運動系統(tǒng)由骨、骨連接和骨骼肌三種器官組成。骨以不同形式(不動、微動或可動)的骨連接聯(lián)結(jié)在一起,構(gòu)成骨骼skeleton,形成了人體體形的基礎(chǔ),并為肌肉提供了廣闊的附著點。肌肉是運動系統(tǒng)的主動動力裝置,在神經(jīng)支配下,肌肉收縮,牽拉其所附著的骨,以可動的骨連接為樞紐,產(chǎn)生杠桿運動。
運動系統(tǒng)顧名思義其首要的功能是運動。人的運動是很復(fù)雜的,包括簡單的移位和高級活動如語言、書寫等,都是以在神經(jīng)系統(tǒng)支配下,肌肉收縮而實現(xiàn)的。即使一個簡單的運動往往也有多數(shù)肌肉參加,一些肌肉收縮,承擔(dān)完成運動預(yù)期目的角色,而另一些肌肉則予以協(xié)同配合,甚或有些處于對抗地位的肌肉此時則適度放松并保持一定的緊張度,以使動作平滑、準(zhǔn)確,起著相反相成的作用。運動系統(tǒng)的第二個功能是支持,包括構(gòu)成人體體形、支撐體重和內(nèi)部器官以及維持體姿。人體姿勢的維持除了骨和骨連接的支架作用外,主要靠肌肉的緊張度來維持。骨骼肌經(jīng)常處于不隨意的緊張狀態(tài)中,即通過神經(jīng)系統(tǒng)反射性地維持一定的緊張度,在靜止姿態(tài),需要互相對抗的肌群各自保持一定的緊張度所取得的動態(tài)平衡。運動系統(tǒng)的第三個功能是保護,眾所周知,人的軀干形成了幾個體腔,顱腔保護和支持著腦髓和感覺器官;胸腔保護和支持著心、大血管、肺等重要臟器;腹腔和盆腔保護和支持著消化、泌尿、生殖系統(tǒng)的眾多臟器。這些體腔由骨和骨連接構(gòu)成完整的壁或大部分骨性壁;肌肉也構(gòu)成某些體腔壁的一部分,如腹前、外側(cè)壁,胸廓的肋間隙等,或圍在骨性體腔壁的周圍,形成頗具彈性和韌度的保護層,當(dāng)受外力沖擊時,肌肉反射性地收縮,起著緩沖打擊和震蕩的重要作用。
骨bone是以骨組織為主體構(gòu)成的器官,是在結(jié)締組織或軟骨基礎(chǔ)上經(jīng)過較長時間的發(fā)育過程(骨化)形成的。成人骨共206塊,依其存在部位可分為顱骨、軀干骨和四肢骨。各部分骨的名稱、數(shù)目見下頁表。
人體的骨由于存在部位和功能不同,形態(tài)也各異。按其形態(tài)特點可概括為下列四種(圖2-1)。
圖2-1骨的形態(tài)
(一)長骨long bone
主要存在于四肢,呈長管狀。可分為一體兩端。體又叫骨干,其外周部骨質(zhì)致密,中央為容納骨髓的骨髓腔。兩端較膨大,稱為骺。骺的表面有關(guān)節(jié)軟骨附著,形成關(guān)節(jié)面,與相鄰骨的關(guān)節(jié)面構(gòu)成運動靈活的關(guān)節(jié),以完成較大范圍的運動。
(二)短骨 short bone
為形狀各異的短柱狀或立方形骨塊,多成群分布于手腕、足的后半部和脊柱等處。短骨能承受較大的壓力,常具有多個關(guān)節(jié)面與相鄰的骨形成微動關(guān)節(jié),并常輔以堅韌的韌帶,構(gòu)成適于支撐的彈性結(jié)構(gòu)。
(三)扁骨flat bone
呈板狀,主要構(gòu)成顱腔和胸腔的壁,以保護內(nèi)部的臟器,扁骨還為肌肉附著提供寬闊的骨面,如肢帶骨的肩胛骨和髖骨。
(四)不規(guī)則骨irregular bone
形狀不規(guī)則且功能多樣,有些骨內(nèi)還生有含氣的腔洞,叫做含氣骨,如構(gòu)成鼻旁竇的上頜骨和蝶骨等。
骨的名稱、數(shù)目表
名 稱 | 數(shù) 目 |
腦顱骨6種(額、頂、枕、篩、顳、蝶骨) 顱骨 面顱骨9種(上頜、下頜、鼻、淚、顴、犁、下鼻甲、腭、舌骨) | 8 15 |
椎骨(頸柱7;胸柱12;腰柱5;骶骨1;尾骨1) 軀干骨肋骨 胸骨 | 26 24 1 |
上肢帶骨 肩胛骨 鎖骨 自由上肢骨 肱骨 上肢骨 尺骨 橈骨 腕骨 掌骨 指骨 | 2 2 2 2 2 16 10 28 |
下肢帶骨 髖骨 自由下肢骨 股骨 髕骨 下肢骨 脛骨 腓骨 跗骨 跖骨 趾骨 | 2 2 2 2 2 14 10 28 |
聽小骨 | 6 |
骨以骨質(zhì)為基礎(chǔ),表面復(fù)以骨膜,內(nèi)部充以骨髓,分布于骨的血管、神經(jīng),先進入骨膜,然后穿入骨質(zhì)再進入骨髓。
(一)骨質(zhì)
骨質(zhì)bone substance由骨組織構(gòu)成。骨組織bony tissue含大量鈣化的細胞間質(zhì)和多種細胞-即骨細胞、骨原細胞、成骨細胞和破骨細胞。骨細胞數(shù)量最多,位于骨質(zhì)內(nèi),其余的則位于骨質(zhì)靠近骨膜的邊緣部。骨質(zhì)由于結(jié)構(gòu)不同可分為兩種:一種由多層緊密排列的骨板構(gòu)成,叫做骨密質(zhì);另一種由薄骨板即骨小梁互相交織構(gòu)成立體的網(wǎng),呈海綿狀,叫做骨松質(zhì)。骨密質(zhì)質(zhì)地致密,抗壓抗紐曲性很強;而骨松質(zhì)則按力的一定方向排列,雖質(zhì)地疏松但卻體現(xiàn)出既輕便又堅固的性能,符合以最少的原料發(fā)揮最大功效的構(gòu)筑原則。不同形態(tài)的骨,由于其功能側(cè)重點不同,在骨密質(zhì)和骨松質(zhì)的配布上也呈現(xiàn)出各自的特色。以保護功能為主的扁骨,其內(nèi)外兩面是薄層的骨密質(zhì),叫做內(nèi)板和外板,中間鑲夾著當(dāng)量的骨松質(zhì),叫做板障,骨髓即充填于骨松質(zhì)的網(wǎng)眼中。以支持功能為主的短骨和長骨的骨骺,外周是薄層的骨密質(zhì),內(nèi)部為大量的骨松質(zhì),骨小梁的排列顯示兩個基本方向,一是與重力方向一致,叫做壓力曲線;另一則與重力線相對抗而適應(yīng)于肌肉的拉力,叫做張力曲線,二者構(gòu)成最有效的承擔(dān)重力的力學(xué)系統(tǒng)。以運動功能見長的長管狀骨骨干,則有較厚的骨密質(zhì),向兩端逐漸變薄而與骺的薄層骨密質(zhì)相續(xù),在靠近骨骺處,內(nèi)部有骨松質(zhì)充填,但骨干的大部分骨松質(zhì)甚少,中央形成大的骨髓腔。在承力過程中,長骨骨干的骨密質(zhì)與骨骺的骨松質(zhì)和相鄰骨的壓力曲線,共同構(gòu)成與壓力方向一致的統(tǒng)一功能系統(tǒng)(圖2-2)。
圖2-2 骨小梁模式圖
骨質(zhì)在生活過程中,由于勞動、訓(xùn)練、疾病等各種因素的影響,表現(xiàn)出很大的可塑性,如芭蕾舞演員的足跖骨骨干增粗,骨密質(zhì)變厚;卡車司機的掌骨和指骨骨干增粗;長期臥床的患者,其下肢骨小梁壓力曲線系統(tǒng)變得不明顯等。
(二)骨膜
骨膜periosteum由致密結(jié)締組織構(gòu)成,被覆于除關(guān)節(jié)面以外的骨質(zhì)表面,并有許多纖維束伸入于骨質(zhì)內(nèi)。此外,附著于骨的肌腱、韌帶于附著部位都與骨膜編織在一起。因而骨膜與骨質(zhì)結(jié)合甚為牢固。骨膜富含血管、神經(jīng),通過骨質(zhì)的滋養(yǎng)孔分布于骨質(zhì)和骨髓。骨髓腔和骨松質(zhì)的網(wǎng)眼也襯著一層菲薄的結(jié)締組織膜,叫做骨內(nèi)膜endosteum。骨膜的內(nèi)層和骨內(nèi)膜有分化成骨細胞和破骨細胞的能力,以形成新骨質(zhì)和破壞、改造已生成的骨質(zhì),所以對骨的發(fā)生、生長、修復(fù)等具有重要意義。老年人骨膜變薄,成骨細胞和破骨細胞的分化能力減弱,因而骨的修復(fù)機能減退。
(三)骨髓
骨髓bone marrow是柔軟的富于血管的造血組織,隸屬于結(jié)締組織。存在于長骨骨髓腔及各種骨骨松質(zhì)的的網(wǎng)眼中,在胚胎時期和嬰幼兒,所有骨髓均有造血功能,由于含有豐富的血液,肉眼觀呈紅色,故名紅骨髓。約從六歲起,長骨骨髓腔內(nèi)的骨髓逐漸為脂肪組織所代替,變?yōu)辄S紅色且失去了造血功能,叫做黃骨髓。所以成人的紅骨髓僅存于骨松質(zhì)的網(wǎng)眼內(nèi)(圖2-3)。
骨不僅堅硬且具一定彈性,抗壓力約為15kg/mm2,并有同等的抗張力。這些物理特性是由它的化學(xué)成分所決定的。骨組織的細胞間質(zhì)由有機質(zhì)和無機質(zhì)構(gòu)成,有機質(zhì)由骨細胞分泌產(chǎn)生,約占骨重的1/3,其中絕大部分(95%)是膠原纖維,其余是無定形基質(zhì),即中性或弱酸性的糖胺多糖組成的凝膠。無機質(zhì)主要是鈣鹽,約占骨重的2/3,主要成分為羥基磷灰石結(jié)晶,是一種不溶性的中性鹽,呈細針狀,沿膠原纖維的長軸排列。將骨進行鍛燒,去除其有機質(zhì),雖然仍可保持原形和硬度,但脆而易碎。如將骨置于強酸中浸泡,脫除其無機質(zhì)(脫鈣),該骨雖仍具原形,但柔軟而有彈性,可以彎曲甚至打結(jié),松開后仍可恢復(fù)原狀。
圖2-3骨的構(gòu)造模式圖
有機質(zhì)與無機質(zhì)的比例隨年齡增長而逐漸變化,幼兒骨的有機質(zhì)較多,柔韌性和彈性大,易變形,遇暴力打擊時不易完全折斷,常發(fā)生柳枝樣骨折。老年人有機質(zhì)漸減,膠原纖維老化,無機鹽增多,因而骨質(zhì)變脆,稍受暴力則易發(fā)生骨折。
骨的表面由于肌腱、肌肉、韌帶的附著和牽拉,血管、神經(jīng)通過等因素的影響,形成了各種形態(tài)的標(biāo)志,有些標(biāo)志可以從體表清楚的看到或摸到,成為臨床診斷和治療中判斷人體結(jié)構(gòu)位置的重要根據(jù)。
(一)骨面的突起:由于肌腱或韌帶的牽拉,骨的表面生有程度不同的隆起,其中明顯突出于骨面的叫突;末端尖的叫棘;基底部較廣逐漸凸隆的叫隆起,其表面粗糙不平的叫粗隆或結(jié)節(jié),有方向扭轉(zhuǎn)的粗隆叫轉(zhuǎn)子;長線形的高隆起叫嵴;低而粗澀的叫線。
(二)骨面的凹陷:由于與鄰位器官、結(jié)構(gòu)相接觸或肌肉附著的影響而形成。大而淺的光滑凹面叫窩,略小的凹叫小窩或小凹;長的叫溝;淺的如手指的壓痕叫壓跡。
(三)骨的腔洞:由于容納某些結(jié)構(gòu)或空氣,或由于某些結(jié)構(gòu)穿行所形成。一般將較大的空間稱為腔、竇、房,小者叫小房;長的骨性通道叫管;腔或管的開口叫口或孔,邊緣不完整的孔叫裂孔。
(四)骨端的標(biāo)志:骨端圓形的膨大叫頭或小頭,多為被覆著軟骨的關(guān)節(jié)面,頭下方較狹細處叫頸;橢圓形的膨大叫髁;髁的最突出部分叫上髁。
此外,較平滑的骨面叫面,是肌肉的附著處;骨的邊緣稱緣,緣的缺口或凹入都叫切跡,是血管、神經(jīng)或肌腱的通過處。
骨發(fā)生于胚胎時的間充質(zhì)。約在胎齡第8周,脊索的周圍以及其它部分由間充質(zhì)分化出胚性結(jié)締組織,形成膜性骨。以后膜性骨的大部分被軟骨所取代,再由軟骨發(fā)展成骨;小部分則直接從膜性骨衍化為骨。由結(jié)締組織膜或軟骨衍化為骨的過程叫骨化。這一過程從胚胎時期開始,直至生后骨的發(fā)育完成為止。由膜骨化的叫原骨;由軟骨衍化的骨叫次骨。
(一)膜化骨:
顱頂骨和面顱骨的發(fā)生屬于此型。胚胎時期膜性骨的一定部位的細胞,分化出成團的成骨細胞,成骨細胞產(chǎn)生膠原纖維和基質(zhì),基質(zhì)內(nèi)鈣鹽漸沉積,形成骨組織小島,叫做骨化中心。再由此中心向周圍生成幅射狀的骨梁,骨梁再生小梁并互相結(jié)合成網(wǎng),網(wǎng)眼內(nèi)充以胚性造血組織。膜性骨的表層部分形成骨膜,骨膜下還分化出一種破骨細胞,在成骨細胞不斷造骨的同時,破骨細胞破壞已建成的骨質(zhì)并將之吸收,在這樣不斷造骨又不斷破壞骨的相反相成的矛盾運動中,骨不斷生長的同時被改建和重建,使骨達到成體的形態(tài)。顱骨一般均由幾個骨化點骨化然后愈合成一骨,其骨質(zhì)的外層不斷生成,內(nèi)層不斷破壞、吸收和改建,使顱腔的容積不斷擴大。
(二)軟骨化骨:
四肢骨(鎖骨除外)和顱底骨的發(fā)生屬于此型。胚胎早期在膜性骨的基礎(chǔ)上形成與成體骨形狀相似的軟骨性骨,表面復(fù)以軟骨膜。軟骨化骨由軟骨膜和軟骨內(nèi)同時進行。軟骨膜化骨形成骨密質(zhì)及其外層的骨膜;軟骨內(nèi)骨化形成骨松質(zhì)及充填于其內(nèi)的骨髓。長管狀骨的骨化,首先是軟骨體中間部的軟骨膜內(nèi)層分化出成骨細胞,由它產(chǎn)生細胞間質(zhì)并有鈣鹽沉積,形成圓筒狀的骨領(lǐng)。此時間充質(zhì)和血管侵入軟骨體中央,分化出造骨與破骨細胞,形成初級骨化中心,并由此向兩端不斷發(fā)展,在最初骨化中心部位由于破骨細胞將骨質(zhì)破壞、吸收而產(chǎn)生空腔,即骨髓腔,侵入的間充質(zhì)轉(zhuǎn)化為紅骨髓。到降生前后,軟骨的兩端也出現(xiàn)骨化中心,叫初級骨化中心,先進行軟骨內(nèi)化骨,然后進行軟骨膜化骨,形成骨骺。當(dāng)骨干和骨骺兩者的骨化都接近完成時,中間仍保留一層軟骨,叫做骺軟骨。骨的發(fā)育基于兩種機制:一是骺軟骨不斷增生,骨干端又不斷骨化,使骨得以不斷長長,直至20歲左右,骺軟骨不再增長也被骨化,骨干與骨骺相連,二者的嵌接處形成一條粗糙的骺線;另一是骨膜內(nèi)層不斷地層層造骨與改建,其內(nèi)部骨髓腔也不斷造骨、破骨與改建,從而使骨干不斷增粗、骨髓腔也不斷的擴大。由于造骨和破骨互相矛盾互相制約的作用,使骨在長長變粗的同時,依據(jù)內(nèi)、外環(huán)境諸多因素的影響,骨質(zhì)的構(gòu)筑得到不斷的改建,使骨達到了以最少的原料而具有高度的韌性和硬度統(tǒng)一體的效能(圖2-4)。短骨的骨化過程與長骨骨骺相似,但首先從軟骨膜開始化骨,然后再進行軟骨內(nèi)化骨。
圖2-4 長骨的發(fā)育模式圖
人體骨和骨之間藉助于結(jié)締組織、軟骨或骨連接起來。從連接形式上可分為直接連接(不動連接)和間接連接(可動連接,關(guān)節(jié))兩種。
(一)韌帶連接
兩骨之間靠結(jié)締組織直接連結(jié)的叫韌帶連接。韌帶ligament多呈膜狀、扁帶狀或束狀,由致密結(jié)締組織構(gòu)成。肉眼觀呈白色,有光澤,附著于骨的地方與骨膜編織在一起,很難剝除,有的韌帶由彈性結(jié)締組織構(gòu)成,肉眼觀呈淡黃色,叫做黃韌帶(如項韌帶)。一般的韌帶連接允許兩骨間有極微的動度。但有些骨與骨之間,兩直線緣相對或互以齒狀緣相嵌,中間有少量結(jié)締組織纖維穿入兩側(cè)的骨質(zhì)中,使連結(jié)極為緊密,叫做縫,如顱骨的冠狀縫和人字縫。
(二)軟骨結(jié)合
相鄰兩骨之間以軟骨相連接叫軟骨結(jié)合。軟骨組織屬結(jié)締組織的一種,呈固態(tài)有彈性,由大量的軟骨細胞和間質(zhì)構(gòu)成,由于間質(zhì)的成分不同,又有透明軟骨、纖維軟骨和彈力軟骨的區(qū)分。第一助骨連于胸骨的軟骨屬透明軟骨,而相鄰椎骨椎體之間的椎間盤則由纖維軟骨構(gòu)成。由于軟骨具有一定彈性,所以能做輕微的活動。有的軟骨結(jié)合保持終生,而大部分軟骨結(jié)合在發(fā)育過程中骨化變?yōu)楣墙Y(jié)合。
(三)骨結(jié)合
由軟骨結(jié)合經(jīng)骨化演變而成,完全不能活動,如五塊骶椎以骨結(jié)合融為一塊骶骨。
關(guān)節(jié)joint一般由相鄰接的兩骨相對形成,如有三個以上的骨參加構(gòu)成的叫做復(fù)關(guān)節(jié)。
(一)關(guān)節(jié)的基本構(gòu)造。
構(gòu)成關(guān)節(jié)的兩骨相對的骨面上,被覆以軟骨,形成關(guān)節(jié)面。周圍包以結(jié)締組織的被囊-關(guān)節(jié)囊,囊腔內(nèi)含有少量滑液(圖2-5)。
圖2-5 關(guān)節(jié)的構(gòu)造模式圖
⑴關(guān)節(jié)面
構(gòu)成關(guān)節(jié)兩骨的相對面叫做關(guān)節(jié)面articular face,一般是一凸一凹互相適應(yīng)。凸的叫做關(guān)節(jié)頭,凹的稱為關(guān)節(jié)窩。關(guān)節(jié)面為關(guān)節(jié)軟骨articularcartilage所被覆,除少數(shù)關(guān)節(jié)(胸鎖關(guān)節(jié)、下頜關(guān)節(jié))的關(guān)節(jié)軟骨是纖維軟骨外,其余均為透明軟骨。關(guān)節(jié)軟骨使關(guān)節(jié)頭和關(guān)節(jié)窩的形態(tài)更為適應(yīng),其表面光滑,面間有少許滑液,磨擦系數(shù)小于冰面,故使運動更加靈活,且由于軟骨具有彈性,因而可承受負荷和減緩震蕩。關(guān)節(jié)軟骨無血管神經(jīng)分布,由滑液和關(guān)節(jié)囊滑膜層血管滲透供給營養(yǎng)。
⑵關(guān)節(jié)囊
關(guān)節(jié)囊articular capsule包在關(guān)節(jié)的周圍,兩端附著于與關(guān)節(jié)面周緣相鄰的骨面。關(guān)節(jié)囊可分為外表的纖維層和內(nèi)面的滑膜層。纖維層由致密結(jié)締組織構(gòu)成,其厚薄、松緊隨關(guān)節(jié)的部位和運動的情況而不同,此層有豐富的血管、神經(jīng)和淋巴管分布。滑膜層薄而柔潤,其構(gòu)成以薄層疏松結(jié)締組織為基礎(chǔ),內(nèi)面襯以單層扁平上皮一間皮,周緣與關(guān)節(jié)軟骨相連續(xù);ど掀た煞置诨海菏峭该鞯扒鍢右后w,略呈堿性,除具潤滑作用外,還是關(guān)節(jié)軟骨和關(guān)節(jié)盤等進行物質(zhì)代謝的媒介。
⑶關(guān)節(jié)腔
關(guān)節(jié)腔由關(guān)節(jié)囊滑膜層和關(guān)節(jié)軟骨共同圍成,含少量滑液,呈密閉的負壓狀態(tài),這種結(jié)構(gòu)也體現(xiàn)了關(guān)節(jié)運動靈活性與穩(wěn)固性的統(tǒng)一。
(二)關(guān)節(jié)的輔助結(jié)構(gòu)
⑴韌帶
韌帶ligament由致密結(jié)締組織構(gòu)成,呈扁帶狀、圓束狀或膜狀,一般多與關(guān)節(jié)囊相連,形成關(guān)節(jié)囊局部特別增厚的部分,有的則獨立存在。韌帶的附著部與骨膜或關(guān)節(jié)囊相編織。韌帶的主要功能是限制關(guān)節(jié)的運動幅度,增強關(guān)節(jié)的穩(wěn)固性,其次是為肌肉或肌腱提供附著點,有的韌帶如膝關(guān)節(jié)的髕韌帶本身就是由肌腱延續(xù)而成的。此外尚有一些韌帶位于關(guān)節(jié)內(nèi),叫關(guān)節(jié)(囊)內(nèi)韌帶,如股骨頭圓韌帶、膝交叉韌帶等,它們的周圍都圍以滑膜層。
⑵關(guān)節(jié)盤
一些關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)腔內(nèi)生有纖維軟骨板,叫做關(guān)節(jié)盤articular disc。盤的周緣附著于關(guān)節(jié)囊,關(guān)節(jié)盤將關(guān)節(jié)腔分隔為上、下兩部。它的作用是使關(guān)節(jié)頭和關(guān)節(jié)窩更加適應(yīng),關(guān)節(jié)運動可分別在上、下關(guān)節(jié)腔進行,從而增加了運動的靈活性和多樣化。此外它也具有緩沖震蕩的作用。膝關(guān)節(jié)內(nèi)的關(guān)節(jié)盤不完整,是兩片半月形的軟骨片,叫做半月板,其功能與關(guān)節(jié)盤相似。
⑶關(guān)節(jié)唇
關(guān)節(jié)唇articular labrum是由纖維軟骨構(gòu)成的環(huán),圍在關(guān)節(jié)窩的周緣,以加深關(guān)節(jié)窩,增加關(guān)節(jié)的穩(wěn)固性。
⑷滑膜襞
滑膜襞plica synovialis是滑膜層突入關(guān)節(jié)腔所形成的皺襞。如襞內(nèi)含脂肪組織則形成滑膜脂肪襞或脂墊;旁龃罅嘶さ谋砻娣e,利于滑液的分泌和吸收,另外,在關(guān)節(jié)(尤其是負重較大的)運動時,起緩和沖撞和震蕩的作用。
(三)關(guān)節(jié)的類型及其運動軸和運動方式
在肌肉收縮的牽拉下,骨沿著關(guān)節(jié)軸所規(guī)定的軌跡進行移位運動,關(guān)節(jié)起著樞紐的作用。關(guān)節(jié)的運動軸取決于關(guān)節(jié)面的形態(tài),一般通過關(guān)節(jié)頭的中心,假設(shè)三個互相垂直的水平冠狀軸、水平矢狀軸和垂直軸,關(guān)節(jié)頭的形態(tài)是一定形態(tài)的線段圍繞某個軸旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的軌跡,因此,根據(jù)關(guān)節(jié)頭的形態(tài)將關(guān)節(jié)分為下列幾種(圖2-6):
圖2-6 關(guān)節(jié)的類型
(1)一軸性關(guān)節(jié)
a.滑車關(guān)節(jié)(屈戍關(guān)節(jié)):關(guān)節(jié)頭呈滑車狀,關(guān)節(jié)窩正中生有矢狀方向的嵴,與關(guān)節(jié)頭的溝相對應(yīng)。僅能沿水平冠狀軸做屈、伸運動,手的指間關(guān)節(jié)屬于此型。屈flexion時兩骨互相靠攏,角度變小;伸(extension)時兩骨離開,角度增大。有的滑車關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)頭的滑車兩端大小不一,關(guān)節(jié)窩上的嵴呈螺旋線狀,叫做蝸狀(www.med126.com螺旋)關(guān)節(jié),其運動軸為斜冠狀軸,運動方向為從外下向內(nèi)上的斜線,即屈時偏向內(nèi)側(cè),伸時偏向外側(cè),肘關(guān)節(jié)屬此類型。
b.車軸關(guān)節(jié):關(guān)節(jié)頭呈圓型面,關(guān)節(jié)窩常與韌帶相連形成環(huán)形,形同車軸與軸承,環(huán)樞正中關(guān)節(jié)和橈尺近側(cè)關(guān)節(jié)屬之。它僅能循長軸(垂直軸)做旋轉(zhuǎn)(回旋)運動,旋內(nèi)medialrotation時骨的前面轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè),反之骨的前面轉(zhuǎn)向外側(cè)叫做旋外lateralrotation。在上肢手背轉(zhuǎn)向前方叫旋前,反之手背轉(zhuǎn)向后方恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)姿勢時叫旋后。
(2)二軸性關(guān)節(jié)
a.橢圓關(guān)節(jié):關(guān)節(jié)頭為橢圓球面,關(guān)節(jié)窩為橢圓形凹面,如橈腕關(guān)節(jié)。此關(guān)節(jié)可沿水平冠狀軸(長軸)做屈伸運動,又可沿水平矢狀軸(短軸)做收展運動。內(nèi)收adduction時向正中面靠攏,外展abduction時則遠離正中面。此外,還可進行兩軸交替的環(huán)轉(zhuǎn)運動,即運動整體呈圓錐形軌跡。
b.鞍狀關(guān)節(jié):相對兩骨的關(guān)節(jié)面都是馬鞍形,二者互為關(guān)節(jié)頭和關(guān)節(jié)窩,可沿水平冠狀軸做屈伸運動和水平矢狀軸做收展運動。
(3)多軸性關(guān)節(jié)
a.球窩關(guān)節(jié):關(guān)節(jié)頭為球面,關(guān)節(jié)窩為球形凹,可以通過球心設(shè)無數(shù)個軸(直徑),因此能做任何方向的運動。一般以三個互相垂直的典型軸來理解它的運動,即沿水平冠狀軸的屈伸活動,沿水平矢狀軸的收展運動以及沿垂直軸的旋內(nèi)旋外運動。一般的球窩關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)頭大而關(guān)節(jié)窩淺(如肩關(guān)節(jié)),其運動幅度較大;如果關(guān)節(jié)窩深,包繞關(guān)節(jié)頭的1/2以上時,則其運動度受限,叫做杵臼關(guān)節(jié)(如髖關(guān)節(jié))。
b.平面關(guān)節(jié):相對兩骨的關(guān)節(jié)面接近于平面,實際可理解為巨大球體或球窩的一小部分,故也屬多軸關(guān)節(jié)。但一般它們的關(guān)節(jié)囊堅固且緊張,只能做范圍很小的微動。腕骨間、跗骨間和椎間關(guān)節(jié)屬于此型。
此外,兩個或兩上以上結(jié)構(gòu)獨立的關(guān)節(jié),運動時必須互相配合才能完成的,叫做聯(lián)合關(guān)節(jié),如兩側(cè)的下頜關(guān)節(jié)和椎間關(guān)節(jié)等。
(四)關(guān)節(jié)的靈活性和穩(wěn)固性因素
關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)體現(xiàn)出關(guān)節(jié)既具有靈活性因素又具有穩(wěn)固性因素,二者在保證關(guān)節(jié)運動功能的實現(xiàn)中統(tǒng)一起來。在觀察關(guān)節(jié)的各種結(jié)構(gòu)時,要注意分析它們對關(guān)節(jié)運動的影響,首先,關(guān)節(jié)面的形態(tài)是決定關(guān)節(jié)運動軸和運動方式的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),運動軸愈多,運動形式就愈多樣化,愈靈活;其次,關(guān)節(jié)頭和關(guān)節(jié)窩的面積差,也反映出運動的靈活與否,同類關(guān)節(jié),兩者的面積差愈大,運動幅度也愈大,反之面積差越少,則趨于穩(wěn)固;如同為球窩關(guān)節(jié),肩關(guān)節(jié)則以運動幅度大而靈活見長,而髖關(guān)節(jié)與之相比則以穩(wěn)固性稱著;再次,關(guān)節(jié)囊的厚薄、松緊,周圍韌帶和肌腱的狀況也明顯影響著關(guān)節(jié)的運動,關(guān)節(jié)囊堅韌,緊張,周圍韌帶和肌腱堅固,則使關(guān)節(jié)運動受限,從而增強其穩(wěn)固性,反之,關(guān)節(jié)囊薄弱、松弛,周圍韌帶或肌腱較少,則運動幅度大而增加了靈活性,且此部位往往是關(guān)節(jié)易發(fā)生脫位之處。此外,關(guān)節(jié)內(nèi)結(jié)構(gòu)對關(guān)節(jié)運動也有明顯的影響,如關(guān)節(jié)盤、半月板和滑液均可增加關(guān)節(jié)的靈活性,而關(guān)節(jié)內(nèi)韌帶則對運動有明顯的制約,從而增加關(guān)節(jié)的穩(wěn)固性。
運動系統(tǒng)的肌肉muscle屬于橫紋肌,由于絕大部分附著于骨,故又名骨骼肌。每塊肌肉都是具有一定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的器官,有豐富的血管、淋巴分布,在軀體神經(jīng)支配下收縮或舒張,進行隨意運動。肌肉具有一定的彈性,被拉長后,當(dāng)拉力解除時可自動恢復(fù)到原來的程度。肌肉的彈性可以減緩?fù)饬θ梭w的沖擊。肌肉內(nèi)還有感受本身體位和狀態(tài)的感受器,不斷將沖動傳向中樞,反射性地保持肌肉的緊張度,以維持體姿和保障運動時的協(xié)調(diào)。
人體肌肉眾多,但基本結(jié)構(gòu)相似。一塊典型的肌肉,可分為中間部的肌腹和兩端的肌腱。肌腹venter是肌的主體部分,由橫紋肌纖維組成的肌束聚集構(gòu)成,色紅,柔軟有收縮能力。肌腱tendo呈索條或扁帶狀,由平行的膠原纖維束構(gòu)成,色白,有光澤,但無收縮能力,腱附著于骨處與骨膜牢固地編織在一起。闊肌的肌腹和肌腱都呈膜狀,其肌腱叫做腱膜aponeurosis。肌腹的表面包以結(jié)締組織性外膜,向兩端則與肌腱組織融合在一起。
圖2-7 肌的形態(tài)
肌的形態(tài)各異,有長肌、短肌、闊肌、輪匝肌等基本類型。長肌多見于四肢,主要為梭形或扁帶狀,肌束的排列與肌的長軸相一致,收縮的幅度大,可產(chǎn)生大幅度的運動,但由于其橫截面肌束的數(shù)目相對較少,故收縮力也較。涣碛幸恍┘∮虚L的腱,肌束斜行排列于腱的兩側(cè),酷似羽毛名為羽狀。ㄈ绻芍奔),或斜行排列于腱的一側(cè),叫半羽狀肌(如半膜肌、拇長屈肌),這些肌肉其生理橫斷面肌束的數(shù)量大大超過梭形或帶形肌,故收縮力較大,但由于肌束短,所以運動的幅度小。短肌多見于手、足和椎間。闊肌多位于軀干,組成體腔的壁。輪匝肌則圍繞于眼、口等開口部位。
肌肉可根據(jù)共形狀、大小、位置、起止點、纖維方向和作用等命名。依形態(tài)命名的如斜方肌、菱形肌、三角肌、梨狀肌等;依位置命名的如肩胛下肌、岡上肌、岡下肌、肱肌等;依位置和大小綜合命名的有胸大肌、胸小肌、臀大肌等;依起止點命名的如胸鎖乳突肌、肩胛舌骨肌等;依纖維方向和部位綜合命名的有腹外斜肌、肋間外肌等;依作用命名的如旋后肌、咬肌等;依作用結(jié)合其它因素綜合命名的如旋前圓肌、內(nèi)收長肌、指淺屈肌等。了解肌的命名原則有助于對肌的理解和記憶。
人體肌肉中,除部分止于皮膚的皮肌和止于關(guān)節(jié)囊的關(guān)節(jié)肌外,絕大部分肌肉均起于一骨,止于另一骨,中間跨過一個或幾個關(guān)節(jié)。它們的排列規(guī)律是,以所跨越關(guān)節(jié)的運動軸為準(zhǔn),形成與該軸線相交叉的兩群互相對抗的肌肉。如縱行跨越水平冠狀軸前方的屈肌群和后方的伸肌群;分別從內(nèi)側(cè)和外側(cè)與水平矢狀軸交叉的內(nèi)收肌群和具有外展功能的肌群;橫行或斜行跨越垂直軸,從前方跨越的旋內(nèi)(旋前)肌群和從后方跨越的旋外(旋后)肌群。一般講幾軸性關(guān)節(jié)就具有與幾個運動軸相對應(yīng)的對抗肌群,但也有個別關(guān)節(jié),有的運動軸沒有相應(yīng)肌肉配布,如手的掌指關(guān)節(jié),從關(guān)節(jié)面的形態(tài)看屬于球窩關(guān)節(jié),卻只生有屈伸和收展兩組對抗的肌肉,而沒有與垂直軸交叉的回旋肌,所以該關(guān)節(jié)不能做主動的回旋運動,當(dāng)然它有一定的被動的回旋能力。上述圍繞某一個運動軸作用相反的兩組肌肉叫做對抗肌,但在進行某一運動時,一組肌肉收縮的同時,與其對抗的肌群則適度放松并維持一定的緊張度,二者對立統(tǒng)一,相反相成。另外,在完成一個運動時,除了主要的運動肌(原動肌)收縮外,尚需其它肌肉配合共同完成,這些配合原動肌的肌肉叫協(xié)力肌。當(dāng)然,肌肉彼此間的關(guān)系,往往由于運動軸的不同,它們之間的關(guān)系也是互相轉(zhuǎn)化的,在沿此一軸線運動時的兩個對抗肌,到沿彼一軸線運動時則轉(zhuǎn)化為協(xié)力肌。如尺側(cè)伸腕肌和尺側(cè)屈腕肌,在橈腕關(guān)節(jié)冠狀軸屈伸運動中,二者是對抗肌,而在進行矢狀軸的收展運動時,它們都從矢狀軸的內(nèi)側(cè)跨過而共同起內(nèi)收的作用,此時二者轉(zhuǎn)化為協(xié)力肌。此外,還有一些運動,在原動肌收縮時,必須另一些肌肉固定附近的關(guān)節(jié),如握緊拳的動作,需要伸腕肌將腕關(guān)節(jié)固定在伸的位置上,屈指肌才能使手指充分屈曲將拳握緊,這種不直接參與該動作而為該動作提供先決條件的肌肉叫做共濟肌。
(一)筋膜
筋膜fascia可分為淺、深兩層。淺筋膜superficial fascia為分布于全身皮下層深部的纖維層,有人將皮下組織全層均列屬于淺筋膜,它由疏松結(jié)締組織構(gòu)成。內(nèi)含淺動、靜脈、淺淋巴結(jié)和淋巴管、皮神經(jīng)等,有些部位如面部、頸部生有皮肌,胸部的乳腺也在此層內(nèi)。
圖2-8 小腿筋膜及肌間隔(右)
深筋膜profundal fascia又叫固有筋膜,由致密結(jié)締組織構(gòu)成,遍布全身,包裹肌肉、血管神經(jīng)束和內(nèi)臟器官。深筋膜除包被于肌肉的表面外,當(dāng)肌肉分層時,固有筋膜也分層。在四肢,由于運動較劇烈,固有筋膜特別發(fā)達、厚而堅韌,并向內(nèi)伸入直抵骨膜,形成筋膜鞘將作用不同的肌群分隔開,叫做肌間隔。在體腔肌肉的內(nèi)面,也襯以固有筋膜,如胸內(nèi)、腹內(nèi)和盆內(nèi)筋膜等,甚而包在一些器官的周圍,構(gòu)成臟器筋膜。一些大的血管和神經(jīng)干在肌肉間穿行時,深筋膜也包繞它們,形成血管鞘。筋膜的發(fā)育與肌肉的發(fā)達程度相伴行,肌肉越發(fā)達,筋膜的發(fā)育也愈好,如大腿部股四頭肌表面的闊筋膜,厚而堅韌。筋膜除對肌肉和其它器官具有保護作用外,還對肌肉起約束作用,保證肌群或單塊肌的獨立活動。在手腕及足踝部,固有筋膜增厚形成韌帶并伸入深部分隔成若干隧道,以約束深面通過的肌腱。在筋膜分層的部位,筋膜之間的間隙充以疏松結(jié)締組織,叫做筋膜間隙,正常情況下這種疏松的聯(lián)系保證肌肉的運動,炎癥時,筋膜間隙往往成為膿液的蓄積處,一方面限制了炎癥的擴散,一方面濃液可順筋膜間隙的通向蔓延。
(二)腱鞘和滑液囊
一些運動劇烈的部位如手和足部,長肌腱通過骨面時,其表面的深筋膜增厚,并伸向深部與骨膜連接,形成筒狀的纖維鞘,其內(nèi)含由滑膜構(gòu)成的雙層圓筒狀套管,套管的內(nèi)層緊包在肌腱的表面,外層則與纖維鞘相貼。兩層之間含有少量滑液。因此肌腱既被固定在一定位置上,又可滑動并減少與骨面的摩擦。在發(fā)生中滑膜鞘的兩層在骨面與肌腱間互相移行,叫做腱系膜,發(fā)育過程中腱系膜大部分消失,僅在一定部位上保留,以引導(dǎo)營養(yǎng)肌腱的血管通過。
(三)滑液囊
在一些肌肉抵止腱和骨面之間,生有結(jié)締組織小囊,壁薄,內(nèi)含滑液,叫做滑液囊synovialbursa,其功能是減緩肌腱與骨面的摩擦;耗矣械氖仟毩⒎忾]的,有的與鄰近的關(guān)節(jié)腔相通,可視為關(guān)節(jié)囊滑膜層的突出物。