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第二章康复医学相关基础康复医学相关基础•人体运动学•骨骼运动学•关节运动学•动力学•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•运动的生理效应•制动对机体的影响•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3骨骼运动学•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，稳定关节•关节表面的基本运动滚动、滑动和转动动力学•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5内力内力外力外力人体的力学杠杆•第一类杠杆支点位于力点与阻力点之•平衡杠杆•第二类杠杆阻力点位于力点和支点之间•省力杠杆•第三类杠杆力点位于阻力点和支点之间•速度杠杆6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9•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。应力对骨生长的作用•骨骼力学特性的决定因素由其物质组成、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•机械应力对骨组织是有效的刺激•刺激结果骨在需要应力的部位生长，在不需要的部位吸收•制动或活动减少骨缺乏应力刺激而出现骨膜下骨质的吸收，骨的强度降低13关节软骨生物力学•关节软骨•组成活动关节面的有弹性的负重组织•作用：减小关节面反复滑动中的摩擦润滑、耐磨吸收机械震荡传导负荷至软骨下骨•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•它是一种血浆透析液•关节润滑的两种基本形式•液膜润滑、边界润滑14关节软骨生物力学•活动关节软骨•作用：承担关节活动时产生的压力和张力•抗压成分：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15肌肉的生物力学•肌肉收缩形式等张收缩、等长收缩和等速收缩16等张收缩（isotoniccontraction）等长收缩（isometriccontraction）等速收缩（isokineticcontraction）肌肉收缩时，整个肌纤维的长度发生改变张力基本不变可产生关节的运动收缩时，整个肌纤维的长度基本不变所做功表现为肌张力不产生关节的运动增高收缩时产生的张力可变关节的运动速度是不变的运动形式•力量训练•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•肌肉横截面积增加•耐力训练•结果是肌肉产生适应性变化•主要是肌肉能量供应的改变•爆发力训练（又称无氧训练）•持续数秒至2分钟的高强度训练•主要依赖于无氧代谢途径供能171．运动时心血管系统的反应骨骼肌收缩耗氧量明显增加心血管系统对此作出反应提高心输出量目的增加血液供应满足肌肉组织的氧耗同时运走过多的代谢产物否则肌肉运动就不可能持久。（一）运动对心血管系统的影响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。训练有素者的心血管机能动员快、潜力大、恢复快，运动开始后能迅速动员心血管系统功能以适应运动的需要，运动后恢复期短。（二）运动对呼吸系统的影响运动可增加呼吸容量，改善o2的吸入和co2的排出。改善肺组织的弹性和顺应性（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和舒张动作。运动对骨骼肌类型的影响低强度运动显著消耗Ⅰ型纤维内的糖原，而对Ⅱ型纤维内的糖原影响甚微；高强度的运动消耗Ⅰ型和Ⅱ型纤维内的糖原，尤以后者更为明显。（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加压和牵伸，站立位的重力使关节骨受压，肌腱的作用在于牵伸。这两种力直接影响关节的形态和密度。（五）运动对骨代谢的影响1、运动对骨密度的影响骨骼的密度与形态取决于施加在骨上的力，运动可增加力，可刺激骨生长、骨量增加。2、运动对雌激素的影响运动使绝经后的妇女雌激素水平轻度增加，从而增加骨钙含量。（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正面效应。（七）运动对脂代谢的影响运动时加强脂肪酸的氧化，可提高脂蛋白酶的活性，可提高葡萄糖的利用度，改善脂代谢。（八）运动对中枢神经系统的影响运动是中枢神经最有效的刺激形式，可以提高神经活动的兴奋性、灵活性和反应性。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：1.卧床休息；2.局部固定（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29制动是临床医学和康复医学最常用的保护性治疗措施，目的是减少体力消耗或脏器功能损害，稳定病情，帮助疾病恢复。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。“有病均应休息”是临床上十分常见的认识误区。（一）制动对心血管系统的影响①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%。患者在直立位时每搏量减少更为显著。引起体位性低血压，运动耐力减低。②心率增加：与血容量下降，每搏量下降、自主神经功能失调有关。③血流减慢：卧床后除冠状动脉血流速度基本不变外，其余各动脉血流速度均降低。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④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。最常见的是深静脉血栓。（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（三）制动对骨骼肌的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。（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（五）制动对韧带和关节的影响可导致关节挛缩、关节退变（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（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。（八）制动对泌尿系统的影响引起尿潴留、尿路感染、尿石症等。（九）制动对皮肤系统的影响引起压疮、皮肤水肿等。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、骨质疏松心血管系统直立性低血压、心血管功能减退、血浆容积减少、血栓栓塞性现象出现皮肤及皮下组织压疮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，横膈活动减弱、坠积性肺炎消化系统便秘、食欲减退神经系统情绪低下、抑郁、焦虑、定向力下降、反应迟钝泌尿系统尿路结石形成、尿路感染代谢负氮平衡，负钙平衡，负硫、负磷平衡激素障碍甲状旁腺激素生成增加，雄激素、精子生成减少康复医学相关基础---大脑的可塑性概念•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44神经损伤反应•无论是中枢神经系统还是外周神经系统，其神经轴突损伤后都发生以下反应：•受损轴突的近、远侧端肿胀•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•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。•血-脑或血-神经屏障不同程度破坏，引起炎症、免疫反应45大脑损伤•损伤区域的神经组织直接受损•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的改变细胞膜内外的离子交换，Ca2+大量进入细胞内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46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、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，存在着不同于再生的其它恢复机制47大脑的可塑性•各种可塑性变化既可在神经发育期出现，也可在成年期和老年期出现一、非病理情况大脑的可塑性二、损伤后大脑的可塑性48非病理情况大脑的可塑性•功能形成与代偿•时期•环境因素49功能形成与代偿•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经元和突触的各种代偿性改变•胎教、早期的启蒙教育•音乐、钢琴、舞蹈、杂技、英语50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51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52二、大脑损伤后的可塑性53大脑可塑性的分类•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54•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55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可逐步恢复，说明大脑皮层具有重组(reorganization)能力。56功能的可塑性•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57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化的过程•脑卒中后功能重组可以分成四个阶段：•第一阶段•即脑卒中后的即刻改变，整个神经网络都处于一种抑制状态.•第二阶段•主要是未受损半球的增量调节和过度活动58功能重组阶段•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•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，应采用不同的康复措施以促进脑功能的重组和运动功能的恢复59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60运动与功能重组•脑卒中患者康复训练时，不应只注重训练患侧肢体，应同时对健侧和患侧肢体进行训练，通过双手完成一些协调性的动作，使患肢的动作功能在健侧肢体的帮助下得到训练，运动功能得到恢复。6162六年级军训总结：风雨后的彩虹_六年级军训汇总经过五天的军训，同学们都有了很大的变化，变得有纪律，团结有爱了。刚踏进紫帽山，我们总是说个不停，叽叽喳喳。吃午饭了，我和同学谈得津津有味。突然，教官一声吼：“安静！”那声音如同虎吼龙啸。可过了几分钟，我们又一个个忘记了教官的提醒，打开了话匣子，吃饭时嘴巴动个不停，唾液满天飞。现在就算教官没有提醒，就算旁边没有老师，我们也总能安安静静地做自己的事。下午第一次军训，同学们有的争先恐后地向场地冲；有的慢悠悠地走，东张西望；还有的待在宿舍里舍不得出来。站到了自己的位子上，就在那儿说话聊天。还有站军姿啊，那可真是奇丑无比，有的同学队伍排得歪七扭八；有的同学脑袋都要与地面相连了……结果大家一齐被教官罚在太阳底下蹲了