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运动解剖的骨骼系统
作者:系统管理员    发布于:2014-12-14 16:12:20    文字:【】【】【
摘要:人体的骨骼系统是由206块骨头及超过200个关节所组成,约占成年人体重的15%。骨骼构成了人体的支架,支持人体的软组织,赋与人体一定的外形,并承担起全身的重量。如果没有了骨骼系统,人只不过是地上的一团肉浆。

人体的骨骼系统是由206块骨头及超过200个关节所组成,约占成年人体重的15%。骨骼构成了人体的支架,支持人体的软组织,赋与人体一定的外形,并承担起全身的重量。如果没有了骨骼系统,人只不过是地上的一团肉浆。骨骼亦具有保护体内重要器官的任务,如颅骨保护脑、胸廓保护心、肺等。骨骼也为肌肉提供了附着面,好让肌肉收缩时能够牵动骨骼作为杠杆,引起各种各样的运动。骨的红骨髓有造血的功能,而黄骨髓则有储藏脂肪的作用。骨还是人体矿物盐(特别是钙及磷)的储存库,供应人需要时之用。

化学成分

  骨是由有机物(主要是骨胶原纤维和粘多糖蛋白,约占骨总重量的30至40%)和无机物(主要是磷酸钙,其次是碳酸钙和氟化钙,约占骨总重量的60至70%)构成,骨的有机物使骨具有韧性,而无机物使骨具有硬度,骨整体的弹性和硬度也就是由这两种化学成分的比例而决定。骨中有机物与无机物的比率会随着年龄的改变而发生变化,成年人的骨含有 2/3 的无机物和 1/3 的有机物,这样的比率使骨有最大的坚固性。根据力学测定,每平方厘米的股骨能承受170至220千克的抗压(缩)强度(轴向)。由于儿童的骨是有机成分大而无机成分小,故硬度差,但韧性及可塑性大。虽然不易骨折,但却容易弯曲变形。因此,儿童应特别注意良好的坐立姿势。反之,老年人骨中的无机物随年日而增多,有机物却相对地减少,所以骨较脆而易折断,而且不易愈合。因此,老年人不宜从事太过剧烈和幅度大的活动。

骨的形状

  人体骨骼的大小不一,但大致上可归纳为四类:长骨、短骨、扁骨及不规则骨。

长骨(long bone):长骨大部分呈长管状,一般位于四肢(例:股骨、肱骨),主要在肌肉收缩时,作为杠杆而引起各式各样的运动(特别是幅度较大的运动)。

短骨(short bone):短骨的形状近似立方形(例:指骨),主要分布在需要承受较大压力及作灵活和复杂运动的部位(例:腕部、踝部)。

扁骨(flat bone):扁骨呈薄板状,面积较大,适合于保护内脏器官(例:颅骨)和作肌肉的附着面(例:肩胛骨)。

不规则骨(irregular bone):不规则骨呈不规则形(例:椎骨),有些内部还含有空气的腔隙,以减轻重量(例:上颌骨)。

骨的结构

  骨是由骨组织、疏松结缔组织、神经组织等构成,骨组织为其中的主要部分。骨内许多针状或片状,称骨小梁(trabeculae)的骨质结构按照压(重)力和张力方向有规则的排列着,这种排列方式能使骨以最经济的骨质材料,达到最大的坚固性。骨小梁的排列,还会按压(重)力和肌肉牵拉力的方向变化而作适应性改变。骨的里面还充满着骨髓,人体的骨髓分红骨髓和黄骨髓两种。在胎儿和幼儿时期,所有的骨髓都是具有造血机能的红骨髓。随着年龄的增长,除了扁骨,不规则骨和部分骨内的骨松质(例:髋骨、肋骨、胸骨、股骨等)的红骨髓是终生存在外,骨髓腔内的红骨髓都会被脂肪组织所取代,变为黄骨髓。黄骨髓并没有造血的功能,但当人大量失血和恶性贫血时,黄骨髓则可以转化为红骨髓,从而执行造血的机能。

骨的生长

  骨和身体其他的器官一样,有丰富的血管和神经,它的细胞是在不断新生和死亡,所以骨实在是一种极具生命力的器官。

  骨的生长包括了骨的长粗和长长。骨在不断增粗的过程中,管壁的厚度增加却并不显著。12至18岁间的儿童少年,骨骼尚未完全骨化(软骨成骨的过程),尚有许多软骨存在,所以骨增长的速度很快。一般在18至25岁期间,骨化过程逐渐完成,骨就不再长长,人也就不再增高。女性通常比男性提前2至3年完成骨化过程。影响骨生长的因素很多,当中包括:遗传、种族、激素、营养、外力等。

  脑垂体分泌的生长激素,对骨的生长尤为重要。幼年期间生长激素不足会导致生长迟缓,身材矮小;若分泌过多,又会令骨的生长过快,称为巨人症。此外,甲状线的分泌不足,亦会导致骨的生长起了障碍,令到身材矮小,智力低下。性腺分泌的激素对骨的生长成熟也起着重要作用,在性腺发育早熟的情况下,骨化过程亦会加快完成,骨也就不再增长了。

  在营养方面,缺乏维生素甲会导致骨的畸形生长及骨骼生长缓慢,但过多又会令到骨变得脆和易折断。缺乏维生素丙会使骨的生长停滞,骨折也不易愈合。缺乏维生素丁则会影响肠道对钙和磷的吸收,因而导致骨组织不能钙化,造成软骨病。

  在骨的骨化过程中,受压力较大的部位比受压力较小的部位发育得快。例如,足骨比手骨发育快。因此,正常的体力劳动及体育活动可促进骨骼强壮结实。反之,劳动或坐立姿势不良则会使骨骼发生畸形的现象。

关节

  关节(joint, articulation)是骨与骨连结的地方,由结缔组织完成连结的任务。按关节的可活动程度,可分为不动关节(immovable joint, synarthrosis),半关节(semi-movable joint, hemiarthrosis)及动关节(movable joint, diarthrosis),人体大部分的关节都属于动关节。

不动关节(immovable joint, synarthrosis)是骨与骨之间以结缔组织相连结,中间并没有任何间断和缝隙(例:颅骨之间的连结)。

半关节(semi-movable joint, hemiarthrosis)是骨与骨之间以软骨组织直接相连结,软骨有呈列缝状的空隙,活动范围只有很小(例:椎骨的运结)。

动关节(movable joint, diarthrosis)是骨与骨之间的连结组织中有空隙,失去了连续性(例:肩关节、膝关节)。

  关节的主要结构有关节面及关节软骨、关节囊和关节腔。有些关节还有滑膜囊、关节内软骨、韧带和滑膜襞等辅助结构。关节的灵活性和运动幅度主要受下列因素所影响:

关节面积大小的差别:构成关节的两个关节面的面积相差越大,关节越灵活,运动幅度也越大,但稳固性就差。

关节囊的厚薄与松紧程度:关节囊薄而松弛则关节越灵活,运动幅度越大,但稳固性差;关节囊厚而紧则关节灵活性差,运动幅度亦小,但稳固性却高。

关节韧带的多少与强弱:关节韧带多而强则关节越稳固,但运动幅度却小,关节亦欠灵活;关节韧带少而弱则运动幅度大,关节也越灵活,但稳固性则差。

关节周围的骨结构:关节周围有骨突起,就会阻碍关节的活动,因而影响其灵活性及运动幅度。

关节周围肌肉的体积、伸展性和弹性:关节周围肌肉的伸展性和弹性好,则关节的运动幅度大而灵活;反之则小而差。此外,关节周围肌肉的体积太大亦会影响到关节的灵活性与运动幅度。

年龄:儿童及少年的软组织内水分较多,弹性亦好,所以关节的运动幅度大。随着年龄的增长,软组织内的水分减少,弹性亦下降,关节的运动幅度亦因而逐渐下降。

性别:女性软组织内的水分和脂肪较多,所以弹性比男性好,关节的运动幅度也较大。

训练水平:训练水平高的人,他们关节的灵活性与运动幅度都一般较高。

锻炼对骨骼和关节的影响

  长期而有规律的体育锻炼,可促进骨骼的新陈代谢,使到骨的内部结构得到进一步的改善(例:骨小梁按张力和压力的变化而排列得更加整齐和有规律),因而使骨骼变得更加粗壮和坚固,不易折断及变形。反之,若训练不当,便会使到骨骼朝着不正常的方面发展。

  不同的运动项目对人体不同部位骨骼的影响亦有所差异。例如,经常从事跑和跳的运动员,他们的跑跳动作对下肢骨的影响较大,对上肢骨的影响较小。又例如:跳远运动员踏跳脚第二跖骨的直径增大、芭蕾舞演员的第二及第三跖骨的骨密质增厚、足球员第一跖骨的骨密质亦增厚等。就算在同一个人身上,若肢体所承受的负荷比较平均(例:游泳),两侧骨骼的发展亦相同;倘若某一侧所承担的负荷通常较大(例:投掷、拍类运动、剑击等),则这一侧的发展就越明显。

  有系统的体育锻炼还可以使骨关节面骨密度增厚,从而能够承受更大的负荷。体育锻炼亦可以增强关节周围肌肉的力量,使肌腱和韧带变粗,令关节软骨增厚,这都大大提高了关节的稳固性。不过,为了保持关节的灵活性及运动幅度,应该有系统地进行柔软度练习(例:伸展运动),使到关节的稳固性与灵活性及运动幅度能够同时得到均衡的发展。

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