运动力学基础-运动学基础精品课件

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关节面 弧度之
差
关节周肌 群
关节囊、韧带因素
关节周肌 群
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本单元重点
人体主要承受的内力和外力，重力百分比 运动中的力矩计算 人体重心和平衡的各概念和康复应用 骨受载荷的形式 应力对骨生长的影响 人体三类杠杆 影响关节稳定性的因素
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仰卧位 前臂支撑下的俯卧位 肘膝跪位
双膝跪位 半跪位 坐位 站立位
Ⅰ级静态平衡 Ⅱ级自然动态平衡 Ⅲ级他动平衡
骨与关节生物力学
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长骨的结构
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↓ ↑
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骨板：骨胶原纤维平行层状排列，借基质粘
合在一起，钙盐密集规则沉积其间，形成的
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既韧又硬的板状结构
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长 骨 骨 干 结 构 模 式 图
平衡将遭到破坏，物体会翻倒。
《犯罪高手》MV
中迈克尔杰克逊倾斜45°
人体平衡对康复治疗对象的意义
• 身体姿势的保持 • 预防意外摔伤 • 全身运动功能恢复（如步行）
对患者平衡能力恢复的启示
① 先练坐位平衡（重心低支撑面较大） ② 立位平衡 ③ 双脚分开,静态平衡与动态平衡训练 ④ 并足训练（破坏平衡）
运动力学基础
2020/5/3
运动生物 力学
康复治疗
运动疗法
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3
人体各节段重力占体重的百分比
7 %
3% 43%
2% 1% 12%
5% 2%
中国人体惯性参数模型标准
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肌拉力 骨骼肌借助肌腱附着于骨，产生对 骨的拉力维持人体姿势，引起人体内各部 分、各环节的相对运动，是人体内力中最 重要的主动力。
。
运动中的力矩
力矩（M）是作用于物体或人体的合力（F）与支 点到力作用线距离（d）的乘积， 即M=F×ｄ。
分析：手握球做屈肘动作 产生的力矩
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人体运动的动力学
一、牛顿运动定律 （一）牛顿第一定律
任何物体在不受外力作用（或所受合外力为零）时将保持静止或 匀速直线运动状态不变，又称惯性定律。 （二）牛顿第二定律
当物体所受到的合外力不为零时，物体的运动状态会发生改变。 （三）牛顿第三定律
即作用力与反作用力定律 。
二、牛顿运动定律在人体运动中的应用
（一）运动中合理利用惯性可以省力 （二）克服重物惯性需要遵循骨骼肌活动顺序原理 （三）增加人体对外界的作用力可以增大外界对人体的反作
用力
1.主动运动是指肌力达几级，即可有骨骼肌主动收缩完成的
• 基本条件：合外力为0,合力矩为0. • 关键因素： ✓ 支撑面 ✓ 稳定角/平衡角 ✓ 稳定极限（LOS） ✓ 稳定系数
稳定角：重心 垂直投影线和 重心到支撑面 边缘相点的连 线间的夹角
失去平衡：重心垂直投影线是否落在支撑面内。
比较重心高低和支撑面大小
limit of stability人体在能够保持平衡的范围内 倾斜时与垂直线形成的最大角度
3.多轴关节 (2)平面关节
思考：膝关 节属于哪个
类型
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人体运动的杠杆原理
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关节功能的决定因素
• 关节活动度（ROM） • 稳定性（stablility） • 柔韧性（flexibility）
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影响关节稳定性的因素
• 关节面形状 • 韧带强弱 • 骨骼肌力量 • 关节负压
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肌拉力线
喙肱肌拉力线 位于肩关节冠状轴前方、 矢状轴内侧， 使肩关节内收和屈。 肱肌位于肘关节中心 运动轴的冠状轴前方， 能使肘关节屈。
组织弹力 当机体拉伸、压缩、扭转时会发生 形变，弹力是机体形变做功的能力。
希尔三元素模型:①可收缩成分：相当于骨骼肌中肌纤维成分; ②串联弹性元：主要是位于骨骼肌两端的肌腱；③并联弹性 元：包裹在整个骨骼肌表面和肌束、肌纤维表面的结缔组织
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
动作结构特征改变
骨受载荷异常
应力分布改变
高压缩
复合
高拉力
斜行裂纹
横行裂纹
斜行骨折
横行骨折
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人体运动的杠杆原理
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关节的概述
致密结缔组织
关节/滑膜关节
关节的分类
1.单轴关节
shù
(1)屈戍关节(滑车关节)
(2)车轴关节
(1)椭圆关节
2.双轴关节 (2)鞍状关节
(1)球窝关节
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长 骨 骨 干 结 构 模 式 图
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能拆就能砌，能破就能立
骨组织内部
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骨受载荷形式
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骨密质所受应力极限比较（单位：MN/m2）
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骨的应力应变
强度：外力作用下，材料抵抗永久变形和破坏的能力 刚度：弹性区的曲线斜率
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持续剧烈运动/大强度劳动
骨骼肌疲劳
贮存能量能力下降
正常人双足自然分开站在平整而坚实的地面上时， LOS前后方向的最大倾斜角为12.5度，左右为16度， 围成一个椭圆形
LOS的大小取决于支持面的大小及性质
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稳定系数：指稳定力矩与倾倒力矩的比值。 • 稳定系数大于1时，物体能抵抗外来翻倒力矩，平衡
不被破坏； • 稳定系数小于1时，物体抵抗不住外来的翻倒力矩，
运动（ ）
A、1级
B、2级
C、3级 D、4级
E、5级
2.单侧上肢(含手)重力所占人体体重的百分比为（ ） A. 7% B. 6% C. 5% D. 3% E.2%
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人体运动的静力学
人体重心与平衡
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人体重心与人体平衡
• 人体重心：整个人体所受重力的合力的作用点 • 位置：身体正中面上第三骶椎上缘数厘米，约在身高的
55%-56%处。
平衡是物体速度和方向不变的状态。
稳定性 稳定性是指人体和物体抵抗各种干 扰作用保持平衡的能力。 一是人体静止时抵抗各种干扰的能 力，这种能力称为静态稳定性。 二是指人体重心偏移平衡位置后， 干扰因素除去时，人体仍能恢复到 初始平衡范围，此为人体平衡的动 态稳定性。
人体平衡的条件