁位（最稳

17、定位）是肘关节伸直位，前臂旋后5（以中间位为标准）。31 2肘关节的稳定性 肘关节的稳定系统包括结构性稳定系统和动力性稳定系统。结构性稳定系统为肘关节的稳定环，稳定环由4个柱组成内侧柱、外侧柱、前柱和后柱。内侧柱由内侧副韧带、尺骨鹰嘴内侧1/2和肱骨内侧髁组成；外侧柱由桡骨头、外侧副韧带复合体(包括外侧关节囊)、肱骨外侧髁组成；前柱由尺骨冠突、前关节囊和肱二头肌组成；后柱由尺骨鹰嘴、后关节囊和肱三头肌组成。其中任何一柱的损伤都将导致肘关节的不稳定。动力性稳定系统由跨越肘关节的肌群组成，包括前臂屈肌群、伸肌群、旋前圆肌、旋后肌和肱二头肌、肱三头肌、肱肌、肱桡肌、肘肌等。32（1）肘关节尺侧副韧带

18、复合体的解剖及生物力学作用肘关节尺侧副韧带复合体是由前束、后束组成。前束起始于肱骨内侧髁之前，止于尺骨冠状突内缘。后束起始于内侧髁之下，止于鹰嘴内侧缘。斜束并不参与构成肘关节尺侧副韧带复合体。33生物力学研究发现：肘关节屈曲60时，尺侧副韧带前束紧张，屈曲到90时其长度和肘关节完全伸直位时基本相同；屈曲90以上，其紧张度降低；肘关节屈曲60以前，后束的紧张度无明显变化，屈曲90以上，后束的紧张度明显增加；在肘关节屈曲30和60时，前束的前部是最重要的抵抗外翻应力的结构，屈曲90和120时，前后部分的作用同等重要；前束的后部在肘关节屈曲30和60时起协同作用，屈曲大于90时前束后部的作用超过前部

19、。后束在肘关节屈曲3 0 和 1 2 0 时 协 同 抵 抗 外 翻 应 力。34（2）肘关节桡侧副韧带复合体的解剖及生物力学作用桡侧副韧带复合体包括桡侧副韧带和桡骨环状韧带，源自肱骨外侧髁。桡侧副韧带起于肱骨外侧髁的外下方，桡骨环状韧带起于桡骨冠突的外侧，桡侧副韧带和环状韧带形成一宽的联合止点，止于尺骨冠突的外侧，相当于桡骨头近缘水平。35关于桡侧副韧带对肘关节稳定性的作用有研究表明：在肘关节屈曲40，单独切断桡侧尺副韧带，肘关节的旋转度增加15%7%，增加切断桡侧副韧带，其旋转度增加30%9%，在桡骨颈前正中切断桡骨环状韧带，旋转度增加45%17%。因此，肘关节桡侧副韧带复合体对维持关节外

20、侧的稳定约起50%的作用。单独切断前臂伸肌群，肘关节旋转度增加11%5%。因此，伸肌及伸肌腱膜起协同作用。其中，尺侧伸腕肌腱膜具有抗旋转不稳的最有利的机械位置，它起于肱骨外侧髁下方，止于尺骨近端桡骨头中心线以远5cm处，在桡侧副韧带复合体中桡侧副韧带(包括桡侧尺副韧带)起主要作用，桡骨环状韧带起协同作用。36（3）肘关节副韧带稳定系统综合解剖和生物力学研究结果，肘关节的副韧带构成了维持肘关节稳定的独立系统。桡侧副韧带复合体抵抗肘关节外旋外翻应力，维持其后外侧旋转稳定性，尺侧副韧带复合体抵抗肘关节外翻应力，维持其外翻稳定性。伸肌腱和屈肌腱位于尺/桡侧副韧带的浅层，并不处于最有利的机械位置，是副韧

21、带稳定系统的协同部分，桡骨头的作用是传导应力和维持肘关节的稳定，但在桡侧副韧带完整时，其维持肘关节外侧稳定的作用较小，是桡侧副韧带的协同部分。37 3肘部的闭链运动肘部的闭链运动发生在手固定，肩部作引体向上或俯卧撑的动作时。在引体向上时，屈肘肌以向心和离心的收缩使躯干下降。在这两个例子中，肩、肘关节结合来保持多关节肌有较理想的长度-张力关系。虽然胸大肌并不跨越肘关节，在闭链运动中它以内收肩部来伸肘。在做俯卧撑时很容易看到或触及胸大肌的作用。这种作用对脊髓损伤造成肱三头肌（C7C8）麻痹而胸大肌（C5C7）完好的病人十分有用，如推轻的物体，关抽屉、关门，这些动作都是将手放在物体上屈肘，随后胸大肌

22、收缩达到伸肘的目的。38 4肘关节的屈曲和伸展限制因素(1)屈和伸 肘关节的屈和伸同时发生在肱尺和肱桡关节上。肱尺关节包含有曲面形肱骨滑车，它与尺骨近端相应形态的滑车窝相关节。肱骨小头正好在肱骨远端滑车外侧，是一个圆形突起，与桡骨头近端相关节。屈、伸通过滑车当中，平分肱骨和尺骨的纵轴。屈伸中的瞬时中心在该轴23内变动。39 正常情况下，肱骨和尺骨轴线微外翻，在男性形成1015角，在女性成2025，此角称为提携角。由于滑车不完全对称，故前臂在充分伸展到充分屈曲时，提携角由外翻10变成内翻8。肱桡关节的形态是球和臼形，但由于该关节与肱尺关节和远侧桡尺关节紧密联系，故其运动限于两个轴上：屈、伸和旋前

23、、旋后。40(2)肘关节伸展受三个因素限制：鹰嘴在鹰嘴窝内的冲击碰撞；关节前韧带的张力；屈肌（肱二头肌）的阻挡。(3)如果肘过伸必然出现下述情况之一：鹰嘴骨折及关节囊撕裂，伴肘关节后脱位；肌肉虽然通常不受累，但肱动脉可被扯断。(4)屈曲受限分为主动屈曲受限和被动屈曲受限：主动屈曲时首要限制因素是上臂及前臂前方肌肉的相挤；其次还有相对骨面的接触和关节囊韧带的后方张力；被动屈曲时除了肌肉的紧密接触外，桡骨头紧贴在桡骨窝以及冠突抵信冠突窝，后关节韧带的张力，肱三头肌被动产生张力较为重要。41 4肘关节的屈曲和伸展限制因素注：1.伸展限制；2.如再过伸可出现鹰嘴骨折；3也可鹰嘴无骨折但出现肘关节后脱位；4.屈曲限制；5.被动屈曲。