运动解剖学 第三章 运动系统--骨学总论

第三章运动系统运动：以骨作为杠杆，以关节作为枢纽，以骨骼肌收缩作为动力的位移活动。运动系统由骨、骨连结和骨骼肌组成，约占成人体重的60%～70%。骨借助关节连接构成骨骼，对人体起支持、保护作用，并作为运动的杠杆。骨骼肌的收缩，牵动骨以关节为枢纽运动。骨骼肌是实现人体运动的动力器官。运动系统由骨、骨连结和骨骼肌组成。骨学总论第一节骨一、骨概述骨是运动系统的重要组成部分，是以骨组织为主体构成的器官，是在结缔组织或软骨基础上经过较长时间的发育过程形成的。活体骨是一种有生命的器官，具有新陈代谢和生长发育的特点，受伤时还有很强的修复与再生能力。骨按照一定的规律连结起来形成骨骼，其对人的身材和体型形成具有决定性的作用，同时对人体的随意运动亦有重大影响。（一）骨的分类1、按骨的部位分类：根据其存在的部位，可分为：成人全身骨206块中轴骨80颅骨29脑颅8面颅15听小骨6躯干骨51椎骨26肋骨24胸骨1四肢骨126上肢骨64上肢带骨4自由上肢骨60下肢骨62下肢带骨2自由下肢骨60⒉按骨的形态分类（1）长骨：呈长管状，分为一体两端。体又叫骨干，其中央为容纳骨髓的骨髓腔。两端较膨大，称为骨骺。骺的表面有关节软骨附着，形成关节面，与相邻骨的关节面构成关节，具有分散压力的作用。干、骺相连的部分称为干骺端。长骨主要分布于四肢，起运动杠杆和支撑作用。（2）短骨：为一般形似立方体且成群分布。短骨主要分布于手腕和足踝部，如腕骨和跗骨，具有使手和足的运动灵活以及分散压力等作用。（3）扁骨：多呈板状，面积较大，薄而坚固。扁骨主要分布于颅和肩胛骨等处，参与形成体腔，具有保护脏器和为肌肉提供较大的附着点等作用。（4）不规则骨：形状不规则且功能多样。主要分布于躯干、颅部和髋骨等处。有些骨内还生有含气的腔洞，叫做含气骨，如上颌骨、蝶骨等。此外，包裹在肌腱内的扁圆小骨，称为籽骨，如髌骨。籽骨的作用：①减少摩擦，保护肌腱。②改变肌肉牵引方向。③增大力臂，提高肌肉做功和肢体运动速度。（二）骨的表面标志骨的表面因受肌腱、韧带的附着和牵拉以及血管、神经通过等因素的影响，形成了各种形态标志。其中可以从体表清楚地看到和触摸到的，成为人体形态测量的重要依据。1、骨的突起：由于肌腱或韧带的牵拉，骨表面形成的不同程度隆起。明显突出骨面→突，是突且末端尖→棘；基地部较广的凸隆→隆起，表面粗糙不平的隆起→粗隆，有方向扭转的粗隆→转子，小圆形隆起→结节；线形高的隆起→嵴，低的隆起→线。2、骨的凹陷：由于与邻位器官、结构等的影响而形成。大而浅的光滑凹面→窝；长形的细窄凹陷→沟；浅的压痕→压迹。3、骨端的标志：骨端圆形的膨大→头或小头，头下方较狭细的部分→颈；椭圆形的膨大→髁，髁最突出的部分→上髁，足部外侧的髁→踝。此外，较平滑的骨面→面；骨的边缘→缘，缘的缺口或凹入→切迹。（三）骨的构造骨是一种器官，活体的骨由骨膜、骨质、骨髓以及血管、神经等构成。骨质是骨的主要组成成分。1．骨膜由结缔组织构成，分为：（1）骨外膜：除关节面以外的骨质外表面均有其覆盖，其又分为内外两层，外层较厚，由致密结缔组织构成，借许多胶原纤维固着于骨面。内层疏松，含有成骨细胞和破骨细胞，二者与骨的生长发育和修复有关，同时含有丰富的血管和神经，与骨的营养有关；（2)骨内膜：骨髓腔的内面，也含有成骨细胞和破骨细胞，具有造骨和破骨等功能。2.骨质由骨组织构成。骨质由于结构不同可分为两种：一种由多层紧密排列的骨板构成，叫做骨密质；另一种由薄骨板即骨小梁互相交织构成立体的网，呈海绵状，叫做骨松质。（1）骨密质质地致密，有紧密且规则排列的骨板组成。各层骨板中的纤维排列方向不同，且相邻两层的纤维呈交叉状，所以其抗压抗扭曲性很强。骨密质主要分布于长骨的骨干，扁骨的内外层以及其他形状骨的表面。长骨的骨密质以骨干的中部最厚，向两端逐渐变薄，在骨骺部表面只覆盖一层很薄的骨密质。（2）骨松质：主要分布于长骨的两端以及其他骨的内部，是由许多针状或片状的骨小梁交织而成。骨小梁的排列与身体重力传递及肌肉牵引的张力相适应。一部分骨小梁与压力方向一致，组成压力曲线；另一部分骨小梁与肌肉牵引力方向一致，组成张力曲线。骨小梁的排列不是一成不变的，当压(重)力和肌肉牵引方向发生变化时，骨小梁的排列也发生适应性变化。骨松质的这种结构，既保证骨的坚固性，又减轻了骨的重量。此外，骨小梁之间的网眼还成为红骨髓的分布区。长骨干主要由规则排列的骨板构成。其中呈同心圆式围绕骨干表面排列的为外环骨板，位于骨髓腔周围亦呈同心圆式排列的为内环骨板。在外环骨板与内环骨板之间有许多哈佛氏系统，即骨单位。—骨外膜骨密质骨内膜—骨松质骨干模式图—骨外膜—外环骨板—血管内环骨板———骨内膜——哈佛氏骨板—哈佛氏管—哈佛氏管——————————穿通管————间骨板—神经骨单位骨干模式图哈佛氏骨板：位于内外环骨板之间，是骨干起支持作用的主要部分，是由多层呈同心圆排列的骨板所围成的圆筒状结构。骨板中心有一纵行的小管，称哈佛氏管，内含血管和神经。哈佛氏系统由若干同心圆式排列的哈佛氏骨板及居中的哈佛氏管组成哈佛氏系统/骨单位（银染）—————哈佛氏哈佛氏管骨板短骨、扁骨以及不规则骨，其表面均为一薄层骨密质，内部为骨松质。属于扁骨的颅骨，其内面和外面的两层骨密质，分别称内板和外板；内、外板之间所夹的骨松质称板障，对外力冲击有一定的缓冲作习．在体育运动中，如对足球的头顶球有缓冲功能。3骨髓存在于骨髓腔和骨松质的的网眼内。胎儿和幼儿全部的骨髓呈红色，称红骨髓。红骨髓是造血器官，有造血功能。红骨髓黄骨髓六岁前后，骨髓腔内的骨髓逐渐为脂肪组织所代替，失去了造血功能，呈黄色，称黄骨髓。成人的红、黄骨髓约各占一半。成年后，只有在肱骨、股骨上端、肋骨、胸骨、髂骨和椎骨的骨松质内充满红骨髓，保持造血功能。当大量失血而贫血时，或者为了适应高原生活，黄骨髓可转化为红骨髓，恢复造血功能。（四）骨的化学成分与物理性质骨由有机物和无机物组成，分别赋予骨以硬度和韧性，骨的物理特性是由二者的比例关系决定的。成人骨中有机物约占骨重量的1/3，主要是骨胶原纤维和粘多糖蛋白，骨胶原纤维在骨板中成层排列，使骨具有韧性和弹性。无机物约占骨重量的2/3，主要是钙盐(磷酸钙、碳酸钙等)，沉积在骨胶原纤维的周围，它们使骨具有很高的硬度。骨中有机物和无机物的结合，使骨十分坚韧，硬而不脆，可承受很大的压力。随着年龄的变化，有机物与无机物的比例关系也随之变化。有机物：无机物骨的物理性质体育锻炼负荷少儿1：1硬度差，韧性大，易变形。不宜过大成年3：7硬度韧性适中适宜较大负荷老年2：8硬度大，韧性差，易骨折。小且缓慢2/31/3（四）骨的发生与生长1．骨的发生：骨发生于中胚层（是动物器官系统结构的物质基础，身体大部分结构由中胚层分化而来）的间充质。从胚胎第八周开始，由间充质分化出胚性结缔组织，形成膜性骨。此后膜性骨的大部分被软骨所取代，再有软骨发展成骨；小部分则直接从膜性骨衍化成骨。由结缔组织膜或软骨衍化为骨的过程称骨化。此过程从胚胎时期开始，直至出生后骨的发育完成为止。骨的发生有两种方式：膜内成骨和软骨内成骨。②膜内成骨：这种方式是先由间充质分化成为胚性结缔组织膜，然后在此膜内成骨。人体的顶骨、额骨和锁骨等即以此种方式发生。继发骨化点原发骨化点②软骨内成骨人体的长骨、短骨和一些不规则骨都属于软骨内成骨。此种成骨是在透明软骨的基础上，逐渐骨化而成。软骨膜首先出现血管增生，血液供应丰富，软骨膜内的骨原细胞分裂增殖、并分化为成骨细胞，进行造骨。在软骨中段软骨膜下出现如同领圈般的环形骨组织，称为骨领。骨领处的软骨膜即成为骨膜。骨领生成的同时，有血管侵入软骨体，间充质也随之进入，形成红骨髓，开始造骨，故此处称为原发骨化点（初级骨化中心）。破骨细胞将原有骨质不断破坏和吸收，成骨细胞不断制造新的骨质，在骨体内部形成骨髓腔。胎儿出生前后，骨骺处出现继发骨化点（次级骨化中心），也进行造骨。初级骨化中心和次级骨化中心不断造骨，分别形成骨干和骨骺，二者之间有骺软骨。2．骨的生长包括骨的增长和增粗两个过程，两者同时进行。①骨的增长骨的增长和骺软骨关系密切。少儿时期，骺软骨细胞不断分裂和骨化，使骨不断增长。17--20岁后，骺软骨生长减弱，最后骺软骨全部骨化，骨干和骨骺愈合成一条骺线，骨的长度不再增加，身高也不再增长。儿童青少年进行适宜的体育锻炼，可促进骺软骨的增殖与分裂，有益于长高。②骨的增粗在骨增长的同时，骨膜内层的成骨细胞不断造骨，同时有骨盐沉淀，使骨的横径不断增粗。与此同时，髓腔表面的破骨细胞破坏和吸收既成的骨质，使髓腔随之扩大。3．骨龄骨骼年龄简称骨龄，是人生物年龄的一种。它是指骨骺和小骨骨化中心出现的年龄及骨骺与骨干愈合的年龄，可预测儿童少年的身高，判断发育情况，近年来广泛用于运动员选材。其判断方法是通过摄X线片，观察儿童少年身体某一部位（一般摄腕骨）骨骼的骨化情况，各骨化中心的出现，骨块的发育以及骨骺与骨干的愈合情况，再与当地同龄儿童的标准进行比较，从而更加准确地反映儿童少年的发育情况。出现期：是软骨内骨化中心出现的年龄，不同骨的出现期是不同的。融合期：是骺软骨闭合时的年龄，即骺软骨完全骨化，骨干与骨骺愈合为一体时的实际年龄。（五）影响骨生长发育的因素影响骨生长发育的因素很多，主要有以下几点１.遗传因素是影响骨生长发育的内在因素，但也可以通过外在因素逐渐地改变。２.激素的影响对骨生长发育影响较大的内分泌腺有：（１）脑垂体：影响最大，脑垂体分泌的生长激素能使骺软骨细胞增生繁殖，长骨不断加长。如分泌不足则形成侏儒症，分泌过多则形成巨人症。（２）甲状腺：它分泌的甲状腺素具有调节新陈代谢和生长发育等功能。当分泌不足时，骨的生长发育发生障碍，身体矮小，而且智力低下，形成呆小症。（３）性腺：性腺分泌的激素对骨的发育也有重要作用。当性腺成熟后骨就停止生长。所以性早熟会使骨骼成熟加速，骺与骨干提前愈合。３.营养蛋白质是骨中有机成分的基础，必须满足需要。（１）维生素A：有平衡造骨细胞和破骨细胞功能的作用，维生素A缺乏时易导致骨的畸形生长，如骨质增生。如果超量时，则破骨细胞活动，易骨折。（２）维生素C：对骨胶原纤维与骨基质的生成有重要意义，缺乏时骨的生长发育停滞，骨折不易愈合。（３）维生素Ｄ：能促进钙和磷的吸收，缺乏时骨组织不能钙化，儿童期易造成佝偻病，成人则易形成骨质疏松症。４.机械因素骨组织对其力学环境的适应性是相当强的。它能在质量、数量、结构分部以及微结构完整性等方面皆以最佳状态来适应外界力学环境的变化。5.生物活性物质骨组织、软骨组织或其他组织中的调节因子对骨和软骨的形成和吸收起着重要的调节作用。此外，社会经济、心理和环境污染等因素亦可影响骨的正常生长，尤其是心理因素。（六）骨的功能（1）支架功能:骨与骨相连结，构成人体的支架，支持人体的重量。（2）保护功能:骨形成体腔的框架，容纳和保护重要器官，如颅腔、胸腔和盆腔等。（3）杠杆功能:骨的外面都有肌肉附着，成为人体各种机械运动的杠杆。（4）造血功能:骨松质和骨髓腔中的红骨髓有造血功能。（5）钙磷仓库:骨还是钙和磷的储备仓库。钙离子与肌肉的收缩有关，在血中要保持一定的浓度。血中钙与骨中钙不断的进行交换。磷是神经组织的重要成分，同时与AＴP的形成有关。（七）体育运动对骨骼形态结构的影响人体长期坚持适度的体育锻炼，可使骨密质增厚，骨径变粗，骨面肌肉附着处突起明显，骨小梁的排列更加有规律，骨小梁增粗。体育锻炼可使骨的血液循环加强，改善了骨的营养，骨的新陈代谢也随之加强。所以，在形态结构方面发生良好的变化，使骨变得更加粗壮坚固，在抗压、抗弯曲和抗扭转方面的性能均有提高。但是如果停止运动，骨质就会退化。人到老年，由于运动不足，容易发生骨质疏松，易骨折。