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运动生物力学浅析 小儿脑病康复科赵继辉 内容 生物力学 应用力学的原理分析人体运动规律运动生理学 研究运动中人体主要系统和脏器功能生理效应规律运动生物力学的概念 是以人体的解剖学 人体的生理学 力学的理论与方法 研究人体运动器系的生物力学特性和人体运动动作的力学规律以及器械机械运动力学规律的科学 运动力学基础 人体杠杆 支点 力点 阻力点平衡杠杆省力杠杆速度杠杆 运动力学基础 费力杠杆在康复治疗中的作用训练肌力 通过调整阻力臂距离 增加或减少负荷重量 例 股四头肌渐进抗阻获得速度 可通过增加阻力臂 减少动力臂进行 虽费力 但力点稍移动 即可加大阻力点移动的速度和范围 运动力学基础 省力杠杆在康复中的作用可负较大重量加强肌肉保护 运动力学基础 运动平面矢状面额状面水平面运动轴矢状轴额状轴垂直轴 运动力学基础 关节的力学单轴关节 滑车关节圆柱关节双轴关节 椭圆关节鞍状关节三轴关节 球窝关节平面关节 运动力学基础 关节的稳定性和灵活性上肢以精细活动为主 灵活性好而稳定性相对较差下肢支撑体重 要求稳定性好而灵活性较差 运动力学基础 关节的稳定性和灵活性影响因素构成关节的两个关节面的大小两个关节面一样大小稳定性好两个关节面相差大灵活性好关节囊的厚薄与松紧度关节韧带的强弱与数量关节周围的肌肉强弱 运动力学基础 肌肉的力学特性肌肉的理化特性兴奋性和收缩性 肌肉收缩产生肌力伸展性和弹性 肌肉及腱组织的拉长与缩短决定肌力大小的因素 运动单位的募集程度肌肉的横截面肌肉收缩前的初长度肌肉作功时的力臂长度 杠杆效应 肌纤维走向与肌腱长轴的关系 纤维组织的力学特性 粘弹性非线性应力 应变关系 蠕变creep 维持恒定的载荷下 纤维组织缓慢持续延长应力松弛stressrelaxation 维持长度不变 纤维组织内因牵伸而提高的张力逐渐下降 弹性延伸 在去除应力后纤维组织回缩 塑性延伸 在去除应力后纤维组织持久性延长 二 运动生理学基础 运动与骨骼肌 骨骼肌的分型慢肌纤维 I型 红肌纤维 缓慢 氧化型肌纤维 SO 快肌纤维 IIa IIb型 IIa型 介与上2类之间 快速氧化 糖元分解型纤维 FOG IIb型 白肌纤维 快速 糖元分解型肌纤维 FG 运动与骨骼肌 肌肉收缩的基本形式等长收缩等张收缩 等张缩短等张延伸等速收缩 运动与骨骼肌 肌肉收缩的力量 肌力 指肌肉受神经兴奋后收缩时产生的力量和张力 例 一次性举重耐力 指肌肉收缩时所能维持的时间和重复收缩的能力 即肌力所能维持的时间 不同运动形式对骨骼肌的影响 运动与骨骼肌 肌肉活动时的相互作用原动肌 agonist 直接完成动作的肌群拮抗肌 antagodist 与原动肌作用相反的肌群固定肌 fixator 参加临近关节固定的肌群 以确保原动肌的活动中和肌 neutralizator 为抵消原动肌收缩时所产生的一部分不需要的动作 运动对心血管的影响 肌肉血流的自动调节运动中为满足运动肌代谢需要 身体血流重新分布 运动中支配四肢肌肉血管扩张 其它脏器血管收缩 血流量均减少 以保证重要脏器和肌肉血供 运动对心血管的影响 神经性调节 交感神经张力增加 迷走神经张力下降 产生循环效应 心收缩力增强心率增加 每搏量增加 心输出量增加静脉血回流增加 运动对代谢的影响 大强度 力量性运动 短时间的运动或一些大运动的早期 百米冲刺 举重等 能量来源是通过无氧代谢供给 无氧代谢 肌组织直接利用其自身贮备的能量 ATP水平及磷酸肌酸反应 及糖的无氧酵解过程中产生的ATP供能 这一过程称无氧代谢 中 小强度 长时间的运动 马拉松 万米以上 能量来源主要是有氧代谢供给 有氧代谢 即肌肉在线粒体内进行氧化磷酸化 三羧酸