background image

1

 

 

Joints of lower limb

 

stage

 

st

1

 

                                                                                      Dr.Kalid Ali Zayer

 

Hip joint 

Contents 
1. Structures of the Hip Joint 
o 1.1 Articulating Surfaces 
2. Ligaments 
3. Neurovascular Supply 
4. Stabilizing Factors 
5. Movements and Muscles 

The hip joint is a ball and socket synovial joint, formed by an articulation between 
the pelvic acetabulum and the head of the femur. 
It forms a connection from the lower limb to the pelvic girdle, and thus is designed 
for  stability  and  weight-bearing  –  rather  than  a  large  range  of  movement. 
 

Structures of the Hip Joint

 

Articulating Surfaces

 

The  hip  joint  consists  of  an  articulation  between  the 

head  of  femur 

and 

acetabulum

 of the pelvis. The acetabulum is a cup-like depression located on the 

inferolateral  aspect  of  the  pelvis.  Its  cavity  is  deepened  by  the  presence  of  a 
fibrocartilaginous collar – the acetabular labrum.  
The head of femur is hemispherical, and fits completely into the concavity of the 
acetabulum.  Both  the  acetabulum  and  head  of  femur  are  covered  in  articular 
cartilage, which is thicker at the places of weight bearing. The capsule of the hip 
joint attaches to the edge of the acetabulum proximally. Distally, it attaches to the 
intertrochanteric line anteriorly and the femoral neck posteriorly. 


background image

2

 

 

                                            

 

Fig 15 – The articulating surfaces of the hip joint – pelvic acetabulum 

and head of the femur. 

Ligaments 

The ligaments of the hip joint act to increase stability. They can be divided into 
two groups – 
intracapsular and extracapsular: 

  Intracapsular 

The only intracapsular ligament is the ligament of head of femur. It is a 
relatively small structure, which runs from the acetabular fossa to the fovea of 
the femur.

 

It encloses a branch of the obturator artery (artery to head of femur), a minor 
source of arterial supply to the hip joint. 

 

Extracapsular

 

There are three main extracapsular ligaments, continuous with the outer 

surface of the hip joint capsule: 

 


background image

3

 

 

1.  

Iliofemoral ligament

 – arises from the anterior inferior iliac spine and 

then bifurcates before inserting into the intertrochanteric line of the femur. 

It has a ‘Y’ shaped appearance, and prevents hyperextension of the 

hip joint. It is the strongest of the three ligaments. 

2. 

Pubofemoral

 – spans between the superior pubic rami and the 

intertrochanteric line of the femur, reinforcing the capsule anteriorly and 
inferiorly. 

 It has a triangular shape, and prevents excessive abduction and 

extension. 

3. 

 Ischiofemoral

– spans between the body of the ischium and the greater 

trochanter of the femur, reinforcing the capsule posteriorly. 

It has a spiral orientation, and prevents hyperextension and holds 

the femoral head in the acetabulum. 

 

Neurovascular Supply

 

The arterial supply to the hip joint is largely via the medial and lateral 

circumflex 

femoral arteries

 – branches of the profunda femoris artery (deep femoral artery). 

They anastomose at the base of the femoral neck to form a ring, from which smaller 
arteries arise to supply the hip joint itself. The medial circumflex femoral artery is 
responsible for the majority of the arterial supply (the lateral circumflex femoral 
artery  has  to  penetrate  through  the  thick  iliofemoral  ligament).  Damage  to  the 
medial circumflex femoral artery can result in 

avascular necrosis

 of the femoral 

head. 
The 

artery  to  head  of  femur

  and  the  superior/inferior  gluteal  arteries  provide 

some  additional  supply.  The  hip  joint  is  innervated  primarily  by  the 

sciatic, 

femoral

 and 

obturator

 nerves. 

These same nerves innervate the knee, which explains why pain can be referred to 
the knee from the hip and vice versa. 

 


background image

4

 

 

         

 

Fig 16 – The medial and lateral circumflex femoral arteries are the 

major blood supply to the hip joint. 

Stabilizing Factors

 

The primary function of the hip joint is to weight-bear. There are a number of 
factors that act to increase stability of the joint. 
The first structure is the acetabulum. It is deep, and encompasses nearly all of 
the head of the femur. This decreases the probability of the head slipping out of 
the acetabulum (dislocation). 
There is a horseshoe shaped fibrocartilaginous ring around the acetabulum which 
increases its depth, known as the 

acetabular labrum

. The increase in depth 

provides a larger articular surface, further improving the stability of the joint. 
The iliofemoral, pubofemoral and ischiofemoral ligaments are very strong, and 
along with the thickened joint capsule, provide a large degree of stability. These 
ligaments have a unique 

spiral orientation

; this causes them to become tighter 

when the joint is extended. 
In addition, the muscles and ligaments work in a reciprocal fashion at the hip 
joint: 

 

Anteriorly

, where the ligaments are strongest, the medial flexors 

(located anteriorly) are fewer and weaker. 


background image

5

 

 

 

Posteriorly

, where the ligaments are weakest, the medial rotators are 

greater in number and stronger – they effectively ‘pull’ the head of the femur into 
the acetabulum. 

Fig 17 – The extracapsular ligaments of the hip joint; ileofemoral, 

pubofemoral and ischiofemoral ligaments. 

Movements and Muscles

 

The movements that can be carried out at the hip joint are listed below, along 
with the principle muscles responsible for each action: 

 

Flexion

 – iliopsoas, rectus femoris, sartorius, pectineus. 

 

Extension

 – gluteus maximus; semimembranosus, semitendinosus and biceps 

femoris (the hamstrings). 

 

Abduction

 – gluteus medius, gluteus minimus, piriformis and tensor fascia latae. 

 

Adduction

 – adductors longus, brevis and magnus, pectineus and gracilis. 

 

Lateral rotation

 – biceps femoris, gluteus maximus, piriformis, assisted by the 

obturators, gemilli and quadratus femoris. 

 

Medial rotation

 – anterior fibers of gluteus medius and minimus, tensor fascia 

latae 
The degree to which flexion at the hip can occur depends on whether the knee is 
flexed – this relaxes the 

hamstring muscles

, and increases the range of flexion. 

Extension at the hip joint is limited by the joint capsule and the 

iliofemoral 

ligament

. Theses tructures become taut during extension to limit further 

movement. 


background image

6

 

 

knee joint

 

Contents 
1. Articulating Surfaces 
2. Neurovasculature 
3. Menisci 
4. Bursae 
5. Ligaments 
6. Movements 

The knee joint is a hinge type synovial joint, which mainly allows for flexion 
and extension (and a small degree of medial and lateral rotation). It is formed by 
articulations between the patella, femur and tibia. 

 

Fig 18 – The femur, tibia and patella of the knee joint. 

 

       

 

 

 

 


background image

7

 

 

Articulating Surfaces

 

 

Fig 19 – More detailed view of the bony surfaces. The inferior surface 

of the femur and superior surface of the tibia is shown. 

 

The knee joint consists of two articulations: 

Tibiofemoral 

– medial and lateral condyles of the femur articulating with the 

tibial condyles. 

Patellofemoral 

– anterior aspect of the distal femur articulating with the patella. 

The tibiofemoral joint is the weight-bearing joint of the knee. 
The patellofemoral joint allows the tendon of the 

quadriceps femoris

 (the main 

extensor of the knee) to be inserted directly over the knee, increasing the 
efficiency of the muscle. 
As the patella is both formed and resides within the quadriceps femoris tendon, it 
provides a fulcrum to increase power of the knee extensor, and serves as a 
stabilizing structure that reduces frictional forces placed on femoral condyles. 
Both joint surfaces are lined with hyaline cartilage, and enclosed within a single 
joint cavity. 
 

 


background image

8

 

 

Neurovasculature

 

The blood supply to the knee joint is through the 

genicular anastomoses

 around 

the knee, which are supplied by the genicular branches of the femoral and 
popliteal arteries. 
The nerve supply, according to Hilton’s law, is by the nerves which supply the 
muscles which cross the joint. These are the 

femoral, tibial and common 

fibular

 nerves. 

 

Menisci

 

The medial and lateral menisci are 

fibrocartilage

 structures in the knee that 

serve two functions: 

  To deepen the articular surface of the tibia, thus increasing stability of 

the joint. 

  To act as shock absorbers by increasing surface area to further 

dissipate forces. 

They are C shaped, and attached at both ends to the intercondylar area of the 
tibia. 
In addition to the intercondylar attachment, the medial meniscus is fixed to 
the tibial collateral ligament and the joint capsule. Damage to the tibial 
collateral ligament usually results in a medial meniscal tear. 
The lateral meniscus is smaller and does not have any extra attachments, 
rendering it fairly mobile 
 


background image

9

 

 

 

Fig 20 – Posterior view of the knee joint, with the joint capsule 

removed. Note the close relationship of the tibial collateral ligament, 

and the medial meniscus 

 

Fig 21 – The menisci of the knee joint. Superior surface of the tibia 

 

 

 


background image

10

 

 

Bursae 

A bursa is synovial fluid filled sac, found between moving structures in a 
joint – with the  
aim of reducing wear and tear on those structures. There are four bursae 
found in the knee joint. 

 

Suprapatella bursa

 – This is an extension of the synovial cavity 

of the knee, located between the quadriceps femoris and the femur. 

 

Prepatella bursa

 – Found between the apex of the patella and the 

skin. 

 

Infrapatella bursa

 – Split into deep and superficial. The deep 

bursa lies between the tibia and the patella ligament. The 
superficial lies between the patella ligament and the skin. 

 

Semimembranosus bursa

 – Located posteriorly in the knee joint, 

between the semimembranosus and the medial head of the 
gastrocnemius. 

 

 

Fig 22 – Sagittal view of the knee joint, showing the major bursae. 

 
 


background image

11

 

 

Ligaments 

The major ligaments in the knee joint are: 

 

Patellar ligament

– a continuation of the quadriceps femoris 

tendon distal to the patella. It attaches to the tibial tuberosity. 

 

Collateral ligaments

– two strap-like ligaments. They act to 

stabilize the hinge motion of the knee, preventing excessive medial 
or lateral movement 

-  Tibial (medial) collateral ligament – A wide and flat ligament, 

found on the medial side of the joint. Proximally, it attaches to the 
medial epicondyle of the femur, distally it attaches to the medial 
condyle of the tibia. 

-  Fibular (lateral) collateral ligament – Thinner and rounder than the 

tibial collateral, this attaches proximally to the lateral epicondyle of 
the femur, distally it attaches to a depression on the lateral surface 
of the fibular head. 

 

Cruciate Ligaments

– These two ligaments connect the femur and 

the tibia. In doing so,  they cross each other, hence the term 
‘cruciate’ (Latin for like a cross). 

-  Anterior cruciate ligament– it attaches at the anterior intercondylar 

region of the tibia where it blends with the medial meniscus. It 
ascends posteriorly to attach to the femur in the intercondylar 
fossa. It prevents anterior dislocation of the tibia onto the femur. 

-  Posterior cruciate ligament– attaches at the posterior intercondylar 

region of the tibia, and ascends anteriorly to attach to 
theanteromedial femoral condyle. It prevents posterior dislocation 
of the tibia onto the femur. 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

12

 

 

 

 

 

 

Fig 23 – Anterior view of the knee joint, showing some of the major 

ligaments. The patella ligament is situated on the anterior aspect of 

the knee joint, and is not visible is this diagram. 

 

Movements

 

There are four main movements that the knee joint permits: 

 

Extension:

 Produced by the quadriceps femoris, which inserts into 

the tibial tuberosity. 

 

Flexion:

 Produced by the hamstrings, gracilis, sartorius and 

popliteus. 

 

Lateral rotation:

 Produced by the biceps femoris. 

 

Medial rotation:

 Produced by five muscles; semimembranosus, 

semitendinosus, gracilis, sartorius and popliteus. 

 


background image

13

 

 

NB:  Lateral  and  medial  rotation  can  only  occur  when  the  knee  is 
flexed (if the knee is not flexed, the medial/lateral rotation occurs at 
the hip joint).
 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام عضوان و 184 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل