第一章中医炁针对软组织的认识

第一节軟組織损伤总论

人体肌块根据其组织构造的不同，可分为三个类型。第一类为平滑肌，主要存在于内脏，亦叫做内脏肌；第二类为骨骼肌，存在于头、颈、躯干、和四肢，通常附于骨面；第三类为心肌，是心脏所特有的肌，只存在于心脏。在显微镜下观察心肌和骨骼肌都有横纹，称之为横纹肌。在生理机能上，心肌和平滑肌同属于不随意肌，它们受内脏神经支配，不接受意志的管理。而骨骼肌则受躯体神经管理，故称之为随意肌，他们的运动接受人的意志驱使。骨骼肌包括肌和腱两部分，故称之为肌腱。四肢的骨骼肌，包绕着肌束的结缔组织，为肌束膜。肉眼可见多个肌束集合在一起，形成肌块，其外覆有明显可见的结缔组织外膜，称之为肌外膜。肌束膜和肌外膜相连，骨骼肌通常与肌腱相连，每一块肌的形态各有不同，可分为肌头、肌腹和肌尾，其中间部位尚有肌门，加上供应他的神经、血管、淋巴管，形成了具有一定外形的成块肌。而人体的肌块共有块骨骼肌，约占人体体重的40%。肌块的大小、形态虽然不尽相同，但可以概括分为长肌、短肌、扁肌和环肌等（见下图）。长肌多位于四肢，收缩时可引起大幅度运动；短肌多位于躯干，肌纤维短而多，其运动幅度虽小，却有利于稳定关节的作用。扁肌薄而宽，多见于胸腹壁，对内脏有保护作用；环肌位于孔、裂的周围，有括约作用。

第二类，有2~3支血管供应，血管吻合支较少，例如：缝匠肌、股直肌、绳肌；第三类，单个动脉，没有侧支循环，例如腓肠肌、股中间肌。但以上各个供血类型，均在肌内形成巨大的毛细血管网（如下图）

每一个肌纤维都有运动和感觉神经支配。通常认为感觉神经纤维占40~50%，运动神经占50~60`%。运动神经的末梢和肌之间形成运动终板，即神经的肌接点。而感觉纤维则终止于肌腹或肌腱，其末梢神经接受痛觉、肌收缩或被运动牵张的刺激，反应给脊柱和脑。此外，还有交感神经纤维，分布到肌内的血管，司理血管的舒缩。如果肌失去或阻断神经支配，肌将失去收缩能力，继而发生肌变性，最后以结缔组织代替。人的肌失去神经支配在12个月内可以通过再生或者移植而恢复其肌的结构和功能。

运动神经元通过肌纤维内的运动终板（见下图）的链接而实现对肌运动支配。一个运动单位内可能有一至数百甚至数千各肌纤维，通常有个左右。但是，这众多属于同一运动单位的纤维并非都集中在一起，而是分散于与其它运动单位的肌纤维相间的不同部位，其分布的周径大约在5mm之间。这样，由运动神经由运动神经传来的冲动便可同时在肌的不同部位引起肌纤维的收缩。当神经冲动沿一个运动神经元的神经纤维传至该运动单位所有的纤维时，则全部肌纤维同时收缩。在收缩时，神经冲动的频率影响着肌纤维的状态。因此，整块肌肉收缩力的大小，则取决于神经冲动的性质和在一次收缩活动中运动单位参与的多少。

四、骨骼肌的生物力学

（一）前负荷与后负荷

人体各种形式的运动，主要是依靠肌的收缩活动来完成的。当骨骼肌受到刺激时，便会发生张力、缩短或同时产生张力和缩短的运动，以此功能来完成躯体的运动或对抗外力的作用。当肌为了克服某一阻力而缩短或牵动某一负荷物运动时，肌完成了定量的物理功，其数值等于所克服的阻力或负荷和肌缩短长度的乘积。肌在收缩时到底是以产生张力为主或以表现缩短为主呢？主要还是要看肌本身的机械状态和肌所遇到的载荷条件来决定。肌所遇负荷主要有两种:一种是前负荷，即负荷在肌收缩前就加在肌上。例如把肌的一端固定，另一端悬挂一重物，这种负荷方式就称之为前负荷；前负荷使肌在收缩前即处于被拉长状态，肌将在拉长的状态下进行收缩。另一种是后负荷，即肌在开始收缩后才能遇到负荷或阻力，这种负荷或阻力不能增加肌收缩前的长度，但能阻碍肌收缩时的缩短。肌由于前负荷和后负荷的不同，同一肌的收缩也可以表现出不同的收缩形式和作功能力，产生各种不同的力学效应。由于后负荷的大小不同，则肌收缩所表现的收缩形式也各自不同。

（二）肌收缩的分类

等长收缩亦称为静力收缩，也就是说肌张力增加而无肌长度变化。它们可以是主动的静止不动，也可能是肌张力不足以克服所受的阻力而使肌长度不能发生改变是的状态。当后负荷越大时，肌收缩最后达到的张力也越大，但开始出现收缩的时间也越晚，且缩短的速度和长度减少到零，而肌所产生的张力却达到最大。最后出现的收缩形式就称谓等长收缩。虽然等长收缩产生的张力最大，但由于肌完全没有缩短，因此它所作的功为零。例如项、腰、背部肌维持脊柱固定位置的肌收缩就属于此类。

等张收缩也叫做动力收缩。是指肌受刺激时肌收缩变短，其肌张力大小不变，在肌开始收缩时遇到阻力而不可能缩短其长度，只能以不断地增加张力作用于负荷。当肌张力增加到与负荷量相等的瞬间，负荷不能再阻止肌缩短，于是，肌开始以一定的速度缩短，并使负荷移动，直到肌收缩完成时，肌再逐渐舒张，长度和张力也都恢复到收缩前的状态。

这种肌收缩的特点是：肌张力的增加发生在前，肌的收缩发生在后，但肌的张力在肌开始收缩后即不再增加，直到肌收缩的结束，故这样的收缩称等张收缩。这种肌收缩是显而易见的，等张收缩可见负荷的重量，也可测量处负荷移动的距离，因此，它所作的功是：等张收缩的功=负荷的重量（肌产生的张力）×负荷移动的距离（肌收缩的长度）这种收缩可以是向心性的，也可以是离心性的。

向心收缩当肌产生张力足以可以克服阻力时，主动的使肌收缩变短，致机体某一

（三）肌收缩对收缩强度的影响

肌力是人体运动内在的动力，肌力的大小受到肌形状的直接影响。人体的每一块肌肉，都有一个最适前负荷和最适长度。肌在这样的条件下进行收缩时，可以产生最大的收缩效果。如果这个时候肌进行等长收缩，肌所能产生的张力将达到最大。当逐渐增加肌的前负荷时，在他达到最适前负荷前，肌收缩的强度和做功能力将随负荷的增大；但在超过此限度以后，肌收缩的效果将随负荷的增大而减小。如果让肌在不同后负荷时进行等张收缩，它在每一具体后负荷时的收缩速度都要较肌处于任何其他负荷时更大，说明肌的做功能力增大。所有的骨骼肌在体内所处的自然长度，大都是它们的最适长度。其在肌的重建手术中具有指导意义。

（四）肌截面积对收缩强度的影响

肌力的大小与肌纤维的数量成正比。每一块肌纵轴垂直的横截面叫做解剖横截面，与每块肌所有的肌纤维垂直的横截面叫做生理横截面。肌力的大小（Fm）应与生理横截面的面积（S）成正比。

即：Fm=λ（兰姆达）×S

λ（波长、体积、导热系数）为肌力系数，表示单位生理面积所具有的肌力，它与肌的状态有关。在相同的状态下，即λ相同，体积和质量相同的两块肌，肌纤维平均长度短的，生理截面面积大的，肌力也大。

（五）肌纤维排列形式对收缩强度的影响

梭状肌它是一个构造最简单的肌形式。梭状肌的肌纤维与肌的纵轴是平行排列的，其生理截面积与解剖截面积相同，肌力方向与几纵轴平行，作用点位于肌的抵止点。

扁形肌肌纤维相交于一点，其生理截面积与解剖截不一致，根据力的平衡四边形定律，把每条肌纤维的拉力相加，可以确定扁形肌肌力的方向是沿着扁形角的平分线，作用点位于止点的中心。

羽状肌其肌纤维分为两组，每组的肌纤维相互平衡，两组的肌纤维形成一定的角度，其生理截面积要比解剖截面积大得多。羽状肌的肌力方向应与肌纵轴平行，作用点位于纵轴的抵止点。

半羽肌半羽肌的肌纤维是平行排列的，但与肌腱成一定角度，其生理截面积也大于解剖截面积。半羽肌的肌力方向与肌纤维平行，作用点位于抵止点的中心。

在体积相同的情况下，羽状肌比梭状肌的肌力大得多，但肌纤维短者，收缩的幅度就更小，因而产生的肢体运动就不灵活，不适应技巧的工作，这种肌多分布运用力量的下肢。而梭状肌肌纤维长，运动灵活，因而多分布于运用灵巧的上肢，这就是机能的适应性。

每個肌都分为肌性和腱性组织两个部分，肌性部分有肌纤维组成，肌是肢体力量产生部分，有收缩作用；而腱是肌力的传递部分，无收缩功能。腱性部分由腱纤维组成，腱纤维是由胶原组织构成的。

胶原组织的生物力学

骨骼系统周围的胶原组织是肌腱、韧带和皮肤。胶原组织主要是由三种纤维组成，即胶原纤维提供强度和刚度；弹力纤维提供延展性；网织纤维提供容积。

（一）胶原组织的力学特征

在负载的情况下，有三种因素影响其特性，第一是纤维结构的取向排列，纤维结构的取向有平行、交叉、曲折、波浪等排列形式，这些纤维结构取向与其功能相关。肌腱的纤维在没有受载荷（力）时呈现波浪状，几乎完全平行排列；当肌腱受力时呈波浪状排列的纤维同时被拉直。这样一来可使肌腱易于承受较强的拉伸载荷。而韧带和关节囊则不同，它们的纤维结构取向很少是恒定的，而是随功能而异。如膝关节内侧副韧带，其纤维便有深、浅层及前纵部、后斜部之分。膝关节在完全屈曲位时，前纵部处于紧张状态，后斜部处于松弛状态；膝关节半屈曲位时，韧带大部分松弛；膝关节完全伸直时，全部韧带处于紧张状态。这种纤维的取向排列使韧带或关节囊在受力时，只有与主载荷取向一致的纤维被首先拉直，一起承受最大的负荷，这部分纤维自然易被损伤；而与载荷取向不一致的纤维在被拉直前，只有承受较小的负荷，这部分纤维就不易损伤，正因为如此，膝关节在不同体位的状态下损伤时，膝关节内侧副韧带的损伤部位将完全不同，因此，其损伤点几乎完全不在一个平面上。从临床角度来看，这个理论足以解释许多损伤性疾病复杂的临床表现，同时也有力说明了韧带纤维结构不同取向、混合排列在临床上有着重要意义。

第二是胶原纤维和弹力纤维的力学特性。胶原纤维和弹力纤维约占胶原组织的90%,但胶原纤维和弹力纤维的特性却又很大的不同。从胶原纤维和弹力纤维在拉伸破坏试验时的应变曲线图中可以看出，胶原纤维加载时，纤维先是稍微伸长，直至纤维的波浪状拉直，然后纤维变刚硬直到屈服点，此后，发生发生非弹性变形直至极限破坏或断裂。

直到破坏时胶原纤维的变形范围仅为6~8%；而弹力纤维则不同，在较低载荷作用下，可拉长%，长达两陪，在没有明显非弹性变性的情况下而突然断裂。两种纤维所承受的应力与皮质骨相比，胶原纤维为骨的一半，而弹力纤维仅为1/10。显而易见两种纤维的力学特性是截然不同。

第三是胶原纤维和弹力纤维的组合。由于胶原纤维和弹力纤维的力学性能不同，又由于胶原纤维和弹力纤维在肌腱和韧带中所占的比例不同，势必会影响肌腱和韧带的性能。如膝交叉韧带90%为胶原纤维，当其应变超6~8%的时候，就会出现进行性破坏；而项韧带和黄韧带则弹力纤维占2/3以上，因而几乎完全表现为弹性性能。它们具有保护神经根免受机械性冲击的作用，还可以使椎间盘受预应力的作用而免受伤害。因而它为脊柱（特别是颈椎）提供了内在稳定性等特殊功能。肌腱或韧带的胶原纤维比例多则强度与刚度大，弹力纤维比例多则弹性大。

（二）肌腱的力学特征

肌腱的功能是将附着在骨、软骨、筋膜之上，并把拉伸载荷的牵拉力从肌传递到骨或者是筋膜上，从而引起关节运动。在运动时，肌和腱以及骨骼是一个有机整体，故可表达为肌-腱-骨复合体的概念，肌腱是其中的一个环节。肌腱受力大小称之为应力值。应力值与以下三个因素有关：一是与肌腱链接的肌所发生肌收缩力；二是肌腱的横截面积与肌横截面积的比值；三是肌腱的胶原组织成分，即胶原纤维和弹力纤维的组成比例。

前面我们已经提到肌的收缩量决定于它的生理横截面积，横截面积越大，收缩产生的力值越高，比肌力一般为4kg/cm2，可高达9kg/cm2；因而肌腱须传递的拉伸载荷便越大，同样，肌腱的横截面积越大，能承受的载荷也随之越大。一般来说，健康肌腱的拉伸强度为肌强度的二倍以上。由此推论，肌损伤应较肌腱损伤为多见。然而，这一推论并不与事实相符，还必须看到另一个方面，也就是肌腱所承载巨大的应力，只有在肌腱末端附着于骨组织后应力才能被缓冲，肌腱进入骨组织前的部分，则承受着肌收缩传递过来的巨大应力，这个应力，由相对应的截面积要小，多的就由肌腱来承担，该腱处即成为应力的集中点。所以，肌腱末端，即腱的骨骼附着点与腱的游离点形成的交界点，可用一个形容词来表达，就是“若即若离”之处，也是整个肌腱承受应力最大的部位，此处，我们称之为腱的最高应力点。

在人体研究中证明，正常活动时，肌腱所承受载荷远不到它极限应力的1/4。由此推论肌腱的损伤应较肌损伤要少，其实不然，这个问题将在肌、腱肌腱周围组织结构损伤详细论述。

（三）韧带的力学特征

韧带的功能是是稳定关节、支持关节的运动，并且还有防止过量运动的作用。决定韧带的强度主要有三个方面的因素；一是韧带的横截面积和形状；二是胶原纤维和弹力纤维的组成比例大小；三是载荷速度与纤维取向。

韧带的横截面积和形状。与肌、肌腱一样，韧带横截面的面积愈大，其强度越高；同时，由于其纤维排列的形态不同，也同样影响其强度，即与其载荷方向一致的纤维数量越多，截面积也就越大，其强度亦就越大。

组成韧带的胶原纤维和弹力纤维的比例。胶原纤维的比例多，则表现为塑性材料载荷-变形曲线，当应变超过6~8%的屈服点时，胶原纤维就出现进行性破坏；弹力纤维比例多的话，则呈现为类脆性材料载荷-变形曲线，当应变率高达%时，可出现突然断裂折断。

载荷速度。韧带同骨骼一样，其强度和刚度随载荷的速度增加而增大。在人体内，必须把韧带看着是骨-韧带-骨复合体。在韧带的骨骼附着区，即从其腱末端装置的材料上看，其刚度呈递增排列，当韧带的纤维进入刚度较大的骨结构区时，应力的集中效应，则速度递减。所以韧带在进入骨附着点之前也是应力集中区，是最高应力点。

载荷速度与持续时间对骨-韧带-骨复合体的影响这一问题，在估计骨关节损伤和治疗关节疾病时有很大的临床研究意义。

恒定载荷效应

关节长时间承受恒定的低载荷时，软组织发生缓慢变形，称为蠕变（CreeP）。受载初期6~8小时内，这种蠕变最大，但可在低速下持续蠕变数月。以此原理，可有效地治疗某些畸形。如在夹板、支架、牵引、石膏床等方式下治疗脊柱畸形。在骨组织发生变形的同时，软组织也会发生相应的变化；当软组织变形到一定程度，则会载荷松弛，也就是说，载荷随时间而减少，特别是在受载的头6~8小时内发生载荷松弛最大。

载荷速度的影响

研究发现，完整的骨-韧带-骨复合体的不同部分，在不同的拉伸载荷速度下强度不同。在慢速度下（69s），韧带的骨性止点是最弱部位。如临床上常见到的，韧带附着点的骨刺所发生的撕脱骨折，便是在这种慢速度载荷下所产生的损伤；相反，在快速度载荷下（0.6s）其最弱的部分是韧带的末端。在临床上表现，便是在某些快速撞击等外力下产生韧带断裂。这些研究表明，随着载荷速度的增加，骨强度的增加比韧带强度的增加要多得多。

韧带重塑性能

韧带能根据力学需要进行重塑。也就是说，韧带在承受高应力时，强度和刚度随之增加；而在应力下降时，轻度和刚度减弱。这一生物学性能说明，韧带可以在锻炼过程中增强其强度和刚度。同理，当废用时，随着时间的推移，其强度和刚度也随之逐渐下降。

老年人的韧带与年轻人相比，韧带的强度与刚度要减少1/3左右，这种改变与老年人的活动水平有关，产生了废用性改变效应。在临床上，关节被制动时，时间越长，肌，肌腱，韧带上的应力就愈减少，这些组织的强度与刚度也愈减少。在制动期间，即使作等长的肌收缩锻炼，它们的生物学性能的恢复也须很长时间（见下图）。

8周的固定，往往需要几个月的加载练习才能恢复它的顺应性，骨质的恢复就须要更长的时间。这是因为关节制动期间是肌等长运动状态，不可能有正常的生理载荷，所以，不可能达到防止废用性效应发生的目的。

未完待叙！！

长按







































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