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第4章 中老年人骨骼构造及其连接

随年龄的增长,到中年以后,骨膜内的成骨细胞及成骨细胞内的线粒体都逐渐减少,骨的生成能力逐渐减退。中老年人一旦骨膜剥离,骨就会发生坏死。随着年龄的增长,骨髓腔扩大,骨髓造血功能减退,黄骨髓增加。髓腔扩大有着明显的性别差异,女性到40岁以后髓腔迅速扩大,而男性则变化缓慢。

一、中老年人骨骼构造的改变

骨是由骨膜、骨髓、骨质和神经、血管等构成。

骨膜含有丰富的血管、神经和成骨细胞、破骨细胞,骨膜对骨骼的营养、感觉、生丧和损伤后的修复与再生等都有重要意义。骨膜中的成骨细胞和破骨细胞分别具有产生和破坏骨质的功能,在幼年时期功能活跃,骨不断生长;成年后转为静止状态,骨生长停止;骨折时,骨膜再重新恢复功能,使骨折处修复、愈合,若骨膜损伤严重,骨折就不易愈合。一旦骨膜剥离,骨就会发生坏死。骨质由骨组织构成,是骨的主要成分,可分为骨松质和骨密质两部分。骨密质是由多层紧密排列的骨板构成,质地致密坚硬,抗压性强;骨松质是由骨小梁(一些小薄骨片)相互交织而成,呈海绵状。骨髓填充于骨髓腔及骨松质的间隙中,分红骨髓和黄骨髓两种。红骨髓有造血功能,是富有血管的造血组织。5岁以后,长骨骨髓腔内的骨髓逐渐为脂肪组织所代替,变为黄色并失去造血能力,叫做黄骨髓。当大量失血或重度贫血时,黄骨髓可转化为红骨髓,恢复造血功能。随着年龄的增长,骨髓腔扩大,骨髓造血功能减退,黄骨髓增加。髓腔扩大有着明显的性别差异,女性到40岁以后髓腔迅速扩大,而男性则变化缓慢。

随年龄的增长,到中年以后,骨膜内的成骨细胞及成骨细胞内的线粒体都逐渐减少,骨的生成能力逐渐减退。所以,老年人若发生骨折,愈合较慢。一般新生儿股骨愈合时间1个月,15岁为2个月,50岁时则延长为3~4个月。

中老年人的骨皮质变薄,骨松质中骨小梁减少,变细,网眼变粗,以致单位体积中骨的重量减轻,即骨的密度降低。一般在35岁以后骨密度逐渐降低,到70~80岁时骨密度约减少一半。

女性从50岁,男性从60岁开始,骨细胞数目随年龄的增长而减少,死亡的骨细胞发生钙化的增多。长骨的骨皮质从骨髓侧开始吸收,化为骨梁。

骨骼是以骨组织(骨细胞、胶原纤维和基质)为主体构成的。骨组织主要由有机质和无机质构成。有机质约占骨重的1/3,主要为骨胶原纤维和粘多糖蛋白,无机质主要是钙盐。有机质和无机质结合,使骨既坚硬,又有弹性。

骨组织中有机质和无机质的比例随年龄增长而发生变化,幼儿骨中二者各占一半,弹性大而柔软,易变形,遇到暴力时不易完全折断,常发生柳枝样骨折。成人有机质和无机质比例约为3:7,最为合适。

老年人有机质含量逐渐减少,骨中的粘多糖随着老化显著减少,胶原纤维老化,胶原纤维增多、变粗且排列不规则。50岁以上的人,骨骼中水含量增多,钠含量亦增多,钙含量逐渐减少。由于无机盐的增多,有机质的减少,导致骨骼的弹性和韧性降低,骨质变脆,使老年人跌倒时很容易发生骨折,且骨折后愈合缓慢。

由于无机盐和基质减少,老年人出现骨量减少、骨密度降低和骨强度下降为特征的骨的代谢性改变,被称为老年性骨质疏松。女性老年人骨骼的变化更为明显。女性的骨密度受雌激素影响,绝经期骨的再吸收率增加,一些妇女的骨骼可因此而变得极为脆弱,被称为女性绝经后骨质疏松。骨质疏松者的骨质残缺,骨变脆或形成空洞,更易发生骨折,尤其在腕关节或髋关节。一些骨质疏松较为严重的女性甚至可因打喷嚏而发生肋骨骨折。大约有一半的妇女有不同程度的骨质疏松。因为男性的骨比女性致密,而且不依赖于雌激素,所以男性患骨质疏松症的比例较小。

二、中老年人关节的改变

骨和骨之间借助于纤维组织、软骨成骨连接起来,称为骨连接或关节。骨的连接形式可分为纤维关节(如颅骨的冠状缝和人字缝)、软骨关节和滑膜关节三大类。软骨又有透明软骨(如第一肋骨连于胸骨的软骨)和纤维软骨(如相邻椎骨椎体之间的椎间盘)之分。滑膜关节就是通常所说的关节,是人体骨连接的主要形态,也是常患关节炎、风湿病的部位。关节一般由相邻的两骨相对形成,如有三个以上的骨参与构成的关节叫做复关节。

关节的基本结构包括关节面、关节囊和关节腔三部分。关节面上覆盖有一薄层透明的关节软骨。关节软骨面光滑,表面有少许滑液,软骨间的摩擦系数比两个冰面间还要小,故运动时更加灵活。关节软骨具有弹性,能承受负荷并减轻运动时的震荡和冲击。关节软骨上无血管和神经分布,由滑液和关节囊滑膜层血管渗透供给营养。关节囊包在关节的周围,呈密闭关节腔、关节腔内为负压,含有少量滑液,可使关节运动灵活而稳固。

关节还具有一些辅助结构:①韧带,其主要功能是限制关节的运动幅度,增强关节的稳固性,为肌肉或肌腱提供附着点,分布有丰富的感觉神经,损伤后极为疼痛。②关节盘。是两关节面之间的纤维软骨板,可减轻外力对关节的冲击,并使两关节面活动更为合适。膝关节内的关节盘呈半月形,叫做半月板。③关节唇。关节唇是围在关节窝周缘的纤维软骨环,用以加深关节窝,增加关节的稳固性。另外,还有滑膜襞和滑膜囊等结构,有利于滑液的分泌和吸收,以及减少活动时骨面之间的摩擦。

人类从25岁左右起,关节组织即开始退化,特别是支持体重的关节更为明显,对关节起润滑和营养作用的水分减少,粘多糖也减少,胶原与硫酸软骨素则明显增加。由于积累的创伤造成软骨的磨损,关节面上的软骨可早在21~30岁即开始退化。关节面的透明软骨变得不整齐,且逐;年变厚。进入老年期后,关节面的软骨内有明显的粘液样退变和囊泡形成,甚至出现钙化,特别是膝关节。由于关节软骨的退行性变化,关节软骨附近常出现骨质增生,肌腱附着部骨化,影响关节活动,引起关节僵硬、疼痛等症状。在支持体重和活动多的关节处,这些变化表现最为显著。

老年人关节囊的滑膜萎缩变薄,表面皱襞和绒毛增生肥大,滑膜细胞内的液体减少,纤维增多,基质减少。滑膜下层的弹力纤维和胶原纤维都随着年龄的增长而增多,因此滑膜表面与毛细血管的距离增大,导致血液循环障碍,滑膜的代谢功能减弱。继而引起滑膜和关节囊的充血、增生肥厚。所有这些滑膜老化症状均可造成骨关节活动幅度减小,并出现关节肌肉不舒服的感觉和骨关节病。

软骨的营养是靠滑液和软骨下的骨髓血管中血液向软骨内渗透获得的。随着年龄的增长,关节软骨的通透性降低,引起软骨细胞营养障碍,软骨基质变性,可进一步加速骨关节的老化。

三、中老年人骨骼血流的变化

随着年龄的老化,血管壁弹性降低,血流压力下降,血流灌注量随之减少。同时,由于动脉粥样硬化、血管管腔狭窄、血流阻力增加,引起局部骨组织血流供应不足,造成区域性骨组织慢性缺血,从而刺激侧支循环形成。若形成的侧支循环不足以维持骨的正常代谢所需,便会发生骨坏死。由于侧支循环的形成,一般在骨血流发生增龄性改变后,经过相当长的时间才会出现骨骼的坏死。

四、中老年人躯干骨及其连接的变化

躯干骨包括脊柱和胸廓两部分。

脊柱位于躯干背部正中,上端接颅骨,下端达尾骨尖,分颈、胸、腰、骶及尾五段,由24块椎骨(颈椎7块、胸椎12块、腰椎5块)、1块骶骨和1块尾骨组成(幼年时骶椎5块、尾椎3~4块,成年后5块骶椎融合成1块骶骨,3~4块尾椎融合成一块尾骨)。椎骨借椎间盘、椎间关节及许多韧带连接成一个完整的脊柱,既坚固又柔韧,具有支持头部,保护胸、腹、盆腔内器官。完成各种运动的作用,椎间盘有一定的弹性,可缓冲震动,故脊柱可做弯曲和旋转运动。颈椎和腰椎的椎间盘较厚,故颈部和腰部的活动度较大。直立时由于椎间盘弹性压缩,使脊柱的长度比卧位时稍短。

胸廓在成人为前后较扁、前壁短、后壁长的圆锥形的骨笼,由12块胸椎、12对肋骨和1块胸骨借骨连结组成。胸廓是胸腔壁的骨性基础和支架,除支持保护胸腔脏器外,还有完成呼吸运动的功能。

椎间盘是椎体与椎体之间的软骨连接。由中心的髓核和周围的纤维组成。正常髓核含大量水分,约占80%,但髓核的含水量随年龄的增长而逐渐减少,老年人约为50%。髓核组织也可被纤维软骨所代替,故在老年人体核与纤维环之间的界限变得模糊不清,继续老化时,出现纤维化增强,发生钙化等。由于纤维退变及髓核脱水,老年人的身高有所下降。椎间盘老化,对压缩、牵拉和扭转等外力的抵抗和缓冲能力降低,容易受到损伤和产生骨刺等。在病理情况下。髓核可从纤维环的薄弱或损伤处突出,常见的为后外方向的髓核脱出,可以造成压迫神经根的症状。

一般从45岁开始,由于骨质散失和疏松。可引起骨萎缩,女性的骨萎缩较男性发展快-脊椎骨开始缩短,使身高降低,有些人还伴有脊柱后凸、胸廓畸形等体形改变。常年的身体弯曲可磨损关节周围的软骨。软骨的移位,加上关节腔内起润滑作用的关节液枯竭,使人行动迟缓。随着年龄的增长,韧带逐步收缩、发硬。发硬的韧带易拉断,影响人的行动。

由于中老年人颈部长期劳损,其椎间关节组织及骨与关节逐渐发生退行性变,导致椎间盘突出,颈椎椎体前后缘骨质增生,骨刺形成,颈椎周围的韧带变形、钙化、骨化等。颈椎退行性变可影响到颈段脊神经根、椎动脉或交感神经等组织,从而引起颈肩部疼痛、肢体麻木、头痛、眩晕、耳鸣等症状。

胸椎椎体自上而下,因负重增加逐渐加大,骨皮质薄,骨松质多、老年人骨质疏松,胸椎骨量丢失明显,易发生楔形骨折。

由于负重的关系,在所有脊椎骨中,腰椎的体积最大,并且前缘比后缘高,形成向前凸的生理弯曲。长期负重,特别是老年入骨质疏松,骨皮质变薄,腰椎可逐渐被压缩变扁或呈楔形,髓核也可经软骨板突出于椎体,形成施莫氏结节。老年人腰椎退行性改变,关节突增大,向椎管内聚,出现椎管狭窄。年近50岁的人第四腰椎骨梁的增龄变化是横行骨梁减少,骨梁本身变细,这种变化在椎体中心部最明显。60岁以后,上述变化尤为显著,纵行骨梁也变得粗糙。

中老年人一旦脊柱的椎体部分骨质变得疏松,就有可能在外伤、劳损,甚至轻微活动(象弯腰捡东西)时,椎体被压成楔形,若椎体被压缩的程度严重或几个椎体同时被压缩,人就会变成驼背。这种情况在老年妇女中最为常见,医学上把这种驼背称为老年性骨质疏松症合并椎体压缩性骨折。这种驼背发展至一定程度可以自然停止,一般不会压迫脊髓而引起截瘫。腰椎的退行性变化常可引起腰痛、下肢发紧、疲劳感、脊柱变形等症状。这些症状时轻时重,经过几年后,大多数可转为慢性。

肋骨的萎缩相对较晚,一般要到70岁以后。由于脊柱和胸廓的老化改变,老年人可出现桶状胸。

五、中老年人四肢骨及其连接的变化

四肢骨分为上肢骨和下肢骨。上、下肢骨的组成基本相同,分为较为固定的肢带骨和游离骨。

1上肢骨肢带骨包括肩胛骨和锁骨;游离骨包括肱骨(上臂)、桡骨和尺骨(前臂)、3块腕骨、5块掌骨和14块指骨,锁骨体较细而弯曲,位置表浅,受暴力时易发生骨折。肱骨上端与肱骨体的移行处稍狭缩,叫做外科颈,是骨折的好发部位。上肢骨的连接包括上肢带骨的连接和自由上肢骨的连接。上肢带骨中,锁骨的内侧端与胸骨连接而成的胸锁关节,可沿矢状轴、冠状轴和垂直轴两个运动轴进行运动。胸锁关节是上肢与躯干连接的惟一关节。而肩胛骨仅由肌肉将之附于躯干骨上,所以上肢的运动较灵活且范围也较大。肩锁关节属于平面关节,可做上、下、前、后和旋转运动,这两个关节的活动度均较小。但由于它们的存在,尤其是锁骨支撑肩部向后外方向,大大地扩大了上肢的活动范围。上肢骨的连接主要包括肩、肘、桡、腕及手部的关节。所有上肢骨及其连接的特点都决定了上肢能进行精细、灵活的运动,有利于生产劳动。

2下肢骨下肢带骨即髋骨,游离骨包括股骨、髌骨、胫骨、腓骨及7块跗骨、5块跖骨和14块趾骨。髋骨为不规则骨,由髂骨、坐骨及耻骨融合而成。股骨即大腿骨,是人体中最大的长骨,上段有一较细的部位称股骨颈,是中老人骨折的好发部位。髌骨是人体内最大的籽骨,参与膝关节的构成。胫骨和腓骨为小腿骨。胫骨在内侧,较粗;腓骨在外侧,较细,髋骨与骶骨和尾骨及其韧带构成骨盆。髋关节由股骨头与髋臼相对构成,为多轴性关节,能作屈伸、收展、旋转及环转运动。膝关节由股骨、胫骨及髌骨构成,为人体最大且构造最复杂、损伤机会较多的关节。小腿两骨连接很紧密,几乎不能运动。足骨的连接包括踝关节、跗骨间关节、跗跖关节、跖趾关节及趾问关节5种。足弓是由跗骨、跖骨、足底韧带、肌腱构成,可分为纵弓及横弓。足弓的主要功能是保证直立时足底的稳固性,跳跃时起着缓冲震荡的作用。行走时对身体重力有着缓冲作用,同时还有保持足底的血管和神经免受压迫等作用。

人45岁左右,因肩关节处骨质增生,结节间沟变窄,容易出现肩周炎。老年人肩关节、肘关节的活动范围逐渐变小。

老年人股骨头血管容易闭塞,股骨头软骨变粗糙,称原纤维性变。股骨的粗细虽变化不大,但髓腔的宽度却随着年龄的增长而增加。这种变化存在着性别差异,女性在40岁以后髓腔迅速扩大,到70岁以后,可见到部分人的骨内膜侧骨表面出现骨质吸收阴影。由于长期承受体重,中老年人髋、膝关节的退行性变最为明显,也是最常发生骨关节病的部位。

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