步行周期中下肢各關(guān)節(jié)的生物力學(xué)

1、第四章　關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)第二節(jié) 下肢運(yùn)動(dòng)學(xué)　四、步行周期中下肢各關(guān)節(jié)的生物力學(xué),(一)步行動(dòng)作的一般生物力學(xué)原理(二)步行周期中髖膝踝部肌所起的作用(三)步態(tài)周期中的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù),內(nèi)容提要,教學(xué)基本要求,1．掌握步行周期中髖膝踝部肌所起的作用2．熟悉步態(tài)周期中的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)3．了解步行動(dòng)作的一般生物力學(xué)原理,重點(diǎn)和難點(diǎn),重點(diǎn)：步行周期中髖膝踝部肌所起的作用、步態(tài)周期中的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù),(一)步行動(dòng)作的一般生物力學(xué)原理,步行是全身肌參與，

2、包括人體重心移位，骨盆傾斜旋轉(zhuǎn)，髖、膝、踝關(guān)節(jié)伸屈及內(nèi)外旋展等，使人體位移的一種復(fù)雜的隨意運(yùn)動(dòng)。行走過(guò)程中，從一側(cè)腳跟著地開(kāi)始到該腳跟再次著地構(gòu)成一個(gè)步態(tài)周期。,步行的周期,對(duì)指定的下肢而言，一個(gè)步態(tài)周期的活動(dòng)可分為支撐期和擺動(dòng)期。支撐期包括五個(gè)環(huán)節(jié)。,步行的階段劃分,其一為初始著地期（足跟著地），其二為支撐反應(yīng)期（足掌著地），其三為中點(diǎn)支撐期（支撐中期），其四為支撐后期（足跟離地），其五為擺動(dòng)前期(足指離地)。擺動(dòng)期則包括擺動(dòng)早期、

3、經(jīng)加速至擺動(dòng)中期，此時(shí)下肢處于垂直位；再經(jīng)減速，到達(dá)擺動(dòng)后期，終止于足跟著地。步行周期中兩足的支撐期長(zhǎng)于擺動(dòng)期，自一側(cè)足跟著地至對(duì)側(cè)足趾離地，約有15%的時(shí)間兩足都處于支撐期，稱為雙側(cè)支撐期。常速行走時(shí)，支撐時(shí)相約占整個(gè)步態(tài)周期的60%～65%，因此，當(dāng)一側(cè)下肢進(jìn)入支撐時(shí)相時(shí)，另側(cè)下肢尚未離地，兩下肢同時(shí)負(fù)重稱為雙肢負(fù)重期。雙肢負(fù)重期約占全周期的28.8%，占支撐時(shí)相的44.8%。支撐期的其它時(shí)間為單肢負(fù)重期。隨著年齡的增長(zhǎng)，單、雙

4、支撐時(shí)相占步態(tài)周期的比例也隨之增加。不同性別和身高的人，其支撐期和擺動(dòng)期所占的比例無(wú)明顯差異。,(二)步行周期中髖膝踝部肌所起的作用,肌活動(dòng)是步行動(dòng)力的基礎(chǔ)因素，涉及肌收縮的時(shí)相和力量。參與步行控制的肌數(shù)量和質(zhì)量均有很大的冗余或儲(chǔ)備力，從而使關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)與肌活動(dòng)之間出現(xiàn)復(fù)雜的關(guān)聯(lián)。步行周期中多組肌的協(xié)調(diào)收縮，起到平衡身體、加速、減速及吸收震動(dòng)的作用。,1．支撐期（stance phase）這個(gè)時(shí)期一側(cè)髖膝關(guān)節(jié)承重最大時(shí)，臀中肌、臀小肌、闊

5、筋膜張肌、臀大肌和股四頭肌起到重要作用。提示在髖膝關(guān)節(jié)損傷后，應(yīng)著重訓(xùn)練這些肌，以增強(qiáng)其肌力，在關(guān)節(jié)周圍形成強(qiáng)大的肌屏障，對(duì)于關(guān)節(jié)脫位的預(yù)防有重要的意義。,（1）支撐相早期（early stance）：指進(jìn)入支撐期開(kāi)始階段的時(shí)間，包括首次觸地和承重反應(yīng)，即：自足跟著地至足完全負(fù)重，占步行周期的10%～20%。此期足跖屈，吸收撞擊力，骨盆及大小腿內(nèi)旋，足跟外翻，距舟關(guān)節(jié)、跟骰關(guān)節(jié)活動(dòng)軸平行，足活動(dòng)度最大，但不穩(wěn)定，以適用不平地面，足肌少活

6、動(dòng)。,（2）支撐相中期（mid stance）：指支撐相中間階段的時(shí)間。此時(shí)支撐足全部著地，對(duì)側(cè)足處于擺動(dòng)相，是唯一單足支撐全部重力的時(shí)相，正常步速時(shí)大約為步行周期的38%～40%。此期小腿外旋及背伸，跟內(nèi)翻，距舟跟骰活動(dòng)軸不同。足活動(dòng)范圍受阻，但穩(wěn)定性增加。足弓加強(qiáng)，跖筋膜因跖趾過(guò)伸而拉緊，足形成強(qiáng)杠桿。,（3）支撐相末期（terminal stance）：指下肢主動(dòng)加速蹬離的時(shí)間，開(kāi)始于足跟抬起，結(jié)束于足離地，約為步行周期的10%～

7、12%。此期小腿后肌收縮．足跟離地，足跖屈內(nèi)翻，小腿外旋，體重分布在跖骨上，身體前進(jìn)。,2．?dāng)[動(dòng)期（swing phase） 指足離開(kāi)地面向前邁步到再次落地之間的時(shí)間，占步行周期的40%。屈髖是主動(dòng)性動(dòng)作，內(nèi)收、外旋則是被動(dòng)性的。,（1）擺動(dòng)相早期（initial swing）：指足離開(kāi)地面早期的活動(dòng)，主要?jiǎng)幼鳛樽憷澹╟learance）地面和屈髖帶動(dòng)屈膝，加速肢體向前擺動(dòng)，占步行周期的13%～15%。參與的肌為脛前肌、髂腰肌、股四

8、頭肌。如果廓清地面障礙(如足下垂)，或加速障礙(髂腰肌和股四頭肌肌力不足)，將影響下肢前向擺動(dòng)，導(dǎo)致步態(tài)異常。（2）擺動(dòng)相中期（mid swing）：指足在邁步中期的活動(dòng)，足廓清仍然是主要任務(wù)，占步行周期的10%。參與的肌主要為脛前肌，保持踝關(guān)節(jié)背屈。（3）擺動(dòng)相末期（terminal swing）：指邁步即將結(jié)束，足在落地之前的活動(dòng)，主要?jiǎng)幼魇窍轮跋蜻\(yùn)動(dòng)減速，準(zhǔn)備足著地的姿勢(shì)，占步行周期的15％。參與的肌包括腘繩肌、臀大肌、脛前