運動學關節(jié)運動學

當前1頁，總共92頁。當前2頁，總共92頁。課程內(nèi)容一、關節(jié)結構二、關節(jié)類型三、關節(jié)運動當前3頁，總共92頁。骨連接的形式骨連結直接連結間接連結（滑膜關節(jié)）纖維連結軟骨結合骨性結合韌帶連結縫連結當前4頁，總共92頁。當前5頁，總共92頁。一、關節(jié)結構關節(jié)結構基本構造和輔助結構兩部分（一）基本構造：關節(jié)面關節(jié)囊關節(jié)腔；（二）輔助結構關節(jié)盤(或稱關節(jié)內(nèi)軟骨墊)關節(jié)盂緣滑膜皺襞關節(jié)韌帶等。當前6頁，總共92頁。（一）關節(jié)的基本構造1.關節(jié)面每個關節(jié)至少有兩個相互對應的關節(jié)面，有的關節(jié)面一端呈球形，稱關節(jié)頭，而對應的一端呈凹面形。關節(jié)面由光滑的關節(jié)軟骨構成，有利于關節(jié)的活動。當前7頁，總共92頁。關節(jié)面的形態(tài)關節(jié)面從來沒有真正的平面，也不是精確的球形、柱狀、圓錐形或橢圓形的一部分，日漸增多的證據(jù)表明所有關節(jié)面全為卵圓形或鞍狀。當前8頁，總共92頁。關節(jié)表面卵圓形的斷面形狀表現(xiàn)了兩個特征。首先，曲面的直徑連續(xù)發(fā)生改變，其形狀可以認為是不同直徑圓的一系列弓形，連接圓心的線為其漸屈線。當骨在這樣的外形上滑動旋轉(zhuǎn)時，其運動不只與一個軸有關，而且與漸屈線上連續(xù)存在的點有關。當前9頁，總共92頁。其次，如果一個凹關節(jié)面的一部分滑動于一個較大的但有同樣彎曲度的凸卵圓形關節(jié)面上，二者只有在一個位置完全吻合。在所有其他位置，關節(jié)面并不能完美地吻合一致，接觸的面積減小很多，在接觸面以外的其他部位，接觸面被楔形間隙所分離。當前10頁，總共92頁。關節(jié)面的緊密銜接、疏松銜接位置卵圓形或鞍狀關節(jié)面僅在一個位置上是完全適合的，這個位置位于習慣性的關節(jié)運動的末尾，是緊密銜接位置。纖維囊和韌帶變得緊張；關節(jié)面接觸最大化并處于加壓狀態(tài)；在緊密銜接的后期，在外力與以及韌帶、軟骨表面產(chǎn)生的阻力達到了平衡。在所有其他位置，關節(jié)面并不是完全適合的，此類關節(jié)是“疏松銜接”。當前11頁，總共92頁。(2)關節(jié)囊附著于關節(jié)面周緣及附近骨上，密封關節(jié)腔。分為兩層，外層為纖維層，厚而堅韌，由致密的纖維結締組織構成，有豐富的血管和神經(jīng)。內(nèi)層為滑膜層，薄而柔潤，由疏松結締組織構成。有的滑膜層形成滑膜皺襞，起到補充關節(jié)空隙和分泌潤滑液的作用；有的向外膨出成為滑液囊。當前12頁，總共92頁。(3)關節(jié)腔由關節(jié)囊和關節(jié)面所圍成的腔隙叫關節(jié)腔。腔內(nèi)有滑液。腔內(nèi)壓力為負壓，對穩(wěn)定關節(jié)起著重要作用。當前13頁，總共92頁。（二）關節(jié)的輔助結構(1)關節(jié)盤由纖維軟骨構成，常似圓盤狀或半月狀，中間薄周邊厚，位于兩關節(jié)之間，周緣與關節(jié)囊愈合，具有減輕沖撞和震動的作用。（2）關節(jié)盂緣是附著在關節(jié)窩周圍的纖維軟骨環(huán)，有增大關節(jié)面、加深關節(jié)窩、使關節(jié)更加穩(wěn)固的作用，肩、髖關節(jié)均有之。。當前14頁，總共92頁。（二）關節(jié)的輔助結構(3)滑膜皺襞起著補充關節(jié)空隙和分泌潤滑液的作用。(4)關節(jié)韌帶分布在關節(jié)周圍或關節(jié)內(nèi)。具有連結兩關節(jié)骨，限制關節(jié)運動的作用。當前15頁，總共92頁。小結關節(jié)的構成基本構造輔助結構關節(jié)面關節(jié)囊關節(jié)腔關節(jié)盤關節(jié)盂緣滑膜皺襞關節(jié)韌帶當前16頁，總共92頁。當前17頁，總共92頁。當前18頁，總共92頁。當前19頁，總共92頁。當前20頁，總共92頁。當前21頁，總共92頁。當前22頁，總共92頁。當前23頁，總共92頁。當前24頁，總共92頁。二、關節(jié)類型當前25頁，總共92頁。關節(jié)的類型根據(jù)關節(jié)運動關節(jié)運動軸心不動少動活動單軸雙軸三軸滑車關節(jié)車軸關節(jié)橢圓關節(jié)鞍狀關節(jié)球窩關節(jié)杵臼關節(jié)平面關節(jié)當前26頁，總共92頁。二、關節(jié)類型（一）按照解剖結構和運動功能分類：動關節(jié)：包括兩塊骨頭及其之間的關節(jié)腔；大部分關節(jié)為這類關節(jié)，具有典型的關節(jié)構造，關節(jié)可自由活動。不動關節(jié)：兩塊骨之間通過不規(guī)則致密結締組織連結。連結方式為縫和軟骨聯(lián)合兩種，無關節(jié)運動功能。當前27頁，總共92頁。微動關節(jié)：兩塊骨頭之間通過纖維和/或透明軟骨連接的關節(jié)。關節(jié)活動范圍較小，連接方式可分為兩種；兩骨的關節(jié)面覆蓋一層透明軟骨，其間靠纖維連接，如椎間關節(jié)、恥骨聯(lián)合。兩骨之間僅僅有一定間隙，其間借韌帶和骨問膜相連，如骶髂關節(jié)、下脛腓關節(jié)。人體中最主要的少動關節(jié)是椎間關節(jié)。當前28頁，總共92頁。動關節(jié)不動關節(jié)微動關節(jié)結構關節(jié)腔關節(jié)囊滑液滑膜存在不不關節(jié)面透明軟骨或纖維軟骨通過纖維軟骨或纖維組織、韌帶連接通過纖維軟骨和/或透明軟骨功能：連接兩塊骨傳遞力允許運動

是是最大極限

是是不動

是

是一些運動例：四肢的大多數(shù)關節(jié)頭骨縫或脛腓末端的韌帶椎骨間關節(jié)或恥骨間聯(lián)合當前29頁，總共92頁。1.動關節(jié)（1）平面關節(jié)（不規(guī)則關節(jié)或滑動關節(jié)）非軸向聯(lián)合只能滑動如脊柱小關節(jié)當前30頁，總共92頁。（2）屈戍關節(jié)單軸關節(jié)1個自由度例如：肱尺關節(jié)當前31頁，總共92頁。（3）車軸關節(jié)單軸關節(jié)自由度=1如橈尺近側(cè)關節(jié)當前32頁，總共92頁。（4）鞍狀關節(jié)saddlejoint雙軸關節(jié)2個自由度理想的關節(jié)面：鞍狀如第一腕掌關節(jié)當前33頁，總共92頁。（5）球窩關節(jié)ball-and-socketjoint

3軸關節(jié)3個自由度理想的關節(jié)面盂肱關節(jié)當前34頁，總共92頁。（6）橢園關節(jié)（卵形關節(jié)或髁狀關節(jié)）2軸關節(jié)2個自由度理想關節(jié)面：卵形例如：橈腕關節(jié)當前35頁，總共92頁。2.不動關節(jié)軟骨（軟骨結合）纖維軟骨彎曲和扭轉(zhuǎn)纖維（聯(lián)合）纖維組織沒有運動韌帶（韌帶聯(lián)合）韌帶限制或沒有運動當前36頁，總共92頁。3.微動關節(jié)兩骨之間主要由纖維軟骨和/或透明軟骨連接，如椎間盤。當前37頁，總共92頁。（二）根據(jù)關節(jié)運動軸心或自由度多寡分類1.單軸關節(jié)：一個自由度，即只能繞一個運動軸在一個平面上運動，包括：①滑車關節(jié)，如指間關節(jié)、肱尺關節(jié)等；②車軸關節(jié)(圓柱關節(jié))，如近、遠側(cè)橈尺關節(jié)；2.雙軸關節(jié)：兩個自由度，可以圍繞兩個互為垂直的運動軸在兩個平面上運動。包括：①橢圓關節(jié)，如橈腕關節(jié)，可在額狀軸和矢狀軸上做屈伸、收展、內(nèi)收運動。②鞍狀關節(jié)，如拇指腕掌關節(jié)，可做屈伸及收展運動。當前38頁，總共92頁。3.三軸關節(jié)或稱多軸關節(jié)：三個自由度，即在三個相互垂直的運動軸上可做屈伸、收展、旋轉(zhuǎn)等多方向的運動。包括：①球窩關節(jié)，如肩關節(jié)。②杵臼關節(jié)，如髖關節(jié)。③平面關節(jié)，如肩鎖關節(jié)、腕骨和跗骨間諸關節(jié)，這些關節(jié)由于關節(jié)面曲度小，可視為球面無窮大，所以歸為多軸關節(jié)。但這些關節(jié)因兩關節(jié)面大小基本一致，關節(jié)囊與關節(jié)韌帶堅實緊張，活動度小。凡具有兩個或兩個以上自由度的關節(jié)都可以做繞環(huán)運動。當前39頁，總共92頁。三、關節(jié)的功能當前40頁，總共92頁。（一）關節(jié)的功能1.提供運動（關節(jié)活動受限）2.維持穩(wěn)定（關節(jié)的穩(wěn)定性）當前41頁，總共92頁。四、關節(jié)的生物力學特征當前42頁，總共92頁。（一）肌腱、韌帶結構功能及生物力學特性（二）軟骨的生物力學特征當前43頁，總共92頁。（一）肌腱、韌帶結構功能及生物力學特性當前44頁，總共92頁。肌腱與韌帶是一種平行緊密排列的膠原纖維束組成的，在骨與肌肉和骨與骨之間起連接作用的結締組織。傳遞拉力以帶動關節(jié)的運動，并維持運動中關節(jié)的穩(wěn)定。（一）肌腱、韌帶結構功能及生物力學特性當前45頁，總共92頁。1、肌腱、韌帶的基本組成成分肌腱和韌帶都是高密度的結締組織，含有大量平行排列的膠原纖維；肌腱和韌帶都只含有很少數(shù)的細胞和大量的細胞外基質(zhì)，當前46頁，總共92頁。細胞大約占整個結構20%的體積比例；細胞外基質(zhì)則占其余的80%；水分占細胞外基質(zhì)的70%；其他30%是固體物質(zhì)，包括膠原（占75%或以上）；蛋白多糖（PGs）（約占20%）；少量的彈力蛋白。當前47頁，總共92頁。2、肌腱、韌帶的生物力學特性之一——應力與應變肌腱、韌帶的應力、應變特征1.足趾區(qū)，很小的應力引起較大的應變2.直線區(qū)，應力后出現(xiàn)線性改變，組織的剛度急劇增加；3.直線變形區(qū)終止；4.最大應力，反應肌的強度，整條肌已經(jīng)斷裂。當前48頁，總共92頁。當前49頁，總共92頁。3、肌腱、韌帶的生物力學特性之二——粘彈性反應粘彈性的兩個指標----應力松弛，蠕變反應（1）應力松弛在應力-應變測試時，若載荷在線性應變區(qū)，應變長時間被固定于一個固定數(shù)值時，樣本內(nèi)的應力便會有松弛現(xiàn)象。當前50頁，總共92頁。在蠕變反應測試中，若樣本形變處于線性應變區(qū)，若應力長時間被固定于一個固定的數(shù)值，樣本的應變便增加，這個現(xiàn)象叫蠕變反應。蠕變反應條件低載荷、長時間載荷加載的頻率（2）蠕變反應當前51頁，總共92頁。蠕變現(xiàn)象的意義矯正畸形O型腿；馬蹄足；關節(jié)脫位；脊柱側(cè)突當前52頁，總共92頁。致病頸椎病當前53頁，總共92頁。受力分析—頸椎病實例分析當前54頁，總共92頁。當前55頁，總共92頁。慢速加載時（60秒）：比活體損傷機制慢得多，斷裂點出現(xiàn)在骨-韌帶連接點最薄弱處，可引起撕脫骨折?？焖偌虞d時（0.6秒）模仿活體損傷機制，韌帶在2/3處表現(xiàn)最弱。（4）肌腱、韌帶的生物力學特性之三——加載速率當前56頁，總共92頁。（5）肌腱、韌帶的生物力學特性之四——制動與鍛煉固定對韌帶肌腱的影像：肌腱和韌帶也會受應力影響而重新塑造；若應力加大，韌帶變得堅韌；若應力小，其剛度也會減低。猴子固定膝關節(jié)8周后，前交叉韌帶的極限負荷較對照組減低39%；當前57頁，總共92頁。兔子固定膝關節(jié)9周后其強度、剛度均下降；橫截面積減小，韌帶內(nèi)有大量未成熟的膠原產(chǎn)生；關節(jié)僵直，滑膜粘連，纖維組織增生，關節(jié)攣縮；關節(jié)攣縮被認為是新生的膠原纖維形成纖維內(nèi)連接，妨礙了韌帶中正常纖維的平行滑動當前58頁，總共92頁。運動訓練對韌帶、肌腱生物力學體特性的影響運動訓練能增加肌腱、韌帶及韌帶與骨連接點的強度。狗6周訓練后韌帶的剛度與強度均高于對照組，且運動組的韌帶內(nèi)也含有較粗的膠原纖維。當前59頁，總共92頁。8周制動后，經(jīng)過5個月的訓練，其強度比對照組減少20%，12個月之后，其強度恢復到對照組近似水平；韌帶的應力-應變特性恢復正常，骨-韌帶-復合體的能量儲存增加，但是仍沒有回復到正常水平，即：附著區(qū)要恢復到以前的強度和力量則需要更長的時間；在這個時間間隔內(nèi)復合體仍為薄弱環(huán)節(jié)，更容易發(fā)生撕脫骨折。當前60頁，總共92頁。（6）肌腱、韌帶的生物力學特性之五——溫度、年齡溫度溫度對軟組織的性質(zhì)有很大影響，溫度降低時，韌帶剛度降低，即發(fā)生同樣變形所需要的載荷較少，并且呈線性的關系。當前61頁，總共92頁。年齡結締組織及其膠原的生物力學特性很受其內(nèi)部分子內(nèi)部及其分子間存在的交聯(lián)的質(zhì)和量影響成長期膠原的質(zhì)和量增加，膠原纖維的直徑增加，所以會提升肌腱和韌帶的拉伸強度；在成年人中或超過60歲的老年人中，膠原纖維的直徑顯著縮小，但他們較平均分布；當前62頁，總共92頁。其他妊娠和產(chǎn)后恥骨聯(lián)合部位韌帶的強度下降，糖尿病服用類固醇藥物當前63頁，總共92頁。（二）關節(jié)軟骨生物力學特性當前64頁，總共92頁。1.關節(jié)軟骨的結構膠原纖維糖蛋白凝膠軟骨細胞水當前65頁，總共92頁。膠原

關節(jié)軟骨內(nèi)的膠原呈纖維網(wǎng)狀超微結構，這種結構使膠原相對不易溶解并增加了基質(zhì)的穩(wěn)定性與強度。當前66頁，總共92頁。糖蛋白糖蛋白的基本結構單元是氨基多糖（GAG）（也稱糖胺聚糖），GAG是硫酸軟骨素的主要成分GAG有固定的負電荷；糖蛋白有很強的親水性，在水中溶解度極高；當前67頁，總共92頁。2.關節(jié)軟骨的生物力學特性

——膨脹行為關節(jié)軟骨呈膨脹狀態(tài)軟骨膨脹的機制（1）關節(jié)軟骨中的膠原、蛋白多糖與其他分子組成一種強大、耐疲勞、堅仍的固體基質(zhì)來承受運動時組織產(chǎn)生的高應力與應變（2）固體基質(zhì)是一種多孔的、可滲透性的、非常柔軟的組織；當前68頁，總共92頁。2.關節(jié)軟骨的生物力學特性

——膨脹行為負電荷相互排斥，組織保持伸展狀態(tài)；負電荷吸引正電荷如Na+、Ca+等離子進入軟骨，引起軟骨內(nèi)滲透壓增高。當前69頁，總共92頁。3.關節(jié)軟骨的生物力學特性

——粘彈性應力松弛蠕變當前70頁，總共92頁。4.關節(jié)軟骨的功能緩沖功能潤滑功能當前71頁，總共92頁。5.關節(jié)軟骨的營養(yǎng)靠近骨面1/3部分由血液供應；其余2/3由關節(jié)液供應；運動與關節(jié)營養(yǎng)供應(結合軟骨的膨脹特點解釋)當前72頁，總共92頁。五、關節(jié)運動當前73頁，總共92頁。（一）骨運動學（二）關節(jié)面運動當前74頁，總共92頁。（一）骨運動學骨運動學：在2段骨之間運動1.類型擺動：在近段，例如固定軸的旋轉(zhuǎn)運動，如：膝關節(jié)屈曲旋轉(zhuǎn)：遠端段，例如圍繞縱向軸線的軸向旋轉(zhuǎn)，如：前臂內(nèi)旋當前75頁，總共92頁。骨運動學描述指標-----舉例運動平面旋轉(zhuǎn)軸自由度運動范圍開鏈或閉鏈運動向心收縮或離心收縮當前76頁，總共92頁。關節(jié)面運動：2關節(jié)面之間運動同義詞：附屬運動；關節(jié)內(nèi)運動1.類型牽張（牽引）：兩個關節(jié)面沿著遠端段的縱軸分開壓縮：兩個關節(jié)面沿著遠端段的縱軸相遇；（二）關節(jié)面運動當前77頁，總共92頁。滾動（roll）：一個滾動關節(jié)面上的新的點，與另一關節(jié)面上的一個新的點相遇?；瑒樱╯lide）：一個滾動關節(jié)面上的點與另一個關節(jié)面上新的點相遇。旋轉(zhuǎn)兩個不相適應的關節(jié)面之間的運動，是滾動和滑動的組合當前78頁，總共92頁。當前79頁，總共92頁。問題討論對于盂肱關節(jié)，如果只發(fā)生滾動動作而沒有任何滑動動作，將發(fā)生什么？——肩撞擊綜合征當前80頁，總共92頁。2.關節(jié)面運動的描述指標確立凹凸原則的關節(jié)形態(tài)運動平面運動方向運動幅度當前81頁，總共92頁。凹面在凸面上的運動：骨運動時，凹關節(jié)面的運動方向與骨運動的方向相同；（凹骨同向）當進行生理運動時，在相同的方向上進行滑動（Glide）；如脛骨在股骨上運動：膝關節(jié)屈曲，伴隨向后滑行（glide）；凹凸原則Concave-convexrule當前82頁，總共92頁。凸面在凹面上運動骨運動時，凸關節(jié)面的移動相反方向與骨移動方向相反；生理運動時，滑動（Glide）方向與骨運動方向相反如肱骨在肩胛骨運動：肩外展伴隨肱骨頭向下的滑動（glide）當前83頁，總共92頁。在大部分自然運動中，這些運動合并存在；對于活動的凸關節(jié)面，滑動和滾動是同時發(fā)生的，但方向相反;對于活動的凹關節(jié)面，滑動和滾動是在同一個方向進行的。當前84頁，總共92頁。六、關節(jié)的穩(wěn)定性---影響因素當前85頁，總共92頁。（一）生理因素1.動態(tài)穩(wěn)定：關節(jié)周圍肌肉拉力則對動態(tài)穩(wěn)定起主要作用。如髖關節(jié)的外展或內(nèi)收動作會受到內(nèi)收肌或外展肌張力的限制，使之不能過度外展或內(nèi)收。

2.靜態(tài)穩(wěn)定：一般來說，骨骼和韌帶對關節(jié)的靜態(tài)穩(wěn)定起主要作用。（1）骨組織的限制當骨與骨相接觸時，會限制關節(jié)的過度活動，如伸展肘關節(jié)時，會因尺骨鷹嘴與肱骨滑車的接觸，而限制肘關節(jié)過度伸展。當前86頁，總共92頁。（1）骨的形態(tài)結構當前8