「第一部分运动功能学概述 第一部分的材料列出了第二一四部分各章 中的运动功能学基础，第二一四部分各章以解 别学和不同部位讲行划分。第一二部分（第5一8 章)描述了与上肢相关的运动功能学：第三部分 (第9一11章)涵盖了中轴骨骼与躯干的运动功 能学：第四部分（第12~15章）讲述了下肢的运 动功能学，包括关于行走的一章。 第三节运动学 运动学是力学的一个分支，主要描述物体 的运动而不考虑产生运动的力或粗转力。在生 物力学中，“肢体”泛指整个身体及身体的任何 部分，如骨骼或某身体部位 一般来讲，运动分 为两类，即平移和旋转。 一、平移和旋转的分析 平移指肢体各部分保持平行朝着一个方向 图11伯恩哈德·齐格弗里德·阿尔比努斯的解 所做的线性运动。平移可以是直线的，也可以 制学著作Tabulae Sceleti et Musculorum 是曲线的。比如走路的时候，头上的某点通常 Cor poris Humani(1747)中的插图 以曲线的形式运动（图1-2）。 本书大量借鉴三个领域的知识，即解剖学 生物力学和生理学。解剖学是关于人体及各部 分的结构和形状的科学：生物力学利用物理原 理定量研究生物体内的力如何相互作用：生理 学是对活的有机体的生物学研究。本教程把骨 骼肌肉解剖学，经典的生物力学和生理学的原 理结合在一起，这使骨路肌系统的运动功能 成为可分析的，而不是单纯凭想象的。 0%10%2030%40%。50% 图12走路时，头上的某点以曲线的形式做上下平税 第二节本书的总体结构 X轴表示完成一个完整单步周期的百分比进度 本书分为四个部分。第一部分主要讲运 与平移不同，旋转指肢体绕着某轴心沿着 动功能学的概论，包括第1一4章。为了使读 圆形路线运动。因此，肢体的各点同时朝管同 者做好理论准备，第一章讲述与运动功能学相 样角度的方向（如顺时针或逆时针）绕过同样的 关的基本概念与术语。第一章末的词汇表提 度数转动. 供了基本概念与术语的定义。第2一4章描述 人整个肢体的运动经常看做是身体重心 了关节力学，肌肉生理学与应用生物力学的背 的运动，身体重心就位于低骨的前方。虽然身 景知识 体重心通过空间做平移运动，但这是由转动四
第1章绪论 肢的肌肉提供动力。观察屈肘时拳头的运行 表11运动学度量单位的常用换算关系 路径可以体会到四肢的旋转（图13）（在运动 S1单位 英制单位 功能学中，关节旋转和骨路旋转桶常可以互换 1米(m)=3.28英尺() 使用) 1米=39.37蓝计(in) 1英计=0.0254米 .39英寸 1英寸=2.54厘米 1 1,09码(yd 0,91米 千米(km 2英里(mi) 英里=1,61千米 1度=0.0174驱度(rmd 1弧度=57.3度 二、骨运动学 (一)运动平面 骨运动学在描述骨运动时针对身体的三个 基本平面：矢状面、冠状面和水平面。这些运动 平面是把人放在图14所示的解剂位置进行描 述。矢状面与颅骨的矢状缝平行，把身体分成 左、右两部分：冠状面与颅骨的冠状缝平行，把 图1-3强相机用频闪曝光可记录下前臂的旋转过 身体分成前、后两部分：水平面（或称为横切平 程。如果不是由于臂时的解制学限制，理论 面)与地面平行，把身体分成上、下两部分。表 上前臂可以绕着肘关节的轴心（红圆）旋 1-2是骨运动学一些常用术语示例。其他更多 转360 术语将在描述不同身体部位的章节中阐述。 许多术语是专门针对某个特定身体部位 旋转运动的支点通常称为转动轴，转动轴 的。例如，拇指就使用不同的术语。 位于转动角度始终为零的一点。对于身体的大 状面 部分运动来说，转动轴都位于关节内或非常靠 近关节的部位 身体的运动无论是平移还是旋转，都可以 分为主动运动和被动运动 主动运动由受刺激 的肌肉收缩引起，而被动运动由肌肉以外的其 他力引起，如别人的推动或地球的引力等 与运动学相关的基木变量是位置、速度和 加速度。表示这些变量需要用具体的度量单 位。平移使用“米”或“英尺”，旋转使用“度”或 “弧度“。在大多数情况下，骨骼肌肉系统的运 动功能学使用1960年通过的国际单位制，此单 位制的缩写是SI,取自其法语名称Systeme In- ternational,它被许多运动功能学和康复学的报 刊广泛采用。表1-1列出了普通的S单位和 其他度量单位之间的换算关系。第4章将描述 其他度量单位 围14位于解剖位置的人展示了人体的三个基本平面
6 第一部分运动功能学概述 表1-2骨运动学常用术语示例 平面 誉用术语 矢状面 屈曲和伸展 背屈和跖屈 前屈和后屈 冠状面 外展和内收 尺骨偏差和桡骨偏差 外翻和内翻 水平面 内转和侧转 轴向旋转 (一)旋转轴 骨骼绕者关节旋转，旋转平面和旋转轴垂 直。旋转轴通常穿过关节头。例如，肩关节允 许三个平面的运动，故有三个旋转轴（图1-5） 理论上，三个垂直轴线是不动的，但事实上，和 在所有关节中一样，每条轴线在整个运动过程 中都是变动的，只有关节头是完美的球状并且 和同样完美的关节窝连在一起时，旋转轴才保 持不动。大多数关节的关节头，比如肩关节的 图5旋转运动和平移运动的自由度 肱骨头，都是带着不同弧度的不完美的球状表 右肩关节显示了三个正交的旋转轴和旋转 面。旋转轴变动的问题将在第2章进一步讨 运动的关联平面：屈曲和伸展（绿色曲箭头）绕着 名· 侧“旋转轴产生外展和内收（紫色曲箭头 绕着“前一后“旋转轴产生：内转和外转（蓝色曲 三】自由度 箭头)绕着垂直旋转轴产生。每种旋转轴的表示 自由度指关节所允许完成的自由运动数 额色和它的关联运动平面的表示颜色相同。和 关节的自由旋转运动可多达三个，这与空间的 每个旋转轴平行的直箭头代表肢骨相对于肩界 三个面相对应。正如图1-5所示，肩关节的旋 骨可能 生的轻微平移运动 转自由度是三，每个对应一个平面，腕关节自由 度为二（在矢状面与冠状面中旋转），而肘关节 以被动地做“前一后”“内一侧”或“上一下”平移 的自由度仅为一（矢状面）。 运动（见图1-5中肱骨近端旁边的短直箭头） 除本书另有指明外，术语“自由度”也指关 在多数关节中，尤其是膝关节和踝关节，平移量 节所允许的旋转运动平面数。然而，从严格的 在临床上可用来判定韧带的完整性 一块骨相 工程学角度上讲，自由度既用于旋转运动也用 对于关节的过度平移可能是韧带损伤或异常松 于平移（线性）运动。人体内所有滑液关节都存 弛的征兆。相反，平移的大幅减少（附属运动 在着某种平移运动，这可以是由肌肉活动造成 表明周围关节结缔组织的病态僵硬。关节中的 的主动运动，也可以是由关节内的自然松弛被 异常平移通常会影响主动运动的质量，可能会 动引起的。大部分关节内的轻微被动平移运动 导致关节内应力增大与轻外伤。 被称作附属运动，并从三种线性方向予以定义 (四)骨运动学 从解剖学的角度看，这三种方向和三种旋转轴 通常，身体的两部分由关节连接。因此，关 的方向相同，比如在放松的肩关节内，肱骨可 节运动可从两个角度考虑：①基础部位绕着相
第1章绪论 7 对稳定的末梢部位旋转：②末梢部位绕着相对 相反，蹲下是一种基础部位绕末梢部位的运动 稳定的基础部位旋转。图1-6展示了届素动作 (图1-6B),在这个动作中，股四头肌要付出相 的这两种情况。比如“屈膝”这种说法只是描述 对较大的力量来控制身体逐渐蹲下。 了大腿和小腿之间的相对运动，而没有指明到 在康复学文献和临床上，经常用开放运动 底哪部分在旋转。很多情况下都必须指明哪部 链和封闭运动链来描述身体关联部位的运动， 分骨是主要旋转骨。比如在图1-6中，“胫骨绕 云动链指相关联的身体部位的连接，比如相互 股骨”运动和“股骨绕胫骨”运动等术语就能充 连接在一起的骨盆，大腿、小腿和脚。“开放”和 分地描述骨运动。 ·封闭”通常用来指四肢的末端是否稳固在地球 上肢的大部分常规运动都涉及末梢部位绕 或其他某个不能移动的物体上。开放运动链指 基础部位旋转的运动学。这表明需要把手里握 运动链的末端，如下肢的脚，非稳固在地球或其 着的东西拉近身体或远离身体。其中上肢关节 他不能移动的物体上，因而是能自由活动的（图 的基础部位通常由肌肉或重力稳定住，而相对 1-6A)。封闭运动链指运动链的末端稳固在地 不受限制的末梢部位完成旋转。 球或其他不能移动的物体上。此时，基础部位 吃东西或扔球是上肢从事的末梢部位绕基 可自由转动（图16B)。这些术语被广泛用来 础部位运动的常见例子。上肢当然也能进行基 描述把阻力用于肌肉和韧带的方法，这些方法 础部位绕末梢部位的运动，如提东西时的屈肘 更常用于膝部。 和伸肘。 虽然开放运动链和封闭运动链这些术语非 下肢通常既进行末梢部位绕基础部位的运 常方便，但是经常引起歧义。从严格的工程学 动，也进行基础部位绕末梢部位的运动。这两 角度讲，这些术语更应该用于一系列紧密相连 种运动方式部分反映了走路的两个基本阶段， 的关节之间的“运动依赖”，这和我们以前的定 即腿站在地上承担身体重量的站立期和腿向前 义有一定区别。从这个角度上讲，运动链的两 迈出的迈步期。除走路外，其他许多活动都使 端都固定在某个物体上，运动链才是封闭的，就 用这两种运动方法，比如，准备踢球的屈膝动作 像闭合电路一样。这样，某个关节的运动都需 是一种末梢部位绕基础部位的运动（图1-6A): 要运动链内其他一个或几个关节的协调配合 屈脖动作 基础部位转动 基础部位不或 末梢部位转动 胫骨饶殷骨旋转 B股骨绕胫骨旋 图1-6睫的矢状平而骨运动示例 八.未梢部位绕基础部位运动：B、基础部位绕末梢部位运动。藤关节处的圆圈表示旋转轴
8 第一部分运动功能学述 把一端从固定物上松开，从而“开放”运动链能 应性，即增大了接触面积，又减小了摩擦力，并 使各关节在运动上不再有依赖关系。这个更相 且有助于规范骨运动。 确的术语并非在所有与健康有关的工程学领域 (二)关节面之间的基本运动 都适用。例如，一条腿所做的半蹲动作在临床 关节面之间有三种基本运动：滚动、滑动 上经常称为封闭运动链运动。然而，这也可被 和旋转。关节凸面沿着凹面转动或凹面沿着 看做开放运动运动，因为另一条腿没有固定 凸面转动时便出现上述运动（图1-8）。虽然 在地上（即整个身体组成的线路是开放的） 用其他术语，但是我们选用的术语能直观地表 为了辟免混乱，本书很少使用开放运动链或封 现关节内发生的相对运动，它们的正式定义见 闭运动链这些术语，而是明确指出哪个部位 表13 (基础部位还是末梢部位)是固定的，哪个部位 1.“滚动一滑动”运动骨穿过空间的一种 是自由的 主要方式是它的关节面“滚过”另一骨骼的关节 三、关节运动学 面。图1-9A所示的肩关节凸面沿着凹面的运 动即属这种方式。冈上肌收缩使凸起的肱骨头 (一)典型的关节形态学 沿着关节窝的浅槽滚动。事实上，这种滚动是 关节运动学描述关节面的运动。正如第2 朝着肩外展轴的骨运动路径。 章进一步讲到的那样，关节面的形状从平到出 通常，滚动的凸面还同时涉及一种反方向 各异，然而大多数关节面都是曲的，一个关节面 的滑动。正如图1-9A所示，肱骨头向下滑动抵 相对凸起，另一个关节而相对凹进（图1-7）。大 消了滚动着的肱骨头可能向上的移动。这种相 多数关节的这种四凸关系提高了关节的相互适 互抵消的“滚动一滑动”运动就好比汽车轮胎在 ,关节 滑车切迹（凹面 图17肘部的肱尺关节是连接面之间凸一凹关系示例 肢骨滑车是凸面，清车切迹是凹面 表1-3三种基本的关节运动：滚动、滑动和旋转 运动 义 比 滚动 一个转动关节面上的多个点和另一个关节面上的多个点接触 轮胎滚过一段路面 滑动 一个关节而上的一个点和另一个关节面上的多个点接触 不转动的轮胎滑过一段结冰的路而 旋转 一个关节面上的一个点在另一个关节而上的一个点上转动 玩具在地面上一点旋转 也被称为rock,t也被称为glid