骨骼系统

jacky

概述

　　人體的骨骼系統是由206塊骨頭及超過200個關節所組成，約佔成年人體重的15%。骨骼構成了人體的支架，支持人體的軟組織，賦與人體一定的外形，並承擔起全身的重量。如果沒有了骨骼系統，人只不過是地上的一團肉漿。骨骼亦具有保護體內重要器官的任務，如顱骨保護腦、胸廓保護心、肺等。骨骼也為肌肉提供了附著面，好讓肌肉收縮時能夠牽動骨骼作為杠杆，引起各種各樣的運動。骨的紅骨髓有造血的功能，而黃骨髓則有儲藏脂肪的作用。骨還是人體礦物鹽（特別是鈣及磷）的儲存庫，供應人需要時之用。

　　人體的骨骼可按其所在位置而分成中軸骨及四肢骨：

中軸骨			四肢骨
顱骨（包括聽小骨及舌骨）		29	上肢骨（包括肩胛骨及鎖骨）	64
椎骨	頸椎（7） 胸椎（12） 腰椎（5） 底骨（1） 尾骨（1）	26
肋骨		12對	下肢骨（包括骨盤）	62
胸骨		1

化學成分

　　骨是由有機物（主要是骨膠原纖維和粘多糖蛋白，約佔骨總重量的30至40%）和無機物（主要是磷酸鈣，其次是碳酸鈣和氟化鈣，約佔骨總重量的60至70%）構成，骨的有機物使骨具有韌性，而無機物使骨具有硬度，骨整體的彈性和硬度也就是由這兩種化學成分的比例而決定。骨中有機物與無機物的比率會隨著年齡的改變而發生變化，成年人的骨含有 2/3 的無機物和 1/3 的有機物，這樣的比率使骨有最大的堅固性。根據力學測定，每平方厘米的股骨能承受170至220千克的抗壓（縮）強度（軸向）。由於兒童的骨是有機成分大而無機成分小，故硬度差，但韌性及可塑性大。雖然不易骨折，但卻容易彎曲變形。因此，兒童應特別注意良好的坐立姿勢。反之，老年人骨中的無機物隨年日而增多，有機物卻相對地減少，所以骨較脆而易折斷，而且不易愈合。因此，老年人不宜從事太過劇烈和幅度大的活動。

骨的形狀

　　人體骨骼的大小不一，但大致上可歸納為四類：長骨、短骨、扁骨及不規則骨。

• 長骨（long bone）：長骨大部分呈長管狀，一般位於四肢（例：股骨、肱骨），主要在肌肉收縮時，作為杠杆而引起各式各樣的運動（特別是幅度較大的運動）。

• 短骨（short bone）：短骨的形狀近似立方形（例：指骨），主要分佈在需要承受較大壓力及作靈活和複雜運動的部位（例：腕部、踝部）。

• 扁骨（flat bone）：扁骨呈薄板狀，面積較大，適合於保護內臟器官（例：顱骨）和作肌肉的附著面（例：肩胛骨）。

• 不規則骨（irregular bone）：不規則骨呈不規則形（例：椎骨），有些內部還含有空氣的腔隙，以減輕重量（例：上頜骨）。

  
  

骨的結構

　　骨是由骨組織、疏鬆結締組織、神經組織等構成，骨組織為其中的主要部分。骨內許多針狀或片狀，稱骨小樑（trabeculae）的骨質結構按照壓（重）力和張力方向有規則的排列著，這種排列方式能使骨以最經濟的骨質材料，達到最大的堅固性。骨小樑的排列，還會按壓（重）力和肌肉牽拉力的方向變化而作適應性改變。骨的裡面還充滿著骨髓，人體的骨髓分紅骨髓和黃骨髓兩種。在胎兒和幼兒時期，所有的骨髓都是具有造血機能的紅骨髓。隨著年齡的增長，除了扁骨，不規則骨和部分骨內的骨松質（例：髖骨、肋骨、胸骨、股骨等）的紅骨髓是終生存在外，骨髓腔內的紅骨髓都會被脂肪組織所取代，變為黃骨髓。黃骨髓並沒有造血的功能，但當人大量失血和惡性貧血時，黃骨髓則可以轉化為紅骨髓，從而執行造血的機能。

骨的生長

　　骨和身體其他的器官一樣，有豐富的血管和神經，它的細胞是在不斷新生和死亡，所以骨實在是一種極具生命力的器官。

　　骨的生長包括了骨的長粗和長長。骨在不斷增粗的過程中，管壁的厚度增加卻並不顯著。12至18歲間的兒童少年，骨骼尚未完全骨化（軟骨成骨的過程），尚有許多軟骨存在，所以骨增長的速度很快。一般在18至25歲期間，骨化過程逐漸完成，骨就不再長長，人也就不再增高。女性通常比男性提前2至3年完成骨化過程。影響骨生長的因素很多，當中包括：遺傳、種族、激素、營養、外力等。

　　腦垂體分泌的生長激素，對骨的生長尤為重要。幼年期間生長激素不足會導致生長遲緩，身材矮小；若分泌過多，又會令骨的生長過快，稱為巨人症。此外，甲狀線的分泌不足，亦會導致骨的生長起了障礙，令到身材矮小，智力低下。性腺分泌的激素對骨的生長成熟也起著重要作用，在性腺發育早熟的情況下，骨化過程亦會加快完成，骨也就不再增長了。

　　在營養方面，缺乏維生素甲會導致骨的畸形生長及骨骼生長緩慢，但過多又會令到骨變得脆和易折斷。缺乏維生素丙會使骨的生長停滯，骨折也不易愈合。缺乏維生素丁則會影響腸道對鈣和磷的吸收，因而導致骨組織不能鈣化，造成軟骨病。

　　在骨的骨化過程中，受壓力較大的部位比受壓力較小的部位發育得快。例如，足骨比手骨發育快。因此，正常的體力勞動及體育活動可促進骨骼強壯結實。反之，勞動或坐立姿勢不良則會使骨骼發生畸形的現象。

關節

　　關節（joint, articulation）是骨與骨連結的地方，由結締組織完成連結的任務。按關節的可活動程度，可分為不動關節（immovable joint, synarthrosis），半關節（semi-movable joint, hemiarthrosis）及動關節（movable joint, diarthrosis），人體大部分的關節都屬於動關節。

• 不動關節（immovable joint, synarthrosis）是骨與骨之間以結締組織相連結，中間並沒有任何間斷和縫隙（例：顱骨之間的連結）。

• 半關節（semi-movable joint, hemiarthrosis）是骨與骨之間以軟骨組織直接相連結，軟骨有呈列縫狀的空隙，活動範圍只有很小（例：椎骨的運結）。

• 動關節（movable joint, diarthrosis）是骨與骨之間的連結組織中有空隙，失去了連續性（例：肩關節、膝關節）。

  
  

　　關節的主要結構有關節面及關節軟骨、關節囊和關節腔。有些關節還有滑膜囊、關節內軟骨、韌帶和滑膜襞等輔助結構。關節的靈活性和運動幅度主要受下列因素所影響：

• 關節面積大小的差別：構成關節的兩個關節面的面積相差越大，關節越靈活，運動幅度也越大，但穩固性就差。

• 關節囊的厚薄與鬆緊程度：關節囊薄而鬆弛則關節越靈活，運動幅度越大，但穩固性差；關節囊厚而緊則關節靈活性差，運動幅度亦小，但穩固性卻高。

• 關節韌帶的多少與強弱：關節韌帶多而強則關節越穩固，但運動幅度卻小，關節亦欠靈活；關節韌帶少而弱則運動幅度大，關節也越靈活，但穩固性則差。

• 關節週圍的骨結構：關節週圍有骨突起，就會阻礙關節的活動，因而影響其靈活性及運動幅度。

• 關節週圍肌肉的體積、伸展性和彈性：關節週圍肌肉的伸展性和彈性好，則關節的運動幅度大而靈活；反之則小而差。此外，關節週圍肌肉的體積太大亦會影響到關節的靈活性與運動幅度。

• 年齡：兒童及少年的軟組織內水分較多，彈性亦好，所以關節的運動幅度大。隨著年齡的增長，軟組織內的水分減少，彈性亦下降，關節的運動幅度亦因而逐漸下降。

• 性別：女性軟組織內的水分和脂肪較多，所以彈性比男性好，關節的運動幅度也較大。

• 訓練水平：訓練水平高的人，他們關節的靈活性與運動幅度都一般較高。

  
  

鍛煉對骨骼和關節的影響

　　長期而有規律的體育鍛煉，可促進骨骼的新陳代謝，使到骨的內部結構得到進一步的改善（例：骨小樑按張力和壓力的變化而排列得更加整齊和有規律），因而使骨骼變得更加粗壯和堅固，不易折斷及變形。反之，若訓練不當，便會使到骨骼朝著不正常的方面發展。

　　不同的運動項目對人體不同部位骨骼的影響亦有所差異。例如，經常從事跑和跳的運動員，他們的跑跳動作對下肢骨的影響較大，對上肢骨的影響較小。又例如：跳遠運動員踏跳腳第二蹠骨的直徑增大、芭蕾舞演員的第二及第三蹠骨的骨密質增厚、足球員第一蹠骨的骨密質亦增厚等。就算在同一個人身上，若肢體所承受的負荷比較平均（例：游泳），兩側骨骼的發展亦相同；倘若某一側所承擔的負荷通常較大（例：投擲、拍類運動、劍擊等），則這一側的發展就越明顯。

　　有系統的體育鍛煉還可以使骨關節面骨密度增厚，從而能夠承受更大的負荷。體育鍛煉亦可以增強關節週圍肌肉的力量，使肌腱和韌帶變粗，令關節軟骨增厚，這都大大提高了關節的穩固性。不過，為了保持關節的靈活性及運動幅度，應該有系統地進行柔軟度練習（例：伸展運動），使到關節的穩固性與靈活性及運動幅度能夠同時得到均衡的發展。

References

• 體育院、系教材編審委員會《運動解剖學》編寫組（1984）：體育系通用教材：運動解剖學（第二版）。北京：人民體育出版社。

• Crocco, J.A. (1977). The Classic Collector's Edition Gray's Anatomy. New York: Bountry Book.

• Solomon, E.D., & Davis, P.W. (1983). Human Anatomy and Physiology. Tokyo: CBS College Publishing.

• Tortora, G. J., & Anagnostakos, N.P. (1990). Principles of Anatomy and Physiology (6th ed.). New York: Harper & Row.

  
  

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