步行周期中下肢各关节生物力学讲解
08级运动生物力学讲稿(第五章 5)
向，步长越大，大腿在髋关节的旋外就越明显。
由摆动腿脚跟着地开始，通过踝、膝、髋关节逐渐弯曲缓冲地面给人体的冲力，踝、膝、髋关节的伸肌完成离心收缩以使冲力慢慢减小。
当冲力下降至足够小时，屈曲停止。
下肢各关节的伸肌有一个等长收缩期，此后转入触力在水平、前后方向受力较小，且基本对称。
上坡行走时，步行者的重心需适当前移，上体前倾，这种前倾调节主要发生在踝关节和髋关节。
有利于臀大肌工作使髋关节伸。
其不利因素是使步长下降和背部伸肌工作的增加。
当走步上楼时，应以全脚掌着地，因为在脚下坡行走时，腰椎部位和踝关节提供了向后倾斜，使重心落在支撑面之步行者的自身努力主要是控制重力的影响。
髋关节伸肌、腿前部伸肌群做离心收缩以控制身体的平衡，通常导致下坡走（二）跑的生物力学特征：、运动学特征：（1）人体整体的运动学—跑速：决定跑速的因素是步长和步频，要增加跑速，必须增加其一或两个因素均增加。
步长主要取决于腿的长度和腿部肌肉的爆发力及髋关节的柔韧性；步频主要取决于肌肉的收缩速度和中枢系统的灵活性以及神经肌肉的协调。
后蹬阶段地面给人体的摩擦力（可理解为地面反作用力的地面反作用力的大小主要与跑步者蹬伸用力的大小和方向以及摆动腿的摆动和手臂摆动的加速度大小（摆动腿和手臂的有效摆动可增加地面的反作用力）等有关。
同时地面反作用力的方向也影响着跑步的步长和身体△后蹬阶段受力分析：①后蹬角决定了F1和F2的大小（F一定时）。
其中F1是人体水平前进的的作用是给人体向上的支撑作用。
通过平移，可知F1使人体产生向前的加速度和使人体后翻。
F2使重心升高，同时使人体产生向前的翻转力矩。
②提高F1和减小F2是增加跑动实效性的必须。
这就要求减小后蹬角。
现代屈蹬跑技术可以有效的减小后蹬角。
同时由于F2的减小，还可减小人体前翻力矩，使人体不致过度前倾，有利于摆动腿的充分摆动和大腿高抬，并避免人体重心起伏过大，避免不必要的能耗和腾空时间过长造成频率减慢。
、跳远动作的阶段划分：跳远技术根据其动作的结构特征一般分为相互衔接的四个部分：助跑、起跳、腾空和落地。
走的生物力学原理
走的生物力学原理
人体行走的生物力学原理是行走过程中藉助肌肉活动所耗费的能量最小化的原理。
在
正常步态的走路过程中，大腿的关节活动将产生上下前进的运动，并借此带动其他关节的
活动。
具体来说，人体行走的运动机制是把躯干的重量分成腿的动能和静力，通过空间的运
动来开始、改变和变化肌肉活动。
一般地，一次行走会发生REFERENCE次关节活动，但大
多数人行走只需4步：（1）滑行阶段：脚掌着地，通过膝关节和踝关节控制膝腿上半身；（2）后跟触地阶段：膝静止，脚踝关节伸张，踝volzfolle距离地面最快；（3）吸引阶段，上半身迅速向前，脚踝关节加力撑起；（4）前跟触地阶段：膝静止，脚踝关节屈曲，提供新的推力。
这4步形成的原理，也被称为动态平衡模型，被广泛应用于行走机器人、
静态平衡的研究和人类的生物力学学习中。
研究表明，肌肉力大致可以分为直行和转动两种，正常步态中，会出现一种相互促进
的力学模式，即由三个相互作用的立体铰件——膝腿、足跟和膝足三节棒组成的关节——产生连续的循环力学活动。
在此情况下，肌肉活动中的能量消耗最小，从而实现最低
的能量损耗。
此外，在行走的自然步态中，脚尖收缩周期较短，可以让整个身体产生更好的节奏感，同时腹肌也能产生更好的协助作用，以稳定身体。
因此，步态最符合生物力学原理的步态
是“脚尖收缩，腹部一起收紧”。
总之，人体行走的生物力学原理是尽可能地最小化肌肉活动消耗的能量，实现最大化
的行走效率，充分发挥身体各部位的协调作用，以达到最佳的自身运动效果。
人体行走下肢生物力学研究
人体行走下肢生物力学研究人类的行走是一项基本而复杂的动作。
从生物力学的角度来看，人体行走涉及到许多关键因素，如骨骼结构、肌肉力量、神经控制和运动协调等。
通过对人体行走下肢生物力学的研究，我们可以更好地了解人类行走的机制，并为改善步态障碍的治疗和康复提供依据。
在人体行走中，下肢起着至关重要的作用。
下肢包括大腿、小腿和足部，它们通过关节、肌肉和韧带相互连接，形成一个复杂的力学系统。
这个系统的主要任务是提供支撑和推动力，以保证人体的平衡和前进。
我们来看一下关节在人体行走中的作用。
人体的下肢关节主要包括髋关节、膝关节和踝关节。
髋关节是连接骨盆和大腿骨的关节，它负责支撑身体重量并提供转动力。
膝关节是连接大腿骨和小腿骨的关节，它在行走中起到了一个重要的缓冲作用。
踝关节是连接小腿骨和足部的关节，它提供了足部的灵活性和稳定性。
这些关节通过肌肉和韧带的协同作用，使得人体能够保持平衡，并进行有效的推动。
肌肉在人体行走中起着至关重要的作用。
人体的下肢肌肉主要包括大腿肌群、小腿肌群和足部肌群。
这些肌肉通过收缩和松弛的运动，产生力量并推动身体的前进。
不同的肌肉起到了不同的作用，有些肌肉主要负责支撑身体重量，如大腿肌群的股四头肌；有些肌肉主要负责提供推动力，如小腿肌群的腓肠肌。
肌肉的力量和协调性对于行走的效果至关重要，它们使人体能够保持平衡、稳定和高效地前进。
神经控制也是人体行走的关键因素之一。
人类的行走是由中枢神经系统和周围神经系统的协同作用完成的。
中枢神经系统，包括大脑和脊髓，负责指挥和协调行走动作。
周围神经系统，包括神经根、神经干和神经末梢，将指令传递给下肢肌肉，使其产生适当的收缩和松弛。
神经控制的失调可能导致步态障碍，如瘫痪或抽搐，因此对于理解人体行走的机制以及改善步态障碍的治疗具有重要意义。
运动协调是人体行走下肢生物力学研究中的另一个关键点。
人体行走是一个复杂的协调动作，涉及到多个关节、肌肉和神经的同时运动。
这种协调性使得人体能够平衡和前进，并且在不同的地形和速度下保持稳定。
了解下肢生物力学基本知识
了解下肢生物力学基本知识从最基本的知识开始,让下肢生物力学和矫形疗法尽可能简単易懂。
因此,我们需要从头开始, 来了解支撑上部结构的基本平台。
我们都知道,足部由26块骨头和2块籽骨(位于第一个跖趾关节下方)组成,所有骨头协调一致的合作,以维持上部结构的支撑和稳定性。
如果基础不稳定, 那么整个结构将会受到影响,通常软组织会要试“代偿”基础异常。
您将注意到足部形状为三角形, 分为3个不同部分:后足、中足和前足。
后足由跟骨和距骨组成, 它们共同形成距下关节。
中足包括楔骨、骰骨和舟骨，它们锁定在一起, 在站立中期和重心落到这个区域时支撑整个身体的重量。
最后是前足,由趾骨和跖骨(跖骨体)组成。
从图中您可以看到, 重量分散在跟骨到既骨体和关节间。
人体将所有重量施加在舟骨/楔骨和骰骨(NCC)上的一个承重位置,这三者成为支撑结构的基石。
正如内侧结构被设计为室内或室外支撑足弓的“基石”, NCC还锁定了足部, 创造出一个动态强壮的基础结构一这就是重心位置(COG)。
足部最为重要的关节是距下关节, 这是一个三平面关节, 包括:跖屈和背屈是矢状面的运动内收和外展是横切面的运动内翻和外翻是额平面的运动三平面运动这个因素是使用新形疗法的基础, 因为旋前和旋后因素都是围绕这个概念产生的。
旋前包括三个运动:1. 外展2. 背屈3. 外翻旋后包括三个运动:1. 内收2.既屈3. 内翻我们似乎讨论了很多关于旋前的内容, 这是因为几乎大部分的旋前似乎都是过量旋前, 即超过了步态周期所需提供振动吸收的、可接受的4度代偿旋前角度。
据估计西方社会有超过8o%的人口有着过量旋前问题。
旋前或旋后的结果都会导致胫骨体向内或向外旋转旋前或旋后因素相同的量, 进而对膝关节产生直接影响。
步态分析
一、步行周期中各关节主要肌肉的运动情况：二、脚跟着地，骨盆前倾，股四头肌拉长，离心收缩。
一侧脚在支撑初期，另一侧在支撑末期。
三、臀中肌的离心是为了把骨盆重心调整平衡放在足心。
四、支撑中期股四头肌使膝保持5度以内的屈曲，主要为内侧头起作用，光靠股直肌不能完成，要靠内外侧头作用，股直肌完成踢腿等大运动，太强容易引起膝反张。
跨关节的肌肉一般完成大运动，而单关节的肌肉进行微调。
五、卒中后偏瘫患者精细运动支配不能，只能完成大运动。
拮抗肌的向心可锻炼肌肉的离心收缩。
六、摆动期的屈髋时小腿三头肌与腹肌共同完成的，髂腰肌作用很小，训练腹肌比髂腰肌更重要。
端坐位时，足下踩球训练髋的控制及腹肌。
七、小腿三头肌持续收缩不易改善时可依靠支具，摆动后期，膝关节是减速伸展，受腘绳肌控制。
八、弯腰时为了防止跌倒，臀大肌收缩。
九、偏瘫患者存在感觉障碍或高级脑机能障碍时会出现站起出现患侧负重。
十、偏瘫患者站立时重心前移的训练顺序为：低—高—抬臀。
十一、站起时，膝关节前移，屈曲，伸展。
在这个过程中，股四头肌分别为等长收缩，离心收缩，向心收缩。
在站起过程中，治疗师在患者患侧于膝关节处先给予向前下，然后向后方的助力。
十二、偏瘫患者进行躯干控制的高度顺序为：低—高。
进行站立训练的高度顺序为：高—低。
十三、站起训练时让患者患侧下肢稍微内旋的作用：①可以利用张力维持站立位。
②可以更好的控制踝关节防止足内翻。
十四、站立时偏瘫患者容易出现患脚后滑，若将脚垫在其后容易引起膝关节屈曲肌群力量的增强，解决方法为：①沿胫骨长轴施加压力，促进深感觉通过反射诱发股四头肌收缩。
②对股四头肌肌腹施加压力。
③直接站立。
步行周期中下肢各关节生物力学护理课件
总结词
合理安排运动，避免过 度使用膝关节
总结词
保持正确的姿势，减轻 膝关节压力
总结词
定期进行膝关节检查， 及时发现并处理问题
踝关节疾病的预防与护理
总结词
了解踝关节的生物力学特点， 预防踝关节疾病的发生
总结词
合理安排运动，避免过度使用 踝关节
总结词
保持正确的姿势，减轻踝关节 压力
总结词
定期进行踝关节检查，及时发 现并处理问题
踝关节
在支撑相中承受身体重量， 调节身体平衡；在摆动相 中推动身体向前移动。
膝关节
在支撑相中稳定身体姿势， 吸收地面反作用力；在摆 动相中协助身体向前移动。
髋关节
在支撑相中协助身体重心 转移；在摆动相中推动身 体向前移动。
02
下肢各关节的生物
力学特性
髋关节的生物力学特性
总结词
稳定、灵活
详细描述
髋关节在步行周期中发挥着稳定和灵活的作用。它允许大腿在矢状面内进行前 屈和后伸运动，同时还可以在水平面内进行内收和外展运动。这些运动有助于 维持身体的平衡和步行的顺畅。
足部柔韧性训练
通过牵拉和按摩等手段增加足部肌肉和软组织的柔韧性。
足部肌力训练
通过抗阻训练或使用器械增强足部肌肉的力量。
步态和姿势矫正
针对异常步态和姿势进行矫正，改善足部受力分布和行走效率。
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踝关节活动度训练
进行踝关节的背伸、跖屈、内翻、外翻等运 动，以增加关节活动范围。
肌力训练
通过抗阻训练或使用器械增强踝关节周围肌 肉的力量。
平衡和协调训练
进行单脚站立、闭眼单脚站立等平衡和协调 训练，提高踝关节的控制能力。
人体行走下肢生物力学研究
人体行走下肢生物力学研究1简介人体行走是一种常见的生理现象，这涉及到复杂的生物力学和生理学机制。
行走是人体非常重要的活动之一，它不仅使人活动起来，而且可以促进人体健康。
因此，人体行走下肢生物力学研究是一个非常重要的研究领域。
2人类步态分析人类步态是通过人类运动系统的协作来完成的。
主要包括步态初期、脚底支撑期、推进期和摆动期。
步态分析是研究人类行走的一种方法。
通过步态分析，可以了解人类如何运动，从而了解身体各部分如何发挥作用。
3下肢骨骼结构与肌肉力量人体下肢是人体活动最频繁的部位之一。
下肢的骨骼结构包括大腿骨、胫骨和腓骨。
这些骨头与肌肉力量、关节结构和神经系统协作运动。
4步行中下肢骨骼与肌肉的变化在步行中，下肢的骨骼和肌肉会发生许多变化。
例如，当一个人行走时，股骨会向前滚动，同时膝盖会弯曲。
这对于膝关节的稳定起着重要作用。
此外，下肢肌肉也发生变化，膝关节内侧和外侧的肌肉会在步态周期中相互协调运动。
5步频和步幅对于人体步态的影响步频和步幅是人体步态的两个重要参数。
步频是一分钟内脚部运动的次数，步幅是在一步中行进的距离。
步频和步幅对人体步态的影响非常显著。
例如，步频增加可以提高运动效率。
而增加步幅则会增加下肢肌肉对于身体的运动控制，从而降低运动效率。
6影响人体行走的因素许多因素会对人体行走产生影响。
例如，平滑的地面对于人体行走非常重要。
人的鞋子也对于人体行走产生影响。
某些特殊型的鞋子可以增加人体行走的效率和平衡性。
7结论总之，人体行走下肢生物力学研究是一个非常重要的研究领域。
通过对人类步态的分析，可以了解人类如何运动，从而了解身体各部分如何发挥作用。
此外，步频和步幅对人体步态的影响非常显著，影响因素也不可忽视。
研究人体行走下肢生物力学，是促进人体行走效率和健康的一个重要途径。
步行周期中的运动学分析-尚江
脑瘫患儿步态矫正方法探讨
针对脑瘫患儿的不同步态特征，制定个性化的步态矫正 方案。
采用生物反馈、电刺激等辅助手段，促进患儿神经系统 的发育和重建。
通过康复训练，提高患儿的下肢肌肉力量和关节活动度， 改善步行能力。
鼓励家长参与康复训练，提高患儿的康复效果和生活质 量。
老年人跌倒风险评估及预防措施
通过问卷调查、平衡能力测试 等方法，对老年人进行跌倒风
05 典型异常步态案例分析
偏瘫患者步态特征描述
01
偏瘫患者常表现为患侧下 肢支撑能力减弱，步长缩 短，步行速度减慢。
02
患侧膝关节在支撑期常 出现过度伸展或屈曲， 导致步行稳定性下降。
03
患侧踝关节背屈受限， 影响步行过程中的推进 力。
04
偏瘫患者常出现患侧上肢 摆动减少或消失，影响身 体平衡和步行效率。
多模态数据融合
系统能够融合多种传感器的数据，进行多模态分 析，提高诊断的准确性和可靠性。
可视化界面友好
系统界面友好，操作简单，方便医生和患者使用。
虚拟现实技术在康复训练中应用前景
沉浸式体验
虚拟现实技术能够提供沉浸式的训练环境，让患者更加投入和专注。
个性化训练方案
根据患者的具体情况，制定个性化的训练方案，提高训练效果。
头部的稳定性对于视觉感知至关重要。保持头部稳定可以帮助我们更清晰地看到周围环境，从而更好地感知 运动状态和身体平衡情况。
颈部肌肉对头部稳定性的控制作用
颈部肌肉在维持头部稳定性方面发挥着重要作用。通过收缩和放松颈部肌肉，可以实现对头部的精细控制， 保持其在运动过程中的稳定性。
前庭系统对头部稳定性的调节作用
确的数据支持。
实时性强
传感器可以实时采集数据，及时反 馈步行状态，为运动学分析提供实 时信息。
步行周期中下肢各关节生物力学讲解共23页
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
ห้องสมุดไป่ตู้
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
步行周期中下肢各关节生物力学讲解
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
步态生物力学
步态生物力学——方法
• 仪器法——足底力
2. 剪切力传感器
步态生物力学
• 仪器法——足底力
4. 力台
步态生物力学——方法
• 仪器法——足底力
4. 力台
步态生物力学——方法
• 仪器法——三维运动分析系统
被动发光
步态生物力学——方法
• 仪器法——三维运动分析系统
主动发光
步态生物力学——方法
• 小结
体重
力线靠近关节中心，减小关节扭矩
%步态周期
步态生物力学——步态周期
• 小结
髋关节 矢状面 运动
屈髋
伸髋
摆动期
步态生物力学——步态周期
• 小结
膝关节 矢状面 运动
屈膝
减震
Foot clearance
步态生物力学——步态周期
• 小结
踝关节 矢状面 运动
背屈
跖屈
足放平期
蹬离期
支撑反应期
使足顺利离地
• 髋关节屈肌（髂腰肌） 屈髋、抬腿、加速向前摆动
足下垂或加速障碍（髂腰肌肌力不足）
步态生物力学——步态周期
• 摆动中期
膝关节最大屈曲到胫 骨垂直于地面
• 特征： 1）踝关节背屈 （胫骨前肌） 2）使足顺利离地
步态生物力学——步态周期
• 摆动末期
胫骨垂直于地面到初 始着地期
步态生物力学——步态周期
步态生物力学——步态周期
• 概述
1. 步态周期：一侧足跟着地开始到该足跟再次着地 2. 步态周期分段：2个相位（阶段），7个事件，7个分期 3. 每个阶段的特征和功能
步态生物力学——概述
• 行走过程中，人体重心的轨迹
人体行走下肢生物力学研究
人体行走下肢生物力学研究人体行走是复杂的生物力学过程，涉及到下肢肌肉、骨骼、关节和神经系统的协同运动。
研究人体行走下肢生物力学可以帮助我们更好地了解行走的机理和改善行走功能。
本文将从步态周期、肌肉协调以及行走异常等方面进行人体行走下肢生物力学研究的探讨。
首先，步态周期是人体行走下肢生物力学研究的重要内容之一、步态周期包括两个步态相位：支撑相和摆动相。
支撑相是指脚部接触地面到脚部离开地面的过程，包括击地冲击、减速、稳定和推动等过程。
摆动相是指脚部离开地面到下一次脚部接触地面的过程，包括空中时间、膝关节和踝关节运动等。
通过对步态周期的研究，可以了解人体行走的节奏和节律，为改善步态异常提供依据。
其次，肌肉协调是人体行走下肢生物力学研究的重点之一、在人体行走过程中，肌肉通过收缩和伸长产生力量，从而推动身体进行行动。
研究发现，不同肌肉的收缩和伸展时间、力量和协调程度对行走效率和稳定性影响很大。
通过研究肌肉协调，可以找到肌肉的优化使用方式，提高行走的效果和效率。
此外，行走异常也是人体行走下肢生物力学研究的热点之一、行走异常包括平足、疼痛和不稳定等问题。
这些异常可能由于下肢骨骼结构异常、肌肉疲劳或神经系统疾病等因素引起。
通过研究行走异常的生物力学机制，可以为临床治疗和康复提供理论基础，改善行走功能和生活质量。
总的来说，人体行走下肢生物力学研究对于了解步态周期、肌肉协调和行走异常等方面具有重要的意义。
这项研究有助于我们更好地了解人体行走机理，为改善行走功能提供理论依据。
未来，随着科技的不断进步和研究方法的不断完善，人体行走下肢生物力学研究将在康复医学、康复工程和运动训练等领域发挥重要作用，为人类的健康和生活质量带来更多改善。
步行周期课件
步行周期中各肌肉分析
4.臀大肌 ①摆动相后期臀大肌收缩目的是减速前行的大腿②站立相过程 中控制骨盆和控制躯干向前的作用。
步行周期中各肌肉分析
4.髂腰肌 ①从支撑相中期到足趾离地，髂腰肌离心收缩。最终髋关节从 支撑相末期由伸展转为屈曲②摆动相初期，髋关节屈曲使下肢向前摆 动。
步行周期
主要内容
一、概述 二、步行周期分期 三、步行周期中各肌肉关节所起的作用
概述
步行周期是指行走过程中一侧足跟着地至该侧足跟再次 着地所经过是时间。
步行周期分期
1.站立相 从足跟着地到足趾离地的过程 ①.双支撑相 行走过程中双脚与地面同时接触的时间 ②.单支撑相 行走过程中一侧下肢与地面接触的时间 2.摆动相 从足趾离地到同侧足跟着地的过程
站立相
1.首次着地 2.承重反应期 3.站立中期 0% 10% 10%-40%
4.站立末期
5.迈步前期
40%-50%
50%-60%
摆动相
1.摆动初期 2.摆动中期 3.摆动末期 60%-70% 70%-85% 85%-100%
步行周期中各肌肉分析
1.股四头肌 ①始于摆动相末期到承重反应期达到最大值。在承重反应期做离心收 缩，防止膝关节屈曲，以免跪倒。② 在足跟离地到足趾离地后达到第二个峰值 ，提起大腿向前摆动，通过离心收缩防止小腿向后摆动，从而保证末期小腿向 前摆动
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步行周期中各肌肉分析
2.腘绳肌①摆动相末期做离心收缩保证小腿向前减速以配合臀大肌收缩，为足跟 着地做准备。②足跟着地后做伸髋协助臀大肌伸髋，稳定骨盆，防止躯干前 倾。
步行周期中各肌肉分析
3.小腿三头肌 站立相过程中固定踝关节和膝关节，防止身体前倾。
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(三)步行周期中的运动学参数
人体步行过程的运动学参数主要有六个，已经成为国
际步态研究领域进行步态分析时比较公认的六大因素。 1．髋部旋转：正常步行过程中，髋部左右两个髋关
节连线，相对于人体纵轴有一个前后自然转动过
程，通过脚跟着地时髋部前旋，脚趾离地时髋部后
旋，来增加腿的长度，这种运动能够有效加大步幅。
2．髋部侧面下降：在步态周期中，一侧髋关节也有一
个上下起伏的过程。在足趾离地和足跟着地时，摆
动腿一侧骨盆下降，可以增加腿的长度，而在摆动 过程中，髋关节稍提起，形成骨盆绕矢状轴的转动。 3．支撑阶段的膝关节弯曲：脚跟着地和脚趾离地时膝
关节处于伸直状态，而在单腿支撑阶段膝关节轻微
弯曲，有利于蹬伸阶段大腿肌群用力，又可降低重 心波动。 4．踝关节的滚动运动：脚跟着地时脚背屈，脚趾离地 时脚趾屈，增加腿长，利于缓冲着地时的阻力，增
（足掌着地），三为中点支撑期（支撑中期） 四为支撑后期 （足跟离地）， 五为摆动前期 (足指离地)。
摆动期则包括摆动早期、经加速至摆动中期，此时下 肢处于垂直位；再经减速，到达摆动后期，终止于足 跟着地。步行周期中两足的支撑期长于摆动期，自一 侧足跟着地至对侧足趾离地，约有15%的时间两足都 处于支撑期，称为双侧支撑期。
足活动范围受
阻，但稳定性增
加。足弓加强，
跖筋膜因跖趾过 伸而拉紧，足形 成强杠杆。
（3）支撑相末期：指下肢主动加速蹬离的时间，开 始于足跟抬起，结束于足离地，约为步行周期的 10%-12%。 此期小腿后 肌收缩。足 跟离地，足 跖屈内翻， 小腿外旋， 体重分布在 跖骨上，身 体前进。
2．摆动期：指足离
四、步行周期中下肢各 关节的生物力学
内容提要
(一)步行动作的一般生物力学原理 (二)步行周期中髋膝踝部肌所起的作用
(三)步态周期中的运动学参数
教学基本要求
1．掌握步行周期中髋膝踝部肌所起的作用 2．熟悉步态周期中的运动学参数 3．了解步行动作的一般生物力学原理
重点和难点
重点：步行周期中髋膝踝部肌所起的作 用、步态周期中的运动学参数
内旋，足跟外翻，距
舟关节、跟骰关节活 动轴平行，足活动度 最大，但不稳定，以 适用不平地面，足肌 少活动。
（2）支撑相中期：指支撑相中间阶段的时间。此时 支撑足全部着地，对侧足处于摆动相，是唯一单足 支撑全部重力的时相，正常步速时大约为步行周期 的38%～40%。此期小腿外旋及背伸，跟内翻，距舟 跟骰活动轴不同。
无明显差异。
(二)步行周期中髋膝踝部肌所起的作用
肌活动是步行动力的基础因素，涉及肌收缩的时 相和力量。参与步行控制的肌数量和质量均有很 大的冗余或储备力，从而使关节运动与肌活动之 间出现复杂的关联。
步行周期中多组肌的协调收缩，起到平衡身体、
加速、减速及吸收震动的作用。
1．支撑期：这个时期一侧髋膝关节承重最大时，
常速行走时，支撑时相约占整个步态周期的 60%～
65%，因此，当一侧下肢进入支撑时相时，另侧下
肢尚未离地，两下肢同时负重称为双肢负重期。双
肢负重期约占全周期的28.8%，占支撑时相的44.8%。
支撑期的其它时间为单肢负重期。随着年龄的增长，
单、双支撑时相占步态周期的比例也随之增加。不
同性别和身高的人，其支撑期和摆动期所占的比例
(一)步行动作的一般生物力学原理
行走过程中，从一侧脚跟着地开始到该脚跟再次着地 构成一个步态周期。步行有全身肌参与，包括人体重 心移位，骨盆倾斜旋转，髋、膝、踝关节伸屈及内外 旋展等，使人体位移的一种复杂的随意运动。
对指定的下肢而言，一个步态周期的活动可分为支
撑期和摆动期。支撑期包括五个环节。
一为初始着地期（足跟着地），二为支撑反应期
臀中肌、臀小肌、阔筋膜张肌、臀大肌和股四
头肌起到重要作用。提示在髋膝关节损伤后，
应着重训练这些肌，以增强其肌力，在关节周
围形成强大的肌屏障，对于关节脱位的预防有
重要的意义。
（1）支撑相早期：指进入支撑期开始阶段的时间，包
括首次触地和承重反应，即：自足跟着地至足完全
负重，占步行周期的10%～20%。 此期足跖屈，吸收撞 击力，骨盆及大小腿
开地面向前迈步
到再次落地之间
的时间，占步行
周期的40%。屈髋
是主动性动作， 内收、外旋则是 被动性的。
（1）摆动相早期：指足 离开地面早期的活动， 主要动作为足离地，屈 髋带动屈膝，加速肢体 向前摆动，占步行周期 的13%-15%。参与的肌为 胫前肌、髂腰肌、股四 头肌。如果离地障碍(如 足下垂)，或加速障碍 (髂腰肌和股四头肌肌力 不足)，将影响下肢前向 摆动，导致步态异常。
（2）摆动相中期： 指足在迈步中期的
活动，足离地仍然
是主要任务，占步
行周期的10%。参与
的肌主要为胫前 肌，保持踝关节背 屈。
（3）摆动相末期：
指迈步即将结束，
足在落地之前的活
动，主要动作是下
肢前向运动减速， 准备足着地的姿势， 占步行周期的15％。 参与的肌包括腘绳
肌、臀大肌、胫前
肌和股四头肌。
加离地时蹬地力量。
5．下肢在平面中的转动：膝关节在伸直最后10°-20° 时，外侧半月板向后滑动，内侧半月板不动，导致
胫骨绕其纵轴外旋4°-15°。因此，脚趾离地时膝关
节蹬伸，小腿旋外，并内收。再到脚趾离地时旋外，形成下
肢在平面中的转动，下肢通过旋外伸长，旋内缩短。 6．膝内收：膝关节在解剖上的外翻，允许步行有一个 狭窄的宽度，如果没有膝内收，很容易照成宽幅步 态。