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骨骼的基本結構

作者:由 阿陽 發表于 體育時間:2022-07-06

骨組織為最堅硬的結締組織,由骨細胞及基質構成,基質的基本成分是膠原纖維和鈣鹽。骨結構有骨皮質和骨松質之分,兩者的差別在於空隙或非礦化組織所佔比例。

骨的化學成分分為有機物和無機物兩類。成人骨中有機物約佔28%,主要為骨膠原;無機物約佔72%左右,其中主要是水(約佔50%左右)和鈣鹽(主要為磷酸鈣、碳酸鈣等,約佔20%)。骨的物理性質由其化學成分所決定,主要表現為硬度及彈性兩方面。骨的硬度主要與鈣鹽沉積的量有關,有機物骨膠原則賦予骨的彈性。

骨的化學成分隨年齡增長而發生變化,物理性質亦有不同。兒童、少年骨內有機物較多,有機物與無機物之比達1∶1左右,故硬度較小、彈性大,不易發生骨折,但易變形,或發生關節脫臼;成年人骨中有機物與無機物之比大約為3∶7;老年人骨內無機物含量更多,有機物與無機物之比甚至可以達到2∶8,所以老年人骨骼彈性減小而脆性增大,故骨折的可能性較大。

二、應力變化對骨結構的影響

骨的抗壓應力的強度最大,有報道,成人皮質骨的極限壓應力為200MN/m2,抗拉應力和剪應力的強度較低,三者的比例約為3∶2∶1。骨彈性係數較好,大於硬質木材。

1。運動應力對骨代謝的影響

長期運動可使皮質骨增厚,骨小梁排列更合理。應力(負重或運動)刺激能加速骨折後骨痂形成,防止鈣鹽的流失。運動對骨代謝影響的機制,主要有以下三個方面:

第一,運動使骨組織血流量增加,同時促使成骨細胞活動增加;

第二,運動缺乏使骨內血流量下降,血液傾向酸化,導致鈣溶解流失;

第三,運動及負重時應力負荷,使含有結晶結構的骨組織因壓電效應而產生微弱的負電位,使帶正電荷的鈣離子易於結合沉著。

2。不同專案對骨的影響

不同專案對骨的影響不同,如跳躍專案運動員和舉重運動員的脛骨均發生適應性變化,但跳躍專案運動員是脛骨前緣骨壁增厚非常顯著,而舉重運動員則是股骨內側壁增厚非常顯著。又如拳擊運動員和體操運動員,二者在手骨某些尺度的變化上有區別。體操運動員是掌骨(在支撐中)或指骨近節(在單槓懸垂)承受負荷,拳擊運動員則是掌骨頭和指骨頭近節的底部承受負荷。因此,拳擊運動員的骨骺變化較大,而體操運動員則是骨幹部變化較大。

少兒時期骨的新陳代謝旺盛,這時期進行合理的體育鍛煉和適當的勞動,對骨的生長髮育有著良好的作用。研究結果表明,對長骨施加適當的縱向壓力,有利於骨維持正常的礦物質代謝,而體育活動恰能在垂直方向給骨以負荷,這對骨鹽的增加有重要意義。相反,不適宜的、強度過大的訓練,骨形態和結構就便會向不正常方向發展。

3。制動作用與疲勞性骨折

骨骼系統有充足的強度貯備。但是,外傷後長時間制動,會引起骨鈣磷的流失,使骨的強度顯著下降,易發生再次骨折或撕脫骨折,須予特別注意。

長時間、單一方向的應力作用,如長途行走或長跑等多次反覆的應力負荷,可引起骨組織的微小骨折,這種微小骨折的發生速度超過修復速度時,可積累而引起疲勞性骨折。

三、骨折與癒合

骨質連續的斷裂即稱為骨折。在劇烈運動中,特別是對抗性較強的運動中,骨折並非罕見。

1。發生機制與臨床表現

骨折可以由肢體受到直接或間接暴力所引起,也可以由於肌肉的強力收縮引起肌肉起點或止點處的骨質被拉下一塊而造成撕脫性骨折。

骨折的臨床表現較為清晰,外傷發生時,一般會感到骨的斷裂聲,區域性出現疼痛、腫脹、畸形。骨折瞬間由於突然的暴力引起末梢神經暫時性抑制而麻木,疼痛可以很輕甚至不感覺有疼痛,所以骨折多在數分鐘後疼痛逐漸加重。骨折後發生內出血也有一個時間過程,並且腫脹也是逐漸加劇的,但肢體畸形包括成角、旋轉或縮短則是立即出現。合理的區域性檢查對骨折確診具有非常重要的意義。

疑有骨折發生時,應進行常規X線檢查,一般都能確診並可以瞭解骨折的型別、骨折線走向,以便分析暴力來源和選擇治療手段與方法。然而亦有一些例外,如腕部舟狀骨骨折,急性期X線檢查骨折線常不明顯,也不能確診,而且其症狀與體徵往往也是緩慢出現,常被忽視。

2。治療與癒合

骨折的治療依靠及時、明確的診斷。由於運動員一般情況良好、身體健康,所以在治療中應儘可能選用最好的治療手段,不必像對待一般病人那樣要考慮病人的體質是否合適。

骨折後的癒合過程在前1~2周為纖維連線階段,癒合組織表現出膠原組織的應力應變關係,3周左右無機成分開始積累,應力負荷能力迅速上升,4~5周骨痂趨成熟,應力負荷能力繼續上升,此時可以恢復體育運動。但一般認為,骨折後其拉伸及抗彎曲強度在15周後才可達正常水平,所以在癒合期中應避免過度彎曲及扭轉。

由於必須考慮到運動員骨折後在不久的將來恢復運動,那麼必須在治療的同時要進行嚴格的康復訓練。也就是康復治療對保持運動員處於良好的體力狀態、競技狀態具有極其重要的意義。例如,踝部的小片無移位骨折,一般需經石膏固定4周,那麼在整個治療期間,病人的另一下肢與兩上肢應進行積極的鍛鍊,其鍛鍊的強度和能量消耗應儘可能接近正常運動時的水平。同時應注意避免傷肢肌肉的廢用性萎縮的發生,還須注意飲食營養,但不能使體重增加。

標簽: 骨折  應力  運動員  對骨  負荷