为何我们的膝盖如此容易受伤 - 《华尔街日报》

用两条腿行走的能力，即双足行走，是现代人类的一个决定性特征。是的，还有许多其他因素使我们成为人类——大脑发达、双手灵巧、语言能力、物质文化——但双足行走是人类进化的一个转折点。关于它为何出现存在争议，但专家们普遍认为，它给我们的祖先带来了进化优势，帮助他们在原始世界中生存。

然而，成为双足行走的动物也注定了人类拥有一对膝盖，这是我们身体中最脆弱的环节之一。从解剖学上讲，人类膝盖“设计得相当不稳定”，人类学家欧文·洛夫乔伊写道。膝盖是一个铰链关节，其工作原理与将门连接到门框并允许其前后摆动的铰链相同。

类似地，膝盖将大腿骨（或股骨）与胫骨（或胫骨）连接起来。大腿骨的末端有两个圆形的突起，称为股骨髁，而胫骨的末端有两个相对平坦的部分，称为平台。髁部嵌入平台形成铰链，而韧带、肌腱和结缔组织将其固定到位，使你可以摆动小腿。

但人类膝盖的运动方式是门铰链无法想象的。在动态活动中，它表现出六种运动方式：可以前后摆动、左右旋转，还可以轻微地左右摇摆。这种多角度活动性使我们能够横向移动以及直线移动，还可以转身、旋转、急转和进行运动中所需的其他动作。

然而，这种动态活动性是有代价的。膝盖之所以灵活，是因为它本质上是不稳定的——只是几块坚硬、不匹配的骨头被绳索般的软组织绑在一起。较大的“绳索”，即主要韧带，容易断裂，因为它们承受了膝盖的大部分压力。韧带是有弹性的纤维组织带，将骨头连接到骨头。膝盖中有四条主要韧带。最容易受伤的是前交叉韧带（ACL），它对角连接大腿骨和胫骨，位于膝盖的前部。

美国每年发生10万至20万例前交叉韧带(ACL)损伤。其中部分是由于膝盖受到撞击所致，但约70%是由不幸的动作引起的，比如突然变向、快速减速、跳跃或转身。这类动作在滑雪、足球和篮球等运动中很常见。

另一个常受伤的韧带是内侧副韧带(MCL)，它垂直连接大腿骨和小腿骨，位于腿部内侧。当脚固定时腿部外侧受到撞击，MCL可能会断裂。这类损伤常见于橄榄球线卫球员，他们的膝盖侧面经常被撞击。约60%的滑雪膝伤也涉及MCL。滑雪者在刹车和停止时，会弯曲膝盖，脚跟外推，滑雪板前端内转，从而对MCL产生压力。

美国每年约进行100万例半月板手术。图片来源：Getty Images然后是半月板，这是位于大腿骨和小腿骨之间的新月形软骨，用于吸收冲击和减轻压力。半月板撕裂是由于在旋转膝盖时对其施加向下的力造成的，比如我们在快速转身、变向或旋转时。美国每年约进行100万例半月板手术。本人也曾贡献过这一统计数据。

避开创伤性损伤的人可能会因重复动作而遭受过度使用损伤。最常见的过度使用损伤是跑步膝，正式名称为髌股疼痛综合征(PFPS)，即膝盖前部髌骨周围的疼痛。这是因为跑步会对膝盖产生重复性压力，并导致膝盖骨下方发炎。PFPS也可能影响那些在锻炼中跳跃、深蹲或骑自行车的人。

即便是非运动活动也可能引发膝盖问题。频繁跪姿和深蹲会增加膝关节骨关节炎的风险。这些姿势使膝盖处于深度弯曲状态，加速覆盖大腿骨与胫骨末端的保护组织——关节软骨的磨损。一旦软骨消失，骨关节炎及伴随的疼痛僵硬便会接踵而至。

当然，体育活动益处良多。但它们也暴露出人类膝盖作为进化妥协产物的脆弱性。直立行走解放了我们的双手去创造奇迹，却也意味着上半身全部重量（包括我们携带的任何物品）都压在膝盖上。跑步时，下肢承受的压力可达体重的数倍。若此时进行快速变向或上下坡等复杂动作，下肢的减震能力会急剧下降，进一步威胁膝关节安全。

女性在膝盖构造上可能处于进化劣势。多项运动研究显示，女性遭遇膝盖损伤和手术的概率远高于男性。例如高中篮球运动中，女生膝盖受伤率比男生高44%，膝关节手术率高165%，前十字韧带手术率更超出315%。在大学足球领域，女运动员前十字韧带损伤率是男性的2.38倍，半月板撕裂风险高79%。而在国家级排球选手中，女性膝关节韧带损伤率是男性的4倍。

有人将这些统计数据归咎于女性骨盆更宽这一事实，这是为了分娩我们祖先所拥有的大脑袋婴儿而进化的。骨盆更宽意味着股四头肌对膝盖施加的侧向拉力更强，可能干扰髌骨的平滑运动并导致小腿过度旋转。一些研究人员还怀疑，雌性激素（女性性激素）通过减少提供韧带机械强度的1型胶原蛋白的产生，从而削弱了女性的前交叉韧带。再次说明，确保人类物种繁殖成功的因素可能使女性的膝盖更容易受伤。

也许几千年或几百万年后，如果人类继续存在，我们的膝盖会进化得更强壮、更好。在那之前，我们都应该好好照顾身体中的这个薄弱环节。

韩愈是堪萨斯州立大学的英语教授。本文改编自她的新书《好奇的人类膝盖》，由哥伦比亚大学出版社出版。

刊登于2023年6月3日印刷版，标题为《膝盖是我们身体最薄弱的环节》。