1、肌肉关节的运动障碍肌肉关节的运动障碍 南京医科大学康复医学系南京医科大学康复医学系 李勇强李勇强 关节的生物力学关节的生物力学 n n 关节结构极为复杂，包括前述三关节结构极为复杂，包括前述三 种具有不同力学特性的材料，即种具有不同力学特性的材料，即 骨、软骨和胶原组织。骨、软骨和胶原组织。 n n 关节又是四肢、脊柱赖以活动的关节又是四肢、脊柱赖以活动的 基础，因此在康复治疗中必须充基础，因此在康复治疗中必须充 分了解其特性。分了解其特性。 关节的分型关节的分型 n n 所有关节运动都可以分解为环绕所有关节运动都可以分解为环绕 三个相互垂直的轴心，在三个相三个相互垂直的轴心，在三个相 互垂直
2、的平面上进行的运动。互垂直的平面上进行的运动。 n n 环绕额状轴在矢状面上的运动环绕额状轴在矢状面上的运动 n n 环绕矢状轴在额面上的运动环绕矢状轴在额面上的运动 n n 环绕垂直轴在横面（水平面）上环绕垂直轴在横面（水平面）上 的运动的运动 n n 凡具有两个或两个以上自由度的凡具有两个或两个以上自由度的 关节都可以作绕环运动关节都可以作绕环运动 人体的额面（冠状面或纵面）人体的额面（冠状面或纵面） 矢状面和横面（水平面）矢状面和横面（水平面） 单轴关节：单轴关节： n n 只有一个自由度，即只能绕一个只有一个自由度，即只能绕一个 运动轴在一个平面上运动运动轴在一个平面上运动 n n 滑
3、车关节，如指间关节、肱尺滑车关节，如指间关节、肱尺 关节等均只能沿额状轴在矢状面关节等均只能沿额状轴在矢状面 上作屈伸运动。上作屈伸运动。 n n 车轴关节（圆柱关节），车轴关节（圆柱关节）， 如如 近、远侧桡尺关节，只能绕垂直近、远侧桡尺关节，只能绕垂直 轴在水平面上作旋前旋后运动。轴在水平面上作旋前旋后运动。 双轴关节：双轴关节： n n 两个自由度，可以围绕两个互为两个自由度，可以围绕两个互为 垂直的运动轴在两个平面上运动垂直的运动轴在两个平面上运动 。 n n 椭圆关节椭圆关节 ，如桡腕关节，可在，如桡腕关节，可在 额状轴和矢状轴上作屈伸、收展额状轴和矢状轴上作屈伸、收展 、内收运动。
4、、内收运动。 n n 鞍状关节，如拇指腕掌关节，鞍状关节，如拇指腕掌关节， 可作屈伸及收展运动。可作屈伸及收展运动。 三轴关节或称多轴关节：三轴关节或称多轴关节： n n 此类关节有三个自由度，即在三个相此类关节有三个自由度，即在三个相 互垂直的运动轴上可作屈伸、收展、互垂直的运动轴上可作屈伸、收展、 旋转等多方向的运动。旋转等多方向的运动。 n n 球窝关节，如肩关节。球窝关节，如肩关节。 n n 杵臼关节，如髋关节。杵臼关节，如髋关节。 n n 平面关节，如肩锁关节、腕骨和跗平面关节，如肩锁关节、腕骨和跗 骨间诸关节。骨间诸关节。 n n 这些关节由于关节面曲度小，可视为球面无穷大，所以归
5、为多轴这些关节由于关节面曲度小，可视为球面无穷大，所以归为多轴 关节。但这些关节因两关节面大小基本一致，关节囊与关节韧带关节。但这些关节因两关节面大小基本一致，关节囊与关节韧带 坚实紧张，活动度小。坚实紧张，活动度小。 关节的活动度和稳定性关节的活动度和稳定性 n n 关节的功能取决于其活动度（关节的功能取决于其活动度（ range of motion,ROMrange of motion,ROM或柔韧性或柔韧性 flexibilityflexibility）和稳定性（）和稳定性（stabilitystability） n n 一般情况下，稳定性大的关节活一般情况下，稳定性大的关节活 动度小。
6、上肢关节有较大的活动动度小。上肢关节有较大的活动 度，而下肢关节有较大的稳定性度，而下肢关节有较大的稳定性 。 影响关节活动度和稳定性因素影响关节活动度和稳定性因素 n n 构成关节两个关节面的弧度之构成关节两个关节面的弧度之 差。差别大时活动度大，稳定性差。差别大时活动度大，稳定性 低；差别小时则相反。低；差别小时则相反。 n n 以肩关节与髋关节作比较：肩胛盂的弧面几乎呈垂直以肩关节与髋关节作比较：肩胛盂的弧面几乎呈垂直 （近（近180180），而肱骨头则呈半球状（），而肱骨头则呈半球状（350350）其弧度）其弧度 差大，因此活动度大；反之，髋关节的髋臼和股骨头差大，因此活动度大；反之，
7、髋关节的髋臼和股骨头 的弧度基本吻合，因此髋关节的活动范围就较肩关节的弧度基本吻合，因此髋关节的活动范围就较肩关节 明显为小。明显为小。 n n 肱尺关节的肱骨滑车面弧度约肱尺关节的肱骨滑车面弧度约320320，与之相对的尺骨，与之相对的尺骨 关节滑车面弧度约关节滑车面弧度约180180，两者相差，两者相差140140，这就决定，这就决定 了肘屈伸活动范围为了肘屈伸活动范围为140140左右。左右。 影响关节活动度和稳定性因素影响关节活动度和稳定性因素 n n 关节囊的厚薄与松紧度。关节囊的厚薄与松紧度。 n n 关节韧带的强弱与多少。关节韧带的强弱与多少。 n n 关节周围肌群的强弱与伸展性
8、关节周围肌群的强弱与伸展性 。 n n 一般来说，骨骼和韧带对关节的一般来说，骨骼和韧带对关节的 静态稳定起主要作用，肌肉拉力静态稳定起主要作用，肌肉拉力 则对动态稳定起主要作用。则对动态稳定起主要作用。 开链和闭链开链和闭链 n n 人们通常将一侧上下肢视为一条长链人们通常将一侧上下肢视为一条长链 ，每个关节均为链扣。如远端游离即，每个关节均为链扣。如远端游离即 为开链，此时可任意活动某一单独关为开链，此时可任意活动某一单独关 节或同时活动若干关节。反之，远端节或同时活动若干关节。反之，远端 闭合，如接触地面、墙面或桌面，或闭合，如接触地面、墙面或桌面，或 两手相握，即可称之为闭链。此时所两
9、手相握，即可称之为闭链。此时所 能做的肢体运动只能是多关节协调活能做的肢体运动只能是多关节协调活 动。如蹲站时必须同时活动髋、膝、动。如蹲站时必须同时活动髋、膝、 踝关节，不可能作单一关节的活动；踝关节，不可能作单一关节的活动； 两上肢撑地作俯卧撑运动时，也只能两上肢撑地作俯卧撑运动时，也只能 同时活动腕、肘、和肩关节，而不可同时活动腕、肘、和肩关节，而不可 能单独活动单一关节。能单独活动单一关节。 应用应用 n n 在康复治疗尤其是神经疾病后康在康复治疗尤其是神经疾病后康 复治疗中，可以根据需要选择训复治疗中，可以根据需要选择训 练较强的肌群、关节来带动较弱练较强的肌群、关节来带动较弱 的肌
10、群关节而进行开、闭链运动的肌群关节而进行开、闭链运动 。对于关节粘连患者既可以选择。对于关节粘连患者既可以选择 开链活动以专一活动该关节，也开链活动以专一活动该关节，也 可以采用闭链运动使其他关节带可以采用闭链运动使其他关节带 动该关节的活动。动该关节的活动。 肌肉的生物力学肌肉的生物力学 n n 肌肉活动主要以肌力和肌张力来肌肉活动主要以肌力和肌张力来 表现其力学特性。表现其力学特性。 影响肌力的影响肌力的4 4个因素个因素 n n 1 1、肌肉的横断面、肌肉的横断面 n n 由于肌肉由肌纤维组成，每条肌纤维由于肌肉由肌纤维组成，每条肌纤维 的横断面称为肌肉的生理横断面。的横断面称为肌肉的生
11、理横断面。 n n 单位生理横断面所能产生的最大肌力单位生理横断面所能产生的最大肌力 称为绝对肌力。称为绝对肌力。 n n 在研究离体肌肉时，把每根垂直横切在研究离体肌肉时，把每根垂直横切 的肌纤维切面加起来，再将总和乘以的肌纤维切面加起来，再将总和乘以 肌肉的平均厚度，就得到生理横断面肌肉的平均厚度，就得到生理横断面 。 影响肌力的影响肌力的4 4个因素个因素 n n 2 2、肌肉的初长度即肌肉收缩前的长、肌肉的初长度即肌肉收缩前的长 度。度。 n n 因为肌肉是弹性物质，故在生理限度因为肌肉是弹性物质，故在生理限度 内肌肉在收缩前被牵拉至适宜的长度内肌肉在收缩前被牵拉至适宜的长度 则收缩时
12、的肌力较大。则收缩时的肌力较大。 n n 当肌肉被牵拉至静息长度的当肌肉被牵拉至静息长度的1.21.2倍时，倍时， 肌力最大。例如在投掷铅球时，必须肌力最大。例如在投掷铅球时，必须 充分屈曲肘关节，以尽可能牵张肱三充分屈曲肘关节，以尽可能牵张肱三 头肌，然后利用肱三头肌急剧收缩时头肌，然后利用肱三头肌急剧收缩时 的力量将铅球抛出。的力量将铅球抛出。 影响肌力的影响肌力的4 4个因素个因素 n n 3 3、肌肉的募集。、肌肉的募集。 n n 同时投入收缩的运动单位数量越同时投入收缩的运动单位数量越 多，肌力也越大，称为肌肉的募多，肌力也越大，称为肌肉的募 集（集（recruitrecruit）。
13、）。 n n 肌肉募集受中枢神经系统功能状肌肉募集受中枢神经系统功能状 态的影响，当运动神经发出的冲态的影响，当运动神经发出的冲 动强度大时，动员的运动单位就动强度大时，动员的运动单位就 多；当运动神经冲动的频率高时多；当运动神经冲动的频率高时 ，激活的运动单位也多。，激活的运动单位也多。 影响肌力的影响肌力的4 4个因素个因素 n n 4 4、肌纤维走向与肌腱长轴的关系。、肌纤维走向与肌腱长轴的关系。 n n 一般肌纤维走向与肌腱长轴相一致，一般肌纤维走向与肌腱长轴相一致， 但也有不一致的。如在一些较大的肌但也有不一致的。如在一些较大的肌 肉中，部分肌纤维与肌腱形成一定的肉中，部分肌纤维与肌
14、腱形成一定的 角度成羽状连结。这种羽状连结的肌角度成羽状连结。这种羽状连结的肌 纤维越多，成角也越大，肌肉越粗，纤维越多，成角也越大，肌肉越粗， 能产生较多的力。如腓肠肌或其他快能产生较多的力。如腓肠肌或其他快 肌，具有较强的收缩力。而比目鱼肌肌，具有较强的收缩力。而比目鱼肌 等慢肌，肌纤维与肌腱的连结很少成等慢肌，肌纤维与肌腱的连结很少成 角，故具有较高的持续等长收缩力。角，故具有较高的持续等长收缩力。 肌肉的收缩形式肌肉的收缩形式- -等张收缩等张收缩 (isotonic contraction)(isotonic contraction)： n n 肌力大于阻力时产生的加速度运动和肌力大
15、于阻力时产生的加速度运动和 小于阻力时产生的减速度运动。运动小于阻力时产生的减速度运动。运动 时肌张力大恒定，故称等张收缩。时肌张力大恒定，故称等张收缩。 n n 因引起明显的关节运动，故也称动力因引起明显的关节运动，故也称动力 收缩收缩(dynamic contraction)(dynamic contraction)。 n n 所谓所谓“ “等张收缩等张收缩” ”时肌张力并不恒定，时肌张力并不恒定， 因根据等张收缩时肌纤维长度改变不因根据等张收缩时肌纤维长度改变不 同分为向心与离心收缩。同分为向心与离心收缩。 等张收缩等张收缩 n n 向心收缩向心收缩(concentric contrac
16、tion) (concentric contraction) 肌肌 肉收缩时，当肌肉的支点和起点互相肉收缩时，当肌肉的支点和起点互相 靠近时，称为向心收缩，如上楼梯时靠近时，称为向心收缩，如上楼梯时 股四头肌的缩短收缩。股四头肌的缩短收缩。 n n 离心收缩离心收缩(eccentric contraction) (eccentric contraction) 肌肌 肉收缩时肌力低于阻力，使原先缩短肉收缩时肌力低于阻力，使原先缩短 的肌肉被动延长，则称为离心收缩或的肌肉被动延长，则称为离心收缩或 延长收缩，如下楼梯时股四头肌的延延长收缩，如下楼梯时股四头肌的延 长收缩。现已知过多离心收缩可以造长
17、收缩。现已知过多离心收缩可以造 成肌肉酸痛。其训练作用则意见不一成肌肉酸痛。其训练作用则意见不一 。 肌肉的收缩形式肌肉的收缩形式- -等长收缩等长收缩 (isometric contraction)(isometric contraction) n n 当肌肉收缩力与阻力相等时，肌肉长当肌肉收缩力与阻力相等时，肌肉长 度不变，也不引起关节运动，称等长度不变，也不引起关节运动，称等长 收缩或静力收缩，如半蹲位时的股四收缩或静力收缩，如半蹲位时的股四 头肌收缩，此时肌张力恒定。在对抗头肌收缩，此时肌张力恒定。在对抗 固定物件而等长收缩时，肌肉的张力固定物件而等长收缩时，肌肉的张力 视主观用力程度
18、而定。视主观用力程度而定。 n n 在日常生活中，在日常生活中， 以上几种收缩形式肌以上几种收缩形式肌 肉收缩时常结合运用，且均可用于肌肉收缩时常结合运用，且均可用于肌 力训练。力训练。 肌肉的协同肌肉的协同 n n 肢体的每一动作都需要多组肌肉肢体的每一动作都需要多组肌肉 合作才能完成。合作才能完成。 n n 原动肌原动肌(agonist)(agonist) n n 拮抗肌拮抗肌(antagonist)(antagonist) n n 固定肌（固定肌（fixatorfixator） n n 中和肌（中和肌（neutralizatorneutralizator） 原动肌原动肌(agonist)
19、(agonist)： n n 直接完成动作的肌群称为原动肌直接完成动作的肌群称为原动肌 ，其中起主要作用者称主动肌，其中起主要作用者称主动肌， 协助完成动作或仅在动作的某一协助完成动作或仅在动作的某一 阶段起作用者称副动肌。阶段起作用者称副动肌。 n n 例如在屈肘运动中起作用的肌肉有肱例如在屈肘运动中起作用的肌肉有肱 二头肌、肱肌、肱桡肌和旋前圆肌。二头肌、肱肌、肱桡肌和旋前圆肌。 其中起主要作用的是肱二头肌和肱肌其中起主要作用的是肱二头肌和肱肌 ，称主动肌；其余称副动肌。，称主动肌；其余称副动肌。 拮抗肌拮抗肌(antagonist)(antagonist)： n n 与原动肌作用相反的肌
20、群称拮抗与原动肌作用相反的肌群称拮抗 肌。当原动肌收缩时，拮抗肌应肌。当原动肌收缩时，拮抗肌应 协调地放松或作适当的离心收缩协调地放松或作适当的离心收缩 ，以保持关节活动的稳定性及增，以保持关节活动的稳定性及增 加动作的精确性，并能防止关节加动作的精确性，并能防止关节 损伤。损伤。 n n 如在屈肘动作中，肱三头肌和肘肌即如在屈肘动作中，肱三头肌和肘肌即 是肱二头肌和肱肌的拮抗肌。是肱二头肌和肱肌的拮抗肌。 固定肌（固定肌（fixatorfixator）：）： n n 为了发挥原动肌对肢体运动的动力作为了发挥原动肌对肢体运动的动力作 用，必须将肌肉相对固定的一端（定用，必须将肌肉相对固定的一端
21、（定 点）所附着的骨骼或更近的一连串骨点）所附着的骨骼或更近的一连串骨 骼充分固定。参加这种固定作用的肌骼充分固定。参加这种固定作用的肌 群，通称为固定肌。群，通称为固定肌。 n n 例如在上臂体侧下垂的屈肘位作腕关例如在上臂体侧下垂的屈肘位作腕关 节屈伸负重活动时，必须固定肩、肘节屈伸负重活动时，必须固定肩、肘 关节，这时起固定肩、肘关节的肌群关节，这时起固定肩、肘关节的肌群 均称为固定肌。均称为固定肌。 中和肌（中和肌（neutralizatorneutralizator）：）： n n 其作用为抵消原动肌收缩时所产生的其作用为抵消原动肌收缩时所产生的 一部分不需要的动作。一部分不需要的动
22、作。 n n 例如作扩胸运动时，斜方肌和菱形肌都是原例如作扩胸运动时，斜方肌和菱形肌都是原 动肌。斜方肌收缩除使肩外展扩胸外，还可动肌。斜方肌收缩除使肩外展扩胸外，还可 使肩胛骨下角外旋；菱形肌收缩使肩胛骨移使肩胛骨下角外旋；菱形肌收缩使肩胛骨移 向脊柱以产生扩胸效应的同时，可产生肩胛向脊柱以产生扩胸效应的同时，可产生肩胛 骨下角的内旋。这种肩胛骨下角的内外旋常骨下角的内旋。这种肩胛骨下角的内外旋常 可削弱扩胸效应。但两肌同时收缩时所产生可削弱扩胸效应。但两肌同时收缩时所产生 的无效动作可相互抵消，因此又互为中和肌的无效动作可相互抵消，因此又互为中和肌 。 相互作用相互作用 n n 副动肌、固
23、定肌和中和肌通常统副动肌、固定肌和中和肌通常统 称为协调肌（称为协调肌（synergistsynergist）。肌肉）。肌肉 的协作关系随着动作的改变而变的协作关系随着动作的改变而变 化，如作用于腕关节的桡侧腕伸化，如作用于腕关节的桡侧腕伸 肌、尺侧腕伸肌、桡侧腕屈肌和肌、尺侧腕伸肌、桡侧腕屈肌和 尺侧腕屈肌。在作伸腕动作时，尺侧腕屈肌。在作伸腕动作时， 桡侧腕伸肌和尺侧腕伸肌为原动桡侧腕伸肌和尺侧腕伸肌为原动 肌，而桡、尺侧腕屈肌为拮抗肌肌，而桡、尺侧腕屈肌为拮抗肌 。 相互作用相互作用 n n 桡侧腕伸肌和尺侧腕伸肌同时收缩，桡侧腕伸肌和尺侧腕伸肌同时收缩， 使腕向桡侧和尺侧屈曲的作用相互抵使腕向桡侧和尺侧屈曲的作用相互抵 消，因此又互为中和肌。在向桡侧屈消，因此又互为中和肌。在向桡侧屈 曲腕关节时，桡侧腕伸肌和桡侧腕屈曲腕关节时，桡侧腕伸肌和桡侧腕屈 肌同为原动肌，尺侧腕伸肌和尺侧腕肌同为原动肌，尺侧腕伸肌和尺侧腕 屈肌则为拮抗肌。桡侧腕伸肌和桡侧屈肌则为拮抗肌。桡侧腕伸肌和桡侧 腕屈肌同时收缩使腕伸、屈的作用相腕屈肌同时收缩使腕伸、屈的作用相 互抵消，因而又互为中和肌。此时固互抵消，因而又互为中和肌。此时固 定肘关节的肌群即为固定肌。定肘关节的肌群即为固定肌。
