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膝关节属于屈戍关节，由股骨远端、胫骨近端和髌骨构成。膝关节动作在两个平面内进行，即屈曲、伸展和内旋、外旋。膝关节旋转并不是随意运动，而是伴随着屈曲和伸展的附属运动。膝关节在屈伸位的活动度是从伸展位0°到屈曲位120°～135°，以及5°～10°的过伸角度。
膝关节是由股骨远端、胫骨近端以及髌骨（如图1.1～图1.4所示）连接构成的。
股骨远端内侧末端，为股骨远端增大的骨质结构，呈宽扁状，与胫骨近端共同构成膝关节。
股骨远端外侧末端，为股骨远端增大的骨质结构，呈宽扁状，与胫骨近端共同构成膝关节。
股骨内侧髁与股骨外侧髁之间形成了髁间窝，与胫骨近端髁间隆起相连接。
图1.1 股骨远端解剖结构（后面）
股骨内侧髁内侧面粗糙隆起。
股骨外侧髁外侧面粗糙隆起。
股骨内上髁上方的一个三角形突起，为内收肌肌腱附着处。
股骨内侧髁和股骨外侧髁前方的关节面彼此相连形成的面，与髌骨后表面相连形成关节。
图1.2 股骨远端解剖结构（前面）
胫骨内侧髁和胫骨外侧髁上关节面之间的粗糙隆起，向上与股骨髁间窝相连接。
胫骨近端内侧突起。
胫骨近端外侧突起。
胫骨近端上方，与股骨远端内、外侧髁接触的面，包括胫骨内、外侧髁与髁间隆起。
胫骨体前缘上端呈V形的粗糙隆起，为髌韧带附着处。
图1.3 胫骨近端解剖结构（左图为前面，右图为后面）
髌骨（如图1.4所示）是股四头肌肌腱内的一块三角形籽骨，也是全身最大的籽骨，呈扁粟状，位于皮下，能上、下、左、右移动，对膝关节起保护作用。髌骨后表面为关节面，光滑且覆有软骨，与股骨髌面相接，前面粗糙，有股四头肌肌腱通过。髌骨的主要功能是增加股四头肌的力学效益和保护膝关节。
图1.4 髌骨解剖结构（左图为前面，右图为后面）
腓骨（如图1.5所示）是小腿长骨之一，较细，在小腿外侧，上端膨大称为腓骨头，其内上方有关节面与胫骨的腓关节面相连接。虽然腓骨并未构成膝关节，对膝关节没有直接的作用，但其固定在胫骨外侧帮助维持胫骨稳定，并且腓骨头也是股二头肌和膝关节外侧副韧带的附着点，为膝关节屈曲和膝关节稳定提供帮助。
图1.5 腓骨解剖结构
韧带是膝关节的第一道稳定装置，如前所述，膝关节没有可稳定的骨性结构，而是由周围韧带（如图1.6所示）及肌肉连接一起共同配合维持稳定。其中，前、后交叉韧带和内、外侧副韧带起着十分重要的作用。
前交叉韧带起自胫骨髁间隆起的前方内侧与内侧半月板前角，斜向后上方外侧延伸至股骨外侧髁的内侧。后交叉韧带上端附着于股骨内侧髁的外侧面，斜向后下方延伸至胫骨髁间隆起后方。前交叉韧带从胫骨前方到股骨后方，后交叉韧带从股骨前方到胫骨后方。两条韧带交叉排列，维持膝关节在矢状面上的稳定。前交叉韧带防止胫骨相对于股骨过度前移或股骨相对于胫骨过度后移，在膝伸展位时防止膝关节过伸，在膝屈曲位时阻止胫骨前移；后交叉韧带防止胫骨相对于股骨过度后移或股骨相对于胫骨过度前移，在膝屈曲位时后交叉韧带变紧。
内侧副韧带即胫侧副韧带，扁平宽状，附着于股骨和胫骨内侧髁上，为膝关节内侧提供稳定，防止膝关节过度外翻。因内侧半月板附着在内侧副韧带上，故在内侧副韧带受到创伤时常引起内侧半月板损伤。外侧副韧带即腓侧副韧带，条索状，起自股骨外上髁，向下延伸至腓骨头，不与外侧半月板相连，为膝关节外侧提供稳定，防止膝关节过度内翻。在膝伸展位时内、外侧副韧带紧张，在膝屈曲位时内、外侧副韧带松弛。
半月板是附着在胫骨平台上，分内、外侧，呈半月形的纤维软骨。半月板承接股骨与胫骨，对股骨远端与胫骨近端连接凹陷处起到垫衬及缓冲减震的作用。
图1.6 膝关节周围韧带（左图为前面，右图为后面）
膝关节周围肌肉是膝关节的第二道稳定装置，也是非常重要的稳定装置。当膝关节周围韧带出现松弛影响膝关节稳定时，其周围肌肉将扮演重要角色继续维持膝关节稳定。膝关节前侧肌群负责膝伸展功能，后侧肌群负责膝屈曲功能，跨过内、外侧的肌群有助于维持膝关节内、外侧稳定。
股四头肌是大而有力的膝伸展肌，由股直肌、股内侧肌、股外侧肌以及深层的股中间肌组成（如图1.7所示）。其中股直肌是跨越膝关节与髋关节的双关节肌，除伸膝功能外还具有屈髋功能。
股直肌 起自骨盆中的髂前下棘，跨越髋关节向下延伸，通过髌骨连接髌韧带，止于胫骨粗隆。 股内侧肌 与 股外侧肌 均起自股骨粗线，在股骨内、外侧向下延伸，通过髌骨连接髌韧带，止于胫骨粗隆。 股中间肌 起自股骨体前侧，垂直向下延伸，通过髌骨连接髌韧带，止于胫骨粗隆。股四头肌的四块肌肉均附着在胫骨粗隆上。
图1.7 股四头肌
腘绳肌由股二头肌、半腱肌和半膜肌构成（如图1.8所示），分布在大腿后侧。腘绳肌中除股二头肌短头外，其他肌肉均为双关节肌，跨过髋关节，具有髋关节伸展和膝关节屈曲功能。股二头肌短头只穿过膝关节，具有膝关节屈曲功能。 股二头肌 分两个头，长头起自坐骨结节，短头起自股骨粗线外侧唇，两条肌肉共同向下延伸至腓骨头上。 半腱肌 起自坐骨结节，向下延伸至胫骨近端前内侧面，其肌腱较长，跨过膝关节后方再向前方走行。 半膜肌 起自坐骨结节，向下延伸至胫骨内侧髁后面。
图1.8 腘绳肌
腘肌 是膝关节后侧腘窝处肌肉，起自股骨外侧髁外侧面上缘，斜行止于胫骨内侧髁后内侧（如图1.9所示），具有膝关节屈曲功能。其因斜向走行，具有斜向的拉力，当伸展位被锁定的膝关节需要屈曲时，腘肌提供了使胫骨内旋的力，解锁膝关节，因此腘肌也被称为“膝关节的钥匙”。
腓肠肌 是小腿后群肌之一，因其肌肉起点跨过膝关节（如图1.10所示），对膝关节功能也产生影响。腓肠肌的两个头分别起自股骨内、外侧髁后面，向下延伸与比目鱼肌共同形成肌腱止于跟骨后侧。腓肠肌跨越膝关节和踝关节，在踝关节处具有跖屈功能，在膝关节处具有屈曲功能。此外腓肠肌可进行伸膝运动，但较为少见，需在股四头肌不参与运动的情况下进行。另外在闭链运动中，腓肠肌也可辅助膝关节伸展。
图1.9 腘肌
图1.10 腓肠肌
缝匠肌是人体最长的肌肉，起自髂前上棘，经膝关节内侧，斜向内下方延伸至胫骨近端内侧面（如图1.11所示）。缝匠肌有使髋关节屈曲、外旋和膝关节屈曲、内旋的功能。
股薄肌属于大腿的内侧肌，位于大腿浅层，起自耻骨下支，向下延伸至胫骨近端前内侧面（如图1.12所示），可辅助膝关节屈曲。缝匠肌、股薄肌与半腱肌三块肌肉起自不同位置，沿膝关节内侧与后侧共同连接在胫骨近端前内侧面，有助于膝关节内侧的稳定性，其肌腱互相重叠，形似鹅足，称为“鹅足肌腱”。
图1.11 缝匠肌
图1.12 股薄肌
图1.13 阔筋膜张肌
阔筋膜张肌位于大腿上部前外侧，起自髂前上棘，向下移行于髂胫束，止于胫骨外侧髁（如图1.13所示），负责髋外展功能。其因跨越膝关节，止于胫骨近端，有助于膝关节外侧的稳定性。