3.髌股关节的生物力学特性
髌骨是伸膝装置的重要组成部分。髌股关节周围的软组织性稳定结构将应力汇集于髌骨。
髌股关节的软组织稳定装置，包括静力稳定装置和动力稳定装置。髌腱、股四头肌腱的中份以及内、外侧支持带，构成髌股关节软组织静力稳定装置。
内侧支持带包括四个部分，内侧髌股韧带、内侧髌旁支持带、内侧髌骨半月板韧带和内侧髌胫韧。其中内侧髌股韧带起自内收肌结节，止于髌骨内缘的上2/3，是内侧支持带中最重要的稳定因素，提供了内侧支持带总张力的53%。外侧髌旁支持带由斜行的浅层支持带和横行的深层支持带组成。
内外侧稳定装置的平衡对伸膝装置维持于股骨髁间的适当位置尤为重要。然而严格来讲，内外侧支持带的作用在一定程度上受到动力稳定装置的影响，例如大部分外侧支持带实质上是源于髂胫束，而后者同时提供静力和动力稳定作用。
股四头肌收缩时，各肌肉之间的力学平衡是保持髌股关节运动时的动力稳定装置。股四头肌内侧头附着于髌骨内缘的上1/3~1/2，其收缩时产生的力线与下肢的机械轴构成朝向内上方50°~60°的角，有对抗髌骨外移的动力性稳定作用。股内侧肌与股外侧肌的同步收缩是发挥其动力性稳定的关键。
影响髌股关节稳定性的因素较多，包括伸膝装置、支持带、肌力、胫股角及胫股间的扣锁机制、Q角、髌骨位置、股骨滑车发育程度、外力等。良好的髌骨周围结构及其力学平衡，对维持髌骨的正常排列和稳定具有重要作用。
髌股关节受力与负荷有关。不负重活动时，髌股关节受力峰值在最大伸膝位；负重活动时，髌股关节受力峰值在最大屈膝位。
人在行走时，通过髌股关节产生的伸膝力量达到体重的一半；上楼梯时，负荷能达到体重的十几倍；深蹲时为体重的6倍。
髌股关节生物力学特性提示，尽量避免膝关节屈曲时做腿部的旋转动作；尽量避免半蹲、全蹲或跪的姿势；尽量避免上下楼梯以及搬重物。加强股内侧肌锻炼，对增加髌股关节的动力稳定性有重要意义。
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