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人体运动的运动学

时间:2022-04-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:在人体的运动中,可以将各种运动分为开链运动和闭链运动两种形式。在人体上,力点是肌肉在骨上的附着点,是动力作用点;支点是关节的运动中心,是杠杆绕着转动的轴心点;阻力点是阻力在骨杠杆上的作用点。力和力臂的乘积为力矩,表示力对物体转动作用的大小,阻力和阻力臂的乘积为阻力矩。

(一)运动的面与轴

1.矢状面与矢状轴 矢状面是指通过躯干纵轴、前后位的垂直平面,将人体分为左、右两个部分。矢状轴是指矢状面与水平面交叉所形成的前、后轴,即在水平面上由前向后贯穿人体的线。

2.额状面和额状轴 额状面(冠状面)是指与矢状面成直角的垂直平面,将人体分为前、后(背侧与腹侧)两部分。额状轴(冠状轴)是指额状面与水平面交叉所形成的左、右侧向轴,即在水平面上由右向左贯穿人体的线。

3.水平面和垂直轴 水平面(横切面)是指通过人体与地平面相平的任意一平面,将人体分为上、下两部分。垂直轴是指矢状面与额状面交叉所形成的轴,即为上下贯穿人体并垂直于水平面的线。

(二)关节运动的常用术语

1.屈曲和伸展 屈曲是指关节绕额状轴运动,致相关关节的两骨彼此接近,其间的角度变小。伸展是指关节绕额状轴运动,致相关关节的两骨彼此离开,其间的角度变大。

2.外展和内收 外展是指关节绕矢状轴运动,该部分离开指定线(如身体中线)向外侧活动。内收是指关节绕矢状轴运动,该部位离开指定线向内侧活动。

3.内旋和外旋 旋转是指关节的一部分绕其轴转动或移动,其中向身体前方旋转为内旋,向身体后方旋转为外旋。但在上肢,屈肘90°,上臂置于体侧时,其中前臂旋转使手掌朝下称为旋前,而前臂旋转使手掌朝上称为旋后。在下肢,足向内旋转,足底倾向于面对内侧称为内翻,足向外旋转,足底倾向于面对外侧称为外翻。

(三)运动自由度

1.一个自由度 只有一个运动轴,关节仅能绕此轴进行一度空间的运动。其中滑车关节(如指间关节)、车轴关节(如寰枢关节和桡尺关节)和蜗状关节(如肘关节)均只有一个自由度。

2.两个自由度 有两个互相垂直的运动轴,关节可绕此两轴进行二度空间的运动。其中颗状关节(如寰枕关节)、椭圆关节(如桡腕关节)和鞍状关节(如拇指腕掌关节)均有两个自由度。

3.三个自由度 具有三个互相垂直的运动轴,关节可作多种方向的运动,但仍限于三度空间的运动。其中球窝关节(如肩关节)、杵臼关节(如髋关节)和平面关节(如肩锁关节、腕骨和跗骨间诸关节)均有三个自由度。

以上凡具有两个或两个以上自由度的关节都可以做环绕运动。

(四)运动链

运动链(kinematic chain)是指几个部位通过关节连接而组成的复合链,它分为开放链和闭合链。在人体的运动中,可以将各种运动分为开链运动和闭链运动两种形式。如肢体近端固定而远端游离,可任意活动某一单独关节或同时活动若干关节即为开链运动。反之,肢体远端固定而近端关节活动,如接触地面、墙面或桌面,或手被扶持,即为闭链运动。在康复训练中,可根据需要选择适当的运动形式。

(五)运动中的杠杆作用

肌肉、骨骼和关节的运动都存在着杠杆原理。任何杠杆均有3个点:力点、支点和阻力点。在人体上,力点是肌肉在骨上的附着点,是动力作用点;支点是关节的运动中心,是杠杆绕着转动的轴心点;阻力点是阻力在骨杠杆上的作用点。支点到力点的垂直距离为力臂,支点到阻力点的垂直距离为阻力臂。力和力臂的乘积为力矩,表示力对物体转动作用的大小,阻力和阻力臂的乘积为阻力矩。根据力点、支点和阻力点不同位置关系可分为3类杠杆。

1.第一类杠杆(平衡杠杆) 支点在力点与阻力点之间。在人体中,这一类杠杆较少,如头颅与脊柱的连接,支点位于寰枕关节的冠状轴上,动力点(颈后肌肉的附着点)在支点的后方,阻力点(头的重心)位于支点的前方,此类杠杆的主要作用是传递动力和保持平衡。

2.第二类杠杆(省力杠杆) 阻力点在力点与支点之间。在人体上,这类杠杆在静态时极为少见,只有在动态时可以观察到。如站立提跟时,以跖趾关节为支点,小腿三头肌以粗大的跟腱附着于跟骨上的点为力点,人体重力通过距骨体形成阻力点并位于支点和力点之间。这类杠杆的力臂始终大于阻力臂,可以用较小的力来克服较大的阻力,故称为省力杠杆。

3.第三类杠杆(速度杠杆) 力点在阻力点和支点的中间,此类杠杆在人体中最为普遍。如肱二头肌使肘关节屈曲就是这种杠杆作用。此类杠杆力臂始终小于阻力臂,力必须大于阻力才能引起运动,故不能省力,但可能获得速度,故称为速度杠杆。

运动学中,学习人体杠杆原理的目的是为了在运动中达到省力、提高速度和避免肌肉受损的作用。

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