力学在整复中的应用

,主讲人：翟文江,人体力学是研究人在日常生活及工作中如何维持和掌握身体正常的平衡，使身体各部分正常作用并保持合适的身体姿势，预防和纠正不正确的身体姿势。正确的姿势有助于人体正常生理功能的进行，并且只需最小的能量输出，就能发挥最大的工作效能。不正确的姿势，容易使肌肉产生紧张和疲劳，人体力学是将物理学中的力学原理应用于中西结合治疗骨折的整复中。,人体的活动是由骨、关节和骨骼肌共同完成的，它们在神经系统的调节和其他系统的配合下，对身体起着保护、支持和运动的作用，人在运动时，骨骼起着杠杆作用，关节是活动的枢纽，骨骼肌则是 活动的动力。因此，在整复工作中合理的应用人体力学的原理，一方面可使病人得到妥善的护理，减少肌肉紧张，增加舒适安全；另一方面，医师可提高工作效率，减少疲劳。,常用的力学原理杠杆原理,杠杆一根直的或弯的棒，在力的作用下绕着一个固定点（支点）或固定轴（支轴）转动，并克服一个阻力做功，这根棒就叫做杠杆。杠杆是人类使用的最古老的工具之一。例如撬棒,是在一个木棒底下垫上一块石头，就能把一块单石或单物撬起（左上图）。,在日常工作中，到处可以看见杠杆，并且 常利用杠杆作用，用较小的力举起或移动 较重的物体，在人体中也有杠杆，骨在 肌肉拉力作用下能够桡关节转动并克服 阻力做功就是杠杆，即骨杠杆。（上图）,一个杠杆有三个点：力点，支点和阻力点，要掌握杠杆原理，还必须知道力臂、阻力臂等概念。支点杠杆绕着转动的点叫支点，撬棒的支点是下方垫的石头与木棒接触点，在骨杠杆上是关节中心。力点动力作用点叫力点，撬棒的力点是人手用力的地方，在骨杠杆上肌肉附着于骨上的动点。阻力点阻力作用点叫阻力点，撬棒的阻力点是重物作用在木棒的点，在骨杠杆上是阻力或运动环节的重力（空手时），或是其他物体的阻力，或是对抗肌的张力，或是韧带的筋膜的牵拉阻力等等，不管有几种阻力，它们在杠杆上的阻力点只能用一点来表示，即用全部阻力的合力作用点。,力臂从支点到重力作用线的垂直距离叫力臂，用D来表示，在撬棒受力图上是DA的长度；在骨杠杆受力图上也是DA的长度。阻力臂从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂，用DR来表示，在撬棒受力图上是DB的长度；在骨杠杆受力图上是DR的长度。,杠杆分类,根据杠杆上三个点支点、力点和阻力点的位置的关系，杠杆可分成三种类型，并代表杠杆的三种用途：传递、配合力、省力的及增大幅度和速度。,第一类杠杆又叫平衡杠杆，支点在力点与阻力点中间例如天平称，跷跷板等（右上下图）,如：肘关节伸的动作，支点是肘关节中 心，力点在支点的后方（肱三头肌在尺骨鹰嘴上的附着点），阻力点,（前臂和手的重心），在支点的前方（右1-21图）。,第一类杠杆但主要作用是传递力和平衡力，支点可以靠近力点，也可以靠近阻力点，除有平衡作用外，又具有增加速度和幅度（支点靠近力点）的作用，并且有省力（支点靠近阻力点）的作用。,第二类杠杆又叫省力杠杆，阻力点在力点和支点的中间，例如手推的独轮车，把一端插在地上向上撬动重物撬棒等，在人体上，这类杠杆较少见，如站立时提踵，在跖趾关节为止点，人体重力通过距骨体向下，位于支点和力点（小腿三头肌在跟骨上的支点）的中间（右图），这类杠杆因为阻力点在中间，阻力臂始终小于力臂，所以，用较小的力就能克服较大的阻力，故称省力杠杆。,左图省距离费力,左图省力费距离,第三类杠杆又叫做速度杠杆，力点在阻力点和支点的中间。例如体操用的弹簧踏跳板，镊子等，这类杠杆在人体上最为普遍，如上肢三角肌外展上臂的动作，支点在肩关节中心、力点（三角肌在肱骨上的止点），在支点和阻力点（手臂重心）中间（右图）,这类杠杆因为力点在中间，力臂始终小于阻力臂，一定要用较大力才能克服较小的阻力，不能省力，但可使阻力点移动的速度和幅度增大而获得速度，故称速度杠杆。,由此可见，利用杠杆省力不省功，得之于力则失之于速度（或幅度），得之于速度（或幅度）则失之于力，这就是机械学中的等功原理，平衡和移动的原理。,人体力学所依据的主要概念之一是重力及重力如何影响 物体的平衡和移动。重力是地球对物体的吸力或拉力，地心吸力说明为什么提起一个重物比推或拉费力，重力定律有个概念，它是人体力学的理论基础，即重心、支撑面和重力线。重心是重量的重心，重量合力的应用点就是物体的重心，这个应用点可以视为一个平衡点，如果物体具有均匀的成分，重心将位于它的几何中心，当物体的位置发生变化时，重心的位置也会随之变化。,支撑面支撑面是人或物体与地面所接触的支撑面积，支撑面可被安排为站立、提重或移动时提供稳定性。重力线重力线（重量的作用线）是一条想象的垂直线，它穿越在额状面的重心,当物体重心低，支撑面大，重力线在支撑面内时，物体是在平衡中，也就是呈稳定状态，当上述条件起了变化，物体的平衡或稳定就随之起了变化。人体的平衡是比较复杂的，当人平卧时，身体是稳定平衡，因为重心低，支撑面大，当人侧卧，两腿并齐伸直，两臂也在两侧伸直时，平衡就比较困难，因为支撑面较窄，重心较高；如侧卧时，两腿向前后分开，支撑面较宽，平衡的稳定性就大，当人站立活动时，身体平衡的稳定性就小，因为支撑面小，重心高，重力线经常变动；当人弯腰活动时，两脚应根据活动情况向前后或左右分开，以扩大支撑面，使重心保持在支撑面内，以保持身体的平衡。人体肌肉的活动和维持平衡也有关系，人体平衡的稳定度愈大，需要肌肉付出的力就愈大；人体平衡的稳定度愈小，肌肉就要付出更多的力帮助维持平衡。应用重力、平衡和移动的原理可以预防由于移动、挤压、拉力、弯曲、扭转等造成的特有肌肉紧张。,以下注意事项可提高工作效率：1.站立、行走、蹲下或整复牵引时，要保持大的支撑面，两脚至少保持10-15cm的距离，这样可以帮助维持平衡，使重心恒定，并平均分布重量。2.避免长时间用一侧手臂提物，最好将所提物靠近身体前方，这样使重量分布均匀并预防身体扭转和改变重力线。3.用全身转动代替躯干扭动，避免不均等的肌肉紧张所造成的正常重力线的改变。,4.用最小量的肌力做功，平稳、有节律的移动加上用力的方向性移动是最有效的。5.牵引整复时，要靠近病人身旁，尽可能用推或拉的手法。6.牵引整复时，要在合适的高度，可以减少肌肉紧张和费力。,如何应用人体力学原则指导整复工作1.复位操作时，要靠近病人，肘部尽可能得贴近躯干两侧。2.如伸直躯干就可完成的工作就不要长时间弯腰工作。工作肘下肢随身体动作姿势向前后或左右分开，两侧稍屈，以降低重心，扩大支撑面，增加身体平衡的稳定度。,3.要保证病