第二章-肌力評定、關(guān)節(jié)活動范圍測定

第二章-肌力評定、關(guān)節(jié)活動范圍測定第一頁，共58頁。第一節(jié)人體運動學第二節(jié)人體生物力學第三節(jié)運動對機體的影響第四節(jié)神經(jīng)學基礎(chǔ)第二頁，共58頁。學習要點人體運動學的定義作用于人體的力的種類應力對骨生長的作用肌肉的收縮形式關(guān)節(jié)軟骨的生物力學性質(zhì)韌帶和肌腱的生物力學性質(zhì)第三頁，共58頁。第一節(jié)人體運動學人體運動學：主要研究的是在外力作用下身體位置、速度、加速度間的相互關(guān)系。身體的移動形式：平移、旋轉(zhuǎn)第四頁，共58頁。人體的運動形式

平移：指運動過程中，身體上的任意兩點的連線始終保持等長和平行。其運動軌跡是直線或曲線，人體平動時，身體上各點的位移、速度和加速度都一致。第五頁，共58頁。人體的運動形式

旋轉(zhuǎn)：指運動過程中，身體上的各點都圍繞同一直線（即軸）作圓周運動，稱轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動時人體各點距離軸的距離不同，所以其線速度也不同。第六頁，共58頁。第七頁，共58頁。（二）、骨骼運動學三個面水平面：與地面平行的面，把人體分為上下兩部分；冠狀面：與身體前或后面平行的面，把人體分成前后兩部分；矢狀面：與身體側(cè)面平行的面，把人體分為左右兩部分。第八頁，共58頁。三個旋轉(zhuǎn)軸矢狀面、冠狀軸：屈和伸冠狀面、矢狀軸：內(nèi)收和外展水平面、垂直軸：旋轉(zhuǎn)（旋前、旋后、內(nèi)外旋）第九頁，共58頁。屈和伸矢狀面、冠狀軸伸：兩骨之間角度變大屈：兩骨之間角度變小102023/5/6第十頁，共58頁。內(nèi)收和外展冠狀面、矢狀軸內(nèi)收：骨向正中矢狀面靠攏外展：骨遠離正中矢狀面112023/5/6第十一頁，共58頁。內(nèi)旋和外旋水平面、垂直軸內(nèi)旋：骨向前內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)外旋：骨向后外側(cè)旋轉(zhuǎn)122023/5/6第十二頁，共58頁。環(huán)轉(zhuǎn)運動關(guān)節(jié)在原位轉(zhuǎn)動，骨遠端做圓周運動屈伸、展收旋聯(lián)合運動132023/5/6第十三頁，共58頁。第十四頁，共58頁。關(guān)節(jié)運動的描述1.遠端節(jié)段圍繞近端相對固定的節(jié)段旋轉(zhuǎn)如：進食、行走時擺動相。2.近端節(jié)段圍繞遠端相對固定的節(jié)段旋轉(zhuǎn)如：引體向上。第十五頁，共58頁。開鏈運動運動鏈的末端呈游離狀態(tài)，沒有固定在地面或物體上，遠端節(jié)段可以自由活動。遠端的運動范圍大于近端，速度也快于近端。在強化肌力的訓練中，肌肉爆發(fā)力的訓練應選擇OKC。162023/5/6第十六頁，共58頁。閉鏈運動運動鏈遠端固定在地面或物體上，遠端不可以自由活動。對于肌肉、骨骼、肌腱、韌帶、關(guān)節(jié)囊都承受一定負荷，運動時對關(guān)節(jié)及其周圍組織的機械性感受器的刺激比OKC運動訓練明顯，對促進關(guān)節(jié)平衡功能，膝關(guān)節(jié)周圍組織的協(xié)調(diào)能力，敏感性的恢復和增強關(guān)節(jié)穩(wěn)定性有明顯作用。172023/5/6第十七頁，共58頁。（三）關(guān)節(jié)運動學關(guān)節(jié)是人體運動樞紐，骨杠桿活動的支點。根據(jù)關(guān)節(jié)在骨與骨連接處的不同功能，分為直接連接和間接連接。每個關(guān)節(jié)都具有關(guān)節(jié)面、關(guān)節(jié)囊和關(guān)節(jié)腔三種基本構(gòu)造。第十八頁，共58頁。關(guān)節(jié)的分類按關(guān)節(jié)運動軸的數(shù)目可分為單軸關(guān)節(jié)、雙軸關(guān)節(jié)和多軸關(guān)節(jié)。單軸關(guān)節(jié)：單軸關(guān)節(jié)包括滑車關(guān)節(jié)和圓柱關(guān)節(jié)兩種?；囮P(guān)節(jié)：關(guān)節(jié)頭呈滑車狀?；囮P(guān)節(jié)只有一個運動軸,繞額狀軸，可作屈、伸運動，如指間關(guān)節(jié)。圓柱關(guān)節(jié)：關(guān)節(jié)頭呈圓柱狀，運動環(huán)節(jié)可繞垂直軸或自身的長軸作回旋運動，也稱車軸關(guān)節(jié)。192023/5/6第十九頁，共58頁。202023/5/6第二十頁，共58頁。關(guān)節(jié)的分類雙軸關(guān)節(jié)：雙軸關(guān)節(jié)包括橢圓關(guān)節(jié)和鞍狀關(guān)節(jié)。橢圓關(guān)節(jié)：關(guān)節(jié)頭和關(guān)節(jié)窩都呈橢圓形。運動環(huán)節(jié)能進行屈、伸、內(nèi)收、外展和環(huán)轉(zhuǎn)運動，如橈腕關(guān)節(jié)。鞍狀關(guān)節(jié)：兩關(guān)節(jié)面均呈馬鞍形，成十字交叉結(jié)合。可作屈、伸、內(nèi)收、外展和環(huán)轉(zhuǎn)運動，如拇指腕掌關(guān)節(jié)。212023/5/6第二十一頁，共58頁。關(guān)節(jié)的分類多軸關(guān)節(jié)：多軸關(guān)節(jié)有三個或三個以上的運動軸。多軸關(guān)節(jié)有球窩關(guān)節(jié)、杵臼關(guān)節(jié)和平面關(guān)節(jié)。球窩關(guān)節(jié)：關(guān)節(jié)頭是球的一部分，呈半球狀?？勺髑?、內(nèi)收外展、回旋和環(huán)轉(zhuǎn)運動。此種關(guān)節(jié)不僅運動軸多，而且運動幅度大，是最靈活的關(guān)節(jié)，如肩關(guān)節(jié)。杵臼關(guān)節(jié)：關(guān)節(jié)頭近似球體，關(guān)節(jié)窩很深，關(guān)節(jié)呈杵臼狀。其運動形式類似球窩關(guān)節(jié)，但運動幅度較小。如髖關(guān)節(jié)。平面關(guān)節(jié)：關(guān)節(jié)活動性很小，稱為微動關(guān)節(jié)，如肩鎖關(guān)節(jié)和椎間關(guān)節(jié)，其關(guān)節(jié)面較平，又稱平面關(guān)節(jié)。此類關(guān)節(jié)只能作微小的滑動222023/5/6第二十二頁，共58頁。PlanejointHingejoint232023/5/6第二十三頁，共58頁。關(guān)節(jié)面的基本運動滾動滑動轉(zhuǎn)動凹凸關(guān)節(jié)凸面滾動與滑動方向相反

凹面滾動與滑動方向一致滾動-滑動與旋轉(zhuǎn)組合如膝關(guān)節(jié)伸膝股骨髁與脛骨平臺之間滑動，滾動，股骨同時輕微內(nèi)旋，完全伸膝時幫助鎖定膝關(guān)節(jié)。第二十四頁，共58頁。（四）動力學作用于人體的力（1）

內(nèi)力

肌肉收縮的主動拉力，組織器官的被動阻力。（2）外力1）重力是地球?qū)θ梭w的引力。是人體保持直立姿勢以及活動時必須克服的負荷。人體重力的作用方向向下，大小與人體及負荷的質(zhì)量相等。

2）支撐反作用力當人體對支撐點施加作用力時，支撐點對人體的反作用力叫支撐反作用力。

靜力支撐反作用力：其大小與人體體重相同，方向相反。動力支撐反作用力：大于人體體重。例如加速起蹲。第二十五頁，共58頁。（四）動力學作用于人體的力3）摩擦力指人體或肢體在地面或器械上運動或有運動趨勢時，所受到的阻礙運動的力。其大小因人體或肢體重量及地面或器械表面的凸起程度不同而異，其方向與運動方向相反。

4）流體阻力指人體在流體中運動時所承受的流體阻力。其大小與流體密度、運動速度和人體的正面面積成正比。在水中運動的阻力比在空氣中運動受到的阻力要大，但是因為水的浮力作用又抵消了人的大部分體重，故人體在水中運動比較省力。第二十六頁，共58頁。（四）動力學作用于人體的力6）機械的其他阻力肢體推動運動器械進行訓練時，除要克服器械重力外，還需要克服器械的慣性力、摩擦力或彈力所產(chǎn)生的阻力，其大小與肢體的推力大小相等，方向相反。

外力可作為運動訓練的負荷，選擇與這種負荷相匹配的肢體運動方向和力度、投入工作的肌群及其收縮強度，是肌力訓練的方法學理論基礎(chǔ)。

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人體的力學杠桿

1）支點

是指杠桿繞著轉(zhuǎn)動的軸心點，在肢體杠桿上，支點是關(guān)節(jié)的運動中心。

2）力點

動力作用點稱為力點，在骨杠桿上力點是肌肉的附著點。

3）阻力點阻力杠桿上的作用點稱為阻力點，是指運動階段的重力、運動器械的重力、摩擦力或彈力以及拮抗肌的張力，韌帶、筋膜抵抗牽張力的力等所造成的阻力。

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杠桿的分類

（1）第1類杠桿其支點位于力點和阻力點中間，主要作用是傳遞動力和保持平衡，它既產(chǎn)生力又產(chǎn)生速度。稱為平衡杠桿。如：肱三伸肘。

（2）第2類杠桿其阻力點在力點和支點的中間，。其力臂始終大于阻力臂，可用較小的力來克服較大的阻力，故稱省力杠桿。如：提鍾。

（3）第3類杠桿其力點在阻力點和支點的中間，如使用鑷子。此類杠桿在人體上最為普遍。此類杠桿因為力臂始終小于阻力臂，動力必須大于阻力才能引起運動，但可使阻力點獲得較大的運動速度和幅度，故稱速度杠桿。如：肱二屈肘。

第二十九頁，共58頁。第二節(jié)人體生物力學骨是能再生和修復的生物活性材料，所有機體內(nèi)的骨處于增殖和再吸收兩種相反的過程中，此過程受很多因素影響，如應力、年齡、性別、以及某些激素水平，但應力是比較重要的因素。骨與其它工程材料相比，其最大的特點在于:它是一個有生命的器官。第三十頁，共58頁。（一）骨組織組成骨細胞有機纖維粘蛋白無機結(jié)晶體水第三十一頁，共58頁。骨的構(gòu)成密質(zhì)骨：膠原平行有序排列，并與基質(zhì)結(jié)成片狀，形成骨板。松質(zhì)骨：膠原與基質(zhì)粘附，無序排列成棒狀骨小梁，形成松質(zhì)骨單元。第三十二頁，共58頁。密質(zhì)骨：

疏松度為5—30%

強度高

變形能力差、變形超過2%就會產(chǎn)生斷裂

松質(zhì)骨：

疏松度為30—90%

強度低

應變能力好，變形可達7%左右

積累能量的能力很強松質(zhì)骨、密質(zhì)骨兩者疏松度差別很大→

兩者的力學性能差異很大第三十三頁，共58頁。骨的生物力學性能從力學角度講，骨組織是一種雙相的的復合材料，一相為無機物，另一相為膠原和無定形基質(zhì)，當堅固的脆性材料嵌入另一種力度較弱但柔韌性強的材料中后，復合材料的性能比其中任何一種單純材料更加堅韌。第三十四頁，共58頁。骨的基本變形根據(jù)骨骼受載形式及受載后的變形形式，一般可將其變形分為拉伸、壓縮、剪切、彎曲和扭轉(zhuǎn)等五種基本變形。變形以彎曲、扭轉(zhuǎn)最為常見。骨皮質(zhì)是最堅硬的部位，抗壓力、抗扭轉(zhuǎn)力最強。無載荷拉伸載荷壓縮載荷彎曲載荷剪切載荷扭轉(zhuǎn)載荷復合載荷第三十五頁，共58頁。（二）應力對骨生長的作用應力刺激對骨的強度和功能維持有積極意義。骨的重建是骨對應力的的適應，常受應力刺激的部位生長，較少受到應力刺激的部位吸收。第三十六頁，共58頁。（二）應力對骨生長的作用這體現(xiàn)于力學環(huán)境與骨的生長、發(fā)育、再造和吸收密切相關(guān)。為了適應不斷變化的力學環(huán)境，骨在不斷地進行結(jié)構(gòu)的適應性改建和塑形。例如應力對骨的生長、吸收起著調(diào)節(jié)作用，每一塊骨都對應一個最適宜的應力范圍，應力過高、過低都會造成骨的萎縮。第三十七頁，共58頁。（三）骨痂的生物力學骨折愈合的分期：1、撞擊期2、誘導期6-8小時3、炎癥期2-3周血腫機化-血管纖維性肉芽組織4、軟骨痂期6-10周肉芽組織逐漸吸收，軟骨基質(zhì)鈣化，纖維性骨痂5、硬骨痂期8-12周6、重建期數(shù)月-數(shù)年第三十八頁，共58頁。骨折不穩(wěn)定，骨折間隙大影響骨折愈合第三十九頁，共58頁。（四）關(guān)節(jié)軟骨的生物力學關(guān)節(jié)軟骨是組成活動關(guān)節(jié)面的有彈性的負重組織，可減少關(guān)節(jié)面在滑動中的摩擦，具有潤滑和耐磨的特性，并有吸收機械震蕩、傳導負荷至軟骨下骨的作用。第四十頁，共58頁。關(guān)節(jié)軟骨的生物力學第四十一頁，共58頁。關(guān)節(jié)軟骨的生物力學第四十二頁，共58頁。關(guān)節(jié)軟骨的生物力學第四十三頁，共58頁。應力—應變曲線膠原纖維510應變/%86應力0第四十四頁，共58頁。關(guān)節(jié)軟骨的生物力學關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的破壞導致關(guān)節(jié)不穩(wěn)，軟骨生化改變。液體在壓力作用下的流動是這種無血管組織取得營養(yǎng)的途徑。實驗：前交叉韌帶，半月板切除，導致關(guān)節(jié)軟骨表面纖維化，蛋白多糖聚集量下降、水合增加、關(guān)節(jié)囊增厚、骨贅形成。452023/5/6第四十五頁，共58頁。（五）肌肉的生物力學肌肉的類型骨骼肌、心肌、平滑肌原動?。簞幼靼l(fā)動、維持中一直起主要作用。拮抗?。号c原動肌作用相反的肌群。協(xié)調(diào)放松或適當離心收縮，保持關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，增加準確性，預防損傷。固定?。簽榱税l(fā)揮原動肌對肢體的動力作用，須將肌肉近端附著的骨骼充分固定。如：肩關(guān)節(jié)下垂，岡上肌協(xié)同?。憾鄠€原動肌協(xié)同完成復雜動作。462023/5/6第四十六頁，共58頁。肌肉的生物力學第四十七頁，共58頁。肌肉的生物力學第四十八頁，共58頁。肌肉對電刺激的反應第四十九頁，共58頁。骨骼肌收縮與負荷的關(guān)系1.等張收縮負荷低速度快速度小收縮力大。2.一定負荷肌肉伸長的速度小于縮短的速度。3.收縮力>50%速度增加時力量迅速下降。4.離心性收縮效率高耗氧低。5.反復離心性收縮訓練可以提高抗運動性延遲性肌肉疼痛的能力。第五十頁，共58頁。（六）肌肉和韌帶的生物力學韌帶是使各骨塊相互連結(jié)的致密結(jié)締組織的索狀物。肌腱是位于肌腹兩端，把肌肉與骨連結(jié)在一起的索狀或膜狀致密結(jié)締組織。長肌的肌腱多呈圓索狀，闊肌的肌腱闊而薄，呈膜狀，又叫腱膜。

)第五十一頁，共58頁。肌腱和韌帶的拉伸特性肌腱、韌帶與時間的關(guān)系：蠕變-應力曲線。蠕變：組織因持續(xù)受到特定載荷而隨時間延長發(fā)生的拉伸過程。應力松弛：組織因受到持續(xù)拉伸而隨時間延長發(fā)生應力減小的過程。等長收縮時，肌肉-肌腱單位長度不變，蠕變造成肌腱-韌帶拉伸，肌肉縮短降低肌肉疲勞。肌腱韌帶性質(zhì)與應變速率的關(guān)系：拉長的速度越快，肌腱的強度越大。第五十二頁，共58頁。影響韌帶和肌腱力學的因素解剖部位鍛煉和固定鍛煉對肌腱和韌帶的結(jié)構(gòu)和力學特性有長期正面效。可增加膠原纖維彎曲角度、長度、直徑，承受更大的張力。年齡未成年人成年人蛋白多糖排列結(jié)構(gòu)排列方向不一致絲狀垂直排列低拉伸強度更易撕裂不宜撕裂極限拉伸強度低高第五十三頁，共58頁。（七）周圍神經(jīng)損傷的生物力學Sunderlan