第一节 关节动力学

一、运动学基础

运动学是生物力学的一个分支，指在不考虑那些引发运动的力的情况下来描述身体的运动。“身体”可指整个身体或某一特定的身体部位。

（一）运动平面

人在运动时身体各节段的相对位置都在不断改变，需要使用专门的体位来描述运动。表1-1-1“人体解剖学的定位术语”以及图1-1-1“标准解剖学姿势”，可作为描述人体各部分位置及肌肉动作的参考。

在描述身体结构的位置时也需要使用特定的术语，如表1-1-2“解剖学术方位术语”和图1-1-2“人体标准解剖学姿势与方位术语”。

（二）运动轴与自由度

骨骼绕着关节旋转的中轴，被视为动作发生的支点，与运动平面垂直，包括垂直轴（长轴）、矢状轴、冠状轴（表1-1-3）。

自由度为一个关节允许发生动作的运动平面数。肩关节可在3个平面发生运动（图1-1-3），自由度为3；腕关节旋转只能发生在矢状面与冠状面，自由度为2；而肘关节运动只能发生在矢状面，自由度为1。

二、关节运动学

（一）关节的结构和功能

关节是两块或多块骨的连接处，身体活动主要是由骨骼围绕关节的旋转完成的。关节活动的范围和功能取决于其解剖特点。本部分内容旨在介绍关节的基本构造和功能，作为了解单一肢体与全身动作的基础。

骨骼构成了人体的框架，具有3项主要功能：为人体提供支持；保护体内的重要器官；为肌肉活动提供附着点和杠杆作用，从而辅助运动。人体共有206块骨（青少年在骨化完成以前，骨的数量比成年时要多），可分两大类：中轴骨和附肢骨。中轴骨包括头骨、胸骨、肋骨、脊柱（包括骶骨与尾骨），构成了颅、胸廓及躯干；附肢骨由四肢的骨和肩胛骨、锁骨、骨盆所组成。

根据骨骼的构成或形状可将其分为五类：长骨、短骨、扁骨、不规则骨和籽骨（表1-1-4）。

基于关节的解剖学构造及动作潜能，身体里的关节可被分为：不动关节、微动关节和可动关节。

1. 不动关节

骨与骨之间由索状或膜状的结缔组织连接，例如头骨的骨缝。这种关节的主要功能就是连接骨骼，维持形状，并将力量转移到其他骨骼。

2. 微动关节

骨与骨之间由纤维软骨或透明软骨连接。虽然这种关节的活动度较小，但在减震上起着重要作用，例如椎间关节的椎间盘能吸收较大的压力。

3. 可动关节

两骨或多块骨连接处为充满滑液的关节囊，因此可动关节又被称为滑膜关节。可动关节虽不如其他关节稳定，但其关节活动度较大。可动关节通常包含7个要素（表1-1-5）。

可动关节可根据关节的旋转轴数量、关节形状和关节运动类型进一步分类（表1-1-6）。

（二）关节的生理运动

关节的生理运动：躯体的某一运动环节绕关节（即运动的肢体或骨节段）的运动轴所产生的各种运动。关节的生理运动形式如表1-1-7所示。

此外，骨与骨之间由关节连接，可以从两个角度看关节运动：近端骨固定，远端骨移动为开链动作；远端骨固定，近端骨移动为闭链动作。图1-1-4所示为屈膝的两种形式。

（三）关节的附属运动

人体的多数关节面为曲面，一凸一凹的两个关节面增大了两骨的接触面积，利于骨关节的运动。关节面之间有三种基本附属运动（表1-1-8）。