· 弹性蛋白纤维,顾名思义,本质上是有弹性的。这些纤维能抵抗牵伸力(张力),但在处于拉长的情况下会更有的弹性。由于它们能使组织在断裂之前大幅度弯曲,所有可以有效防止损伤。

② 基质

胶原蛋白和弹性蛋白纤维嵌在一种被称为 基质的 饱和水中 。基质(图2.15)主要由糖胺聚糖、水和溶质组成。这些材料的组合允许身体的许多纤维存在于充满液体的环境中,这在整个生命周期中分散了影响关节的数百万个重复的力。

图2.15 关节（透明）软骨基质的组织结构、交错的胶原蛋白和水充满了基质中的大部分空间

③ 细胞

关节结缔组织内的细胞主要负责维护和修复构成关节的组织。特定类型组织的细胞类型有助于确定该组织的特性。

二、结缔组织的类型

一般来说,根据关节的结构,结缔组织可分为 4种基本类型:致密不规则的结缔组织、关节软骨、纤维软骨和骨。表2.2总结了这些组织的基本结构和功能。

三、功能考量

① 肌腱和韧带:支持关节结构

肌腱和韧带的纤维组成非常相似;然而,韧带内纤维的排列与肌腱不同。这两种不同组织独特的纤维结构有助于说明每种组织的主要功能。

肌腱连接肌肉和骨骼,帮助肌肉力量转化为骨骼运动。这些组织主要由相互平行排列的胶原纤维组成(图2.17A)。这种平行的排列使肌肉力量高效地传递到骨骼,同时以最小的肌肉能量损耗使关节运动。

图2.17 肌腱和韧带的纤维组织。

（A）肌腱中的胶原纤维束平行排列，以有效地传递肌肉力量

（B）韧带的胶原纤维束成十字形交叉排列，承受来自个个方向的拉力

此外 , 韧带连接 骨与骨,其功能主要是通过抵抗内力和外力来维持关节的结构。韧带的胶原纤维成不规则的交叉排列(图2.17B)。这种纤维的排列可使韧带能承受来自几个不同方向的拉力,同时保持关节的完整。

② 关节的主动稳定性

骨骼的构造和韧带网络通常为关节提供了大部分的 静态稳定性。然而,很多时候需要额外的稳定性,特别是当一个身体节段移动时。这种额外的 动态稳定性是由作为关节的主动稳定器的肌肉来提供的(图2.18)。

图2.18 右肩关节后面观，肩关节的主动动态稳定肌是冈上肌、冈下肌和小圆肌

关节仅有被动稳定结构(如韧带)是不够的,许多 康复计划通过训练关节的支持肌以增加稳定性。虽然肌肉不能像韧带一样对潜在的破坏性外力做出快速反应,但肌肉可以有渐进和可控的反应力。

③ 制动对关节结缔组织的影响

结缔组织可保护、支持和维持 关节的完整性。通过正常的身体活动,结缔组织接受并抵抗施加在肌肉骨骼系统上的正常范围的力。然而,如果一个关节处于静止状态,如长时间在卧床休息或关节重建术后关节结缔组织的 整体 僵硬度可能会显著增加,这些组织承受力的能力则会下降。

为了促进骨折等损伤后的 愈合,将关节固定一段时间可能是必要的;然而,这可能使相应关节在之后更容易受伤或不稳定。康复计划包括尽快恢复负重和针对性的肌力训练项目,这有助于恢复结缔组织的力量和关节稳定性。

思考

♦ 长期制动和高龄:不同人群的结果比较

长期制动的生理效应和高龄的生理效应非常相似,特别是在结缔组织方面。

高龄和长期制动的人,其关节周围结缔组织有 三种常见的变化。这三种相互关联的变化,如果严重的话,可能会在这两类人群中造成类似的损害。

① 组织无力

当组织变弱时,撕裂和微创伤会累积并显著降低关节抵抗外力的能力。这可能导致异常的姿势,因为人体开始采取异常的姿势来稳定一个特定的关节、区域或身体节段。

② 组织脱水

组织脱水会导致组织无力、僵硬,或者两者兼具。基本上,基质中的水是用来帮助结缔组织吸收和分散通过关节上的力。如果结缔组织脱水,关节纤维(无水)的结构很可能受伤。

透明软骨和关节软骨通常都含有大量水分。这些组织的脱水可能会显著减少关节空间和弱化分散关节压缩力的能力。因此,严重的脱水可能导致骨对骨的压迫,最终导致关节炎、骨赘,甚至骨折。

③ 组织僵硬

组织僵硬被认为是在这两种不同的人群中所观察到的关节活动范围减小的主要因素。这是在临床上很重要的发现,因为活动范围的减小会导致关节挛缩和姿势异常。因此,这些损伤会引起姿势适应和组织缩短的恶性循环,从而可能导致功能受限,甚至失能。临床医生试图通过促进早期恢复负重活动、主动和被动活动范围训练、功能训练和患者教育来阻止此类恶性循环的发生。‍

总结

人体有许多不同类型的关节,各有其特定的功能。关节的活动范围和相对稳定性 不仅取决于其 骨骼结构, 还取决于周围的 肌肉和 结缔组织的状况 。通过对关节结构和功能的研究,我们发现关节的稳定性和灵活性之间必须互相平衡。

例如,肘(肱尺)关节是非常稳定的。它的骨骼构造和韧带网络为关节提供了充分的支持。然而,肘关节的稳定性是以牺牲灵活性为代价的,它只能在1个平面内活动。

相比之下,盂肱(肩)关节的球窝结构和相对松弛的韧带网络允许其有3个平面大范围的运动。由于这种构造, 盂肱关节是人体 最不稳定的关节之一 ,也因此很容易受伤。为了降低盂肱关节固有的不稳定性,在其大的活动范围中,身体会利用肌肉力量来维持关节的动态平衡。

最后,请记住身体的每个关节都必须在 灵活性和 稳定性之间找到平衡，才能正常工作。

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本文知识来源：《基础肌动学》—第3版简体中文

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