第一節 運動係統概述(2 / 3)

鞍狀關節saddle joint兩關節麵均呈馬鞍形,並成十字交叉結合。可作屈、伸、內收、外展和環轉運動,如拇指腕掌關節。

(3)多軸關節 有三個或三個以上互相垂直的運動軸。主要有球窩關節和杵臼關節。

球窩關節ball-and-socket joint關節頭呈半球狀,較大,關節窩小而淺,不及球麵的1/3.此種關節不僅運動軸多,且運動幅度大,是最靈活的關節。可繞三個互相垂直的運動軸作屈、伸、內收外展、回旋和環轉等運動。如肩關節、掌指關節。

杵臼關節sphenoid joint關節頭近似球體,關節窩很深、包繞關節頭的1/2以上,關節呈杵臼狀。其運動形式類似球窩關節,但運動幅度較小,如髖關節。

此外,還有一類關節活動性很小,稱為微動關節,如肩鎖關節和椎間關節,其關節麵較平,又稱平麵關節plane joint。此類關節隻能做微小的滑動。

2.根據關節的結構,可分為單關節和複合關節。

(1)單關節simple joint由兩個骨的關節麵組成,即一個關節頭和一個關節窩,如肩關節和髖關節。

(2)複合關節compound joint由兩個以上骨的關節麵構成多個單關節、包在一個關節囊內,每個單關節均能單獨活動,如肘關節、膝關節。

3.按關節的運動形式,可分為單動關節和聯動關節。

(1)單動關節 能單獨進行活動的關節叫單動關節,絕大多數關節屬於此類關節,如肩關節、踝關節等。

(2)聯動關節 也稱聯合關節,兩個或多個獨立關節,同時進行活動,共同完成一個動作。例如,前臂的橈尺近側關節和橈尺遠側關節,它們共同運動完成前臂的旋內或旋外運動。這種關節,在結構上獨立,運動時聯合。

(四)關節的運動

1.屈、伸運動 運動環節(指能繞關節運動的部分)在矢狀麵內,繞額狀軸運動。向前運動為屈flexion,向後運動為伸extension,但膝、踝關節則相反。

2.外展、內收 運動環節在額狀麵內,繞矢狀軸運動。遠離正中麵為外展abduction;靠近正中麵為內收adduction。

3.回旋rotation運動環節繞垂直軸或自身的長軸旋轉。由前向內的旋轉稱內旋(或叫旋前)medial rotation(or pronation);由前向外旋轉稱外旋(旋後)lateral rotation(or supination)。

4.水平屈伸horizontal flexion and extension上臂或下肢分別在肩關節或髖關節處外展90°,向前運動為水平屈,向後運動為水平伸。

5.環轉circumduction運動環節的遠端繞某個基本軸連續做圓周運動稱環轉。除單軸關節外,其餘的關節均可作環轉運動。

(五)影響關節運動幅度的解剖學因素

關節的靈活性和穩固性是關節的兩個重要素質,兩個之間又是相互矛盾的。一般來說,靈活性好則穩定性差,穩固性好則靈活性就差。各個關節的靈活性與穩固性主要受其本身結構的製約。主要的影響因素有下列幾點:

1.關節麵積大小的差別 構成關節的兩個關節麵積大小差別越大,則關節的靈活性就越大,如肩關節。反之,靈活性就小,如髖關節。

2.關節囊的厚薄和鬆緊度 關節囊薄而鬆弛,則關節靈活性就大。反之,則靈活性就差。

3.關節韌帶的多少與強弱 關節韌帶多而強,則關節穩固性就好,但運動幅度就小。反之,關節的靈活性就大。

4.關節周圍肌肉的伸展性和彈性 肌肉的伸展性和彈性越大,則關節越靈活,肌肉收縮力強,則關節穩固。因此,發展肌肉的伸展性和收縮力,對提高關節的靈活性和穩固性有重要意義。

5.關節周圍的骨結構 關節周圍的骨性突起,常阻礙環節的運動幅度,如橈骨莖突。

6.其他因素 如年齡、性別等因素,對關節的靈活性也有一定的影響。

上述各因素中,有一些因素如肌肉、韌帶和關節囊等軟組織,可以通過柔韌性訓練,使他們的伸展性和彈性得到提高。力量訓練則使肌肉的收縮力增強,提高其穩固性。這樣不僅大大提高了關節的靈活性,同時對加固關節也有重要作用。

(六)體育運動對關節形態結構的影響

係統的體育鍛煉,對關節有良好的影響。主要表現在下麵幾個方麵:

1.使關節麵的骨密質增厚,從而能承受更大的負荷。

2.長期運動可使關節麵軟骨增厚。

3.關節周圍的韌帶、關節囊和肌腱增粗增厚,同時伸展性也增大。不僅使關節運動的幅度增大,而且穩固性也加強,既靈活又牢固。

4.關節周圍的肌肉體積增大,收縮力增強,對加固關節有重大意義。

三、骨骼肌概述

人體的骨骼肌skeletal muscle絕大多數附著於骨骼上,在神經係統的支配下骨骼肌收縮,牽動骨骼產生各種隨意運動。

全身共有骨骼肌約434塊,在分析動作中常用的約有75對較大塊的肌肉。其他一些肌肉則與麵部表情、咀嚼、吞咽、呼吸和發音等有關。此外,尚有大量與軀體運動有關的小塊肌肉。成年人的骨骼肌約占人體重的40%(女性為35%),而四肢肌又占全身肌肉的80%,其中下肢肌占全身肌肉的50%。

(一)骨骼肌的分類和命名

1.按肌肉形狀分類 可分為長肌、短肌、扁肌、闊肌、梭形肌、羽狀肌和輪匝肌等。

2.按肌頭的數量命名 可分為二頭肌、三頭肌和四頭肌。肌頭是指肌肉的起點腱,大多數肌肉為單頭肌。

3.根據肌腹的數量分 可分為二腹肌、多腹肌。肌腹與肌腹之間以腱相連。如腹直肌。大多數肌肉為一個肌腹。

4.按機能命名 分為屈肌、伸肌、展肌、收肌、旋前肌、旋後肌、括約肌、開大肌、提肌等。

5.按肌肉的起止點命名 如肱橈肌、胸鎖乳突肌等。

6.根據肌肉跨過的關節分類 跨過一個關節的肌肉,稱為單關節肌;跨過兩個關節的肌肉,叫雙關節肌;跨過兩個以上的關節,稱為多關節肌。

(二)骨骼肌的構造

骨骼肌由肌腹、肌腱、血管和神經構成。

1.肌腹muscle belly 肌腹主要由肌纖維構成,每條肌纖維長度在1mm到15cm之間。較長的肌肉,是由若幹肌纖維連接而成。每條肌纖維的外麵包有一層結締組織膜,稱肌內膜endomysium。由100-150條肌纖維集合在一起形成肌束,外麵包有肌束膜。由若幹肌束組成整塊肌腹,外麵包有肌外膜epimysium。在肌內膜、肌束膜和肌外膜中都分布有豐富的血管和神經,與肌肉的營養和神經支配有關。

2.肌腱tendon肌腱大都位於肌腹兩端,以條索或扁帶的形狀附著於骨處與骨膜牢固地編織在一起。主要由致密的膠原纖維束構成。膠原纖維不是平行排列,而是互相交織成辮狀,色白、強韌而無收縮功能,但有很強的抗張力(拉力)性能。據實驗,成年人的肌腱,每平方厘米的抗張力達661-1265kg,而鬆弛的肌肉抗張力強度隻有5.44kg。

肌纖維和肌腱的膠原纖維之間並不直接相連,在肌纖維末端,肌內膜增厚而與肌腱的膠原纖維相連。闊肌的肌腹和肌腱都呈膜狀,肌腱叫腱膜aponeurosis。

3.骨骼肌中的血管

骨骼肌中含有豐富的血管,尤其是毛細血管特別豐富。據估計在人的骨骼肌中,每平方毫米約有毛細血管3000條,全部肌肉毛細血管長度約為10萬公裏。在安靜時,肌肉中毛細血管並不是全部都開放,一般每平方毫米隻有100條毛細血管開放。而在激烈運動時,可有3000條毛細血管開放。

4.骨骼肌中的神經 包括運動神經、感覺神經和交感神經三類。

運動神經支配骨骼肌的運動。一個運動神經元以及它所支配的肌纖維構成一個運動單位motor unit。運動單位是骨骼肌的基本機能單位。一般的運動單位約有100條肌纖維,而較大的運動單位則有1000-2000條肌纖維。運動單位愈大、收縮力愈強,大塊肌肉由大運動單位構成。

本體感覺神經起於肌梭、腱梭和環層小體等本體感受器,向神經中樞傳導運動器官的運動狀態。另外,還有傳導一般感覺的神經纖維。

肌肉中的交感神經興奮可開放肌毛細血管,改善肌肉營養。

(三)骨骼肌的輔助結構

在肌肉周圍有一些保護和輔助肌肉工作的結構,稱為肌肉的輔助結構。主要的有筋膜、腱鞘、滑液囊、籽骨和滑車等。

1.筋膜fascia是包在肌肉周圍的結締組織膜,較厚。分為淺筋膜和深筋膜。

淺筋膜superficial fascia又稱皮下筋膜,是由疏鬆結締組織構成。位於皮膚深層,作為完整的一層包被著整個身體。淺筋膜內大多含有脂肪組織,對其深部的肌肉、血管和神經有一定的保護作用,如手掌和足底的淺筋膜較發達,能起緩衝作用。

深筋膜deep fascia由致密結締組織構成,位於淺筋膜的深麵。包在肌肉周圍,隨肌肉的分層而分層。並向內伸入直抵骨膜,形成筋膜鞘將作用不同的肌群分隔開,叫做肌間隔。其作用是分隔各塊肌肉或肌群,保證每塊肌肉或肌群能單獨活動,互不幹擾。深筋膜的厚薄與肌的強弱有關。在四肢,由於運動較劇烈,深筋膜特別發達,如大腿部股四頭肌表麵的闊筋膜,厚而堅韌。一些大的血管和神經幹在肌肉間穿行時,深筋膜也包繞它們,形成血管鞘。在肌肉數目眾多而骨麵不夠廣闊的部位,深筋膜可供肌的附著或作為肌的起點。深筋膜在肌的周圍具有輔助裝置協助肌的活動,具有保持肌的位置、減少運動時的摩擦和保護等功能。包繞肌群的筋膜鞘還有瀦留膿液、限製炎症擴散的作用。

2.腱鞘 腱鞘tendinous sheath是套在肌腱外麵的結締組織膜,呈長管狀。腱鞘由外層和內層組成,外層厚而韌,稱纖維鞘。為深筋膜增厚所形成的纖維性管道,它對肌腱起滑車和約束作用。內層稱滑液鞘,分為壁層和髒層,兩層之間有滑液。髒層連於肌腱,壁層連於纖維鞘。腱鞘有保護肌腱的作用,主要分布於活動性較大的部位,如腕、踝、手指和足趾等處,它使腱固定於一定的位置,並減少腱與骨麵的摩擦。若手指不恰當地做長期、過度而快速的活動,可導致腱鞘損傷,產生疼痛並影響肌腱的滑動,臨床上稱為腱鞘炎,為常見多發病之一。

3.滑液囊 滑液囊synovial bursa也稱滑膜囊,為封閉的結締組織小囊,壁薄,內有滑液可減少摩擦。滑液囊位於軟組織與骨之間,有肌下滑膜囊、腱下滑膜囊和皮下滑膜囊等。有的滑膜囊在關節附近和關節腔相通。滑膜囊炎症可影響肢體局部的運動功能。

4.籽骨 籽骨sesamoid bone由肌腱骨化而成,通常位於肌肉止點腱與骨之間。例如,髕骨就是股四頭肌止點腱與股骨髕麵之間的籽骨。籽骨可以增大肌肉的肌拉力角,從而加大了肌肉工作的力臂,有利於肌肉發力。

5.滑車 滑車有兩種:一種是骨性滑車,即骨性槽,滑車表麵覆以軟骨,有肌腱或籽骨在此滑動。如股骨下端前麵的髕麵,就是骨性滑車,髕骨在此滑動。還有足骨的內、外踝等處都有骨性滑車存在。另一種滑車是由結締組織構成的環,有肌腱從環中通過。滑車的作用也有兩個:一個是防止肌腱向旁邊移位。另一個是肌腱通過滑車後往往會改變拉力方向。

上述這些輔助結構與肌肉的機能有密切關係,對肌肉工作提供了有利的力學條件。

(四)骨骼肌的物理特性

1.收縮性 收縮性是肌肉的重要特性,表現為長度的縮短和張力的變化。肌肉收縮時肌纖維長度可縮短1/3到1/2.有時肌肉收縮,但長度不變化,被稱為等長收縮。即使在靜息狀態,也有少量運動單位輪流收縮、使肌肉保持一定的緊張度,以維持某種姿勢。

2.伸展性與彈性 骨骼肌具有伸展性和彈性,在外力的作用下可以被拉長,當外力去掉後又會恢複到原長度。適當地提高肌肉的伸展性和彈性,對肌肉工作很有利。因此,加強肌肉柔韌性訓練和力量訓練都是十分重要的。

3.黏滯性 肌肉的黏滯性是由肌肉內部膠狀物(原生質)所造成的,在肌肉收縮時產生一種阻力。黏滯性與溫度的變化有密切關係,溫度越低黏滯性越大;溫度越高,黏滯性就越小,越靈活。因此準備活動也叫做熱身運動,可提高肌肉溫度,減少黏滯性,對提高成績,減少損傷有重要意義。冬季肌肉容易拉傷,應特別注意做好準備活動。

(五)肌肉工作術語

每塊肌肉的附著點,可分為起點與止點。起點通常是指靠近身體正中麵這一端的附著點;止點則是遠離正中麵一端的附著點。

1.近固定(近側支撐)與遠固定(遠側支撐) 近固定——當肌肉收縮時,起點相對固定,則稱為近固定,或近側支撐。此時,起點為定點,止點則為動點。遠固定——當肌肉收縮時,止點相對固定,則稱為遠固定,或遠側支撐。此時,止點為定點、起點則為動點。

例如在作推鉛球動作時,伸肘關節的肱三頭肌是近固定工作。在作俯臥撐動作時,伸肘關節的肱三頭肌則是遠固定工作。

2.上固定(上支撐)與下固定(下支撐) 這主要是指分布在軀幹腹側和背側的一層肌肉。它們的肌纖維呈上下行排列,肌肉的上端連於胸廓,下端連於骨盆,如腹直肌、豎脊肌等。上固定——當胸廓相對固定,骨盆運動時,參與工作肌肉是作上固定工作。或上支撐工作,例如“仰臥舉腿”。下固定——當骨盆相對固定,胸廓運動時,參與工作的肌肉,則為下固定工作。或下支撐工作,例如“仰臥起坐”。

3.無固定工作 肌肉收縮時,兩端的附著骨都運動,則稱為無固定工作,例如挺身跳遠的騰空動作。

(六)骨骼肌功能的解剖學分析法

1.肌拉力線的概念 當肌肉收縮時,對肌肉的起點和止點均產生的一種拉力,這種拉力是每一條肌纖維收縮力的總和。如果用線段來表示肌肉拉力,就稱為肌拉力線。所以肌拉力線就是肌肉拉力的合力作用線。肌拉力線是一個矢量,它表示了肌拉力線的方向,其方向總是指向定點,並與環節運動的方向一致。

2.肌拉力線的確定 從肌肉的動點中心到定點中心作一直線,此線即表示該肌的拉力線。如果肌肉或肌腱在某一骨突或滑車處突然轉彎,則由肌肉動點中心向轉彎處中心作一直線,就表示肌肉的拉力線。如三角肌、腓骨長肌等。

3.肌拉力線與關節運動軸的關係 肌肉拉力線與關節運動軸的方位關係不同,就會產生不同的運動。

(1)額狀軸 當肌拉力線位於關節額狀軸前麵時,則產生屈的運動,如肱二頭肌;若肌拉力線位於額狀軸後方時,則產生伸的運動,如肱三頭肌。但膝、踝關節相反。

(2)矢狀軸 當肌拉力線位於關節矢狀軸外側或上方時,則產生外展的作用,如三角肌;若肌拉力線位於關節矢狀軸的內側或下方時,則產生內收的作用,如胸大肌、背闊肌等。

(3)垂直軸 當肌拉力線位於垂直軸的前麵,則產生旋內的作用,如旋前圓肌。若肌拉力線位於垂直軸的後麵,則產生旋外的作用。

(七)骨骼肌的配布規律

骨骼肌是人體運動的原動力,全身有數百塊肌肉參與軀體的隨意運動,而每一塊肌肉在運動中發揮著不同的作用。根據對關節運動的作用將肌肉分為屈肌、伸肌、外展肌、內收肌、旋內肌和旋外肌等。這種分法是以具體關節的運動形式為依據的,具有永恒性。例如,肱二頭肌是肘關節的屈肌,肱三頭肌是肘關節的伸肌,這是固定不變的。

上述各種肌肉在軀體上的配布規律,與具體關節所固有的運動軸有關。例如,肘關節可做屈伸運動,在肘關節的前麵配布的肌肉稱為屈肌,在後麵配布的肌肉則稱為伸肌;前臂可做旋前、旋後運動,所以在前麵分布有旋前肌,後麵分布有旋後肌等等。肌肉的配布與運動軸的關係。此外人體各部分肌肉的體積、數量和靈活程度等,是與該肢體所承受的負荷與機能活動有密切關係。例如,下肢肌肉較上肢明顯發達。

(八)影響肌力大小的解剖學因素

1.肌肉的生理橫斷麵 所謂“生理橫斷麵”就是橫切一塊肌肉所有肌纖維所得橫斷麵的總和。它有別於解剖橫斷麵,後者隻是簡單的沿肌肉縱軸作垂直切麵,而前者要切割每一條肌纖維。

梭形肌的肌纖維排列,大致與肌肉縱軸平行。所以梭形肌的生理橫斷麵與解剖橫斷麵相同。而羽狀肌的肌纖維斜行排列,因此生理橫斷麵大於解剖橫斷麵。這說明羽狀肌的收縮力明顯大於相同體積的梭形肌。但由於羽狀肌的纖維短,所以收縮幅度小。