髋关节的生物力学

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来源：网络

髋关节组成

髋关节——是人体最大、最稳定的关节之一，属典型的球臼关节。它由髋臼、股骨头和股骨颈形成关节。

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　　髋关节解剖
　　髋臼由髂骨、坐骨和耻骨三部分组成。骨性髋臼中央为髋臼窝。其中央明显凹陷称为圆韧带窝，有圆韧带附着，这是髋臼骨质最为薄弱的部位。髋臼的前下方有一月牙状的缺如，形成髋臼切迹。切迹有横韧带封闭，两者间留有间隙，为血管通道。髋臼的入口平面与身体的矢状面外翻成角约45°±10°，与身体的额状面前倾成角约15°±5°。髋臼边缘有软骨盂唇附着而加深，可容纳股骨头的2/3，增加髋的稳定性。

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　　股骨:
　　1、颈干角：股骨颈的长轴与股骨干的长轴的交角为颈干角(CCD)成人正常颈干角为125°～135°，平均为127°。颈干角大于140°时为髋外翻，此时股骨头承受的压应力增加，而股骨颈承受的剪切力减小。颈干角小于120°时为髋内翻，此时股骨头承受的压应力减小，而股骨颈承受的剪切力增加。
　　2、前倾角：股骨颈长轴的额状面与股骨髁的额状面之间的交角。前倾角的个体差异较大，成人平均为15°。

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　　髋关节静力学
　　在正常状态下，髋关节各个方向的力保持平衡。双足对称站立时，体重平均分布到双下肢，每髋承担除下肢重量之外体重的1/2。一侧下肢负重时，髋关节负担为除去一侧下肢重量的体重加上外展肌肌力。此时在负重髋关节股骨头上部一处形成类似平衡杠杆系统中的支点。为了保持身体平衡，需要外展肌紧张，发挥平衡作用。若重心远离负重髋关节，则承力增加;若重心移向负重之髋关节，则承力减少;重心全部移到负重的髋关节上，则外展肌承力为零，髋仅承受部分体重之压力。

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髋关节的运动学

髋关节是一个球轴承的运动结构，主要动作可分解为在三个互相垂直平面上的运动：矢状面上的屈伸、冠状面上的内收外展，以及横断面上的内外旋转。这三个平面 动作的范围不同，髋关节最大幅度的活动在矢状面，前屈幅度为0°～140°，后伸幅度为0°～15°。在冠状面，外展幅度为0°～30°，内收幅度为 0°～25°。在横断面，当髋关节屈曲时外旋0°～90°，内旋0°～70°。

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髋关节的力及其生物力学特征

当身体侧屈时，中心偏移，K值力臂变化，为了保持平衡，外展肌被拉伸，M值变大，假体植入时，需要确保旋转中心的偏移位置。

外翻时外展肌力需求较大，内翻时外展肌力需求较小。

股骨颈在生理性负重状态下,股骨颈上下皮质遭受不同程度的压应力，当负重线内移时，股骨颈上缘将承受张应力，而下缘将遭受更大的压应力。