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[随贴] 躯干(脊柱),髋(胯)关节,膝关节的运动及生物力学概念

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发表于 2018-12-15 03:33:59 来自手机 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国北京

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躯干(脊柱),髋(胯)关节,膝关节的运动及生物力学概念

一 切技术动作一无论是 正确的、还是错误的,都是肌肉的用力行为。因此学习、掌握乒乓球击球动作是一一个不断追求合理用力行为的过程,而不是苛求“动作规范”的过程。

第一把钥匙:下肢推动身体,躯干带动四肢。

依据“蹬地移动身体,转腰用力击球”的分工,在整个击球动作中,腿的作用是支撑用力,腰(躯干)的作用是转向用力,手的作用是调节用力。

一.脊柱(躯干)的运动及生物力学概念

脊柱既具有多节段构造和绞链式运动的特点,又处于头、胸、骨盆相对固定区和颈腰相对活动区的不均匀状态,这样就使处于活动较大和固定较大的交界处易产生损伤。特别是腰低部常为劳损性腰背痛的所在部位。

脊柱除了躯干整个的升降,和椎间盘白天的压缩和夜间的伸长外,其本身活动有3个轴6个自由面的运动。即绕横轴的屈伸运动,绕矢轴的侧屈运动和绕纵轴的左右旋转运动。这些运动在脊柱各部是非常不一致的。

(一)腰段脊柱运动的特点

腰椎居躯干中部,是脊柱运动的枢纽所在。腰椎间盘最厚,占椎体高度的1/2,活动度大,当弯腰时椎间盘前窄后宽,使腰椎生理前凸变平或稍后凸,但主要的弯曲度是在髋关节(约80%)。后伸时椎间盘前宽后窄。当腰椎由高度屈曲转至高度伸展位时,腰椎和椎间盘前缘总长度伸长12mm,即每个椎间盘伸长2.4mm,后缘缩短5mm,即每个椎间盘压缩1mm。腰椎的屈伸是以骶1为支点的多节段活动的总和。侧弯亦如此。其旋转运动虽然腰骶间有额状关节面,便于旋转,但因髂腰及腰骶韧带的存在,故实际上也分散在各个椎骨间,即每个椎骨间可作约5度的旋转。旋转与侧弯亦常同时存在。但因腰椎生理前凸,故椎体常旋向凸侧。脊柱运动轴的即刻运动中心有人测量是在椎间盘的后半,椎管前壁之前约10mm处,在腰椎相当于髓核中部。髓核是一个不被压缩但可变形的球体,前屈时纤维环前部膨出而后部伸直。后伸时则后纤维环松弛后凸,后凸的纤维环使椎管前后径缩小,导致神经根或马尾的受压。

脊柱运动是受脊旁肌发动的。如屈曲时先自腹直肌及腰大肌开始,然后以上身重量使屈曲进一步发展。竖脊肌则起控制作用,髋后肌亦参与控制。但在完全屈曲








位,竖脊肌失去效能,仅靠脊后方韧带来维持。
从屈曲位到伸直位则由竖脊肌以绞链式逐渐拉脊柱伸直,到越过中轴至过伸时,则腹肌又起控制作用。因此各项运动皆靠关节、韧带及多组肌肉的拮抗协同作用来完成的。

(二)运动脊柱的肌肉

作用于脊柱的肌肉如下:

直接作用于腰背部脊柱的肌肉:

1.背肌:浅层一背阔肌,斜方肌,上及下后锯肌,大、小菱形肌等.

深层一骶棘肌, 横突棘肌,横突间肌,棘突间肌。

2.腰肌:腰方肌,腰大肌。

间接作用于腰背部脊柱的肌肉:

1.腹前外侧壁肌一腹直肌, 腹内斜肌,腹外斜肌,腹横肌。

2.臀肌:臀大肌、臀中肌及臀小肌。

3.腹后肌:股二头肌、半腱肌及半膜肌等。

躯干运动与损伤:
人体躯干肌肉的排列,颇似小艇上的桅杆绳索,从各种角度维持脊柱的稳定(图),但在力的交界处(腰,颈),常因力学关系易产生损伤。
乒乓球运动的全身动作,主要是腰部(躯干)动作,腹肌具有控制躯体左右摆动的柔软性,力度,收缩速度以及全身的平衡感觉能力。躯干(腰)部损伤在乒乓运动中占首位(约占23.5%)。
腰部损伤包括腰肌劳损和筋膜性腰痛症,腰椎间盘突出症,腰椎椎弓崩裂和滑脱等。这些都和腰肌“过度使用”和快速突然回旋活动有关。由于过度练习单一动作,或用腰技术动作不准确造成。合理安排训练,掌握正确撑转杠旋用力方法,避免单打一的训练计划及提高身体素质训练对预防运动损伤至关重要。运动前的准备活动对预防损伤也很有好处。










有关每块肌肉的形态起止,神经血管供应等可参考有关解剖学,此处试将与脊柱运动及腰背功能有关问题分别记述。

1.腰背浅层肌肉:
起于棘突止于上肢带骨或肋骨,主要功能为固定或运动上肢。由于上肢带骨主要靠肌肉固定,无得力关节,因此肌肉劳损机会多。如斜方肌颈部起点和肩胛部止点,大小菱形肌等,常是易产生颈肩疼痛处,对腰部作用较小。

2.腰背深层肌肉:
总称竖脊肌,为腰背部固有肌,沿脊柱两侧纵行排列,其中骶棘肌是最强大者,特别在腰部。其主要功能为牵拉脊柱伸直并过伸。

背部肌群的运动功能复杂,在维持脊柱姿势上起重要作用。
从形态结构及位置上分析,此肌群在两侧皆收缩时,可使将柱背伸,一侧收缩时 可使脊柱向同侧倾斜,其深部短肌尚可使脊柱向对侧旋转。
较表浅者(如髂肋肌等)因止点偏外尚有使脊柱转向同侧的功能。
平时背伸肌群的短肌主要是维持体位姿势;运动时则固定各小关节,以便长肌收缩时有效地伸展脊柱。

背部肌群的排列特点是越深层越短,仅居两椎弓间,或只跨2~3个椎骨,而浅层的低棘肌则肌纤维长,跨越10余个推骨间,且有共同的骶部起点。此种构造有利于脊柱自屈位到伸位时,逐渐自下而上的作绞链状运动。
神经的节段供应亦有利于肌肉分段收缩运动,且因肌肉的神经供应上下互相重叠,不致因1或2节神经受损而影响整个运动功能。

3.腰方肌及腰大肌:
位于脊柱两旁,其神经供应亦为节段性。腰方肌一侧收缩时拉脊柱倾向同侧,两侧收缩时则固定腰椎承受外力。腰大肌除屈髋外,在就关节固定时
可拉骨盆前倾并屈腰。与臀部肌肉合作可稳定髋关节,从而使躯干稳定。

4.腹前外侧壁肌群在脊柱运动上的作用:
腹前外侧壁肌群包括腹直肌、腹外斜肌,腹内斜肌和腹横肌,各肌皆张于肋下缘和骨盆间,正常张力可维持腹内压及内脏位置。
一侧腹外斜肌和对侧腹内斜肌收缩,使躯干转向对侧,一侧腹内、外斜肌同时收缩可使躯干倾向同侧,腹直肌收缩时可使躯干在后伸位及抗阻力时前屈,全部腹肌收缩可使脊柱前屈,如隔肌固定则可增加腹压,除可辅助完成咳嗽、喷嚏、呕吐、排便等功能外,更可使腰部躯干总的形成一一个圆柱体,以减少脊柱压力,特别在弯腰取物时,此时身体重心前移,背肌拉力骤增,腹肌收缩后可从前面支持脊柱,在后面拉紧腰背筋膜,使棘突靠近,以减轻背肌张力,并可减少椎问盘压力。

5.臀肌及腘绳肌在腰椎运动上的作用:
臀肌中与脊柱活动关系较大的为臀大肌,该肌在人类由于直立的关系,变得最发达。当下肢固定时,可防躯干过屈,弯腰位时,则提骨盆后伸,协助腰部由前屈位变为直立位。由于该肌受腰5及骶1.2神经支配,与椎间盘突出时受侵神经相同,因而椎间盘突出时亦可导致该处肌痛或肌肉萎缩。

腘绳肌包括股二头肌、半腱肌及半膜肌,当下肢固定时,该肌可协助稳定骨盆,而在躯干由屈位伸直时,可拉骨盆由前屈位至伸直位,以协助竖起脊柱。
二.髋关节
由髋臼与股骨头构成,属杵臼关节,髋臼周缘有纤维软骨构成的髋臼唇,

以增加髋臼的深度,髋臼切迹被髋臼横韧带封闭。股骨头关节面几乎全部纳入髖臼内,与臼内的月状面相接触,髋臼窝内富于脂肪组织,可缓冲运动时对股骨头的冲击。

髋关节囊较坚韧,上端附于髋臼周围的骨面,下端附于股骨颈,其前面达转子间线,后面仅包裹颈的内侧2/3,故股骨颈骨折有囊内、囊外骨折之分。关节囊的外面有髂股、坐股和耻股3个韧带,分别位在囊的前、后和下方加强关节囊,以使关节更加坚固。囊内还有股骨头切带附于髋臼横韧带与股骨头凹之间,营养股骨头和颈的血管在韧带内穿行。

髋关节可作三轴运动,若与肩关节相比,虽两者运动方式一样,但肩关节灵话性及运动幅度均大于髋关节。反之,髋关节的稳固性要强于肩关节。
运动髋关节的肌:
1.屈
髂腰肌,股直肌,阔筋膜张肌和缝匠肌。
2.伸
臀大肌、股二头肌、半腱肌和半膜肌。

3. 外展
臀中肌、臀小肌。

4. 内收
长收肌、短收肌、大收肌、耻骨肌和股薄肌。
5.旋内
臀中肌、臀小肌的前部肌束。

6.旋外
髂腰肌、臀大肌、臀中肌、臀小肌和梨状肌。


髋(胯)与髋关节:
髋骨为人体腰部的骨骼,共左右两块。幼年时,髋骨分为髂骨, 坐骨和耻骨以及软骨连接。成年后,它们之间的软骨会骨化,成为一个整体,即髋骨。左髋骨、右髋骨、骶骨、尾骨以及它们之间的骨连接一起构成骨盆。髋骨与股骨构成髋关节。髋骨是全身最大的不规则扁骨。平时说的
髋(胯)是指“髋(胯)骨”
,通称胯骨。腰,胯部属躯干。腰胯是躯干重要组成部分。
髋关节:是自由下肢骨与躯干连结的关节。髋骨与股骨构髋关节,由髋臼与股骨头构成。属杵臼关节。此关节可作三轴运动。在乒乓球撑转中起着重要作用。

三.膝关节


膝关节由股骨下端、胫骨上端和髌骨构成,是人体最大最复杂的关,属于滑车(屈戌)关节。


解剖结构:
髌骨与股骨的髌面相接,股骨的内、外侧髁分别与胫骨的内、外侧髁相对。


主要韧带:
膝关节的关节囊薄而松弛,附着于各关节面的周缘,周围有韧带加固,以增加关节的稳定性。主要韧带有:
1、髌韧带
为股四头肌腱的中央部纤维索,自髌骨向下止于胫骨粗隆。髌韧带扁平而强韧,其浅层纤维越过髌骨连于股四头肌腱。
2、腓侧副韧带
为条索状坚韧的纤维索,起自股骨外上髁,向下延伸至腓骨头。韧带表面大部分被股二头肌腱所遮盖,与外侧半月板不直接相连。
3、胫侧副韧带
呈宽扁束状,位于膝关节内侧后份。起自股骨内上髁,向下附着于胫骨内侧髁及相邻骨体,与关节囊和内侧半月板紧密结合。胫侧副韧带和腓侧副韧带在伸膝时紧张,屈膝时松弛,半屈膝时最松弛。因此,在半屈膝位允许膝关节作少许旋内和旋外运动。
4、斜韧带
由半膜肌腱延伸而来,起自胫骨内侧髁,斜向外上方,止于股骨外上髁,部分纤维与关节囊融合,可防止膝关节过伸。
5、膝交叉韧带
位于膝关节中央稍后方,非常强韧,由滑膜衬覆,可分为前、后两条:
前交叉韧带,起自胫骨髁间降起的刖方内侧,与外侧半月板的前角愈着,斜向后上方外侧,纤维呈扇形附着于股骨外侧髁的内侧。
后交叉韧带.较前交叉韧带短而强韧,并较垂直。起自胫骨髁间隆起的后方,斜向前上方内侧,附着于股骨内侧髁的外侧面。
膝交叉韧带牢固地连结股骨和胫骨,可防止胫骨沿股骨向前、后移位。前交叉韧带在伸膝时最紧张,能防止胫骨前移。后交叉韧带在屈膝时最紧张,可防止胫骨后移。
其他辅助结构:
膝关节的滑膜层是全身关节中最宽阔最复杂的,附着于该关节各骨的关节面周缘,覆盖关节内除了关节软骨和半月板以外的所有结构。滑膜在髌骨上缘的上方,向上突起形成深达5cm左右的髌上囊于股四头肌腱和股骨体下部之间。在髌骨下方的中线两侧,部分滑膜层突向关节腔内,形成一对翼状襞alar folds,襞内含有脂肪组织,充填关节腔内的空隙。还有不与关节腔相通的滑液囊,如位于髌韧带与胫骨上端之间的髌下深囊。
运动膝关节的肌:

1.屈
半腱肌、半膜肌、股二头肌、缝匠肌、股薄肌和腓肠肌。
2.伸:股四头肌。

3. 旋内:半腱肌、半膜肌、缝匠肌。

4.旋外:股二头肌。
膝关节的运动:
主要是屈伸运动,在半屈膝时,可作轻度旋转。对乒乓运动员来说,膝关节是受损较频的关节,由于大多由于负重在单侧下肢时躯体突然旋转可造成半月板的挤压断裂及膝交叉韧带损伤。突然转动,急停等剧烈运动常会造成交叉韧带断裂,故运动前的热身准备活动是预防膝关节损伤的有效措施。
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