膝関節は、大腿骨下端の内側顆と外側顆、および脛骨上面にある同名部分との間の関節です。関節包の前壁には膝蓋骨が加わりますが、腓骨は関与しません。脛骨上面の関節面には、内側顆と外側顆の表面に線維軟骨の関節円板があり、大腿骨下端の関節面に対応しています。関節円板は周辺が厚く、中心部は薄いため、断面ではクサビ形状です。内側半月は半円形ですが、外側半月はほぼ完全な円形で、内側半月に比べて小さいです。 膝関節は蝶番関節と考えられており、屈曲運動のみを行いますが、膝を曲げた状態では下腿の内旋（10°）と外施（40°）が可能です。また、膝を十分に伸ばすとき、最終段階ではわずかな外施（5°）がみられます（これを「終末回旋」といいます）。膝を再び曲げるときには、最初の段階として下腿の内旋が行われます。そのため、蝶番関節としては純粋ではありません。 直立位（膝を伸ばした状態）では、大腿骨の内側顆と外側顆は、それぞれ下面の比較的平面的な部分で広く脛骨に接します。しかし、膝を曲げると、大腿骨の内側顆と外側顆の後面にある弯曲の強い局面によって脛骨に接触します。膝蓋骨の関節面は、この屈伸運動に際して大腿骨下端の前面にある膝蓋面を上下に移動します。 関節内には、膝蓋骨の下端から大腿骨の顆間窩に向かって滑膜のヒダが前後に走り、これを「膝蓋下滑膜ヒダ」といいます。このヒダから内外両側に向かって内部に脂肪組織（「膝蓋下脂肪体」という）を含んだ滑膜のヒダが伸びて、関節腔の隙間を開けています。これを「翼状ヒダ」といいます。 関節の付属靭帯としては、以下のものがあります。 （1）膝十字靭帯：関節腔内のほぼ中央でＸ字状に交差する2つの強力な靭帯です。脛骨に対する付着部の位置的関係によってそれぞれ前十字靭帯、後十字靭帯と呼ばれます。前十字靭帯は脛骨の前顆間区に付着し、膝関節腔内を上後外側方に走り、大腿骨の外側顆内面後部に付着します。この靭帯は膝関節屈曲時にゆるみ、膝関節完全伸展時に緊張します。前十字靭帯は、脛骨上で大腿骨が後方に偏位するのを防ぐためのもので、膝関節屈曲時において脛骨上端が前に倒れようとするのを防ぎます。後十字靭帯は脛骨の後顆管区に付着し、膝関節腔内を上前内側方に走り、大腿骨の内側顆外側面前部に付着します。この靭帯の前線維は膝関節伸展時にゆるみ、膝関節屈曲時に緊張します。また、この靭帯の後線維は膝関節伸展時にゆるみ、膝関節屈曲時に緊張します。後十字靭帯は脛骨上で大腿骨が前方に変位するのを防ぐためのもので、膝関節屈曲時において脛骨上端が後ろに倒れようとするのを防ぎます。 （2）前半月大腿靭帯・後半月大腿靭帯：外側半月の脛骨上面の後端部から出て上外方に走る強力な線維束が後半月大腿靭帯で、同じく外側半月の後端部から出て前方に走る弱い線維束が前半月大腿靭帯と呼ばれます。ただし、前半月大腿靭帯は欠如することがしばしばあります。 （3）膝横靭帯：強さに個体差が大きく、両関節半月の前面を結んで脛骨上面の前端部を横切ります。 （4）斜膝窩靭帯：半膜様筋の停止腱からつづいて関節包の後面を上外方へ走り、大腿骨外側顆の後面の付近へ放散します。 （5）弓状膝窩靭帯：脛骨頭より発し、関節包の後面を上内方へ向かって膝窩筋の起始部の表層を覆います。ただし、明瞭でないこともあります。 （6）外側側副靭帯：大腿骨の外側顆より発し、関節包の外側を下方に走って腓骨頭につながる強い棒状の線維束です。この靭帯と関節包の間にはせまい隙間があり、ここを外側下膝動脈が通っています。 （7）内側側副靭帯：内側半月の表層に接して関節包を補強する幅の広い薄い靭帯で、大腿骨内側顆と脛骨の内側顆を結びます。外側側副靭帯とともに蝶番関節に特徴的な縦走靭帯ですが、膝を伸ばした状態では緊張し、膝を曲げた状態では弛緩し、下腿の回旋を可能にします。 （8）膝蓋靭帯：膝蓋骨の下端から脛骨粗面に伸びる靭帯で、大腿四頭筋の停止腱とも考えられます。長さは約8cmで、幅は膝蓋骨下端の起始部で約3cmです。この靭帯は膝関節方の前面下部を補強します。表層の線維は膝蓋骨の前面を越えて大腿四頭筋の腱につながります。 （9）内側膝蓋靭帯・外側膝蓋支帯：大腿四頭筋の停止腱のうち、膝蓋骨を介して膝蓋靭帯となる中央の部分を除いた両側の部分を指します。この靭帯は膝蓋骨の両側を通って下方に伸び、脛骨粗面の両側で脛骨上端部につながります。内外両側から膝蓋骨を支え、屈伸運動に際して膝蓋骨の左右への動揺を防ぎます。
J0342 (右膝関節：大腿骨の外側顆を通る矢状断、側面からの正中矢状面)
