运动解剖学学习笔记2-躯干
本篇认识躯干部分的骨骼和肌肉,包括脊柱、骨盆、肩胛骨,以及肩、胸、腹部的肌肉。
1. 脊柱
躯干的运动以及躯干对神经所起的传导作用都与脊柱密切相关,因此先从脊柱开始看起。
脊柱是由很多骨骼组成的管状结构,从上到下分为颈段、胸段、腰段、骶骨和尾骨五部分,如下图所示,总体来看,脊柱一共有四个生理弯曲,颈曲凸向前,胸曲凸向后,腰曲凸向前,骶曲凸向后,从上到下,呈一种逐渐增大的态势。
组成脊柱的主要骨骼是椎骨,由两个主要部分组成:椎弓和椎体,结构如下图所示。各椎骨之间通过三个关节相连,椎体部分通过椎间盘相连,椎弓部分则通过两个对称的关节突关节相连。
椎间盘在运动中起着缓冲器的作用,由外层犹如洋葱片一样呈同心圆状排列的纤维环和中心含水较多(实际上是胶状黏液)的髓核组成。我们做不同方向的运动时,髓核的状态如下图所示,任意方向的运动都会使髓核向相反方向滑动,此时纤维化呈紧张状态,如果长时间维持该状态,就可能致使纤维环老化并出现裂缝,髓核得液体就会由裂缝中流出,这就是椎间盘突出。可以注意到,椎间盘的位置使得它无论处于静止还是运动状态,都容易出现被过度挤压的情况,典型的如平时弓着腰久坐,后者俯身搬东西。
脊柱上有三条长韧带,如下图所示,为连续的带状结构,始于枕骨,止于骶骨,其它的韧带则都是不连续的,逐层分段附着在相邻椎弓的突起上面,上图中髓核受到挤压时,前纵韧带、后纵韧带和棘突上的韧带都会随之被拉紧或松弛。
2. 骨盆
骨盆是个环状骨质结构,由三部分组成:位于后部的骶骨、左右两块髋骨和一小节尾骨。
髋骨实际上到了成年期才会成型,成年期之前,其位置是髂骨、坐骨和耻骨三块骨头。从下图中我们可以认识髋骨的几个特征点,一个是最外层上缘的髂嵴,髂嵴最前部的髂前上棘甚至可以用手直接摸到,另一个是两块耻骨中间的一个关节,叫做耻骨联合,这个关节可以轻微的运动,比如滑动或扭转,妇女分娩时耻骨联合也可以轻度分离。还有一件事,男性与女性的骨盆是有一定差异的,男性的骨盆偏窄,女性的骨盆偏宽,所以在医疗技术不发达的古代用骨盆来判断女性是否容易生育还是有一定道理的,当然,现在就不需要抱有这种偏见了。
骶骨位于骨盆后部正中央,即两块髋骨之间,它呈倒三角形,由五块椎骨合并而成,脊柱部分已经见到过它。
尾骨是个三角形的小骨,由3-5块尾椎融合而成,但一般已经不能清晰的分辨出每块尾椎。
骶骨和髂骨都有两个耳状面,骶髂关节在此形成,使得我们可以做各种运动,同时,骶髂关节周围也有关节囊和韧带的保护。
3. 肩部关节与骨骼
由于肩部承担的主要作用是连接上肢和胸廓,因此肩部主要由三个关节组成:连接肩胛骨和锁骨的肩锁关节,连接胸骨和锁骨的胸锁关节,以及连接肱骨和肩胛骨的肩关节。
肩锁和胸锁关节
后部的肩胛骨、前部的锁骨和正前方的胸骨一同构成了上肢带,其中,锁骨是位于胸骨和肩胛骨之间犹如支架一样的圆柱形短骨,内侧与胸骨相连,外侧与肩胛骨相连。
锁骨的内侧端呈三角形棱柱状,和胸骨上部相切合构成了胸锁关节。胸锁关节属于鞍状关节,因此锁骨可以通过该关节做如下动作,这些动作在肩胛骨运动时自行发生。
肩胛骨是一个三角形的扁骨,有两面(前面和后面)、三个角和三个缘,此外,还有两个重要结构:喙突和肩胛冈。
肩胛冈下部有一个凸起,叫做冈结节,肩胛冈外侧逐渐变宽形成一个扁平的突起,即肩峰。肩锁关节正是由位于肩峰和锁骨外侧端的两个椭圆形关节面相连。
胸锁关节和肩锁关节一同加强了肩胛骨的运动性,使得肩胛骨能向多个方向运动,因此,以肩胸为一整个功能区,我们可以看到上提、下抑、外展、内收、旋内和旋外六种核心运动。
肩胛骨和胸廓之间存在一些滑动面,使得这些相对运动可以发生,比如,上提时肩胛骨轻微向前翻转,下抑时肩胛骨则平贴在胸廓上,内收运动中肩胛骨向脊柱靠近,外展则远离脊柱。
肩关节
肱骨是上臂的主要骨骼,其上方为肱骨头,和肩胛骨的关节盂相连,人们谈论肩部通常指的就是这一部分。
肩关节的关节囊附着在肩胛骨上,包裹在关节盂的四周。在前上部,它上至喙突,包含了肱二头肌长头腱。在肱骨上,关节囊附着于肱骨头的四周,形成诸多皱褶,下部尤为明显。肩部的关节囊和韧带组合较为薄弱,因此容易发生脱臼。
肩胛骨上,在肩峰与喙突之间呈紧张状态的韧带为喙肩韧带,作用是保护肩胛冈上的肌腱。但是,当肱骨上提超过一定限度时,该韧带会摩擦冈上肌腱。这时候,它反而成为肌腱劳损的罪魁祸首,能最大程度放松韧带的姿势(关节休息姿势)为上臂轻微前屈、外展和旋内。
4. 腰腹肌肉
脊柱腰段,即腰椎部分,共五节,有一个重要关节是腰骶联合,位于骶骨和第5腰椎之间。
腰椎侧面有两块重要肌肉,腰大肌和腰方肌,这两者协同作用完成腰椎的侧屈、前屈和对侧向同侧的回旋。
腹直肌位于腹部正前方,它的纤维呈纵向伸展,起于第5、6、7肋软骨及胸骨剑突,至于耻骨,肌腱相交呈现出各种方形的切块,也是它的典型形态。腹直肌的作用是收缩使胸骨接近耻骨,当然,反过来也可以使耻骨接近胸骨,因此这两种动作可以有效训练到腹肌。
腹肌还包括深层的延伸至腹部两侧甚至后面的肌肉,其中,腹横肌位于最深处,它的纤维呈环状,在收缩过程中使得腹部直径变小。如果保持椎骨固定,腹横肌收缩引起收腹运动,如果以腹前筋膜为定点,则会引起腰椎前凸,因此,腹式呼吸可以锻炼到腹横肌,短促的呼吸乃至咳嗽可以感觉到腹横肌的强烈收缩。
腹内斜肌的肌纤维呈扇形走向,单侧腹内斜肌收缩可以使得躯干向同侧侧屈和回旋,两侧肌肉同时收缩可以使躯干前屈,因此,卷腹和侧屈动作都可以锻炼到它。
腹外斜肌同样位于两侧,肌纤维呈扇形走向,如果一侧肌肉收缩,使躯干向同侧侧屈和向对侧回旋,注意,这里是向对侧回旋,这是由肌纤维走向决定的,如果两侧肌肉同时收缩,它使躯干前倾,因此,仰卧对焦伐木之类的动作可以有效训练腹外斜肌。
5. 胸部肌肉
脊柱胸段由12块椎骨组成,称为胸椎。后部的胸椎、侧面的肋骨以及前部的胸骨则一同组成胸廓。
胸廓前面的扁骨为胸骨
肋骨是细长的弓状扁骨,这种形状也使它具备完成呼吸运动的伸缩性,如下图所示,呼吸过程中肋骨的运动会改变胸廓的直径,吸气肋骨上升而胸廓增大,呼气肋骨下降而胸廓减小。另外,随之年龄的增加,肋骨与胸骨相连的肋软骨的弹性会减小,从而致使胸廓的运动性减弱。
一些深层的胸肌如下所示,表层的大肌群将在之后介绍
在胸廓内部,还有一种扁薄阔肌,它向上汇集成一个穹形屋顶,这就是膈。
膈是主要的吸气肌,它和腹肌一起参与呼吸运动,注意,从力学角度看,躯干的胸部和腹部是完全不同的,胸部可比作一个可变形且可压缩的液体箱,腹部则是可变形而不可压缩的液体箱,膈犹如一个气门,在两个箱之间来回移动,这三部分协作完成如呼吸、发声、喊叫、咳嗽、排便、分娩和打嗝等活动。
当我们吸气时,膈收缩下降,从而使胸廓体积垂直增大,肺将通过中间媒介胸膜感应到这种变化,于是肺内会产生负压及对空气更多的需求,从而引起吸气。
呼气则分两种,静态呼气是通过肺部组织的弹性回缩实现的,这部分组织在吸气时被拉伸,肺的回缩产生肺内压,使得肺中空气排出,但无法彻底排空。深呼气则是呼气肌作用的结果,此时胸廓被拉低,肺内压增大,从而使更多的空气被排出,但值得注意,无论深呼气的力量有多大,总是有一定体积的空气留存在肺中,称为残气量。
前锯肌
首先是前锯肌,它位于胸廓一侧(上臂下方),起于肩胛骨深面,沿内测缘缠绕到肋骨前外侧,逐渐变宽并形成一些肌束,附着在前10块肋骨上。
以肋为定点,前锯肌的作用是稳固肩胛骨使其紧贴在胸廓内侧缘,比如,在俯卧撑运动中,有无前锯肌的区别如下。固定的肩胛骨是上肢所有力量运动的必备条件,这有赖于前锯肌和中斜方肌的共同作用。另外,前锯肌上部肌纤维可以将肩胛骨向外牵拉(外展),上臂向前推这一动作可以有效说明这一点。前锯肌的下部肌纤维则可以在以肩胛骨为定点时提升位于中部的肋骨。
锁骨下肌和胸小肌
锁骨下肌起于锁骨下面,至于第1肋骨及第1肋软骨,它的功能是拉低锁骨。胸小肌则起于第3、4、5肋,向上治愈喙突,若以肋骨为定点,它的作用是向前内下方牵拉喙突,即肩关节上提动作,若以肩胛骨为定点,它的作用是提升肋骨。
肩胛提肌和棱形肌
肩胛提肌起于肩胛骨上角,至于前四块颈椎的横突处,若定点为颈椎,作用是提升肩胛骨,使其旋内,若定点为肩胛骨,作用是使颈部向同侧侧屈。棱形肌为扁机,位于脊柱和肩胛骨之间,起于肩胛骨内侧缘,止于第7颈椎至第4胸椎之间的棘突,若定点为脊柱,作用是使肩胛骨做内收与旋内运动,若定点为肩胛骨,作用是向两侧牵拉胸椎。
斜方肌
斜方肌覆盖了颈后及背部两肩胛骨之间的肌肉,形成了宽阔的表层肌肉。它起于枕骨基底部,一直延伸到第10胸椎的棘突,三束肌纤维分别至于三个部位,其中,斜方肌上束至于锁骨后缘(外1/3处)及肩峰处,肌纤维向外下斜行,中束至于肩胛冈,肌纤维呈水平走向,下束至于肩胛冈内部(冈结节处),肌纤维向外上斜行。
以脊柱颈胸段为定点,斜方肌的三个肌束具有内收功能,向背正中线方向牵拉肩胛骨,另外,斜方肌上束还可以上提肩胛骨,下束可以下拉肩胛骨,均使其向旋外转。当上肢悬空运动时(例如:敲打键盘的工作),上斜方肌可能发生“过劳”现象。
肩胛骨六种运动涉及的肌肉如下图
胸大肌
胸大肌是我们最常说的胸肌,它附着于锁骨(前缘内侧2/3处)、胸骨以及第1~6肋软骨与第7肋骨,之后肌纤维集中扭转形成肌腱,止于肱骨结节间沟外侧嵴。
若以胸廓为定点,胸大肌可以使上臂内收并且旋内,但上下部肌纤维有所不同,上部肌纤维做前屈动作,直至胸大肌成60°夹角,下部肌纤维使其恢复到0°夹角。
若以肩为定点,上部肌纤维拉低锁骨,下部肌纤维为吸气肌。而若肩关节固定且伴随上臂前屈,所有肌纤维均为吸气肌。
6. 肩部肌肉
肩胛下肌
肩胛下肌起于肩胛骨前面,向肩胛骨外角集中,在此形成一块肌腱,,止于肱骨上部的肱骨小结节,它的主要作用是将上臂拉向胸部。
冈上肌和冈下肌
冈上肌起于冈上窝,形成一块肌腱,穿过由肩峰、喙突以及韧带组成的穹形间隙,然后止于肱骨大结节最高点,主要作用是使上臂外展,但需要和三角肌协同作用。
冈下肌起于冈下窝,经过肩关节囊,止于肱骨大结节、岗上肌的后面,其作用是使肱骨旋外,并少量地参与外展运动。
小圆肌和大圆肌
小圆肌起于冈下窝,沿肩胛骨外侧缘跨过肩关节后方,止于肱骨大结节、冈下肌后面,它的作用是使肱骨旋外。
大圆肌起于肩胛骨外侧缘,向外上方走行,止于结节间沟,主要作用是使上臂旋内、内收和后伸。
喙肱肌
喙肱肌起于喙突,止于肱骨内侧面,作用是使上臂屈或内收。
背阔肌
背阔肌起于第7胸椎至第5腰椎、骶正中嵴以及最后四肋,其肌纤维向肩部集中拧成一束,最后止于肱骨结节间沟内腱膜。若以肩部为动点,其作用是使上臂旋内、内收和后伸,若以肱骨为定点,两侧背阔肌同时收缩,则使脊椎胸、腰段后伸。
三角肌
三角肌位于表层,构成肩部轮廓,由三个肌束组成,
肩关节的各种运动涉及的肌肉如下图