為何我們的膝蓋如此容易受傷 - 《華爾街日報》

用兩條腿行走的能力，即雙足行走，是現代人類的一個決定性特徵。是的，還有許多其他因素使我們成為人類——大腦發達、雙手靈巧、語言能力、物質文化——但雙足行走是人類進化的一個轉折點。關於它為何出現存在爭議，但專家們普遍認為，它給我們的祖先帶來了進化優勢，幫助他們在原始世界中生存。

然而，成為雙足行走的動物也註定了人類擁有一對膝蓋，這是我們身體中最脆弱的環節之一。從解剖學上講，人類膝蓋“設計得相當不穩定”，人類學家歐文·洛夫喬伊寫道。膝蓋是一個鉸鏈關節，其工作原理與將門連接到門框並允許其前後擺動的鉸鏈相同。

類似地，膝蓋將大腿骨（或股骨）與脛骨（或脛骨）連接起來。大腿骨的末端有兩個圓形的突起，稱為股骨髁，而脛骨的末端有兩個相對平坦的部分，稱為平台。髁部嵌入平台形成鉸鏈，而韌帶、肌腱和結締組織將其固定到位，使你可以擺動小腿。

但人類膝蓋的運動方式是門鉸鏈無法想象的。在動態活動中，它表現出六種運動方式：可以前後擺動、左右旋轉，還可以輕微地左右搖擺。這種多角度活動性使我們能夠橫向移動以及直線移動，還可以轉身、旋轉、急轉和進行運動中所需的其他動作。

然而，這種動態活動性是有代價的。膝蓋之所以靈活，是因為它本質上是不穩定的——只是幾塊堅硬、不匹配的骨頭被繩索般的軟組織綁在一起。較大的“繩索”，即主要韌帶，容易斷裂，因為它們承受了膝蓋的大部分壓力。韌帶是有彈性的纖維組織帶，將骨頭連接到骨頭。膝蓋中有四條主要韌帶。最容易受傷的是前交叉韌帶（ACL），它對角連接大腿骨和脛骨，位於膝蓋的前部。

美國每年發生10萬至20萬例前交叉韌帶(ACL)損傷。其中部分是由於膝蓋受到撞擊所致，但約70%是由不幸的動作引起的，比如突然變向、快速減速、跳躍或轉身。這類動作在滑雪、足球和籃球等運動中很常見。

另一個常受傷的韌帶是內側副韌帶(MCL)，它垂直連接大腿骨和小腿骨，位於腿部內側。當腳固定時腿部外側受到撞擊，MCL可能會斷裂。這類損傷常見於橄欖球線衞球員，他們的膝蓋側面經常被撞擊。約60%的滑雪膝傷也涉及MCL。滑雪者在剎車和停止時，會彎曲膝蓋，腳跟外推，滑雪板前端內轉，從而對MCL產生壓力。

美國每年約進行100萬例半月板手術。圖片來源：Getty Images然後是半月板，這是位於大腿骨和小腿骨之間的新月形軟骨，用於吸收衝擊和減輕壓力。半月板撕裂是由於在旋轉膝蓋時對其施加向下的力造成的，比如我們在快速轉身、變向或旋轉時。美國每年約進行100萬例半月板手術。本人也曾貢獻過這一統計數據。

避開創傷性損傷的人可能會因重複動作而遭受過度使用損傷。最常見的過度使用損傷是跑步膝，正式名稱為髕股疼痛綜合徵(PFPS)，即膝蓋前部髕骨周圍的疼痛。這是因為跑步會對膝蓋產生重複性壓力，並導致膝蓋骨下方發炎。PFPS也可能影響那些在鍛鍊中跳躍、深蹲或騎自行車的人。

即便是非運動活動也可能引發膝蓋問題。頻繁跪姿和深蹲會增加膝關節骨關節炎的風險。這些姿勢使膝蓋處於深度彎曲狀態，加速覆蓋大腿骨與脛骨末端的保護組織——關節軟骨的磨損。一旦軟骨消失，骨關節炎及伴隨的疼痛僵硬便會接踵而至。

當然，體育活動益處良多。但它們也暴露出人類膝蓋作為進化妥協產物的脆弱性。直立行走解放了我們的雙手去創造奇蹟，卻也意味着上半身全部重量（包括我們攜帶的任何物品）都壓在膝蓋上。跑步時，下肢承受的壓力可達體重的數倍。若此時進行快速變向或上下坡等複雜動作，下肢的減震能力會急劇下降，進一步威脅膝關節安全。

女性在膝蓋構造上可能處於進化劣勢。多項運動研究顯示，女性遭遇膝蓋損傷和手術的概率遠高於男性。例如高中籃球運動中，女生膝蓋受傷率比男生高44%，膝關節手術率高165%，前十字韌帶手術率更超出315%。在大學足球領域，女運動員前十字韌帶損傷率是男性的2.38倍，半月板撕裂風險高79%。而在國家級排球選手中，女性膝關節韌帶損傷率是男性的4倍。

有人將這些統計數據歸咎於女性骨盆更寬這一事實，這是為了分娩我們祖先所擁有的大腦袋嬰兒而進化的。骨盆更寬意味着股四頭肌對膝蓋施加的側向拉力更強，可能干擾髕骨的平滑運動並導致小腿過度旋轉。一些研究人員還懷疑，雌性激素（女性性激素）通過減少提供韌帶機械強度的1型膠原蛋白的產生，從而削弱了女性的前交叉韌帶。再次説明，確保人類物種繁殖成功的因素可能使女性的膝蓋更容易受傷。

也許幾千年或幾百萬年後，如果人類繼續存在，我們的膝蓋會進化得更強壯、更好。在那之前，我們都應該好好照顧身體中的這個薄弱環節。

韓愈是堪薩斯州立大學的英語教授。本文改編自她的新書《好奇的人類膝蓋》，由哥倫比亞大學出版社出版。

刊登於2023年6月3日印刷版，標題為《膝蓋是我們身體最薄弱的環節》。