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第三章 运动系统
本章导学:
人体的机械运动及身体姿势的维持,主要依赖于运动系统。运动系统由骨、关节和肌肉组成,三者协同工作,执行人体的运动功能。其中,骨借关节连接构成骨骼,对人体起支持、保护作用;关节为枢纽,约束环节做各种转动;骨骼肌收缩作为人体运动的动力源。
第一节 骨
本节导学:
本节重点阐述骨的结构、功能与理化性质,骨的发育与生长,人体骨的组成及各骨的表面结构及重要骨性标志。
第一部分 概述
成人骨共206块,分中轴骨和四肢骨。多数成对,少数不成对。
一、骨的分类和表面形态
(一)骨的分类
1.按部位分类
根据其存在的部位,全身骨由附肢骨和中轴骨两部分组成。附肢骨又包括上肢骨和下肢骨,其中上肢骨有64块,下肢骨有62块,共有126块。中轴骨又包括颅骨和躯干骨,其中颅骨29块(脑颅骨8块、面颅骨15块和听小骨6块),躯干骨51块(椎骨26块、肋骨12对和胸骨1块),共有80块。
2.按形态分类
(1)长骨:多呈管状,一般位于四肢。长骨中部稍细且中空,为骨干,主要由骨密质构成。长骨的两端膨大,为骨骺。
(2)短骨:一般呈立方形,其表层为骨密质,内部为骨松质。短骨多在承受压力较大而运动形式较复杂的部位,如腕部、踝部。
(3)扁骨:宽扁呈板状,多位于人体中轴或四肢带部。它常构成容纳重要器官的腔壁。起保护作用。有的以其宽阔的面积供肌肉附着,对于肢体运动起着重要作用。
(4)不规则骨:形状呈极不规则的骨,典型的如椎骨。
除了以上几种形状的骨之外,还有“含气骨”“籽骨”。前者指不规则骨中具有含气体腔隙的骨,如上颌骨等;后者指包于肌腱或韧带内的结节状小骨块,典型的如髌骨。除髌骨外,其他籽骨的出现与否因人而异,而且不包括在206块骨之内。
二、骨的基本构造
活体骨由骨膜、骨质、骨髓和血管、神经组成。
1.骨膜:包括骨外膜及骨内膜。
骨外膜分布于除关节面之外的骨表面,内有丰富的血管、淋巴管及神经。此膜还可分为内外两层。外层致密,内层疏松。内层含成骨细胞和破骨细胞,与骨的生长发育和修复有关。
骨内膜指分布于骨髓腔内表及骨松质表面的结缔组织膜。此膜也含有成骨细胞和破骨细胞,具有造骨和破骨等功能。人在幼年时这两种细胞非常活跃,成年时呈静止状态。骨折时又恢复其造骨功能。
2.骨质:分为骨密质和骨松质,是骨的主要成分。
(1)骨密质:主要由若干层紧密排列的骨板构成,质地致密,抗压、抗扭曲力强,构成长骨骨干及骺和其它类型骨的外层。
(2)骨松质:由许多针状、片状的骨小梁构成,结构较疏松,骨小梁的排列与骨所承受的压力和张力方向一致,使骨具有节省材料、轻便、坚固的特点。骨松质位于骨的内部,在长骨主要见于骨髓腔。长骨于密质深面也有薄层骨松质,它们往往形成杆状或片状的骨小梁。此外,长骨骺及短骨、扁骨、不规则骨内部亦有骨松质。
3.骨髓:充填于髓腔和骨松质网眼内,分为红骨髓和黄骨髓。
人在胎儿和幼儿时期,骨髓腔和松质网眼内均是红骨髓,具有造血功能。随着年龄的增长,骨髓腔内的红骨髓逐渐为脂肪组织所代替而变为黄骨髓,失去造血功能。但当大量失血或贫血时,黄骨髓又部分地转化为红骨髓而执行造血功能。但在某些骨的近侧骨骺及其他一些骨的松质网眼仍有红骨髓,终生执行造血功能。
三、骨的化学成分和物理性质
(一)骨的化学成分
分为有机物和无机物两类。成人骨中有机物约占28%。主要为骨胶原。无机物约占72%左右,其中主要是水 (约占50%左右)和钙盐(主要为磷酸钙、碳酸钙等,约占20%)。
(二)骨的物理性质
由其化学成分所决定,主要表现为硬度及弹性两方面。骨的硬度较高,主要是因为钙盐的沉积。有机物骨胶原赋予骨弹性。
(三)骨的发生与生长
1.骨的发生有两种方式:膜内成骨和软骨内成骨。
(1)膜内成骨:在结缔组织膜的基础上,经过骨化而形成的骨。人体颅骨中的一些扁骨属于膜内成骨,如顶骨和额骨等。
(2)软骨内成骨:在透明软骨的基础上,逐渐骨化而成的骨。人体的长骨、短骨和一些不规则骨皆属于软骨内成骨。
2.骨的生长
骨的生长是在膜内成骨和软骨内成骨的基础上进行的,包括增粗和加长两个过程,且二者同时进行。
长骨的增粗是以膜内成骨的方式进行的。骨外膜内的成骨细胞不断产生有机质,同时有骨盐沉积,使骨干不断增粗,而骨内膜中的破骨细胞则使骨髓腔扩大,这样使骨干增粗的同时骨髓腔也增大,使骨干骨质保持一定的厚度。
长骨的加长则依靠软骨内成骨来实现。早期骨骺与骨干之间亦保留一定厚度的软骨,即骺软骨,又称骺板或生长板。骺板软骨细胞继续分裂增殖及退化,破骨细胞及成骨细胞则不断从骨髓腔侧分解吸收钙化的软骨基质,并形成过渡型骨小梁,使骨化不断向两端推进,长骨因而不断增长。
至17~20岁时,骺板停止生长而被骨小梁取代,在长骨的干、骺之间留下线性痕迹,称为骺线,骨就不再长长了。因此,儿童青少年经常进行适宜的体育锻炼,可促进骺软骨的增殖与分裂,有益于身高的增长。
四、骨的功能
(一)支持功能:骨与关节构成人体坚固的支架,支持人体的重量。
(二)保护功能:骨形成体腔的框架,容纳和保护重要器官。
(三)运动功能:骨是运动的杠杆,在神经系统调节下,肌肉收缩牵引骨绕关节的运动轴产生各种运动。
(四)造血功能:骨松质和骨髓腔中的红骨髓有造血功能。
(五)钙磷仓库:骨盐中的钙磷参与体内的钙磷代谢,处于不断变化状态,因此,骨是人体内钙磷的储备仓库。
五、体育锻炼对骨的影响
1.合理的体育锻炼能促进骨的生长。
2.体育运动能在垂直方向给骨以负荷,对骨盐的增加有重要意义。
3.经常从事体育锻炼可以使骨表面的隆突更加显著,骨密质增厚,骨径增粗,骨小梁佩布更符合力学规律。
4.可以提高骨抗折、抗弯、抗压和抗扭曲的能力。
第二部分 附肢骨
附肢骨由上肢骨和下肢骨组成,上肢骨和下肢骨又分别由肢带骨和自由骨组成。
一、上肢骨
上肢骨包括上肢带骨和自由上肢骨。上肢带骨由锁骨和肩胛骨组成;自由上肢骨由肱骨、桡骨、尺骨及手骨组成。
(一)上肢带骨
1.锁骨
位置:颈根部皮下,胸廓的前下方。
形态:为“S”形弯曲的长骨,无骨髓腔。横架于肩胛骨和胸骨之间,分两端一体。
结构:
(1)胸骨端:靠近胸骨的一端较粗大。其上有胸骨关节面,与胸骨柄相连。
(2)肩峰端:锁骨外侧形似扁平,有扁平的肩峰关节面与肩胛骨
的肩峰相连结。
(3)锁骨体:为中间部分,其内侧2/3凸向前,外侧1/3凸向后,上面光滑,下面粗糙。
2.肩胛骨
位置:胸廓后外侧上部,上下平齐第2、7肋。
形态:三角形扁骨,底部向上,尖部向下,分为三个角、三个缘、两个面。
结构:
(1)外侧角:肥大,其上的关节面为关节盂,与肱骨头相关节,构成肩关节。关节盂上下各有一粗糙隆起,分别为盂上结节和盂下结节。
(2)上角:上方内侧,约对第2肋。
(3)下角:对第7肋,皮下触及。是测量胸围的骨性标志。
(4)内侧缘:脊柱缘,最长。较锐薄,始于上角,止于下角。
(5)外侧缘:腋缘,最厚。
(6)上缘:锐薄,最短。有一肩胛切迹,上缘近外侧角处有一曲指状的突起叫喙突。
(7)前面:与肋相对,稍凹陷,称为肩胛下窝。
(8)后面:靠上部有一嵴为肩胛冈,它将后面分为冈上窝和冈下窝。肩胛冈的外侧膨大且向上翘起,为肩峰。其上有肩峰关节面,参与构成肩锁关节。肩峰是测量肩宽和上肢全长的骨性标志。
(二)自由上肢骨.
1.肱骨
位置:上臂部。
形态:典型的长骨,分为两端一体。
结构:
(1)肱骨头:肱骨近侧端一半球形的头,与肩胛骨的关节盂相关节。
(2)外科颈:肱骨头与体交界处稍细部。
(3)解剖颈:肱骨头基部环状浅沟。
(4)大结节:肱骨头外侧下方的较大的隆起。
(5)小结节:肱骨头前方一较小的隆起。
(6)结节间沟:大小结节之间的纵沟,有肱二头肌长头腱通过。
(7)大结节嵴:大结节向下延续的骨嵴。
(8)小结节嵴:小结节向下延续的骨嵴。
(9)三角肌粗隆:肱骨体中部外侧面有一“V”形粗隆,为三角肌的止点。
(10)桡神经沟:肱骨体中部后面一由内上斜向外下的浅沟,桡神经由此沟通过。
(11)内上髁和外上髁:肱骨下端两侧向内侧和外侧的突起。内、外上髁均可在体表扪到。
(12)肱骨小头:肱骨下端外侧部一较小半球形的关节面。
(13)肱骨滑车:肱骨末端的内侧部有滑车状的关节面。
(14)冠状窝:肱骨滑车前上方的浅窝。
(15)鹰嘴窝:肱骨滑车后上方的深窝。
(16)桡窝:肱骨小头上方的浅窝。
(17)尺神经沟:肱骨内上髁后下方有一浅沟。
2.桡骨
位置:前臂外侧。
形态:长骨,分为两端一体。
结构:
(1)桡骨头:桡骨上端,呈圆柱状。
(2)关节凹:桡骨头上面一浅凹。
(3)环状关节面:桡骨头光滑的周缘,与尺骨的桡切迹相关节。
(4)桡骨颈:桡骨头下方缩细部分。
(5)桡骨粗隆:桡骨颈的内下侧的粗糙隆起。
(6)骨间缘:桡骨体呈三棱柱形,上细下粗,内侧缘锐薄称骨间缘。
(7)腕关节面:桡骨下端粗大,下面的关节面为腕关节面,与腕骨相关节。
(8)尺切迹:桡骨下端内侧的凹陷,与尺骨环状关节面相关节。
(9)茎突:桡骨下端外侧向下的突起。桡骨茎突比尺骨茎突约低l~1.5cm。
3.尺骨
位置:前臂内侧。
形态:呈三棱柱形,长骨,分为两端一体。
结构(图1--20):
(1)滑车切迹:尺骨上端前面一半月形的凹陷关节面,与肱骨滑车相关节。
(2)鹰嘴:前上方的突起。
(3)冠突:滑车切迹前下方的突起。
(4)尺骨粗隆:冠突的下方有一粗隆。
(5)桡切迹:冠突外侧的凹陷,与桡骨环状关节面相关节。
(6)骨间缘:尺骨体上粗下细,其外侧缘锐薄,称骨间缘。
(7)尺骨头:尺骨下端,呈圆球状。
(8)环状关节面:尺骨下端外侧及前面有一关节面,与桡骨的尺切迹相关节。
(9)茎突:尺骨头后内侧向下的突起。
4.手骨
手骨分为腕骨、掌骨和指骨。
(1)腕骨:由8块短骨组成,排成两列,每列为4块。近侧列分别为手舟骨、月骨、三角骨及豌豆骨,除豌豆骨外,其余3块骨均与桡骨下端关节面相关节;远侧列分别为大多角骨、小多角骨、头状骨及钩骨,均与掌骨相关节。所有腕骨并在一起,在掌侧面形成一纵沟,称为腕骨沟。
(2)掌骨:共5块,位于腕骨与指骨之间,属长骨。由桡侧向尺侧依次称第l~5掌骨。掌骨近侧端称底,中间部分称掌骨体,远端部呈球形称为掌骨头。
(3)指骨:为长骨,有14节。其中除拇指只有2节外,其他各指均为3节,即近节、中节和远节指骨。每节指骨分为底、体和指骨滑车(头)3部分,远节指骨端掌面膨大粗糙,称远节指骨粗隆。由桡侧到尺侧依次为:拇指、食指、中指、环指、小指。
二、下肢骨
下肢骨包括下肢带骨和自由下肢骨。下肢带骨由左、右髋骨组成。自由下肢骨由股骨、髌骨、胫骨、腓骨和足骨组成。
(一)下肢带骨
1.髋骨
位置:位于躯干下端两侧,左右各一,构成骨盆侧壁,也是下肢与躯干相连结的骨。
形态:为不规则骨。幼年时为3块独立的骨:髂骨、耻骨、坐骨,彼此借软骨连结。15—16岁时,软骨骨化,三块骨结合成一块髋骨(图1—23)。
结构:
(1)髂骨:位于髋臼的上方,分为髂骨体和髂骨翼。
①髂骨体:肥厚而不规则,构成髋臼的上部。
②髂骨翼:位于髂骨体上部,扁薄。
③髂嵴:髂骨翼上缘弯曲成弓形。
④髂前上棘和髂前下棘:髂嵴前端上方的突起和前端下方的突起。
⑤髂后上棘和髂后下棘:髂嵴后端上方的突起和后端下方的突起。
⑥髂窝:髂骨翼光滑而凹陷的内面。
⑦弓状线:髂窝下界突起的嵴。
⑧耳状面:髂骨翼的后下部骨面耳形的粗糙面,与骶骨耳状面相关节。
⑨髂粗隆:耳状面后上方有一粗隆。
⑩臀面:髂骨翼外面称臀面,为臀肌附着点。
(2)坐骨:位于髋骨后下方,分为坐骨体和坐骨支。
①坐骨体:髋臼的后下部。
②坐骨棘:后缘一尖锐形突起。
⑧坐骨结节:坐骨体后下方的粗糙隆起。
④坐骨大切迹:坐骨棘上方的切迹。
⑤坐骨小切迹:坐骨棘下方的切迹。
⑥坐骨支:位于坐骨结节与耻骨下支之间,细而扁,弯向前上内方。
(3)耻骨:位于髋骨前下方,分为耻骨体、耻骨上支和耻骨下支
①耻骨体:髋臼的前下部。
②耻骨上支:耻骨体向前内下移行部分。
⑧耻骨下支:耻骨上支内侧端以锐角转向后下方与坐骨支相连的部分。
④耻骨结节:耻骨上、下支移行处上缘的突起,是重要的体表标志。
⑤耻骨联合面:耻骨上、下支移行处内侧面一长卵圆形粗糙面。
⑥耻骨梳:耻骨上支上方一锐嵴。
(二)自由下肢骨
自由下肢骨由股骨、髌骨、胫骨、腓骨及足骨构成。
1.股骨:
是人体中最长、最粗的骨,其长度约占身高的肼左右。
位置:大腿部。
形态:股骨体近似圆柱形,略向前凸。长骨,分为两端一体。
结构:
(1)股骨头:股骨上端向前内上方的球形结构,与髋臼相关节。
(2)股骨头凹:股骨头中央稍下方的小凹。
(3)股骨颈:股骨头外下方缩细部分。
(4)大转子:外上方较大的突起。大转子可在体表扪及,是重要的体表标志。
(5)小转子:股骨颈与股骨体连结处内下方较小的突起。
(6)转子间线:大、小转子之间,前面较粗糙部分。
(7)转子间嵴:大、小转子之间,后面的明显隆起。
(8)粗线:股骨体后面一纵嵴。
(9)内侧唇和外侧唇:粗线向上延续时分叉形成。
(10)臀肌粗隆:外侧唇向上延续的粗糙部。
(11)耻骨肌线:内侧唇向上延续部分。
(12)胭面:粗线下端内、外侧唇之间的骨面称胭面。
(13)内侧髁和外侧髁:股骨下端内外侧膨大并向后突出部分。
(14)髁间窝:内、外侧髁之间的窝。
(15)内上髁和外上髁:内、外侧髁的侧面上的突起。
(16)收肌结节:内上髁上方的小突。
(17)髌面:内、外侧髁的前方的关节面。
2.髌骨:
呈三角形底朝上尖向下,为人体最大的籽骨。有维护膝关节正常功能的作用,位于股四头肌腱中。前面粗糙,后面有光滑的关节面,与股骨髌面相关节。
位置:位于小腿内侧,是小腿的主要负重骨。
形态:三棱柱状,粗大长骨,分一体两端。
结构:
(1)内侧髁和外侧髁:胫骨上端膨大,向两侧突出部分。
(2)髁间隆起:两髁之间的隆起。
(3)上关节面:两髁上面光滑的关节面,与股骨内外侧髁相关
(4)腓关节面:外侧髁后下方的关节面,与腓骨头相关节。
(5)胫骨粗隆:胫骨上端前面的粗糙隆起。
(6)骨问缘:胫骨体呈三棱柱状,其外侧缘粗糙,形成的较锐脊。
(7)比目鱼肌线:胫骨体后面上方斜向下内的隆起。
(8)内踝:胫骨下端膨大,内侧向下的突起。
(9)内踝关节面:内踝外侧的关节面,与距骨相关节。
(10)腓切迹:胫骨下端外侧三角形切迹。
(11)下关节面:胫骨下端下面的关节面,与距骨相关节。
4.腓骨
位置:位于小腿外侧,不与股骨相关节。
形态:腓骨细长,分两端一体。
结构:
(1)腓骨头:腓骨上端。
(2)腓骨头关节面:腓骨头内上端内上方的关节面,与胫骨相关
(3)骨间缘:腓骨体呈三棱柱状,内侧缘锐利称骨间缘。
(4)外踝:腓骨下端呈三角形膨大,体表可触及。
(5)外踝关节面:外踝内侧面的关节面,与距骨相关节。
5.足骨
足骨由跗骨、跖骨和趾骨构成。
(1)跗骨:7块,短骨,构成足的后部。排为前、中、后3列。
(2)跖骨:属长骨,共5块,构成足的中部。从内侧向外侧依次为第1-5跖骨,每块跖骨从近侧到远侧可分为底、体和头。
(3)趾骨:属长骨,共14块,比指骨短小,构成足的前部。自内侧向外侧排列,分别是第1—5趾骨。除拇趾为两节外,其他各趾均为3节。趾骨分为底、体和头。
(三)中轴骨
中轴骨包括躯干骨和颅骨,躯干骨又由椎骨、胸骨和肋所组成。
(一)躯干骨
1.椎骨
椎骨构成人体的中轴,包括7块颈椎、12块胸椎、5块腰椎、1块骶骨(由5块骶椎结合而成)和1块尾骨(由3-4块尾椎结合而成)。
(1)椎骨的一般形态
椎骨为不规则骨。每块椎骨一般由1个椎体、1个椎弓、1个椎孔和7个突起构成。
(2)各部椎骨的主要形态特征
①颈椎:上承颅骨、下接胸椎,横截面呈椭圆形,椎体较小。颈椎共有7块,其中第l、2、7椎为特殊形态的颈椎,其余4块有共同特征。颈椎在横突上有圆形小孔,称横突孔,有椎动、静脉及神经通过。第2-6颈椎棘突末端分叉,关节突关节面近似水平位。
②胸椎:上承颈椎,下接腰椎。胸椎椎体两外侧面的后方上、下各有一浅凹,分别称上肋凹与下肋凹。横突尖前面有一凹面,称横突肋凹,均与肋结节相关节。棘突细长,斜向后下方,呈叠瓦状。上、下关节突关节面呈冠状位。
③腰椎:上承胸椎,下接骶骨。椎体粗大,棘突较短,呈长方形骨板状,水平向后。上、下关节突关节面呈矢状位,易于腰椎做屈伸运动。
④骶骨:为椎骨中最强大的部分。
⑤尾骨上接骶骨,下端游离。呈倒三角形。有3~5块尾椎融合而成。
2.胸骨
胸骨为扁骨,上宽下窄,位于胸廓前正中,可分为胸骨柄、胸骨体、剑突三部分。
3.肋
肋由肋骨与肋软骨组成,共12对。其中1-7对肋与胸骨相连称真肋,8~10对不直接与胸骨相连接称假肋,第11-12对肋前端游离于腹壁肌层中称浮肋。第7肋最长,上、下渐次缩短。
(二)颅骨
颅骨共29块,可划分为脑颅骨、面颅骨和听小骨3部分。
1.脑颅骨:8块。包括:额骨1块,顶骨2块,枕骨1块,蝶骨1块,颞骨2块和筛骨1块。
2.面颅骨:15块。包括:上颌骨2块,鄂骨2块,颧骨2块,鼻骨2块,泪骨2块,下鼻甲骨2块,下颌骨1块,犁骨l块,舌骨l块。
3.听小骨:位于颞骨岩部,两侧对称,共6块。每侧3块,自外向内依次为:锤骨,砧骨和镫骨。