✨護理解剖 - 骨骼系統✨

骨組織與骨骼結構

骨骼系統（Skeletal System）

五大主要功能

• 支持：提供軟組織與器官附著的支架

• 礦物質與脂質儲存（Storage of Minerals and Lipids）

  • 鈣為體內最豐富的礦物質

  • 骨骼在黃色骨髓中儲存能量（脂質）

• 血球生成：紅骨髓產生紅血球（RBC）與白血球（WBC）

• 保護：包圍並保護多種軟組織與器官

• 槓桿作用（Leverage）：透過運動產生精確動作與位置改變

骨的形狀

• 長骨（Long bones）

  • 圓柱狀、長度大於寬度的骨頭

  • 鎖骨、四肢骨（肱骨、尺骨、橈骨、股骨、脛骨、腓骨）

  • 功能：槓桿作用，當肌肉收縮時，長骨會隨之移動

• 短骨（Short bones）

  • 似立方體的骨頭，其長度、寬度與厚度大致相等

  • 手腕的腕骨、腳踝的跗骨

  • 功能：提供穩定性與支撐，並允許有限程度的活動

• 扁平骨（Flat bones）

  • 較薄，扁但具有弧度

  • 顱骨（蝶骨、篩骨、額骨、頂骨、顳骨、枕骨）、肩胛骨、胸骨、肋骨

  • 功能：肌肉附著點，並且經常保護內部器官

• 籽骨（Sesamoid bones）

  • 小而圓的骨頭，類似芝麻

  • 髕骨（膝蓋骨）

  • 功能：協助肌腱克服壓縮力量，達到保護肌腱的功能

• 不規則骨（Irregular bones）

  • 無法輕易歸類形狀、不符合其他分類的骨頭

  • 椎骨、顱骨（顴骨、蝶骨、篩骨、上顎骨、腭骨、鼻骨、舌骨、下顎骨、顳骨）、骨盆、薦骨、尾骨

  • 部分不規則顱骨，為縫合骨/沃姆骨（Sutural/Wormian bones）

  • 功能：具有較為複雜的形態，支撐脊髓並保護其免受壓迫力量的椎骨

骨的解剖

• 骨幹（Diaphysis）

  • 骨的近端與遠端之間

  • 呈管狀、為長骨的主體

  • 由緻密骨（compact bone）構成

  • 中間骨髓腔（medullary cavity）

    • 成人含黃骨髓（yellow marrow）

• 骨骺（Epiphysis）

  • 骨的兩端（近端、遠端）

  • 由海綿骨（spongy bone）構成

  • 鬆質骨間隙內含紅骨髓（red marrow）

  • 表面覆蓋關節軟骨（articular cartilage）

• 幹骺端（Metaphysis）

  • 骨幹與骨骺之間的狹窄區域

  • 含骨骺板（epiphyseal plate/growth plate）

  • 由透明軟骨（hyaline cartilage）構成

  • 功能：骨的縱向生長

• 骨骺線（Epiphyseal line）

  • 成年後（25歲）骨生長停止

  • 骨骺板被骨組織取代後形成

• 骨內膜（Endosteum）

  • 覆蓋骨髓腔內側

  • 功能：骨生長、骨修復、骨重塑

• 骨膜（Periosteum）

  • 外層：纖維層、內層：細胞層

  • 覆蓋骨的外表面（關節處除外）

  • 包含：血管、神經、淋巴管

  • 功能：滋養緻密骨、肌腱、韌帶附著處、參與骨生長與修復、提供血管與神經通道、隔離骨與周圍組織

• 關節軟骨（Articular cartilage）

  • 覆蓋骨骺表面（關節處），為薄層透明軟骨

    • 功能：減少摩擦、吸震

• 扁平骨

  • 外/內層：緻密骨、中層：板障骨（diploë，鬆質骨）

  • 功能：保護內部器官（如顱骨保護腦）、外層骨折時，內層仍可提供保護

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骨的標誌（Markings）

骨細胞與骨組織（Bone Cells and Tissue）

• 成骨細胞（Osteoblasts）

  • 功能：形成新的骨基質、骨化/造骨

    • 骨基質（Bone matrix）

      • 有機質1/3：膠原蛋白 → 提供彈性，避免骨骼脆裂

        • 無機質2/3：羥磷灰石（磷酸鈣+碳酸鈣）→ 提供硬度與強度

  • 位置：骨生長部位、骨膜（periosteum）、骨內膜（endosteum）

  • 特性：無法進行有絲分裂

  • 發展：基質鈣化後，包埋成骨細胞，結構與功能改變 → 轉變為骨細胞

• 骨細胞（Osteocytes）

  • 成熟骨骼中最主要、數量最多的骨細胞

  • 位置：骨陷窩（lacuna）

  • 功能：維持骨基質中礦物質濃度、分泌酵素調節礦物平衡、參與骨損傷修復

  • 特性：無法進行有絲分裂

  • 延伸的細胞質突起，經由骨小管（canaliculi）與其他骨細胞獲取養分

• 成骨前驅細胞（Osteogenic Cells）

  • 功能：分化並發育成成骨細胞，補充死亡或老化的骨細胞來源（參與骨折修復）

  • 位置：骨膜深層、骨髓

  • 未分化細胞

  • 特性：高度分裂能力，唯一可以分裂的骨頭細胞

• 破骨細胞（Osteoclasts）

  • 功能：骨吸收、分解老舊、受損或多餘的骨、調節體液中鈣與磷酸鹽濃度（釋放鈣離子）

  • 位置：骨表面

  • 來源：單核球、巨噬細胞 （免疫系統）、非來自成骨前驅細胞

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緻密骨（Compact Bone）

• 位置：外層被骨膜（periosteum）包裹、長骨骨幹（diaphysis）內

• 功能：支撐、保護、抵抗壓力

• 骨單位（Osteon）構成

  • 同心圓排列的骨細胞圍繞，細胞之間有骨小管（canaliculi）

  • 中間為中央管（Haversian canal）：含血管、神經、淋巴管，水平走向，開口於骨表面

• 穿通管（Volkmann’s canals）：含血管、神經、淋巴管，連接骨膜與骨內膜，垂直走向、供應深層骨單位與骨髓腔

讀書TIPs：中央管和穿通管屬於同一樣的東西，只是連接地方不同而不同的名字

中央管：水平走向
穿通管：垂直走向

海綿骨（Spongy / Cancellous Bone）

• 位於緻密骨內側、長骨骨骺（Epiphysis）內、扁平骨內部

• 功能：減輕骨骼重量、分散與傳導受力、保護紅骨髓

• 結構疏鬆、呈海綿狀

  • 無骨單位（osteon），故不呈同心圓排列

  • 由骨小樑（trabeculae）形成格狀網絡

• 富含骨髓

  • 紅骨髓：造血

    • 位於骨小樑間空隙

  • 黃骨髓：脂肪、能量儲存

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骨的血管與神經（Bone Blood and Nerve）

• 血管和神經的走向相同

• 血流路近：動脈 透過營養孔進入骨模 → 透過中央管 → 緻密骨 → 骨內（海綿骨、骨髓腔）→ 被靜脈收集 → 營養孔離開骨骼

讀書TIPs：因骨頭富含神經和血管，骨折會大出血和劇烈疼痛！

骨的形成與生長（Bone Formation and Growth）

骨成長至約 25 歲

• 膜內骨化（Intramembranous Ossification）

  • 由結締組織變成骨

  • 形成：顱骨、顏面骨、鎖骨

  • 流程

    1. 間質細胞聚集：間質細胞在未來形成骨骼的位置聚集

    2. 分化為成骨細胞：間質細胞 → 骨生成細胞 → 成骨細胞

    3. 形成骨化中心：成骨細胞大量聚集，形成「骨化中心」

    4. 分泌骨樣質：成骨細胞分泌「骨樣質」（尚未鈣化的骨基質）

    5. 基質鈣化

    • 鈣鹽沉積於骨樣質中，使其硬化

    • 成骨細胞被包埋在硬化的基質內，轉變為骨細胞

    6. 形成鬆質骨

    • 出現骨小樑結構

    • 血管進入骨小樑間隙，逐漸形成紅色骨髓

    7. 骨膜與緻密骨形成：表層形成骨膜

讀書TIPs

間質聚集 → 成骨細胞 → 骨化中心 → 骨樣質 → 鈣化 → 鬆質骨 → 緻密骨

• 軟骨內骨化（Endochondral Ossification）

  • 形成：長骨（股骨、脛骨等）、顱底骨

  • 胎兒期的骨骼形成概念

  • 透明軟骨為模板，再被骨完全取代

    • 軟骨模板（Cartilage Template）

      • 軟骨母細胞：負責分泌並製造軟骨基質（玻尿酸、軟骨素硫酸鹽、膠原蛋白纖維、水）→ 使軟骨具有彈性與支撐性

      • 軟骨：無血管、靠「擴散」進行營養與代謝廢物、受傷後不易自行復原（修復能力差）

  • 骨與軟骨的發育時間軸

    • 胎兒期 → 童年：骨在軟骨基質上逐步形成

    • 出生時：大多數軟骨已被骨取代

    • 童年成長期：仍有部分軟骨持續被骨替代

    • 成年後：骨骼中仍保留部分軟骨（如關節軟骨）

  • 流程

    1. 形成軟骨模型

    • 間質細胞 → 軟骨細胞

    • 形成透明軟骨模型、外圍包覆一層軟骨膜

    2. 中央軟骨鈣化

    • 軟骨模型中央的軟骨細胞逐漸肥大

    • 軟骨基質開始鈣化 → 養分無法擴散 → 軟骨細胞死亡

    3. 血管侵入

    • 血管（骨生成細胞）進入空腔→ 成骨細胞軟骨膜轉變為骨膜

    4. 隨著血管侵入

    • 軟骨膜 → 骨膜

    • 成骨細胞在骨幹外圍形成一圈骨膜骨領

    5. 初級骨化中心形成

    • 位於骨幹、形成海綿骨

    • 空腔融合 → 骨髓腔

    6. 次級骨化中心形成

    • 出生前後出現在骨骺（epiphysis）

    7. 殘留軟骨的位置

    • 關節表面 → 關節軟骨

    • 骨骺與骨幹之間 → 生長板

    8. 生長變慢並停止

    • 青春期 → 骨骺板變薄

    • 成人 → 骨骺閉合，形成骨骺線

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生長方式

• 間質生長（Interstitial growth）

  • 生長方向

    • 骨骺端：軟骨生成

    • 骨幹端：軟骨被骨取代 → 骨變長

      • 生長板完全骨化 → 形成骨骺線 → 骨不再變長

  • 生長板（Epiphyseal plate）

    • 保留區（Reserve zone）

      • 小軟骨細胞、固定生長板，不參與生長

    • 增生區（Proliferative zone）

      • 軟骨細胞有絲分裂、骨變長的主要動力

    • 成熟與肥大區（Maturation & hypertrophy）

      • 細胞變大、成熟、基質開始變薄

    • 鈣化基質區（Calcified matrix zone）

      • 基質鈣化、軟骨細胞死亡

      • 血管＋成骨細胞進入

      • 骨形成

• 附加生長（Appositional growth）

  • 骨幹直徑 ↑、骨髓腔直徑 ↑

  • 生長方向

    • 骨膜下：成骨細胞形成新骨

    • 骨重塑（Bone Remodeling）

  • 終生進行

  • 破骨細胞吸、成骨細胞補上新骨

  • 每年約 5–10% 骨骼更新

  • 吸收 > 生成 → 骨變弱

  • 生成 > 吸收 → 骨變強

    讀書TIPs：骨折骨頭能修復！

運動、荷爾蒙與營養對骨的影響

• 運動

  • 活動 → 電場產生 → 吸引成骨細胞 → 骨生成

  • 不活動 → 骨骼退化

• 營養與荷爾蒙

  • 鈣、磷（最重要）

  • 維生素 D、C、A、K、B12

  • 生長激素

  • 甲狀腺素

  • 性激素（青春期）

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參考資料

Betts, J. G., Young, K. A., Wise, J. A., Johnson, E., Poe, B., Kruse, D. H., Korol, O., Johnson, J. E., Womble, M., & DeSaix, P. (2022). Anatomy and physiology 2e. OpenStax. https://openstax.org/details/books/anatomy-and-physiology-2e

Martini, F. H., Nath, J. L., & Bartholomew, E. F. (2018). Fundamentals of anatomy & physiology (11th ed.). Pearson.

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