生物力学在运动中简单应用

1、生物力学在运动简单应用骨骼生物力学wB点为骨骼组织的屈服点，当应力超过B骨骼就会发生永久性改变。wC点为骨骼组织极限失效点，当应力超过C骨骼组织就会发生破坏。wA-B之间骨骼组织弹性区间。3种材料应力对比w金属相对承受应力较大，典型延性材料，因在断裂时候会发生很大形变。w玻璃为典型脆性材料，一旦达到极限就会失效，没有形变。w骨骼组织形变介于2者区间应力方向对骨骼承受应力大小影响w图中L为纵向应力，T为横向应力，可见横向应力最易发生形变。运动对骨强度影响w骨骼的运动速度影响骨折方式。w当骨折时积累的能量会释放。w运动速度较低时候能量通过单一骨折线释放。w运动速度较高时候能量不能通过单一骨折线释放

2、。发生粉碎性骨折。骨折术后骨承重能力w手术过程去除小片状骨或螺钉拧入骨内，会产生应力集中源。这样骨承受能力不能均衡分布整个骨，集中分布缺损部位，类似河中礁石。骨强度减弱60%。膝关节半月板作用w1.吸收负重压力，保护软骨及软骨下骨结构重要性，膝关节约70%的应力通过半月板承重，当移除半月板后，内侧半月板压力增加5倍。w2.在负重状态下半月板活动大于非负重时，膝关节在维持关节稳定时也有积极作用。髌骨w髌骨在膝关节屈伸运动时延长力臂作用，完全屈曲时延长10%力臂，在伸直最后15度时，股四头肌肌力提高60。w这也是很多偏瘫患者膝过伸原因之一。w很多患者膝关节训练时最后15度单独训练。胫股关节锁定w股

3、骨内侧髁比外侧髁长1.7CM，膝关节从屈曲到伸展内髁是先降后升并同时外旋，并且在伸直时呈相对锁定机制，提高膝关节稳定性。髋关节w站立位时候每侧股骨头承重为体重三分之一，因一侧下肢为体重六分之一，去除双下肢体重为三分之一，剩余三分之二平均分布。w但是一旦臀中肌收缩，随着肌肉力量增加一侧股骨头及股骨颈所承受力量增大。单腿站立时负荷为体重3倍。w股骨颈骨折患者运动方式考虑能够承重大致安全力量w从矮椅子站立时髋关节受到负荷相当于体重8倍，用单柺行走时在健侧等于3.4倍，患侧 时候约为2.2倍。步行时支撑相负荷为体重3-6倍。 足w步态周期中足部发挥吸收地面反作用力推动身体向前杠杆作用。w距下关节活动度

4、内翻20-30度，外翻10-15度，步行时活动度10-15度。把踝关节旋前旋后转变到足的旋前旋后，缓解了踝关节旋转压力。踝关节活动受限的患者，周璐时候有臀部轻度后旋。w赤足站立时足跟负重60%,前足负重28%，前足压力峰值在第二跖骨头处。异常受力长时间有可能导致骨骼畸形。高跟鞋，尖足鞋可引起足畸形，足跟痛，韧带挛缩w高跟鞋可以增加前足压力，1.9CM增加前足22%压力，5CM增加57%压力，8.3CM增加76%压力，导致跖骨头下疼痛，长时间引起跟腱挛缩，踝关节活动减少。w胫后肌群支撑相中后期使距骨下关节内翻，从而固定跗横关节并保持足离地时候的稳定性。足的承重w步行时候足部承受负荷为体重的120

5、%，跑步时候为275%，跟腱承受身体5.3-10倍力量。踝关节平跑步时候可达体重13倍。w穿鞋可改变足底压力分布。大多数鞋子穿上后，走路时重心向内侧转移。w足跟软组织起到缓冲，保护作用，承受的力量时身体其他软组织无法达到的，随年纪增大，保护作用逐渐减弱。脊柱w在没有负荷状态下椎间盘有10N/CM的压力，主要来自前纵韧带和黄韧带的压力，可以起到内部支持作用。w前屈时候棘间韧带张力最大，后伸时前纵韧带张力最大，侧屈时候对侧横韧带张力最大，旋转时候关节面囊韧带张力最大。脊柱肌肉w屈肌：腹直肌，腹内外斜肌，腹横肌。伸肌：竖脊肌，多裂肌，横突间肌。伸肌左右部同事收缩时脊柱后伸，当左右肌群不对衬产生侧弯或扭转。 不同姿势与放松站立位椎间盘间压力比值提重物时椎间盘的负荷w体积大物品，弯腰提重物，膝盖伸直后倾会增加阻力臂，使得椎间盘负荷变大。w当上举80KG物品时，椎间盘承受1000N力量，这负荷可以使得骨裂，可运动员可以轻松完成，这和其他因素有关，如腹内压，肌肉力量等。脊柱肌肉锻炼w腹肌锻炼对维