人机工程学第4章讲课教案.ppt

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1、人机工程学第4章人体骨骼人体骨骼共有206块，其中只有177块直接参与人体运动。人体骨骼分为两大部分：中轴骨和四肢骨。中轴骨包括颅骨29块(其中有6块听小骨和l块舌骨)、椎骨26块(颈椎7块、胸椎12块、腰椎5块、骶骨和尾骨各1块)、肋骨12对和胸骨1块。四肢骨分上肢骨和下肢骨：上肢骨64块，下肢骨62块(1)支撑人体骨与骨相连结，构成人体支架，支持人体的软组织，承担全身重量。(2)保护内脏骨形成体腔，保护脑、心、肺等内脏器官。(3)运动的杠杆肌肉牵引着骨绕关节转动，使人体可产生各种各样的运动。(4)造血骨的红骨髓有造血的功能，黄骨髓有储藏脂

2、肪的作用。(5)储备矿物盐主要储备钙和磷，供应人体的需要。关节的分类(1)单轴关节只有一个运动轴，骨仅能沿该轴作一组运动。单轴关节又有屈戌关节和车轴关节之分：屈戌关节，又名滑车关节，凸的关节面呈滑车状，如手指关节。通常是绕冠状轴作屈、伸运动。车轴关节，关节头的关节面呈圆柱状，常以骨和韧带连成一环，围绕关节头，作为“关节窝”，如环枢正中关节、桡尺近侧关节等，可绕铅垂轴作旋转运动。(2)双轴关节有两个互为垂直的运动轴，可绕此二轴进行两组运动，也可作环转运动。双轴关节又有椭圆关节和鞍状关节之分：椭圆关节，关节头呈椭圆形凸面，关节窝呈椭圆形凹面，如手

3、腕关节。可绕冠状轴作屈、伸运动，并绕矢状轴作收、展运动。鞍状关节，相对两关节面都呈马鞍状，可作屈、伸、收、展及环转运动。如拇指腕掌关节。(3)多轴关节有三个互为垂直的运动轴，能作屈、伸、收、展及旋转等各种运动。多轴关节又有球窝关节和平面关节之分：球窝关节，球状的关节头较大，而关节窝浅小，如肩关节。杵臼关节与球窝关节相似，而关节窝特深，包绕关节头的1／2以上，因而运动幅度较小，如髋关节。平面关节，关节面接近平面，实际上是巨大的球窝关节的一小部分，如肩锁关节。两个或两个以上结构完全独立的关节，但必须同时进行活动，这种关节称为联合关节。关节的运动(

4、1)角度运动邻近两骨间产生角度改变的相对转动，称为角度运动。通常有屈、伸和收、展两种运动形态。关节绕额状轴转动时，同一关节的两骨互相接近，角度减小时谓之屈，反之谓之伸。关节绕矢状轴转动时，骨的末端向正中面靠近的谓之内收，远离正中面的谓之外展。(2)旋转运动骨绕垂直轴的运动称为旋转运动，由前向内的旋转称为旋内，由前向外的旋转称之旋外。(3)环转运动整根骨头绕通过上端点并与骨成一角度的轴线的旋转运动，称为环转运动，运动的结果如同画一个圆锥体的图形。关节的活动范围关节身体部位活动方式最大角度/（°）最大活动范围/(°)舒适调节范围（°）颈关节头至躯

5、干低头、仰头做歪、右歪左转、右转+40~-35°+55~-55°+55~-55°75°110°110°+12~-25°0°0°胸关节腰关节躯干前弯、后弯左弯、右弯左转、右转+100~-50°+50~-50°+50~-50°150°100°100°0°0°0°髋关节大腿至髋关节前弯、后弯外拐、内拐+120~-50°+30~15°135°45°0（+80~100）°膝关节小腿到大腿前摆、后摆0~-135°135°0（-95~-120）°脚关节脚至小腿上摆、下摆+110~+55°55°+85~+95°髋关节小腿关节脚关节脚至躯干外转、内转+110~

6、-70°180°+0~+15°肩关节（锁骨）上臂至躯干外摆、内摆上摆、下摆前摆、后摆+180~30°+180~-45°+140~-40210°225°180°0+15~+35°+40~+90肘关节上臂至下臂弯曲、伸展+145~0°145°+85~+110腕关节手至上臂外摆、内摆弯曲、伸展+30~-20°+75~-60°50°135°0°0°肩关节、下臂手至躯干左转、右转+130~-120°250°-30~--60°骨骼肌的力学特性凡提到肌肉，均指骨赂肌而言。人体全身共有骨骼肌434块。成年男子骨骼肌约占人体质量的40％、女子为35％左右。骨骼

7、肌有收缩性、伸展性、弹性和粘滞性四种物理特性：(1)收缩性表现为肌肉纤维长度的缩短和张力的变化。处于静止状态的肌肉并不是完全休息放松的，其中少数运动部位的肌肉保持轻微的收缩(即保持一定的紧张度)，用以维持人体的一定姿势；处于运动状态的肌肉，肌纤维明显缩短，肌肉周径增大，肌肉收缩时肌纤维长度比静止时缩短1/3到l/2。(2)伸展性表现为肌肉受外力作用时被拉长，外力解除后，被拉长的肌纤维又可复原。(3)弹性表现为肌肉受压变形，外力解除即复原的线性特性。(4)粘滞性主要是由于其内部含有胶状物质的缘故。气候寒冷时，肌肉的粘滞性增加；气温升高后，肌肉的

8、粘滞性降低，这可保证人动作的灵活性，避免肌肉拉伤。肌肉收缩的外部表现肌肉在体内的功能，就是它们在受到刺激时能产生张力或／和缩短，藉以完成躯体的运动或对抗某些外力的作