一、运动学概念
运动学是应用物理学方法来研究人体节段运动和整体运动时,各组织、器官的空间位置随时间变化的规律,及伴随运动而产生的一系列生理、生化、心理等变化。它是运动疗法的理论基础之一。
人体运动学是康复治疗学专业的重要基础理论基础。
(一)人体运动种类
分类方法较多,主要分类方式有以下几种。
1.按用力方式分类
(1)被动运动:是指完全依靠外力帮助来完成的运动。
(2)主动运动:是人体通过自身的肌肉收缩进行的运动。主动运动根据引起运动的力的不同分为以下三种:
①助力主动运动:是指人体在进行主动运动时,依靠外界的辅助力量,帮助其完成的运动。它是从被动运动逐渐过渡到主动运动的重要训练方法。在康复锻炼中广泛应用。
②主动运动:是指人体在完全不依靠外力辅助的情况下,能够独立完成的运动。
③抗阻力主动运动:是指人体在进行主动运动时,需对抗运动中的肢体施加一定量的阻力,来完成的运动。如举哑铃、绑沙袋等,抗阻力主动运动是增强肌力的最好的运动方式。
2.按部位分类
(1)全身运动:是指需要上下肢同时参与完成的运动方式。
(2)局部运动:是指人体为了维持局部关节活动能力,改善局部骨骼和肌肉的功能而进行的运动。
3.按照肌肉收缩分类
(1)静态收缩:是指肌肉收缩时不产生关节运动。静态收缩又包含等长收缩和协同收缩。
①等长收缩:是指肌肉长度不变,张力改变,不产生关节活动,也称为静力收缩。如半蹲位时的股四头肌收缩,等长收缩适用于早期康复。
②协同收缩:是指肌肉收缩时,主动肌与拮抗肌同时收缩,肌张力增加但不产生关节活动。类似于等长收缩。
(2)动态收缩:是指肌肉收缩时,关节产生肉眼可见的运动。动态收缩包含等张收缩和等速收缩。
①等张收缩:是指肌肉张力不变,长度改变,产生关节运动的肌肉收缩。如上楼梯时股四头肌的缩短收缩,下楼梯时股四头肌的延长收缩。
②等速收缩:是指整个运动过程中运动速度保持不变,而肌肉张力和长度一直在变化的一种运动方式。这种运动在自然运动的情况下不存在,只能借助专门的器材、设备才能实现。
静态收缩和动态收缩训练能够预防肌肉萎缩,是肌力训练的有效方式。
二、运动对机体的影响
运动在康复中起着重要的作用,主要体现在以下几方面:
(一)提高神经系统的调节能力
运动是一种重要的生理刺激,可以提高中枢神经系统和自主神经系统的调节功能。
(二)改善情绪,调节精神和心理
运动可使人产生兴奋、快乐,而且中低强度的运动可使疼痛感减轻。还可以缓解精神和心理压力。
(三)提高代谢能力,改善心肺功能
运动能够使体内能量消耗增大,使新陈代谢水平升高。主动运动可促进糖代谢,促使血糖维持正常的水平。运动能促进骨对钙、磷的吸收。运动时心排血量增加、呼吸加深加快。可以提高心肺功能。糖尿病患者、骨质疏松患者应加强运动。对疾病的治疗有重要意义。
(四)维持运动器官的形态与功能
长期运动可以预防肌肉萎缩、关节僵硬、骨质疏松,维持运动器官的形态与功能。
(五)促进代偿机制的形成和发展
当机体部分功能丧失时,可以发挥健全组织与器官的作用,来代偿部分缺失功能。如脑卒中的病人可以通过运动治疗,训练健侧的代偿能力。
(六)预防术后血栓性静脉炎
运动可以促进血液循环减少血栓性静脉炎。
(七)促进机体损伤的恢复
运动可以促进血液循环、骨折愈合、防止滑膜黏连和关节僵硬,减少退行性关节炎的发生。
三、肌肉运动学
(一)肌肉的概述
人体运动的基础是肌肉收缩。肌肉在强烈收缩时,需要消耗比舒张状态下更多的能量。
肌肉组织包括平滑肌、心肌和骨骼肌三种。骨骼肌是运动系统的主要动力部分。
(二)肌肉功能解剖学
完整的肌肉是由肌束组成,肌束由肌纤维组成。肌小节是肌力产生的基本功能单位。肌肉周围的结缔组织主要包括肌膜、肌腱和韧带。肌肉周围的结缔组织具有保证肌肉舒张活动、肌力传递与协调肌肉运动的功能。
(三)肌肉的分类
1.按肌肉形状分类
可分为梭形肌、羽状肌、半羽状肌、锯状肌和环状肌。
2.按肌肉头数分类
可分为二头肌、三头肌、四头肌。
(四)肌肉的特性
包括物理特性和生理特性。
物理特性包括伸展性、弹性、黏滞性;
生理特性包括兴奋性、收缩性。
(五)肌肉功能状态指标
1.肌力:是指肌肉收缩时所表现出来的能力;
2.肌张力:是指肌肉在安静时所保持的紧张度;
3.快速力量:是指肌肉或肌群在一定速度下所能产生的最大力量的能力;
4.肌耐力:是指肌肉在一定负荷条件下保持收缩或持续重复收缩的能力。
四、骨关节运动学
(一)关节构造
包括以下部分:
1.关节面:各关节骨的接触面。包括关节头、关节窝和关节软骨。
2.关节囊:包在关节的周围,两端附着于关节面周缘相邻的骨面,包括外面的纤维层和内面的滑膜层。滑膜层可产生滑液具有润滑作用。
3.关节腔:是关节滑膜层和关节软骨共同围成的潜在腔隙,腔内含有少量滑液。关节腔具有维持关节稳定性的作用。
4.关节辅助结构:包括韧带、关节盘、关节唇、滑膜襞、滑膜囊。
(二)关节运动
关节运动主要包括屈与伸、收与展和环转运动。环转运动是屈、伸与收、展组合的运动,不包括旋转运动(外旋、内旋)。
(三)关节的分类
1.按组成骨的数目分类
①单关节:由两块骨组成;
②复合关节:由两块以上的骨组成。
2.按运动多少分类
①不动关节:没有关节运动功能;
②少动关节:关节的活动范围小,如椎间盘、耻骨联合、骶髂关节、下胫腓关节等;
③活动关节:可以自由活动,如肩关节、髋关节。
3.按运动轴的数目和关节的形态分类
①单轴关节:滑车关节和车轴关节;
②双轴关节:椭圆关节和鞍状关节;
③多轴关节:球窝关节和平面关节。
(四)关节的活动范围和稳定性
通常情况下,稳定性大的关节活动范围小;稳定性小的关节活动范围大。
(五)关节活动顺序性原理
在运动中大关节先产生运动,然后依据关节大小出现相应的先后顺序。
(六)关节运动的杠杆原理
在人体运动中,骨骼、关节和肌肉发挥重要作用,其运动机制符合杠杆原理,能够省力和减少损伤。