生物力學分析.ppt

1、康復生物力學與生理學基礎,南京醫(yī)科大學康復醫(yī)學系 Dept of Rehabilitation Medicine of Nanjing Medical University,內(nèi)容,生物力學： 應用力學的原理分析人體運動規(guī)律 運動生理學： 研究運動中人體主要系統(tǒng)和臟器功能生理效應規(guī)律,運動力學基礎,力學：研究物體間相互作用的力與物體發(fā)生位移間關系的物理學分支 內(nèi)力 外力,運動力學基礎,人體杠桿：支點，力點、阻力點 平衡杠桿 省力杠桿 速度杠桿,運動力學基礎,費力杠桿在康復治療中的作用 訓練肌力，通過調(diào)整阻力臂距離，增加或減少負荷重量：例：股四頭肌漸進抗阻 獲得速度，可通過增加阻力臂，減少動力臂進

2、行，雖費力，但力點稍移動，即可加大阻力點移動的速度和范圍。,運動力學基礎,省力杠桿在康復中的作用 可負較大重量 加強肌肉保護）,運動力學基礎,運動平面 矢狀面 額狀面 水平面 運動軸 矢狀軸 額狀軸 垂直軸,運動力學基礎,關節(jié)的力學 單軸關節(jié)： 滑車關節(jié)（指間、膝關節(jié)） 圓柱關節(jié)（尺橈關節(jié) 雙軸關節(jié)： 橢圓關節(jié)（腕、掌指關節(jié)） 鞍狀關節(jié)（踝關節(jié)） 三軸關節(jié)： 球窩關節(jié)（肩、髖） 平面關節(jié)（肩鎖關節(jié)）,運動力學基礎,關節(jié)的穩(wěn)定性和靈活性 上肢以精細活動為主，靈活性好而穩(wěn)定性相對較差 下肢支撐體重，要求穩(wěn)定性好而靈活性較差,運動力學基礎,關節(jié)的穩(wěn)定性和靈活性影響因素 構(gòu)成關節(jié)的兩個關節(jié)面的大小 兩

3、個關節(jié)面一樣大小穩(wěn)定性好 兩個關節(jié)面相差大靈活性好 關節(jié)囊的厚薄與松緊度 關節(jié)韌帶的強弱與數(shù)量 關節(jié)周圍的肌肉強弱,運動力學基礎,肌肉的力學特性 肌肉的理化特性 興奮性和收縮性-肌肉收縮產(chǎn)生肌力 伸展性和彈性-肌肉及腱組織的拉長與縮短 決定肌力大小的因素： 運動單位的募集程度 肌肉的橫截面 肌肉收縮前的初長度 肌肉作功時的力臂長度 （杠桿效應） 肌纖維走向與肌腱長軸的關系,纖維組織的力學特性,粘彈性 非線性應力-應變關系： 蠕變creep：維持恒定的載荷下，纖維組織緩慢持續(xù)延長 應力松弛stress relaxation：維持長度不變，纖維組織內(nèi)因牽伸而提高的張力逐漸下降； 彈性延伸：在去除應

4、力后纖維組織回縮。 塑性延伸：在去除應力后纖維組織持久性延長。,二、運動生理學,運動與骨骼肌,運動單位（motor unit ） 由一個a 運動神經(jīng)元和它的全部神經(jīng)末梢所支配的骨骼肌纖維，這些肌纖維都有相同的生化和生理特征，完成相同的功能活動，作為神經(jīng)肌肉活動的基本功能單位。一個運動單位包括的肌纖維數(shù)目變化很大（幾條到數(shù)千條），所有的肌纖維都至少受一個運動神經(jīng)元的支配。,運動與骨骼肌,骨骼肌組成 骨骼肌細胞-肌膜、肌漿和肌原纖維組成 肌原纖維-粗絲：肌球蛋白 細絲：肌動蛋白、原肌球蛋白、肌鈣蛋白,運動與骨骼肌,骨骼肌的分型 慢肌纖維（I型）： 紅肌纖維，緩慢氧化型肌纖維（SO） 快肌纖維（II

5、a，IIb型）： IIa型：介與上2類之間，快速氧化-糖元分解型纖維（FOG）。 IIb型：白肌纖維，快速糖元分解型肌纖維（FG）。,運動與骨骼肌,肌肉收縮的基本形式 等長收縮 等張收縮： 等張縮短 等張延伸 等速收縮,運動與骨骼肌,肌肉收縮的力量： 肌力：指肌肉受神經(jīng)興奮后收縮時產(chǎn)生的力量和張力。例：一次性舉重 耐力：指肌肉收縮時所能維持的時間和重復收縮的能力（即肌力所能維持的時間）。,不同運動形式對骨骼肌的影響,運動與骨骼肌,肌肉活動時的相互作用 原動?。╝gonist）：直接完成動作的肌群 拮抗肌（antagodist）：與原動肌作用相反的肌群 固定?。╢ixator）：參加臨近關節(jié)固定

6、的肌群，以確保原動肌的活動 中和肌（neutralizator）：為抵消原動肌收縮時所產(chǎn)生的一部分不需要的動作,運動對心血管的影響,肌肉血流的自動調(diào)節(jié) 運動中為滿足運動肌代謝需要，身體血流重新分布，運動中支配四肢肌肉血管擴張，其它臟器血管收縮，血流量均減少，以保證重要臟器和肌肉血供。,運動對心血管的影響,神經(jīng)性調(diào)節(jié)： 交感神經(jīng)張力增加，迷走神經(jīng)張力下降，產(chǎn)生循環(huán)效應： 心收縮力增強 心率增加，每搏量增加，心輸出量增加 靜脈血回流增加,運動對呼吸系統(tǒng)的影響,運動中攝氧量變化,氧虧（O2 deficit）,氧債（O2 debt）,準備活動（warm-up）,放松活動（cool-down）,最大吸氧量（ VO2max ）,最大吸氧量的平臺 VO2max是指在遞增運動中，VO2出現(xiàn)平臺，不隨運動負荷的遞增而增加 。,心輸出量,氣體交換,O2運輸,氧的利用,動靜氧差,運動對代謝的影響,大強度，力量性運動，短時間的運動或一些大運動的早期（百米沖刺，舉重等）能量來源是通過無氧代謝供給。無氧代謝肌組織直接利用其自身貯備的能量（ATP水平及磷酸肌酸反應）及糖的無氧酵解過程中產(chǎn)生的ATP供能，這一過程稱無氧代謝。 中、小強度，長時間的運動（馬拉松，萬米以上）能量來源主要是能過有氧代謝供給。有氧代謝即肌肉在