第2章 人体的运动系统(1)

我们每天在生活、学习中都需要做出成千上万个动作。

听到闹钟声，我们起床穿衣；坐到饭桌前，我们端起饭碗用筷子向嘴中送饭；走在上学路上，我们大踏步雄赳赳地前进；体育课上，我们更是生龙活虎，跑、跳、投……所有这些动作之所以能做出，是因为有运动系统执行了我们大脑发出的“要做动作”的指令。运动系统就是人体运动的执行系统。

同学们见过“提线木偶”吗？“木偶”的腿、胳膊都是一节一节联结在一起的，每一节上的一端穿上线绳，线绳的末端套在操纵者的手指上。当操纵者想让木偶作出抬手拍头这一动作时，就会提起相应的线绳，拉动木偶的手伸向头部。如果操纵者操作熟练，做得精细的木偶（它的身上往往牵出许多条线）可以做出跳、蹦、拳打脚踢等很多模仿人的动作，甚至还能做出哭、叫的表情呢。人体的运动系统有些像“提线木偶”，也是由一节一节被称作骨节的东西联结而成，做动作也是有力量在拉动骨骼伸展移动，但不同的是，这些拉动力量的发出并不来自外界的绳线，而来自骨头上的肌肉，发出拉动力量与否也不受外在命令的支配，而是人自己大脑通过神经加以操纵。

下面，我们就看一看人体的运动系统是怎么组成的，以及它为什么能做出如此多的复杂的动作。

运动系统由骨、骨连结和骨骼肌三部分组成。我们为大家一一介绍。

人体的坚实框架——骨

正如万丈高楼需要有钢筋水泥框架才能巍然耸立，我们的躯体也需要有一套坚实的“框架”来支撑。这个“框架”就是一副结构完备的骨骼。我们身体的长高，我们做出千姿百态的动作和表情，都离不开这副骨骼的参与。

一套完备的人体骨骼，分成头骨、躯干骨和四肢骨三个部分，由206块独立的骨头联结而成。①头骨，包括颅骨、面骨、听骨和舌骨，大大小小共有29块。颅骨非常坚固抗打击，主要职能是保护人体最重要的器官——脑，还协助咀嚼食物、发音和收听声音。②躯干骨，俗称脊梁骨。它包括由26块椎骨相互连结而成的脊柱，纵贯身体胸部、腰部直至骶部。脊柱在胸部与肋骨、胸骨相互组合形成胸廓，用以保护心、肺等重要脏器，如果没有胸廓的保护，没准一个足球射到你胸前就会把心脏撞伤。脊柱的椎管内容纳着白色、粗约1.3厘米的脊髓，脊髓就像是传输信息、命令的“通讯电缆”，负责上下传送信息和指挥简单的反射活动，它属于神经系统，受到脊柱的严密保护。脊柱的主要功能是在人做各种动作时支撑身体的大部分重量。人的体重有几十甚至上百公斤，并不粗壮的脊柱是怎么承载这么重的重量的？这有赖于它的两个生理构造特点：一个是椎骨与椎骨之间配备着叫做椎间盘的缓冲垫，像柔韧、富有弹性的橡皮垫，可以大大缓冲椎骨间的撞压，也可以大大减少脊椎骨之间的摩擦。另一个特点是生理弯曲。从侧面看，脊柱在颈、胸、腰、骶段部位各出现一个弧状弯曲，即颈曲、胸曲、腰曲和骶曲。有了这种体形结构，人笔直站立或跑、走、跳时对脊柱产生的震动，可以得到相当的缓解。对了，脊柱的生理特点还导致了人的身高早上高晚上矮的有趣现象。每一个脊柱骨之间要承受约45千克的震荡压力，在长时间直立中椎间盘一直受到体重挤压。一天下来，长约70厘米的背柱会变短2～3厘米，于是人的身高也相应变矮。③四肢骨。它分为上肢骨和下肢骨。上肢骨分为指骨、掌骨、腕骨、尺骨、桡骨、肱骨，下肢骨分为趾骨、跗骨、腓骨、胫骨、股骨等。

人体的206块骨头虽然都被称作骨头，但按形态、作用一般可分为4种不同类型：长骨、短骨、扁骨和不规则骨。长骨与短骨主要存在于人的四肢骨中。长骨的长与宽比例相差在5～10倍以上，上肢骨中的尺骨、桡骨，下肢骨中的股骨都属于这一类型。短骨的长与宽比较接近，上肢骨中的腕骨，下肢骨中的跗骨都是典型的短骨。扁骨形状扁扁的，有的扁而曲，有的扁而长，扁骨在人体中分布最广，头部的颅骨、胸部的肩胛骨和肋骨等都属此类。

还有一类叫不规则骨，它们的形状没有统一规律，在体内分布并不多，但却是一些发挥着重要而巧妙作用的地方。如组成脊柱的脊椎骨，如耳朵里发挥着放大振动和传导振动作用的3块灵巧奇特的听小骨。

骨能造血吗

开始已经给大家介绍了人体骨骼的构成和骨的种类，让我们再看看骨的内部结构。

骨由骨膜、骨质和骨髓构成。如果我们取一块新鲜的长骨进行观察，可以用肉眼看到，骨的最外面有一层结缔组织膜，这叫做骨膜，骨膜内丰富的血管为骨提供营养。再把长骨纵向锯开，从剖面上观察骨的内部，能看到两种骨质：位于长骨两端，结构疏松，呈蜂窝状的是骨松质；集中在长骨骨干、致密坚硬的是骨密质。骨的中央是骨髓腔，骨髓腔和骨松质的网眼里充满骨髓。短骨、扁骨和不规则骨也都包括这三种构成部分，只是分布与长骨不同。

说到这里，大家对骨应该有一定的认识，知道它坚硬，知道它的功能是保护体内脏器、支撑身体和协助运动，可是你知道吗，骨还是人体内重要的“造血机器”呢？

骨进行造血工作是在骨内的红骨髓中进行的。骨髓存在于骨的骨髓腔和骨松质内。人在胎儿和婴幼儿时期，各种骨头中的骨髓都是红骨髓，都有造血的本事，能源源不断地制造出各种血细胞。大约长到五六岁开始，长骨骨髓腔内的红骨髓逐渐变成了黄骨髓，并不断增加，成年后，骨髓腔内的红骨髓与黄骨髓平分天下，这时长骨骨髓腔就停止造血了。但是长骨两端骨松质中和扁骨、不规则骨的骨松质中的红骨髓，终生“兢兢业业”地造着血，完成满足人体血细胞生老病死的替代。另外，万一受伤大量失血，或患贫血症，长骨骨髓内有黄骨髓还可回复成红骨髓，重新进行造血，它就像平时休息特殊时期就会重新出油的油井，供给身体的特别需要。

身体长高是怎么回事

细心的小读者也许会问，我的身体一天天长高，是不是骨头生长的结果呢？是这样的。骨头在生长过程中会渐渐伸长、增粗，骨化变硬，随着这个过程，人的身体也就长高了。

由此我们可知，影响骨生长的因素也正是影响身高的因素。有哪些因素呢？父母的遗传，基因控制下的激素分泌，是影响身高的决定性因素。这些一般不是后天所能改变的。但是科学家经过研究发现，还有许多因素也在影响身高，而这些因素是人后天可以把握的。如营养的摄入，骨的生长需要养分，如果营养供应不足，骨的生长就会“难为无米之炊”。骨头的主要成分是钙，同学们处在长身体长骨骼的发育阶段，应当多吃含钙丰富的食物，还要多晒太阳。再如保证每天有充足的睡眠。人体的增高与生长激素的分泌量密切相关。后者分泌越多，身高增长越快。而生长激素的分泌在晚上睡眠状况下最旺盛。

少年朋友们如果睡眠不足，就可能导致生长激素分泌不足，从而对骨的生长和长身高产生不良影响。还有积极参加体育锻炼。同学们经常参加体育锻炼，骨生长所需的营养物质就会有更多被吸收到体内，促使骨长长，长粗，使身体长高。根据统计，同年龄同性别的青少年，那些经常锻炼的比那些很少活动的平均身高要多4～10厘米。同时，体育锻炼还能改善骨的结构，使骨更坚固，不容易被压断、折坏。

骨连结

人体有206块骨头，这些骨头形状各异，被大自然安排在人体的不同部位，那么它们相互之间是怎样联结在一起呢？

同学们注意过自行车的车架吗？它主要由横梁、斜梁等几条铁管焊接而成，这种焊接方式保证了车架的稳固抗压，是符合自行车的功能需要的。但是自行车的车把、车轮等处却不能简单地进行焊接，否则车把就不能灵活摆动，车轮也不能自由转动，自行车就谈不上“行”，而得靠人扛了。

可见，联结方式非常重要，并不是连在一起就万事大吉，适当的联结方式，就是该坚固处保证“稳如泰山”，该灵活处要能实现“游刃有余”，我们运动系统的骨头间的连结恰到好处地适合了不同部分的功能需要。下面让我们探个究竟。

骨与骨之间的连结叫骨连结。

骨连结的形式分为直接连结和间接连结两大类。

直接连结又分不动连结和微动连结。不动连结就是使骨与骨结合后彼此不能活动的连结。例如脑颅骨，彼此之间连结的边缘处有对应的锯齿状构造，相互咬合形成非常牢固的连结。要知道这种连结对于保护颅骨中的脑部至关重要，如果不是这种不动连结，颅骨之间可以相互移动，骨头就极可能损伤十分娇嫩易损的脑部。微动连结，这种连结方式下，被连结的骨头之间可以稍微活动些，例如椎骨之间靠椎间盘（软骨层）相连，这种连结远没有颅骨连结那么死板，椎骨间可以进行小范围的弯曲转动。这种能微动的连结也恰到好处地满足了人体脊柱的功能需要。如果采用不动连结，那种情况就好比现在给同学们的身体上沿脊柱方向绑上一根等长的竹竿，感觉怎么样？是不是转身、弯腰都很不方便。而假如采用了更为灵活的连结，脊柱就成了可弯曲的柳树枝，那肯定承担不起支撑人体重量的重任。只有这种既保持了相当的坚定性又带有一定灵活性的构造最符合脊柱功能的需要。

间接连结又称活动连结，也就是通常所说的关节，像肩关节、肘关节、膝关节等。这种连结是骨连结的主要形式，也就是说，大多数骨之间采用了这种连结。因此我们对它就多说几句。

关节的基本结构有关节面、关节囊、关节腔三部分。还有一些辅助结构，如韧带。

关节面是相邻两骨（也就是被关节连结的两个骨）的接触面，其中一个略凸或呈球形，叫关节头；另一个略凹，叫关节窝。关节头覆盖一层光滑的软骨，有减少两骨摩擦和减轻两骨撞击的作用，就好像两拳头对碰总有些痛，而带一层手套就大大减轻了这种伤害。

关节囊是由结缔组织构成的囊，它附着在关节面的周缘上，包围着整个关节。关节囊内层为滑膜层，能分泌滑液，以润滑关节面和关节囊，减少运动时的摩擦；关节囊外面一层是纤维层，较厚而且有韧性。关节囊外还有一些坚韧的韧带把两骨更牢固地联系起来。

关节腔是关节囊内两个关节面之间密封的空隙，腔内含有少量滑液，并且呈负压状态，因而能使关节的稳固性和柔韧性增强。

现在请同学们借助下面的操作想象一下关节的大体构造：取一个运动时常用的“护腕”，再取两根粗一些的树枝，把两根树枝一端相对，用护腕包在相连处，现在护腕就好像关节囊，而树枝相对的一端是关节面，护腕中的空间是关节腔。试一下，两根树枝是不是可以在护腕的包绕下改变夹角，进行伸展或转动？当然，这只是请同学们想象关节的大体形式，实际上中关节连结骨头可比护腕连结树枝连得牢固、灵活且长久得多！

现在我们知道，由于关节有具有弹性的关节软骨，关节腔还有滑液，关节囊松弛柔韧，所以关节连结骨头就能保护骨与骨之间在稳固不可分的前提下，同时做出较大范围的活动，像旋转、屈伸等等。

当然，关节连结骨头，并不能说关节带动骨头运动，它只是为骨头的“活动”提供了条件，至于动力来自何处，后面一部分马上就会为大家介绍。

少年儿童的关节，其关节软骨较厚，关节囊和韧带的伸展性大，因此关节活动的范围比成年人大一些，所以有些人小时候练两腿“劈叉”比较容易而长大后却再难做出这个动作，但同时少年儿童关节的牢固性也稍差，有时候用力过猛或不慎跌倒，可能使关节头从关节窝里脱出，这叫做脱臼。碰到这种情况也不要紧张，赶快请医生治疗，使关节复位，慢慢就会恢复的。脱臼后，脱臼部位往往出现肿胀、疼痛，并失去运动功能。这种情况下最好不要再让受伤部位活动，以免加重病势。避免脱臼的好办法，就是在进行剧烈的运动或劳动之前，先做好充分的准备活动。每次体育课前，体育老师都会带领同学们做准备活动，活动手腕、脚腕、膝关节、肘关节，其用意主要就在于不让同学们受伤。

此外，关节不稳固性和灵活性，并不是天生决定，要达到很理想的状态，往往离不开适当的锻炼和练习。像运动员、舞蹈演员的关节柔韧性，比普通人强许多，就是锻炼的结果。

人体的运动及骨骼肌

骨连结把零落的骨一块块连结起来，成为一幅坚实的骨骼系统，但只有这些，人依然还不能站立、行走、跑动。科学的认识是，人体运动，除了骨骼和骨连结，还必须有骨骼肌的“加盟”。每一个运动动作都必须有这三方面的协作，而这三方面所起的作用并不相同。

骨骼肌附着在骨头表面上，它的两端是白色肌腱，必定分别固定在不同的骨头上。骨骼肌的功能就是在神经系统的调节下，发生伸展或收缩从而拉动骨骼，产生各种动作，所以说骨骼肌是运动的发动机，是动力来源。在运动中，骨起着杠杆作用，关节是运动的枢纽，骨骼肌收缩或舒展，就有了动作。就好像一根橡皮绳的两端固定在不同的棍上，当橡皮绳收缩时，棍就作出“收”的形态。如果橡皮绳两端都附在一节木棍上，或者两节棍的连结处固定得牢不可移，或者橡皮绳不能伸或缩，只要有一种情况发生，两节棍都无法“活动”

。

所以说，运动是骨、骨连结、骨骼肌在神经系统“指挥”下共同协作的结果，它们三者共同成为“运动的执行员”。

大体掌握了运动是怎么进行，我们再来看看骨骼肌的情况。

人体骨骼肌共有600余块，约占体重的40%。

每一块骨骼肌都包括肌腱、肌腹两部分。肌腱是骨骼肌两端附着在骨头上的部分，前面讲了，一般骨骼肌两端的肌腱固定在不同的骨头上。骨骼肌的中间部分是肌腹。骨骼肌里分布着许多血管和神经。

骨骼肌与平滑肌、心肌虽然同属肌肉，都有收缩和舒张的功能，但它受人的意志的控制，也就是说，它听我们的“指挥”，而平滑肌和心肌均不受意志的控制，它们被称作不随意肌，你听说过谁在脑子里念“心脏停跳”结果成功的吗？

骨骼肌按部位可分为头颈肌、躯干肌和四肢肌三大类。