生物笔记(骨骼&关节)






骨骼是支持陆上动物的重要结构,肌肉会和关节、骨骼相互作用,以产生运动。


骨骼可以分为流体骨骼、外骨骼和内骨骼。流体骨骼是那些无脊椎动物所拥有的,例如腔肠动物、扁形动物、圆形动物、环节动物。它们因为缺乏坚硬的骨架,因此就会以体腔内的液体压迫周围的肌肉,进而引起运动。外骨骼是那些节肢动物的,例子是蜗牛、螃蟹。它们的表皮会分泌几丁质、蛋白质、钙质以组成外骨骼,外骨骼的主要成分为几丁质。它们的关节具有薄膜,这样方便它们弯曲,此外它们还会用外骨骼下的肌肉收缩来进行运动。内骨骼则是所有脊椎动物都有的,而这是我们现在会比较着重的。


骨骼由有机物和无机物组成,成年人的骨骼内的有机物和无机物的比例为1:2。有机物的主要成分是蛋白质,因此骨质会有弹性。无机物则包括水和无机盐(CaCO3、CaPO4等等),这让骨头会更加湿润、坚硬,但同时也会更脆。一个人年龄越小,有机物含量就越多。这也是为什么老人家相比起小孩更容易跌断骨头,因为缺乏弹性的骨头很难支撑一个人跌倒时的重量。




以骨头的软硬度来说可以把骨头分为软骨和硬骨。以形状来说则可以分为长骨、短骨、扁平骨、不规则骨。


先从软骨和硬骨说起吧,软骨是由软骨质和软骨细胞所组成,主要存在于骨端、关节面、椎间盘、气管、耳廓、鼻、会厌软骨、腹侧肋骨。根据软骨质的种类,软骨可以分为透明软骨、纤维性软骨、弹性软骨。


1) 透明软骨:软骨质是透明的,是一般的关节软骨。

2) 纤维性软骨:软骨质间散布着白色的纤维,如脊椎之间的椎间盘。

3) 弹性软骨:软骨质内含有弹性黄纤维,例如鼻子和外耳的软骨。


硬骨则比软骨来的硬(屁话),因为硬骨质中含有钙盐。硬骨是由骨基质和骨细胞组成,硬骨也可以分成两大类:

1) 骨密质

骨密质主要分布在骨的表层,由规则而紧密排列成层的骨板层构成。骨板层就是许多骨细胞构成的,这些骨板层会环绕哈氏管(纵横在硬骨内的许多小管,内含血管、淋巴管、神经)。这些骨细胞会通过骨细管和哈氏管取得联系以取得营养或排除代谢废物

2) 骨松质

骨松质比较轻,由较少量的骨组织疏落的排列而成,主要分布在骨头的内部和尾端。



以形状来说,

1) 长骨

骨干由空心的骨密质构成,外层被骨膜包围。骨干中央为骨髓腔,成年人的骨髓腔里面有黄骨髓,主要含有脂肪。

在长骨的两端,则有骨松质。骨松质内有红骨髓,能产生红血球及颗粒白血球。

在幼儿时期,小孩子的骨骼只有红骨髓,随着年龄的增长,大部分红骨髓都被脂肪取代,只有少部分的红骨髓会终生不变。(髋骨、胸骨、股骨、肋骨、肱骨的骨松质)

长骨的例子包括手臂和脚的骨头。


2) 短骨

短骨的例子包括手指、手腕、脚踝。


3) 扁平骨

扁平骨的例子是头颅。另外,扁平骨属于终生不变红骨髓。


4) 不规则骨

不规则骨的例子是脊椎骨。另外,不规则骨属于终生不变红骨髓。




人体的骨骼共有206块,根据它在人体的位置,骨骼可以分成中轴骨骼和附肢骨骼。


中轴骨骼由头骨、脊柱、胸骨、肋骨组成。这些骨头的主要功能是支持头部和躯干,以及保护身体内的重要器官。


头骨共29块骨头,可以分为脑颅(8块)和面颅(15块),另外还有6块是听小骨的。脑颅在头的后上部,负责保护脑部。面颅在头的前下部,负责置放眼、鼻、齿、耳,也会作为脑神经以及血管的通道。



脊柱共有33块骨头,分别是颈椎(7块)、胸椎(12块)、腰椎(5块)、荐椎(5块)、尾椎(4块)。然而,成年人只有26块脊椎骨,这是因为那5块荐椎会合成一块骶骨,而那4块尾椎会合成一块尾骨。


脊柱中有空腔,里面含有脊髓。


在每块脊椎骨之间都有椎间盘支衬着,它们可以减少脊椎骨之间的摩擦和撞击。另外,椎间盘的前后部的厚度也不同,这使得脊柱有四个弯弧。这样的好处是脊柱具有弹性,能够抵消或减轻运动时对脑部和脊柱的震荡。椎间盘也能避免脊柱僵直,使得身体可以做各方面的运动。


胸廓由胸椎、胸骨和肋骨组成,它们的功能就是保护心肺。当中,肋骨共有12对,可以分成三类,分别是真肋、假肋和浮肋。


真肋:第1到第7对肋骨,它们的硬骨部分附在胸椎,软骨部分附在胸骨。

假肋:第8到第10对肋骨,它们的硬骨部分附在胸椎,软骨部分附在第7对肋骨。

浮肋:第11到第12对肋骨,它们的硬骨一端附在胸椎,另一端悬空。




附肢骨骼则是身体四肢的骨骼,四肢的部分分别通过肩带和骨盘与中轴骨骼连接。

肩带负责连接前肢和脊柱,分别由肩胛骨及锁骨组成。

前肢骨骼包括:

1) 肱骨(支持上臂)

2) 桡骨(支持下臂)

3) 尺骨(支持下臂)

4) 腕骨(手腕)

5) 掌骨(手掌)

6) 指骨(五根手指)

前肢的骨头连接得比较松弛,运动灵活,拇指发达,因此擅长握物。


骨盘负责连接后肢和脊柱,由髋骨、骶骨、尾骨组成,可以承托各种器官。

后肢骨头包括:

1) 股骨

2) 膝盖骨

3) 胫骨

4) 腓骨

5) 跗骨(脚踝)

6) 跖骨(脚掌)

7) 趾骨(脚掌)

跗骨、跖骨以及韧带、肌腱会组成足弓,以增加稳定性,并减轻震荡,保护足底神经和血管。

至于股骨、胫骨、腓骨的主要功能就是用于支持体重以及让我们直立行走。



~冷知识

女生的骨盘比男生大!


Q:什么是骨质疏松症?

A:由于人体制作骨组织的速度开始减慢,骨质慢慢流失,原本紧密的骨头产生孔隙,导致中空疏松。

Q:在发生骨质疏松症之后,最容易骨折的部位是?

A:手腕骨、股骨、脊椎骨。

Q:骨质疏松症的导致因素?

A:年龄、性别、体质、遗传、荷尔蒙、生活型态(吸烟喝酒)

Q:容易患上骨质疏松症的群体有哪些?

A:更年期后的妇女、切除卵巢的妇女、骨架瘦小的人、缺乏运动者、营养不良、缺乏钙质、患有内分泌疾病者、风湿性关节炎者。



关节

关节可以分为三种,分别是不动关节、微动关节和活动关节。

不动关节的例子是头骨,因为不会动,所以可以起到保护作用。

微动关节的例子是脊椎骨,它会稍微运动(椎间盘),但不会大幅度地运动。

活动关节又可以分为三种,分别是球窝关节、屈戌关节、枢轴关节。球窝关节就是可以四面八方移动的关节,例如我们的手腕,可以360度转动。屈戌关节的例子是我们的手肘,它可以在单一平面进行活动。枢轴关节则是我们的颈,可以上下左右移动。


骨骼的杠杆原理

首先,我们要搞清楚三个杠杆原理的差别。第一杠杆原理是支点在中间,重点和力点在两侧;第二杠杆原理是重点在中间;第三杠杆原理是力点在中间。


以下图片来自http://kw.anoah.com/page/?a=new_article&id=1005168




先说骨骼的第一杠杆原理,最好的例子就是我们抬头的时候。当我们抬头的时候,我们的颈柱在中间作为支点,颈肌为力点,头的重量为重点。



第二杠杆原理的例子则是当我们踮起脚尖走的时候。我们踮着走的脚趾会在一侧支点,我们的腓肌则会在另一侧作为力点,而我们的体重则会作为重点在中间。



第三杠杆原理的例子是当我们手提东西的时候。此时,我们手掌那边是重点,因为拿着东西,手肘为支点,而二头肌作为力点在中间。



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