1、第二章康复医学相关基础第1页，共63页。第二章康复医学相关基础第1 页，共6 3 页。优选第二章康复医学相关基础优选第二章康复医学相关基础ppt第2页，共63页。优选第二章康复医学相关基础p p t 第2 页，共6 3 页。第二章第二章 康复医学相关基础康复医学相关基础第3页，共63页。第二章 康复医学相关基础第3 页，共6 3 页。康复医学相关基础人体运动学人体运动学骨骼运动学关节运动学动力学人体生物力学人体生物力学骨骼生物力学应力对骨生长的作用骨痂的生物力学关节软骨的生物力学肌肉的生物力学肌腱和韧带的生物力学周围神经损伤的生物力学运动对机体的影响运动对机体的影响运动的生理效应制动对机体的影
2、响神经学基础神经学基础中枢神经发育机制神经反射中枢神经损伤反应中枢神经的可塑性脑老化第4页，共63页。康复医学相关基础人体运动学第4 页，共6 3 页。人体运动学涵义 人体运动学(kinesiology)主要研究的是在外力或扭力的作用下，身体位置、速度、加速度间的相互关系 身体的运动形式 平移 旋转旋转轴位置 是旋转主体中位移为零的部位 对于肢体或躯干，其位置就在关节上或关节附近第5页，共63页。人体运动学涵义5 第5 页，共6 3 页。骨骼运动学 关节运动学关节运动学 是指关节表面的活动 特点：大多数关节表面都有一些弯曲，即其中一面相对凸起，另一面相对凹陷 作用：增加关节面积、增强吻合度，稳
3、定关节 关节表面的基本运动关节表面的基本运动 滚动、滑动和转动第6页，共63页。骨骼运动学关节运动学 第6 页，共6 3 页。动力学动力学 动力学主要研究各种力对主体的作用 骨骼肌肉系统常见的载荷包括：拉伸、挤压、弯曲、剪切、扭转以及混合载荷 作用人体的力 内力 外力内力内力内力内力外力外力外力外力第7页，共63页。动力学动力学主要研究各种力对主体的作用7 内力内力外力外力第7人体的力学杠杆 第一类杠杆第一类杠杆 支点位于力点与阻力点之 平衡杠杆平衡杠杆 第二类杠杆第二类杠杆 阻力点位于力点和支点之间 省力杠杆省力杠杆 第三类杠杆第三类杠杆 力点位于阻力点和支点之间 速度杠杆速度杠杆第8页，共
4、63页。人体的力学杠杆第一类杠杆8 第8 页，共6 3 页。第9页，共63页。第9 页，共6 3 页。第10页，共63页。第1 0 页，共6 3 页。人体生物力学 生物力学（biomechanics）是研究生物体内力学问题的科学 它是力学、生物学、医学等学科相互渗透的学科 目的：使人能有效地工作，提高活动效率，减少疲劳，确保人身安全第11页，共63页。人体生物力学生物力学（b i o m e c h a n i c s）是研究生物体第12页，共63页。第1 2 页，共6 3 页。（一）运动对心血管系统的影响（四）制动对骨质的影响血栓形成：卧床后血容量减少，血液中有形成分并不减少，血液粘滞度明显
5、增加，血流速度减慢，这些均为血栓形成提供良好的条件。运动是由骨骼肌在神经支配下完成的收缩和舒张动作。动脉血流速度减低，下肢血流阻力增加等血流动力学变化为动静脉血栓形成创造了有利条件关节润滑的两种基本形式远端神经末梢退变及突轴传递消失穿着高跟鞋爬楼梯，膝关节负荷压力是体重的三倍；制动的不利影响：长期制动或卧床可增加新的功能障碍，加重残疾，因此要提倡运动，尽可能起床、站立、活动。（一）运动对心血管系统的影响较多的环境信息刺激的动物，其神经系统发育程度、突触数量、树突的长度和分支以及胶质细胞数量等远远胜过在贫乏环境下生长的动物心输出量减少 卧床24h血容量降低5%，6天降低10%，14天降低20%。
6、骨缺乏应力刺激而出现骨膜下骨质的吸收，骨的强度降低经常进行健身锻炼或运动训练，可使人体心血管系统的形态、机能和调节能力产生良好的适应，进而提高工作能力。作用：承担关节活动时产生的压力和张力第13页，共63页。（一）运动对心血管系统的影响第1 3 页，共6 3 页。6.5cm高的鞋子适合绝大部分女性 鞋跟高度高于7厘米，行走时双侧膝关节的扭力比赤脚行走时高30%。穿着高跟鞋爬楼梯，膝关节负荷压力是体重的三倍；穿着高跟鞋下楼梯时，更可增加七倍至九倍。第14页，共63页。6.5 c m 高的鞋子适合绝大部分女性第1 4 页，共6 3 页。应力对骨生长的作用 骨骼力学特性的决定因素骨骼力学特性的决定因
7、素u由其物质组成、骨量、几何结构由其物质组成、骨量、几何结构当面临机械性应力刺激时，骨常出现适应性变化当面临机械性应力刺激时，骨常出现适应性变化机械应力对骨组织是有效的刺激机械应力对骨组织是有效的刺激 刺激结果刺激结果骨在需要应力的部位生长，在不需要的部位吸收骨在需要应力的部位生长，在不需要的部位吸收 制动或活动减少制动或活动减少u骨缺乏应力刺激而出现骨膜下骨质的吸收，骨的强度降骨缺乏应力刺激而出现骨膜下骨质的吸收，骨的强度降低低第15页，共63页。应力对骨生长的作用骨骼力学特性的决定因素1 5 第1 5 页，共6 3关节软骨生物力学关节软骨生物力学 关节软骨关节软骨 组成活动关节面的有弹性的
8、负重组织组成活动关节面的有弹性的负重组织 作用：作用：p减小关节面反复滑动中的摩擦p润滑、耐磨p吸收机械震荡p传导负荷至软骨下骨 关节滑液关节滑液 由滑膜分泌入关节腔的一种透明的或微黄的高黏滞性液体由滑膜分泌入关节腔的一种透明的或微黄的高黏滞性液体 它是一种血浆透析液它是一种血浆透析液 关节润滑的两种基本形式关节润滑的两种基本形式 液膜润滑、边界润滑液膜润滑、边界润滑 第16页，共63页。关节软骨生物力学关节软骨1 6 第1 6 页，共6 3 页。关节软骨生物力学关节软骨生物力学 活动关节软骨活动关节软骨 作用：承担关节活动时产生的压力和张力作用：承担关节活动时产生的压力和张力 抗压成分：抗压
9、成分：一种强大、耐疲劳、坚韧的固体基质一种强大、耐疲劳、坚韧的固体基质 包括：胶原、蛋白多糖与其他成分第17页，共63页。关节软骨生物力学活动关节软骨1 7 第1 7 页，共6 3 页。肌肉的生物力学 肌肉收缩形式肌肉收缩形式 等张收缩、等长收缩和等速收缩等张收缩等张收缩（isotonic contraction）等长收缩等长收缩（isometric contraction）等速收缩等速收缩（isokinetic contraction）n 肌肉收缩时，肌肉收缩时，整个肌纤维的长整个肌纤维的长度发生改变度发生改变n张力基本不变张力基本不变n可产生关节的可产生关节的运动运动n收缩时，整个收缩时，
10、整个肌纤维的长度基肌纤维的长度基本不变本不变n所做功表现为所做功表现为肌张力肌张力n不产生关节的不产生关节的运动增高运动增高n收缩时产生的收缩时产生的张力可变张力可变n关节的运动速关节的运动速度是不变的度是不变的第18页，共63页。肌肉的生物力学肌肉收缩形式1 8 等张收缩等长收缩等速收第19页，共63页。第1 9 页，共6 3 页。运动形式运动形式 力量训练力量训练 大力量和少重复次数的训练可增加肌肉力量大力量和少重复次数的训练可增加肌肉力量肌肉变得更强壮，体积增大肌肉变得更强壮，体积增大 肌肉横截面积增加肌肉横截面积增加 耐力训练耐力训练 结果是肌肉产生适应性变化结果是肌肉产生适应性变化主
11、要是肌肉能量供应的改变主要是肌肉能量供应的改变 爆发力训练（又称无氧训练）爆发力训练（又称无氧训练）持续数秒至持续数秒至2 2分钟的高强度训练分钟的高强度训练 主要依赖于无氧代谢途径供能主要依赖于无氧代谢途径供能第20页，共63页。运动形式力量训练2 0 第2 0 页，共6 3 页。第21页，共63页。第2 1 页，共6 3 页。（一）运动对心血管系统的影响（一）运动对心血管系统的影响第22页，共63页。1 运动时心血管系统的反应（一）运动对心血管系统的影响第2 2第23页，共63页。2 心血管系统对运动的适应经常进行健身锻炼或运动训练，可使人第24页，共63页。（二）运动对呼吸系统的影响运动
12、可增加呼吸容量，改善o 2 的吸入第25页，共63页。（三）运动对骨骼肌的影响运动是由骨骼肌在神经支配下完成的收缩第26页，共63页。（四）运动对关节代谢的影响关节骨的代谢主要依赖于日常活动时的第27页，共63页。（五）运动对骨代谢的影响 1、运动对骨密度的影响 骨第28页，共63页。（六）运动对肌腱的影响运动训练对肌腱的结构和力学性质有长期的第29页，共63页。（七）运动对脂代谢的影响运动时加强脂肪酸的氧化，可提高脂蛋白主要依赖于无氧代谢途径供能尿路结石形成、尿路感染无论是中枢神经系统还是外周神经系统，其神经轴突损伤后都发生以下反应：作用：承担关节活动时产生的压力和张力是旋转主体中位移为零的
13、部位主要是未受损半球的增量调节和过度活动血-脑或血-神经屏障不同程度破坏，引起炎症、免疫反应骨骼力学特性的决定因素废用性肌萎缩、肌力减退、挛缩、骨质疏松第二章康复医学相关基础穿着高跟鞋下楼梯时，更可增加七倍至九倍。血栓形成：卧床后血容量减少，血液中有形成分并不减少，血液粘滞度明显增加，血流速度减慢，这些均为血栓形成提供良好的条件。收缩时，整个肌纤维的长度基本不变第30页，共63页。主要依赖于无氧代谢途径供能（八）运动对中枢神经系统的影响运动第31页，共63页。第3 1 页，共6 3 页。制 动 制动：指人体局部或者全身保持固定或者限制活动。制动的三种类型：制动的三种类型：1.卧床休息；2.局部
14、固定（例如骨折或脱位后的石膏固）3.肢体和躯体神经麻痹或瘫痪。制动对机体的影响制动对机体的影响第32页，共63页。制 动制动：指人体局部或者全身保持固定或者限制活动。3 2 第3第33页，共63页。第3 3 页，共6 3 页。第34页，共63页。制动是临床医学和康复医学最常用的保护性治疗措施，目的是减少体第35页，共63页。（一）制动对心血管系统的影响心输出量减少 卧床2 4 h 血容量第36页，共63页。第3 6 页，共6 3 页。（二）制动对呼吸系统的影响 易形成坠积性肺炎、呼吸道感染、肺栓塞 第37页，共63页。（二）制动对呼吸系统的影响 第3 7 页，共6 3 页。（三）制动对骨骼肌的
15、影响 会引起肌肉废用、肌肉萎缩、肌力下降、肌肉血管密度降低、肌肉代谢障碍。第38页，共63页。（三）制动对骨骼肌的影响 第3 8 页，共6 3 页。（四）制动对骨质的影响 制动可以导致骨质吸收和新骨形成的平衡发生紊乱，表现为相对或绝对骨质吸收超过形成，结果为骨钙丢失或骨质疏松、异位骨化等第39页，共63页。（四）制动对骨质的影响第3 9 页，共6 3 页。（五）制动对韧带和关节的影响 可导致关节挛缩、关节退变 第40页，共63页。（五）制动对韧带和关节的影响 第4 0 页，共6 3 页。（六）制动对中枢NS的影响 会产生感觉异常、痛阈下降、神经和/精神障碍第41页，共63页。（六）制动对中枢N
16、 S 的影响 第4 1 页，共6 3 页。（七）制动对消化系统的影响 胃肠神经功能异常：胃肠蠕动减弱、食欲下降、排便困难、胃病。第42页，共63页。（七）制动对消化系统的影响 第4 2 页，共6 3 页。（八）制动对泌尿系统的影响 引起尿潴留、尿路感 染、尿石症等。第43页，共63页。第4 3 页，共6 3 页。（九）制动对皮肤系统的影响 引起压疮、皮肤水肿等。第44页，共63页。（九）制动对皮肤系统的影响 第4 4 页，共6 3 页。系统系统制动的影响制动的影响肌肉骨骼系统肌肉骨骼系统废用性肌萎缩、肌力减退、挛缩、骨质疏松废用性肌萎缩、肌力减退、挛缩、骨质疏松心血管系统心血管系统直立性低血压
17、、心血管功能减退、血浆容积减少、血栓栓塞性直立性低血压、心血管功能减退、血浆容积减少、血栓栓塞性现象出现现象出现皮肤及皮下组织皮肤及皮下组织压疮压疮呼吸系统呼吸系统潮气量及每分通气量减少、咳嗽及气管纤维活动减少，横膈活潮气量及每分通气量减少、咳嗽及气管纤维活动减少，横膈活动减弱、坠积性肺炎动减弱、坠积性肺炎消化系统消化系统便秘、食欲减退便秘、食欲减退神经系统神经系统情绪低下、抑郁、焦虑、定向力下降、反应迟钝情绪低下、抑郁、焦虑、定向力下降、反应迟钝泌尿系统泌尿系统尿路结石形成、尿路感染尿路结石形成、尿路感染代谢代谢负氮平衡，负钙平衡，负硫、负磷平衡负氮平衡，负钙平衡，负硫、负磷平衡激素障碍激素
18、障碍甲状旁腺激素生成增加，雄激素、精子生成减少甲状旁腺激素生成增加，雄激素、精子生成减少第45页，共63页。系统制动的影响肌肉骨骼系统废用性肌萎缩、肌力减退、挛缩、骨质 -大脑的可塑性大脑的可塑性第46页，共63页。康复医学相关基础第4 6 页，共6 3 页。概念 可塑性（可塑性（plasticity）为了主动适应和反映外界环境各种变化，神经系统能发生结构和功能的改变，并维持一定时间，这种变化即为可塑性 意义意义 神经系统的可塑性决定了机体对内外环境刺激发生行为改变的反应能力 第47页，共63页。概念可塑性（p l a s t i c i t y）4 7 第4 7 页，共6 3 页神经损伤反应
19、 无论是中枢神经系统还是外周神经系统，其神经轴突损伤无论是中枢神经系统还是外周神经系统，其神经轴突损伤后都发生以下反应：后都发生以下反应：受损轴突的近、远侧端肿胀受损轴突的近、远侧端肿胀损伤使兴奋性氨基酸释放增加损伤使兴奋性氨基酸释放增加 远端神经末梢退变及突轴传递消失远端神经末梢退变及突轴传递消失 胞体肿胀、胞核移位，胞核周围的尼氏体分散，染色质降解胞体肿胀、胞核移位，胞核周围的尼氏体分散，染色质降解与受损神经元有突触联系的神经元也将变性，称跨神经元或跨突触变性。与受损神经元有突触联系的神经元也将变性，称跨神经元或跨突触变性。血血-脑或血脑或血-神经屏障不同程度破坏，引起炎症、免疫反应神经屏
20、障不同程度破坏，引起炎症、免疫反应 第48页，共63页。神经损伤反应无论是中枢神经系统还是外周神经系统，其神经轴突损大脑损伤大脑损伤 损伤区域的神经组织直接受损损伤区域的神经组织直接受损 继发的动力性损伤继发的动力性损伤 如：脑卒中引起的缺血、缺氧继发的神经元胞膜如：脑卒中引起的缺血、缺氧继发的神经元胞膜的改变的改变 细胞膜内外的离子交换，细胞膜内外的离子交换，Ca2+大量进入细大量进入细胞内胞内 随后发生细胞内级联事件，加重了脑损伤，随后发生细胞内级联事件，加重了脑损伤，继而引起脑功能的缺失继而引起脑功能的缺失第49页，共63页。大脑损伤损伤区域的神经组织直接受损4 9 第4 9 页，共6
21、3 页。康复训练的理论基础康复训练的理论基础迄今为止，无论是生物学还是临床医学的研究，都没有迄今为止，无论是生物学还是临床医学的研究，都没有证据表明高度分化的神经细胞具有再生能力证据表明高度分化的神经细胞具有再生能力 无论是实验动物还是临床医学现象，都会发现脑损伤、无论是实验动物还是临床医学现象，都会发现脑损伤、脑卒中后丧失的脑功能，可以有某种程度的恢复脑卒中后丧失的脑功能，可以有某种程度的恢复 这说明在大脑损伤的恢复过程中，存在着不同于再生这说明在大脑损伤的恢复过程中，存在着不同于再生的其它恢复机制的其它恢复机制第50页，共63页。康复训练的理论基础迄今为止，无论是生物学还是临床医学的研究，
22、大脑的可塑性 各种可塑性变化既可在神经发育期出现，也可在成年各种可塑性变化既可在神经发育期出现，也可在成年期和老年期出现期和老年期出现一、非病理情况大脑的可塑性一、非病理情况大脑的可塑性二、损伤后大脑的可塑性二、损伤后大脑的可塑性第51页，共63页。大脑的可塑性 各种可塑性变化既可在神经发育期出现，也可在成年非病理情况大脑的可塑性非病理情况大脑的可塑性功能形成与代偿时期环境因素第52页，共63页。非病理情况大脑的可塑性功能形成与代偿5 2 第5 2 页，共6 3 页。功能形成与代偿功能形成与代偿 内容：内容：发育过程中功能依赖性神经回路的突触形成 神经损伤与再生(包括脑移植)以及脑老化过程中神
23、经元和突触的各种代偿性改变 胎教、早期的启蒙教育胎教、早期的启蒙教育 音乐、钢琴、舞蹈、杂技、英语第53页，共63页。功能形成与代偿内容：5 3 第5 3 页，共6 3 页。时期 中枢神经可塑性有一个关键期 这一时期以前，神经对各种因素更敏感 这一时期之后，神经组织可变化的程度则大大降低 第54页，共63页。时期中枢神经可塑性有一个关键期5 4 第5 4 页，共6 3 页。环境因素 较多的环境信息刺激环境信息刺激的动物，其神经系统发育程度、突触数量、树突的长度和分支以及胶质细胞数量等远远胜过在贫乏环境下生长的动物第55页，共63页。环境因素较多的环境信息刺激的动物，其神经系统发育程度、突触数二
24、、大脑损伤后的可塑性二、大脑损伤后的可塑性第56页，共63页。二、大脑损伤后的可塑性5 6 第5 6 页，共6 3 页。大脑可塑性的分类 结构的可塑性结构的可塑性 轴突和树突发芽 突触数量增多 这些变化可提高大脑对信息的处理能力 功能的可塑性功能的可塑性第57页，共63页。大脑可塑性的分类结构的可塑性5 7 第5 7 页，共6 3 页。康复训练能使梗死灶周围的星形胶质细胞、血管内皮细胞、巨噬细胞增殖，侧支循环改善，促进病灶修复及正常组织的代偿作作用，从而促进其运动功能的恢复第58页，共63页。康复训练能使梗死灶周围的星形胶质细胞、血管内皮细胞、巨噬细胞功能的可塑性 脑卒中后的偏瘫，如给予训练、
25、锻炼和药物肢体功能就可逐步恢复，说明大脑皮层具有重组(reorganization)能力。第59页，共63页。功能的可塑性脑卒中后的偏瘫，如给予训练、锻炼和药物肢体功能就功能的可塑性 脑功能可塑性主要表现脑功能可塑性主要表现 脑功能的重组 潜伏神经通路的启用 神经联系效率增强等 突触传递的可塑性突触传递的可塑性第60页，共63页。功能的可塑性脑功能可塑性主要表现6 0 第6 0 页，共6 3 页。功能重组阶段 脑损伤后，脑可塑性的发生和功能的重组是一个动脑损伤后，脑可塑性的发生和功能的重组是一个动态变化的过程态变化的过程 脑卒中后功能重组可以分成四个阶段：第一阶段第一阶段 即脑卒中后的即刻改变
26、，整个神经网络都处于一种抑制状态.第二阶段第二阶段 主要是未受损半球的增量调节和过度活动第61页，共63页。功能重组阶段脑损伤后，脑可塑性的发生和功能的重组是一个动态变功能重组阶段 第三阶段第三阶段双侧半球运动相关区域的激活减低，在这一阶段，残存的神经网络建立新的平衡；第四阶段第四阶段 即脑卒中后恢复的慢性阶段 动态变化提示在脑卒中恢复的不同时期不同时期，应采用不同的康复措施不同的康复措施以促进脑功能的重组和运动功能的恢复第62页，共63页。功能重组阶段第三阶段6 2 第6 2 页，共6 3 页。运动与功能重组运动与功能重组 运动是中枢神经系统最有效的刺激形式 所有运动都可向中枢神经系统提供感觉、运动和反射性传入 运动对大脑的功能重组和代偿起重要作用 运动方式和脑损伤后开始运动的时间密切相关 运动时间：急性期运动、延迟期运动 运动方式：单纯运动、复杂运动和技巧运动，主动运动和被动运动等 第63页，共63页。运动与功能重组运动是中枢神经系统最有效的刺激形式6 3 第6 3 页
