正常人體運動學

1、正常人體運動學正常人體運動學 主講人：鐘救根E-mail:第一節(jié) 概論 (一一)關節(jié)的運動關節(jié)的運動方式方式 不動關節(jié)：不動關節(jié)：骶尾關節(jié) 關節(jié)類型關節(jié)類型 少動關節(jié)少動關節(jié)：椎間關節(jié)、恥骨聯(lián)合 活動活動關節(jié)：關節(jié)：人體大部分關節(jié)均屬此類關節(jié)的運動方向關節(jié)的運動方向運動軸運動軸 單軸運動：合頁關節(jié)，如指間關節(jié) 雙軸運動：鞍狀關節(jié)，如腕關節(jié)，掌指關節(jié)等。 三軸運動：杵臼關節(jié)，如肩關節(jié)，髖關節(jié)等。運動平面運動平面 一面運動自由關節(jié)一面運動自由關節(jié)：指間關節(jié)，拇指的掌指間關節(jié)，拇指的掌指關節(jié)、上尺橈關節(jié)、下尺橈關節(jié)等指關節(jié)、上尺橈關節(jié)、下尺橈關節(jié)等。 二面運動自由關節(jié)二面運動自由關節(jié)：第一腕掌關節(jié)、

2、饒腕第一腕掌關節(jié)、饒腕關節(jié)等關節(jié)等。 三面運動自由關節(jié)三面運動自由關節(jié)：肩鎖關節(jié)、肩關節(jié)、肩鎖關節(jié)、肩關節(jié)、髖關節(jié)髖關節(jié)等。等。運動鏈運動鏈 定義：幾個部位通過關節(jié)相連而組成的復合鏈 特點：“點動成線”、“線動成面”u開鏈和閉鏈:近端固定，遠端游離即為開鏈，此時可任意活動某一單獨關節(jié)或同時活動若干關節(jié)；反之，遠端閉合則為閉鏈。影響關節(jié)活動幅度的主要因素影響關節(jié)活動幅度的主要因素關節(jié)結構是否正常。骨質增生，骨性強直，關節(jié)關節(jié)結構是否正常。骨質增生，骨性強直，關節(jié)囊及韌帶攣縮等均影響囊及韌帶攣縮等均影響ROM。原動肌力是否正常。如肌力弱或斷裂均影響原動肌力是否正常。如肌力弱或斷裂均影響ROM。對抗

3、肌是否充分放松。如發(fā)生痙攣、攣縮均影響對抗肌是否充分放松。如發(fā)生痙攣、攣縮均影響ROM。關節(jié)疼痛、腫脹等原因。關節(jié)疼痛、腫脹等原因。（二）肌肉的運動生理和神經支配（二）肌肉的運動生理和神經支配肌纖維的構造和類型肌纖維的構造和類型 肌肉是由許多肌纖維組成的，每個細胞是一個獨立的功能結構單位。 肌纖維的數(shù)目不增加，而只增大變粗。 每個肌纖維含有許多肌原纖維，肌原纖維是由肌節(jié)連接而成，具有收縮性的結構單位。 肌原纖維是由肌節(jié)連接而成，具有收縮性的結構單位。 肌原纖維由許多肌絲組成。 粗肌絲：粗肌絲：肌球蛋白肌球蛋白肌絲肌絲 細肌絲：細肌絲：肌動蛋白肌動蛋白骨骼肌的肌纖維分類 根據(jù)肌纖維在組織化學和功

4、能的不同，骨骼肌可分根據(jù)肌纖維在組織化學和功能的不同，骨骼肌可分為以下兩類：為以下兩類： 紅肌纖維：收縮慢，血供好，耐力強，氧化型，為紅肌纖維：收縮慢，血供好，耐力強，氧化型，為慢肌；慢??； 白肌纖維：收縮快，爆發(fā)力強，糖酵解型，易疲勞，白肌纖維：收縮快，爆發(fā)力強，糖酵解型，易疲勞，為慢肌。為慢肌。形態(tài)學特征型（慢?。┬停旒。┘±w維的直徑肌纖維數(shù)量 肌漿網(wǎng)（內質網(wǎng)）-運動神經元 神經肌肉接點 終板面積 毛細血管網(wǎng) 血液供給神經支配比 細 少 不發(fā)達小 后膜無皺折 小較豐富多 少粗 多發(fā)達 大 后膜有皺折大不太豐富少 多運動單位 定義：肌肉收縮必須有完好的神經支配，一個前角細胞，它的軸突和軸突

5、分支，以及它們所支配的肌纖維群，合起來稱為運動單位。(一個運動神經原和受其支配的肌纖維所組成的收縮單位。) 肌肉收縮的最小單位。 并非全部運動單位都起作用。肌梭 由數(shù)條梭內肌纖維組成，有獨立的神經和血管供應，由連于肌肉兩端肌腱的結締組織鞘膜包被的結構。 肌梭主要是一種感受結構，對肌肉的張力起反應，慢肌較快肌含有更多的肌梭。肌梭的初級感受器和次級感受器都對牽拉敏感。對于控制運動，維持姿勢和肌張力等復雜的中樞調節(jié)機制也很重要。 肌梭的運動神經元在動、靜態(tài)下刺激梭內肌纖維。肌肉的收縮 等長收縮 肌肉長度不變，肌張力升高，不產生關節(jié)活動。 等張收縮 肌肉張力不變，肌肉長度發(fā)生改變，關節(jié)活動。 向心收縮

6、：肌肉長度變短 等張收縮 離心收縮：肌肉長度變長肌肉運動的神經支配和控制肌肉運動的神經支配和控制u反射 反射是神經活動的基本形式，運動是比較復雜的反射，臨床常見的反射有保護反射和牽張反射。 保護反射 肢體受到傷害刺激時，受刺激的肢體出現(xiàn)屈曲反應，關節(jié)的屈肌收縮，伸肌松馳，因而也稱為屈肌反射。 牽張反射 有神經支配的骨骼肌，如受到外力牽拉使其伸長時，能產生反射反應使受牽拉的肌肉收縮，即牽張反射。維持直立姿勢至關重要反射異常1）反射消失或減弱 可因反射弧的任何部位遭到破壞而引起。注意單純對稱性反射減弱或消失，和下肢的腱反射的臨床檢查區(qū)別。2）反射增強（亢進） 最常見的原因是錐體束病變。注意對稱性與

7、非對稱性反射的判斷。3）病理反射 一般講是神經系統(tǒng)發(fā)生器質性病變時出現(xiàn)的異常反射。主要是Babinski反射及其有關的一組體征。u隨意運動 隨意運動是指有意識地執(zhí)行某種動作，主要是錐體束的機能，由橫紋肌的收縮來完成。l上運動神經元中央前回皮層細胞脊髓前角細胞（皮層脊髓束）和腦干顱神經核運動細胞（皮層腦干束）。l下運動神經元脊髓前角細胞神經運動核前根和周圍神經而到達肌肉。u不隨意運動 不受意識控制的“自發(fā)”動作。主要是錐體外系和小腦系統(tǒng)的機能，由橫紋肌的不隨意收縮來調節(jié)。 主要是維持肌張力，管理骨骼肌的協(xié)調運動，保持正常的體態(tài)姿勢，促使伴隨運動（如走路時上肢的交替擺動）的順利進行。運動控制 在運

8、動中，骨起杠桿作用，關節(jié)是運動的樞紐，而骨骼肌則是動力器官。 運動形式1）反射性運動：形式固定、反應迅速不受意識控制。主要在脊髓水平控制完成。2）模式化運動：有固定的運動形式、有節(jié)奏和連續(xù)性的運動、受意識控制。由中樞模式調控器調控。3）意向性運動 ：整個運動過程均受主觀意識控制，是有目的的運動，需通過運動學習來掌握。運動控制理論 Horak的運動控制理論“正常運動控制是指中樞神經系統(tǒng)運用現(xiàn)有及以往的信息將神經能轉化為動能并使之完成有效的功能活動”。目前關于神經系統(tǒng)調控運動的機制主要有3種學說，即：反射運動控制反射運動控制學說、系統(tǒng)運動控制學說學說、系統(tǒng)運動控制學說和和階梯運動學說。階梯運動學說

9、。反射運動控制學說反射運動控制學說 由Charles Sherrington提出，他認為反射是一切運動的基礎，神經系統(tǒng)通過整合一連串的反射來協(xié)調復雜的動作。 控制運動的主要因素：（1）周邊感覺刺激；（2）反射?。唬?）由反饋控制來修正動作。 不足之處：（1）實驗發(fā)現(xiàn)：即使缺乏感覺刺激仍可產生動作。（2）在動作執(zhí)行前，中樞神經系統(tǒng)可修正即將執(zhí)行的動作。有些動作一旦執(zhí)行后，就不能修正。系統(tǒng)運動控制學說系統(tǒng)運動控制學說 1967年由Bernsten提出。他認為運動的控制問題就其周圍環(huán)境而言，因人而異，而且還要根據(jù)個體的要求、環(huán)境和目標而不斷改變，所以感覺、認知和活動三者之間相互作用。在這個模式中，中

10、樞神經系統(tǒng)并不發(fā)出直接的指令，而是各部分一起整體互動，系統(tǒng)地進行整合。 主要觀點：（1）動作控制要以達成動作功能為目標（2）確認身體其他系統(tǒng)對動作控制的影響（3）動作控制需要考慮外在環(huán)境因素的影響（4）動作本身也遵循力學定律，相互影響。 不足之處：定義模糊，涉及范圍過大，醫(yī)生不容易掌握患者動作控制的主要問題，給臨床應用帶來一定困難。階梯運動學說階梯運動學說 1940年由Rodol Magnus 提出。他指出腦損傷會破壞皮層的控制系統(tǒng)，同時出現(xiàn)異常反射，造成不正常姿勢和動作障礙。 同年，Arnold Gesell提出，正常動作發(fā)展源自中樞神經系統(tǒng)的逐漸皮層化，皮層化使高級控制中心具有控制低級反射

11、的能力。 1978年，Bobath在此基礎上提出了神經發(fā)育理論，她指出，中樞神經系統(tǒng)損傷會使正常情況下受控制的低級中樞開始活動，從而引發(fā)不正常的姿勢和異常的動作方式。（目前人們最為熟悉的理論。） 中樞神經系統(tǒng)對于運動的控制3個層次： 最高層：大腦新皮層的聯(lián)絡區(qū)域和基底神經節(jié)，形成運動總的方向策略（strategy），涉及運動的目的以及達到目的所采用的最佳運動方案； 中層：運動皮層和小腦，與運動順序（tactics）相關，指平穩(wěn)、準確達到目的所需肌肉收縮的空間時間 順序； 最低層：腦干和脊髓，與執(zhí)行動作相關，包括激活運動神經元和中間神經元，產生目的性動作并對姿勢進行必要的調整。運動控制的解剖基礎

12、 新皮質聯(lián)合區(qū)和基底節(jié)對運動的控制 新皮質聯(lián)合區(qū)：主要指頂后皮質和額葉前區(qū)，即Brodomann5、7、8區(qū)。 功能：運動控制的最高中樞，在此水平決定采取的動作和預測可能的結果。 基底神經節(jié)：大腦深部的神經核團，包括尾狀核，殼核，蒼白球、屏狀核、底丘腦和中腦的黑質。 皮質到基底節(jié)和丘腦，然后又反饋到皮層，特別是輔助運動區(qū)，形成一個環(huán)路，即： 皮質紋狀體蒼白球丘腦VLo皮層（SMA） 功能：隨意運動的選擇和啟動。 運動皮質和小腦對運動的控制 運動皮質：運動皮質位于額葉，包括Brodmann4、6區(qū)。4區(qū)：第1軀體運動區(qū)（M1）包括額葉的中央前回和旁中央小葉前部。6區(qū)：輔助運動區(qū)（SMA）和運動前

13、區(qū)（PMA）。 小腦：位于后顱窩，容納延髓。 古小腦：前庭小腦，調節(jié)肌緊張，維持身體平衡。（病變引起平衡失調） 舊小腦：脊髓小腦，控制肌肉的張力和協(xié)調。（病變引起共濟失調） 新小腦：大腦小腦，影響運動的起始、計劃和協(xié)調，包括確定運動的力量、方向和范圍。 皮層（4、6、3、2、1和頂后）腦橋核小腦丘腦腹外側核（VLc）運動皮質 腦干對運動的控制 脊髓和間腦之間的一個較小部分，自上而下由中腦，腦橋和延髓三部分組成，通過皮質核束支配顱神經運動核以控制頭面部肌肉的運動，起自腦干核團的傳導束通過脊髓控制頭、頸及軀體的運動。 皮質核束：主要由中央前回下部的錐體細胞的軸突集合而成，下行經內囊膝部至大腦腳底中

14、3/5的內側部，由此向下陸續(xù)分出纖維，大部分終止于雙側顱神經運動核（動眼神經核、滑車神經核、外展神經核，三叉神經運動核，面神經運動核支配面上部的細胞群、疑核核副神經脊髓核），支配眼外肌、咀嚼肌、面上部表情肌、胸鎖乳突肌、斜方肌和咽喉肌。小部分纖維完全交叉到對側，終止于面下部肌小面神經核和舌下神經核，支配對側面下部表情肌核舌肌。 腦干的運動傳導束：前庭脊髓束：起自延髓的前庭神經外側核，在同側前索外側部下行，主要興奮軀干和肢體的伸肌，調節(jié)身體的平衡。頂蓋脊髓束：起自中腦的上丘，于導水管周圍灰質腹側交叉越邊，主要興奮對側頸肌，抑制同側頸肌活動。網(wǎng)狀脊髓束：來自腦橋和延髓的網(wǎng)狀結構，大部分在同側，主要

15、參與對軀干和肢體近端肌肉運動的控制。內側縱束：起自中腦中介核等，大部分來自前庭神經核。此束的纖維主要來自同側，部分來自對側，主要協(xié)同眼球的運動和頭、頸部的運動。 脊髓對運動的控制： 脊髓本身能完成許多反射活動。 大腦的軸突與脊髓聯(lián)系的兩條通路：脊髓側索、 脊髓前索 皮質脊髓束是側索通路中最重要的成分，是中樞神經系統(tǒng)傳導束中最長的一條?？刂扑闹募∪饣顒樱貏e是屈肌。紅核脊髓束：源于中腦的紅核，主要興奮軀干和肢體的伸肌，在調節(jié)身體平衡中起作用。(在人類紅核脊髓束的功能大部分被皮質脊髓束代替。) 脊髓的前角運動細胞“最后通路”運動神經元（大）：支配梭外肌的肌纖維，引起骨骼肌的收縮。a) 張力型神經

16、元：軸突傳導速度慢，支配紅肌纖維，維持肌張力，作用于張力性牽張反射；b) 位相型神經元：軸突傳導速度快，支配白肌纖維，快速收縮肌肉，作用于位相性牽張反射（腱反射）。運動神經元（?。簠⑴c肌張力的維持和腱反射。a) 靜態(tài)型神經元（2傳出纖維）：支配肌梭內核鏈肌纖維，其感受器對慢牽張較為敏感；b) 動態(tài)型神經元（1傳出纖維）：支配肌梭內核袋肌纖維，其感受器對快牽張較為敏感 運動神經元池 定義：支配一個肌肉的運動神經元群。 池內運動神經元有活動的規(guī)律性大小原理：在肌收縮加強過程中先是小型運動神經元活動，逐漸大型運動神經元產生活動。較多的小型運動神經元活動形成不強但持續(xù)時間長的肌收縮。逐漸加強而保持長

17、時間收縮，可有效地保持姿勢。大型運動神經元活動形成短時間，較強的肌收縮。按大小原理來完成姿勢穩(wěn)定性和運動速度、時機、力量等靈活控制。脊髓反射牽張反射 由牽拉有神經支配的骨骼肌而瞬間改變肌肉長度時會產生受牽拉的同一肌肉的反射性收縮。 感受器:肌梭(muscle spindle) 梭內肌纖維:較粗的核袋纖維、細的核鏈纖維。 傳入神經纖維：運動神經元纖維 傳出神經纖維：a、類神經纖維。位相性牽張反射：快速牽拉肌腱時產生的牽張反射。如腱反射；張力性牽張反射：緩慢持續(xù)牽拉肌腱時所發(fā)生的牽張反射。如姿勢反射。腱梭（腱器官）牽張反射 分布于肌肉與肌腱連接處的肌張力感受器，存在于肌腱內的膠原纖維內，與梭外肌相

18、連。 傳入纖維:b類感覺纖維。 腱梭牽張反射對肌肉張力改變敏感，由腱梭的抑制作用保護肌肉與肌腱，這在保持站立，調節(jié)姿勢，保持平衡，控制運動中起重要作用。屈曲反射 逃避反射及傷害感受反射 對肢體的皮膚或肌肉施加傷害性剌激，引起屈肌收縮，伸肌抑制，肢體回撤。 感受器：皮膚神經纖維 傳入纖維：、類纖維 對屈肌（運動突觸）形成興奮性作用，對伸肌形成抑制性作用。交叉反射（節(jié)段性平衡反應） 交叉伸展反射 交叉屈曲反射長脊髓反射（脊髓節(jié)間反射） 反射路徑跨越脊髓許多節(jié)段的反射。 搔抓反射 針等剌激背部 前肢后肢反射（四肢間反射） 動物用四肢步行時出現(xiàn)的反射運動（剌激左前肢后、左前肢屈曲、右前肢伸展、左后肢伸

19、展、左后肢屈曲。）腦干水平的有關反射緊張性頸反射(tonic neck reflex，TNR) 對稱性緊張性頸反射。 頭屈曲后、前肢屈曲、背前屈、后肢伸展，頭部后伸則前肢與背的伸肌張力增加、后肢屈肌張力增加。 非對稱性緊張性頸反射面向側前肢與后肢伸展、對側的前肢與后肢屈曲緊張性迷路性反射聯(lián)合反應(associated reaction) 有關抑制作用的神經調節(jié)機制不能正常發(fā)揮作用時出現(xiàn)的。當中樞神經系統(tǒng)出現(xiàn)障礙時一些肢體的肌肉隨意收縮時引起患肢肌張力增高，出現(xiàn)運動。有同側性，對側性，交叉性三種。如偏癱患者Brunstorme期下肢的Remiste現(xiàn)象。陽性支撐反應與陰性支撐反應剌激足底皮膚，肢體伸展、肌肉緊張的反應稱為陽性支撐反應；從伸展的肢體足底去除剌激后肢體屈曲的反應稱為陰性支撐反應。中腦水平的反射相對于頭部的迷路性翻正反射 重力是剌激、感受器是前庭器官的平衡斑及半規(guī)管，半規(guī)管感受旋轉和加速度的刺激，平衡斑感受身體的位置變化，根據(jù)變化決定肌肉收縮范圍，形成傾斜的頭部保持水平的反應相對于頭部的軀干性翻正反射 剌激是加于軀干一側的壓力，感受器是軀干的皮膚感受器，反應是頭部保持直立相對于軀干的頸翻正反射 剌激在頸肌、感受器是頸肌的肌梭，反應先是軀干翻正，然后是骨盆翻正。相對于軀干的軀干性翻正反射 因頭的旋轉而非對稱性地加于軀體的壓力剌激