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后交叉韧带的生物力学特征

时间:2021-02-18 / 作者:胖头鱼 / 分类:运动康复,预发布 / 浏览次数:17次 / 0个评论 发表评论

后交叉韧带(以下简称PCL)是膝关节处限制胫骨上端后移的关键力量。PCL对膝关节的稳定功能主要体现在胫骨上端遭受由前到后的压力、以及膝关节进行主动大幅度屈曲时。如果PCL的结构和功能有所缺失,就会让胫骨上端相对于股骨及膝关节变得不稳定,进而引发多种损伤及功能障碍。
从生物力学角度来看,PCL的功能主要体现在如下几个方面。

后交叉韧带与膝关节

降低髌股关节及内侧胫股关节的接触压力


在膝关节伸展和屈曲过程中,PCL可与由前向后的膝关节剪切力形成拮抗,避免胫骨后移,进而减少髌腱向后的拉力,使髌骨与股骨髁之间的压力保持正常。
除此之外,PCL具有限制膝关节内翻的功能,可使内侧胫股关节压力保持正常。
反过来讲,当PCL受损,髌股关节及内侧胫股关节的生物力学关系都将发生畸变。

后交叉韧带的起始位置

后交叉韧带的起始位置

在屈膝动作中减小膝关节偏心角


在大幅度的膝关节主动屈曲动作中,腘绳肌等屈膝肌群的施力点在胫骨较远端,若没有PCL在胫骨近端施加稳定力量,胫骨必将产生整体后移(而不是只有远端后移),膝关节偏心角变大,膝关节正常的生物力学关系将会被破坏,运动功能和稳定性大幅下降,受伤的概率大增。
反过来讲,在PCL正常或被成功重建后,膝关节在主动屈曲过程中便可保持正常的力学关系。

胫骨在后抽屉试验中出现整体移动

闭链运动与开链运动的区别


研究表明,在进行闭链式的自重或负重膝关节屈伸运动时,屈伸的幅度越大,在PCL上产生的应力越大;在进行开链式的自重或负重膝关节屈伸运动时,膝关节屈曲的动作会让PCL产生极大的应力,膝关节伸展的动作只有在60-90度(膝关节屈曲度较大时)的范围内会产生一定应力,在后面阶段的伸直过程中只会出现很小的PCL应力。
换句话说,在PCL受伤期间、以及重建术后早期,应避免大幅度的闭链式膝关节屈曲、开链式的膝关节屈曲、以及较大屈膝幅度下的开链式伸膝动作。
(注:关于开链运动和闭链运动的概念及区别请参照本站文章http://www.jinlaiba.com/archives/16531.html)

膝关节的开链运动

在冠状面上的应力


研究发现,在PCL重建术后,PCL在冠状面上产生的应力相对较大(大于ACL重建术后所产生的应力)。应在治疗方案选择及术后康复训练过程中考虑这一因素。

后交叉韧带重建术

与腓肠肌等肌肉的代偿关系


研究表明,当股四头肌、腘绳肌和腓肠肌获得恰当和充分的训练时,可通过代偿来取代PCL和ACL(前交叉韧带)的部分稳定功能。应在非手术治疗及重建术后康复训练过程中考虑这一因素。

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