康复的基础理论

第一节运动学基础第二节神经学基础 第一节运动学基础 一 运动学的概念 运动学 kinematics 是运用物理学的方法来研究人体阶段运动与整体运动时 各组织 器官的空间位置随时间变化的规律 以及伴随运动而发生的一系列生理 生化 心理等改变 人体运动的种类 1 按用力方式分类 1 被动运动 passivemovement 2 主动运动 activemovement 1 助力主动运动 assistantactivemovement 2 主动运动 activemovement 3 抗阻力主动运动 resistanceactivemovement 等张抗阻运动等长抗阻运动等速运动 人体运动的种类 2 按部位分类 1 全身运动 generalmovement 2 局部运动 localmovement 人体运动的种类 3 按照肌肉收缩分类肌肉作用 运动支撑保护产生热量促进血液回流等等 人体运动的种类 3 按照肌肉收缩分类 1 静态收缩 staticcontraction 1 等长收缩 isometriccontraction 2 协同收缩 coordinatedcontraction 人体运动的种类 3 按照肌肉收缩分类 2 动态收缩 kineticcontraction 1 等张收缩 isotoniccontraction 等张缩短 concentriccontraction 等张延伸 eccentriccontraction 2 等速收缩 isokineticcontraction 人体运动的种类 3 按照肌肉收缩分类 3 等长收缩与等张收缩的协调作用在人体进行各种复杂运动中 肌肉的收缩以等长收缩 向心性收缩 离心性收缩的形式不断地变化着 二 运动对机体的影响 1 提高神经系统的调节能力运动是重要的生理刺激 它可保持中枢神经系统的紧张度和兴奋性 维持其正常功能 从而发挥其对全身脏器的调节作用 2 改善情绪运动可反射性引起人体下丘脑部位的兴奋性提高 3 提高代谢能力 改善心肺功能4 维持运动器官的形态和功能5 促进代偿机制的形成和发展6 预防术后血栓性静脉炎7 促进机体损伤的恢复 三 肌肉的运动学 肌肉收缩是人体运动的基础肌肉在强烈收缩时 需要消耗比舒张状态下更多的能量在肌肉收缩过程中 机体重要的器官如心 肺和血管起着最主要的作用机体内肌肉组织有三种 平滑肌 心肌和骨骼肌人体关节运动息息相关的是骨骼肌 骨骼肌的结构 骨骼肌约占体重的40 左右 肌纤维 呈圆柱形肌纤维膜或肌膜肌浆肌原纤维细胞核 线粒体及其它颗粒肌内膜肌束肌束膜肌肉 骨骼肌的结构 一 肌肉的基本结构 中间的肌腹两端的肌腱 肌腹 肌腱 肌腱 骨骼肌的结构 肌肉分类 一 肌肉的分类 1 按肌肉外形可分为 a 长肌 分布四肢 收缩引起肢体大幅度运动 肌肉分类 b 短肌 分布躯干深部 运动幅度不大 肌肉分类 c 扁肌 胸腹壁 除运动外 能保护内脏 肌肉分类 d 轮匝肌 孔 裂周围 由环行纤维构成 肌肉分类 2 按肌束的排列方向 a 梭形肌 肌束与肌肉长轴平行 如缝匠肌 肌肉分类 b 羽肌 肌束与肌肉长轴呈锐角 收缩力量较大 肌肉分类 3 按肌肉的主要功能 屈肌和伸肌 收肌和展肌 旋前肌和旋后肌 提肌和降肌 开大肌和括约肌 肌肉分类 根据构造不同 骨骼肌 心肌 平滑肌 横纹肌 随意肌 不随意肌 肌肉分类 1 按照形态学分类按肌肉形状 分为梭形肌 羽状肌 半羽状肌 锯状肌和环状肌按肌肉头数 分为二头肌 三头肌和四头肌按肌腹数 分为二腹肌和多腹肌按肌肉作用的关节数 分为单关节肌 双关节肌和多关节肌按肌肉颜色 可以分为红肌和白肌按肌肉大小 分为大肌和小肌 肌肉分类 2 按照运动功能分类1 原动肌 agonist 2 辅助肌 assistantmover 3 拮抗肌 antagonist 4 固定肌 fixator 5 协同肌 synergist 肌肉分类 按肌肉的运动作用分类 提肌下降肌括约肌 肌肉分类 按照关节运动方向分类屈肌 伸肌 内收肌 外展肌 旋前肌 旋后肌 内旋肌 外旋肌和对掌肌 肌肉分类 按肌肉收缩速度快肌慢肌 肌肉分类 3 按照肌纤维组织学分类按照肌纤维组织学分类肌肉可分为横纹肌与平滑肌根据肌纤维内运输氧的蛋白 即肌红蛋白 myoslobin 的量将肌肉可分为红肌与白肌 肌肉分类 4 按组织生化学染色分类肌肉可分为I型与 型 肌肉的特性 肌肉的物理特性1 伸展性 extension 2 弹性 elasticity 3 粘滞性 stickiness 肌肉的生理特性1 兴奋性 excitability 2 收缩性 contractility 影响肌肉收缩的因素 1 肌肉的横断面积 2 肌肉的募集 3 肌肉的初长度 4 肌纤维的走向 5 肌肉的收缩速度 四 骨关节的运动学 关节的构造和运动 关节面 articularface 关节头关节窝关节软骨关节面是凸凹互相对应 凸面叫做关节头 凹面称为关节窝 关节囊 articularcapsule 纤维层滑膜层 关节腔 关节囊滑膜层关节软骨含少量滑液 呈密闭的负压状态 关节辅助结构 韧带关节盘关节唇滑膜襞 关节运动三平面 矢状面额状面水平面 关节运动 屈曲 伸展与外展 内收 环转运动 屈曲 伸展与外展 内收组合旋转运动 外旋 内旋 特殊关节运动 躯干 前屈 后伸 侧屈臂有旋前 旋后腕关节有掌屈 背屈踝关节有跖屈 背屈 外翻 包括旋内 外展 背屈 与内翻 包括旋外 内收 跖屈 等的运动 关节的分类 1 按照关节组织结构分类 可以分为纤维性关节 软骨性关节和滑膜性关节 2 按组成骨的数目分类 可以分为 1 单关节 2 复合关节 关节的分类 3 按运动多少分类 1 不动关节 2 少动关节 靠纤维连接 靠韧带和骨间膜连接 3 活动关节 关节的分类 4 按运动轴多少分类 1 单轴性关节 滑车关节 如手指间关节 车轴关节 近远侧桡尺关节 2 双轴性关节 椭圆关节 桡腕关节 鞍状关节 拇指腕掌关节 3 多轴性关节 球窝关节 肩关节 杵臼关节 髋关节 平面关节 肩锁关节 关节的活动度和稳定性 活动度 rangeofmotion ROM 稳定性 stability 关节的功能影响因素 关节面的运动轴关节囊的松紧 厚薄周围韧带和肌腱的状况两关节面之间的面积差关节的其他结构 关节的运动链和杠杆原理 1 关节的运动链 kinetic chain 开链运动 openkineticchain OKC 闭链运动 closedkineticchain CKC 2 关节运动的杠杆 lever 原理 关节杠杆运动基本概念 1 支点 F 2 力点 E 3 阻力点 W 4 力臂 d 5 阻力臂 dw 6 力矩 M 7 阻力矩 Mw 杠杆三点位置关系分类 1 平衡杠杆 2 省力杠杆 3 速度杠杆 第二节神经学基础 神经系统的可塑性 大脑的功能定位和大脑的可塑性是大脑功能不可分割的两个方面 人类神经系统具有发挥传达体内各部位之间信息联系的功能 尤其在大脑皮层有严格的功能定位 遵循一定的神经生理学规律 人的大脑存在着功能重组 人类神经系统在结构上和功能上有自身修改以适应环境变化的能力 称为神经系统的可塑性 一 神经发育 神经发育过程非常复杂 受许多因素的影响 通过细胞内部及细胞之间的联系以及细胞周围微环境的变化 胚胎的神经干细胞发生诱导 分化 凋亡和迁移 最终形成脑的各个组成部分以及脊髓 神经细胞的诱导 包括原发诱导和次发诱导 诱导可产生于细胞间的直接接触 也可由一些可弥散的生物活性物质介导 直接接触诱导 其作用可通过细胞间细胞信息的传递实现 而弥散性诱导 则由组织产生的一些大分子物质释放到细胞外基质 形成一定的浓度梯度 影响组织的定向分化和形态发生 神经细胞的分化 由一个前体细胞转变成终末细胞的多步骤过程称为神经细胞的分化神经细胞的分化过程是重叠的 分化过程中环境因素可在发育的不同阶段起作用神经生长因子 nervegrowthfactor NGF 对神经系统的分化发育起重要作用 神经细胞的迁移 神经细胞的迁移 migration 是神经系统发育过程中一个独特的现象 其原因有两种可能 1 神经细胞的发生区与最终的定居区不同 2 神经元的纤维联系均有其特定的靶细胞 为达到靶部位 神经细胞在神经发育过程中需要不断地迁移 神经细胞的凋亡 细胞凋亡不仅是一种特殊的细胞死亡类型 还是多基因严格控制的过程 具有复杂的分子生物学机制及重要的生物学意义 机体对细胞凋亡的控制包括促进和抑制两个方面 只有这两个过程相互平衡 神经系统的发育才能正常 二 神经细胞损伤后的再生 人体维系生命的细胞间信息传递完成 都是在 两个信使 系统的控制和调节下进行 在正常情况下 神经元胞体内不定期DNA的合成和线粒体内DNA的合成 都具有快速修复细胞内非特异性DNA损伤的特性 神经损伤后相关蛋白具有修复自由基对DNA非特异性损伤的功能 神经损伤后再生修复是十分复杂的病理生理过程 涉及从分子 细胞到整体的各个层次的变化 神经再生的细胞信息传递 由信息细胞释放到细胞外的小分子信息物质为 第一信使 通过细胞间的信息传递完成 经细胞外液影响和作用于其它信息接收细胞 经细胞内液传递 影响和作用的信息物质即为 第二信使 调节细胞的生理活动和新陈代谢 影响神经再生的因素 1 与神经再生有关的细胞因子2 与血管再生有关的细胞因子3 影响神经系统细胞凋亡相关的基因4 胶质细胞和施万细胞以及神经细胞粘附分子 神经系统损伤后的再生 完整有效的再生过程包括轴突的出芽 生长和延伸 与靶细胞重建轴突联系实现神经再支配而使功能修复 神经纤维的再生还有赖于胶质细胞的参与 中枢和外周神经的胶质细胞和他们提供的微环境的不同 决定了再生的难易 中枢神经系统修复两个重要的研究方向 1 试图控制CNS神经元存活和轴突生长的信号途径 改变中枢神经内在的生长能力 2 采用干预手段 创造CNS中受损神经元生存的合适环境 进一步激活自身的NSC和内源性修复机制 若能促进自体NSC在体内增殖 存活 迁移 分化以修复受损的神经细胞 将使脑缺血等多种脑损伤的自我修复成为可能 并将为NSC的研究提供更加广阔的应用前景 三 中枢神经的可塑性和功能代偿 为了主动适应和反映外界环境各种变化 神经系统能发生结构和功能的改变 并维持一定时间 这种变化就是中枢神经的可塑性 plasticity 或可修饰性 modifiability 这包括后天的差异 损伤及环境对神经系统的影响 神经系统的可塑性决定了机体对内外环境刺激发生行为改变的反应能力和功能的代偿 大脑的可塑性 神经系统可塑性突出地表现为以下几个方面 胚胎发育阶段神经网络形成的诸多变化 后天发育过程中功能依赖性神经回路的突触形成 神经损伤与再生 包括脑移植 以及脑老化过程中神经元和突触的各种代偿性改变等 大脑的可塑性 发育期可塑性中枢神经系统的损伤如发生在发育期或幼年 功能恢复情况比同样的损伤发生在成年时要好 研究表明 中枢神经可塑性有一个关键期 在这一关键起以前 神经对各种因素更敏感 在这一时期后 神经组织可变化的程度则大大降低 成年损伤后可塑性在发育成熟的神经系统内 神经回路和突触结构都能发生适应性变化 如突触更新和突出重排 大脑的可塑性 突触传递的可塑性观察表明 后天经验和学习等非病理因素能够影响神经元和突触的组织结构和生理效能 神经损伤后的功能代偿脑功能的积累具有可塑性 脊髓的可塑性 脊髓可塑性变化的一般表现形式 主要为附近未受伤神经元轴突的侧支先出芽 以增加其在去传入靶区的投射密度 随后与靶细胞建立突性联系 在这一过程中 突触性终末除了发生数量变化外 还出现终末增大 突触后致密