第二节　关节的结构和功能

一、关节的结构

骨与骨借助结缔组织相连，形成骨连接，即关节。

（一）关节的主要结构

关节的主要结构是每个关节都具备的结构，称为关节的三要素，包括关节面、关节囊和关节腔。

1.关节面　关节面是指参与组成关节的骨性接触面。每个关节至少包括两个关节面，一般为一凸一凹，其中关节面凸者为关节头，关节面凹者为关节窝。关节面上覆盖有关节软骨，它光滑、富有弹性，可减少运动时的摩擦，并能缓冲震荡。其形态与厚薄依年龄和关节的功能不同而各异，一般来讲，老年人厚度减小，受压力较大的部位关节软骨较厚，关节头和关节窝较深。

2.关节囊　包在关节的周围，由附着于关节面周缘及其附近骨面上的结缔组织膜构成，使关节腔密闭。可分为外表的纤维层和内面的滑膜层。纤维层由致密的结缔组织构成，厚而坚韧，含有丰富的血管和神经，其厚薄在不同关节或同一关节的不同部位皆存在差异；一般在负重大而活动幅度小的关节，纤维层较厚而紧张，而在运动灵活的关节则较薄且松弛。纤维层具有稳固关节、保持关节的完整性等作用。滑膜层富含血管网，可分泌滑液。滑液是透明蛋清样液体，略呈碱性，除具润滑作用外，还是关节软骨和关节盘等进行物质代谢的媒介。

3.关节腔　指由关节软骨与关节囊滑膜层所围成的密闭、潜在腔隙，内有少量滑液，可润滑关节、减少摩擦，腔内为负压，有利于关节的稳定。

（二）关节的辅助结构

关节除了具备上述三个主要结构外，某些关节为适应其特殊功能而分化出一些特殊结构，以增加关节的灵活性或稳固性，这些结构统称为关节的辅助结构，包括韧带、关节内软骨、关节唇、滑膜襞、滑膜囊等。

1.韧带　韧带位于关节周围或关节腔内，连于相邻两骨之间，由致密结缔组织构成，具有连接加固关节、限制关节运动等作用。大多数韧带位于关节囊外面，称为囊外韧带。其中有的与关节囊相贴，为关节囊的局部纤维增厚，如髂股韧带；有的不与关节囊相贴，分离存在，如膝关节的腓侧副韧带等；还有的是关节周围肌腱的直接延续，如膝关节的髌韧带；也有少数韧带位于关节囊内，如膝关节的交叉韧带。

2.关节内软骨　存在于关节腔内的软骨称为关节内软骨，由纤维软骨构成。其有两种形状，一种是圆盘形，称为关节盘，位于构成关节骨的关节面之间，其周缘附于关节囊，可将关节腔分成两部分；另一种为月牙形，称为半月板，位于膝关节内。关节内软骨可加深关节窝，使两关节面彼此相互适应，减缓外力对关节的冲击和震荡，还可改变关节的运动形式，增大关节运动范围。

3.关节唇　附着于关节窝周缘的纤维软骨环，可增大关节面和加深关节窝，从而使关节更加稳固，在肩关节和髋关节中皆有关节唇。

4.滑膜襞　有些关节的滑膜层面积大于纤维层，以致滑膜折叠，并突向关节腔而形成滑膜襞，其内含脂肪和血管。在关节运动中，当关节腔的形状、容积和压力改变时，滑膜襞可起到填充或调解作用，并可扩大滑膜的面积，有利于滑液的分泌和吸收。

5.滑膜囊　关节囊的滑膜层从纤维层的薄弱或缺如处呈囊状向外膨出称为滑膜囊，其可与关节囊相连或不相连，滑膜囊多位于肌腱与骨面之间，可减少运动时与骨面之间的摩擦。

二、关节的分类

（一）按照骨与骨之间连接的结构与活动情况分类

1.直接连接　两骨之间借纤维结缔组织、软骨或骨组织直接相连，此类连接比较牢固，活动幅度很小或完全不能活动，多见于颅骨和躯干骨间的连接。

2.间接连接　关节的相对骨面相互分离，借助周围的结缔组织膜性连接，其间有间隙，充以滑液，活动性大，多见于四肢骨连接。

（二）根据关节运动轴的数目分类

1.单轴关节　滑膜关节的一种，只有一个运动轴，关节仅能沿此轴做一组运动，分为两种形式。①滑车关节，一骨关节头呈滑车状，另一骨有相应的关节窝，通常只能绕冠状轴做屈伸运动，如指间关节、膝关节和踝关节；②车轴关节，由圆柱状的关节头与凹面状的关节窝构成，关节窝常由骨和韧带连成环，可沿垂直轴做旋转运动，如寰枢正中关节和桡尺近侧关节等。

2.双轴关节　有两个互为垂直的运动轴。能做相互垂直的两个平面的运动。①椭圆关节，椭圆关节有凸凹两个椭圆形关节面，属双轴关节，可做前后的轴屈伸运动和右的伸展运动，当所有的运动联合起来，可形成环转运动，桡腕关节就是椭圆关节。②鞍状关节，一个鞍状关节包含两个U形表面，彼此呈直角嵌合，中心部分接触于两骨凹槽中，如同马鞍置于马背上，彼此可沿另一骨进行双向的移动，相对两骨的关节面都是鞍形，二者互为关节头和关节窝，可沿水平冠状轴做屈伸运动和水平矢状轴做收展运动。

3.多轴关节　有3个或3个以上的运动轴，可做多方向的运动，包括球窝关节和平面关节。①球窝关节：关节头为球体的一部分，关节窝较浅，头与窝松弛相接，运动环节可绕3个基本轴做屈伸、收展、回旋和环转运动，运动幅度大，是最灵活的一种关节，如肩关节。②平面关节：此种关节面可看作直径很大的球体的一部分，但两骨的关节面曲度很小，接近平面，大小一致，关节囊紧张而坚固；这种关节运动范围很小，故又称微动关节，如肩锁关节、骶髂关节。

三、关节的运动形式

人体的运动是由身体各个运动环节在相应关节处产生的运动所构成的。能绕关节运动的人体的一部分（如躯干、上肢和下肢等）或肢体的一部分（如上臂、前臂和大腿等）被称为运动环节，简称环节。

关节的运动与关节面的形状关系密切，后者决定了关节运动轴的数目和位置，进而决定了关节的运动形式和运动范围。关节的各种运动都是环节绕着关节的3个互相垂直的基本轴进行的转动。根据关节运动轴的方位，关节运动的基本形式有以下几种。

1.屈和伸　通常指环节在矢状面内，绕额状轴进行的运动。在标准解剖学姿势下，向前运动为屈，向后运动为伸；但膝关节以及以下关节则相反，即小腿向后为屈，向前为伸，足背向小腿前面靠拢为踝关节的伸，亦称背屈，足尖下垂为踝关节的屈，亦称为跖屈。

2.外展和内收　环节在额状面内，绕矢状面的运动，运动时，使环节向正中面靠拢的运动为内收；反之，远离正中面的运动为外展。对于手指和脚趾而言，人为规定以中指和第二趾为中轴的靠拢为内收，散开为外展。

3.回旋　回旋是环节在水平面内，绕垂直轴，或绕环节自身的长轴进行的旋转，运动时整个环节的运动轨迹呈圆柱形。当环节由前面向内侧旋转称为旋内，而由前面向外侧旋转称为旋外。对于前臂和手的回旋运动，亦称为旋前（手背转向前方）和旋后（手掌恢复到向前而手背转向后方）。头和脊柱等环节则为左、右回旋。

4.水平屈伸　上臂在肩关节外展90°位置，绕垂直轴在水平面内运动时，向前运动为水平屈，向后运动为水平伸。

5.环转　环节以近侧端为支点在原位转动，绕额状轴、矢状轴以及它们之间的中间轴进行连续的运动，环节的远侧端做圆周运动，整个环节的运动轨迹是一个圆锥体，这种运动称为环转。环转运动实际上是屈、展、伸和收依次结合的连续动作。凡是具有额状轴和矢状轴的关节均可做环转运动。

四、关节运动幅度及其影响因素

关节运动幅度是指一个动作开始到结束，在某一关节处的两个运动环节之间运动的极限范围（用角度表示），即指运动环节围绕某运动轴进行转动的最大活动范围。关节的运动幅度与其灵活性和稳固性有关，而关节的灵活性和稳固性之间又是相互矛盾的。一般来说，关节的灵活性好则稳固性差，稳固性好则灵活性差。各个关节的灵活性与稳固性主要受其本身结构和关节周围结构的制约。影响关节运动幅度的因素包括：

1.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。

2.关节囊的厚薄与松紧程度　关节囊薄而松弛则关节灵活，运动幅度大，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。

3.关节韧带的多少与强弱　关节韧带多而强则关节稳固，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，关节也灵活，但稳固性则差。

4.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。

5.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。

6.年龄　儿童及少年的软组织内水分较多，弹性好，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，弹性下降，关节的运动幅度因而逐渐下降。

7.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。

8.训练水平　训练水平高的人，关节的灵活性与运动幅度一般都较高。

（祁　奇）