第5章-人体运动的生物力学特性(修改后).doc

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1、第5章人体运动的生物力学特性5.1人体运动系统人体运动系统由骨、骨连结和骨骼肌三部分构成，它们约占人体质量的58％左右。肌肉附着在骨架上，受神经系统的支配，能产生各种不同方式的收缩，肌肉收缩时牵动着骨绕骨连结(尤其是骨关节)转动，使人体产生各种各样的运动和操作姿势。因此，骨是人体运动的杠杆，骨连结是支点，骨骼肌是动力。骨是人体内部最坚固的组织。骨与骨之间的连结方式有直接连结与间接连结两大类，直接连结的相对骨面间无间隙，不活动或仅有少许活动；间接连结称为关节，以相对骨面间具有间隙为特征，人体运动主要是骨绕关节的运动所形成的。5.1.1人体骨骼人体骨骼共有206块，其中只有177块

2、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。如图3—30所示，人体骨骼有下列功能：(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，黄骨髓有储藏脂肪的作用。(5)储备矿物盐主要储备钙和磷，供应人体的需要。

3、5.1.2关节1.关节的分类按其关节面的形态和运动形式，关节可分为下列三大类：(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，如手腕关节。可绕冠状轴作屈、伸

4、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。关节的灵活性以其关节面的形态为主要依据，首先取决于关节的运动轴，轴越多，可

5、能进行的运动形式越多；其次取决于关节面的差，面差越大，活动范围越大，如肩关节和髋关节同样是三轴关节，肩关节的头大、窝小，所以面差大，而髋关节的髋臼大而深，面差小，故肩关节比髋关节更灵活。2．关节的运动关节的运动主要有三种形式：(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

6、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。3．关节的活动范围骨与骨之间除了通过关节相连外，还由肌肉和韧带连结在一起。韧带除了有连结两骨，增加关节稳固性的作用以外，还有限制关节运动的作用。因此，人体各关节的活动有一定的限度，超过限度，将会造成损伤。人体处于各种舒适姿势时，关节也必然处在一定的舒适调节范围内。人体各主要关节的最大活动范围及舒适调节范围如图3—3l、3—32和表3—16所示。人体各主要关节的最大活动范围及其调节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（°）颈关节头至躯干低头、仰头做歪、右

7、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