科學:奇妙的領域/肌肉骨骼系統
肌肉骨骼系統包括骨骼、肌肉、關節和結締組織。這些身體部位共同為您的身體提供框架,產生您的運動,並決定您的靈活性等級。它們大約佔您身體質量的 60%,並消耗了您的大部分能量。沒有肌肉骨骼系統,人類會發生什麼?
人體骨骼系統由單個骨骼和軟骨組成,這些骨骼和軟骨接收血液供應,並由纖維結締組織連線在一起。它的三個主要功能是保護、運動和支撐。該系統透過包裹重要器官來保護身體。它透過在某些關節處對骨骼肌的活動做出反應來允許運動。它透過作為肌腱和筋膜附著點的框架來支撐身體。
步行和跑步等運動是由關節、骨骼和骨骼肌的協調工作引起的。骨骼肌還負責各種面部表情、眼球運動和呼吸。幾乎所有身體的運動都是肌肉收縮的結果。
骨骼是支撐和運動的主要結構。它們由堅硬的物質組成,骨骼肌附著在上面。它們由嵌入一層緻密蛋白質和礦物質中的活細胞組成。骨骼的主要功能是支撐身體的重量。骨骼與肌肉一起保持良好的姿勢,控制身體的運動。如果沒有骨骼,收縮的肌纖維將無法讓您站立、坐下、行走或跑步。
骨骼中含有兩種形式的組織。緻密(堅固)骨骼比較堅固,位於外表面。海綿狀(松質)骨骼位於骨骼內部。骨骼由鈉、磷、鈣和其他礦物質以及蛋白質膠原蛋白組成。骨骼起源於軟骨,透過稱為骨化過程緩慢轉化為骨骼。
骨骼還在充滿黃色骨髓的區域儲存脂肪、礦物質和脂類。紅細胞、白細胞和其他血液成分是在骨骼中的紅色骨髓中產生的。
骨骼保護身體的不同器官。以下是身體中最重要的骨骼及其功能
- 頭骨保護大腦,並形成我們臉部的形狀。
- 肋骨保護心臟、肺臟、肝臟和脾臟。
- 脊髓是大腦和身體之間資訊傳遞的通道,由脊柱或脊柱保護。
- 骨盆保護膀胱、腸道和生殖器官。
人體有 600 多塊肌肉。肌肉占人體重量的 50%。每塊肌肉都透過結締組織附著在兩塊或更多塊骨骼上,並且它們傾向於成組或成對地起作用。當個體肌肉收縮時,對側肌肉通常會放鬆。
人類有三種不同的肌肉。
- 心肌位於心臟腔壁。它們是不隨意肌。它們有規律、強有力的收縮迫使血液從心臟中流出,從而使心臟跳動。
- 平滑肌或不隨意肌也由纖維組成。這些肌肉看起來很光滑,由神經系統控制。平滑肌的例子包括胃壁和腸壁,它們有助於分解食物並將其透過消化系統移動。
- 骨骼肌,也稱為隨意肌,附著在骨骼上,主要在手臂中。它們也被稱為橫紋肌,因為它們由纖維組成。這些肌肉將骨骼緊緊地連線在一起,提供身體形狀,並幫助進行日常運動。
關節使骨骼靈活;當兩塊骨骼相遇時就會發生關節。肌肉拉動關節,使我們能夠運動。
關節根據它們產生的運動進行分類。
- 不動或纖維性關節不會移動。例如,頭骨由骨板組成,這些骨板必須穩定以保護大腦。在這些骨板的邊界之間是纖維組織的關節。纖維性關節還將牙齒固定在頜骨中。
- 部分可動或軟骨關節稍微移動。脊柱中的骨骼由軟骨連線在一起。脊柱中的每塊骨骼都相對於彼此移動,並且這些運動共同賦予脊柱靈活性。
- 自由活動關節是身體的主要關節,通常位於肩膀、肘部、手腕、臀部、膝蓋和腳踝。它們朝不同的方向移動。它們充滿了滑液,一種潤滑劑,有助於關節自由移動。
有三種類型的自由活動關節在隨意運動中發揮著重要作用。
- 鉸鏈關節允許在一個方向上運動,例如膝蓋和肘部。
- 球窩關節允許自由運動,例如臀部和肩膀。
- 樞軸關節允許旋轉運動,例如頭部從一側到另一側的運動。
- 滑動關節允許骨骼在關節平面上任何方向上相互滑動,例如手腕和腳踝的骨骼。
- 鞍狀關節允許在兩個方向上運動,例如拇指。
即使您沒有運動,您身體各處的肌肉仍然在規律地工作。肌肉使您的胸部在您呼吸時膨脹和收縮。它們還使您的心臟跳動,以及您的血管控制血液在您身體中的壓力和流動。
當您坐著、行走、跑步、大笑、說話和鍛鍊時,您的肌肉正在工作以幫助您完成所有這些活動。您肌肉做出的動作受神經系統的控制和引導。如果您想移動身體的任何部位,您的大腦會向肌肉傳送資訊。當您跑步時,許多肌肉必須有節奏地工作。您的肌肉可以拉動骨骼,但它們無法將骨骼推回原始位置。
通常,骨骼肌透過肌腱附著在兩塊骨骼上。肌腱是緻密規則結締組織的強壯帶,它們將肌肉牢固地附著在骨骼上。當您晃動手指時,您可以看到肌腱在您的手背上移動,因為它們在起作用。為了產生運動,它們將肌肉的張力傳遞到骨骼。
筋膜是一種柔軟、薄而像果凍一樣的膜,它與整個身體的骨骼、肌肉、肌腱、神經、血管和器官融合在一起。它支撐並連線不同的身體部位。
骨骼透過稱為韌帶的長而纖維的帶牢固地固定在一起。韌帶使骨骼穩定,並透過將骨骼固定到位來支撐關節。
雖然骨骼很堅固,但它們也會斷裂。肌肉會變弱,關節(以及肌腱、韌帶、筋膜和軟骨)會因損傷或疾病而受損。以下是一些會影響肌肉、骨骼和肌腱的疾病。
- 關節炎是關節的炎症。患有這種疾病的人會在受影響的區域感到腫脹和疼痛,並且他們通常難以移動。
- 骨折是指由於強烈衝擊而導致骨骼斷裂。骨骼骨折後,新鮮的骨細胞會填補間隙並修復斷裂。
- 骨質疏鬆症是指骨組織變得易碎、細弱和易彎曲。骨骼容易斷裂,脊柱開始分解和塌陷。定期鍛鍊和攝入大量鈣有助於避免在以後的生活中患上骨質疏鬆症。
- 脊柱側彎是一種會導致脊柱異常彎曲的疾病。每個人的脊柱都允許一定程度的彎曲,這對運動和其他活動是必要的。
- 扭傷和拉傷是由韌帶過度拉伸或部分撕裂引起的。拉傷通常發生在一個人在沒有透過熱身運動準備肌肉的情況下進行劇烈活動時。另一方面,扭傷通常是由於受傷造成的,例如腳踝或膝蓋扭傷。
- 肌腱炎是一種常見的運動損傷,發生在過度使用肌肉之後。肌腱會腫脹,這可能會很痛苦。
- 定期鍛鍊可以使骨骼和肌肉保持強壯。步行,慢跑