生物医学工程基础

♣定义：为了统一描述人体各部分以及各部分的相对位置关系，特规定一标准姿势，称为解♣剖学姿势：身体直立，面向前，两眼平视前方，两足并立，足尖向前，上肢垂于躯干两侧，手掌朝向前方。

♣运动系统的总论1、组成：由骨、关节和骨骼肌组成，约占成人体重的60%。

骨：在运动中，骨起着杠杆作用。

关节：关节是运动的枢纽。

♣骨骼肌：骨骼肌是动力器官。

2、运动的产生：骨骼肌附着于骨上，在神经系统支配下产生收缩与舒张，以关节为支点牵引另一骨改变位置，从而产生运动。

3、运动系统的主动部分：在神经系统支配下的骨骼肌。

运动系统的被动部分：骨和关节。

♣一、骨学♣组成：成人有206块骨，由骨连结相连，形成骨骼。

♣骨骼的功能：1）支持体重；2）保护内脏；3）赋予人体基本形态。

1、骨的分类♣根据骨在体内的位置：颅骨、躯干骨和四肢骨3类。

♣根据骨的发生：膜化骨和软骨化骨2类。

♣根据骨的形态：长骨、短骨、扁骨和不规则骨4类。

♣分层：骨膜内层和骨膜外层。

骨髓：充填在骨髓腔内和骨松质空隙中的松软的固有结缔组织，有红骨髓和黄骨髓两种。

（1）红骨髓：胎儿和幼儿的骨髓内含有不同发育阶段的红细胞和某些白细胞，呈红色称为红骨髓，有造血功能。

（2）黄骨髓：5岁以后，长骨骨髓腔内的红骨髓逐渐被脂肪组织所代替，呈黄色称为黄骨髓，失去造血能力。

6、颅骨1）颅骨的组成（1）颅骨由23块扁骨和不规则骨组成（中耳的3对听小骨未计入）。

（2）颅骨可分为上部的脑颅骨和下部的面颅骨，二者以眶上缘和外耳门上缘的连线为其分界线。

（3）脑颅骨构成容纳脑的颅腔；面颅骨围成眶腔、鼻腔和口腔。

♣颅盖骨的三个缝1、冠状缝：额骨与2块顶骨之间形成的缝。

2、矢状缝：2块顶骨之间形成的缝。

3、人字缝：2块顶骨与枕骨之间形成的缝。

2）新生儿颅的特征（1）脑颅比面颅大得多：胎儿时期咀嚼和呼吸器官的发育迟于脑及感觉器官的发育。

新生儿面颅占全颅的1／8，而成人为1／4。

（2）颅囟：新生儿颅顶各骨尚未完全发育，骨缝间充满纤维组织膜，在多骨交接处，间隙的膜较大，称颅囟。

♣前囟（额囟）：最大，位于矢状缝与冠状缝相交处，1个，在出生后l－2岁时闭合。

♣后囟（枕囟）：位于矢状缝与人字缝相交处，1个，在出生后不久闭合。

♣蝶囟：位于顶骨前下角，2个，在出生后不久闭合。

♣乳突囟：位于顶骨后下角，2个，在出生后不久闭合。

7、四肢骨的组成：包括上肢骨和下肢骨。

1）上肢骨（1）上肢带骨：肩胛骨2、锁骨2（2）自由上肢骨：肱骨2、尺骨2、桡骨2、手骨（腕骨16、掌骨10、指骨28）2）下肢骨（1）下肢带骨：髋骨2（2）自由下肢骨：股骨2、髌骨2、胫骨2、腓骨2、足骨（跗骨14、跖骨10、趾骨28）8、躯干骨的组成9、椎骨胸椎的一般形态结构：由前方的椎体和后方的椎弓组成。

1）椎体：椎骨负重的主要部分，内部是松质，表面是密质。

2）椎弓：呈弓形，由椎弓根和椎弓板组成。

（1）椎弓根：紧连椎体的缩窄部分。

（2）椎弓板：由两侧椎弓根向后内伸展形成。

♣11、肋1）肋的总论肋属于扁骨，由肋骨与肋软骨组成，共12对，分为真肋，假肋和浮肋。

（1）第1－7对肋的肋软骨借胸肋关节直接与胸骨连接，称真肋。

（2）第8－10对肋的借肋软骨与上位肋软骨连接，形成肋弓，称假肋。

（3）第11－12对肋前端游离于腹壁肌层中，称浮肋。

（4）12对肋的后端借肋椎关节与12块胸椎相关联。

（5）肋与肋的间隙称为肋间隙。

♣1）骨性胸廓各骨的连结（1）肋椎关节：肋骨后端与胸椎之间的关节，包括肋头关节和肋横突关节。

（1.1）肋头关节：肋头关节面与相应胸椎的上肋凹和上位胸椎的下肋凹形成的关节。

（1.2）肋横突关节：肋结节的关节面与相应胸椎的横突肋凹形成的关节。

（2）胸肋关节：由第1－7肋软骨与胸骨相应的肋切迹形成的关节。

（3）关节突关节：由相邻椎骨的上关节突和下关节突形成的关节。

♣13、脊柱1）组成：24块椎骨、1块骶骨和1块尾骨以及它们之间的连结。

♣（3）前面观椎体从上至下逐渐增大，至第二骶椎又迅速变小。

这是椎体的负荷由小到大，经骶骨耳状面借骶髂关节和髋关节将负荷传给下肢的反映，是人体直立所造成的不同于四足动物的一种表现。

♣脊柱的四个生理弯曲及其生理意义（1）四个生理弯曲：颈曲和腰曲凸弯向前；胸曲和骶曲凸弯向后。

（2）生理意义：颈曲支持头的抬起；腰曲使身体重心的垂线后移，以维持身体的前后平衡，保持稳固的直立姿势；胸曲和骶曲在一定意义上扩大了胸腔和盆腔的容积。

♣二、骨连结♣2、分类：直接连结和间接连结（关节）1）直接连结：两骨之间无间隙，不活动或仅有少许活动。

分三种类型。

（1）纤维连结：两骨之间借助纤维结缔组织连接起来。

有两种形式。

①韧带连结：如小腿骨间膜、前臂骨间膜、棘间韧带等。

②缝：如颅骨的冠状缝、矢状缝、人字缝等。

（2）软骨连结：两骨之间以软骨相连接叫软骨连结。

分两种类型。

（软骨组织属结缔组织的一种，由软骨细胞和间质构成，由于间质的成分不同，又分为透明软骨、纤维软骨和弹力软骨）。

①透明软骨连结：如长骨的骺软骨。

多见幼年发育时期，但随着年龄的增长，可骨化形成骨性结合。

②纤维软骨连结：如椎间盘和耻骨间盘等，能做轻微的活动。

关节的三个基本构造：关节面、关节囊、关节腔。

♣关节软骨的功能（1）使关节头和关节窝的形态更为适应。

（2）因软骨表面光滑，可减少摩擦，使运动更加灵活。

（3）软骨具有弹性，可承受负荷和缓冲震荡。

♣2）关节盘：有些关节腔内生有纤维软骨板，将关节腔分隔为上、下两部分，这个纤维软骨板称为关节盘。

如胸锁关节、颞下颌关节。

♣关节盘的主要功能（1）使关节头和关节窝更加适应。

（2）关节运动可分别在上、下关节腔进行，从而增加了运动的灵活性和多样性。

（3）具有缓冲震荡的作用。

3）关节唇：围在关节窝的周缘，由纤维软骨构成的环称为关节唇。

如肩关节、髋关节。

♣关节唇的主要功能（1）加深关节窝。

（2）增大关节面。

（3）增加关节的稳固性。

4、关节的运动：由关节面形态的复杂性、关节运动轴的数量和位置决定关节的运动形式和范围。

共有5种形式1）移动：一个骨关节面在另一个骨关节面的滑动。

2）屈和伸：指关节沿冠状轴进行的运动。

运动时，关节的两骨之间的角度变小称为屈，反之，角度增大称为伸。

3）收和展：指关节沿矢状轴进行的运动。

运动时，骨向正中矢状面靠拢称为收，远离正中矢状面称为展。

4）旋转：指关节沿垂直轴进行的运动。

分为旋内和旋外。

5）环转：关节头在原位转动，骨的远端作圆周运动，运动时全骨描绘成一圆锥形的轨迹。

环转运动实际上是屈、展、伸、收的依次连续运动。

♣ 3）肌的作用（1）对抗：围绕一个运动轴作用相反的两组肌叫做拮抗肌，但在运动时，一组肌收缩的同时，与其对抗的肌则适度放松并维持一定的紧张度，二者对立统一。

（2）协同：在完成一个运动时，除了主要的运动肌（原动肌）收缩外，尚需其它肌配合共同完成，这些配合原动肌的肌叫协同肌。

（3）共济：有一些运动，在原动肌收缩时，必须有另一些肌固定附近的关节，以防原动肌产生不必要的动作，这些不直接参与该动作而为该动作提供先决条件的肌叫做共济肌。

♣6）心间隔♣（1）心间隔包括房间隔和室间隔。

心内部被房间隔和室间隔分为互不相通的容纳动脉血的左半心和容纳静脉血的右半心。

每半心又分为心房和心室，故心有4个腔：左心房、右心房和左心室、右心室。

♣（2）房间隔：位于左、右心房之间，房间隔右侧面中下部有卵圆窝。

卵圆窝是胎儿时期卵圆孔闭合后的遗迹，形成于胎儿出生一年后，是房间隔最薄弱处，也是房间隔缺损的好发部位。

♣（3）室间隔：位于左、右心室之间，分为肌部和膜部两部分。

肌部：占据室间隔的大部分，较厚；膜部：位于心房与心室交界处，较薄，是室间隔缺损的好发部位。

♣7）心瓣膜心瓣膜是由心内膜向心腔内折叠而成，共4个心瓣膜。

（1）二尖瓣：左心房、左心室借二尖瓣相通。

（2）三尖瓣：右心房、右心室借三尖瓣相通。

（3）主动脉瓣：左心室借主动脉瓣与主动脉相通。

（4）肺动脉瓣：右心室借肺动脉瓣与肺动脉相通。

♣二、体循环（大循环）1、途径2、特点：路程长，阻力大，压力高，由左心室博出血液。

3、作用：完成物质交换，使动脉血变成静脉血。

三、肺循环（小循环）1、途径2、特点：路程短，阻力小，压力低，由右心室博出血液。

3、作用：完成气体交换，使静脉血变成动脉血。

♣动脉韧带：在肺动脉干分叉处稍左侧有一纤维性的韧带，连于主动脉弓下缘，是胚胎时期动脉导管闭锁后的遗迹。

♣动脉导管未闭：动脉导管若在出生后6个月尚未闭锁，则称动脉导管未闭，是最常见的先天性心脏病之一。

♣2、主动脉弓从右向左发出3大分支1）头臂干：为一粗短干，向右上方斜行至右胸锁关节后方分为右颈总动脉和右锁骨下动脉。

2）左颈总动脉3）左锁骨下动脉1）颈总动脉2）锁骨下动脉♣2、影响静脉血回流的因素1）体循环平均充盈压：当血量增多或容量血管收缩时，体循环平均充盈压升高，静脉回心血量增多。

2）心脏收缩力：心脏收缩力越强，射血时心室排空较完全，在心舒期心室内压就较低，对心房和大静脉内的血液的抽吸力也较大，回心血增多。

3）呼吸运动：吸气时，胸腔负压增加，胸腔内的大静脉和右心房更加扩张，有利于外周静脉的血液回流至右心房，呼气时相反。

4）骨骼肌的运动：肌肉收缩可对肌肉内和肌肉间的静脉发生挤压，使静脉血流加快，同时，静脉瓣使静脉内的血液只能向心脏方向流动而不能倒流，可使静脉回心血量增加。

5）体位改变：当人体立位时，由于重力作用，身体低垂部分静脉扩张，容量增大，回心血量减少。

3、静脉分为心的静脉、肺循环的静脉和体循环的静脉。

♣1）肺循环的静脉肺静脉起自肺门，向内穿过心包，注入左心房后部，将含氧量高的动脉血输送到左心房。

肺静脉：每侧两条，分别为左肺上静脉、左肺下静脉和右肺上静脉、右肺下静脉。

♣3）淋巴干：淋巴管汇合成淋巴干，包括左、右支气管纵隔干、左、右锁骨下干、左、右颈干、左、右腰干、1条肠干，共9条。

4）左（右）静脉角：由左（右）颈内静脉和左（右）锁骨下静脉在胸锁关节后方汇合成左（右）头臂静脉，汇合处的夹角称为左（右）静脉角。

5）淋巴导管：淋巴干汇合成2条淋巴导管，即胸导管和右淋巴导管，胸导管注入左静脉角；右淋巴导管注入右静脉角。

♣淋巴液的收集路径♣3）脊髓的内部结构（1）组成：灰质和白质。

在横切面上，可见脊髓中央管，围绕脊髓中央管周围是“H”形的灰质，灰质的外面是白质。

（2）灰质：在中枢部，神经元胞体和树突聚集的部位称灰质。

前部扩大为前角；后部狭细为后角。

（3）白质：在中枢部，神经纤维聚集的部位称白质。

（4）脊髓白质的三个索：白质借脊髓的纵沟分为三个索。

①前索：前正中裂与前外侧沟之间的白质为前索。

②外侧索：前、后外侧沟之间的白质为外侧索。

③后索：后外侧沟与后正中沟之间的白质为后索。

♣4）脊髓的被膜脊髓的表面有三层被膜，由外向内依次为硬脊膜、脊髓的蛛网膜和软脊膜，它们对脊髓起着营养、支持和保护作用。