今天這篇文章是王蓓小姐所寫的，她目前就職於德國穆爾赫特運動醫學康復診所，(前)德國斯圖加特大學助教。
作為一篇她認為“簡單易懂”的科普文章....非專業人士估計看起來會夠嗆。但如果您有膝關節方面的問題，是想稍微詳細的瞭解下膝關節的結構，這篇文章可能對您有不小的用處。
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今天又要講講老生常談的膝關節了-人體最大，最複雜的關節。
這一回，我們從不同的視角來看看它：我們把它看成一個機械結構，從動態中受力的角度來觀察它。
我們都知道，膝關節屬於鉸鏈關節，也就是類似合葉一樣，把兩塊木頭（或其他材料）鏈接在一起，讓兩塊木頭做摺疊的動作-那對應在膝關節上呢，就是股骨和脛骨。
可我們的腿上並沒有合葉這種裝置，那麼為了穩定，兩邊的骨頭之間主要以韌帶來連接加固，韌帶相當於橡皮筋，既可以固定，又有一定彈性，抗拉性還強。
它們分別在兩側加固（側副韌帶，防止膝關節向側向的過度移動），兩骨間加固（前後交叉韌帶，防止脛骨和股骨在前後方向上的相對移動），和前側加固（髕韌帶）。
說到了髕韌帶，看來這裡除了上下的股骨和脛骨，又多了一塊籽骨“髕骨”，它的作用主要是增加膝關節屈伸的槓桿力臂，增大股四頭肌的力矩。
可是本來好好的關節又多處塊骨頭，這就更加複雜了-於是就又有了前側加固的髕韌帶，它起自髕尖和後方的粗麵，止於脛骨結節。
這時兩個關鍵詞要登場了：內側髕骨支持帶和外側髕骨支持帶，也就是，從股四頭肌內側頭和外側頭靠近止點處延伸出的，分別跨過髕骨內外兩側的兩束纖維帶狀結構。
這個結構對於髕骨的對位以及穩定性有著非常重要的作用：剛剛說到，加了一個髕骨結構不是更復雜了，也就更難固定了嗎？
這些纖維帶狀束在髕韌帶兩側，給髕骨以固定和支持，同時也加強關節囊。說到關節囊呢，可以把它想象成機場打包固定行李時外面包的幾層緻密的塑料膜。
總之，不管是什麼結構，功能中很重要的一點就是：在各個部位，以不同方式，全方位穩定關節，讓它無憂的進行活動。
但當遇到暴力性外力時，韌帶超過可耐受的範圍，很有可能造成損傷，有時還可撕脫其附著部位的骨質。如果我們想預防韌帶損傷，非常有效的一個措施就是進行肌肉的功能鍛鍊，因為肌肉更加強壯有力，它可以對關節進行更強的保護，就像戴了一個護膝一樣，甚至比護膝的保護功能更強。
說完了韌帶，再來看一看關節軟骨。關節軟骨主要的作用是減少磨損，緩衝震盪，就像我們給桌子腿加一層保護的塑料套。
在股骨的遠端，脛骨的近端，以及髕骨靠近股骨一側，都有一層軟骨。剛剛說了，關節軟骨有緩衝作用，那也同時意味著，它在運動中也承受著很大的力。
那我們來看看在人工膝關節中測定的脛股間所受的負荷：
當我們雙腿站的時候，這個負荷為107%的體重-差不多等同於體重；
當我們從45釐米的凳子上站起時，負荷為體重的225%，坐下時為體重的245%：
屈膝80到105度時，負荷為體重的252%：
走路時，為體重的261%；
上樓時為體重的316%；
下樓時是體重的346%；
這樣一看，我們的膝關節在日常生活中經受的考驗可不小呢！
所以由於年紀增長，超重，創傷這些原因，很可能引起關節軟骨的退行性變，軟骨下骨的骨質增生等。
接下來是半月板，它上面凹陷下面平坦，外緣厚內緣薄，外緣和關節囊相連，有來自關節囊毛細血管袢的血供。它的存在增加了股骨髁的接觸面，增加膝關節的穩定性。
半月板在膝關節運動中的作用相當於滾珠軸承：兩個環形之間的滾珠會隨著內外兩層圓環的轉動而轉動，從而減少摩擦。半月板內就是在膝關節脛骨和股骨相對運動的時候，在之間隨著它們運動。
此外半月板的另一個重要的作用就是傳導壓力吸收震盪，也就是相當於比如閥門上的“塑料”墊片的作用，不過半月板的材料可比塑料高級的多，百分之九十是由I型膠原蛋白纖維組成，當受到自上而下的擠壓力時會變形，由於外部纖維走形為環形走形，所以向外擠壓的力會沿著纖維走形形成切向的環嚮應力，這樣呢半月板下的關節軟骨就輕鬆了許多。
但當運動中膝關節過快的伸膝，再加上旋轉，比如足球凌空抽射踢空時，半月板受傷的幾率就非常的高，半月板一旦出現撕裂，它的纖維結構發生了改變，傳導力的功能也會發生改變。
另外剛才提到過，半月板的外緣有來自毛細血管袢的血供，所以這三分一的區域叫紅區，具有完全的癒合能力，可手術縫合。
中間三分之一是由紅區的毛細血管終末支進行血供，也就是部分有血供，癒合能力差於紅區，可手術縫合，或者切除，這個區域也叫
紅白區。那麼內三分之一可想而知，無毛細血管覆蓋，叫做白區，一旦損傷，由於自愈可能很低，一般須手術切除。
總之，膝關節是個雖然複雜但又設計精巧的“機械”結構，如果我們對它有透徹的理解-瞭解它結構功能的巧妙之處，單也熟悉它的薄弱之處，好好利用同時保護和支持它，它是會讓我們的生活豐富多彩的。
文章所有的部分三維圖片取自於“運動解剖”App 和網絡
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