《运动生物力学》PPT课件.ppt

运动生物力学浅析 小儿脑病康复科 赵继辉 内容 生物力学： 应用力学的原理分析人体运动规律 运动生理学： 研究运动中人体主要系统和脏器功能生理效应规律 运动生物力学的概念：是以人体的解剖学、人体的生理 学、力学的理论与方法，研究人体运动器系的生物力学 特性和人体运动动作的力学规律以及器械机械运动力学 规律的科学。 运动力学基础 w人体杠杆：支点，力点、阻力点 平衡杠杆 省力杠杆 速度杠杆 运动力学基础 w费力杠杆在康复治疗中的作用 训练肌力，通过调整阻力臂距离，增加或减少负 荷重量：例：股四头肌渐进抗阻 获得速度，可通过增加阻力臂，减少动力臂进行 ，虽费力，但力点稍移动，即可加大阻力点移动 的速度和范围。 运动力学基础 w省力杠杆在康复中的作用 可负较大重量 加强肌肉保护 运动力学基础 w运动平面 矢状面 额状面 水平面 w运动轴 矢状轴 额状轴 垂直轴 运动力学基础 w关节的力学 w单轴关节： 滑车关节 圆柱关节 w双轴关节： 椭圆关节 鞍状关节 w三轴关节： 球窝关节 平面关节 运动力学基础 w关节的稳定性和灵活性 上肢以精细活动为主，灵活性好而稳定性相对较 差 下肢支撑体重，要求稳定性好而灵活性较差 运动力学基础 w关节的稳定性和灵活性影响因素 构成关节的两个关节面的大小 w两个关节面一样大小稳定性好 w两个关节面相差大灵活性好 关节囊的厚薄与松紧度 关节韧带的强弱与数量 关节周围的肌肉强弱 运动力学基础 w肌肉的力学特性 肌肉的理化特性 w 兴奋性和收缩性-肌肉收缩产生肌力 w 伸展性和弹性-肌肉及腱组织的拉长与缩短 w决定肌力大小的因素： 运动单位的募集程度 肌肉的横截面 肌肉收缩前的初长度 肌肉作功时的力臂长度 （杠杆效应） 肌纤维走向与肌腱长轴的关系 纤维组织的力学特性 w粘弹性 非线性应力-应变关系： 蠕变creep：维持恒定的载荷下，纤维组织缓慢持 续延长 应力松弛stress relaxation：维持长度不变，纤 维组织内因牵伸而提高的张力逐渐下降； w弹性延伸：在去除应力后纤维组织回缩。 w塑性延伸：在去除应力后纤维组织持久性延长 。 二、运动生理学基础 运动与骨骼肌 q骨骼肌的分型 q慢肌纤维（I型）： 红肌纤维，缓慢氧化型肌 纤维（SO） q快肌纤维（IIa，IIb型）： qIIa型：介与上2类之间，快速氧化-糖元分解型纤维（ FOG）。 qIIb型：白肌纤维，快速糖元分解型肌纤维（FG）。 三种不同功能肌纤维 的特征 I(SO) IIa (FOG) IIb(FG) 形态特征肌纤维大小 肌浆网 运动神经元 相对肌纤维数量/运动单位 毛细血管（最大血流量） 肌肉颜色 小 不发达 细 少 多 红 最大 发达 粗 中等 中等 红 大 发达 粗 多 少 白 生理特征收缩速度 肌浆网吸收Ca25能力 肌张力 耐疲劳 力发挥效率 动员阈值 神经冲动传导速度 能量供应形式 慢 低 低 低 高 低 慢 氧化磷 酸化 快 高 高 中等 低 高 快 氧化磷 酸化 快 高 高 高 低 高 快 糖哮解 代谢特征线粒体 线粒体的有氧能力 糖原储备 肌球蛋白ATP酶 线粒体的无氧代谢能力 多 高 多 少 低 多 中等 多 多 中等 少 低 少 多 高 运动与骨骼肌 w肌肉收缩的基本形式 等长收缩 等张收缩： w等张缩短 w等张延伸 等速收缩 运动与骨骼肌 w肌肉收缩的力量： 肌力：指肌肉受神经兴奋后收缩时产生的 力量和张力。例：一次性举重 耐力：指肌肉收缩时所能维持的时间和重 复收缩的能力（即肌力所能维持的时间） 。 不同运动形式对骨骼肌的影响 运动与骨骼肌 w肌肉活动时的相互作用 原动肌（agonist）：直接完成动作的肌群 拮抗肌（antagodist）：与原动肌作用相反的肌 群 固定肌（fixator）：参加临近关节固定的肌群 ，以确保原动肌的活动 中和肌（neutralizator）：为抵消原动肌收缩 时所产生的一部分不需要的动作 运动对心血管的影响 w肌肉血流的自动调节 运动中为满足运动肌代谢需要，身体血流重新分 布，运动中支配四肢肌肉血管扩张，其它脏器血 管收缩，血流量均减少，以保证重要脏器和肌肉 血供。 运动对心血管的影响 w神经性调节： 交感神经张力增加，迷走神经张力下降，产生循 环效应： w心收缩力增强 w心率增加，每搏量增加，心输出量增加 w静脉血回流增加 运动对代谢的影响 w大强度，力量性运动，短时间的运动或一些大运动的早期（ 百米冲刺，举重等）能量来源是通过无氧代谢供给。无氧代 谢肌组织直接利用其自身贮备的能量（ATP水平及磷酸肌 酸反应）及糖的无氧酵解过程中产生的ATP供能，这一过程 称无氧代谢。 w中、小强度，长时间的运动（马拉松，万米以上）能量来源 主要是有氧代谢供给。有氧代谢即肌肉在线粒