前交叉韧带组成结构
前交叉韧带 (ACL) 与骨的界面构成了一个复杂的多组织结构,由连续的韧带、软骨纤维、矿化纤维软骨和骨区域组成。这种复合结构能够在结构和功能不同的组织之间进行负载转移,对于韧带稳态和关节稳定性至关重要。
前交叉韧带(ACL)是分别由两种类型的韧带骨插入,分别是直接插入和间接纤维插入。在运动中位于股骨切迹内较高位置的 ACL 纤维(直接纤维)在稳定性测试中承受更大的力,并且在屈曲过程中比低纤维更等长。
本文主要是了解前交叉韧带(ACL)的韧带-骨连接的独特组织以及描述ACL与两种类型的纤维在运动中的关系
间接纤维插入分为:
最常见的骨插入形式
表层纤维插入:
骨膜纤维骨膜附着点附着在骨膜上,骨膜间接将肌腱附着在下面的骨骼上,将肌腱传递的力分散到广阔的区域,从而减少应力集中。
深层纤维通过穿孔胶原纤维(又称 Sharpey 纤维)直接插入骨骼。
间接股骨 ACL 插入对胫骨平移和旋转的限制作用最小
展示了 Sharpey 纤维,由白色箭头指示。G 代表肌腱,而 B 代表骨骼
直接纤维软骨插入分为:
有深层和浅层纤维插入
深层纤维插入(有四个增加刚度的过渡区,可以分散力并减少应力集中)
1区(肌腱):
由排列良好的I型胶原纤维和少量蛋白聚糖核心蛋白聚糖组合而成
2区(纤维软骨):
由II型和III型胶原蛋白组合,含少量I型、IX型和X型胶原蛋白,以及蛋聚糖集蛋白聚糖和核心蛋白聚糖
3区(矿化纤维软骨):
由II型胶原蛋白组合,含大量X型胶原蛋白和聚集蛋白聚集糖
4区(骨):
由I型胶原蛋白组成,矿物质含量高
是直接肌腱插入部位的 Safranin-O 染色显微照片
直接纤维软骨插入
肌腱交界处( MTJ) 和纤维软骨附着点(肌腱-骨界面:TBI)及其不同区域:肌腱、纤维软骨、钙化纤维软骨和骨骼
正常前十字韧带 (ACL) 解剖。(A) 直接插入呈束状,存在于髁间窝的外侧壁上。(B) 间接插入在膝盖中是膜状的(C) 正常股骨 ACL 股骨附着的关节镜观察。正常的 ACL 包括直接插入和间接插入。(D) 插入不能与关节表面的连续延伸分开。
关于前交叉韧带两种类型的韧带在运动中的
交叉韧带 (ACL) 的股骨止点具有直接和间接纤维类型,分别位于股骨切迹的高(前)和低(后)区域。位于股骨切迹内较高位置的 ACL 纤维在稳定性测试中承受更大的力,并且在屈曲过程中比低纤维更等长。
在 30° 屈曲的胫骨前部力下,高纤维承载了前交叉韧带总负荷的 83.9%,而低纤维则为 16.1% (P < .001)。在屈曲 90° 时,高位纤维也比低位纤维承载更多的前向力(95.2% 对 4.8%;P < .001)。在屈曲 15° 的组合扭矩下,高纤维承载 84.2% 的前 ACL 力,而低纤维承载 15.8% (P < .001)。放置在股骨足迹高区前内侧部分的虚拟 ACL 纤维是最等长的,最大长度变化为 3.9 ± 1.5 mm。
是同一直接肌腱插入部位的 H&E 显微照片(Liu 等人)。B代表骨,CFC代表钙化的纤维软骨,UCFC代表未钙化的纤维软骨,T代表肌腱
Q1
那种类型更常见更容易损伤?
纤维软骨型附着点更常见,也容易出现过度使用损伤。插入到骨骺和骨突上的肌腱在运动过程中往往具有更多可变的插入角度范围。这会随着胶原纤维的弯曲而增加应力。纤维软骨起到消除这种压力的作用。换句话说,它是一种结构适应。
Q2
这两种纤维类型与ACL手术的关系?
ACL股骨附着点中央为直接纤维结构,后部为间接纤维结构。临床上,股骨 ACL 重建隧道的方向应覆盖整个中央直接 ACL 纤维,并且可能需要根据移植物类型和手术期间使用的固定装置进行定制。
Q3
ACL损伤以后韧带还能恢复到以前一样吗?
不能!!!
因为在肌腱到骨愈合过程中,纤维软骨附着点中存在的分级不会再生。相反,纤维血管疤痕组织形成,主要由 III 型胶原蛋白组成,与原始附着点相比,其机械强度更弱,更容易发生故障。
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