第二篇 运动系统解剖生理与常见疾病
第四章 运动系统解剖生理
第一节 运动系统解剖
运动系统由骨和骨联结以及骨骼肌组成，执行运动、支持、保护等多种功能。成年人有206块骨，骨通过骨联结互相联结在一起构成了人体的支架，称为骨骼。如图4-1所示。骨骼具有支持和保护功能，如坚硬的颅骨支持和保护柔软的脑，胸廓支持和保护心、肺、肝等器官。骨骼是形成人体体型的基础，并为肌肉提供了广阔的附着点。肌肉附着于骨，收缩时牵动骨骼，引起机体的各种运动，从而执行运动功能。
图4-1 骨骼
一、骨
1.骨的形态
骨的形态不一，按照其形态一般可分为长骨、短骨、扁骨及不规则骨四类。
（1）长骨 呈中空管状，主要分布在四肢，如肱骨、股骨等。长骨中部细长称骨干，两端膨大称骺，骨干和骨骺的交界处有一层软骨板称骺软骨。幼年时骺软骨不断生长、骨化，促使骨不断地增长，到成人骺软骨骨化、消失，遗留一条骺线，骨则不再长长。骨干内中空称骨髓腔，其中充满了骨髓。
（2）短骨 呈立方形，位于联结牢固、运动较复杂的部位，能承受较大的压力，如腕部的腕骨和足后部等部位。
（3）扁骨 呈板状，主要构成容纳重要器官的腔壁，对器官起保护和支持作用，如头颅的顶骨和骨盆的髋骨等。
（4）不规则骨 形状不规则且功能多样，有些骨内还生有含气的腔洞，叫做含气骨，如构成鼻旁窦的上颌骨和蝶骨等。
2.骨的构造
骨由骨膜、骨质和骨髓三部分构成，以骨质为基础，表面附以骨膜，内部充以骨髓。分布于骨的血管、神经，先进入骨膜，然后穿入骨质，最后再进入骨髓。如图4-2所示。
图4-2 骨及关节基本构造
（1）骨膜 是一层纤维结缔组织膜，紧贴于关节面以外的骨面和骨髓腔壁的内面，分别称骨外膜和骨内膜。骨膜不仅含有丰富的血管、神经，而且有分化成骨细胞和破骨细胞的能力，以形成新骨质和破坏、改造已生成的骨质，所以对骨的发生、生长、修复等具有重要意义。老年人骨膜变薄，成骨细胞和破骨细胞的分化能力减弱，因而骨的修复机能减退。如果剥离骨膜，骨则易于坏死且不能修复。
（2）骨质 是骨的主要成分，分为骨密质和骨松质两种形式。骨密质坚硬，抗压，抗扭曲力强，构成长骨干和其他类型骨及骺的外层；骨松质由许多片状的骨小梁交织排列而成，呈蜂窝状，分布于骨骺端、短骨、扁骨和不规则骨的内部，骨小梁的排列与骨所承受力的方向是一致的，也具有抗压、抗扭曲作用，同时减轻了骨的重量。骨质在生活过程中，由于劳动、训练、疾病等各种因素的影响，表现出很大的可塑性，如芭蕾舞演员的足跖骨骨干增粗，骨密质变厚；卡车司机的掌骨和指骨骨干增粗；长期卧床的患者，其下肢骨小梁压力曲线系统变得不明显等。
（3）骨髓 是柔软的富于血管的造血组织，存在于长骨骨髓腔及各种骨骨松质的网眼中，分红骨髓和黄骨髓两种。在胚胎和婴幼儿时期，所有骨髓均有造血功能，内含大量不同发育阶段的血细胞，肉眼观呈红色，故名红骨髓。约从5岁起，长骨骨髓腔内的骨髓逐渐为脂肪组织所代替，变为黄色且失去了造血功能，叫做黄骨髓。成人的红骨髓仅存于骨松质的网眼及某些扁骨、不规则骨中，成为血细胞的来源。
3.骨的化学成分和物理特性
成年人的骨是由1/3的有机质（主要是骨胶原纤维和黏多糖蛋白）和2/3的无机质（主要是磷酸钙等）组成，有机质与无机质的结合，使骨既坚硬又有一定的弹性。幼儿的骨有机质相对较多，故较柔韧，不易骨折而易变形，从而较易导致畸形。老年人的骨无机质含量相对较多，骨的脆性较大，稍受暴力即骨折。
知识拓展
骨延长术：一般情况下人到了17～20岁由于生长线的钙化，骨停止生长。肢体延长术是根据细胞在应力刺激下再生的原理，应用截骨术在股骨或胫骨形成“第二次生长线”， 然后通过固定在体外的延长器的逐步牵伸，将下肢延长达到增加身高的目的。该方法从理论上讲是可行的，但在实际应用上需谨慎。
4.骨的生长和发育
人体骨的发生有两种形式：一种是先产生软骨雏形，再在软骨逐渐被破坏的基础上，由骨组织代替，如颅底、脊柱、肋骨等；另一种是不经过软骨阶段，直接在胚胎间质膜的基础上形成骨组织，如颅盖骨和面颅骨等。以长骨的发育为例，骨干和骨骺的交界处有一层软骨板被称为骺软骨，骺软骨不断生长、骨化，使骨不断增长，到成人时骺软骨才完全骨化、消失，遗留一条骺线。在骨干周围的骨膜下，也不断生成骨，使骨不断增粗。
二、骨联结的结构与功能
骨与骨之间借纤维结缔组织、软骨或骨组织相连，构成骨联结。骨联结分为直接联结和间接联结两大类。直接联结是骨与骨之间由结缔组织膜（如颅顶骨之间的缝）或软骨（如椎体之间的椎间盘）直接联结，其间无间隙，不活动或仅能少许活动。间接联结又称关节，其在结构上的特点是骨与骨之间有空隙及滑液，相对的骨面以外有纤维结缔组织膜相连，因而能做较广泛的活动。关节是人体骨联结的主要形式，在运动中，骨骼以关节为轴心，在肌肉牵动下产生运动，如图4-2所示。
1.关节的结构
（1）关节面 相邻两骨互相接触的面，多为一凸一凹，即所谓关节头和关节窝，关节面上覆盖有一薄层光滑的关节软骨。关节软骨可以减少运动时的摩擦、震荡和冲击。
（2）关节囊 由结缔组织构成的膜性囊，其两端附于关节面以外的骨面。关节囊分内、外两层：外层为纤维层，厚而坚韧；内层为滑膜层，薄而柔润。滑膜层能分泌滑液，可以滑润并减少关节在运动时的摩擦。
（3）关节腔 即关节囊内两关节面之间密封的腔隙，内含少量的滑液，可润滑关节，减少摩擦；腔内为负压，有利于关节的稳定。
关节除具有以上三个基本结构外，不同部位的关节还有不同形态的辅助结构，以适应相应关节的灵活性和稳定性。例如，韧带由呈带状或索状的致密结缔组织束构成，分布在关节囊内或囊外，可加强连接，增加关节的稳固性；位于两骨关节面之间的关节盘由纤维软骨构成，能缓和外力对关节的冲击，使两骨关节面接触更为适合。
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半月板损伤
膝关节半月板为圆弧形关节盘，嵌于股骨两髁与胫骨髁之间。内侧半月板呈“C”形，较大；外侧半月板小而厚，近似“O”形。外侧半月板活动度较内侧大，故外侧半月板损伤较常见，在膝关节处于半屈、内收或外展、挤压和旋转体位时，易发生内侧或外侧半月板损伤，好发于青壮年。受伤后膝关节出现疼痛、肿胀、功能障碍，膝关节间隙有压痛，肿胀消退后，疼痛不能完全缓解，有时有关节“交锁”现象，日久股四头肌萎缩。关节造影、MRI检查及关节镜检查可明显诊断此病。半月板由于无血液循环，损伤后不能愈合，非手术治疗效果差。非手术疗法主要适用于损伤急性期，包括卧床休息、抽吸关节内积液、弹性绷带加压包扎。手术治疗包括开放关节腔。在关节镜下行半月板全部或部分切除术。术后早期行股四头肌功能锻炼。
2.关节的运动形式
关节在肌肉的牵引下，可做多种多样运动，归纳起来有以下几种运动形式。
（1）屈和伸运动是关节围绕冠状轴的运动。一般两骨之间夹角变小称屈，反之为伸，如指关节的屈、伸动作。踝关节的屈和伸分别称为跖屈和背屈。
（2）内收和外展运动时，骨向正中矢状面靠拢为内收，反之为外展，如肩关节能使上肢外展或内收。
（3）旋转 围绕垂直轴或本身的纵轴转动，称为旋转。如头可以左右旋转。
（4）环转 运动时骨的近端在原地转动，而远端可做圆周动作称为环转。
三、骨骼
成人共有骨206块（3对听小骨未计在内），各骨以骨联结互相结合构成骨骼，按部位不同，可分为躯干骨、四肢骨和颅骨三部分，如图4-1所示。
1.颅骨
颅骨位于脊柱的上方，由23块大小、形状不同的骨组成。颅可分为脑颅和面颅两部分。脑颅形成了颅腔，位于颅的后上方，容纳和保护脑。除下颌骨及舌骨外，其余各骨均借缝或软骨牢固相连，起着保护、支持和容纳脑、感觉器官，以及消化系统和呼吸系统起始部分的作用。脑颅主要由额骨、顶骨、枕骨、颞骨、蝶骨、筛骨构成。
初生婴儿颅骨未完全骨化，各颅骨之间的间隙为结缔组织膜所填充称为颅囟，如额骨与顶骨之间呈菱形的前囟，顶骨与枕骨之间呈三角形的后囟。前囟在1～2岁时闭合，后囟出生后不久就闭合了。
面颅位于前下方，由成对的上颌骨、腭骨、颧骨、鼻骨、泪骨、下鼻甲和不成对的犁骨、下颌骨和舌骨构成，形成面部轮廓，并分别形成眼眶、鼻腔和口腔的骨性支架。
除了形成大的颅腔外，颅骨内还有一些小的腔，包括鼻腔、眼眶等，此外颅底内、外有许多孔、裂，其中有神经、血管出入。
2.躯干骨
躯干骨由椎骨、肋骨和胸骨组成。这些骨互相连接构成了脊柱和胸廓两部分。脊柱是人体躯干的支柱，具有支持头部，支持和保护胸、腹、盆部器官，完成各种运动的功能。胸廓除支持、保护胸部内脏外，还有完成呼吸运动的功能。
（1）脊柱 脊柱是躯干背部中央的长形骨柱。它由24块椎骨（颈椎7块、胸椎12块、腰椎5块）和1块骶骨（由5块骶椎融合而成）、1块尾骨（由4块尾椎融合而成）所组成。每个椎骨由椎体和椎弓两部分构成，二者间有椎孔。椎弓与椎体相接处较细称椎弓根，两个相邻椎骨的椎弓根之间围成椎间孔，有脊神经通过。相邻两个椎体以椎间盘相连，椎间盘由外部环形的纤维环及内部的髓核组成。纤维环与椎体连接牢固，并与富有弹性的髓核承受压力、缓冲震荡，还允许脊柱做各种方向的运动，故其在运动范围较大的腰部最厚。椎体前、后面均有韧带加强。脊柱是人体躯干的支架，上承头颅，下部与下肢带骨——髋骨相连，构成骨盆，将人体重力传给下肢，故椎体由上向下逐渐增大。从侧面观，脊柱呈颈曲、胸曲、腰曲、骶曲4个弯曲，使脊柱形似弹簧，可减少运动时对脑的震荡。如因外力致使纤维环后部破裂，髓核易从后外侧突入椎管或椎间孔，可产生压迫脊神经的症状，称椎间盘突出。
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肋间隙序数及活体判定具有重要的临床意义，心、肺及膈各部的高度常以此为标准进行描述和记载，如心尖的位置一般在第5肋间隙中线左侧7～9cm处。肋间隙序数与其上方肋骨的序数一致，即第5肋间隙位于第5肋骨下方。由于第1肋骨部分被锁骨遮盖，故肋骨序数一般从第2肋开始触摸计算。在背部，常用胸椎棘突或肩胛骨内上角和下角作参考，通常肩胛骨内上角平第2肋、下角平第7肋。
（2）胸廓 成人胸廓近似圆锥形，上小下大，横径大于前后径。胸廓由12块胸椎、12对肋骨和1块胸骨构成，有上、下两口。胸廓保护和支持心、肺、肝和脾等重要器官，并参与呼吸运动。
胸骨位于胸前壁正中，自上而下依次由胸骨柄、胸骨体和剑突组成。胸骨柄上缘中部微凹，称颈静脉切迹。胸骨柄和胸骨体联结处稍向前凸，称胸骨角，两侧平对第二肋软骨，是计数肋和肋间隙的重要标志。剑突窄而薄，末端游离。
肋是由肋骨和肋软骨构成，1～7肋骨前端以肋软骨与胸骨相连，8～10肋软骨依次连于上位肋软骨，形成左右两肋弓，第11、12肋骨前端游离称浮肋，相邻两肋骨之间的间隙称肋间隙。
3.四肢骨及其联结
上、下肢骨的组成基本相同，分为肢带部和游离部，在形态上也不同，运动功能上各有分工。上肢骨骼形体轻巧，关节松弛，附属结构少，运动灵活，能做精细的灵活运动，有利于生产劳动；下肢的主要功能是支撑体重，便于行走，因而其骨骼形体坚实粗壮，关节结构稳定性强，连接紧密。
（1）上肢骨 由锁骨、肩胛骨、肱骨、桡骨、尺骨和手骨（包括8块腕骨、5块掌骨和14块指骨）组成。上肢骨骼较轻小，其关节囊松弛而薄，关节腔大，韧带少而弱，可以做多种形式运动，如旋后、旋前、内收、外展、屈伸等动作。手的骨骼形体较小而数量多，结构复杂，有利于手的精细动作，拇指又能与其他四指做对掌运动，以掌握工具。
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肩关节脱位
肩关节活动范围大但是稳定性较差，故较易脱位。肩关节脱位比例占全身关节脱位的40%以上，且多发生于青壮年，有明显的外伤史。伤后肩关节主动活动丧失，被动活动受限，且伴有剧烈疼痛。肩部呈“方肩”畸形，搭肩试验阳性（当将伤肢肘部贴紧胸壁时，伤侧的手不能摸到对侧肩峰或在摸到对侧肩峰时，而伤侧肘部不能贴近胸壁），X射线摄片检查可进一步明确脱位的情况及有无合并骨折。其治疗一般以局麻下手法复位为主，必要时需手术复位。固定复位后需将肩关节固定3周。固定解除后，需主动锻炼肩关节。可配合热水浴、理疗等，促进关节功能尽早恢复。
（2）下肢骨 由髋骨、股骨、髌骨、胫骨、腓骨和足骨（包括7块跗骨、5块跖骨和14块趾骨）组成，下肢具有支持体重、行走和跳跃功能，故骨骼较粗大，其关节常由坚固的韧带加强，稳固性大于灵活性。足底形成上凸的足弓，具有弹性，可减少跳跃时对头脑的冲击力，对大脑、脊椎、胸腹器官具有保护作用。
四、肌肉
运动系统中叙述的肌肉均属横纹肌，又称骨骼肌，是运动系统的动力部分，分布在人体内的每块肌肉都具有一定的形态、结构、位置和辅助装置，并附有血管和淋巴管。肌肉在神经系统支配下牵引附着的骨，使关节产生运动。
1.肌肉的一般形态与功能
（1）肌肉的形态与构造 根据肌肉形状大致分为长肌、短肌、阔肌、轮匝肌四种。长肌多分布在四肢，收缩时可引起大幅度的运动。短肌多分布在躯干深部，具有明显的节段性，收缩时只能产生小幅度的运动。阔肌扁而薄，多分布在胸壁、腹壁，除运动外，对内脏器官起保护和支持作用。轮匝肌主要由环形的肌纤维构成，位于眼裂、口裂的周围。
每块骨骼肌分为肌腹和肌腱两部分。肌腹外包有结缔组织外膜，肌腹主要由横纹肌纤维组成，色红，柔软，具有收缩能力。肌腱位于肌腹两端，主要由平行的胶原纤维囊构成，色白，坚韧，无收缩能力，肌肉一般以肌腱附着在骨骼上，是力的传递结构。
此外，在肌肉周围有许多辅助结构协助肌肉进行活动，包括筋膜和腱鞘等。筋膜分浅筋膜与深筋膜。浅筋膜位于真皮之下，由疏松结缔组织构成，包被全身各部。深筋膜由致密结缔组织构成，位于浅筋膜深面，包裹肌肉并深入肌群之间附着于骨上，构成肌间隔，减少摩擦，同时能使肌肉单独进行活动。在病理情况下，筋膜与限制炎症的扩散及推测脓液的潴留、蔓延方向等方面都有密切关系。
腱鞘是套在某些手指、足趾等处长肌腱表面的鞘管，这些肌腱活动幅度较大，且又与坚硬的骨面相邻近，双层的腱鞘使肌腱固定于一定位置并减少肌腱与骨面的摩擦。
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腱鞘囊肿
腱鞘囊肿是发生在腱鞘或关节囊附近的囊性肿物。本病的发生原因尚未完全明确，但常与外伤或某种经常的动作有关。好发于青壮年，女性多见。以腕关节背面、足背等部位居多，囊肿呈圆形或椭圆形的光滑肿块，生长缓慢，开始时囊肿质地柔软，按之有轻度波动感，日久运动时稍有不适。腱鞘囊肿一般无须治疗，能够自行消失。有些病人可做囊肿穿刺，大部分病人经治疗可治愈。如囊肿较大或经上述治疗后无效者，或反复发作者，则可手术摘除。
（2）肌肉的起止点、分布和作用 肌肉分布在关节的周围，通常以两端附着于两块或两块以上的骨面，中间跨过一个或多个关节。肌肉收缩时，使两骨彼此靠近而产生运动。例如，胸大肌起于胸廓、止于肱骨，肌肉收缩时，使上肢向胸部靠拢，肌肉分布的特点与人体直立姿势、行走、劳动及身体重心位置有关，一切复杂运动总是由作用不同的肌群在神经系统的统一支配下实现的。
2.人体肌肉的分部
人体肌肉分为躯干肌、头肌、上肢肌和下肢肌四部，如图4-3所示。
图4-3 人体肌肉
（1）躯干肌 躯干肌可分为背肌、颈肌、胸肌、膈肌、腹肌及会阴肌。
① 背肌 位于躯干后面的肌群，可使脊柱后伸、仰头及维持人体直立姿势。
② 颈肌 根据其位置可分为颈浅肌、颈前肌和颈深肌。胸锁乳突肌是颈浅肌，是颈部重要体表标志，收缩时使头向同侧倾斜，脸转向对侧；颈深肌是脊柱的屈肌或侧屈肌，具有弯曲脊柱的作用。
③ 胸肌 收缩时能促使上臂前屈和上举，同时升降肋骨以帮助呼气、吸气。
④ 膈肌 为向上膨隆呈穹隆形的扁肌，是胸、腹腔的分界线，上有三个裂孔，分别有食管、主动脉和下腔静脉等器官通过，膈肌收缩和松弛可改变胸腔容积，与腹肌同时收缩，能增加腹压，协助排便、呕吐及分娩等活动。
⑤ 腹肌 腹肌封闭了大部分的腹前壁、侧壁和后壁。腹前外侧壁的下部有一个斜行的肌肉和肌腱之间的裂隙，称为腹股沟管，男性有精索通过，女性有子宫圆韧带通过。在病理情况下，该肌间裂隙薄弱，腹腔内容物可进入腹股沟管，还可经腹股沟管下降入阴囊，形成疝气。
⑥ 会阴肌 会阴肌承托盆腔脏器，同时对尿道、阴道和肛门具有括约作用。
（2）头肌 头肌可分为面肌和咀嚼肌两部分。面肌分布于头面部皮下，能展示喜、怒、哀、乐各种表情；咀嚼肌能有力地上提下颌骨。
（3）四肢肌
① 上肢肌 上肢肌可分为肩肌、臂肌、前臂肌和手肌四部。
肩部肌肉可使肩关节运动，主要是使臂外展；臂肌是使前臂屈伸、旋前和旋后；手肌能使拇指做屈、收、展和对掌等动作。
② 下肢肌 下肢肌可分为髋肌、大腿肌、小腿肌和足肌，髋肌、大腿肌主要使大腿屈伸、内收；小腿肌主要做足背屈、提起足跟、屈小腿和足外翻动作；足肌的作用是伸足趾、维持足弓。