生物力学在运动中简单应用课件.ppt

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1、生物力学在运动简单应用骨骼生物力学B点为骨骼组织的屈服点，当应力超过B骨骼就会发生永久性改变。C点为骨骼组织极限失效点，当应力超过C骨骼组织就会发生破坏。A-B之间骨骼组织弹性区间。3种材料应力对比金属相对承受应力较大，典型延性材料，因在断裂时候会发生很大形变。玻璃为典型脆性材料，一旦达到极限就会失效，没有形变。骨骼组织形变介于2者区间应力方向对骨骼承受应力大小影响图中L为纵向应力，T为横向应力，可见横向应力最易发生形变。运动对骨强度影响骨骼的运动速度影响骨折方式。当骨折时积累的能量会释放。运动速度较低时候能量通过单一骨折线释放。运动速度较高时

2、候能量不能通过单一骨折线释放。发生粉碎性骨折。骨折术后骨承重能力手术过程去除小片状骨或螺钉拧入骨内，会产生应力集中源。这样骨承受能力不能均衡分布整个骨，集中分布缺损部位，类似河中礁石。骨强度减弱60%。膝关节半月板作用1.吸收负重压力，保护软骨及软骨下骨结构重要性，膝关节约70%的应力通过半月板承重，当移除半月板后，内侧半月板压力增加5倍。2.在负重状态下半月板活动大于非负重时，膝关节在维持关节稳定时也有积极作用。髌骨髌骨在膝关节屈伸运动时延长力臂作用，完全屈曲时延长10%力臂，在伸直最后15度时，股四头肌肌力提高60。这也是很多偏瘫患者膝过伸

3、原因之一。很多患者膝关节训练时最后15度单独训练。胫股关节锁定股骨内侧髁比外侧髁长1.7CM，膝关节从屈曲到伸展内髁是先降后升并同时外旋，并且在伸直时呈相对锁定机制，提高膝关节稳定性。髋关节站立位时候每侧股骨头承重为体重三分之一，因一侧下肢为体重六分之一，去除双下肢体重为三分之一，剩余三分之二平均分布。但是一旦臀中肌收缩，随着肌肉力量增加一侧股骨头及股骨颈所承受力量增大。单腿站立时负荷为体重3倍。股骨颈骨折患者运动方式考虑能够承重大致安全力量从矮椅子站立时髋关节受到负荷相当于体重8倍，用单柺行走时在健侧等于3.4倍，患侧时候约为2.2倍。步行时

4、支撑相负荷为体重3-6倍。足步态周期中足部发挥吸收地面反作用力推动身体向前杠杆作用。距下关节活动度内翻20-30度，外翻10-15度，步行时活动度10-15度。把踝关节旋前旋后转变到足的旋前旋后，缓解了踝关节旋转压力。踝关节活动受限的患者，周璐时候有臀部轻度后旋。赤足站立时足跟负重60%,前足负重28%，前足压力峰值在第二跖骨头处。异常受力长时间有可能导致骨骼畸形。高跟鞋，尖足鞋可引起足畸形，足跟痛，韧带挛缩高跟鞋可以增加前足压力，1.9CM增加前足22%压力，5CM增加57%压力，8.3CM增加76%压力，导致跖骨头下疼痛，长时间引起跟腱挛缩

5、，踝关节活动减少。胫后肌群支撑相中后期使距骨下关节内翻，从而固定跗横关节并保持足离地时候的稳定性。足的承重步行时候足部承受负荷为体重的120%，跑步时候为275%，跟腱承受身体5.3-10倍力量。踝关节平跑步时候可达体重13倍。穿鞋可改变足底压力分布。大多数鞋子穿上后，走路时重心向内侧转移。足跟软组织起到缓冲，保护作用，承受的力量时身体其他软组织无法达到的，随年纪增大，保护作用逐渐减弱。脊柱在没有负荷状态下椎间盘有10N/CM的压力，主要来自前纵韧带和黄韧带的压力，可以起到内部支持作用。前屈时候棘间韧带张力最大，后伸时前纵韧带张力最大，侧屈时候

6、对侧横韧带张力最大，旋转时候关节面囊韧带张力最大。脊柱肌肉屈肌：腹直肌，腹内外斜肌，腹横肌。伸肌：竖脊肌，多裂肌，横突间肌。伸肌左右部同事收缩时脊柱后伸，当左右肌群不对衬产生侧弯或扭转。不同姿势与放松站立位椎间盘间压力比值提重物时椎间盘的负荷体积大物品，弯腰提重物，膝盖伸直后倾会增加阻力臂，使得椎间盘负荷变大。当上举80KG物品时，椎间盘承受1000N力量，这负荷可以使得骨裂，可运动员可以轻松完成，这和其他因素有关，如腹内压，肌肉力量等。脊柱肌肉锻炼腹肌锻炼对维持腹内压有积极作用，腹内压可以维持脊柱的稳定，腹内压和躯干的协同收缩有助于增强脊柱的

7、稳定性。但是反复长时间锻炼使得肌肉疲劳，压力感受器疲劳，出现迟钝现象，会加重脊柱失稳。