人体足踝部运动生物力学(静态分析动态分析异常分析)

高等教育-人体生物力学足踝运动生物力学（静态分析动态分析异常分析）一、足踝运动生物力学概念简介二、足踝运动生物力学静态正常三、足踝运动生物力学动态正常四、足踝运动生物力学异常基本内容一、足踝运动生物力学基础力：是一种作用，它能改变受力物体的静止或运动状态。力学：对力进行广泛综合研究的学科。人体生物力学：当力作用于人体上并加以研究的学科。足踝运动生物力学：力与人体踝足部运动系统的相互作用影响的研究。研究范围力的三要素：大小、方向、作用点相关种类的力内力：在一个系统内部相互作用的力。人体生物力学：人体内部各部分相互作用的力，如肌力、组织粘滞力、韧带张力、关节约束力。外力：外界作用于人体的力称为人体外力。人体所受主要外力：重力、弹力、摩擦力、支撑反作用力、介质作用力等，矫形器的压力、扭力等。内力与外力的关系内力与外力的概念是相对的。确定某个力是外力或内力，取决于选取的研究对象。研究对象不同，同一个力既可看作内力也可看作外力。生物力学相关概念二、足踝运动生物力学静态（正常）1.足部正中位、相对标准足足弓：跗骨和跖骨借其连结而形成的凸向上的弓。有2纵弓（内侧纵弓+外侧纵弓）1横弓。2.足部稳定基础-足弓作用：支撑保护、缓冲地面反作用力，传递行进力。外侧楔骨横弓足舟骨内侧纵弓跟骨前端结节外侧纵弓足底韧带对足弓的作用：如两结构间的“U”型钉或“弓上弦”肌肉张力对足弓的作用：如弓弦，对维持内侧纵弓起直接作用。肌肉张力上拉对足弓的作用：如吊桥上的“悬索”，通过上拉，加强足弓各骨间的紧密连接。3.下肢静态力线和立线承重力线：沿着骨骼受力机械轴、骨骼承重力线重心力线：重心垂直力线，垂直地面的力线。三、足踝运动生物力学动态（正常）分类：解剖轴主动关节活动度解剖轴被动关节活动度机械(骨骼结构)轴主动活动度机械(骨骼结构)轴被动活动度影响因素：（足弓稳定基础三要素）骨骼关节结构，影响关节运动形式韧带强度，影响被动关节活动范围肌力，影响主动关节活动范围内力大小，如肌力、软组织阻力、肌张力外力大小，如重力，压力，反作用力，摩擦力大小关系：1＜23＜4主动小于被动1.踝足动态生物力学的基础-关节活动度分类和影响因素

2.踝足关节的解剖位活动

3.踝足关节的骨骼机械轴活动解剖位活动跖背屈的活动内外翻的活动前足部的活动背外外——旋前跖内内——旋后

4.踝足关节在步态中的动态生物力学

踝足步态生物力学特点

踝足步态足底触地生物力学特点步态周期第一阶段足跟着地到全足支撑初期韧带支撑包括内侧的三角韧带和外侧的三条韧带：距腓前韧带、距腓后韧带和跟腓韧带。踝关节跖屈时，距腓前韧带变得紧张；而踝关节背伸时，跟腓韧带变得紧张。踝关节扭伤时距腓前韧带最容易受伤。部分原因在于踝关节跖屈时，距腓前韧带处于紧张状态，同时，其内在的骨性稳定性也较差。跟腓韧带损伤常常与距腓前韧带扭伤同时出现。足跟着地到全足支撑初期踝关节稳定性变化特点第一阶段过度第二阶段路面和平底鞋：稳定跟着地—全足跖屈落地—适应地面情况—重心跟进—踝滚动稳定下楼：支撑腿屈曲—重心下降—迈步腿前足跖屈着地—重心跟进—全足着地足跟着地到全足支撑初期环境对踝关节稳定性的影响全足支撑初期足踝位置特点步态周期第二阶段全足支撑到足跟离地前全足支撑到足跟离地足踝结构对步行前进方向的影响步态周期第三阶段足跟离地到足趾离地跟腱发力带动足跟离地受力分析足趾离地时前足运动特点足趾离地时前足稳定特点足跟离地到足趾离地足底跖腱膜的受力特点前足关节和足底筋膜的功能特点整个支撑相步态中前足跖趾关节角度变化步态周期第四阶段足部整体悬空摆动，准备进入下一个步态周期。足踝生物力学结构特点的作用：面对：地面的复杂情况和行走的非直线需求，提供稳定、灵活的落地和转向；速度控制，随时加速减速。掌握足踝运动生物力学可以更深一层的在细节上改善异常，不影响正常。可以更好的提高矫形器设计中的实用性和舒适性。人体-足踝-运动＜稳定-结构特点灵活-结构特点足踝动态生物力学总结四、足踝运动生物力学（异常）1.足的内外翻畸形定义：足内外翻畸形：指足部及腿部骨骼畸形，部分或全足向内外翻。足内外翻是结构上的畸形，单独的足内外翻是一种活动、动作，应加以区分。检查：分俯卧位和站立位检查，下肢承重力线与重力线存在夹角，且受站立双脚步宽距离影响。所以双脚站立要与髋等宽，双脚放松，取膝关节中点、踝关节中点、根骨中点，三点成角，超过正常角度（外翻10度，内翻20度）视为存在异常。注意区分：松弛型和僵硬型。2.跟骨内外翻畸形和足弓塌陷的关系足弓是一个三维立体区域，有的只有高低变化（足弓不稳），有的还有左右变化（足内外翻），所以：根骨力线有问题=足弓有问题根骨力线没问题≠足弓没问题3.足踝关节在步行周期中常见异常表现4.前足在步行周期中的代偿表现5.足型与下肢生物力学STN距下关节中立位STJ距下关节TCJ距上关节MTJ跗骨间关节TSt支撑相末期IC足跟初始着地5.延伸讨论参考资料：《实用解剖图谱》主编：高士濂（第3版）《足踝外科学》主编：王正义（第3版）《骨科运动医学-