第二章 运动系统
运动系统(locomotor system)包括骨、骨连结和骨骼肌3部分。它们共同构成人体的基本轮廓,在神经系统的支配和调节下,对人体起着运动、支持和保护作用。在运动中,骨起杠杆作用,骨连结是运动的枢纽,骨骼肌是动力器官。
第一节 骨学
成人骨为206块,可分为躯干骨、颅骨、上肢骨和下肢骨4部分(图2-1)。
骨质中的钙和磷,参与体内钙、磷代谢而处于不断变化状态。所以,骨还是体内钙和磷的贮备仓库。
图2-1 人体骨骼
一、总论
(一)骨的形态
骨的形态可分为4类:即长骨、短骨、扁骨和不规则骨(图2-2)。
图2-2 骨的形态
1.长骨(long bone) 分布于四肢。呈长管状,有一体和两端:体又称骨干,骨质致密,内有骨髓腔,容纳骨髓;两端的膨大称骺,具有光滑的关节面,有关节软骨覆盖。
小儿长骨的骨干与骺之间有一层软骨,称骺软骨。骺软骨不断增生和骨化,使骨的长度增长。成年后骺软骨骨化,形成一线状痕迹,称骺线。
2.短骨(short bone) 一般呈立方形,分布于既承受重量又运动复杂的部位,如腕骨和跗骨。
3.扁骨(flat bone) 呈板状,分布于头、胸等处,构成骨性腔的壁,对腔内器官有保护作用。
4.不规则骨(irregular bone) 形态不规则,如椎骨。有些不规则骨,内有含气的腔,称含气骨,如位于鼻腔周围的上颌骨等。
(二)骨的构造
每块骨都由骨质、骨髓和骨膜等构成,并有神经和血管分布(图2-3)。
图2-3 骨的构造
1.骨质(bone substance) 分为骨密质和骨松质。骨密质致密坚硬,构成长骨干以及长骨骺和其他类型骨的表层。骨松质由许多片状的骨小梁交织成网,呈海绵状。骨松质分布于长骨骺和其他类型骨的内部。
2.骨膜(periosteum) 是由致密结缔组织构成的一层薄膜,包裹除关节面以外的整个骨面。骨膜内含有丰富的神经和血管,对骨有营养、保护、感觉、生长和再生的作用。
3.骨髓(bone marrow) 充填于骨髓腔及骨松质网眼内,分为红骨髓和黄骨髓。红骨髓内含大量不同发育阶段的血细胞,具有造血功能;黄骨髓含大量脂肪组织,无造血功能。胎儿及幼儿的骨髓均为红骨髓,6岁前后,长骨骨髓腔内的红骨髓逐渐转化为黄骨髓,红骨髓仅保留于各类型骨的骨松质内,始终保持造血功能。当大量失血或贫血时,黄骨髓可转化为红骨髓。
(三)骨的理化特性
骨由有机质(主要是骨胶原纤维)和无机质(主要是碱性磷酸钙)组成。有机质赋予骨韧性和弹性,无机质使骨具有硬度和脆性。有机质和无机质的结合,使骨既有弹性又很坚硬。幼年时期,有机质与无机质的比例约为1∶1,因而骨的弹性和柔韧性大,易发生变形,在外力作用下不易骨折,或折而不断,称为青枝骨折。成年人骨有机质约占1/3,无机质约占2/3,因此骨具有较大的硬度和一定的弹性。老年人的骨含有机质较少,无机质相对较多,而且因为与钙、磷的吸收和沉积相关的激素水平下降,骨组织总量减少,表现为骨质疏松,此时骨的脆性较大,易发生骨折。
二、躯干骨
躯干骨包括椎骨、肋和胸骨3部分。它们借骨连结构成脊柱和胸廓。
(一)椎骨
幼儿时期,椎骨(vertebrae)总数为33~34块,根据其所在部位,由上而下依次为颈椎7块、胸椎12块、腰椎5块、骶椎5块和尾椎4~5块。至成年,5块骶椎愈合成1块骶骨,4~5块尾椎愈合成1块尾骨。因此,成人的椎骨总数一般为26块。
1.椎骨的一般形态 椎骨一般由椎体、椎弓构成(图2-4)。
图2-4 胸椎
(1)椎体(vertebral body) 位于椎骨的前部,呈短圆柱状,是支持体重的主要部分。
(2)椎弓(vertebral arch) 是连于椎体后方的弓形骨板。椎弓与椎体连结的部分较细,称椎弓根,其上、下缘各有一切迹,分别称椎上切迹和椎下切迹。椎骨叠连时,上位椎骨的椎下切迹和下位椎骨的椎上切迹围成一孔,称椎间孔,有脊神经及血管通过。两侧椎弓根向后内扩展成较宽阔的骨板,称椎弓板。每个椎弓上有7个突起,即向两侧伸出1对横突,向上伸出1对上关节突,向下伸出1对下关节突,向后伸出1个棘突。椎体与椎弓围成一孔,称椎孔。全部椎骨的椎孔叠连一起,形成纵行管道,称椎管,容纳脊髓和脊神经根等。
2.各部椎骨的主要特征
(1)颈椎(cervical vertebrae)(图2-5) 共7块。其主要特征是横突上有一圆孔,称横突孔。第3~6颈椎属一般颈椎。第1颈椎又称寰椎(atlas)(图2-6),形似环形,由前弓、后弓及两个侧块构成。第2颈椎又称枢椎(axis)(图2-7),其特点为椎体向上伸出一指状突起,称齿突,与寰椎前弓后面的关节面相关节。第7颈椎又称隆椎(vertebra prominens)(图2-8),棘突较长,末端变厚且不分叉,当头前屈时,皮下易于触及,是临床计数椎骨数目和针灸取穴的标志。
图2-5 颈椎(上面)
图2-6 寰椎
图2-7 枢椎(上面)
图2-8 隆椎(上面)
(2)胸椎(thoracic vertebrae)(图2-4) 共12块。在椎体侧面和横突末端的前面,都有与肋骨相关节的肋凹,分别称椎体肋凹和横突肋凹。胸椎棘突较长,伸向后下方,互相掩盖,呈叠瓦状。
(3)腰椎(lumbar vertebrae)(图2-9) 共5块。由于承受体重压力较大,故椎体肥厚。棘突呈板状,直伸向后,棘突间空隙较大,临床上常在此做腰椎穿刺。
图2-9 腰椎
(4)骶骨(sacrum)(图2-10) 由5块骶椎融合而成。略呈三角形,其底向上,与第5腰椎体相接;尖向下,与尾骨相连接;两侧有耳状面与髋骨相连结。骶骨底的前缘向前突出,称为岬,为女性骨盆测量的重要标志。前、后面各有4对小孔,分别称为骶前孔、骶后孔,有脊神经及血管通过。
(5)尾骨(coccyx)(图2-10) 由4~5块退化的尾椎融合而成。
图2-10 骶骨及尾骨
(二)胸骨(sternum)
胸骨位于胸前部正中,由上而下分为胸骨柄、胸骨体和剑突3部分(图2-11)。胸骨体与胸骨柄相接处形成突向前方的横行隆起,称胸骨角,可在体表触及,平对第2肋软骨,为计数肋的重要标志。
图2-11 胸骨(前面)
(三)肋(ribs)
肋共12对,由肋骨和肋软骨构成。肋骨为细长弓状的扁骨,富有弹性。肋骨前端接肋软骨。后端膨大,称肋头,与胸椎的椎体肋凹相关节。肋头的外侧有肋结节,与胸椎的横突肋凹相关节(图2-12)。
图2-12 肋骨
三、上肢骨
上肢骨包括上肢带骨和自由上肢骨,自由上肢骨借上肢带骨连于躯干骨。
(一)上肢带骨
上肢带骨包括锁骨和肩胛骨。
1.锁骨(clavicle) 位于胸廓前上部两侧,内侧端与胸骨相连,外侧端与肩胛骨的肩峰相连,锁骨全长可在皮下摸到(图2-13)。
图2-13 锁骨
2.肩胛骨(scapula) 呈三角形,位于胸廓后外上方,介于第2~7肋之间,有3缘、3角和两面。肩胛骨的外侧角有关节盂与肱骨头形成肩关节。后面被一横列的肩胛冈分成上方的冈上窝和下方的冈下窝,肩胛冈的外侧端向前外伸展,高耸在关节盂上方称为肩峰,与锁骨相关节(图2-14、图2-15)。
图2-14 肩胛骨(前面)
图2-15 肩胛骨(后面)
(二)自由上肢骨
自由上肢骨包括肱骨、桡骨、尺骨和手骨。
1.肱骨(humerus) 位于臂部,分为一体和两端。上端有半球形的肱骨头,与肩胛骨的关节盂相关节。肱骨体的中部外侧面有一粗糙呈“V”形的三角肌粗隆,是三角肌的附着处。体的后面有由内上斜向外下的浅沟,称桡神经沟,有桡神经紧贴其表面走行。肱骨下端外侧有肱骨小头,与桡骨形成关节;肱骨下端内侧有肱骨滑车,与尺骨形成关节(图2-16)。
图2-16 肱骨
图2-17 桡骨和尺骨
2.桡骨(radius) 位于前臂外侧,分为一体和两端。上端有桡骨头,桡骨头上方有关节凹与肱骨小头相关节。桡骨头下方内侧的隆起,称桡骨粗隆。桡骨下端的下面为腕关节面,与腕骨相关节(图2-17)。
3.尺骨(ulna) 位于前臂内侧,分为一体两端。上端较为粗大,前面有大的凹陷的关节面称滑车切迹,与肱骨滑车相关节。在切迹的上、下方各有一突起,分别称尺骨鹰嘴和冠突,冠突外侧面的关节面是桡切迹,与桡骨头相关节。尺骨下端称为尺骨头,与桡骨的尺切迹相关节(图2-17)。
4.手骨(bones of hand) 分为腕骨、掌骨及指骨(图2-18)。
图2-18 手骨
(1)腕骨(carpal bones) 由8块小的短骨组成,排成两列,每列各有4块。由桡侧向尺侧,近侧列依次为手舟骨、月骨、三角骨和豌豆骨;远侧列依次为大多角骨、小多角骨、头状骨和钩骨。
(2)掌骨(metacarpal bones) 属于长骨,共5块。
(3)指骨(phalanges of fingers) 属于长骨,共14节。拇指有两节指骨,其余各指均有3节。
四、下肢骨
下肢骨分为下肢带骨和自由下肢骨,自由下肢骨借下肢带骨连于躯干骨。
(一)下肢带骨
下肢带骨每侧各有1块髋骨(hip bone)。
髋骨是形状不规则的扁骨,由上方的髂骨(ilium)、后下方的坐骨(ischium)和前下方的耻骨(pubis)组成。髋骨的外侧面有一深窝,称髋臼,其关节面与股骨头相关节。髋臼上方扁阔的扇形骨板为髂骨翼,其上缘增厚称为髂嵴,两侧髂嵴最高点的连线约平第4腰椎棘突,可作为腰椎穿刺的定位标志。髂骨翼内面后部有耳状面,与骶骨相关节。髋骨的前下部有一大孔,称闭孔。髋骨的后下部有肥厚粗糙的坐骨结节(图2-19、图2-20)。
图2-19 6岁幼儿髋骨
图2-20 髋骨
(二)自由下肢骨
自由下肢骨包括股骨、髌骨、胫骨、腓骨和足骨。
1.股骨(femur) 位于大腿部,为人体最长的骨,其长度约占身高的1/4,分为一体和两端。上端有球形的股骨头,与髋臼构成髋关节。股骨头外下方狭细部分,称股骨颈,颈与体交界处有两个隆起,上外侧者为大转子,下内侧者为小转子。股骨体后面的纵行隆起为粗线。股骨下端膨大,形成内侧髁和外侧髁,与髌骨和胫骨相关节(图2-21)。
图2-21 股骨
2.髌骨(patella) 略呈三角形,位于股四头肌腱内,参与膝关节的构成(图2-22)。
图2-22 髌骨
3.胫骨(tibia) 位于小腿内侧部,是小腿主要负重的骨,较粗壮,可分为一体及两端。上端形成内侧髁和外侧髁,与股骨相关节。在胫骨上端前面,有胫骨粗隆。胫骨体呈三棱柱形,其前缘和内侧面紧贴皮下,体表都可摸到。胫骨下端内侧面伸向下方的扁突,称为内踝;下端外侧面有一三角形的腓切迹,与腓骨相关节;下端的下面及内踝的外侧面均有关节面,与距骨相关节(图2-23)。
4.腓骨(fibula) 位于小腿外侧部,可分为一体及两端。上端略膨大,称为腓骨头,与胫骨相关节。下端膨大为外踝,其内侧的关节面,与距骨形成关节(图2-23)。
5.足骨(bones of foot) 可分为跗骨、跖骨及趾骨(图2-24)。
(1)跗骨(tarsal bones) 属于短骨,共7块,即距骨、跟骨、骰骨、足舟骨及3块楔骨(内侧楔骨、中间楔骨和外侧楔骨)。
(2)跖骨(metatarsal bones) 属于长骨,共5块。
(3)趾骨(phalanges of toes) 属于长骨,共14块。趾为两节,其余各趾均为3节。
图2-23 胫骨和腓骨
图2-24 足骨
五、颅骨
颅骨(bones of skull)共23块(另有6块听小骨),除下颌骨和舌骨外,都借缝或软骨牢固地结合在一起,彼此间不能活动。颅骨分为脑颅和面颅两部分。脑颅位于颅的后上部,围成颅腔,容纳脑。面颅位于颅的前下部,形成颜面的基本轮廓,并参与构成口腔、鼻腔和眶。
(一)脑颅骨(cranial bones)
共8块,包括额骨、枕骨、蝶骨和筛骨各1块,顶骨和颞骨各两块(图2-25、图2-26)。
图2-25 颅的前面观
1.额骨(frontal bone) 1块,位于颅的前上部,骨内含有空腔,称额窦。
2.顶骨(parietal bone) 成对,位于颅盖部中线的两侧,介于额骨与枕骨之间。
3.枕骨(occipital bone) 1块,位于颅的后下部。
4.蝶骨(sphenoid bone) 1块,位于颅底中部,枕骨的前方,形似蝴蝶。其中央部称蝶骨体,体内的含气空腔,称蝶窦。
5.筛骨(ethmoid bone) 1块,位于颅底,在蝶骨的前方及左右两眶之间。骨内含有若干含气的空腔,称筛窦,又称筛小房。
6.颞骨(temporal bone) 成对,位于颅的两侧,参与颅底和颅腔侧壁的构成。它参与构成颅底的部分,称颞骨岩部,其内有前庭蜗器。
图2-26 颅的侧面观
(二)面颅骨(facial bone)
共15块,包括犁骨、下颌骨和舌骨各1块,上颌骨、鼻骨、泪骨、颧骨、下鼻甲及腭骨各2块(图2-25、图2-26)。
1.上颌骨(maxilla) 成对,位于面颅中央。骨内有一大的含气腔,称上颌窦。上颌骨下缘游离,有容纳上颌牙根的牙槽。
2.鼻骨(nasal bone) 成对,在额骨的下方,构成外鼻的骨性基础。
3.颧骨(zygomatic bone) 成对,位于上颌骨的外上方,形成面颊部的骨性隆凸。
4.泪骨(lacrimal bone) 成对,位于眶内侧壁的前部,为一小而薄的骨片。
5.下鼻甲(inferior nasal concha) 成对,位于鼻腔的外侧壁,薄而卷曲,贴附于上颌骨的内侧面。
6.腭骨(palatine bone) 成对,位于上颌骨的后方,参与构成硬腭的后部。
7.犁骨(vomer) 1块,为垂直位呈斜方形的骨板,构成骨性鼻中隔的后下部。
8.下颌骨(mandible) 1块,可分为一体两支。下颌体上缘有容纳下颌牙根的牙槽。下颌支上缘有两个凸起,前突称冠突,后突称髁突,髁突的上端膨大称下颌头,与颞骨的下颌窝相关节(图2-27)。
图2-27 下颌骨
9.舌骨(hyoid bone) 1块,位于下颌骨的下后方,与其他颅骨之间仅借韧带和肌肉相连(图2-28)。
图2-28 舌骨
(三)颅的整体观
1.颅盖(calvaria) 颅盖各骨之间借缝相连,在额骨与顶骨之间有冠状缝,左、右顶骨之间有矢状缝,顶骨与枕骨之间有人字缝。
2.颅底(base of skull) 可分为内面与外面。
(1)颅底内面(图2-29) 由前向后呈阶梯状排列着颅前窝、颅中窝和颅后窝。各窝内有许多孔、裂和管,为血管、神经通过之处。
颅前窝(anterior cranial fossa):中央有许多筛孔,内有嗅神经通过。
颅中窝(middle cranial fossa):中央为蝶骨体,体中央的凹陷为垂体窝。窝前方两侧有视神经管,管外侧有眶上裂,它们都通入眶。颅中窝两侧,从前向后依次有圆孔、卵圆孔和棘孔。
颅后窝(posterior cranial fossa):中央有枕骨大孔。该孔外侧有颈静脉孔。颞骨岩部后面有内耳门,由此通入内耳道。
(2)颅底外面(图2-30) 前部有上颌骨的牙槽和硬腭的骨板。颅底后部的中央有枕骨大孔,它的两侧有椭圆形隆起的枕髁与寰椎形成寰枕关节。
图2-29 颅底内面
图2-30 颅底外面
3.颅的前面(图2-25) 由大部分面颅和部分脑颅构成,并共同围成眶和骨性鼻腔。
(1)眶(orbit) 容纳眼球及其附属结构,呈四面锥体形,尖向后内方,经视神经管通入颅腔。
(2)骨性鼻腔(bony nasal cavity) 位于面颅的中央,上方以筛板与颅腔相隔,下方以硬腭骨板与口腔分界,两侧邻接筛窦、眶和上颌窦。骨性鼻腔被骨性鼻中隔分为左右两部分。骨性鼻中隔由筛骨垂直板和犁骨组成。鼻腔外侧壁有3个卷曲的骨片,分别称上鼻甲、中鼻甲和下鼻甲(图2-31、图2-32)。
(3)鼻旁窦(paranasal sinuses) 鼻腔周围的颅骨,有些含气的空腔,称鼻旁窦。共4对,包括额窦、上颌窦、筛窦和蝶窦,皆与鼻腔相通(图2-30、图2-31)。
图2-31 鼻腔内侧壁(骨性鼻中隔)
图2-32 鼻腔外侧壁
4.颅的侧面(图2-26) 在乳突的前上方有外耳门,向内入外耳道。外耳门前方,有一弓状的骨梁,称颧弓,可在体表摸到。颧弓上方的凹陷,称颞窝。在颞窝区内,额、顶、颞、蝶四骨的会合处,称翼点。
(四)新生儿颅骨
新生儿颅没有发育完全,其颅顶各骨之间留有间隙,由结缔组织膜封闭,称颅囟。最大的颅囟在矢状缝与冠状缝相交处,呈菱形,称前囟(额囟),在1岁半左右前囟逐渐骨化闭合(图2-33)。
图2-33 新生儿颅
第二节 关节学
一、总论
骨与骨之间的连接装置称为骨连结。按照骨连结的方式不同,可分为直接连结和间接连结两大类(图2-34)。
图2-34 骨连结
(一)直接连结
直接连结是指骨与骨之间借纤维结缔组织、软骨或骨相连接,其间无间隙,不能活动或仅有少许活动,如颅骨的缝连接、椎骨之间的椎间盘等。
(二)间接连结
间接连结又称关节(joint),是指骨与骨之间借膜性囊互相连结,其间有腔隙及滑液,有较大的活动性。关节的结构可分为主要结构和辅助结构两部分。
1.关节的主要结构 包括关节面、关节囊和关节腔。这些结构是每个关节必有的基本结构(图2-34)。
(1)关节面(articular surface) 是两骨互相接触的光滑面。通常一骨形成凸面,称关节头;另一骨形成凹面,称关节窝。关节面覆盖一层关节软骨,可减少运动时的摩擦和缓冲运动时的冲击。
(2)关节囊(articular capsule) 是连接在两骨之间的结缔组织囊,附着于关节面周缘及附近的骨面上,封闭关节腔,可分为内、外两层。外层较厚而坚韧,称为纤维层;内层薄而光滑,称为滑膜层,能产生少量滑液,起滑润作用。
(3)关节腔(articular cavity) 为关节囊滑膜层与关节软骨之间所围成的密闭窄隙,内含少量滑液,腔内呈负压。
2.关节的辅助结构 除上述基本结构外,有些关节为适应其特殊功能,需要一些辅助结构,包括韧带、关节盘、关节半月板和关节唇。
(1)韧带(ligament) 呈束状或膜状,由致密纤维结缔组织构成,有增加关节的稳固性和限制关节运动的作用。
(2)关节盘(articular disc)和关节半月板(articular meniscus) 关节盘是位于两骨关节面之间的纤维软骨板,其周缘附着于关节囊,多呈圆形。膝关节内的纤维软骨板呈半月形,称关节半月板。关节盘和关节半月板能增加关节的运动范围,并有缓冲震荡的作用。
(3)关节唇(articular labrum) 为附着于关节窝周缘的纤维软骨环,它加深关节窝,扩大关节面,使关节更加稳固,如盂唇和髋臼唇等。
3.关节的运动 关节的运动主要有以下形式:
(1)屈和伸 指关节绕冠状轴进行的运动。运动时两骨互相靠拢,角度缩小的称屈;反之,角度加大的则称伸。
(2)内收和外展 通常是关节绕矢状轴的运动。运动时骨向躯干或正中矢状面靠拢者,称内收(或收);反之,离开躯干或正中矢状面者称外展(或展)。
(3)旋内和旋外 骨环绕垂直轴进行运动,称为旋转。骨的前面转向内侧的称旋内;反之,转向外侧的称旋外。在前臂,桡骨是围绕通过桡骨头和尺骨头的轴线旋转的,其“旋内”即将手掌向内侧转、手背转向前方,使桡骨、尺骨交叉的运动,又称旋前;其“旋外”即将手掌恢复到向前、手背转向后方,使桡骨、尺骨并列的运动,又称旋后。
(4)环转运动 关节头原位转动,骨的远端可做圆周运动,运动时全骨描绘成一圆锥形的轨迹。
二、躯干骨的连结
(一)椎骨间的连结
1.椎间盘(intervertebral disc)(图2-35) 是连结相邻两个椎体之间的纤维软骨盘,由周围的纤维环和中央胶状的髓核组成。椎间盘坚韧而有弹性,除连接椎体外,可承受压力、缓冲震荡以保护脑。
图2-35 椎间盘和关节突关节
2.韧带(图2-36)
(1)前纵韧带(anterior longitudinal ligament) 为全身最长的韧带,很坚韧,位于椎体和椎间盘的前面,有限制脊柱过度后伸和防止椎间盘向前脱出的作用。
(2)后纵韧带(posterior longitudinal ligament) 位于椎体和椎间盘的后面(椎管前壁),有限制脊柱过度前屈和防止椎间盘向后脱出的作用。
图2-36 脊柱的韧带
(3)黄韧带(ligamenta flava) 又称弓间韧带,是连结相邻椎弓板的韧带,坚韧而富有弹性。黄韧带协助围成椎管,并有限制脊柱过度前屈的作用。
(4)棘上韧带(supraspinal ligament) 是连结胸、腰、骶椎各棘突尖的纵行韧带,有限制脊柱过度前屈的作用。
(5)棘间韧带(interspinal ligament) 连接于各棘突之间,后接棘上韧带或项韧带。
(6)项韧带(ligamentum nuchae)(图2-37) 为在项中线、呈矢状位的板状韧带,有限制头部过度前屈的作用。
3.关节 主要有关节突关节、腰骶关节等。
(1)关节突关节(zygapophysial joints) 由相邻椎骨的上、下关节突构成(图2-35)。
(2)腰骶关节(lumbosacral joint) 由第5腰椎的下关节突与骶骨的上关节突构成。
(二)脊柱
图2-37 项韧带
1.脊柱的组成 脊柱(vertebral column)由24块分离椎骨、1块骶骨和1块尾骨借椎间盘、韧带和关节连结而成。
2.脊柱的整体观 从前面观察脊柱,椎体从上向下逐渐增大,到骶骨上部最为宽阔,因人体直立,脊柱下部负重较上部大。耳状面以下的骶骨和尾骨,承重骤减,体积也迅速变小。
从后面观察脊柱,棘突在背部正中线形成纵嵴,其两侧有纵行的背侧沟,容纳背部的深层肌。颈部棘突短,近水平位;胸部棘突向后下方倾斜,呈叠瓦状;腰部棘突呈矢状位,板状。
从侧面观察脊柱,有4个生理弯曲,即:颈曲、胸曲、腰曲及骶曲。颈曲和腰曲向前凸出,而胸曲和骶曲向后凸出。脊柱的弯曲使脊柱更具有弹性,可减轻震荡,维持人体的重心,且扩大了胸腔和盆腔的容积,使之能容纳众多的脏器(图2-38)。
3.脊柱的功能 有支持体重、保护脊髓和运动的功能。
图2-38 脊柱
(三)胸廓
1.胸廓的组成 胸廓(thoracic cage)由12块胸椎、1块胸骨和12对肋通过椎间盘、韧带和关节连结而成(图2-39)。
图2-39 胸廓
2.胸廓的连结 肋头的关节面与相应胸椎的椎体肋凹构成肋头关节;肋结节关节面与相应胸椎的横突肋凹构成肋横突关节。第1肋与胸骨柄直接连结;第2~7肋软骨与胸骨相应的肋切迹构成胸肋关节;第8~10肋软骨的前端不直接与胸骨相连,而是依次附着于上位肋软骨形成肋弓;第11~12肋的前端游离于腹壁肌肉中。
3.胸廓的形态 成人胸廓近似圆锥形,其左右径长,前后径短,上部狭窄,下部宽阔。胸廓有上、下两口:胸廓上口由第1胸椎、第1对肋及胸骨柄上缘所围成,是食管、气管、大血管和神经出入胸腔的通道;胸廓下口宽阔而不整齐,由第12胸椎、第12对肋、第11对肋、肋弓和剑突共同围成,被膈封闭。相邻各肋之间的空隙,称肋间隙,均由肌肉和韧带封闭。胸廓的内腔称胸腔,容纳心及其大血管、肺、气管、食管和神经等。
4.胸廓的功能 保护和支持胸廓内的重要脏器;通过胸廓的运动,完成胸式呼吸运动。
三、上肢骨的连结
上肢骨的连结可分为上肢带连结和自由上肢连结。
(一)上肢带连结
上肢带连结包括胸锁关节和肩锁关节。
1.胸锁关节(sternoclavicular joints) 是上肢与躯干连结的唯一关节,由锁骨内侧端与胸骨柄的锁切迹及第1肋软骨的上缘共同构成(图2-40)。
图2-40 胸锁关节
2.肩锁关节(acromioclavicular joints) 是由肩胛骨肩峰的关节面与锁骨外侧端的关节面构成的微动关节(图2-41)。
图2-41 肩关节
(二)自由上肢连结
1.肩关节(shoulder joint)
组成:由肱骨头与肩胛骨的关节盂构成(图2-41)。
特点:肱骨头大,关节盂浅而小,关节盂周缘有纤维软骨构成的盂唇加深;关节囊薄而松弛。
运动:肩关节为全身最灵活、活动范围最大的关节。它可做屈、伸、内收、外展、旋内、旋外及环转运动。
2.肘关节(elbow joint)
组成:由肱骨下端和桡、尺骨上端构成(图2-42)。
特点:关节囊的前、后壁薄弱而松弛,两侧分别有桡侧副韧带和尺侧副韧带加强。
运动:肘关节可做屈、伸运动;桡、尺骨间关节还可做前臂旋前和旋后运动。
图2-42 肘关节
3.桡腕关节(radiocarpal joint) 又称腕关节(wrist joint)。
组成:由桡骨下端的腕关节面和尺骨头下方的关节盘形成的关节窝,与手舟骨、月骨、三角骨的近侧面组成的关节头共同构成(图2-43)。
特点:关节囊松弛,关节腔宽广,囊外有韧带加强。
运动:桡腕关节可做屈、伸、内收、外展和环转运动。
图2-43 桡腕关节和手关节(冠状切面)
四、下肢骨的连结
下肢骨的连结可分为下肢带连结和自由下肢连结。
(一)下肢带连结
1.髋骨与骶、尾骨的连结 包括骶髂关节和韧带(图2-44)。
(1)骶髂关节(sacroiliac joint) 由骶、髋两骨的耳状关节面构成。关节囊紧张,并有韧带加强其稳固性,运动范围极小,主要是支持体重和缓冲从下肢或骨盆传来的冲击和震动。
(2)骶结节韧带(sacrotuberous ligament) 从骶、尾骨的外侧缘连至坐骨结节,是宽阔而坚韧的韧带。
(3)骶棘韧带(sacrospinous ligament) 起于骶、尾骨的外侧缘,集中地附着于坐骨棘。
上述两条韧带与坐骨大、小切迹分别围成坐骨大孔和坐骨小孔,两孔内有神经、血管和肌肉通过。
2.髋骨间的连结 即耻骨联合(pubic symphysis),由左、右两侧耻骨的耻骨联合面,借纤维软骨构成的耻骨间盘相连而成(图2-45)。两侧耻骨相连形成骨性弓,称耻骨弓。
3.骨盆(pelvis) 由骶骨、尾骨及左右髋骨借关节和韧带等连结而成(图2-46)。其主要功能是支持体重、保护盆腔脏器,在女性还是胎儿娩出的产道。骨盆以骶骨岬至耻骨联合上缘的两侧连线为界线,可分为上方的大骨盆和下方的小骨盆。
由于女性骨盆要适应孕育胎儿和分娩的功能,所以男、女骨盆有明显的性别差异。男性骨盆外形窄而长,骨盆上口较小,近似桃形,骨盆腔的形态似漏斗,耻骨弓的角度为70°~75°。女性骨盆外形宽而短,骨盆上口较大,近似圆形,骨盆腔的形态呈圆桶状,耻骨弓的角度为90°~100°。
图2-44 骨盆的韧带
图2-45 耻骨联合(冠状切面)
图2-46 骨盆
(二)自由下肢连结
1.髋关节(hip joint)
组成:由股骨头与髋臼构成(图2-47、图2-48)。
特点:髋臼周缘有纤维软骨构成的髋臼唇,加深了髋臼,可容纳股骨头的大部分;关节囊紧张而坚韧;关节囊内有股骨头韧带,连于髋臼与股骨头之间,韧带中含有滋养股骨头的血管。
运动:髋关节能做屈、伸、内收、外展、旋内、旋外和环转运动。因受髋臼的限制,髋关节的运动范围较肩关节小,但稳固性强,以适应其支持、负重和行走的功能。
图2-47 右髋关节
图2-48 髋关节(冠状切面)
2.膝关节(knee joint) 膝关节是人体内最大、最复杂的关节。
组成:由股骨下端、胫骨上端与髌骨共同构成(图2-49)。
图2-49 膝关节
特点:关节囊广阔而松弛,各部厚薄不一。囊外有韧带加强,前方为髌韧带,两侧分别为胫侧副韧带和腓侧副韧带。囊内有连接股骨和胫骨的前交叉韧带和后交叉韧带。在股骨与胫骨之间有内侧半月板和外侧半月板,半月板加深了关节窝,从而使关节更加稳固,并可缓冲跳跃和剧烈运动时的震荡。在膝关节的周围,有许多滑膜囊,囊内充满滑液,可减少肌腱运动时与骨面的摩擦。
运动:膝关节能做屈、伸运动;在半屈膝状态下,还可做轻微的旋内、旋外运动。
3.踝关节(ankle joint) 又称距小腿关节。
组成:由胫、腓骨下端和距骨构成(图2-50~图2-52)。
特点:关节囊前、后壁薄而松弛,内侧有坚韧的内侧韧带加强,外侧有3条独立的韧带。外侧韧带相对较薄弱,常因足内翻过度,造成韧带损伤。
运动:踝关节可做背屈(伸,足尖向上)和跖屈(屈,足尖向下)运动。当跖屈时,可做轻微的内收、外展运动。
图2-50 距小腿关节和跗骨间关节及其韧带(内侧面)
图2-51 距小腿关节和跗骨间关节及其韧带(外侧面)
图2-52 足关节(水平切面)
五、颅骨的连结
各颅骨之间,大多是借缝或软骨相互连结,彼此结合得很牢固。舌骨借韧带和肌肉与颅底相连,只有下颌骨与颞骨之间构成颞下颌关节(temporomandibular joint)。
第三节 肌学
一、总论
运动系统中的肌均为骨骼肌,是运动系统的动力部分。骨骼肌通常附着于骨,具有收缩迅速、有力、容易疲劳等特点,可随人的意志舒缩,又称随意肌。骨骼肌在显微镜下观察呈横纹状,属横纹肌(图2-53、图2-54)。
图2-53 全身肌的配布(前面)
图2-54 全身肌的配布(后面)
(一)肌的形态和构造
肌按形态分为长肌、短肌、阔肌和轮匝肌4种(图2-55)。长肌多分布于四肢;短肌多分布于躯干的深层;阔肌扁而薄,多分布于胸、腹壁;轮匝肌多呈环形,位于孔、裂的周围,收缩时使孔裂关闭。
图2-55 肌的形态
每块骨骼肌都由肌腹和肌腱两部分构成。
1.肌腹(muscle belly) 主要由大量的肌纤维构成,色红、柔软而有收缩能力。
2.肌腱(tendon) 主要由腱纤维构成,色白、坚韧而无收缩能力,位于肌腹的两端,能抵抗很大的牵引力。肌腹多以肌腱附着于骨。
(二)肌的起止和作用
肌两端附着于骨,中间跨过一个或几个关节。一般把靠近身体正中线或四肢近端的附着点称为起点,另一端(多为远端)的附着点称为止点(图2-56)。
图2-56 肌的起止点
肌有两种作用:一种是静力作用,即肌具有一定的张力,使身体各部保持一定的姿势,如站立、坐位等静止姿态;另一种是动力作用,即肌具有一定的收缩力,使身体完成各种动作,如伸手取物、行走和跑跳等。
(三)肌的辅助装置
肌的辅助装置有筋膜、滑膜囊和腱鞘等,这些结构有保护和辅助肌活动的作用。
1.筋膜(fascia) 分为浅筋膜和深筋膜(图2-57)。
图2-57 右侧小腿中部横切面(示筋膜)
(1)浅筋膜(superficial fascia) 位于皮下,又称皮下筋膜,由疏松结缔组织构成,内含脂肪、浅静脉、皮神经、浅淋巴结和淋巴管等。
(2)深筋膜(deep fascia) 位于浅筋膜深面,由致密结缔组织构成,又称固有筋膜,遍布于全身且互相连续。深筋膜包被每块肌,并深入到各肌层之间,形成各肌的筋膜鞘和筋膜间隙。
2.滑膜囊(synovial bursa) 为一密闭的结缔组织扁囊,内有少量滑液。多位于肌腱与骨面之间,可减少两者之间的摩擦。
3.腱鞘(tendinous sheath) 为套在长肌腱周围的鞘管(图2-58),多位于手、足摩擦较大的部位。腱鞘由外层的腱纤维鞘(纤维层)和内层的腱滑膜鞘(滑膜层)构成,起到约束肌腱、减少摩擦的作用。
图2-58 腱鞘示意图
二、躯干肌
躯干肌可分为背肌、胸肌、膈和腹肌等。
(一)背肌
背肌为位于躯干后面的肌群,可分为浅、深两层。浅层主要有斜方肌、背阔肌,深层主要有竖脊肌(图2-59)。
图2-59 背肌(右侧斜方肌、背阔肌已切除)
1.斜方肌(trapezius) 位于项部及背上部浅层,呈三角形,两侧合在一起呈斜方形。该肌起自枕外隆凸、项韧带和全部胸椎棘突,止于锁骨外侧1/3、肩胛骨的肩峰和肩胛冈。作用:上部肌束收缩可上提肩胛骨,下部肌束收缩使肩胛骨下降,全肌收缩使肩胛骨向脊柱靠拢。
2.背阔肌(latissimus dorsi) 位于背下部和胸侧部,呈三角形。以腱膜起自下6个胸椎和全部腰椎的棘突、骶正中嵴及髂嵴后部。肌束向外上方集中,以扁腱止于肱骨小结节下方的骨嵴。作用:使肩关节内收、旋内和后伸;当上肢上举并固定时,可上提躯干。
3.竖脊肌(erector spinae) 又称骶棘肌,为背肌中最长、最大的肌,纵列于躯干的背面、脊柱两侧的沟内。起自骶骨背面及髂嵴的后部,向上分出许多肌齿,沿途止于椎骨、肋骨和颞骨乳突。作用:使脊柱后伸和仰头,对维持人体直立姿势有重要作用。
(二)胸肌
胸肌主要有胸大肌、肋间外肌和肋间内肌等(图2-60、图2-61)。
1.胸大肌(pectoralis major) 位于胸廓前壁的上部,呈扇形。起自锁骨的内侧半、胸骨和第1~6肋软骨等处,以扁腱止于肱骨大结节下方的骨嵴。作用:使肱骨内收和旋内;当上肢上举固定时,可上提躯干。
2.肋间外肌(intercostales externi) 位于各肋间隙的浅层,能提肋,助吸气。
3.肋间内肌(intercostales interni) 位于肋间外肌的深面,肌束方向与肋间外肌相反,能降肋,助呼气。
图2-60 胸肌
图2-61 肋间肌
(三)膈
膈(diaphragm)位于胸、腹腔之间,封闭胸廓下口,为向上膨隆呈穹隆状的扁薄阔肌。其周围部为肌性部,起自胸廓下口内面及腰椎前面,各部肌束向中央集中移行于腱性部,称中心腱(图2-62)。
图2-62 膈和腹后壁肌
膈上有3个孔裂:①主动脉裂孔,有主动脉及胸导管通过。②食管裂孔,有食管和左、右迷走神经通过。③腔静脉孔,有下腔静脉通过。
膈是主要的呼吸肌。收缩时,膈的穹隆下降,胸腔容积扩大,引起吸气;舒张时,膈的穹隆上升,胸腔容积减小,引起呼气。膈与腹肌同时收缩,则能增加腹压,可协助排便、呕吐、咳嗽及分娩等活动。
(四)腹肌
腹肌位于胸廓下口与骨盆上缘之间,构成腹壁。主要有腹直肌、腹外斜肌、腹内斜肌和腹横肌等(图2-62、图2-63)。
1.腹直肌(rectus abdominis) 位于腹前壁正中线两旁,为上宽下窄的带形肌,起自耻骨联合与耻骨结节之间,止于胸骨剑突及第5~7肋软骨的前面。
2.腹外斜肌(obliquus externus abdominis) 位于腹前外侧壁浅层,起自下8肋外面,一部分止于髂嵴,而大部分在腹直肌外侧缘处移行为腹外斜肌腱膜。腱膜向内侧参与腹直肌鞘前层的构成,腱膜的下缘卷曲增厚连于髂前上棘与耻骨结节之间,形成腹股沟韧带。
3.腹内斜肌(obliquus internus abdominis) 位于腹外斜肌深面,起自胸腰筋膜、髂嵴和腹股沟韧带外侧半,在腹直肌外侧缘移行为腹内斜肌腱膜。该腱膜参与腹直肌鞘前、后层的构成。
4.腹横肌(transversus abdominis) 位于腹内斜肌深面,起自下6肋内面、胸腰筋膜、髂嵴和腹股沟韧带外侧部,在腹直肌外侧缘移行为腹横肌腱膜,参与构成腹直肌鞘后层。
腹肌的主要作用:保护和支持腹腔脏器,增加腹压,以协助呼气、排便、分娩等活动。该肌群还可使脊柱做前屈、侧屈及旋转等运动。
图2-63 腹前壁肌
三、上肢肌
上肢肌按部位分为肩肌、臂肌、前臂肌和手肌。
(一)肩肌
肩肌配布于肩关节周围,均起自上肢带骨,跨越肩关节,止于肱骨上端,有稳定和运动肩关节的作用(图2-64)。最重要者为三角肌。
图2-64 肩肌(后面)
(二)臂肌
臂肌位于肱骨周围,分为前群和后群。前群为屈肌,后群为伸肌(图2-65、图2-66、图2-67)。
图2-65 上肢浅层肌(前面)
三角肌(deltoid)位于肩部,呈三角形。起自锁骨的外侧段、肩峰和肩胛冈,止于肱骨体上的三角肌粗隆。肱骨上端由于三角肌的覆盖,使肩关节呈圆隆状。主要作用:使肩关节外展。其前部肌束收缩可使肩关节前屈并略旋内;后部肌束收缩可使肩关节后伸并略旋外。
图2-66 上肢浅层肌(后面)
1.前群 位于肱骨前方,主要为肱二头肌。
肱二头肌(biceps brachii) 起端有长、短两头,长头以长腱起自肩胛骨关节盂的上方,短头起自肩胛骨喙突,两头在臂中部会合,向下经肘关节前方,止于桡骨粗隆。主要作用:屈肘关节。
2.后群 位于肱骨后方,为肱三头肌。
肱三头肌(triceps brachii) 起端有3个头,长头起自肩胛骨关节盂的下方,外侧头起自肱骨后面桡神经沟的外上方,内侧头起自桡神经沟的内下方,三头合为一个肌腹,以扁腱止于尺骨鹰嘴。主要作用:伸肘关节。
图2-67 喙肱肌和肱肌
(三)前臂肌
前臂肌位于尺、桡骨周围,分为前、后两群。
1.前群(图2-65、图2-68) 位于前臂的前面,为屈肌群,主要作用是屈腕、屈指和使前臂旋前。
2.后群(图2-66、图2-69) 位于前臂的后面,为伸肌群,主要作用是伸腕、伸指和使前臂旋后。
图2-68 前臂前群深层肌
图2-69 前臂后群深层肌
(四)手肌
手肌位于手掌面,分为外侧群、中间群和内侧群(图2-70)。手肌与前臂的部分肌相互配合,共同控制手指的运动。
图2-70 手肌(前面)
四、下肢肌
下肢肌按部位分为髋肌、大腿肌、小腿肌和足肌。下肢肌比上肢肌粗壮强大,这与维持人体直立姿势、支持体重和行走有关。
(一)髋肌
髋肌主要起自骨盆的内面或外面,跨过髋关节,止于股骨,能运动髋关节。按其所在部位分为前、后两群。
1.前群 主要为髂腰肌(iliopsoas)。髂腰肌由腰大肌(psoas major)和髂肌(iliacus)组成。腰大肌起自腰椎体侧面和横突,髂肌起自髂窝,两肌向下互相会合,经腹股沟韧带深面和髋关节的前内侧,止于股骨小转子(图2-71)。主要作用:使髋关节前屈和旋外;下肢固定时,可使躯干和骨盆前屈。
2.后群 主要有臀大肌、臀中肌和臀小肌(图2-72、图2-73)。
(1)臀大肌(gluteus maximus) 位于臀部皮下,起自髂骨外面和骶、尾骨的后面,肌束斜向下外,止于股骨的臀肌粗隆和髂胫束。臀大肌肌束肥厚,其外上部深面无重要血管和神经,故为肌肉注射的常用部位。主要作用:伸髋关节,使髋关节旋外。下肢固定时,能伸直躯干,防止躯干前倾,是维持人体直立的重要肌肉。
(2)臀中肌(gluteus medius)和臀小肌(gluteus minimus) 臀中肌掩盖臀小肌。两肌均起自髂骨外面,向下止于股骨大转子。主要作用:可外展髋关节。
图2-71 髋肌和大腿肌前群
图2-72 髋肌和大腿肌后群(浅层)
(二)大腿肌
大腿肌位于股骨周围,可分为前群、后群和内侧群。
1.前群 位于大腿前面,主要有缝匠肌和股四头肌(图2-71)。
(1)缝匠肌(sartorius) 是全身中最长的肌,呈扁带状。起自髂前上棘,经大腿前面,转向内下侧,止于胫骨上端的内侧面。主要作用:屈髋关节和膝关节,并使小腿旋内。
(2)股四头肌(quadriceps femoris) 是全身中体积最大的肌。起端有4个头,分别称为股直肌、股内侧肌、股外侧肌和股中间肌。股直肌位于大腿前面,起自髂前下棘;股内、外侧肌分别位于股直肌的内、外侧,起自股骨粗线的内、外侧唇;股中间肌位于股直肌的深面,起自股骨体前面。4个头向下形成一肌腱,包绕髌骨的前面和两侧缘,并向下延续为髌韧带,止于胫骨粗隆。主要作用:伸膝关节,股直肌还可屈髋关节。
2.内侧群 有5块肌,合称内收肌群。包括耻骨肌、长收肌、股薄肌、短收肌和大收肌(图2-71、图2-74)。上述肌均起自闭孔周围骨面和坐骨结节的前面,除股薄肌止于胫骨上端的内侧面外,其他各肌都止于股骨粗线。主要作用:使大腿内收。
3.后群 位于大腿后面,有股二头肌(biceps femoris)、半腱肌(semitendinosus)和半膜肌(semimembranosus)(图2-72、图2-73)。主要作用:3块肌均可屈膝关节、伸髋关节。股二头肌还可使小腿旋外,半腱肌和半膜肌还可使小腿旋内。
图2-73 髋肌和大腿肌后群(深层)
图2-74 大腿肌内侧群(深层)
(三)小腿肌
小腿肌分为前群、外侧群和后群。
1.前群 位于小腿骨前方,包括胫骨前肌(tibialis anterior)、长伸肌(extensor hallucis longus)和趾长伸肌(extensor digitorum longus)。上述肌腱经踝关节前方,止于足骨(图2-75)。主要作用:伸足趾,使足背屈和内翻。
2.外侧群 有腓骨长肌(peroneus longus)和腓骨短肌(peroneus brevis),位于腓骨的外侧(图2-75)。两肌腱向下经外踝后方,止于足骨。主要作用:使足外翻。
3.后群 位于小腿后方,为屈肌群,可分为浅、深两层(图2-76)。
(1)浅层 为小腿三头肌(triceps surae),由腓肠肌和比目鱼肌构成。腓肠肌(gastrocnemius)有内、外侧两个头,分别起自股骨下端后面的两侧。比目鱼肌(soleus)位于腓肠肌的深面,起自胫、腓骨上端的后面。两肌向下合成粗大的跟腱(tendo calcaneus),止于跟骨。主要作用:屈膝关节和使足跖屈。
(2)深层 主要有3块肌,为趾长屈肌(flexor digitorum longus)、胫骨后肌(tibialis posterior)和长屈肌(flexor hallucis longus)。起于胫骨、腓骨和小腿骨间膜的后面,肌腱经内踝后方至足底,止于足骨。主要作用:使足跖屈和内翻。
图2-75 小腿肌前群和外侧群
图2-76 小腿肌后群
(四)足肌
足肌可分足背肌和足底肌(图2-77、图2-78)。足背肌较弱小,为伸趾和伸第2~4趾的小肌。足底肌数量较多,它的配布情况和作用与手掌肌近似。
图2-77 足底肌(浅、中层)
图2-78 足底肌(深层)
五、头颈肌
头颈肌包括头肌和颈肌。
(一)头肌
头肌可分为面肌和咀嚼肌两部分(图2-79、图2-80)。
1.面肌(facial muscles) 又称表情肌,起自颅骨,止于面部皮肤,主要在口裂、眼裂和鼻孔的周围,分为环形肌和辐射状肌两种,可闭合或开大上述孔裂,同时牵动面部皮肤显出喜、怒、哀、乐等各种表情,如眼轮匝肌、口轮匝肌等。
2.咀嚼肌(masticatory muscles) 这些肌的作用均与咀嚼动作有关,即运动颞下颌关节,故都止于下颌骨。主要包括咬肌、颞肌等。
图2-79 头肌(前面)
图2-80 头肌(侧面)
(二)颈肌
颈肌主要有胸锁乳突肌(图2-81)。
胸锁乳突肌(sternocleidomastoid)斜列于颈部两侧,为颈部一对强有力的肌肉,起自胸骨柄前面和锁骨的内侧端,肌束斜向后上方,止于颞骨的乳突。作用:两侧同时收缩,使头向后仰;单侧收缩,使头屈向同侧,面转向对侧。
图2-81 颈肌(侧面)
思考题
1.试述骨的构造。
2.试述脊柱、胸廓、骨盆的组成及其形态。
3.简述关节的主要结构。
4.试述肩关节的组成、结构特点及运动方式。
5.主要的呼吸肌有哪些?各有何作用?
6.膝关节可做什么运动?有哪些主要的肌参与?