四、髋关节周围肌肉
髋关节能自由运动,主要依靠其周围的肌肉收缩和舒张来完成。根据髋关节的运动可分为前、后、内、外侧共四组。严重DDH的患者通常具有低效的外展肌肉组织,导致呈跛行或臀中肌步态(又称Trendelenburg步态)。由于髋关节慢性脱位,会造成包括内收肌、髋屈肌和髋伸肌在内的髋关节周围肌肉组织缩短。如果肢体延长超过3cm,坐骨神经也容易受伤。据报道,关节置换术治疗DDH患者术后坐骨神经麻痹的比例约为5.2%~13.0%。
(一)前侧肌群
1.缝匠肌
起于髂前上棘,向大腿内下侧行走,止于胫骨上端内侧面和胫骨结节,构成股三角的外侧边。缝匠肌为全身最长肌肉,成人平均长度为(529±8.48)mm,宽度为(25.23±0.82)mm,厚度为(10.5±0.66)mm,主要作用为屈髋及膝关节,使已屈曲的髋关节外展、外旋。缝匠肌由股神经支配,血供主要由股深动脉和旋股外侧动脉的分支供给。临床中,可将缝匠肌上部游离、转移肌瓣和肌皮瓣使用。
2.髂腰肌
由髂肌和腰大肌组成。髂肌呈扇形,位于髂窝内和腰大肌的外侧。起自髂窝、髂筋膜、髂前下棘和骶骨翼,向下止于股骨小转子或者髋关节囊。在下行过程中,有部分肌纤维可与腰大肌相融合。腰大肌呈长形或纺锤状,位于腰脊柱的两旁。腰大肌起自T12椎体、L1-4椎体及所有的腰椎横突。在移行过程中,腰大肌与髂肌的内侧部分融合,止于股骨小转子。腰大肌、髂耻隆起与髋关节囊之间,可出现一个与髋关节腔相通的滑液囊,称为髂耻囊。腰大肌主要功能为前屈、外旋髋关节。髂腰肌受腰丛前支(L1-4)支配。
3.股四头肌
全身最大的肌,有四个头,分别由股直肌、股外侧肌、股内侧肌和股中间肌组成。股直肌为厚且长的呈纺锤形的双羽状肌。股直肌有直头和返折头两个起点,直头起于髂前下棘;返折头起于髋臼上部。直头与肌肉方向一致,返折头与肌肉方向相反。股内侧肌和股外侧肌分别起自股骨粗线的内、外侧唇。股中间肌位于股直肌的深面和股内、外侧肌之间,起自股骨体的前面。最终,四个肌头向下相融成坚强的股四头肌腱,止于髌骨上缘,延伸为髌韧带,最后止于胫骨粗隆。股四头肌主要起膝关节的伸肌作用,股直肌还能屈髋关节。张洪武等报道股四头肌各肌块的神经均是来自股神经的分支,均从肌的上部肌门处入肌,且神经入肌时都有血管伴行。股直肌的神经入肌点有两个,距髂前上棘下方的距离分别为(10.23±0.97)cm和(14.48±1.12)cm;股内侧肌的神经入肌点与髂前上棘下方的距离为(9.85±1.28)cm;股外侧肌有两个神经入肌点,距离髂前上棘下方的距离分别为(11.88±1.34)cm和(13.98±2.55)cm;股中间肌的神经入肌点距离髂前上棘下方的距离为(9.23±1.65)cm。
4.腰小肌
呈梭形,肌腹较小,起自T12,止于髂耻隆起,在人类出现率约为50%。在腰大肌浅面向下移行,以薄腱膜移行于髂筋膜、耻骨梳韧带。腰小肌可与腰大肌产生协同作用,使腰椎向同侧屈曲。此外,腰小肌可紧张髂筋膜。腰小肌受腰丛前支(L1-2)支配。
(二)后侧肌群
1.臀大肌
扁平呈菱形,肌肉粗壮有力、大而肥厚,形成臀部特有的隆起,覆盖臀中肌的下半部及其他小肌。臀大肌起止面广泛,自上而下起于髂骨翼的外面和骶骨的背面,并以短腱起于髂后上棘、臀后线以后的髂骨臀面、髂骨下部与尾骨及两骨之间的韧带和骶结节韧带等处。臀大肌的肌纤维非常粗大,平行向外向下行走,大部分移行于髂胫束的深面,小部分止于股骨的臀肌粗隆。臀大肌下缘的体表投影相当于尾骨尖至股骨干上、中1/3交点的连线。两平行线之间的菱形代表的是臀大肌的体表投影部位。成人的臀大肌上缘长约(9.1±0.2)cm、下缘长约(10.3±0.1)cm、止点宽约(9.8±0.5)cm。臀大肌的生理横切面积为(19.32±5.26)cm2,与大收肌(19.59cm2)相近。臀大肌的质量是(396.10±109.82)g,仅次于股四头肌。
臀大肌的肌纤维是由肌内结缔组织分成大的肌束组成,结缔组织排列紧密,将臀大肌肌束牢牢地固定在一起,这样有利于臀大肌力量的传递与聚积。肌内结缔组织对肌组织除有支持、保护和营养作用外,还能调整单个肌束的活动。从理论上讲,这种肌形态学上的特点能使人体更好地控制躯干在左右方向上的稳定性。臀大肌内侧为起点,位置较高,外侧为止点,位置较低,使肌束的移行方向自内上方斜向外下方,使两侧的臀大肌与人体纵轴形成角度。
薛黔等对臀大肌不同类型肌纤维分布特点研究结果中发现,臀大肌上部肌块含有大约60%的慢缩纤维,主要参与维持髂胫束的紧张性和维持直立姿势;下部肌纤维约含有50%的慢缩纤维,主要参与伸髋关节的强力运动。此外,有学者通过肌电研究发现,臀大肌的伸大腿活动一般是在股后部肌发起伸的活动之后,或者当需要格外用力的时候它才开始出现活动的状态。臀大肌的血供主要来自臀上、下动脉的浅支,神经支配来自臀下神经。
2.臀中肌
呈扇形扁平肌束,起于臀前、后线前部的髂骨臀面、髂嵴外唇和阔筋膜,止于股骨大转子尖端的上面和外侧面。阔筋膜张肌覆盖臀中肌前部,臀大肌则覆盖其后部。臀中肌主要功能是协助髋关节外展、内旋和外旋。
3.臀小肌
呈扇形,位于臀中肌的深面,起于髂骨翼的外面,肌束向下集中移行为短腱,止于大转子的上面和外侧面。同臀中肌共同从上部覆盖髋关节。肢体下垂时,臀中、小肌共同起悬挂作用,防止关节囊拉长和肢体下落。两下肢站立时,臀中、小肌能防止股骨头自髋臼脱出。研究表明,在成人中,臀中肌的支持力约为130kg,臀小肌约为142kg,在总的朝上朝内肌肉联合支持力约为500kg。因此,臀中、小肌占了朝上朝内肌肉联合支持力的50%左右,其中,臀小肌接近28%,故在站立时,臀小肌对髋关节的稳定起重要作用。臀小肌受L4-S1脊髓节段的臀上神经支配。
4.短外旋肌群
包括梨状肌、上、下孖肌、闭孔内肌和股方肌。梨状肌形态不尽相同,一般为一肌腹一肌腱(75.0%),其余可见二肌腹一肌腱(16.7%),二肌腹二肌腱(6.7%),一肌腹二肌腱(1.6%)。梨状肌大部分起于S2-4前孔外侧,出骨盆之后,有从坐骨切迹上缘或骶髂关节囊下部起始的附加纤维加入,几乎占据整个坐骨大孔,出骨盆后移行为肌腱,向外止于大转子上缘的后部。梨状肌出骨盆处至大转子尖端的距离代表梨状肌在臀部的长度,最大为134.0mm,最小为55.0mm,平均为80.5mm。
梨状肌前面,内侧1/3与骶丛、盆腔相邻。外侧2/3下方与坐骨体相邻,上方与臀小肌相邻。在臀小肌与上孖肌之间距离较大时,梨状肌的前面可大部或全部与骨面直接相邻,反之则与肌肉相邻。梨状肌后面,内侧1/3紧邻骶髂关节囊下部,外侧2/3间隔以疏松筋膜组织,与臀大肌相邻。在梨状肌腱止端的下方与髋关节囊之间,有时可见大小不等的滑液囊,如果滑液囊发生炎症能刺激梨状肌而使其挛缩,压迫坐骨神经。
臀上、下动脉的分支间在梨状肌下缘及坐骨神经周围有吻合。梨状肌有外旋和外展髋关节的作用,甚至在一定条件下可起到内旋的作用。
上、下孖肌分别起于坐骨小孔上缘的坐骨棘和下缘的坐骨结节,它们位于闭孔内肌腱的上下缘,股方肌之上,止于大转子窝。由骶丛分支支配。上、下孖肌有外旋髋关节的作用。
闭孔内肌为三角形扁肌,起自闭孔膜的内面及周围的骨面,其肌束向后集中成为肌腱,由坐骨小孔出骨盆而移行到臀深部,最后止于转子窝。上、下孖肌分别位于该肌腱的上、下部。闭孔内肌腱在绕坐骨切迹处,有恒定的闭孔内肌腱下囊。该肌可协助髋关节旋外。
股方肌起于坐骨结节外侧面,肌束斜向后外移行。下缘肌束绕坐骨结节下缘至坐骨结节外侧,称斜行部,随后转向水平向外止于转子间嵴及其稍外侧的骨面,称水平部。股方肌上、下动脉营养股方肌。由骶坐分支支配。该肌可协助髋关节旋外。
(三)内侧肌群
1.耻骨肌
呈长方形的短肌,位于髂腰肌的内侧、长收肌之上,该肌起于耻骨梳及耻骨上支,向下外后斜行,止于股骨小转子下方的耻骨线。该肌受股神经分支或偶由闭孔神经分支支配。
2.长收肌
呈三角形,位于耻骨肌的内侧,短收肌上方,起于耻骨体、耻骨上支前面上部,止于股骨粗线内侧中1/3。长收肌参与构成内收肌管,股动脉在内收肌管中行进。长收肌的血液供应来源于闭孔动脉的前支。长收肌靠近内侧缘中上1/3交界处与肌纤维交叉斜向外下走行至长收肌外侧缘中部区域间可见肌内神经末梢分支呈带状密集分布,由闭孔神经前支支配。
3.短收肌
近似三角形,位于耻骨肌和长收肌的深面,起于耻骨体及其下支的前面,止于股骨粗线内侧。大多数受闭孔神经前支支配,少数受后支支配。闭孔神经的前支在短收肌浅面入肌,其中一支在短收肌浅面内上缘入肌,另一支在短收肌中部偏内侧入肌。
4.大收肌
呈三角形,大而厚,位于耻骨肌、长收肌、股薄肌及短收肌的深面,起于耻骨支、坐骨支及坐骨结节,大收肌止端分为前后两层,前层止于股骨粗线内侧;后层向下移行于肌腱,止于收肌结节。大收肌的血供为多源性,上1/3段主要由闭孔动脉、旋股内侧动脉等分支供给;中1/3由旋股内侧动脉、穿动脉、膝降动脉的分支供给;下1/3段的血供主要来源于股动脉。大收肌多为闭孔神经和坐骨神经双源性神经支配。
5.股薄肌
呈扁薄的带状形,位置最浅,位于缝匠肌与半膜肌之间。以腱膜形式起于耻骨下支,起部肌腱宽而薄,向下于耻骨内上髁平面移行为条索状肌腱,下端细且薄,最后以扇形放散,止于胫骨粗隆内侧。股薄肌全长(42.0±0.6)cm,肌腹长(31.0±3.8)cm,肌腱长(10.9±0.9)cm。股薄肌为多源性血供,包括股深动脉的股薄肌支、旋内侧动脉、闭孔动脉和膝降动脉等。支配股薄肌的神经均来自闭孔神经前支的分支,该神经在长收肌与短收肌之间向内下斜行,逐渐与股薄肌的主要血管伴行,汇合后形成血管神经束。
6.闭孔外肌
呈略扁的三角形,中后部的肌腹最厚,起于闭孔膜外面内侧2/3及邻近的坐骨支和耻骨支,止于股骨转子窝。闭孔外肌末端肌腱较长,呈略扁的圆柱状,长度约为(30.60±7.14)mm,止点的宽度为(7.42±1.94)mm,厚度为(4.02±0.73)mm。闭孔外肌末端绝大部分肌腱位于股方肌的深面,其止点紧邻联合腱的前下方,多数位于股方肌上缘的下方,两者的最短水平距离为(7.90±3.82)mm,止点上缘距离骨面深度为(14.62±2.49)mm。闭孔外肌在收缩时与其他外旋肌的功能相似,能够外旋髋关节、限制其内旋以及在屈曲状态下的内收。但是,闭孔外肌肌腱的位置更为特殊,位于坐股韧带下方髋关节囊最薄弱处,具有更粗、更长的肌腱,故从形态学的角度分析,闭孔外肌比其他外旋肌在维持髋关节稳定中所起的作用更大。
(四)外侧肌群
1.阔筋膜张肌
呈梭形,位于髋部和大腿外侧,缝匠肌和臀中肌之间,起于髂前上棘及髂嵴外唇线,肌纤维向下后方行走。该肌包在阔筋膜两层之间,上厚下薄,下方在股骨上、中1/3处移行于髂胫束。阔筋膜张肌平均全长为(158.64±18.12)mm,该肌起点宽(18.32±4.68)mm,肌腹最宽处为(34.84±6.84)mm,厚度为(8.42±5.41)mm。阔筋膜张肌营养动脉来源较多,最主要的动脉来自旋股外侧动脉升支。支配阔筋膜张肌的神经来自臀上神经下支的一个分支。
阔筋膜张肌的作用为紧张髂胫束,协助髋关节内旋、外展。由于该肌营养动脉有多处,行程稳定,切除后对大腿的运动影响不大,故可做成用途广泛且可靠的肌皮瓣。
2.臀中肌和臀小肌
见上文。