骨关节炎康复指南
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

第一节 基本知识

一、功能解剖学
人类双手能做复杂而灵巧的捏、握、抓、夹、提等动作,有极其精细的感觉。手的这些复杂功能与其解剖结构有密切关系。
(一)皮肤
手的掌面皮肤有较厚的角化层,皮下有较厚的脂肪垫,有许多垂直的纤维小梁,将皮肤与掌腱膜、腱鞘及指骨骨膜相连,使掌侧皮肤不易滑动,有利于捏、握动作。手指末节皮肤的乳头层内,有十分丰富的感觉神经末梢及感受器,感觉十分灵敏。两点区别试验可达3~5mm距离,有良好的实体感觉,仅用手触摸便可以识别物体的形状、软硬度及光滑与否。
手的背部皮肤较薄,皮下脂肪少,仅有一层疏松的蜂窝组织,有较大的移动性。伸指时,手背皮肤可以捏住提起,但握拳时,皮肤拉紧,在掌指关节背面因张力增加而局部变白。手指和手掌的静脉及淋巴管经手背回流,因此,手掌炎症时手背肿胀明显。
手掌部有3条横纹:远侧横纹,掌中横纹,近侧横纹。其中远侧横纹和掌中横纹合称掌指横纹,对应于掌指关节,便于手指和手掌的活动。近侧横纹便于拇指的对掌对指活动。
(二)肌腱
1.屈肌腱
指深、浅屈肌分别附着于远节及中节指骨基底部,分别屈曲远侧指间关节及近侧指间关节。手指屈曲时,深腱与浅腱收缩幅度不一致,它们之间有0.5~0.75cm的相对滑动,深、浅肌腱有粘连时,相对滑动丧失,影响手指屈伸功能。从掌骨头到中节指骨,屈肌腱被包围在纤维骨管内,该管叫腱鞘,起滑车作用,其中掌骨头、近节指骨中部、中节指骨中部的腱鞘明显增厚,称腱鞘的滑车。这些滑车损伤后,屈指时肌腱会离开指骨,形成“弓弦状”而不能充分屈指。掌部指深屈肌腱的桡侧是手蚓状肌的起点,所以,手指肌腱断裂时,深腱因蚓状肌的牵拉而仍在手掌内。拇长屈肌止于拇指远节指骨基部,拇指内亦有腱鞘,因为它与指浅屈肌都没有蚓状肌牵拉,断裂后,近端常回缩到腕部甚至前臂内。
2.伸肌腱
手背的伸肌腱仅被皮肤及一层疏松网状组织覆盖,肌腱外有腱旁膜,有较好的循环。示指及小指各有一条固有伸肌腱,均位于指总伸肌腱的尺侧。在掌指关节背面,肌腱扩展成膜状,称为腱帽。两侧接受来自骨间肌(桡侧还有蚓状肌)的纤维,腱帽有保持伸肌腱不向两侧脱位的作用。紧靠掌指关节的远侧,从腱帽的深面分出一些纤维止于近节指骨的基部。在近节指骨,伸肌腱分成三股继续向前,即中央束和两条侧束。中央束止于中节指骨基部及关节囊,骨间肌、蚓状肌参与构成中央束及两侧束,所以手内肌能伸展指间关节。侧束有纤维与中央束联系,使手指屈曲时两条侧束不会向掌侧滑脱,在中节指骨中远侧,两条侧束逐渐汇成一条,止于远节指骨基部及关节囊,两束间有横向纤维相连。手指部的伸肌腱很薄,与指骨骨膜仅隔一层疏松网状组织,长期固定、炎症、水肿等都容易造成粘连,妨碍手指活动。拇指有拇长伸肌及拇短伸肌,分别附着于远节指骨及近节指骨的基部,分别伸拇指指间关节及掌指关节。
3.手内肌
包括骨间肌、蚓状肌及大、小鱼际肌。掌侧骨间肌使手指内收,背侧骨间肌使手指外展。骨间肌与蚓状肌协同能屈曲掌指关节、伸展指间关节。大鱼际肌包括(由浅入深)拇短展肌、拇短屈肌、拇指对掌肌及拇内收肌。小鱼际肌包括掌短肌、小指外展肌、小指短屈肌及小指对掌肌。
4.腕管与腕横韧带
腕骨在掌部形成一条深沟,腕横韧带横跨其上。韧带的尺侧附着于豆状骨及钩状骨的钩部,桡侧附着于大多角骨嵴和舟骨结节,形成一个骨性纤维管道,叫腕管。管内有拇长屈肌腱、指深、浅屈肌腱及正中神经通过。正常时屈肌腱有薄的滑膜包绕,正中神经在管的浅层偏桡侧,紧贴韧带,有纤维脂肪样组织与肌腱相隔,若腕管内因滑膜水肿、增生等而压力增高,正中神经易受韧带压迫而产生症状,称为腕管综合征。
(三)血管
手部供血主要来自桡动脉、尺动脉及掌侧骨间动脉。尺动脉终支与桡动脉浅支构成掌浅弓,位于掌腱膜下、屈肌腱浅面,相继发出指总动脉及指固有动脉,是手指的主要供血来源。桡动脉终支从手背动脉穿过1、2掌骨间隙,进入手掌与尺动脉掌深支形成掌深弓,位于屈肌腱下、骨间肌浅面,发出细小掌心动脉与指总动脉吻合,参与手指供血。深、浅弓之间通过终末分支及掌心动脉等而相互交通。桡动脉穿过掌骨间隙后,发出拇主要动脉,供应拇指,示指的桡侧指动脉常由拇主要动脉发出。桡动脉在进入掌骨间隙前,发出第一掌骨背动脉共同供应虎口及示指背面皮肤,是示指背侧的轴心动脉。桡动脉在腕背部发出腕背支,与尺动脉腕背支及掌侧骨间动脉背侧支组成腕背侧动脉网,发出掌背动脉,供手指背侧循环。
手部的静脉分深浅两层。手掌的深静脉多与动脉伴行,回流至尺、桡静脉或手背静脉网。手的浅静脉在背侧,远较深静脉重要,最后回流至头静脉及贵要静脉,是断指再植或拇(手)指再造的主要血液回流通道。
(四)神经
手部主要由正中神经及尺神经支配,桡神经仅支配部分手背感觉。
正中神经在腕上发出一掌皮支,支配手掌桡侧及大鱼际部感觉,主干在掌长肌深面进入腕管,刚出腕横韧带就分出大鱼际肌支,支配在鱼际诸肌(拇内收肌除外,拇短屈肌深头偶尔由尺神经支配)。正中神经出腕管后,相继发出感觉支配桡侧三个半手指。
尺神经在腕上分出一感觉支到手背,支配背面尺侧两个半手指。主干在豆状骨的桡侧进入尺神经管。在管内分成浅支和深支。浅支靠桡侧,主要是感觉支,支配掌短肌、手掌尺侧及尺侧一个半手指的感觉。深支是运动支,与尺动脉伴行,穿过小鱼际进入手掌,在屈指肌腱的深面、骨间肌的浅面与掌深弓伴行,沿途发出肌支,支配小鱼际肌、骨间肌及3、4蚓状肌,最后支配拇内收肌,偶尔支配拇短屈肌的深头。在腕部尺神经干内,深浅支有5~6cm的自然分束,在腕部吻合神经时,可按自然分束,分别吻合感觉、运动支。
手部感觉的神经支配有较多变异,拇指掌指关节背侧及大鱼际一部分偶尔可由肌皮神经终支支配。
(五)骨关节及韧带
桡腕关节由桡骨、舟状骨、月状骨及三角软骨盘构成,尺骨不直接参加,桡腕关节是个球窝关节,能做多轴向运动。
腕掌关节中以拇指最重要,由大多角骨与第一掌骨基部构成,是鞍形关节,关节囊较松弛,可做拇指屈、伸、内收和外展,是拇指对掌一外展运动的主要关节。
掌指关节由掌骨头与近节指骨基部构成。拇指的掌骨头较扁平,动度不及其他掌指关节大。每个掌指关节由侧副韧带及掌侧韧带加强,两侧的侧副韧带由近背侧斜向远掌侧走行。关节屈曲时韧带绷紧,关节较稳定,伸直时韧带松弛。指间关节只作屈伸运动,两侧也有副韧带加强。结构与掌指关节相同。掌指关节是手指运动的主要关节,伸直位或过伸位强直时,虽指间关节屈伸正常,也难以与拇指捏握,功能严重受限。若能屈曲到35°~45°则可发挥指间关节作用,手功能大大改善。
(六)关节
手部的关节类型几乎包括人体所有滑膜关节类型。
1.单轴关节
包括滑车关节和车轴关节。手指间关节属于单轴滑车关节,远侧桡尺关节属于单轴车轴关节。
2.双轴关节
包括鞍状关节和椭圆关节。拇指腕掌关节属于双轴鞍状关节,桡腕关节属于双轴椭圆关节。
3.三轴关节
包括球窝关节和平面关节。掌指关节属于三轴球窝关节,腕骨间关节属于三轴平面关节。
4.手弓
手的提、捏、握、夹功能都由手弓完成,手部的骨骼排列组成三个手弓,包括两个横弓和一个纵弓,其中掌横弓完成掌骨的屈伸、回旋,掌纵弓完成指的屈伸和回旋。
近侧横弓即腕横弓,由远排腕骨及其韧带构成,其中头状骨是关键骨;远侧横弓即掌横弓,由掌深韧带和掌骨小头构成,第三掌骨头是其关键骨。两个横弓间由纵弓的硬质部分相连接,该部分由4排指列加近排腕骨构成,通过了指间关节、掌指关节和腕骨间关节。
尽管手在工作时的形状变化很大程度上受手外屈肌和伸肌的控制,三个手弓的形态维持仍是主要依赖于手内在肌的作用,允许手能握住和操作不同的物件(不同外形、大小)。若手的弓状结构塌陷,会导致手严重的残疾和变形。
二、关节运动学
由于腕关节的多样性和腕运动的复杂性,使得确定屈、伸或桡偏、尺偏主要轴的瞬时运动中心较为困难。普遍将瞬时旋转中心定位于头状骨头部,以此为中心,屈-伸轴由桡侧指向尺骨茎突,桡-尺偏轴与屈-伸轴纵向垂直。
手是一个非常灵活的器官,可以根据手的组成部分协调进行无限制的活动。联合手和腕的运动能使手适合其所触摸或抓握物体的不同形状。关节的轮廓、骨与骨之间的相互位置再加上复杂的肌肉系统作用,使得手部具有非常大的灵活性。
腕关节具有两个平面上的运动度,即:矢状面的屈-伸(掌屈和背屈)和冠状面的桡-尺偏(外展和内收)。正常腕关节的运动范围是屈65°~80°,伸55°~75°,不过存在很大的个体差异,其中近60%的屈曲、33%的伸展发生在腕中间关节,40%的屈曲和67%的伸展发生在桡腕关节。桡-尺偏可以达到65°,其中15°~25°是桡偏,30°~45°是尺偏,远排腕骨跟随指列进行桡尺偏,而近排腕骨的滑动方向则与手相反并且尺偏的移动幅度较大。此外,前臂的旋前和旋后运动发生在近端指间关节、远端桡尺关节和近端肱桡关节,虽不是真正的腕关节运动,但是却在手和腕的功能中发挥了复杂的作用,旋后-旋前的平均运动范围是150°(旋前60°~80°,旋后60°~85°)(图2-3~图2-6)。
图2-3 屈腕
图2-4 伸腕
图2-5 桡偏
图2-6 尺偏
手指腕掌关节、掌指关节和指间关节的各种不同形状使得它们具有不同的自由度,其中拇指独特的方位、较大的指蹼空间以及拇指腕掌关节特殊的形状为拇指提供了大而多样的活动空间。
拇指的腕掌关节是一个鞍状关节,活动度大,韧带松弛,允许第一掌骨从手掌平面运动到桡侧方向,而拇指的掌指关节和指间关节本身具备的运动是拇指的屈曲和伸展。拇指最重要的运动功能是对掌,即合并腕掌关节外展和旋转使拇指朝向小指指腹,掌指关节、指间关节屈曲,使拇指靠近指尖,当拇指与小指的指腹完全接触时,就形成了充分的对掌。
其余四指的掌指关节是单鞍可动关节,允许屈-伸、外展-内收,以及与外展-内收配合的轻微旋后-旋前三个平面的运动。掌指关节屈曲活动度为0~90°,四指之间存在一定差别,小指掌指关节屈曲范围最大(图2-7)。四指的近端和远端指间关节是双髁铰链关节,关节面紧密咬合,只能进行屈、伸运动,近端指间关节屈曲最大可达110°,远端指间关节屈曲接近90°,超过0°的伸展就是过伸。
腕关节和手部的运动相互配合,前者的运动是增强手和手指精细运动控制的基本保证,伸腕与屈指协同进行,屈腕则增加伸肌腱的张力、有助于手指的伸展。
手的休息位和功能位是手的重要姿势,代表不同的临床意义。手休息位是指在自然放松状态下,在不用任何力量时,手的肌群处于相对平衡状态下手的姿势,其位置是:腕关节轻度背伸10°~15°,轻度尺偏;拇指轻度外展屈曲,指腹接近示指远端指间关节(DIP)桡侧,如手握笔姿势;掌指关节(MPJ)和指间关节(PIPJ)呈半屈曲,从示指到小指,越向尺侧屈曲越多,呈阶梯状排列,各指尖端指向舟骨结节,如图2-8所示。手的功能位是手处于能最大限度发挥其功能的姿势,如握拳、捏持、张手等,其位置是:腕伸20°~30°,轻度尺偏,拇指外展45°,掌指关节及近端指间关节半屈曲,远端指间关节微屈曲,如图2-9所示。
三、病理生理学
关节软骨是由1~2mm厚度的胶原纤维、糖蛋白、透明质酸酯聚集而成,当水合作用时就起了类似垫子的作用,以吸收和分散所承受的负重和机械力量。在生理状况下,关节软骨依靠关节周围肌肉的收缩及软骨下的骨质来完成上述的任务。肌肉的收缩除带动关节活动外,同时起着橡皮带样作用,吸收了大量传来的冲力,保护了关节。当发生意外(如跌倒)时,因为肌肉对此突发的震动不能及时出现保护性反应而使关节负重加重。此外,肌肉退化、周围神经病变时,肌肉吸收能量的功能也大大的减弱。协助软骨承重的另一因素是软骨下呈现网状分布的骨质,其质地虽较软骨硬但比骨皮质软,故具有高度弹性,有利于承受压力。
图2-7 掌指关节活动
图2-8 手休息位
图2-9 手功能位
骨性关节炎多出现在以下两种情况:一是关节软骨、软骨下皮质、关节周围肌肉有异常时,如老年性退行性变、骨质疏松、炎症、代谢性疾病等;二是关节软骨、关节下骨质、关节周围肌肉虽正常但承受了过度压力,如肥胖、外伤等。
关节软骨的变形发生最早,具有特征性病变。软骨基质内糖蛋白丢失时关节表层的软骨软化,在承受压力的部位出现断裂,使软骨表面呈细丝绒状物。以后软骨逐渐片状脱落而使软骨层变薄甚至消失。软骨下的骨质出现微小的骨折、坏死,关节面及周围的骨质增生构成X线上的骨硬化和骨赘及骨囊性变。关节滑膜可因软骨和骨质破坏,代谢物脱落入关节腔而呈轻度增生性改变,包括滑膜细胞的增生和淋巴细胞的浸润,其程度远不如类风湿关节炎明显。严重的骨性关节炎的关节囊壁有纤维化,周围肌腱亦受损。