异常的髋关节力学对膝关节损伤的影响（二）

仰望苍穹

矢状面：在步行时的负荷反应期，合成的地面反作用力矢量（resultant ground reaction force vector）落在髋关节的前方和膝关节的后方。在这种情况下，髋关节和膝关节的伸肌离心性收缩去抵抗这些力矩。和在冠状面的情况一下，躯干在矢状面的方位能影响下肢肌肉的需求。用“跳落”的任务作为一个例子，当着地时躯干向前倾将会移动合成的地面反作用力矢量（resultant ground reaction force vector）向前，因此增加髋伸肌的需求，同时减少膝伸肌的需求（图1A）。相后，当着地时伸直躯干将产生相反的效应，增加膝伸肌的需求和减少髋伸肌的需求。

Blackburn和Padua在文献中报道，在跳落任务中，着地时躯干屈曲对比着地时伸直躯干，股四头肌的激活减少28%。虽然在Blackburn和Padua的文献中髋伸肌的激活并没有量化，但从逻辑上来说，我们可以预料髋伸肌的激活将与膝伸肌的激活相反。

在步行站立期后倾躯干是一个常见的髋伸肌无力的代偿策略。虽然后倾躯干减少了髋屈曲力矩而减少了髋伸肌的需求，但这些策略将增加膝关节的屈曲力矩而使股四头肌的需求增加。这样代偿性的躯干运动可能引起膝关节损伤，如股四头肌拉伤、髌腱病理（patella tendinopathy）等。

三、胫股关节损伤机制：近端因素

根据以上所述，我们有理由相信近端因素能导致异常的胫股关节负荷，近端的功能障碍能引起膝关节损伤。在文献中有2种情况受到非常大的注意：前交叉韧带损伤、髂胫束症候群。下面具体的讨论一下每一种情况的近端功能障碍引起损伤的机制。

前交叉韧带损伤：ACL是常见的膝关节损伤之一，特别是运动员和运动爱好的人群。当作用在膝关节的外部负荷超过韧带的张力强度时ACL撕裂，在这种情况下，活体研究中证明，ACL最大的张力发生在由冠状面、水平面力矩和胫骨前移剪切力组成的合并负荷模式时。文献报道，女性ACL撕裂的发生率要高于男性，所以尝试去确定ACL损伤的危险因素的研究集中在二性之间生物力学的不同方面。许多研究结果揭示一个值得注意的地方，相比较男性，女性运动员在执行运动策略时减少膝关节和髋关节屈曲、增加股四头肌活动、增加膝关节外翻角度和力矩，关于损伤风险，女性运动员被观察到较大的膝关节外翻角度和力矩是最有问题的，因为它已经被报道是ACL损伤预测者。

几个研究报道髋关节力量减少与大的膝关节外翻角度和力矩相关。Pollard等人认为女性运动员身上观察到的大的膝关节外翻角度和力矩是个体没有充分利用髋伸肌去减速身体重心的运动策略表现。更特异的，Pollard等人还报道，在跳落任务的减速阶段，呈现大的膝关节外翻角度和力矩的女性运动员的髋伸力矩较低，并且在髋关节的能量吸收减少。相反，更多依靠髋伸肌去吸收冲击力的女性膝关节外翻角度较小，而且平均膝关节外翻力矩减少53%。虽然在Pollard的文献中髋关节的力量并没有量化作为研究的一部份，我们可以推断，如果髋伸肌不能适当的帮助在跳落任务着地时减速身体重心，个体可以依靠股四头肌和被动限制结构（如韧带）作为代偿去吸收冲击力。

髂胫束症候群：髂胫束症候群是外侧膝痛的常见原因和跑者中第二常见的过度使用损伤。髂胫束起于髂脊前份的外侧缘(outer lip)和ASIS外缘，止于胫骨的外侧面（Gerdy’s tubercle）。髂胫束也有非常广泛的纤维连接其到股骨和髌骨。

因为髂胫束位于髋关节和膝关节的外侧面，所以，过度的下肢冠状面和水平面运动能影响它的张力，例如，髋关节内收将增加髂胫束的张力。另外，增加膝关节的内翻力矩也将增加髂胫束的张力，因为髂胫束充当主要的限制膝关节内翻的结构。

髂胫束的张力也会被下肢水平面的运动所影响，因为髂胫束固定于远端股骨和止于近端股骨，相对于胫骨内旋股骨增加远端附着位置的张力，相对于股骨内旋胫骨也能产生相同的效果。合并的髋关节冠状面和水平面运动将进一步增加髂胫束负荷。除了髋关节冠状面和水平面运动的大小，关节成角的速度在增加髂胫束张力上也充当一个角色。

Noehren等人报道，过度的髋关节内收和膝关节内旋是产生髂胫束症候群最强的预测者。Ferber等人的研究结果支持Noehren的结论，他报道，有髂胫束症候群病史的女性跑者对比无髂胫束症候群病史的人群呈现较大的髋关节内收。

Fredericson等提供临床证据支持近端因素促进产生髂胫束症候群，他对比有髂胫束症候群的长跑运动员的患侧和健侧的髋外展肌力，发现在实验中的有髂胫束症候群的长跑运动患侧的髋外展肌力比健侧明显的减少，并且在6个星期的髋外展肌肌力训练后，92%的髂胫束症候群长跑运动员能恢复到无疼的跑步。