生物力學(xué)分析市公開課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

1、康復(fù)生物力學(xué)與生理學(xué)基礎(chǔ)南京醫(yī)科大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)系Dept of Rehabilitation Medicine of Nanjing Medical University 第1頁內(nèi)容生物力學(xué)：應(yīng)用力學(xué)原理分析人體運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)生理學(xué)：研究運(yùn)動(dòng)中人體主要系統(tǒng)和臟器功效生理效應(yīng)規(guī)律第2頁運(yùn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)：研究物體間相互作用力與物體發(fā)生位移間關(guān)系物理學(xué)分支內(nèi)力外力第3頁運(yùn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)人體杠桿：支點(diǎn)，力點(diǎn)、阻力點(diǎn)平衡杠桿省力杠桿速度杠桿第4頁第5頁第6頁第7頁運(yùn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)費(fèi)勁杠桿在康復(fù)治療中作用訓(xùn)練肌力，經(jīng)過調(diào)整阻力臂距離，增加或降低負(fù)荷重量：例：股四頭肌漸進(jìn)抗阻取得速度，可經(jīng)過增加阻力臂，降低動(dòng)力臂進(jìn)行，

2、雖費(fèi)勁，但力點(diǎn)稍移動(dòng)，即可加大阻力點(diǎn)移動(dòng)速度和范圍。第8頁運(yùn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)省力杠桿在康復(fù)中作用可負(fù)較大重量加強(qiáng)肌肉保護(hù)） 第9頁運(yùn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)平面矢狀面額狀面水平面運(yùn)動(dòng)軸矢狀軸額狀軸垂直軸第10頁第11頁運(yùn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)關(guān)節(jié)力學(xué)單軸關(guān)節(jié)：滑車關(guān)節(jié)（指間、膝關(guān)節(jié)）圓柱關(guān)節(jié)（尺橈關(guān)節(jié)雙軸關(guān)節(jié)：橢圓關(guān)節(jié)（腕、掌指關(guān)節(jié)）鞍狀關(guān)節(jié)（踝關(guān)節(jié)）三軸關(guān)節(jié)：球窩關(guān)節(jié)（肩、髖）平面關(guān)節(jié)（肩鎖關(guān)節(jié)）第12頁第13頁運(yùn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)關(guān)節(jié)穩(wěn)定性和靈活性上肢以精細(xì)活動(dòng)為主，靈活性好而穩(wěn)定性相對(duì)較差下肢支撐體重，要求穩(wěn)定性好而靈活性較差 第14頁運(yùn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)關(guān)節(jié)穩(wěn)定性和靈活性影響原因組成關(guān)節(jié)兩個(gè)關(guān)節(jié)面大小兩個(gè)關(guān)節(jié)面一樣大小穩(wěn)定性好兩

3、個(gè)關(guān)節(jié)面相差大靈活性好關(guān)節(jié)囊厚薄與松緊度關(guān)節(jié)韌帶強(qiáng)弱與數(shù)量關(guān)節(jié)周圍肌肉強(qiáng)弱第15頁第16頁第17頁第18頁運(yùn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)肌肉力學(xué)特征肌肉理化特征興奮性和收縮性-肌肉收縮產(chǎn)生肌力伸展性和彈性-肌肉及腱組織拉長與縮短決定肌力大小原因：運(yùn)動(dòng)單位募集程度肌肉橫截面肌肉收縮前初長度肌肉作功時(shí)力臂長度 （杠桿效應(yīng)）肌纖維走向與肌腱長軸關(guān)系第19頁第20頁纖維組織力學(xué)特征粘彈性非線性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系：蠕變creep：維持恒定載荷下，纖維組織遲緩連續(xù)延長應(yīng)力松弛stress relaxation：維持長度不變，纖維組織內(nèi)因牽伸而提升張力逐步下降；彈性延伸：在去除應(yīng)力后纖維組織回縮。塑性延伸：在去除應(yīng)力后纖維組織持

4、久性延長。第21頁二、運(yùn)動(dòng)生理學(xué)第22頁運(yùn)動(dòng)與骨骼肌運(yùn)動(dòng)單位（motor unit ） 由一個(gè)a 運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元和它全部神經(jīng)末梢所支配骨骼肌纖維，這些肌纖維都有相同生化和生理特征，完成相同功效活動(dòng)，作為神經(jīng)肌肉活動(dòng)基本功效單位。一個(gè)運(yùn)動(dòng)單位包含肌纖維數(shù)目改變很大（幾條到數(shù)千條），全部肌纖維都最少受一個(gè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元支配。第23頁第24頁運(yùn)動(dòng)與骨骼肌骨骼肌組成骨骼肌細(xì)胞-肌膜、肌漿和肌原纖維組成肌原纖維-粗絲：肌球蛋白細(xì)絲：肌動(dòng)蛋白、原肌球蛋白、肌鈣蛋白第25頁第26頁運(yùn)動(dòng)與骨骼肌骨骼肌分型慢肌纖維（I型）： 紅肌纖維，遲緩氧化型肌纖維（SO）快肌纖維（IIa，IIb型）：IIa型：介與上2類之間，快速

5、氧化-糖元分解型纖維（FOG）。IIb型：白肌纖維，快速糖元分解型肌纖維（FG）。第27頁三種不一樣功效肌纖維特征I(SO)IIa (FOG)IIb(FG)形態(tài)特征肌纖維大小肌漿網(wǎng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元相對(duì)肌纖維數(shù)量/運(yùn)動(dòng)單位毛細(xì)血管（最大血流量）肌肉顏色小不發(fā)達(dá)細(xì)少多紅最大發(fā)達(dá)粗中等中等紅大發(fā)達(dá)粗多少白生理特征收縮速度肌漿網(wǎng)吸收Ca25能力肌張力耐疲勞力發(fā)揮效率動(dòng)員閾值神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)速度能量供給形式慢低低低高低慢氧化磷酸化快高高中等低高快氧化磷酸化快高高高低高快糖哮解代謝特征線粒體線粒體有氧能力糖原貯備肌球蛋白ATP酶線粒體無氧代謝能力多高多少低多中等多多中等少低少多高第28頁運(yùn)動(dòng)與骨骼肌肌肉收縮基本形式

6、等長收縮等張收縮：等張縮短等張延伸等速收縮第29頁運(yùn)動(dòng)與骨骼肌肌肉收縮力量：肌力：指肌肉受神經(jīng)興奮后收縮時(shí)產(chǎn)生力量和張力。例：一次性舉重耐力：指肌肉收縮時(shí)所能維持時(shí)間和重復(fù)收縮能力（即肌力所能維持時(shí)間）。第30頁不一樣運(yùn)動(dòng)形式對(duì)骨骼肌影響第31頁運(yùn)動(dòng)與骨骼肌肌肉活動(dòng)時(shí)相互作用原動(dòng)?。╝gonist）：直接完成動(dòng)作肌群拮抗肌（antagodist）：與原動(dòng)肌作用相反肌群 固定?。╢ixator）：參加臨近關(guān)節(jié)固定肌群，以確保原動(dòng)肌活動(dòng)中和?。╪eutralizator）：為抵消原動(dòng)肌收縮時(shí)所產(chǎn)生一部分不需要?jiǎng)幼鞯?2頁運(yùn)動(dòng)對(duì)心血管影響肌肉血流自動(dòng)調(diào)整運(yùn)動(dòng)中為滿足運(yùn)動(dòng)肌代謝需要，身體血流重新分布，

7、運(yùn)動(dòng)中支配四肢肌肉血管擴(kuò)張，其它臟器血管收縮，血流量均降低，以確保主要臟器和肌肉血供。第33頁運(yùn)動(dòng)對(duì)心血管影響神經(jīng)性調(diào)整：交感神經(jīng)張力增加，迷走神經(jīng)張力下降，產(chǎn)生循環(huán)效應(yīng)：心收縮力增強(qiáng)心率增加，每搏量增加，心輸出量增加靜脈血回流增加第34頁運(yùn)動(dòng)對(duì)呼吸系統(tǒng)影響運(yùn)動(dòng)中攝氧量改變第35頁氧虧（O2 deficit）氧債（O2 debt）第36頁準(zhǔn)備活動(dòng)（warm-up）放松活動(dòng)（cool-down）第37頁最大吸氧量（ VO2max ）最大吸氧量平臺(tái)VO2max是指在遞增運(yùn)動(dòng)中，VO2出現(xiàn)平臺(tái)，不隨運(yùn)動(dòng)負(fù)荷遞增而增加 。第38頁第39頁心輸出量氣體交換O2運(yùn)輸氧利用動(dòng)靜氧差第40頁運(yùn)動(dòng)對(duì)代謝影響大強(qiáng)度，力量性運(yùn)動(dòng)，短時(shí)間運(yùn)動(dòng)或一些大運(yùn)動(dòng)早期（百米沖刺，舉重等）能量起源是經(jīng)過無氧代謝供給。無氧代謝肌組織直接利用其本身貯備能量（ATP水平及磷酸肌酸反應(yīng)）及糖無氧酵解過程中產(chǎn)生ATP供能，這一過程稱無氧代謝。 中、小強(qiáng)度，長時(shí)間運(yùn)動(dòng)（馬拉松，萬米以上）能量起源主要是能過有