第二章-肌力评定、关节活动范围测定.ppt

1、康复医学,康复医学相关基础,第一节 人体运动学 第二节 人体生物力学 第三节 运动对机体的影响 第四节 神经学基础,学习要点,人体运动学的定义 作用于人体的力的种类 应力对骨生长的作用 肌肉的收缩形式 关节软骨的生物力学性质 韧带和肌腱的生物力学性质,第一节 人体运动学,人体运动学：主要研究的是在外力作用下身体位置、速度、加速度间的相互关系。 身体的移动形式：平移、旋转,人体的运动形式,平移：指运动过程中，身体上的任意两点的连线始终保持等长和平行。其运动轨迹是直线或曲线，人体平动时，身体上各点的位移、速度和加速度都一致。,人体的运动形式,旋转：指运动过程中，身体上的各点都围绕同一直线（即轴）作

2、圆周运动，称转动。转动时人体各点距离轴的距离不同，所以其线速度也不同。,（二）、骨骼运动学,三个面 水平面：与地面平行的面，把人体分为上下两部分； 冠状面：与身体前或后面平行的面，把人体分成前后两部分； 矢状面：与身体侧面平行的面，把人体分为左右两部分。,三个旋转轴,矢状面、冠状轴：屈和伸 冠状面、矢状轴：内收和外展 水平面、垂直轴：旋转（旋前、旋后、内外旋）,屈和伸,矢状面、冠状轴 伸：两骨之间角度变大 屈：两骨之间角度变小,10,2020/8/3,内收和外展,冠状面、矢状轴 内收：骨向正中矢状面靠拢 外展：骨远离正中矢状面,11,2020/8/3,内旋和外旋,水平面、垂直轴 内旋：骨向前内

3、侧旋转 外旋：骨向后外侧旋转,12,2020/8/3,环转运动,关节在原位转动，骨远端做圆周运动 屈伸、展收旋联合运动,13,2020/8/3,关节运动的描述,1.远端节段围绕近端相对固定的节段旋转 如：进食、行走时摆动相。 2.近端节段围绕远端相对固定的节段旋转 如：引体向上。,开链运动,运动链的末端呈游离状态，没有固定在地面或物体 上，远端节段可以自由活动。远端的运动范围大于近端，速度也快于近端。在强化肌力的训练中，肌肉爆发力的训练应选择OKC。,16,2020/8/3,闭链运动,运动链远端固定在地面或物体上，远端不可以自由活动。对于肌肉、骨骼、肌腱、韧带、关节囊都承受一定负荷，运动时对关

4、节及其周围组织的机械性感受器的刺激比OKC运动训练明显，对促进关节平衡功能，膝关节周围组织的协调能力，敏感性的恢复和增强关节稳定性有明显作用。,17,2020/8/3,（三） 关节运动学,关节是人体运动枢纽，骨杠杆活动的支点。根据关节在骨与骨连接处的不同功能，分为直接连接和间接连接。每个关节都具有关节面、关节囊和关节腔三种基本构造。,关节的分类,按关节运动轴的数目可分为单轴关节、双轴关节和多轴关节。 单轴关节：单轴关节包括滑车关节和圆柱关节两种。 滑车关节：关节头呈滑车状。滑车关节只有一个运动轴,绕额状轴，可作屈、伸运动，如指间关节。 圆柱关节：关节头呈圆柱状，运动环节可绕垂直轴或自身的长轴作

5、回旋运动，也称车轴关节。,19,2020/8/3,20,2020/8/3,关节的分类,双轴关节：双轴关节包括椭圆关节和鞍状关节。 椭圆关节：关节头和关节窝都呈椭圆形。运动环节能进行屈、伸、内收、外展和环转运动，如桡腕关节。 鞍状关节：两关节面均呈马鞍形，成十字交叉结合。可作屈、伸、内收、外展和环转运动，如拇指腕掌关节。,21,2020/8/3,关节的分类,多轴关节：多轴关节有三个或三个以上的运动轴。多轴关节有球窝关节、杵臼关节和平面关节。 球窝关节：关节头是球的一部分，呈半球状。可作屈伸、内收外展、回旋和环转运动。此种关节不仅运动轴多，而且运动幅度大，是最灵活的关节，如肩关节。 杵臼关节：关节

6、头近似球体，关节窝很深，关节呈杵臼状。其运动形式类似球窝关节，但运动幅度较小。如髋关节。 平面关节：关节活动性很小，称为微动关节，如肩锁关节和椎间关节，其关节面较平，又称平面关节。此类关节只能作微小的滑动,22,2020/8/3,Plane joint,Hinge joint,23,2020/8/3,关节面的基本运动,滚动 滑动 转动 凹凸关节 凸面滚动与滑动方向相反 凹面滚动与滑动方向一致 滚动-滑动与旋转组合 如膝关节伸膝股骨髁与胫骨平台之间滑动，滚动，股骨同时轻微内旋，完全伸膝时帮助锁定膝关节。,（四） 动力学 作用于人体的力,（1） 内力 肌肉收缩的主动拉力，组织器官的被动阻力。 （2

7、） 外力 1）重力 是地球对人体的引力。是人体保持直立姿势以及活动时必须克服的负荷。人体重力的作用方向向下，大小与人体及负荷的质量相等。 2）支撑反作用力 当人体对支撑点施加作用力时，支撑点对人体的反作用力叫支撑反作用力。 静力支撑反作用力：其大小与人体体重相同，方向相反。 动力支撑反作用力：大于人体体重。例如加速起蹲。,（四） 动力学 作用于人体的力,3）摩擦力 指人体或肢体在地面或器械上运动或有运动趋势时，所受到的阻碍运动的力。其大小因人体或肢体重量及地面或器械表面的凸起程度不同而异，其方向与运动方向相反。4）流体阻力 指人体在流体中运动时所承受的流体阻力。其大小与流体密度、运动速度和人体

8、的正面面积成正比。在水中运动的阻力比在空气中运动受到的阻力要大，但是因为水的浮力作用又抵消了人的大部分体重，故人体在水中运动比较省力。,（四） 动力学 作用于人体的力,6）机械的其他阻力 肢体推动运动器械进行训练时，除要克服器械重力外，还需要克服器械的惯性力、摩擦力或弹力所产生的阻力，其大小与肢体的推力大小相等，方向相反。 外力可作为运动训练的负荷，选择与这种负荷相匹配的肢体运动方向和力度、投入工作的肌群及其收缩强度，是肌力训练的方法学理论基础。,人体的力学杠杆,1）支点 是指杠杆绕着转动的轴心点，在肢体杠杆上，支点是关节的运动中心。2）力点 动力作用点称为力点，在骨杠杆上力点是肌肉的附着点。

9、3）阻力点 阻力杠杆上的作用点称为阻力点，是指运动阶段的重力、运动器械的重力、摩擦力或弹力以及拮抗肌的张力，韧带、筋膜抵抗牵张力的力等所造成的阻力。,杠杆的分类,（1）第1类杠杆 其支点位于力点和阻力点中间，主要作用是传递动力和保持平衡，它既产生力又产生速度。称为平衡杠杆。如：肱三伸肘。（2）第2类杠杆 其阻力点在力点和支点的中间，。其力臂始终大于阻力臂，可用较小的力来克服较大的阻力，故称省力杠杆。如：提锺。（3）第3类杠杆 其力点在阻力点和支点的中间，如使用镊子。此类杠杆在人体上最为普遍。此类杠杆因为力臂始终小于阻力臂，动力必须大于阻力才能引起运动，但可使阻力点获得较大的运动速度和幅度，故称

10、速度杠杆。如：肱二屈肘。,第二节 人体生物力学,骨是能再生和修复的生物活性材料，所有机体内的骨处于增殖和再吸收两种相反的过程中，此过程受很多因素影响，如应力、年龄、性别、以及某些激素水平，但应力是比较重要的因素。 骨与其它工程材料相比，其最大的特点在于:它是一个有生命的器官。,（一）骨组织组成,骨细胞 有机纤维 粘蛋白 无机结晶体 水,骨的构成,密质骨：胶原平行有序排列，并与基质结成片状，形成骨板。 松质骨：胶原与基质粘附，无序排列成棒状骨小梁，形成松质骨单元。,密质骨： 疏松度为530% 强度高 变形能力差、变形超 过2%就会产生断裂,松质骨： 疏松度为3090% 强度低 应变能力好，变形可

11、达 7%左右 积累能量的能力很强,松质骨、密质骨,两者疏松度差别很大 两者的力学性能差异很大,骨的生物力学性能,从力学角度讲，骨组织是一种双相的的复合材料，一相为无机物，另一相为胶原和无定形基质，当坚固的脆性材料嵌入另一种力度较弱但柔韧性强的材料中后，复合材料的性能比其中任何一种单纯材料更加坚韧。,骨的基本变形,根据骨骼受载形式及受载后的变形形式，一般可将其变形分为拉伸、压缩、剪切、弯曲和扭转等五种基本变形。 变形以弯曲、扭转最为常见。 骨皮质是最坚硬的部位，抗压力、抗扭转力最强。,（二） 应力对骨生长的作用,应力刺激对骨的强度和功能维持有积极意义。骨的重建是骨对应力的的适应，常受应力刺激的部

12、位生长，较少受到应力刺激的部位吸收。,（二） 应力对骨生长的作用,这体现于力学环境与骨的生长、发育、再造和吸收密切相关。为了适应不断变化的力学环境，骨在不断地进行结构的适应性改建和塑形。例如应力对骨的生长、吸收起着调节作用，每一块骨都对应一个最适宜的应力范围，应力过高、过低都会造成骨的萎缩。,（三）骨痂的生物力学,骨折愈合的分期： 1、 撞击期 2、诱导期 6-8小时 3、炎症期 2-3周 血肿机化-血管纤维性肉芽组织 4、软骨痂期 6-10周 肉芽组织逐渐吸收，软骨基质 钙化，纤维性骨痂 5、硬骨痂期 8-12周 6、重建期 数月-数年,骨折不稳定，骨折间隙大影响骨折愈合,（四） 关节软骨的

13、生物力学,关节软骨是组成活动关节面的有弹性的负重组织，可减少关节面在滑动中的摩擦，具有润滑和耐磨的特性，并有吸收机械震荡、传导负荷至软骨下骨的作用。,关节软骨的生物力学,关节软骨的生物力学,关节软骨的生物力学,应力应变曲线,胶原纤维,5,10,应变/%,8,6,应力,0,关节软骨的生物力学,关节结构的破坏导致关节不稳，软骨生化改变。 液体在压力作用下的流动是这种无血管组织取得营养的途径。 实验：前交叉韧带，半月板切除，导致关节软骨表面纤维化，蛋白多糖聚集量下降、水合增加、关节囊增厚、骨赘形成。,45,2020/8/3,（五） 肌肉的生物力学,肌肉的类型 骨骼肌、心肌、平滑肌 原动肌：动作发动、

14、维持中一直起主要作用。 拮抗肌：与原动肌作用相反的肌群。协调放松或适当离心收缩，保持关节稳定性，增加准确性，预防损伤。 固定肌：为了发挥原动肌对肢体的动力作用，须将肌肉近端附着的骨骼充分固定。如：肩关节下垂，冈上肌 协同肌：多个原动肌协同完成复杂动作。,46,2020/8/3,肌肉的生物力学,肌肉的生物力学,肌肉对电刺激的反应,骨骼肌收缩与负荷的关系,1 . 等张收缩 负荷低速度快 速度小收缩力大 。 2. 一定负荷 肌肉伸长的速度小于缩短的速度。 3. 收缩力50% 速度增加时力量迅速下降。 4. 离心性收缩 效率高 耗氧低。 5. 反复离心性收缩训练可以提高抗运动性延迟性肌肉疼痛的能力。,

15、（六） 肌肉和韧带的生物力学,韧带 是使各骨块相互连结的致密结缔组织的索状物。 肌腱 是位于肌腹两端，把肌肉与骨连结在一起的索状或膜状致密结缔组织。长肌的肌腱多呈圆索状，阔肌的肌腱阔而薄，呈膜状，又叫腱膜。 ),肌腱和韧带的拉伸特性,肌腱、韧带与时间的关系：蠕变-应力曲线。 蠕变：组织因持续受到特定载荷而随时间延长发生的拉伸过程。 应力松弛：组织因受到持续拉伸而随时间延长发生应力减小的过程。 等长收缩时，肌肉-肌腱单位长度不变，蠕变造成肌腱-韧带拉伸，肌肉缩短 降低肌肉疲劳。 肌腱韧带性质与应变速率的关系：拉长的速度越快，肌腱的强度越大。,影响韧带和肌腱力学的因素,解剖部位 锻炼和固定 锻炼对肌腱和韧带的结构和力学特性有长期正面效。可增加胶原纤维弯曲角度、长度、直径，承受更大的张力。 年龄,（七）周围神经损伤的生物力学,Sunderland分类(1968) (1) 度损伤 暂时性神经传导功能中断，神经纤维的连续性保持完整，神经损伤的远段不出现变性， 其功能可于34周内很快地获得完全恢复。 (2) 度损伤 轴突中断，但周围的结构保持完整，不损伤神经内膜管的完整性。 出现神经暂时性传导功能障碍，神经支配区感觉消失，运动肌麻痹、萎缩。可自行恢复，预后良好，轴突每日以12mm的再生速度向远瑞生长。,(3) 度损伤 轴突断裂，神经内膜管遭到损伤、不完整； 神经束的连续性仍保持