肌肉骨骼系统受力分析课件

1、肌肉骨骼系统受力分析肌肉骨骼系统的受力分析1.1 本章要意1. 应用静力学方法分析生物体（人体）的肌肉骨骼系统在平衡状态下不同姿势的受力情况2. 需要的基本知识：局部解剖学：肌肉的位置， 关节的结构，转轴 肢体的质量 肢体的重心理论力学分析方法肌肉骨骼系统受力分析3. 人体解剖学的基本术语标准姿势：身体直立，两眼平视正前方，两足并拢，足尖向前，上肢下垂于躯干两侧，掌心向前方位术语：上superior，下inferior：近颅侧为上或颅侧，近足侧为下或尾侧前anterior，后posterior：近腹面者为前或腹侧，近背面者为后内侧medial，外侧lateral：距离正中矢状面近者为内侧内(i

2、nternal)，外(external)：近内腔者为内，远内腔者为外浅superficial，深deep：近体表为浅，反之为深四肢方位：靠近肢体根部的为近(proximal)，远离肢体根部的为远(distal)肌肉骨骼系统受力分析轴和面：垂直轴(vertical axial)：上下方向垂直于水平面的轴矢状轴(sagittal axial)：前后方向的水平轴冠状轴(frontal axial)：又称额状轴，左右方向水平轴矢状面(sagittal plane)：沿前后方向将人体分为左右两部分的纵分面冠状面(frontal plane)：即额状面，沿左右方向将人体分为前后两部分的纵切面水平面(tra

3、nsverse plane)：横切面，与地面平行，将人体分为上下两部分肌肉骨骼系统受力分析1.2 关节的基本构造1.关节有三种：不动关节(synarthrodial jionts)：由两块紧密结合的骨构成，无相对运动，如颅骨。从合关节(amphiarthrodial jionts )：仅允许较小的相对运动，两块骨之间并不直接接触，有韧带组织等隔开，如脊柱。 又称微动关节动关节(diarthrodial joints)：有一定自由度构造的关节，我们的主要研究对象，如肘关节，肩关节，膝关节有些关节灵活度大，稳定性稍差，如肩关节，髋关节；有些关节灵活度小，稳定性高，如肘关节；有些关节甚至不能活动肌肉

4、骨骼系统受力分析动关节构造：骨，关节囊（ligamentous capsule），滑液膜(synovial membrane)，滑液(synovial fluid)（润滑、营养、受力改变）关节腔(articular cavities)关节软骨(articular cartilage)（吸收冲击）肌肉骨骼系统受力分析动关节的分类：滑移式(gliding)：如脊柱(vertebral)铰链式(hinge)：如肘关节(elbow)转轴式(pivot)：如桡尺近端关节(proximal radioulnar)髁状(condyloid)：如膝关节(knee)鞍状(saddle)：如拇指腕掌关节(carp

5、ometacarpal)1. 杵臼式(ball-socket)：如肩关节和髋关节(shoulder and hip)肌肉骨骼系统受力分析关节的运动屈和伸：围绕着冠状轴运动。两骨之间角度变小为屈屈（flexion），反之为伸伸(extension)内收和外展：围绕着矢状轴运动。骨向正中矢状面靠拢为内收（adduction），反之为外展（abduction）旋转：围绕垂直轴运动。骨的前面转向内侧为旋内(inward rotation)，反之为旋外(outward rotation)1. 环转(circumduction)：屈，展，伸和收4种运动形式的连续。骨远端作圆周运动，近端在原位转动，运动轨迹

6、类似一个圆锥形肌肉骨骼系统受力分析1.3 骨骼肌肌肉有三种：骨骼肌，平滑肌，心肌 skeletal, smooth, cardiacMovement of human body segments is achieved by skeletal muscles.2. 肌肉的性质：粘弹性物质弹性，粘性（伸长时有内部阻力）3. 肌肉仅提供拉力，不能提供压力或推力4. 肌肉仅在其自身缩短的情况下使肢体运动（收缩筋 agonist）伸长时：控制肢体的运动与其他肌肉协调（拮抗筋 antagonist）长度不变时：平衡外力肌肉骨骼系统受力分析1.4 解决生物静力学问题所需要的基本条件和假设关节的局部解剖学知

7、识关节的转动轴肌肉的附着位置肌肉产生力的方向和角度肢体的质量和重心1. 关节的摩擦力忽略不计肌肉骨骼系统受力分析1.5 肘关节的静力学问题1.5.1 肘关节的构造连接上臂和前臂，功能是使手腕在空间定位，由肱骨(humerus)远端，尺骨(ulna)和桡骨(radius)近端构成 肱尺关节肱桡关节桡尺近侧关节肌肉骨骼系统受力分析肱尺关节：肱骨滑车 trochleaHumeroular尺骨滑车切迹 trochlear fossa 允许绕一个轴运动，做屈伸，相当于铰链允许绕一个轴运动，做屈伸，相当于铰链肱桡关节：肱骨小头 distal capitulumHumeroradial桡骨头凹 fovea

8、caput radius 杵臼关节，相当于球铰，有三个运动轴杵臼关节，相当于球铰，有三个运动轴桡尺近侧关节：桡骨环状关节面 circumferentia Proximal radioulnar尺骨桡切迹 radial notch只绕一个运动轴（长轴只绕一个运动轴（长轴 longitudinallongitudinal）作内外旋运动）作内外旋运动三个关节共同在一个关节囊中，由于尺骨的存在限制了肱桡关节的内收与外展运动肌肉骨骼系统受力分析1.5.2相关的骨骼肌前面：肱二头肌肱桡肌肱肌后面：肱三头肌旋前圆肌肘肌旋后肌肌肉骨骼系统受力分析肌肉muscle起点origin止点insertion功能act

9、ion肱二头肌(Biceps brachii)肩胛骨关节盂盂上结节(upper lip of the glenoid fossa)喙突(coracoid process)桡骨粗隆(tuberosity of radius)屈肩关节和肘关节肌肉骨骼系统受力分析肌肉muscle起点origin止点insertion功能action肱桡肌Brachioradialis肱骨外上髁上方(lateral supracondylar ridge)桡骨茎突(styloid process of radius)屈肘关节肱肌Brachialis肱骨前面下2/3处(lower 2/3 of anterior hum

10、erus)通过肌腱连接到尺骨粗隆(by tendon to tuberosity of ulna)屈肘关节肌肉骨骼系统受力分析肱三头肌(Triceps brachii)肩胛骨盂下结节infraglenoid tubercle of scapula肱骨上半段背面肱骨外后侧面尺骨鹰嘴(upper surface of olecranon)伸肘关节旋前圆肌(Pronator teres)肱骨内上髁(medial epicondyle of humerus)和尺骨冠头coronoid process of ulna桡骨外侧中部前臂内旋(pronation)肌肉骨骼系统受力分析肘肌(anconeus)肱

11、骨外上髁(lateral epicondyle of humerus)鹰嘴外侧面(lateral surface of olecranon)伸肘旋后肌(supinator)肱骨外上髁和尺骨旋后嵴(supinator crest of ulna)桡骨前外侧前臂外旋supination肘关节受力分析案例肌肉骨骼系统受力分析肌肉骨骼系统受力分析1.6 肩关节的静力学问题 肩部关节构造shoulder joint: 盂肱关节(glenohumeral articulation) 关节shoulder girdle: 肩锁关节(acromioclavicular) 胸锁关节(sternoclavicul

12、ar)锁骨及肩胛骨肌肉骨骼系统受力分析盂肱关节 盂(glenoid fossa)肱骨头(humeral head)盂浅小，杵臼关节(ball and socket)三个自由度：屈，伸 flexion extension外展，内收 abduciton,adduction旋内，旋外 inward,outward rotation肩锁关节肩峰(acromion of scapula)锁骨肩峰端 (distal calvicle)胸锁关节胸骨锁切迹(manubrium of sternum)锁骨胸骨端(proximal calvicle)两个关节配合，可使肩胛骨做提(elevation)、降(depr

13、ession)，上旋(upward rotaion)、下旋(downward rotation)，前伸(protraction)、后屈(retraction) 肌肉骨骼系统受力分析相关的骨骼肌肌肉起点止点运动三角肌Deltoideus图中之1锁骨外侧端1/3，肩峰上表面，肩胛岗lateral 1/3of clavicle, upper surface of acromion, spine of scapula肱骨三角肌粗隆Deltoid tuberosity of humerus肩关节外展（外侧肌肉收缩）肩关节屈并旋前（前部肌肉收缩）肩关节伸并旋后（后部肌肉收缩）肌肉骨骼系统受力分析冈上肌Su

14、praspinatus图9冈上窝Supraspinous fossa经关节上方至肱骨大结节Passes above joint to greater tubercle of humerus外展冈下肌Infraspinatus图6冈下窝Infraspinous fossa经关节后方至肱骨大结节Passes behind joint to greater tubercle 旋外小圆肌Teres minor肩胛骨外缘Upper 2/3 of lateral border of scapula经关节后方至肱骨大结节(在冈下肌深处)肌肉骨骼系统受力分析大圆肌Teres major图11肩胛骨下角Infe

15、rior angle of scapula肱骨肱二头肌槽内侧缘Medial lip of bicipital groove伸、内收和旋内肩胛下肌subscapularis肩胛下窝Subscapular fossa前面绕至肱骨经关节小结节Passes in front of joint to the lesser tubercle of humerus旋内肌肉骨骼系统受力分析胸肌肌肉起点止点功能胸大肌Pectoralis major图4锁骨内侧半，胸骨和第1-6肋软骨前面clavicular head medial of clavicle Sternal head sternum and upp

16、er 6 cartilages肱骨大结节嵴bicipital groove of humerus前臂内收，旋内Adducts and medially rotates肌肉骨骼系统受力分析胸小肌Pectoralis minor图23-5肋骨前面outer surface of ribs 3-5肩胛骨喙突Coracoid process of scapula肩胛骨降Depresses scapula前锯肌Serratus anterior1-8肋骨外面slips from outer surface of upper eight ribs向后绕过胸侧经肩胛骨前方至肩胛骨内侧缘和下角Passes b

17、etween ribs and scapula to vertebral border of scapula肩胛骨向前，下角旋外肌肉骨骼系统受力分析斜方肌Trapezius图6枕外隆凸、颈部、胸部脊椎Skull, and all cervical and thoracic vertebrae肩胛冈、肩峰和锁骨外侧端Lateral 1/3 of clavicle , spine of scapula上部肌束收缩提肩胛下部肌束收缩降肩胛两侧同时收缩肩胛向脊柱靠拢4.背肌肌肉骨骼系统受力分析背阔肌Latissimus dorsi第六胸椎以下全部椎骨棘突和髂嵴后部aponeurosis from lower 6 thoracic vertebrae, lumbosacral fascia, iliac crest and lower 3 or 4 ribs肱骨小结节嵴Passes under axilla, inserts in bicipital groove上臂内收，旋内和后伸肌肉骨骼系统受力分析肩胛提肌Levator scapulae图8颈椎1-4横突Transverse processes of C1-4肩胛骨上角Upper angle of scapula提肩胛Elevates菱形肌(大，小)Rhomboideus major, minor图10椎骨(C7-T4