Download presentation
Presentation is loading. Please wait.
1
肌肉骨骼系統 04 第一節 肌肉系統 第二節 骨骼系統 第三節 關節
2
第一節 肌肉系統 肌肉組織為人體最基本的運動系統,因肌 肉收縮提供了人體活動與動作的基本要件, 依據功能性的不同可分為平滑肌、心肌與 骨骼肌三種,這些具有收縮性的細胞統稱 為肌纖維,其皆能作功產生力量使肌肉收 縮並導致運動的發生。其中,平滑肌及心 肌細胞的收縮無法透過大腦意識來支配, 因此又稱為不隨意肌(involuntary muscles), 但可受自主神經系統的調節,其功能為人 體生存所必需。
3
肌肉的分類和功能 骨骼肌的構造與收縮 神經肌肉接合點 骨骼肌收縮的分子機制 肌肉收縮的特色 骨骼肌纖維的種類 氧債 骨骼肌的老化
4
肌肉的分類和功能 平滑肌 心肌 骨骼肌
5
平滑肌 平滑肌(smooth muscles)纖維為單核的梭狀細胞平行排列成薄片平滑狀,不具有橫紋。主要分佈於胃、子宮、膀胱等器官之腔壁,以及食道、支氣管、尿道、血管等管壁上,因此平滑肌主管內臟器官之收縮與放鬆,使腸胃道蠕動及促進食物通過消化道;或是調控各管壁的內徑,例如:血管藉由平滑肌的收縮或舒張以調控血流量或血壓等。
6
心肌 心肌(cardiac muscles)為構成心臟的主要細胞,且僅存在於心臟這個器官,而心肌纖維為單核、具橫紋的細胞,呈現分枝的柱狀纖維並相互連結,這種特殊構造能迅速的使收縮訊號傳遞至整個心臟,因此心肌細胞會呈現規律的自主收縮以維持心臟正常的跳動。
7
骨骼肌 骨骼肌(skeletal muscles)為透過肌腱附著於骨骼上的肌肉,纖維呈現圓柱狀、具橫紋且多核,可經由意識刺激或受中樞運動神經系統精細地控制而隨意的收縮〔又稱為隨意肌(voluntary muscles)〕,能牽動骨骼引起動作,達到身體移動或姿勢維持等動作,此外,亦能執行各種精細的動作,例如:眼球肌肉的控制、面部的表情或身體四肢肌肉的總體運動等。
8
表4-1為人體不同肌肉之間的說明與比較。
10
骨骼肌的構造與收縮 人體約有600條肌肉,約佔人體體重50%, 而其中骨骼肌更為構成身體體型及與運動 功能有最直接關係的肌肉組織,約佔人體 體重之40%,其肌纖維具延展性、可收縮性 及彈性等特徵,加上肌纖維在走向、尺寸 及型態上有很大的差異。
11
因此,綜合上述特徵,骨骼肌與骨骼 (skeleton)的功能合併成為人體肌肉骨骼系 統,其肌纖維分子間彼此滑動造成肌肉收 縮的機制,而促使肌腱牽引著骨骼,達到 人體活動與各種不同動作的功能。
12
骨骼肌由微觀至巨觀的細微構造(圖4-1), 是由各階層的骨骼肌細胞與結締組織〔又 稱鞘膜(sheath)〕包覆所形成,其中無數條 直徑約1 μm的肌原纖維(myofibrils)以平行 排列的方式,經由肌內膜(endomysium)包圍 而形成肌細胞,又稱為肌纖維(musclefibres; myofibres)。
14
肌纖維細長具多核,直徑約在10~100μm之 間且長度不一,多束肌纖維進一步經由肌 束膜(perimysium)包圍而整合成肌束 (fasciculi),眾多肌束再經肌外膜(epimysium) 包圍而形成整條肌肉(entire muscle),而環 繞在肌肉外的肌外膜延伸至肌肉主體之外, 於肌肉的終端聚集形成肌腱(tendon),負責 連接肌肉於骨骼或軟骨上,肌腱具有牽引 骨骼而達到動作發生的特性。
15
表4-2為骨骼肌的構造說明。
17
肌小節(sarcomeres)為較肌原纖維更小的構 造單位(圖4-2),每一條肌原纖維中含有 很多以Z盤為界、頭尾相接的肌小節,其為 骨骼肌具有收縮功能的的基本單位。肌小 節由肌絲(myofilaments)所構成,可細分為 粗肌絲(thick myofilaments)與細肌絲(thin myofilaments)。
19
粗肌絲長約1.6μm,直徑約10~14 nm,又稱 為肌凝蛋白(myosin),粗肌絲呈現游離狀, 二端皆未與Z盤相連,而粗肌絲長度便為肌 小節的暗帶區域(A帶);細肌絲長約1μm, 直徑約7 nm,又稱為肌動蛋白(actin),一端 與Z盤相連,另一端游離,構成肌小節的明 帶區域(I帶)。粗肌絲與細肌絲交互形成 肌小節的構造,此為顯微鏡下骨骼肌細胞 具有交錯橫紋的原因。
20
細肌絲(圖4-3)主要由肌動蛋白所組成, 形成二股纏繞的雙螺旋鏈結構,其上附有 較小片段的旋轉肌球素(tropomyosin)和旋轉 素(troponin),其組成比為7:1:1。旋轉素 為小球形單位,沿著旋轉肌球素間隔地分 佈。旋轉素與鈣離子(Ca2+)發生作用後負 責提供肌凝蛋白在肌肉收縮期間的結合位 置。
22
粗肌絲(圖4-4)由肌凝蛋白所構成,肌凝 蛋白的構造呈棍棒狀,可細分成頭部與尾 部,尾部由二個捲曲的輕 鏈所組成,為 粗肌絲的主體,負責肌絲間的連接,而頭 部為二個重 鏈與四個輕 鏈所組成,由 肌絲向外突出形成橫橋(cross-bridge)連接鄰 近的肌動蛋白,
24
使粗、細肌絲間形成橫樑,加上肌凝蛋白 頭部具有ATP分解酵素的活性,能與肌動蛋 白產生相互滑動的作用,此為造成肌肉收 縮的基本原理,故可知肌肉收縮並非粗、 細肌絲本身蛋白縮短的結果。
25
神經肌肉接合點 控制骨骼肌收縮的運動神經元軸突終端和 肌纖維接觸的細胞表面,會構成特殊的神 經肌肉接合點(neuromuscular junction; NMJ);而軸突終端擴展成叢狀的突觸球, 會與正下方肌漿膜特化形成的運動終板 (motor end plate) 相貼近,但兩者中間以突 觸間隙(synaptic cleft)相隔並未連接,當神 經衝動傳遞至神經末梢時,
26
便會釋放神經傳導物質(neurotransmitter)- 乙醯膽鹼(acetylcholine;ACh),隨後擴散並 與運動終板上的乙醯膽鹼接受器結合,此 時神經肌肉接合點便產生動作電位,並蔓 延到整條肌肉的表面,引起肌漿網 (sarcoplasmic reticulum)釋出鈣離子(圖4- 5)。
28
骨骼肌收縮的分子機制 當肌漿網釋出鈣離子使肌質中的鈣離子濃 度升高,便會與細肌絲上的旋轉素結合發 生構形改變,從而暴露出肌動蛋白上隱藏 在旋轉肌球素內的肌凝蛋白結合位置,於 是粗肌絲肌凝蛋白與細肌絲肌動蛋白便結 合連接形成橫橋。
29
肌凝蛋白的頭端含有ATP (ATPase),當橫橋 與肌動蛋白結合時,ATP 便被啟動使ATP 被水解並提供肌肉收縮所需的能量給橫橋, 橫橋拖著細肌絲肌動蛋白向暗帶中央移動, 當完成一次滑動後,橫橋會與肌動蛋白脫 離,然後與肌動蛋白分子的下一個結合位 點結合。
30
如此重複結合、滑動、脫離的過程,導致 相鄰的Z線相互靠近,使肌小節逐漸縮短, 肌纖維收縮,此即骨骼肌肌絲滑動原理 (sliding filament mechanism)。 當收縮完成後, 鈣離子由肌漿內的旋轉素上被主動運輸回 到肌漿網中貯存,且旋轉肌球素與旋轉素 的複合體再度回到肌動蛋白上並遮住肌凝 蛋白的結合位置,此時肌纖維則處於鬆弛 狀態(圖4-6)。
32
肌肉收縮的特色 等長收縮 等張收縮 強直收縮
33
等長收縮 當肌肉收縮時,僅有肌肉本身力量的變化而無長度改變時,稱之為等長收縮(isometric contraction),通常等長收縮可以用來支持全身重量及姿勢的維持,如人體站立時,大腿肌肉張力增加而長度並未縮短(圖4-7)。
35
等張收縮 若肌肉收縮時其肌肉長度縮短並產生一個與拮抗負荷相等的張力,導致運動的發生,此時張力維持一定,則稱為等張收縮(isotonic contraction)。如舉重時,二頭肌會因負重而產生一相對應的張力,此時肌肉長度會開始縮短,但張力會等於負重的重量而不再增加,此時的肌肉收縮形式就是等張收縮(圖4-8)。
37
強直收縮 肌肉收縮的強度會隨著刺激頻率而增加,當刺激的頻率增至某一臨界值時,由於肌肉因應前一次的收縮尚未完全結束,而新的一次收縮又緊接而來,導致因肌肉已達其最大的收縮強度,而使其收縮結合,產生收縮曲線完全連成一平滑而連續的線狀,即使更高的刺激強度也無法增加其肌肉的收縮,
38
因為在兩個動作電位之間,其細胞內的鈣離子濃度已高到足以維持肌肉保持在完全收縮的狀態,因此無法放鬆,此即肌肉的強直收縮現象(圖4-9)。
40
骨骼肌纖維的種類 身體肌肉是由快肌纖維與慢肌纖維所混合 組成,其依據骨骼肌纖維收縮的速率而定, 反應快速的肌肉中其快肌纖維的比例較高, 反之亦然,因此不同肌肉群之組成比例皆 不相同;此外,不同個體間之差異也不相 同,如耐力運動員其慢肌纖維比例較高, 而舉重及短跑選手的快肌纖維比例較高。
41
慢肌纖維 快肌纖維
42
慢肌纖維 慢肌纖維屬於I型肌纖維,其纖維較細小且受較小的神經纖維所支配,因微血管分佈發達能提供充足的氧氣,加上細胞內所含的粒線體數目較多,因此主要以有氧呼吸的方式代謝,以產生肌肉收縮所需的能量,所以又稱之為氧肌(oxidative fiber);此外,慢肌纖維中含有大量使肌肉呈現紅色的含鐵蛋白-旋轉肌球素,
43
具有結合及貯存氧氣的功能,能在肌肉需氧時迅速將氧送至粒線體使用,因此富含旋轉肌球素的慢肌又稱為紅肌(red muscle);相對旋轉肌球素較少的快肌則稱為白肌(white muscle)。慢肌的收縮速度較緩慢,能持久不易產生疲勞,但缺乏爆發力,因此適合長時間持續性的運動,如馬拉松賽跑;此外,慢肌是維持日常生活活動及維持姿勢的主要肌群。
44
快肌纖維 快肌纖維屬於II型肌纖維,其肌纖維較大,收縮力較強,其微血管分佈相對缺乏,因此血流供應較少,主要利用無氧呼吸的醣解作用快速釋出能量,故又稱為醣解肌(glycolytic fiber)。
45
此外,快肌纖維因肌漿內質網發達,所以鈣離子能在短時間內快速的釋出,產生巨大的爆發力,但較易疲勞且不耐持久,因此這類肌肉適合快且強的收縮運動,如短跑衝刺、跳躍及舉重等運動。而在日常生活中,快肌則用於精細及需要敏捷的活動中,如眼球肌肉及手部肌肉等活動。
46
氧債 激烈的運動時,肌肉長時間的強力收縮, 會導致肌纖維無法有效地供應能量及代謝 運動所產生的乳酸堆積,進而導致肌肉痠 痛與疲勞,因此身體必須持續性的吸入更 多氧氣,來協助移除乳酸,將乳酸運送至 肝臟分解代謝成CO2及水,因此劇烈運動 後,用來分解乳酸所需的額外氧量即為身 體所負擔的氧債。
47
骨骼肌的老化 肌肉系統的老化現象會因為不運動、受傷、 生病等因素,而加速肌肉功能退化,因此 肌肉組織老化的個別差異性很大,但通常 屬於廢用性的萎縮。研究發現在老年人肌 肉組織學中,肌肉細胞的結構並沒有顯著 變化,但因老化使得神經控制肌肉纖維收 縮的反應速率變慢,
48
加上血液循環衰退及新陳代謝減低,以致 無法應付肌肉收縮,使得老年人肌肉力量 降低,造成肌肉老化。此外,老年人除肌 力下降外,肌肉質量的減失也是使得老年 人運動能力降低的主因之一。
人體的肌肉質量在30歲左右達到巔峰,而 50~80歲階段的中老年人,其肌肉質量下降 的幅度最大,約有30~40%的肌肉質量流失。
49
因老化使營養的吸收與荷爾蒙(蛋白質合 成之激素)的分泌發生改變,細胞修補能 力變差,加上體內蛋白質合成速率不及分 解速率,使得肌肉質量流失,而老年人肌 肉質量的減少以下肢大腿肌群與背部肌肉 的流失情形最為明顯(Roubenoff, 2001)。退 化的肌肉組織一開始會被結締組織取而代 之,最後則是充滿脂肪。
50
老年人在身體不活動情況下,將會加速骨 骼肌流失及肌力的降低;此外,老年人在 神經及循環系統的變化使反應變緩慢,種 種因素都促使老年人活動力減少進而造成 廢用,而肌肉在廢用的惡性循環下,不僅 肌肉質量與肌力流失(sarcopenia),且骨骼 肌內粒線體的老化也會促使肌耐力降低;
51
再者,肌肉敏捷性和柔軟度等功能都變差, 並直接影響老年人在姿勢維持的穩定度及 平衡控制的能力。這些結果都將影響老年 人往後日常生活的基本能力,並致使發生 跌倒意外、骨折等機率增加。
52
第二節 骨骼系統 人體骨骼系統同時包含了206塊具有支撐作 用的密實硬骨(bone) 以及超過200個具緩衝 作用的軟骨關節組織所組成,約佔成人體 重的15%,而骨骼類型主要分為中軸骨骼及 附肢骨骼兩大類型(圖4-10)。
54
中軸骨骼:構成人體主要軸心架構,包含 顱骨、胸骨、肋骨及脊椎骨等,提供堅固 的骨架以支持人體軟組織,並賦予人體一 定的外形,且能承擔全身的重量及保護體 內的重要器官及神經,如腦部、心、肺以 及脊椎內神經等。
55
附肢骨骼:位於中軸骨兩側,主要由四肢 組成,又分為上肢骨與下肢骨,為一個堅 固的槓桿系統,可做為肌肉的附著面,使 肌肉收縮時能夠牽動骨骼協同完成各式各 樣的動作。
56
此外,人體骨骼還具有造血功能,同時也 是人體礦物質(主要為鈣及磷)的貯存區, 可供應需要時之用。表4-3為人體骨骼功能 之說明,表4-4則為人體骨骼系統之分類。
59
骨骼的型態 骨骼的組成及生理功能 骨骼系統的老化
60
骨骼的型態 人體骨骼型態大小不一,但大致上可歸納 為四種分類,分別為:長骨、短骨、扁平 骨及不規則骨(表4-5)。
62
長骨(long bone):長骨的分類取決於形狀而 非大小,其長度遠大於寬度,外部型態為 一個骨幹、兩端為骨骨后,而骨骨后與其 他骨骼形成關節,做為槓桿協助肌肉收縮 時完成各項的動作,特別是幅度大的運動。 大部分長骨由緻密骨所組成,中央有骨髓 腔,而人體四肢大部分的骨骼皆屬於長骨, 並包含指骨與趾骨等。
63
短骨(short bone):外形呈現短立方狀,其 緻密骨的部分比較薄,中間為海綿骨。短 骨能承受較大的壓力及完成較複雜且靈活 的動作,如腕部和踝部關節骨骼。
64
扁平骨(flat bone):呈薄板狀、面積大且彎 曲,由平行的兩面緻密骨夾著中間一層海 綿骨所形成,主要具有保護內臟器官的功 能,如顱骨與胸骨;此外,做為肌肉的附 著面也是扁平骨的功能之一,如肩胛骨。
65
不規則骨(irregular bone):顧名思義即形狀 複雜呈不規則形的骨骼,脊椎骨為其典型 代表,幾乎包含了所有骨骼的功能,如支 持、保護、造血及貯存等。此外,值得一 提的是上頜骨也屬於不規則骨,其內部具 有特殊腔隙內含空氣,可達到減輕骨骼重 量的功能。
66
骨骼的組成及生理功能 骨骼是由若干比例的有機物及無機物所共 同組成,其中有機物質主要是蛋白質,如 膠原蛋白(collagen),其提供骨骼彈性及張 力強度,使骨骼具有一定的韌度;而無機 物主要是礦物質,約佔骨骼重量的60~70%, 主要為鈣及磷,使骨骼具有一定的硬度及 壓縮強度。
67
此外,水分約佔骨骼總重的25~30%,也是 骨骼強度的重要貢獻者。這些骨骼的主要 基礎成分比例會依骨骼年齡及健康狀況而 有所不同,如膠原蛋白在年輕兒童的骨骼 比在成人多,故年輕兒童的柔韌度及可塑 性比較高;而老年人骨骼的無機物含量較 有機物為高,因此硬度比較高,卻也容易 骨折。
68
硬骨 軟骨
69
硬骨 硬骨的組成與構造 硬骨的生成與重塑
70
硬骨的組成與構造 成人的硬骨是一種特殊的結締組織,具有複雜的外在及內部結構,約有80%為較緻密的皮質骨(cortical bone)構成外在結構,而其他20%則是由較鬆軟的海綿骨(cancellous bone)構成內部結構,這使骨骼在減輕重量的同時能夠保持堅硬度。
71
皮質骨又稱緻密骨(compact bone)(圖4-11),其質地堅硬,內含有許多哈氏系統(Harversian system);而海綿骨質地較為疏鬆,其內由許多孔隙狀似海綿的骨小樑(trabecularbone)相互交叉、連結形成蜂巢狀的立體結構,其內填滿骨髓;其他組織還包括骨膜、血管、神經及軟骨等。
73
骨外膜為覆蓋於硬骨表面的結締組織,裡面富含神經及血管能提供骨骼所需之養分及物質的交換;此外,骨外膜含有成骨細胞(obteoblasts),其具有骨質生成作用,能使受損的骨骼組織癒合及再生。
74
硬骨的生成與重塑 骨骼的形成屬於一種不斷吸收與形成的過程,由成骨細胞將鈣、磷等礦物質與基質中的膠原纖維和蛋白澱粉質沉積在一起,並開始鈣化而形成硬骨;而蝕骨細胞(osteoclasts)則負責破壞骨骼並再重新吸收骨質,此種骨骼重塑(remodeling)的過程會不斷反覆的進行建造及破壞骨骼的工作,並達成一種動態的平衡;
75
因此,原則上骨質在健康的成人是維持平衡不變的,但隨著年紀老化或其他因素影響,蝕骨細胞重新吸收骨質的速率大於成骨細胞造骨的速率時,骨骼的質量便開始下降,而會產生骨質疏鬆的現象,此在年長者之中非常常見。
76
軟骨 軟骨的組成 軟骨組織的分類與功能
77
軟骨的組成 軟骨(cartilage)屬於結締組織的一種,在人體扮演支持、保護的作用,與提供架構以維持某些器官的形狀,如鼻子的一部分及外耳形狀。軟骨構造主要由軟骨細胞 (chondrocytes)及均質的纖維細胞間質所構成。
78
細胞間質為軟骨細胞自身所分泌的基質,基質為含有膠原纖維(collagenous fiber)、彈性纖維(elastic fiber)以及膠原醣蛋白所構成之軟骨組織緻密的網狀結構,並富含60~80%的水分,而軟骨細胞則散佈於似膠狀的基質中。軟骨組織本身沒有血管或神經的分佈,因此軟骨所需要的養分及代謝產物均由關節液(synovial fluid)經由擴散作用做物質交換,也因此當軟骨組織缺損需要修補時,其自行修補的能力非常有限。
79
軟骨間質是由膠原纖維及彈性纖維所排列成的網狀結構,其中並充滿膠原醣蛋白等膠狀物質,如硫酸軟骨素(chondrotin sulfate)及醛糖酸等,這樣的結構使得軟骨組織得以在維持彈性時兼具硬度抵抗壓力。
80
軟骨組織的分類與功能 軟骨組織也因間質成分的比例不同而有不同的特性及功能,大致可分為以下三類(表4-6、圖4-12):
83
透明軟骨(hyaline cartilage):是體內最多的軟骨,構成體內大部分關節,因為其膠原纖維染色不易,所以稱為透明軟骨。分佈位置如關節軟骨、氣管、鼻中隔及連接肋骨到胸骨交接處的肋軟骨等。
彈性軟骨(elastic cartilage):此類軟骨由於含很多彈性纖維(彈力蛋白),所以具有較強的彈性與韌性,多分佈於需柔軟的彈性支撐部位,如會厭軟骨、耳咽管等,其可維持管道的筒形結構並提供彈性;此外,也負責器官型態的形成,如外耳。
84
纖維軟骨(fibrocartilage):這類軟骨含有大量粗而密且交叉排列的膠原纖維束,有較強的固定及支撐功能,同時亦含某種程度的彈性來幫忙吸收物理性的衝擊,因此多分佈於脊柱的椎間盤、膝蓋的關節盤等位置。
85
骨骼系統的老化 正常年輕的成人,骨骼的吸收和製造維持 平衡的狀態,但隨著老化或其他因素影響, 當骨頭的吸收大於製造時,骨骼的質量便 開始漸漸減少,其可能的因素為新陳代謝 不平衡而造成骨質的流失。
86
因老化使腎臟維生素D 的製造量減少,導 致食物中鈣質的攝取減少,因此血中鈣離 子濃度下降;而人體具有回饋平衡的機制, 因此為補足血中鈣離子濃度的不足,便促 使副甲狀腺素增加並使骨骼鈣質的再吸收 增加。當骨骼的破壞速度大於造骨速度時, 過度的失去骨礦物質量而使骨密度與骨強 度都變小,造成骨骼變薄、變脆,而產生 骨質疏鬆的現象,此在老年人之中非常常 見。
87
而女性在約50歲以後,可能是由於更年期 的影響註,而使骨質短暫地快速流失。此 外,骨質疏鬆會造成骨骼無法支撐身體的 重量,加上老年人骨骼成分中礦物質的含 量相對較膠原纖維為高,因此骨骼較硬脆, 且骨骼強度變得較弱,因此跌倒或發生意 外時,也容易因此發生骨折。
88
老年人骨質疏鬆的情況下,即使輕微碰撞 也可能發生骨折,而通常較易骨折的部位 是肩部、脊椎、髖部及腕部等;此外,老 化亦使骨折後的修復情形不良,造成須長 期臥床調養,而在廢用的情況下將進一步 惡化老年人的行動能力。 註:副甲狀腺素會抑制骨鈣的釋出,而雌激素(estrogen)會阻斷副甲狀腺素對骨骼的作用,因此更年期的女性由於雌激素的減少,使大量的鈣離子由骨骼中釋放出來。
89
第三節 關節 關節為連結骨骼與骨骼之間的構造,其可 依據功能上的可活動程度分為三類(表4- 7):
第三節 關節 關節為連結骨骼與骨骼之間的構造,其可 依據功能上的可活動程度分為三類(表4- 7): 不可動關節(synarthrosis;immovable joint): 又稱為纖維性關節,此關節為由一層薄的 纖維性結締組織所形成的骨間膜,使得相 鄰骨頭的邊緣彼此緊密接合,其可避免骨 骼任意移動,並具有保護其內組織的功能, 如顱骨之間的接合處。
91
少動關節或稱為部分可動關節 (amphiarthrosis;partially movable joint):此 關節由結締組織纖維連結形成骨間韌帶 (interosseous ligament),可進行彎曲或扭轉 等有限度的活動,如脊椎骨之間的連結, 其有限度的活動相對能提供保護脊髓的作 用以及讓人類可以彎腰。
92
可動關節(diarthrosis):為最常見的關節, 又稱滑液關節(圖4-13),此關節由韌帶 形成關節囊(articular capsule),內含關節軟 骨及關節液:
94
關節韌帶屬於結締組織的一種,能將相鄰的骨骼固定,並於骨骼間腔隙形成一個囊狀構造,包含外層緻密結締組織所形成的纖維膜(fibrosa membrana,又稱為囊外韌帶);內層類似表皮結締組織形成的滑液膜(synovial membrane,又稱為囊內韌帶),能分泌產生黏性關節液。
95
關節韌帶亦具有啟動關節的作用,而關節軟骨可增加關節穩定性並協助支撐施加於關節上的重量。
關節液能提供關節軟骨養分並具潤滑的作用,目的為減少肌腱與骨骼間以及肌腱與韌帶之間的摩擦係數;此外,關節液與軟骨亦能共同提供骨骼間的緩衝避震效果。 人體骨骼系統中的關節大部分屬於滑液關節,而膝關節為最典型的滑液關節。
96
人體骨骼系統除了硬骨會隨年齡增加而發 生退化之外,軟骨組織中基質的化學性質 改變加上磨損而變薄等老化現象,也會使 關節軟骨無法適度發揮其功能。除此之外, 骨骼與關節代謝異常等種種因素都會造成 退化性關節炎,因此在下一節中將加以詳 述老年人退化性關節炎。
97
可動關節的分類 關節的老化
98
可動關節的分類 可動關節依關節連結方式的不同而分為六 類(表4-8),其所產生的活動特性亦不相 同:
103
滑動型關節(gliding joint):又稱為平面關節,骨骼間實際上是平面的,藉由左右滑動而產生動作,其可進行多方向的相對移動,如手掌腕骨之間與腳板的跗骨之間等都屬於滑動型關節。
104
鉸鏈型關節(hinge joint):又稱屈戌關節,為一圓柱狀骨骼鑲嵌在一個彎曲的凹窩中,僅能做單一平面的伸屈運動而無法左右移動,如同門板鉸鏈般只能做伸屈方向的運動,如肘關節、膝關節、踝關節及手指骨和足趾骨之間的關節等。
105
馬鞍型關節(saddle-shaped joint):又稱鞍狀關節,此關節形狀如同馬鞍置於馬背上,包含兩個U形表面,彼此呈直角嵌合,中心部分接觸於兩骨骼的凹槽中,關節彼此可沿另一骨骼進行雙向的移動,如前後左右等活動,但其無法旋轉,常見於拇指與手指骨交接處之基底關節。
106
樞軸型關節(pivot joint):又稱車軸關節,關節頭呈圓型面,而關節窩常與韌帶相連形成環形,如同車軸與軸承,其僅能完成旋轉的動作,如第1及第2頸椎關節使頭部能旋轉。
107
橢圓型關節(ellipsoidal joint):又稱髁狀關節,具有一個圓形或橢圓形的卵形關節頭,嵌在一個卵形杯中,並僅能包覆一半的卵形關節頭,如腕部橈骨與腕骨間關節,可相對前後或左右移動,完成屈曲、內收、外展及迴轉等動作。
108
球臼型關節(ball and socket joint):又稱球窩關節,此關節是由一球狀頭端與另一端圓窩狀凹槽所形成,可以做三個活動面的動作,如屈曲和伸展、外展和內收 、內旋和外旋等三個軸向的活動外,還可以近端長骨為圓心繞圈,做出「迴旋」的動作,如肩關節可以手臂為中心繞圈,而髖關節可以腳為中心繞圈,因此球窩關節是可動關節中具有最大活動度的關節;
109
而肩關節窩的球窩深度沒有髖關節深,因此肩關節活動度相對更大於髖關節,但穩定性則較差。
110
關節的老化 退化性關節炎(degenerative arthritis) 時常伴 隨著年齡老化而出現,多數病人在五、六 十歲時出現症狀,隨著高齡化社會的產生, 退化性關節炎是已開發國家中最常引起老 年人失能的骨骼肌肉疾患之一。退化性關 節炎又稱骨關節炎(osteoarthritis;OA),是 一種全身性的骨骼肌肉代謝異常的疾病, 主要與關節面透明軟骨的破壞及修補有關。
111
關節軟骨會隨著老化磨損而變薄,這與關 節液養分供應不足導致軟骨膠原蛋白的含 量減少、結構改變及水分的減少有關,其 病理變化主要為透明軟骨轉化為纖維軟骨, 造成關節軟骨的彈性、硬度和黏稠性都下 降,進而導致關節面軟骨磨損,平滑度下 降。
112
除此之外,近年來的文獻更指出骨關節炎 不僅是關節軟骨的磨損,還包括軟骨下骨 質及關節周邊組織的變化,如關節軟骨間 隙變薄、關節周邊軟組織纖維化、關節邊 緣為減低壓力而促使新骨生成(骨刺)及 關節位移變形等,這些變化最終導致軟骨 基質受損,使得關節軟骨結構完整性被破 壞以及感覺異常等變化,而促使關節產生 疼痛、腫脹、發炎、僵硬等臨床症狀;
113
若進一步造成關節軟骨下硬骨暴露進而導 致後續更嚴重的碰撞、磨損,則會使骨關 節炎末期呈現關節活動受限、行走困難、 甚至關節畸形等特徵,此將嚴重影響老年 人的運動能力。人體負重關節如脊椎關節、 股關節以及膝關節等,為最常受退化性關 節炎影響的部分;此外,像是雙手遠端指 間關節也較容易受影響。
114
The End 回目錄
Similar presentations