()-运动学课件：肘和前臂复合体

肘部和前臂复合体

ElbowandForearmComplex绪论Introduction骨骼学Osteology关节学Arthrology肌肉和关节的相互作用MuscleandJointInteraction绪论肘部和前臂包括3块骨头和4个关节。肱尺关节humeroulnarjoints和肱桡关节humeroradialjoints构成肘关节,其屈伸调节上肢的总的功能长度。桡骨和尺骨在前臂于近端和远端桡尺关节proximalanddistalradiolnarjoint相互联接。使手掌能翻上（旋后supinated）或翻下（旋前pronated）,而不需要肩关节的运动。旋前和旋后能与肘关节屈flexion、伸extension相结合或独立于肘关节活动进行。肘部和前臂关节的相互作用能大大地增加手的有效位置范围。肘部和前臂的四个联接:humeroulnarjoint肱尺关节humeroradialjoint肱桡关节proximalradioulnarjoint近端桡尺关节distalradioulnar远端桡尺关节

三块骨头:肱骨尺骨桡骨四个联接:肱尺关节肱桡关节近端桡尺关节远端桡尺关节

osteology骨骼学Mid-to-DistalHumerus肱骨中下段Ulna尺骨Radius桡骨肱骨中下段近端的前面和背面有肱二头肌和肱三头肌中间头附着。末端内侧为滑车和内上髁,外侧为肱骨小头和外上髁。滑车的两侧是内侧唇和外侧唇。内侧唇较外侧唇凸出并向更远端延伸。滑车近端为冠突窝。肱骨小头近端为一个很小的桡窝。肱骨内上髁位于滑车内侧,是肘关节内侧副韧带的近端附着点,以及前臂旋前和腕屈肌群的附着点。肱骨外上髁是肘关节外侧副韧带的近端附着点,以及前臂旋后和伸腕肌群的附着点。紧挨着两个髁的近侧的是内侧和外侧髁上嵴。在肱骨背侧,滑车近端为一个深而大的鹰嘴窝。鹰嘴窝和冠突窝之间仅隔一层很薄的骨头或膜。肱骨中下段的骨性标志

OsteologicFeaturesTrochleaincludinggrooveandmedialandlaterallips滑车、滑车沟和内侧唇、外侧唇Coronoidfossa冠突窝Capitulum肱骨小头Radialfossa桡窝Medialandlateralepicondyles内上髁、外上髁Medialandlateralepicondylesridges内侧、外侧髁上嵴Olecranonfossa鹰嘴窝

尺骨具有粗大的近端。鹰嘴形成尺骨的一个巨大的近端,构成了肘关节的一个“点”。背侧面,鹰嘴粗糙的表面是肱三头肌的附着部位。在前侧,尺骨的近侧为冠突。尺骨滑车切迹位于鹰嘴尖端与冠突之间。这个弧形的切迹与具有相应形状的肱骨滑车联接,形成了肱尺关节。一个纵嵴在中线将滑车切迹分开。尺骨的桡切迹是在滑车切迹外侧。旋后肌嵴从桡切迹向远侧延伸,稍向背侧,是部分外侧副韧带和旋后肌的远端附着处。尺骨粗隆位于冠突远端是肱二头肌附着点。尺骨头位于尺骨远端,大部分尺骨头为关节软骨,茎突是尺骨终末端在后－内侧部位的远端突起。尺骨的骨性标志Olecranonprocess鹰嘴突Coronoidprocess冠突Trochlearnotchandlongitudinalcress滑车切迹和纵嵴Radialnotch桡切迹Supinatorcrest旋后肌嵴Tuberosityoftheulna尺骨粗隆Ulnarhead尺骨头Styloidprocess茎突

桡骨在完全旋后位,桡骨与尺骨平行,位于尺骨的外侧。桡骨的近侧末端很小并组成肘关节相对较小的结构性部件。但远侧末端则很大,组成腕关节的主要部分。桡骨头是位于桡骨近侧末端的盘状结构。桡骨头的外侧缘大部分覆盖着一层关节软骨。桡骨头与尺骨桡切迹相接触,则形成近端桡尺关节。桡骨头的上端表面为由称为关节凹的一个浅的杯状压迹构成。这个覆盖着软骨的凹与肱骨小头形成肱桡关节。肱二头肌附着于桡骨的肱二头肌粗隆。桡骨远端与腕骨形成腕部的桡腕关节。桡骨远端的尺骨切迹接受尺骨头,形成远端桡尺关节。茎突从桡骨远端的外侧面延伸突起。桡骨的骨性标志Radialhead桡骨头Fovea关节凹Bicipitaltuberosity肱二头肌粗隆Ulnarnotch尺骨切迹Styloidprocess茎突Arthrology关节学关节学肘关节Jointsoftheelbow关节周围联接组织肱尺关节和肱桡关节的一般特征运动学前臂的关节Jointoftheforearm近端桡尺关节和远端桡尺关节的一般特征关节结构和关节周围连接组织运动学肘关节肱尺关节和肱桡关节的一般特征关节周围联接组织运动学肱尺关节和肱桡关节的一般特征肘关节由肱尺关节和肱桡关节构成。肱尺关节在滑车和滑车切迹紧密相契合,使大部分肘关节结构性稳定。早期的解剖学家由于肘关节屈伸的单平面运动占优势而将其归类为屈戍关节ginglymus或铰链关节hingedjoint。但自从发现尺骨在屈曲和伸直时有轻微的轴向旋转（如沿其纵轴旋转）和侧向运动后,称肘关节为改良的铰链关节更为贴切。生物工程学者在设计肘关节假体时应解释这些相关的轻微的“额外的－矢状的”附属运动“extra-sagittal”accessorymotions。如不注意这个细节,假体的植入更可能被证明早期松弛。肘关节的骨骼肘关节的骨骼肘关节的骨骼肘关节的韧带肘关节的韧带肘关节的正常“外翻角”ValgusAngle肘关节屈曲和伸直沿着内－外侧轴旋转,这个轴通过肱骨外上髁附近。从内侧到外侧,这个轴稍向上,这是由于滑车的内侧唇部位向远端延伸。滑车的不对称使尺骨相对于肱骨偏向外侧。这个伸屈肘关节时造成的正常的额状面的角度被称为肘外翻cubitusvalgus。经常被提及的“提携角”carryingangle指的是在步行时外翻角可保持提携的物品离开体侧）。在肘关节完全伸直时,正常的提携角大约为150。过度肘外翻excessivecubitusvalgus:伸肘时肘关节外翻超过200。肘内翻cubitusvarus畸形:前臂外翻可能低于正常，这时前臂偏向中线。关节周围的联接组织关节囊包绕着三个不同的关节:肱尺关节、肱桡关节和近端桡尺关节。内侧副韧带medialcollateralligament:由前侧、后侧和横纤维索组成。外侧副韧带lateralcollateralligament:桡侧副韧带、外侧（尺侧）副韧带。前纤维索是内侧副韧带中最强和最紧密的部分。起自于肱骨内上髁的前侧,止于尺骨冠突的内侧。在接近完全伸直肘关节时,大部分的前纤维绷紧。因此,在关节的全范围运动中,前纤维束作为一个整体,起到稳固关节的作用。内侧副韧带的后纤维附着于肱骨内上髁的后份,并止于鹰嘴内侧缘。后纤维在肘关节极度屈曲时绷紧。内侧副韧带的横纤维横跨于尺骨的鹰嘴至冠突之间,发育较差的。由于这些纤维起源及止于同一块骨头,对关节无明显的稳固作用。外侧副韧带起自外上髁并马上分为两个纤维束。其中一个纤维束,习惯地称为桡侧副韧带,扇形展开并入环韧带。第二个纤维束,称为外侧（尺侧）副韧带,止于尺骨旋后肌嵴,这些纤维在肘关节完全屈曲时绷紧。外侧副韧带的所有纤维以及关节囊地后－外侧部分均起到对抗内翻方向力量、稳固肘关节的作用。由于附着于尺骨,外侧（尺侧）副韧带和内侧副韧带的前纤维的功能在肘关节作矢状面运动时,起稳固肘关节的作用。由于在肘关节的所有关节,只有一个囊内气压。这个压力取决于空气容量与空间容量的比值,在关节囊顺应性高或硬度低时,压力最低。关节囊内气压在肘关节屈曲800时最低。这个关节位置就是通常所说的关节炎症和水肿病人的“舒适位置”。维持一个肿胀的肘关节于屈曲位可提高其舒适度,但可能造成患者的肘关节屈曲挛缩。Kinematics运动学肘关节屈曲和伸直的功能性考虑

肱尺关节的关节运动学肱桡关节的关节运动学通过前臂骨间膜传到的力损伤导致肘关节不稳肘关节屈曲和伸直的功能性考虑肘关节屈曲的生理学功能:拉、提、进食和修饰。肘关节伸直的活动有:投掷、推和取物。肘关节屈曲挛缩多由于肘关节长期固定于屈曲位和缩短位。原因:骨折、肘关节炎症、肘屈肌挛缩、肱三头肌麻痹或肘关节瘢痕等。肘关节最大范围被动活动可达过伸50到屈曲1450。日常生活中许多普通的活动仅限于很小的活动范围，通常位屈曲300～1300。肘关节运动末的丧失仅造成很小的功能缺陷。肱尺关节的关节运动学肱尺关节是尺骨滑车切迹围绕肱骨滑车形成的关节。类似于球－窝关节。基本上在矢状面上运动

完全伸展,要求皮肤、屈肌群、前侧关节囊和内侧副韧带前纤维具有良好的可伸展性。伸展时,大部分内侧副韧带前纤维、前侧关节囊,以及屈肘肌群特别是肱二头肌腱所增加的张力将稳固肱尺关节。鹰嘴突突起的尖端楔入鹰嘴窝。围绕鹰嘴窝过度异位的骨折结构会限制被动伸展。

在肱尺关节屈曲时,滑车切迹的凹面在滑车凸面上滚动和滑动。肘关节充分被动屈曲需要关节囊后侧、伸肘肌群、尺神经,以及副韧带,特别是内侧副韧带的后侧纤维易于被拉长。肱桡关节的关节运动学肱桡关节是一个位于杯状桡骨关节凹和圆形肱骨小头之间的关节。在完全伸直位,肱桡关节几乎没有任何接触。在主动伸直时,肌肉收缩将桡骨关节凹拉向小头。屈曲和伸直的关节力学包括桡骨关节凹沿着肱骨小头滚动和滑动。肱桡关节对肘关节的结构稳定性小。肱桡关节提供了重要的对抗肘关节外翻力的骨性阻抗。通过前臂骨间膜传导的力

前臂骨间膜的大部分纤维的方向是从桡骨斜向远端方向。一些纤维束垂直于骨间膜,保持纤维的方向。斜索起自于尺骨粗隆的外侧,止于肱二头肌粗隆的远端。骨间膜的功能与上肢力传导相关。承重的大约80％的压力通过腕关节外侧的腕骨和桡骨到达前臂。20％的压力在“尺腕部”通过内侧腕骨和尺骨。部分向近侧方向的力从桡骨通过骨间膜传到尺骨。这个力学原理允许在腕部到肘部的压力经由肱尺关节分担,从而减小必须通过有限关节面的肱桡关节的力量。在近端和远端桡尺关节,垂直组织还可从桡骨到尺骨传导部分压力。大部分肘屈肌,以及实际上所有主要的旋后肌和旋前肌,远端都附着于桡骨。这些肌肉收缩可将桡骨拉近肱桡关节。因此,骨间膜还有一个功能,就是将作用与桡骨的部分肌肉力量传导到尺骨。这与通过前臂传导负重的机理相似。允许两个关节“分担”这些压力的机理减少了每个单关节长期的磨损和撕裂。丧失了这些机制的完整性可能导致关节退化和骨关节炎。伸直肘关节提一个重箱子造成的分力几乎完全通过桡骨。桡骨远端上的拉力不是紧张骨间膜,而是松弛骨间膜,因此,需要其它组织,如斜索和环韧带来承受负重。通常握紧时肱二头肌或其它肌肉收缩,能帮助拉起肱骨和重物靠近肱桡关节。用前臂支撑重物于肩关节水平,如侍者拿一托盘食物,重量向近端通过桡骨,在这里骨间膜能帮助分散重量,使其更平滑地通过前臂。损伤导致肘关节不稳肘关节侧副韧带的损伤可导致明显的肘关节不稳。通常在坠落时,肘关节完全伸直时遭受一个激烈的外翻力,使内侧副韧带易于受伤。如果关节被迫过伸,前侧关节囊可能受累于外翻损伤。内侧副韧带也易于在不负重的肘外翻力的作用下受限,如投篮和打排球。在许多肘关节损伤的病例中,尺骨滑车切迹可在肱骨滑车后脱位。前臂的关节近端桡尺关节和远端桡尺关节的一般特征关节结构和关节周围连接组织运动学近端和远端桡尺关节的一般特征桡骨和尺骨由骨间膜和近端、远端桡尺关节连在一起。关节位于前臂的两端,允许前臂进行旋前和旋后的旋转活动。前臂的旋转轴是从桡骨头延伸到尺骨头。旋前和旋后允许手独立“旋转”而不需尺骨或桡骨旋转。

前臂完全旋后,尺骨和桡骨相互平行。在旋前时,前臂复合体远端部位旋转并跨越尺骨。尺骨通过肱尺关节稳固地附着在肱骨上,在旋前和旋后运动时保持不动的。尺骨提供了一个坚固的连接,这是桡骨、腕和手的支点。在旋后和旋前运动中,尺骨仅仅发生轻微的运动。在主动旋前和旋后运动中,尺骨趋向于在额状面的轻微旋转；旋前时外展（外翻）以及旋后时内收（内翻）。关节结构和周围连接组织近端桡尺关节远端桡尺关节

尺腕复合体简介

近端桡尺关节近端桡尺关节、肱尺关节和肱桡关节共用关节囊。在关节囊内,一个纤维－骨性环将桡骨头拉向近端尺骨。这个环是由尺骨桡切迹和环韧带构成。环韧带附着于尺骨桡切迹两侧。环韧带的环状内侧面衬着软骨以减小桡骨头旋前和旋后时的摩擦力。韧带外表面接受肘关节囊、桡侧副韧带和旋后肌的附着。方形韧带是一个短而结实的韧带。起自尺骨桡切迹下方并附着于桡骨颈的内侧表面。作为近端桡尺关节囊的结构支持。Pulledelbow

syndrome

牵拉肘综合征远端桡尺关节由尺骨头位于桡骨的尺骨切迹的浅凹中,及关节盘的近端表面构成。在旋前和旋后时稳定前臂的远端。关节盘亦称三角形的纤维软骨。关节盘的外侧附着于桡骨的尺骨切迹的末缘,主体水平地扇形展开成三角形,尖端在内侧附着于尺骨头的压迹和茎突,前侧和后侧缘延续于掌侧（前侧）和背侧（后侧）桡尺关节囊韧带。关节盘的近侧表面沿着附着的关节囊韧带,将尺骨拉向桡骨的尺骨切迹。尺－腕复合体三角纤维软骨复合体。占据尺骨远端和尺侧腕骨之间的大部分空间。许多腕部韧带,如尺侧副韧带被包括在该复合体内。初步稳定远端桡尺关节的作用,在旋前和旋后运动中特别重要。尺－腕复合体的撕裂和拉伤,特别是关节盘的损伤,可造成远端桡尺关节完全脱位或不稳。使其在旋前和旋后、及腕部运动时,出现疼痛和活动困难。远端桡尺关节的稳定结构Ulnocarpalcomplex尺－腕复合体（triangularfibrocartilagecomplex三角纤维软骨复合体）Jointcapsule关节囊Pronatorquadratus旋前方肌Tendonoftheextensorcarpiulnaris尺侧腕伸肌肌腱Interosseousmembrane骨间膜运动学旋前和旋后的功能考虑近端和远端桡尺关节的关节运动学旋前和旋后的被动活动度受限肱桡关节:一个位于肘和前臂间的“均分”关节桡骨和手保持固定时旋前和旋后旋前和旋后的功能考虑前臂旋后使手的掌面旋向面部,如进食、洗脸和刮胡子。前臂旋前使手的掌面朝下放于物体上,如抓紧硬币或从椅子上撑起。中立位或00指前臂旋转在“拇指向上”的位置,位于完全旋前和旋后中间。前臂旋转的度数旋前750至旋后850的范围。许多日常活动仅需要1000左右的前臂旋转范围,即从旋前500到旋后500。失去前臂旋转弧末端的300,仍然能进行许多日常活动。近端和远端桡尺关节的关节运动学旋前和旋后需要近端和远端桡尺关节同时运动，其中一个关节运动受限均可限制另一个关节的运动。旋后旋前旋前和旋后的被动活动度受限肱桡关节:一个位于肘和前臂间的“均分”关节旋后运动在近端桡尺使桡骨头在环韧带和尺骨桡切迹形成的纤维－骨性环内旋转。在远端桡尺关节为桡骨的尺骨切迹的凹面在尺骨头上滚动和滑动。关节盘的近侧表面保持与尺骨头接触。在终末范围,掌侧关节囊韧带被牵拉至最大长度,变得强硬以自然地稳定关节。旋前运动与旋后的机理相似。充分旋前最大地拉长远端桡尺关节的背侧关节囊韧带,而掌侧关节囊韧带松弛至其原始长度的70％左右。旋前和旋后的被动活动度受限旋前和旋后的被动活动度受限可发生于肌肉和/或连接组织的紧张限制旋后的结构:旋前圆肌、旋前方肌；远端桡尺关节的掌侧副韧带；斜索、骨间膜和四方韧带；

尺—腕复合体限制旋前的结构:肱二头肌或旋后肌；远端桡尺关节的背侧副韧带；尺－腕复合体肱桡关节:一个位于肘和前臂间的“均分”关节在主动旋前和旋后中,桡骨的近侧末端于尺骨或肱骨在两个部位形成关节。桡骨头与纤维－骨性环形成近端桡尺关节；桡骨头关节凹与肱骨小头形成肱桡关节。在旋后时,桡骨头关节凹沿着环状的肱骨小头旋转。肘和前臂复合体的任何运动均涉及肱桡关节运动。因此,肱桡关节运动受限可破坏屈伸和旋前、旋后运动。桡骨和手保持固定时旋前和旋后

肱骨和尺骨相对于静止的或固定的桡骨和手旋转。

旋前和旋后的关节运动学

负重（桡骨和手固定）

不负重（桡骨和手自由旋转）

近端桡尺关节

环韧带和尺骨的桡切迹围着固定的桡骨头

桡骨头在环韧带和尺骨桡切迹形成的环内旋转

远端桡尺关节

尺骨头凸面沿着相应方向的桡骨的尺切迹凹滚动和滑动

桡骨的尺切迹凹在相似方向的尺骨头凸上滚动和滑动

肌肉和关节的相互作用

MuscleandJointInteraction

肌肉和关节的相互作用

神经解剖回顾肌皮神经、桡神经、正中神经和尺神经通过肘、前臂、腕和手的路径肘部、前臂的肌肉和关节的神经支配肘部肌肉的功能屈肘肌伸肘肌旋后和旋前肌肉的功能神经解剖回顾肌皮神经、桡神经、正中神经和尺神经支配肘、前臂、腕和手的肌肉和连接组织的运动和感觉。

肌皮神经C5-7神经根组成支配肱二头肌、喙肱肌和肱肌的运动支配前臂外侧的感觉。

桡神经C5-T1神经根组成,是臂丛后束的直接延续。支配肱三头肌、肘肌、肱桡肌、桡侧腕长伸肌、桡侧腕短伸肌和旋后肌、尺侧腕伸肌和前臂伸指功能的肌肉。分布于前臂末端和手部后－外侧,特别是集中在拇指背侧的“蹼区”。正中神经由C6-T1神经根组成支配旋前圆肌、旋前方肌、桡侧腕屈肌和掌长肌、指浅屈肌；骨间前神经支配前臂的深肌群:指深屈肌的外侧半、拇长屈肌和旋前方肌。通过腕管于腕横韧带深面延续到腕部远端支配多条拇指及手指的固有肌群。感觉纤维分布于手掌外侧、桡侧三个半指掌面和中、远节指背。在食指和中指末端的感觉纤维特别丰富和集中。尺神经由C8-T1神经根组成,是臂丛内侧束的直接分支。支配尺侧腕屈肌和内侧的指深屈肌。随后从腕管外侧跨过腕部,支配手部小鱼际肌、骨间肌的运动。分布于手的尺侧皮肤支配感觉,包括环指的内侧和小指的全部。其感觉支配在小指和手的尺侧部特别集中。肘部和前臂的肌肉和关节的神经支配

肌肉的神经支配

关节的感觉支配

肌肉的神经支配肘屈肌:肌皮神经支配肱二头肌和肱肌，桡神经支配肱桡肌和肱肌的外侧部分，正中神经支配旋前圆肌。肘伸肌和肘肌仅由桡神经支配，因而该神经损伤可导致肘伸肌的完全瘫痪。前臂旋前的肌肉（旋前圆肌、旋前方肌和起于肱骨内上髁的其它次要的肌肉）由正中神经支配。前臂旋后由肌皮神经支配的肱二头肌和桡神经支配的旋后肌肉及其它起源于肱骨外上髁的次要肌肉完成。肘和前臂肌肉的运动支配肘屈肌:

肱肌

肌皮神经（C5,6）肱二头肌

肌皮神经（C5,6）肱桡肌

桡神经（C5,6）旋前圆肌

正中神经（C6,7）肘伸肌:

肱三头肌

桡神经（C7,8）肘肌

桡神经（C7,8）前臂旋后肌:肱二头肌

肌皮神经（C5,6）旋后肌

桡神经（C6）前臂旋前肌:

旋前方肌正中神经（C8,T1）旋前圆肌

正中神经（C6,7）关节的感觉支配肱尺关节和肱桡关节肱尺关节和肱桡关节以及周围的连接组织接受从C6－8神经根的感觉支配。这些传人神经根接受通过肌皮神经和桡神经,以及尺神经和正中神经传人的原始冲动。近端和远端桡尺关节近端桡尺关节和周围连接组织接受正中神经来自C6-7神经根的感觉分布。远端近端桡尺关节和周围连接组织接受尺神经来自C8神经根的感觉分布。肘部肌肉的功能远端附着在尺骨上的肌肉屈曲和伸直肘关节,不能使前臂旋前或旋后。远端附着桡骨的肌肉,在理论上,屈曲和伸直肘关节,但也具有前臂旋前或旋后的潜在可能。腕部的主要运动的肌肉也通过肘关节。因此,许多腕部肌肉具有潜在的屈肘和伸肘功能。FlexorsBicepsBrachiiBrachialisBrachioradialisPronatorTeres(weak)BicepsBrachiiOrigin:LH:supraglenoidtubercleabovesuperiorlipofglenoidfossaSH:coracoidprocessofscapula&upperlipofglenoidfossaBicepsBrachiiInsertion:TuberosityoftheradiusBicipitalaponeurosisBicepsBrachiiAction:ElbowFlexionSupinationofforearmWeakflexionofGHJInnervation:MusculocutaneousNerve(C5,6)肱二头肌近端附着于肩胛骨,远端附着于桡骨二头肌粗隆。次要的远端附着部位转变为前臂深筋膜,称为纤维束。肱二头肌在同时进行屈曲和旋后时产生最大的肌电图水平,如拿一个调羹放到口中。肱二头肌在进行前臂有意保持旋前的情况下屈曲,表现出相对低的肌电图活动水平。Brachialis

Origin:Distal½ofanteriorportionofthehumerusInsertion:CoronoidprocessofulnaBrachialisAction:ElbowFlexionInnervation:MusculocutaneousNerve(C5,6)肱肌

——肘屈肌的“Work-horse”位于肱二头肌的深面,起自肱骨的前侧并远端止于尺骨的近端。平均生理学横截面积为7cm2,是跨肘关节肌肉中最大的。在肘屈肌中具有最大的肌容积、最大的工作能量和产生最大力量的肌肉。参与所有形式的屈曲活动BrachioradialisOrigin:Distal2/3oflateralcondyloid(supracondylar)ridgeofthehumerus)Insertion:LateralsurfaceofthedistalendofradiusatthestyloidprocessBrachioradialisAction:ElbowFlexionPronation(fromsupinatedpositiontoneutral)Supination(frompronatedpositiontoneutral)BrachioradialisInnervation:Radialnerve(C5,6)肱桡肌肘部最长的肌肉,近端起于肱骨外侧髁上嵴,远端止于桡骨茎突附近。肱桡肌最大缩短导致肘关节完全屈曲和前臂旋转至接近中立位。。可在前臂的前外侧部完全触及。在肘关节屈曲约900,前臂旋转至中立位时,使肌肉突出或“弓弦”跨过肘部。屈曲瞬间力臂的长度超过其它屈肌。肘屈肌的生物力学三个主要的肘屈肌力线,屈曲力矩强度变化很大程度上基于年龄、性别、“携重物”经历、肌肉收缩速度和上肢关节的位置。研究显示,优势侧产生的屈曲力矩、功和强度水平明显较高。然而,肘伸直和前臂旋前和旋后则在两侧无显著差异。肘屈肌群产生的最大力矩

生物力学和生理学资料可用于预测主要的肘屈肌群通过全运动范围所产生的最大屈曲力矩。所有肌肉的最大力矩大约在肘屈曲900位置。影响肘屈肌最大力矩－角度曲线的形状的因素：1、肌肉的可能的最大收缩力；2.内部瞬间力臂的长度。

预测所有肌肉发生在肌肉长度相应于肘屈曲800左右时的最大力量。预测所有肌肉发生在肘屈曲900左右时平均最大内部瞬间力臂。多关节的肱二头肌:

结合肘屈曲和肩伸直的生理学优势肱二头肌是一个多关节的肌肉,能够跨多关节产生力量。结合主动肘关节屈曲和肩关节后伸是一个肱二头肌产生肘屈肌力矩的自然和有效的途径。

假设肱二头肌在解剖学位置休息状态为30cm长。肱二头肌主动运动在肩关节屈曲450和肘关节屈曲900时缩短至23cm。如果该运动需用1秒钟进行,则肌肉的平均收缩速度为7cm/s。相反,肱二头肌更自然且有效的一个运动方式,就是肩关节后伸时进行肘屈曲。在体侧拉起一个重物的活动中,肱二头肌产生肘关节屈曲,同时横过后伸的肩关节被拉长。实际上,三角肌后部收缩减少了肱二头肌的缩短。此时肱二头肌平均收缩速度减少为5cm/s。这比肩关节屈曲时肘关节屈曲减少了2cm/s。如第三章所述,在肌肉收缩速度接近或等于0时,肌肉产生的力量最大。这是许多例子中的一个,其中单关节肌肉,如三角肌后部,能增强其它肌肉的潜在的力量。在这个例子中,三角肌后部在牵拉运动中作为一个有力的肩关节伸肌。此外,三角肌后部还在整个肘关节屈曲运动中控制肱二头肌最佳的收缩速度和活动长度中起辅助作用。特别是在高强度的活动中,三角肌后部是肘屈肌的主要协作肌。肘屈肌的“反向运动”

ReverseAction

ExtensorsTricepsBrachiiAnconeus肘伸肌组成肘部主要的伸肌为肱三头肌和肘肌，其汇合成一个肌腱附着于尺骨鹰嘴。肱三头肌有三个头:长头、外侧头和内侧头。长头近端附着于肩胛骨的盂下粗隆，因此允许该肌伸直和内收肩关节。长头具有超大的容积，超过肘部所有的肌肉。外侧头和内侧头近端附着于肱骨，沿着桡神经沟的两侧。内侧头近端广泛地附着在肱骨的后侧。肘肌是一个小的三角形肌肉，位于肘关节后侧，肱骨外上髁和近端尺骨之间。肱三头肌产生肘关节伸肌力矩的大部分。而肘肌覆盖面积和伸直瞬间力臂很小。TricepsBrachii,

longheadOriginLH–infraglenoidtuberclebelowinferiorlipofglenoidfossaofthescapulaSH(elbow)-Upper½ofposteriorsurfaceofhumerusInsertionOlecranonProcessofUlnaTricepsBrachii,

longheadActionLH:GHJExtensionAdductionBothHeadsExtensionofelbowInnervationRadialNerve(C7,8)AnconeusOrigin:PosteriorsurfaceoflateralcondyleofthehumerusInsertion:PosteriorsurfaceofolecranonprocessofulnaAnconeusAction:ElbowExtensionInnervation:RadialNerve(C7,8)肘关节伸直的肌电图分析肘关节最大用力伸直时,肘伸肌群所有肌肉产生最大水平肌电图。然而,在肘伸直的次最大用力中,不同的肌肉仅恢复某些用力水平。肘肌是通常第一个开始并保持低水平肘伸直力量的肌肉。随着伸肌用力逐渐增加,肱三头肌的内侧头在大部分伸肘运动中保持主动活动。内侧头被称为伸肌的“workhorse”,其作为伸肌的功能相应地与肱肌相似。只有肘关节的伸肌需要增加到中－高水平后,神经系统才使肱三头肌外侧头募集,与长头靠近。长头的功能是作为肘伸肌的“储备”,具有大的容量,适合进行高强度工作的需求。LawofParsimony节俭法则伸肘肌的各个部分的活动遵循等级制的募集模式（hierarchicalrecruitmentpattern）神经系统倾向于刺激尽可能少的肌肉或肌纤维来支配某一特定的关节活动。在需求较低水平的伸肌力矩时,由小的肘肌和肱三头肌内侧头支配活动,需要更大的动力或抗阻伸肌力矩时,则神经系统选择更大的、多关节的肱三头肌长头。肌肉募集的等级制模式合乎实际的能量透视(energyperspective)。如果肱三头肌长头代替肘肌进行极低水平的稳定肘关节的活动时,其伸及内收肩关节的力矩,需要肩屈肌来对抗。肘伸肌的力矩需求与股四头肌通常稳定膝关节相似,肘伸肌群提供肘关节的静态稳定性。认为肘关节保持部分屈曲时通过上肢负重的常见姿势,伸肌通过等长收缩或很低速度的离心运动使屈曲的肘关节保持稳定。相反,认为那些运动如投球、从矮凳上推起,或快速推开门等。要求同样这些肌肉通过高速度的向心或离心运动,产生很大和动态的伸肌力矩。在许多激烈的推的活动中,肘屈曲均结合部分肩关节屈曲。在肘屈曲中,三角肌前部的功能是作为前推的重要的协同肌。三角肌前部产生肩关节屈曲力矩,驱使上肢向前,并与肱三头肌长头产生的使肩关节伸直的趋势中和。从生理学上看,肩关节屈曲结合伸肘使肱三头肌长头完全伸肘时要求缩短的比率和量均达到最小。影响肘伸肌力矩大小的生物力学因素肘关节在屈曲900左右时,肘伸肌产生最大水平的力矩。肘伸肌的内部瞬间力臂在接近伸直时最大。此时,鹰嘴位于关节旋转轴和肱三头肌肌腱力线之间。肘伸肌峰力矩发生在肘关节屈曲接近900位置,而不是几乎伸直位,提示非杠杆作用下,肌肉的长度在关节活动度上限定的点上具有很大的影响力,在这一点,肘伸肌力矩自然产生。旋后肌和旋前肌的功能前臂旋前肌和旋后肌必须具备两个生物力学特点：1、肌肉必须一端附着于肱骨和尺骨，另一端附着在桡骨和手。2.肌肉必须具有这样一个力线，这个力线与旋前和旋后的旋转轴交叉。肌肉力线与旋转轴越接近垂直交叉，则肌肉产生的力矩越明显。SupinatorsSupinatorBicepsBrachiiBrachioradialis(frompronatedpositiontoneutral)旋后肌主要的旋后肌l

Supinator旋后肌l

Bicepsbrachii肱二头肌次要的旋后肌l

Radialwristextensors桡侧腕伸肌l

Extensorpollicislongus拇指长伸肌l

Extensorindicis示指伸肌l

Brachioradialis肱桡肌SupinatorOrigin:Lateralepicondyleofhumerus&NeighboringposteriorpartofulnaInsertion:LateralsurfaceofproximalradiusjustbelowtheheadSupinatorAction:SupinationoftheforearmInnervation:Radialnerve(C6)

旋后肌近端附着部位复杂。表层的纤维起自肱骨外上髁和桡侧副韧带及环韧带。深层的纤维起自尺骨附近并沿着旋后肌弓。两层肌纤维均于桡骨上1/3附着。从旋后位看,旋后肌被拉长并处于将桡骨旋后的最佳旋转位置。旋后肌仅很少附着于肱骨并非常接近地通过肘关节旋转的内－外侧轴,从而产生明显的力矩。神经系统通常在低强度的任务中募集旋后肌,肱二头肌不活动。肱二头肌仅在中或高强度的旋后运动中显示出明显的肌电图活动。

使用一个大的跨多关节的肱二头肌来进行简单的、低强度的旋后任务,不是一个有效的运动反应。其它肌肉,如肱三头肌和三角肌后部,要求中和肱二头肌在肩关节和肘关节的不需要的运动。这样,一个简单的运动变得比实际需要的更加复杂和消耗更多的能量。肱二头肌作为旋后肌在肘关节屈曲约900时,其效率最大。此时产生的旋后力矩是在肘关节保持接近完全伸直时的2倍。在肘关节900角时,肱二头肌肌腱与桡骨的交叉角接近900。这个生物力学情势允许肱二头肌最大用力的力量很大,如500N,其产生与前臂旋转轴接近最佳的角度。肱二头肌所有的力乘以估计1cm的用于旋后的内部瞬间力臂,产生500Ncm的力矩。肱二头肌作为旋后肌在肘关节屈曲300时其效率降低,这个肘关节角度改变肱二头肌肌腱与桡骨的交叉角度为约300,因而减少了肱二头肌用于旋后的力量,使其为250N（By）（产生垂直于桡骨的力）。一个相等大小的肱