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1、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
2、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
3、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
4、。,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612条；大肌肉中，一
5、个运动单位所含的肌纤维可达数百条，如臀肌则可高达150l600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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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
11、，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（reflex movement)：脊髓水平控制模式化运动（patterned movement)：中枢控制意向性运动（volitional movement）：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：反射运动控制学说 由Charles S
12、herrington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,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，
13、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,阶梯运动控制学说 1940年由Rodol Magnus 提出。同年，Arnold Gesell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
14、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
15、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
16、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。传入神经纤维有运动神经元纤维，传出神
17、经纤维有a、类神经纤维(图22)。,肌梭与神经纤维,脊髓反射,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。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势反射运动的基础，是维持躯体姿势的最基本反射活动。脊髓的牵张反射主要表现在伸肌，维持站立姿势。,腱梭（Golgi腱器官）牵张反射,腱梭是分布于肌肉与肌腱连接处的肌张力感受器，存在于肌腱内的胶原纤维内，与梭外肌相连。梭外肌纤维发生较强的等长收缩时，激动腱梭感受器，减弱其活动，降低肌张力，保护肌肉不会被过度牵张，
18、并同时解除拮抗肌的抑制，为多突触反射。与肌梭牵张反应互相配合。对肌肉张力改变敏感，由腱梭的抑制作用保护肌肉与肌腱，这在保持站立，调节姿势，保持平衡，控制运动中起重要作用。,屈曲反射,屈曲反射:也称为逃避反射及伤害感受反射。对肢体的皮肤或肌肉施加伤害性剌激，引起屈肌收缩，伸肌抑制，肢体回撤。感受器为皮肤神经纤维。,交叉反射（节段性平衡反应）,交叉伸展反射与交叉屈曲反射。交叉伸展反射(图)：予以强剌激后，同侧下肢出现屈曲反射，对侧下肢产生伸展反射。交叉屈曲反射：在予以剌激前先伸展肢体、屈曲一侧下肢，另一侧下肢也产生屈曲。,长脊髓反射（脊髓节间反射）,是反射路径跨越脊髓许多节段的反射。有搔抓反射、前
19、肢后肢反射（四肢间反射）。搔抓反射：用针等剌激背部。产生同侧后肢搔抓后背的有节律运动。前肢后肢反射：是动物用四肢步行时出现的反射运动（剌激左前肢后、左前肢屈曲、右前肢伸展、左后肢伸展、左后肢屈曲。）,脑干水平的有关反射,紧张性颈反射(tonic neck reflex，TNR)：有对称性与非对称性紧张性颈反射。对称性紧张性颈反射(STNR)是头屈曲后、上肢屈曲、背前屈、下肢伸展；头部后伸则上肢与背的伸肌张力增加、下肢屈肌张力增加。非对称性紧张性颈反射(ATNR)是面向侧上肢与下肢伸展、对侧的上肢与下肢屈曲。,紧张性迷路性反射(tonic labyrinthine reflex，TLR),是由重
20、力变化而产生的反射，仰卧位下四肢伸肌的张力增加，俯卧位下屈肌的张力增加。,联合反应,是在有关抑制作用的神经调节机制不能正常发挥作用时出现的。当中枢神经系统出现障碍时一些肢体的肌肉随意收缩时引起患肢肌张力增高，出现运动。有同侧性、对侧性、交叉性三种。,阳性支撑反应与阴性支撑反应,阳性支撑反应：剌激足底皮肤，肢体伸展、肌肉紧张的反应(图)；阴性支撑反应：从伸展的肢体足底去除剌激后肢体屈曲的反应。,中脑水平的反射,相对于头部的迷路性翻正反射：重力是剌激，感受器是前庭器官的平衡斑及半规管。半规管感受旋转和加速度的刺激平衡斑感受身体的位置变化，根据变化决定肌肉收缩范围，形成倾斜的头部保持水平的反应(图)
21、。,相对于头部的躯干性翻正反射,剌激是加于躯干一侧的压力感受器是躯干的皮肤感受器反应是头部保持直立(图),相对于躯干的颈翻正反射,剌激在颈肌、感受器是颈肌的肌梭，反应先是躯干翻正，然后是骨盆翻正(图)。,相对于躯干的躯干性翻正反射,因头的旋转而非对称性地加于躯体的压力剌激所诱发，感受器是躯干的皮肤感受器，反应与头的位置无关，是躯干相对于地面回到正常位置的翻正(图)。,视翻正反射,由视觉剌激产生翻正头部至正常位置的反应(图)。由视觉控制姿势的方向，人类日常生活中大部分运动要由视觉控制。,上肢保护伸展反应,6个月以上幼儿身体向下方活动时，上肢伸展、手指外展开。在坐位，跪位，立位时向侧方、后方倒下时
22、也会出现同样反应(图)。在成年时构成平衡反应的一部分。,大脑皮质水平的反射,平衡反应：是身体倾斜或偏离平衡位置后，自动恢复原位置和保持平衡的反应。出生6个月时出现俯卧位平衡反应出生7-8个月时出现仰卧位平衡及坐位平衡反应出生9-12个月时出现膝手位平衡反应出生12-21个月时出现站立位平衡反应,跳正反射,在单脚站立下身体被向前后、左右快速推动时产生跳跃、而改变脚的位置的反应。（图）,长时程反射,命令人体保持在一定姿势并抵抗予以的外力干扰，此时在脊髓性的牵张反射之后会出现时程长的反应。若命不抵抗外力则反射不出现。这个反射在维持姿势，完成随意运动时发挥作用。,学习要点,1、运动控制的三个学说是什么？2、简述大脑的运动控制。3、简述小脑的运动控制。4、简述脑干及脊髓的运动控制5、简述主要的反射有哪些。6、简述随意运动的控制。,
