夜黎本文章內容基於萊斯大學 OpenStax 的 Anatomy and Physiology 2e，由夜黎重新編輯。（根據本書前言中的創用 CC BY 4.0 聲明）
原文傳送門：<9> Joints — 9.4 Synovial Joints
索引傳送門：《解剖學和生理學2e》索引頁面
學習本節後，你將能夠：
- 描述滑膜關節的結構特徵
- 討論附加結構（與滑液關節相關）的功能
- 列出六種類型的滑液關節並給出每種類型的範例
本文多次出現“articulate”這個詞，意思為「用關節連接」。為了與“joint（關節）”做出區分，並且使文章易於理解，一部分與“articulate”相關的詞翻譯為「鉸接」。影響的詞如下：
- articulating surfaces ＝「關節表面」
- articular capsule ＝「關節囊」
- articular cartilage ＝「關節軟骨」
- articulate… 、articulation… ＝「鉸接」
- articulating bones ＝「鉸接的骨頭」
- articular disc ＝「關節盤」
前言
滑膜關節〔synovial joints〕是體內最常見的關節類型（圖 9.8）。 滑膜關節的一個關鍵結構特徵是〝關節腔〔joint cavity〕的存在〞，而纖維關節或軟骨關節則看不到這一點。 這個充滿液體的空間是骨頭關節表面相互接觸的部位。 也與纖維或軟骨關節不同，滑液關節處的骨關節表面不透過纖維結締組織或軟骨直接彼此連接。 這使得滑膜關節的骨頭能夠平滑地相互移動，從而增加關節的可動性。
滑膜關節允許相鄰骨頭之間的平滑運動。 關節被關節囊〔articular capsule〕包圍，關節囊定義了一個充滿滑液的關節腔。 骨頭的關節表面被一層薄薄的關節軟骨覆蓋。 韌帶透過將骨頭固定在一起並抵抗過度或異常的關節運動來支撐關節。
滑膜關節的結構特徵
滑膜關節的特徵是存在關節腔。 此空間的壁由關節囊〔articular capsule〕形成，關節囊是一種纖維結締組織結構，附著在骨頭關節表面區域外部的每個骨頭上。 關節的骨頭在關節腔內相互鉸接。
關節軟骨〔articular cartilage〕的存在可以防止滑膜關節處骨頭之間的摩擦，關節軟骨是一層薄薄的透明軟骨〔hyaline cartilage〕，覆蓋著每塊骨頭的整個關節表面。 然而，與軟骨關節〔cartilaginous joint〕不同，每個骨頭的關節軟骨彼此不連續。 相反，關節軟骨的作用就像骨頭表面上的 Teflon® 塗層，允許鉸接的骨頭能夠平滑地相互移動，而不會損壞下面的骨組織。 關節囊的內表面襯有一層薄薄的滑膜〔synovial membrane〕。 該膜的細胞會分泌滑液〔synovial fluid〕（synovia= “黏稠液體〔a thick fluid〕”），這是一種黏稠的液體，可提供潤滑以進一步減少關節骨頭之間的摩擦。 這種液體也為不含血管的關節軟骨提供營養。 骨頭在關節腔內平滑地相互移動的能力，以及由此提供的關節運動的自由度，意味著每個滑膜關節在功能上都被歸類為動關節〔diarthrosis〕。
在關節表面之外，骨頭透過韌帶連接在一起，韌帶是堅固的纖維結締組織帶。 它們透過將骨頭錨定在一起來加強和支撐關節，並防止關節分離。 韌帶允許關節正常運動，但限制這些運動的範圍，從而防止過度或異常的關節運動。 韌帶根據其與纖維關節囊的關係進行分類。 外在韌帶〔extrinsic ligament〕位於關節囊外部，內在韌帶〔intrinsic ligament〕融合或併入關節囊的壁，以及囊內韌帶〔intracapsular ligament〕位於關節囊內部。
在許多滑膜關節中，跨關節的肌肉及其肌腱提供額外的支撐。 肌腱〔tendon〕是將肌肉附著在骨頭上的緻密結締組織結構。 隨著作用在關節上的力量增加，身體會自動增加肌肉（穿過該關節）的整體收縮強度，使肌肉及其肌腱充當“動態韌帶”來抵抗力量並支撐關節。 這種肌肉的間接支撐對於肩關節非常重要，例如，韌帶相對較弱的地方。
與滑膜關節相關的其他結構
身體的一些滑膜關節具有纖維軟骨結構，其位於鉸接骨頭之間。 這稱為關節盤〔articular disc〕（通常較小且呈橢圓形）或稱為半月板〔meniscus〕（較大且呈 C 形）。 這些結構可以發揮多種功能，取決於特定的關節。 在某些地方，關節盤可以起到將關節的骨頭彼此牢固地結合在一起的作用。 這樣的例子包括在胸鎖關節處或在橈骨和尺骨遠端之間發現的關節盤。 在其他滑膜關節處，關節盤可以在骨頭之間提供減震和緩衝作用，這是膝關節內每個半月板的功能。 最後，關節盤可以平滑鉸接骨頭之間的運動，如在顳顎關節處所看到的。 有些滑膜關節還具有脂肪墊，可以充當骨頭之間的緩衝墊。
〝位於滑膜關節外部的附加結構〞用於防止關節骨頭與上面的肌腱或皮膚之間的摩擦。 滑囊〔bursa〕（複數=bursae）是一種充滿潤滑液的薄結締組織囊。 它們位於皮膚、韌帶、肌肉或肌腱可以相互摩擦的區域，通常靠近身體關節（圖 9.9）。 滑囊透過分離相鄰結構來減少摩擦力，防止它們直接相互摩擦。 滑囊依其位置分類。 皮下滑囊〔subcutaneous bursa〕位於皮膚和下面的骨頭之間。 它允許皮膚在骨頭上平滑地移動。 例如位於膝蓋骨上方的髕前滑囊〔prepatellar bursa〕和位於手肘尖端的鷹嘴滑囊〔olecranon bursa〕。 肌下滑囊〔submuscular bursa〕位於肌肉和下面的骨骼之間，或是相鄰肌肉之間。 這些可以防止運動過程中肌肉的摩擦。 一個大的肌下滑囊，即轉子滑囊〔trochanteric bursa〕，位於髖關節外側（股骨大轉子和上面的臀大肌之間）。 腱下滑囊〔subtendinous bursa〕位於肌腱和骨頭之間。 例如，肩峰下滑囊〔subacromial bursa〕保護肩部肌肉的肌腱（當該肌腱從肩胛骨的肩峰下方通過時），以及髕上滑囊〔suprapatellar bursa〕將大腿前大肌肉的肌腱與膝蓋上方的股骨遠端分開。
滑囊是充滿液體的囊，用於防止皮膚、肌肉或肌腱與下面的骨頭之間的摩擦。 三個主要的滑囊和一個脂肪墊是連接腿部股骨和脛骨的複雜關節的一部分。
腱鞘〔tendon sheath〕的結構與滑囊相似，但較小。 它是一種結締組織囊，在肌腱穿過關節的地方包圍著肌腱。 它含有潤滑液，在肌肉收縮和關節運動過程中允許肌腱的平滑運動。
滑囊炎
滑囊炎〔bursitis〕是關節附近滑囊的發炎。 這會導致滑囊和周圍區域疼痛、腫脹或壓痛，也可能導致關節僵硬。 滑囊炎最常見於肩關節、髖關節、膝關節或肘關節或附近的滑囊。 在肩部，肩峰下滑囊炎〔subacromial bursitis〕可能發生在將〝肩胛骨的肩峰〞與〝肩部肌肉的肌腱（當它深入到肩峰時）〞分開的滑囊中。 在臀部區域，轉子滑囊炎〔trochanteric bursitis〕可能發生在〝股骨大轉子上方、位於臀部外側下方〞的滑囊。 坐骨滑囊炎〔Ischial bursitis〕發生在將〝皮膚〞與〝骨盆的坐骨結節〞分開的滑囊中，骨盆的坐骨結節是坐著時承受重量的骨頭結構。 在膝蓋處，位於〝皮膚〞和〝髕骨〞之間的滑囊發炎和腫脹，稱為髕前滑囊炎〔prepatellar bursitis〕（“女傭膝蓋〔housemaid’s knee〕”），這種情況在當今不使用護膝的屋頂工人或地板和地毯安裝人員中更常見。 在肘部，鷹嘴滑囊炎〔olecranon bursitis〕是〝皮膚和〝尺骨鷹嘴突〞之間滑囊的發炎。 鷹嘴形成肘部的骨尖，這裡的滑囊炎也被稱為“學生肘〔student’s elbow〕”。
滑囊炎可以是急性的（僅持續幾天）或慢性的。 它可能由肌肉過度使用、創傷、皮膚過度或長期受壓、類風濕性關節炎、痛風或關節感染引起。 滑囊炎反覆急性發作可以導致慢性疾病。 如果滑囊炎是由感染引起的，則該疾病的治療包括抗生素；如果滑囊炎是由於外傷或過度使用引起的，則可以使用抗發炎藥，例如非類固醇抗發炎藥(NSAID) 或皮質類固醇。 慢性滑囊炎可能需要排出液體，但通常不需要額外的手術。
滑膜關節的類型
滑膜關節根據形成每個關節的骨頭關節表面的形狀進行細分。 滑膜關節的六種類型為：樞軸（車軸）關節、鉸鏈（屈戍）關節、髁狀（橢球）關節、鞍狀關節、平面關節和球窩關節（圖 9.10）。
六種類型的滑膜關節允許身體以多種方式移動。 (a)樞軸關節〔pivot joints〕允許繞軸旋轉，例如在第一頸椎和第二頸椎之間，這允許頭部從一側到另一側旋轉。 (b) 手肘的鉸鏈關節〔hinge joint〕的作用類似門鉸鏈。 (c) 〝腕骨的大多角骨〞和〝拇指基部的第一掌骨〞之間的關節是鞍狀關節〔saddle joint〕。 (d) 平面關節〔plane joints〕，例如腳跗骨之間的平面關節，允許骨頭之間進行有限的滑動運動。 (e) 手腕的橈腕關節是髁狀關節〔condyloid joint〕。 (f) 髖關節和肩關節是身體唯一的球窩關節〔ball-and-socket joints〕。
樞軸關節
在樞軸關節〔pivot joint〕處，骨頭的圓形部分被封閉在一個環內，這個環由〝與另一塊骨頭鉸接的部分〞和〝一個韌帶的部分〞形成（見圖 9.10a）。 骨頭在這個環內旋轉。 由於旋轉是圍繞單一軸進行的，因此樞軸關節在功能上被歸類為〝關節的單軸動關節〔uniaxial diarthrosis〕類型〞。 樞軸關節的一個例子是寰樞關節〔atlantoaxial joint〕，位於 C1（寰椎）和 C2（樞椎）椎骨之間。 在這裡，〝樞椎向上突出的齒突〔dens〕〞與〝寰椎的內部〞鉸接，並由韌帶固定到位。 透過該關節的旋轉，你可以將頭部從一側轉向另一側。 第二個樞軸關節位於近端橈尺關節〔proximal radioulnar joint〕處。 在這裡，橈骨頭大部分被韌帶包圍，當它與尺骨的橈骨切跡鉸接時，韌帶將其固定到位。 橈骨的旋轉允許前臂運動。
鉸鏈關節
在鉸鏈關節〔hinge joint〕中，〝一根骨頭的凸端〞與〝相鄰骨頭的凹端〞鉸接（見圖 9.10b）。 這種類型的關節僅允許沿著單一軸進行彎曲和伸直運動，因此鉸鏈關節在功能上被歸類為單軸關節〔uniaxial joints〕。 一個很好的例子是肘關節，它是〝肱骨的滑車〞和〝尺骨的滑車切跡〞之間的鉸接。 身體的其他鉸鏈關節包括膝關節、踝關節以及指間關節〔interphalangeal joints〕（手指和腳趾的指骨之間）。
髁突關節
在髁狀關節〔condyloid joint〕（橢球關節〔ellipsoid joint〕）處，〝一根骨頭末端的淺凹陷〞與〝相鄰骨頭的圓形結構〞鉸接（見圖 9.10e）。 掌骨遠端和近節指骨之間的手的指關節〔knuckle〕（掌指關節〔metacarpophalangeal〕）是髁狀關節。 另一個例子是手腕的橈腕關節，位於橈骨遠端的淺凹處與圓形的舟狀骨、月狀骨和三角骨（腕骨）之間。 在這種情況下，鉸接區域具有更卵形（橢圓形）的形狀。 從功能上講，髁狀關節是雙軸關節〔biaxial joints〕，允許兩個平面的運動。 第一種運動涉及手指的彎曲和伸直或手的前後運動。 第二種動作是左右移動，你可以將手指分開然後併攏，或將手向內側或外側方向移動。
鞍狀關節
在鞍狀關節〔saddle joint〕處，骨頭的兩個關節（鉸接）表面均呈鞍形，在一個方向上凹入，在另一個方向上凸出（見圖 9.10c）。 這使得兩塊骨頭能夠像騎手坐在馬鞍上一樣貼合在一起。 鞍狀關節在功能上分類為雙軸關節〔biaxial joints〕。 主要的例子是第一腕掌關節，位於拇指基部的大多角骨（一個腕骨）和第一掌骨之間。 該關節使拇指能夠沿著兩個平面遠離手掌。 因此，拇指可以在與手掌相同的平面內移動，或者可以垂直於手掌向前伸出。 第一腕掌關節的這種動作賦予了人類獨特的“對生〔opposable〕”拇指。 胸鎖關節〔sternoclavicular joint〕也被歸類為鞍狀關節。
平面關節
在平面關節〔plane joint〕（滑動關節〔gliding joint〕）處，骨頭的關節（鉸接）表面是平坦的或稍微彎曲的，並且大小大致相同，這使得骨頭可以相互滑動（見圖 9.10d）。 這種類型關節的運動通常很小，並且受到周圍韌帶的嚴格限制。 僅根據其形狀，平面關節就可以允許多種運動，包括旋轉。 因此，平面關節在功能上可以歸類為多軸關節〔multiaxial joint〕。 然而，由於韌帶或鄰近骨頭的限制，並非所有這些運動都適用於每個平面關節。 因此，根據身體的特定關節，平面關節可以僅表現出單一類型的運動或幾種運動。 平面關節存在於手腕的腕骨（腕骨間關節〔intercarpal joints〕）或足部的跗骨（跗骨間關節〔intertarsal joints〕）之間、肩胛骨的鎖骨和肩峰之間（肩鎖關節〔acromioclavicular joint〕）以及相鄰椎骨的上關節突和下關節突之間（關節突關節〔zygapophysial joints〕）。
球窩關節
活動範圍最大的關節是球窩關節〔ball-and-socket joint〕。 在這些關節處，一塊骨頭的圓形頭部（球）適合於相鄰骨頭的凹形關節（窩）（見圖 9.10f）。 髖關節和盂肱（肩）關節是身體唯一的球窩關節。 在髖關節處，〝股骨頭〞與〝髖骨的髖臼〞鉸接，在肩關節處，〝肱骨頭〞與〝肩胛骨的關節盂〞鉸接。
球窩接頭在功能上分類為多軸關節〔multiaxial joints〕。 股骨和肱骨能夠在前後和內外方向移動，並且還可以繞其長軸旋轉。 由關節盂形成的淺窩允許肩關節進行大範圍的運動。 相較之下，髖臼的深窩和髖關節強大的支撐韌帶起到限制股骨運動的作用，反映了髖部對穩定性和承重能力的需求。
關節
關節炎〔arthritis〕是一種常見的滑液關節疾病，涉及關節的發炎。 這通常會導致嚴重的關節疼痛，以及腫脹、僵硬和關節活動度降低。 有 100 多種不同形式的關節炎。 關節炎可能由老化、關節軟骨損傷、自體免疫疾病、細菌或病毒感染或未知（可能是遺傳）原因引起。
最常見的關節炎類型是骨關節炎〔osteoarthritis〕，它與關節軟骨的衰老和“磨損”有關（圖 9.11）。 可能在以後的生活中導致骨關節炎的危險因子包括關節損傷； 涉及體力勞動的工作； 進行跑步、扭轉或投擲動作的運動； 和超重。 這些因素對覆蓋滑膜關節骨頭表面的關節軟骨施加壓力，導致軟骨逐漸變薄。 隨著關節軟骨層磨損，骨頭承受的壓力更大。 關節會透過增加潤滑滑液的產生來做出反應，但這可能導致關節腔腫脹、當關節囊被拉伸時引起疼痛和關節僵硬。 受損關節軟骨下方的骨組織也會透過增厚、產生不規則性並導致骨頭的關節表面變得粗糙或凹凸不平來做出反應。 關節運動會導致疼痛和發炎。 在早期階段，“溫暖〔warms up〕” 關節的輕微活動可能會減輕骨關節炎的症狀，但運動後症狀可能會惡化。 對於患有更嚴重骨關節炎的個體，受影響的關節會變得更加疼痛，因此難以有效使用，導致不動性增加。 骨關節炎無法治愈，但幾種治療方法可以幫助減輕疼痛。 治療方法可能包括改變生活方式，例如減肥和低強度運動，以及有助於減輕疼痛和發炎的非處方藥或處方藥。 對於嚴重的情況，可能需要進行關節置換手術〔replacement surgery〕（關節成形術〔arthroplasty〕）。
關節置換術是一種侵入性很強的手術，因此在手術前總是會嘗試其他治療方法。 然而，關節置換術可以緩解慢性疼痛，並且可以在術後幾個月內增強可動性。 此類手術涉及以假體〔prosthesis〕（人造部件〔artificial components〕）取代骨頭的關節面。 例如，在髖關節置換術中，髖關節磨損或損壞的部分（包括股骨頭和股骨頸以及骨盆的髖臼）被移除並用人工關節部件替換。 股骨替換頭部由一個圓形球體組成，該球體附著在一根軸的末端，該軸被插入股骨的骨幹內。 骨盆的髖臼被重塑，並在其位置安裝替換的窩〔socket〕。 這些部件總是在手術前製造，有時是客製化的，以盡可能適合患者。
痛風〔gout〕是關節炎的一種形式，由尿酸晶體沉積在身體關節內引起。 通常只有一個或幾個關節受到影響，例如大腳趾、膝蓋或腳踝。 發作可能只持續幾天，但可能會回到同一個或另一個關節。 當身體產生過多尿酸或腎臟無法正常排出尿酸時，就會發生痛風。 果糖過多的飲食會增加易感人群患痛風的風險。
其他形式的關節炎與各種自體免疫疾病、關節細菌感染或未知的遺傳原因有關。 自體免疫疾病，包括類風濕性關節炎〔rheumatoid arthritis〕、硬皮症〔scleroderma〕或系統性紅斑狼瘡〔systemic lupus erythematosus〕，會因為身體的免疫系統攻擊身體關節而產生關節炎。 在類風濕性關節炎中，關節囊和滑膜發炎。 隨著疾病的進展，關節軟骨受到嚴重損傷或破壞，導致關節變形、喪失活動能力和嚴重失能。 最常受影響的關節是手、腳和頸椎，身體兩側的相應關節通常也會受到影響，但程度並不總是相同。 類風濕性關節炎也與肺纖維化〔lung fibrosis〕、血管炎〔vasculitis〕（血管的發炎）、冠狀動脈心臟病〔coronary heart disease〕和過早死亡〔premature mortality〕有關。 由於沒有已知的治癒方法，治療的目的是減輕症狀。 運動、抗發炎和止痛藥物、各種特定的緩解病情的抗風濕藥物或手術可用於治療類風濕性關節炎。
滑膜關節的骨關節炎是由老化或長期關節磨損引起的。 這些會導致覆蓋骨頭表面的關節軟骨受到侵蝕和流失，從而導致炎症，從而導致關節僵硬和疼痛。
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2024/01/26 發佈本文
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