骨骼肌肉运动解剖学(全国中医药高等院校规划教材)
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第二节 骨连结

按照骨与骨之间连结的结构与活动情况的不同,骨连结(articulation)可以分为直接连结和间接连结两大类。

一、直接连结

骨与骨之间借纤维结缔组织、软骨或骨组织直接相连,称为直接连结(immovable articulation)。因两骨之间无间隙,亦称为无隙骨连结。此类连结比较牢固,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结。

直接连结可分为纤维连结、软骨连结和骨性结合三类。

二、间接连结——关节

间接连结(movable articulation)又称关节(joint)或滑膜关节(synovial joints),是骨连结的最高分化形式。此类连结的特点是关节的相对骨面相互分离,借助周围的结缔组织膜性囊连结,其间有间隙,并充以滑液,活动性比较大。关节是人体骨连结的主要形式,多见于四肢,以适应肢体灵活多样的活动。

(一)关节的结构

关节的结构分为主要结构和辅助结构两个部分。

1.主要结构 关节的主要结构包括关节面、关节囊和关节腔。

(1)关节面(articular surface) 关节面是指参与组成关节的各相关骨的接触面。每个关节至少包括两个关节面,一般为一凸一凹,凹者称为关节窝(female surface),凸者称为关节头(male surface)。所有的关节面上盖有一层软骨,称为关节软骨。关节软骨大多数为透明软骨,少数为纤维软骨。关节软骨具有减轻冲击、吸收震荡、减少摩擦和保护关节面等作用,此外关节软骨还可使各关节面之间更加适应。关节软骨本身既无神经亦无血管,其营养主要由滑液和关节囊滑膜层周围的动脉分支供应。

(2)关节囊(articular capsule) 关节囊由附着于关节面周缘及其附近骨面上的结缔组织膜囊构成,密闭关节腔。从结构上可分为内外两层:①外层为纤维层,由致密结缔组织构成,厚而坚韧,含有丰富的血管和神经。②内层为滑膜层,为薄层的疏松结缔组织膜,光滑而柔润,紧贴纤维层内面,附着于关节软骨周缘,包被着关节内除关节软骨、关节唇和关节内软骨以外所有结构。滑膜表面有时形成许多小突起,称为滑膜绒毛,多见于关节囊附着部的附近,滑膜层富含血管网,可分泌滑液。滑液是透明的蛋白样液体,呈弱碱性,其为关节内所提供的液态环境,不仅可润滑关节面,减少摩擦,增加关节的灵活性,而且亦保证了关节软骨和半月板等软骨组织的新陈代谢。

(3)关节腔(articular cavity) 关节腔为关节囊滑膜层和关节面共同围成的密闭腔隙。腔内含有少量滑液,关节腔内呈负压,使关节面相贴,对维持关节的稳固有一定的作用。

2.辅助结构 关节除了具备上述主要结构外,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(accessory structures)(图1-6)。

图1-6 膝关节辅助结构示意图

(1)韧带(ligaments) 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。大多数韧带位于关节囊外面,称为囊外韧带。囊外韧带有的与囊相贴,为囊的局部纤维增厚,如髋关节的髂股韧带;有的不与囊相贴,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。也有少数韧带存在于关节囊内,如膝关节的交叉韧带。韧带具有连接加固关节、限制关节运动等作用。

(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。关节内软骨有两种形状:一种是圆盘形,称为关节盘(articular disc),位于构成关节骨的关节面之间,其周缘附着于关节囊,可将关节腔分成两部分;另一种为月牙形,称半月板(articular meniscus),位于膝关节内。关节内软骨均可加深关节窝,使两骨关节面彼此相互适应,减缓外力对关节的冲击和震荡,可改变关节的运动形式和增大关节的运动范围。

(3)关节唇(articular labrum) 关节唇为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,在盂肱关节和髋关节中皆有关节唇。

(4)滑膜襞(synovial fold) 有些关节囊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节作用,并可扩大滑膜的面积,有利于滑液的分泌和吸收作用。

(5)滑膜囊(synovial bursa) 关节囊的滑膜层从纤维层的薄弱或缺如处作囊状向外膨出称为滑膜囊,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

关节可根据关节运动轴的数目与关节面的形状、构成关节的骨数目以及关节的运动方式等进行分类。

1.根据关节运动轴的数目和关节面形状分类 根据关节运动轴的数目,关节可分为单轴关节、双轴关节和多轴关节3种(图1-7)。

(1)单轴(one axis)关节 此类关节只能绕一个运动轴在一个平面内运动,包括滑车关节(hinge joint)和车轴关节(pivot joint)两种。

(2)双轴(two axis)关节 此类关节能绕两个运动轴在两个相互垂直的平面内运动,包括椭圆关节(condyloid joint)和鞍状关节(saddle joint)。

(3)多轴(three axis)关节 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(ball joint)和平面关节(planar joint)。

图1-7 手部各关节类型示意图

2.根据构成关节的骨数目分类 关节根据构成其的骨数目,可分为单关节和复关节。

(1)单关节 由两块骨组成,即一个关节头和一个关节窝,如肩关节和髋关节。

(2)复关节 由两块以上的骨构成,多个单关节包在一个关节囊内,每块骨或每个单关节都能单独活动,如肘关节。

3.根据关节的运动方式分类 根据关节的运动方式,可分为单动关节和联合关节。

(1)单动关节 能单独进行活动的关节称为单动关节,绝大多数关节属于此类关节,如肩关节和踝关节。

(2)联合关节 两个结构上独立的关节,同时进行活动,共同完成一个动作。例如,前臂的桡尺近侧关节和桡尺远侧关节,它们共同运动完成前臂的旋内或旋外运动。此类关节,在结构上是独立的,但在运动时必须同时进行。

(三)关节的血管、淋巴和神经

1.关节的血管 关节的动脉很丰富,主要来自关节周围的动脉分支。

2.关节的淋巴管 关节囊各层均有淋巴管网,彼此借助小淋巴管相互吻合,并与附近骨膜的淋巴管吻合。关节囊的淋巴液经输出管汇入附近的淋巴结。

3.关节的神经 关节的神经支配来自运动该关节肌肉的神经分支,称为关节支,分布于关节囊和韧带。承受较大负荷或运动范围较大的关节及韧带等,其神经分布均较丰富。

(四)关节的运动及影响因素

1.关节的运动 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)称为运动环节(movement link),简称环节(link)。

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(图1-8)。

(1)屈(flexion)和伸(extension) 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。但膝关节及其以下关节则相反。

(2)外展(abduction)和内收(adduction) 环节在额状面内、绕矢状轴的运动。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。

(3)回旋(rotation) 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内旋(medial rotation),而由前面向外侧旋转为外旋(lateral rotation)。

(4)水平屈伸 上臂在肩关节处外展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(circumduction) 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。

图1-8 关节运动的基本形式

2.影响因素 影响关节运动幅度的因素包括以下几点。

(1)相对关节的两关节面面积差(弧度差) 先天决定的因素。两个关节面面积大小差别越大,关节运动幅度就越大,如盂肱关节。反之,关节运动幅度就越小,如髋关节。

(2)关节囊厚薄与松紧度 关节囊薄而松弛,关节运动幅度就大。反之,关节运动幅度就小。

(3)关节周围韧带的多少与强弱 关节韧带多而强,关节稳固性就好,但关节运动幅度就小。反之,关节运动幅度就大。

(4)关节周围的骨结构 关节周围的骨性突起,常阻碍环节的运动,影响灵活性,减小关节运动幅度。

(5)关节周围肌肉的伸展性和弹 肌肉的伸展性和弹性大,关节运动幅度大;肌肉收缩力强,则关节稳固。

(6)体育运动 体育运动项目不同,对关节柔韧性的影响也不相同。

(7)年龄 儿童、少年因软组织中水分较多,弹性好,所以关节运动幅度大;而老年人软组织中水分减少,弹性下降,关节运动幅度亦逐步下降。

(8)性别 女性软组织中水分和脂肪较多,弹性较男性好,因而关节运动幅度亦较大。