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正常人体运动学概论内容提要一、关节的运动方式二、肌肉的运动生理和神经支配三、有关的反射与反应一、关节的运动方式不动关节关节类型少动关节活动关节单轴运动：合页关节，指间关节运动轴双轴运动：鞍状关节，腕关节、掌指关节三轴运动：杵臼关节，肩肱关节运动轴和运动平面运动链运动链：人体若干环节借助关节使之按一定顺序衔接起来，称运动链。在人体上,上肢由肩带、上臂、肘关节、前臂、腕关节、手等形成上肢运动链；下肢由髋关节、大腿、膝关节、小腿、踝关节、足等等形成下肢运动链。开链运动与闭链运动开链运动：指肢体近端固定而远端关节活动的运动，如步行时的摆动相。开链的运动特点是各关节链有其特定的运动范围，远端的运动范围大于近端，速度也快于近端。在强化肌力的训练中，肌肉爆发力的训练应选择开链运动训练。闭链运动：指肢体远端固定而近端关节活动的运动，如步行时的支撑相。闭链实际上是将开链的旋转运动转换成线性运动，因此运动时不增加关节的切力，可以增加保护作用，更接近于功能性康复，对于某些疾患如前十字韧带(ACL)重建或松弛的关节，更可以提供早期、安全、有效的康复手段。开链练习与闭链练习区别运动链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练较强的肌群、关节来带动较弱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动该关节的活动。影响关节活动幅度的主要因素影响ROM的主要因素如下：1、关节结构是否正常，如骨质增生、骨性强直、关节囊及韧带挛缩等均影响ROM。2、原动肌力是否正常，如肌力弱或断裂均影响ROM。3、对抗肌是否充分放松，如发生痉挛、挛缩均影响ROM。4、关节疼痛、肿胀等原因。二、肌肉的运动生理和神经支配1、肌纤维的构造和类型肌肉是由许多肌纤维组成的，每个细胞是一个独立的功能结构单位，接受神经末梢支配肌纤维的主要机能：收缩肌纤维的数目在新生儿期以后就不再增加，肌肉在生长和锻炼后的增大变粗，只是由于各个肌纤维的增大。肌肉几乎不具备再生能力。肌肉大量损伤后，将被结缔组织和脂肪代替。肌纤维的构造和类型粗肌丝：肌球蛋白肌纤维肌原纤维肌丝细肌丝：肌动蛋白肌纤维的构造和类型骨骼肌纤维分两类，红肌纤维和白肌纤维，两种肌纤维在组织化学和功能方面都不相同。红纤维：也称为慢肌，对刺激产生较缓慢的收缩反应。红肌有较丰富的血液供应，因而能够承受长时间的连续活动。白纤维：也称为快肌，对刺激产生快速的收缩反应。白肌能在短时间内爆发巨大的张力，但随后很快陷人疲劳。红肌和白肌具有不同的神经支配。肌纤维的构造和类型运动单位：一个前角细胞，它的轴突和轴突分支，以及它们所支配的肌纤维群，合起来称为运动单位。小肌肉中，一个运动单位只含有很少几个肌纤维，如：眼外肌有6－12条；大肌肉中，一个运动单位所含的肌纤维可达数百条，如臀肌则可高达150－l600条。运动单位是肌肉收缩的最小单位，一块肌肉收缩时，并非全部运动单位起作用，可仅仅有部分运动单位发挥作用。肢体不运动时，每块肌肉也有少数运动单位轮流收缩，使肌肉处于一种轻度持续收缩状态，保持一定肌张力，不产生动作，维持躯体姿式。肌梭肌梭是由数条梭内肌纤维组成的细长结构，有自己的神经和血管供应，整个结构包有一结缔组织鞘膜，此鞘膜又连于肌肉两端的肌腱。肌梭主要是一种感受结构，对肌肉的张力起反应，慢肌较快肌含有更多的肌梭。肌梭的感受器对牵拉敏感，此牵拉可能是外力对梭内肌纤维的被动牵拉，也可能是梭内肌纤维的主动收缩牵拉。由此产生的传人冲动对于脊髓的牵张反射很重要，对于控制运动，维持姿势和肌张力等复杂的中枢调节机制也很重要。肌肉的收缩肌肉收缩有两种表现形式：等张收缩：是在肌肉收缩时肌长度短缩，产生关节的活动，但肌张力基本保持不变。等张缩短，或称向心性收缩，即当肌肉收缩时肌肉起止点的两端短缩接近。等张收缩等张延伸，或称离心性收缩，肌肉收缩时，肌肉起止点的两端逐渐延伸变长，此时肌肉收缩主要在于控制肢体的正常运动。等长收缩：肌肉收缩时，长度基本不变，但肌张力明显增高，不产生关节的活动。肌肉的收缩通常肌肉收缩的两种形式都可见到如关节屈曲，则屈肌产生等张肌缩。若持物不动，或维持某一姿势不变，有关肌肉长度不变，发生等长收缩，肌张力抵消重物或力的作用。肌肉运动的神经支配和控制肌肉的运动由神经系统支配和控制反射是神经活动的基本形式，运动也是反射运动，是比较复杂的反射，临床常见的反射有保护反射和牵张反射。1、保护反射肢体受到伤害刺激时，受刺激的肢体出现屈曲反应，关节的屈肌收缩，伸肌松驰，因而也称为屈肌反射。这类反射是比较原始的反射，在生理上具有保护性意义，临床上常见的巴彬斯基反射，就是一种保护反射。2、牵张反射有神经支配的骨骼肌，如受到外力牵拉使其伸长时，能产生反射反应使受牵拉的肌肉收缩，即牵张反射。肌肉运动的神经支配和控制脊髓的牵张反射主要表现在伸肌牵张反射的生理意义：维持骨骼肌的张力，这对维持直立姿式非常重要，由于重力影响，支持身体重量的关节趋向于被重力所弯曲，但关节弯曲时，则关节伸肌便受到牵拉，这种牵拉刺激再引起肌肉收缩，因而关节便能保持于直立位置。临床上刺激肌腱，骨膜，肌肉引起的种种反射均属牵张反射。受高级中枢的控制，失去高级中枢控制时，可以亢进，在脊髓反射弧中断时，它可以消失。反射的异常反射消失或减弱可因反射弧的任何部位遭到破坏而引起，临床检查时应注意某些反射在健康人有时也难完全引出，因而单纯对称性反射减弱或消失，不一定是神经系统损害的表现。反射增强（亢进）说明节段装置（脊髓的、脑干的）反射活动增强。反射增强最常见的原因是锥体束病变，因为大脑皮层对于脊髓节段反射机构的抑制作用是通过锥体束来传递的。应注意仅仅对称性反射增强，不一定表明有器质性病变存在。如两侧反射不对称，则常常表示有器质性疾病存在，因此判断反射的不对称是非常重要的。反射的异常病理反射是神经系统发生器质性病变时出现的异常反射。主要是Babinski反射及其有关的一组体征。多表示锥体系有器质性病变注意在正常一岁半以内的婴儿锥体束的发育不完全，也能见到此类反射，不能认为是病理反射。常见病理反射有Babinski征，Shaddock征，Oppenhelm征，Gordon征和Schaffer征。随意运动定义:是指有意识地执行某种动作，主要是锥体束的机能，由横纹肌的收缩来完成，一般认为皮层的随意运动冲动沿两个神经元传导上运动神经元:从中央前回皮层细胞发出纤维，终止于脊髓前角细胞（皮层脊髓束）和脑干颅神经核运动细胞（皮层脑干束）。下运动神经元:自脊髓前角细胞神经运动核开始，其纤维经前根和周围神经而到达肌肉。不随意运动定义:是指不受意识控制的“自发”动作。主要是锥体外系和小脑系统的机能，由横纹肌的不随意收缩来调节。正常情况下，主要是维持肌张力，管理骨骼肌的协调运动，保持正常的体态姿势，促使伴随运动（如走路时上肢的交替摆动）的顺利进行。是随意运动不可缺少的参与者，即机体必须在两个系统均完整，并彼此互相配合才能圆满完成复杂和有目的随意运动。运动控制运动系由骨、骨连接和骨骼肌组成在运动中，骨起杠杆作用，关节是运动的枢纽，而骨骼肌则是动力器官。骨和骨连接是运动的被动部分，在神经系统支配下的骨骼肌则是运动系的主动部分。躯体的运动形式主要有以下三种方式。反射性运动（reflexmovement)：脊髓水平控制模式化运动（patternedmovement)：中枢控制意向性运动（volitionalmovement）：运动学习运动控制运动主要由神经系统来控制。Horak的运动控制理论“正常运动控制是指中枢神经系统运用现有及以往的信息将神经能转化为动能并使之完成有效的功能活动”。目前关于神经系统调控运动的机制，尚存有分歧，主要有3种学说：①反射运动控制学说由CharlesSherrington提出。他认为，反射是一切运动的基础，神经系统通过整合一连串的反射来协调复杂的动作。控制运动的主要因素是：（1）周边感觉刺激；（2）反射弧；（3）由反馈控制来修正动作。该学说的不足之处：（1）实验发现：即使缺乏感觉刺激仍可产生动作。（2）在动作执行前，中枢神经系统可修正即将执行的动作。有些动作一旦执行后，就不能修正。运动控制②系统运动控制学说1967年由Bernsten提出。该学说的主要观点是：（1）动作控制要以达成动作功能为目标（2）确认身体其他系统对动作控制的影响（3）动作控制需要考虑外在环境因素的影响（4）动作本身也遵循力学定律，相互影响。系统控制学说较全面、系统，也能考虑多方面的因素。但因为其定义模糊，涉及范围过大，医生不容易掌握患者动作控制的主要问题，给临床应用带来一定困难。运动控制③阶梯运动控制学说1940年由RodolMagnus提出。同年，ArnoldGesell提出1978年，Bobath在此基础上提出了神经发育理论，它是目前人们最为熟悉的理论。阶梯运动控制学说认为：中枢神经系统对于运动的控制呈现阶梯状，一般分3个层次：最高层是大脑新皮层的联络区域和基底神经节，形成运动总的方向策略，涉及运动的目的以及达到目的所采用的最佳运动方案；中层水平是运动皮层和小脑，与运动顺序相关，指平稳、准确达到目的所需肌肉收缩的空间时间顺序；最低层是脑干和脊髓，与执行动作相关，包括激活运动神经元和中间神经元，产生目的性动作并对姿势进行必要的调整。阶梯运动控制学说简便，易掌握，故做重点介绍，大脑的运动控制大脑新皮层的联络区域:与控制运动相关的新皮质联合区主要指顶后皮质和额叶前区是运动控制的最高中枢，决定采取的动作和预测可能的结果。基底神经节：是大脑深部的神经核团，包括尾状核，壳核，苍白球、屏状核和底丘脑，另外，中脑的黑质因与基底节相互联系，故也列入基底节范畴。从皮质到基底节和丘脑，然后又反馈到皮层，特别是辅助运动区，形成一个环路。即：皮质→纹状体→苍白球→丘脑VLo→皮层（SMA）此环路的功能之一是随意运动的选择和启动。小脑的运动控制小脑：位于后颅窝，容纳延髓。小脑从发生学上分为古小脑，旧小脑和新小脑。古小脑又称前庭小脑：控制躯干肌和眼外肌运动神经元，维持身体平衡，协调眼球运动。旧小脑也称脊髓小脑：控制运动中躯干肌和肢带肌的张力和协调，也控制运动中远端肌肉的张力和协调。新小脑即大脑小脑：与大脑皮质密切相关，调节和影响大脑皮质发动的随意运动。小脑的运动控制在运动过程中，小脑既接受来自皮层的冲动，又接受来自周围深感觉和外感受器的输入信息，因此对皮层始发的运动起“错误监测器”的作用，控制上下肢精确运动的计划和协调。研究证实小脑也是运动学习和启动运动的重要部位。小脑损伤表现为平衡障碍，眼球震颤，共济失调，肌张力低下和意向性震颤等。脑干对运动的控制脑干是中枢神经系统中位于脊髓和间脑之间的一个较小部分，自上而下由中脑、脑桥和延髓三部分组成。通过皮质核束支配颅神经运动核以控制头面部肌肉的运动；起自脑干的运动传导束通过脊髓控制头、颈及躯体的运动。脊髓对运动的控制脊髓与脑的各部分之间有广泛的联系在正常生理状况下，脊髓的许多活动是在脑的控制下完成的脊髓本身也能完成许多反射活动。三、有关的反射与反应脊髓反射：反射弧的中枢局限在脊髓内的一切反射。（1）牵张反射：由牵拉有神经支配的骨骼肌而瞬间改变肌肉长度时会产生受牵拉的同一肌肉的反射性收缩。感受器是肌梭梭内肌纤维有较粗的核袋纤维与细的核链纤维。传入神经纤维有γ运动神经元纤维，传出神经纤维有Ｉa、Ⅱ类神经纤维(图2－2)。肌梭与神经纤维脊髓反射①位相性牵张反射：快速牵拉肌腱时产生的牵张反射。腱反射即是位相性牵张反射。叩打肌腱使肌肉快速被牵张，导致肌肉快速反射性收缩。这是通过脊髓中1个突触的单突触反射。②张力性牵张反射：缓慢持续牵拉肌腱时所发生的牵张反射。张力性牵张反射是姿