基礎知識三.運動學
一.運動生物力學1.運動生物力學定義、人體力學、內力和外力學以及骨骼運動學**
a： 運動生物力學定義**定義：（biomechanics）是研究能量和力對生物系統影響的科學,是力學、生物學、醫學等學科相互滲透的學科
b：人體力學定義**①定義：是用力的觀點、方法定量描述、研究人體組織和器官力學的醫學科學
②決定運動**有效性： 主要是骨骼系統對力的耐受性及其活動性。
c：內力和外力**①外力：外界作用人體的力：
重力、支撐反作用力、流體作用力、摩擦力、器械阻力等;②內力：人體內部各組織器官間相互作用的力，包括：肌肉收縮力、組織器官間的被動阻力、內臟器官的摩擦力、內臟器官和固定裝置間的阻力、體液在管道內流動時產生的流體阻力等d：
骨骼運動學**2.骨骼力學、動力學和靜力學
a: 骨骼力學**力矩：①力矩：乙個力施加於物體所產生的繞某軸轉動的作用就稱為力矩
②單位為牛頓.公尺（n.m） ③力矩的大小也稱為扭力
應力和應變：①應力：（stress）單位面積上的作用力 n／m
②應變：(strain)物體在內部應力作用下發生的形變和大小的相對變化
③彈性形變基本形式：（elastic deformation）有長度形變、體積形變和形狀形變。
④彈性模量：(modulus of elasticity)應力和應變的比值
剛體：定義：在外力作用下，物體的大小與形狀不發生改變的物體稱為剛體（ringid body）
b：動力學**①動力學狀態:乙個力作用於物體,會加速物體的運動,改變物體的運動速度，此為非平衡狀態，也稱動力學狀態。②線加速度：力所產生的加速度是沿直線方向。
③角加速度：由扭力所產生的繞軸旋轉的加速度。
c:靜力學**①靜力學平衡：當作用於物體上的合力或合力力矩為零時，物體沒有線加速度和角加速度，此時物體保持平衡、靜止或勻速運動,稱為靜力學平衡。
靜力學平衡可分析作用處於靜態系統上所有力的平衡問題3.脊柱運動節段、脊柱運動學、脊柱小關節和神經根**
a：脊柱運動節段**①定義：相鄰兩椎體及其間的軟組織構成，能顯示與整個脊柱相似的生物力學特性的最小功能單位，其運動的疊加可構成脊柱的三維運動，稱為運動節段（motion segment），又稱脊柱功能單位（functional unit）②分部：
前後兩部 a前部：兩個椎體、椎間盤和後縱韌帶
b後部：椎弓、椎間關節、橫突、棘突和韌帶
③前後部承載：側方、前方剪應力作用、軸向壓縮及屈曲運動時，前部的椎間盤是主要的負重部位。如伴有較大的位移時，後部的小關節也承受部分載荷，在後方剪應力(背伸運動)和軸向旋轉時，小關節則是主要的負重部位。
④功能：運動功能、承載功能、保護功能
b：脊柱運動學**①a神經和肌肉的協同作用產生脊柱的運動b運動是三維的，表現為兩椎骨的角度改變和位移。脊柱的活動通常是多個運動節段的聯合運動，包括沿橫軸、矢狀軸和縱軸的旋轉和平移。
限制任何部位的活動都可增加其他部位的活動。
③運動特性a椎體與椎間盤韌帶、關節囊等組織:被視為剛體
b椎間盤等其他物體:塑性物體c.脊柱小關節的生物力學：**①結構特點：
a下頸椎：小關節面與冠狀面平行，與水平面呈45°，頸椎前屈、後伸、側彎和左右旋轉。
b胸椎：小關節面與冠狀面呈20°，與水平面呈60°，側彎、旋轉和一定程度的屈伸。
c腰椎：小關節面與冠狀面呈45°，與水平面垂直，前屈、後伸、側彎，限制過度的旋轉運動。
②承載能力：a腰椎：處在最大前屈位時，小關節承受約90％的張應力但並不承受壓應力
c腰椎：後伸至最大限度時，小關節承受的壓應力佔33％
d腰椎：承受剪下應力，小關節承受 45％，與椎間盤大致相等。
d.神經根的生物力學**①結構特點：
a脊神經根只在近脊神經節處才有一薄層神經外膜，而外周神經卻有厚厚的神經外
b脊神經由神經纖維和胞體組成c外周神經只有神經纖維組成。
②應力曲線：a脊神經僅能被牽拉15％-23％。直腿抬高試驗時脊神經可在神經根管內滑動2-5cm
4.運動範圍：*
①頸椎的活動度：a頸椎是脊椎活動度最大的部頸椎的兩個活動部分
b上頸椎：(枕-寰-樞複合體)的聯合運動以旋轉運動為主。c下頸椎(頸27)的聯合運動以屈伸運動為主。
5.骨骼生物力學、骨與關節的運動**
a：骨骼生物力學：**①結構特點：
a骨骼系統是人體重要的力學支柱，不僅承受著各種載荷，還為肌肉提供可靠的動力聯絡和附著點。b骨組織：骨細胞、有機纖維、黏蛋白、無機結晶體和水組成。
②：力學特點：a骨的力學性質受人的年齡、性別、部位等因素的影響
③骨的變形: 以彎曲和扭轉最為常見
b:骨關節的運動**
①骨骼運動:旋轉線形a旋轉運動：會產生關節的滾動-滑行b線形運動：會產生關節的滑、牽引、壓縮
②骨骼旋**a主動運動和被動運動均可產生骨骼的旋轉分：單旋轉多軸旋**
單旋**稱解剖運動：多旋**
稱功能運動b滾動發生於兩關節面形狀不同的情況下c：骨骼的線形位移：**
①凹面關節**面與關節的凹面同步移動，對於凸面關節，凸面移動時，**面保持不動
②牽引：是指與**面垂直且遠離**面的線形運作。③壓縮：是指與**面垂直且移向**面的線形運作。④滑行：是指與**面平行的關節活動性動作。
6.肌肉力學特性*①伸展性和彈性：②運動單位募集：③槓桿效率：如髕骨切除後股四頭肌力臂縮短，伸膝力矩將減小約30％
7.肌肉的型別**
①肌細胞分類：骨骼肌（體內最多的組織佔體重40％，活動在中樞神經的控制下完成），心肌和平滑肌。
②運動作用分類：原動肌、拮抗肌、固定肌和協同肌
③肌纖維型別分類: i型慢縮纖維,又稱紅肌，即緩慢-氧化型肌纖維；ⅱa型和ⅱb型快縮纖維，又稱白
8.肌肉的收縮形式**
①定義：骨骼肌在運動神經的支配下,產生肌肉的收縮或肌張力增加，在骨關節和韌—配合下完成軀體的各種運動。②等長收縮：
（isometric contraction）肌肉收縮時只有張力的增加而無長度的縮短。肌肉承受的負荷等於或大於肌肉收縮力。 作用:
主要是維持人體的位置和姿勢。③等張收縮（isotonic contraction）a肌肉收縮時只有長度的縮短而無張力的改變。此時肌肉承受的負荷小於肌肉收縮力
b人體四肢特別是上肢的運動主要是等張收縮c人體骨骼肌肉的收縮大多是混合式收縮
9.人體力學槓桿的基本概念、槓桿原理**a：人體力學槓桿的基本概念：
①人體運動系統中肌肉、骨骼和關節的運動都存在著槓桿原理，各種複雜的運動均可以分解一系列的槓桿運動。槓桿主要分為：力點、支點和阻力點三個部分。
力點、支點、助力點②力點：動力的作用點是力點，在骨槓桿上力點是肌肉的附著點
③支點：槓桿繞著轉動的軸心點，在肢體槓桿上支點是關節的運動中心
④助力點：又稱重點是骨槓桿上的阻力，是指運動節段的重力，運動器械的重力，摩擦力或彈力以及拮抗肌的張力，韌帶，筋膜的抗牽拉力所造成的阻力。⑤力臂：
支點到力點的垂直距離為力臂，支點到阻力點的垂直距離為阻力臂。
⑥力矩：表示力對物體轉動作用的大小，是力和力臂的乘積。
二.制動對機體的影響
1.制動的形式和利弊**a：制動的形式**①制動的形式：固定、臥床、癱瘓。
b：制動的利弊** ①利：臥床是保證度過傷病危重期的必要措施
②弊：長期臥床可增加新的功能障礙，加重殘疾較原發病加重
2.制動動對骨骼、關節活動、關節韌帶和關節軟骨的影響**a：骨骼影響** 長期制動：骨質疏鬆主要原因，骨小梁吸收增加，骨皮質吸收也增加b：關節活動影響**
長期制動：關節出現僵直，導致滑膜粘連，纖維連線組織增生。
c：制動關節韌帶影響**長期制動：關節退變，韌帶易於斷裂d：制動關節軟骨的影響**長期制動：軟骨退變和損傷
3.制動對**的影響**
a壓瘡、感染、大面積壓瘡**水腫
4.制動呼吸影響*a呼吸道感染b肺栓塞多是下肢體靜脈血栓形成的併發症c肺活量下降
5.制動消化影響*a低蛋白血症b便秘6.制動對泌尿影響*a高鈣血症b鈣磷增加、尿瀦留、尿路感染、尿石症形成三大因素7.制動心血管影響*a基礎心率增加。b心動過速c低血壓
第三節：運動生化
1.代謝的基本概念和調控**
a:概念：（metaboli**）指機體內各種物質新舊更替的化學變化過程，需要的酶的催化。分為解代謝（cataboli**）和合成代謝（anaboli**）
b:調控：關鍵限速酶的活性調節來實現，分兩個水平：
①細胞內水平：主要由代謝底物、產物來完成。②整體水平:主要通過神經內分泌系統來實現。
2.運動的能量代謝**
a：無氧運動過程和有氧運動過程b：三個供能系統（磷酸原系統、糖酵解系統和有氧氧化系統）組成
2.激素的定義：**
定義：內分泌細胞分泌的經體液傳遞資訊的生物活性物質，是控制人體物質代謝和生理功能的重要因子。
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