关节基本知识关节基本知识定义 关节是骨骼的连接处，骨骼运动的枢纽。肌肉是运动的动力。分类一、运动类型分类1)不动关节（颅骨）2)微动关节（椎间盘，耻骨联合）3)活动关节（滑膜关节）二、连接的组织特性分类(1)纤维性关节 又叫不动关节，两骨之间由致密纤维结缔组织相连，无活动功能。如头颅骨是由8块扁骨组成，边缘形似锯齿，相互交错，嵌合在一起，中间以骨膜相隔，联成一整块，一点也不能活动。 (2)软骨关节 又称微动关节。关节之间以软骨组织相连，这类关节仅有部分动作。如由一块块脊椎骨组成的脊柱，在两块脊椎骨之间，垫着一块环状的软骨，再由一种有弹性的“绳子”韧带把它们绑在一起，使我们的头颈和胸、腰部能够前后左右弯曲转动，但关节面之间的活动范围较小。(3)滑膜关节 又叫可动关节。它有明显的关节腔，腔壁有滑膜，滑液为关节的润滑剂。这类关节有较大的活动范围。这类关节包括四肢关节及人体中的大多数关节。此类滑膜关节，是关节炎的好发部位。按照运动轴的数目及关节面的形状，分为以下几种关节：屈戌关节（如手部的指间关节、膝关节）、蜗状关节（如踝关节）、车轴关节（如桡尺近端关节）、椭圆关节（如桡腕关节和枕寰关节）、鞍状关节（如拇指侧的腕掌关节）、球窝关节（如肩关节）、杵臼关节（如髋关节）、平面关节（如跗骨之间的关节）。按照参与组成关节骨骼的数量划分单关节和复关节。按关节的运动方式分类 1单动关节：能单独进行活动的关节。人体大多数的关节均属此种关节。如肩关节、髋关节。2联合关节：两个或两个以上的关节，结构上是独立的，但机能上是联合的。如前臂的桡尺近侧关节和桡尺远侧关节的共同活动，使前臂做旋内和旋外的运动；左右两侧的下颌关节共同活动，使口腔张合上下运动。环杓关节（cricoarytenoid joint）由杓状软骨底与环状软骨板上缘的关节面构成。杓状软骨在此关节上可沿垂直轴作旋转运动，使声带突向内、外侧移动，因而能开大及缩小声门。杓状软骨也可作左右滑行。关节的基本构造（1）关节面构成关节两骨的相对面叫做关节面articular face，一般是一凸一凹互相适应。凸的叫做关节头，凹的称为关节窝。关节面为关节软articularcartilage所被覆，除少数关节（胸锁关节、下颌关节）的关节软骨是纤维软骨外，其余均为透明软骨。关节软骨使关节头和关节窝的形态更为适应，其表面光滑，面间有少许滑液，磨擦系数小于冰面，故使运动更加灵活，且由于软骨具有弹性，因而可承受负荷和减缓震荡。关节软骨无血管神经分布，由滑液和关节囊滑膜层血管渗透供给营养。髋臼透明软骨（2）关节囊关节囊articular capsule包在关节的周围，两端附着于与关节面周缘相邻的骨面。关节囊可分为外表的纤维层和内面的滑膜层。纤维层由致密结缔组织构成，其厚薄、松紧随关节的部位和运动的情况而不同，此层有丰富的血管、神经和淋巴管分布。滑膜层薄而柔润，其构成以薄层疏松结缔组织为基础，内面衬以单层扁平上皮一间皮，周缘与关节软骨相连续。滑膜上皮可分泌滑液，滑液是透明蛋清样液体，略呈碱性，除具润滑作用外，还是关节软骨和关节盘等进行物质代谢的媒介。（3）关节腔 关节腔由关节囊滑膜层和关节软骨共同围成，含少量滑液，呈密闭的负压状态，这种结构也体现了关节运动灵活性与稳固性的统一。关节的辅助结构关节唇：是附着于关节窝周缘的纤维软骨环，有加大加深关节窝的作用，如肩关节和髋关节都有关节唇。 关节内软骨：存在于关节腔内的软骨称关节内软骨，由纤维软骨构成。存在形式有两种，一为关节盘，二为半月板，它们可加深关节窝、使两个关节面互相适应，同时还有减轻冲撞和吸收震荡的作用。腕三角软骨韧带：分布在关节周围，大多数位于关节囊外面。也有少数韧带存在于关节囊内，如膝关节的交叉韧带。韧带有加固关节的作用。关节的运动关节的运动形式与关节的形态结构有关。每一种运动都是假设围绕某个运动轴在一定的基本平面进行的。关节的运动有下列几种形式：屈伸、收展、回旋、环转和水平屈伸。关节的运动幅度及其影响因素 关节面面积大小差别；关节头和关节窝的面积差，也反映出运动的灵活与否，同类关节，两者的面积差愈大，运动幅度也愈大，反之面积差越少，则趋于稳固；如同为球窝关节，肩关节则以运动幅度大而灵活见长，而髋关节与之相比则以稳固性称著；关节囊的厚薄及松紧度；关节囊坚韧，紧张，则使关节运动受限，从而增强其稳固性，反之，关节囊薄弱、松弛，则运动幅度大而增加了灵活性，且此部位往往是关节易发生脱位之处。韧带的多少与强弱；关节周围韧带和肌腱坚固，则使关节运动受限，从而增强其稳固性，反之，关节周围韧带或肌腱较少，则运动幅度大而增加了灵活性，且此部位往往是关节易发生脱位之处。关节内结构，对关节运动也有明显的影响，如关节盘、半月板和滑液均可增加关节的灵活性，而关节内韧带则对运动有明显的制约，从而增加关节的稳固性。关节周围的肌肉状况；关节周围的肌肉力量强，伸展性及弹性差的，坚固性大，灵活性小。反之，关节周围的肌肉力量弱，伸展性及弹性强的，坚固性小，灵活性大。关节周围的骨突起；骨突起常常限制关节的运动。如踝关节外侧，有外踝，踝关节不易外翻。其他因素；如年龄、性别、体育运动等因素，对关节灵活性也有一定的影响。关节各部件的生理解剖一、关节软骨：为骨末端覆盖的一层厚1-6mm、致密且透明的白色结缔组织，称为透明关节软骨。1、营养供应：关节关节软骨软骨实际上是一种实际上是一种孤立孤立的组织，没有单独的血液和淋巴供应的组织，没有单独的血液和淋巴供应。它。它主要依赖软骨下骨组织提供软骨下部近主要依赖软骨下骨组织提供软骨下部近1/3的血供，其余依赖滑膜周围毛细血管的渗的血供，其余依赖滑膜周围毛细血管的渗入。入。2、主要功能：、主要功能： 分散压力分散压力。关节软骨受压时提供较大的。关节软骨受压时提供较大的接触面以降低其上的压力接触面以降低其上的压力 关节面做动作时关节面做动作时减少摩擦力，降低磨损减少摩擦力，降低磨损。3、关节软骨的组成成分关节软骨的组成成分：关节软骨层结构的简要图解关节软骨层结构的简要图解关节软骨的组成关节软骨的组成成分成分： 胶原纤维胶原纤维 蛋白多糖蛋白多糖 软骨细胞软骨细胞 水分水分 显微镜下的关节软骨显微镜下的关节软骨关节软骨是由软骨细胞, 基质蛋白(包括胶原纤维蛋白及多种糖蛋白等), 和基质(葡萄糖酸胺, 软骨素和玻璃酸等) 组成。水约占关节软骨重量的80，关节软骨表层含水量最丰富，深层则逐渐减少。胶原和蛋白多糖聚合物两者含量之比约1：1，约占关节软骨总湿重的15，干重的45-50。软骨细胞合成胶原蛋白和亲水的蛋白多糖，蛋白多糖与胶原纤维相互作用形成了亲水的大分子基质胶原纤维胶原纤维：是体内含量最丰富的是体内含量最丰富的蛋白。蛋白。高度结构性的组织高度结构性的组织，可形成最佳的力学性可形成最佳的力学性能。能。胶原为关节软骨提供胶原为关节软骨提供一种纤维状超微结构，一种纤维状超微结构，这种这种胶原网和多水的胶原网和多水的糖蛋白糖蛋白一起，共同抵一起，共同抵抗关节的应力和应变。抗关节的应力和应变。胶原主要是型胶原纤维。组织学上根据胶原纤维排列方向的不同，将关节软骨从表面向下分为4层，即切线带、移行带、放射带和钙化带。表IIV型胶原主要分布表-IIV型胶原主要分布 人体主要组织的胶原类型分布 -I型：骨骼 皮肤 骨骼：I型胶原II型：软骨 软骨：II型胶原III型：皮肤 等 皮肤：I、III型胶原V：基膜 等 基膜：IV型胶原蛋白多糖蛋白多糖是一种蛋白是一种蛋白多糖大分子多糖大分子,由核心由核心蛋白附着了一个或多蛋白附着了一个或多个粘多糖（硫酸角质个粘多糖（硫酸角质素与硫酸软骨素）组素与硫酸软骨素）组成。成。糖蛋白有一特殊部分糖蛋白有一特殊部分与胶原密切相连，并与胶原密切相连，并把胶原纤维结合到一把胶原纤维结合到一起。起。一个蛋白多糖大分子的简图一个蛋白多糖大分子的简图 ：软骨细胞和水分软骨细胞和水分关节软骨的生物学性质关节软骨的生物学性质渗透性渗透性蠕变反应蠕变反应润滑润滑软骨变性的生物力学软骨变性的生物力学 关节软骨的关节软骨的修复修复和和再生再生能力能力有限有限，如果承，如果承受应力太大，可能很快发生完全破坏。受应力太大，可能很快发生完全破坏。高接触压力会减少液膜润滑的可能性。高接触压力会减少液膜润滑的可能性。固体表面凹凸不平点的接触，可引起显微应力固体表面凹凸不平点的接触，可引起显微应力点的集中，使这些关节面材料发生磨损。点的集中，使这些关节面材料发生磨损。关节总载荷频率和数量的增加，可以解释关节总载荷频率和数量的增加，可以解释为什么某些职业的人员关节变性的发生率为什么某些职业的人员关节变性的发生率高。高。如足球运动员的膝关节，如足球运动员的膝关节，芭蕾舞演员的踝关节等。芭蕾舞演员的踝关节等。骨关节病也可以继发于骨关节病也可以继发于胶原蛋白胶原蛋白-糖蛋白基质的糖蛋白基质的分子或微观结构损伤，分子或微观结构损伤，如类风湿性关节炎等。如类风湿性关节炎等。 关节软骨的再生和修复难点：软骨组织内无血管，软骨细胞在无血运环境中缺乏迁徙能力。由此，关节软骨一旦遭到破坏，便很难得到修复。1 传统的方法：1.1 软骨下骨钻孔：小面积缺损1.2 持续被动运动：较小的软骨全层缺损1.3 玻璃酸钠注射：不仅可以提供关节黏弹润滑作用，恢复关节滑液流变学特性，还能产生一系列有益的生物学效应，有助于关节软骨组织的修复。2 组织和细胞移植2.1 软骨组织移植2.2 自体细胞移植2.3 异体细胞移植2.3.1 异体软骨细胞移植 2.3.2 间充质干细胞（MSCs）移植3 软骨组织工程修复3.1 基质诱导的自体软骨细胞移植技术3.2 间充质干细胞软骨组织工程4 基于内源性干细胞的软骨组织修复二、关节滑膜1、定义：滑膜是关节囊的内层，淡红色，平滑闪光，薄而柔润，由疏松结缔组织组成。2、功能：关节腔内的所有结构，除关节软骨、半月软骨板以外,即便是通过关节腔的肌腱、韧带等均全部为滑膜所包裹。滑膜分泌滑液，在关节活动中起重要作用。膝关节结构示意图示意图滑膜的结构1、组织结构：正常滑膜分为两层，即薄的细胞层(内腔层)和血管层(内膜下层)，是血管丰富的关节囊内膜，贴附于非关节面部分，覆盖于关节囊内的骨面上，不在软骨面上，此部分称为边缘区或“裸区”。滑膜呈粉红色，光滑发亮、湿而润滑，有时可见绒毛，内含胶原性纤维。2、电子观察：滑膜细胞有A、B两型。巨噬细胞样A型细胞表面有丝状伪足+浆膜内陷、囊泡、线粒体、溶酶体、胞浆纤维和高尔基体，具有吞噬功能；B型细胞缺少此种特征，但含有高浓度的内质网，具有合成包括酶在内的蛋白质。其功能是分泌透明质酸，内膜下层含有泡沫组织，有脂肪细胞、成纤维细胞、巨噬细胞和巨大细胞，与滑膜平行的有弹性纤维，能防止滑膜的皱襞形成。滑膜的功能1制造和调节滑液滑膜分泌滑液在关节腔内，含有高度聚合的、高黏度的透明质酸，充当着关节内的主要润滑剂，它将关节软骨的摩擦系数减至0.001。2滑膜有吸收作用和吞噬功能吞噬的方式有两种形式：亲脂的小分子借助于单纯弥散，在滑膜内外移动；滑膜吞噬关节积血中的红细胞及血红蛋白，滑膜细胞在消化了吞噬物质后，可能离开内膜，进入滑膜下组织，成为滑膜下巨噬细胞。膝关节滑膜的特点在全身187个滑膜关节中，膝关节滑膜是面积最广、最复杂的滑膜，滑膜腔也最大。膝关节滑膜有以下特点：滑膜面积最大，分泌滑液最多；脂肪垫及绒毛数量最多，也最大；与周围结构，特别是肌腱明显分开；滑膜形成许多囊状隐窝，其中5个位于关节腔前面，4个位于关节腔后面，从而使滑膜腔容积大大增加，成为人体关节腔最大的关节；滑膜面积是全身最大者，并且形成皱襞以适应膝关节的各种运动。膝关节分泌的正常滑膜液：呈淡黄色或无色，清晰透明，粘稠性高，但不能自行形成凝集块，粘蛋白凝集试验所形成的凝块良好，白细胞数0.2109/L，中性粒细胞25%，葡萄糖含量（空腹）略低于血糖水平，细菌培养为阴性。三、关节腔1、构成：由关节软骨与关节囊滑膜层所围成的密闭、潜在腔隙，内有少量滑液，可润滑关节、减少摩擦，腔内为负压，有利于关节的稳定。2、滑膜液形成原理滑膜液位于关节腔内，也称关节液或滑液，是由滑膜下毛细血管内的血浆滤过，经过滑膜进入关节腔，同时滑膜衬里细胞也分泌许多透明质酸，共同形成滑膜液，以润滑关节，营养软骨。在正常情况下，关节腔的滑液量很少，不宜抽取，即使大关节如膝关节最多也不超过4ml，膝关节伸直时可容纳60ml液体，轻度屈曲可容纳88ml。正常情况下膝关节内仅有0.133.5ml的滑液。滑液以液膜状态敷布在关节面上,关节腔内处于负压状态,为812 cm水柱,故不易抽出液体。因膝关节负重大，运动多，最益受到损伤，且关节滑膜位置表浅，脂肪覆盖少，再加受凉、劳累易引起无菌性炎症，所以临床中膝关节滑膜炎最为常见。尤以老年人多见。 谢谢！