第二章康復(fù)醫(yī)學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)康復(fù)醫(yī)學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)人體運動學(xué)骨骼運動學(xué)關(guān)節(jié)運動學(xué)動力學(xué)人體生物力學(xué)骨骼生物力學(xué)應(yīng)力對骨生長的作用骨痂的生物力學(xué)關(guān)節(jié)軟骨的生物力學(xué)肌肉的生物力學(xué)肌腱和韌帶的生物力學(xué)周圍神經(jīng)損傷的生物力學(xué)運動對機體的影響運動的生理效應(yīng)制動對機體的影響神經(jīng)學(xué)基礎(chǔ)中樞神經(jīng)發(fā)育機制神經(jīng)反射中樞神經(jīng)損傷反應(yīng)中樞神經(jīng)的可塑性腦老化人體運動學(xué)涵義

人體運動學(xué)(kinesiology)主要研究的是在外力或扭力的作用下，身體位置、速度、加速度間的相互關(guān)系身體的運動形式平移旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)軸位置是旋轉(zhuǎn)主體中位移為零的部位對于肢體或軀干，其位置就在關(guān)節(jié)上或關(guān)節(jié)附近3骨骼運動學(xué)關(guān)節(jié)運動學(xué)是指關(guān)節(jié)表面的活動特點：大多數(shù)關(guān)節(jié)表面都有一些彎曲，即其中一面相對凸起，另一面相對凹陷作用：增加關(guān)節(jié)面積、增強吻合度，穩(wěn)定關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)表面的基本運動

滾動、滑動和轉(zhuǎn)動動力學(xué)動力學(xué)主要研究各種力對主體的作用骨骼肌肉系統(tǒng)常見的載荷包括：拉伸、擠壓、彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)以與混合載荷作用人體的力

內(nèi)力外力5內(nèi)力內(nèi)力外力外力人體的力學(xué)杠桿第一類杠桿

支點位于力點與阻力點之平衡杠桿第二類杠桿

阻力點位于力點和支點之間省力杠桿第三類杠桿力點位于阻力點和支點之間速度杠桿6人體生物力學(xué)生物力學(xué)（biomechanics）是研究生物體內(nèi)力學(xué)問題的科學(xué)它是力學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科相互滲透的學(xué)科目的：使人能有效地工作，提高活動效率，減少疲勞，確保人身安全9高的鞋子適合絕大部分女性鞋跟高度高于7厘米，行走時雙側(cè)膝關(guān)節(jié)的扭力比赤腳行走時高30%。穿著高跟鞋爬樓梯，膝關(guān)節(jié)負荷壓力是體重的三倍；穿著高跟鞋下樓梯時，更可增加七倍至九倍。應(yīng)力對骨生長的作用骨骼力學(xué)特性的決定因素由其物質(zhì)組成、骨量、幾何結(jié)構(gòu)當(dāng)面臨機械性應(yīng)力刺激時，骨常出現(xiàn)適應(yīng)性變化機械應(yīng)力對骨組織是有效的刺激刺激結(jié)果骨在需要應(yīng)力的部位生長，在不需要的部位吸收制動或活動減少骨缺乏應(yīng)力刺激而出現(xiàn)骨膜下骨質(zhì)的吸收，骨的強度降低13關(guān)節(jié)軟骨生物力學(xué)關(guān)節(jié)軟骨組成活動關(guān)節(jié)面的有彈性的負重組織作用：減小關(guān)節(jié)面反復(fù)滑動中的摩擦潤滑、耐磨吸收機械震蕩傳導(dǎo)負荷至軟骨下骨關(guān)節(jié)滑液由滑膜分泌入關(guān)節(jié)腔的一種透明的或微黃的高黏滯性液體它是一種血漿透析液關(guān)節(jié)潤滑的兩種基本形式液膜潤滑、邊界潤滑

14關(guān)節(jié)軟骨生物力學(xué)活動關(guān)節(jié)軟骨作用：承擔(dān)關(guān)節(jié)活動時產(chǎn)生的壓力和張力抗壓成分：

一種強大、耐疲勞、堅韌的固體基質(zhì)

包括：膠原、蛋白多糖與其他成分15

肌肉的生物力學(xué)肌肉收縮形式等張收縮、等長收縮和等速收縮16等張收縮（isotoniccontraction）等長收縮（isometriccontraction）

等速收縮（isokineticcontraction）肌肉收縮時，整個肌纖維的長度發(fā)生改變張力基本不變可產(chǎn)生關(guān)節(jié)的運動收縮時，整個肌纖維的長度基本不變所做功表現(xiàn)為肌張力不產(chǎn)生關(guān)節(jié)的運動增高收縮時產(chǎn)生的張力可變關(guān)節(jié)的運動速度是不變的運動形式力量訓(xùn)練大力量和少重復(fù)次數(shù)的訓(xùn)練可增加肌肉力量肌肉變得更強壯，體積增大肌肉橫截面積增加耐力訓(xùn)練結(jié)果是肌肉產(chǎn)生適應(yīng)性變化主要是肌肉能量供應(yīng)的改變爆發(fā)力訓(xùn)練（又稱無氧訓(xùn)練）持續(xù)數(shù)秒至2分鐘的高強度訓(xùn)練主要依賴于無氧代謝途徑供能181．運動時心血管系統(tǒng)的反應(yīng)

骨骼肌收縮耗氧量明顯增加心血管系統(tǒng)對此作出反應(yīng)提高心輸出量目的增加血液供應(yīng)滿足肌肉組織的氧耗同時運走過多的代謝產(chǎn)物否則肌肉運動就不可能持久。（一）運動對心血管系統(tǒng)的影響2．心血管系統(tǒng)對運動的適應(yīng)經(jīng)常進行健身鍛煉或運動訓(xùn)練，可使人體心血管系統(tǒng)的形態(tài)、機能和調(diào)節(jié)能力產(chǎn)生良好的適應(yīng)，進而提高工作能力。訓(xùn)練有素者的心血管機能動員快、潛力大、恢復(fù)快，運動開始后能迅速動員心血管系統(tǒng)功能以適應(yīng)運動的需要，運動后恢復(fù)期短。（二）運動對呼吸系統(tǒng)的影響運動可增加呼吸容量，改善o2的吸入和co2的排出。改善肺組織的彈性和順應(yīng)性（三）運動對骨骼肌的影響運動是由骨骼肌在神經(jīng)支配下完成的收縮和舒張動作。運動對骨骼肌類型的影響低強度運動顯著消耗Ⅰ型纖維內(nèi)的糖原，而對Ⅱ型纖維內(nèi)的糖原影響甚微；高強度的運動消耗Ⅰ型和Ⅱ型纖維內(nèi)的糖原，尤以后者更為明顯。

（四）運動對關(guān)節(jié)代謝的影響關(guān)節(jié)骨的代謝主要依賴于日?；顒訒r的加壓和牽伸，站立位的重力使關(guān)節(jié)骨受壓，肌腱的作用在于牽伸。這兩種力直接影響關(guān)節(jié)的形態(tài)和密度。（五）運動對骨代謝的影響

1、運動對骨密度的影響骨骼的密度與形態(tài)取決于施加在骨上的力，運動可增加力，可刺激骨生長、骨量增加。

2、運動對雌激素的影響運動使絕經(jīng)后的婦女雌激素水平輕度增加，從而增加骨鈣含量。（六）運動對肌腱的影響運動訓(xùn)練對肌腱的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)有長期的正面效應(yīng)。（七）運動對脂代謝的影響運動時加強脂肪酸的氧化，可提高脂蛋白酶的活性，可提高葡萄糖的利用度，改善脂代謝。（八）運動對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響運動是中樞神經(jīng)最有效的刺激形式，可以提高神經(jīng)活動的興奮性、靈活性和反應(yīng)性。制動制動：指人體局部或者全身保持固定或者限制活動。制動的三種類型：臥床休息；局部固定（例如骨折或脫位后的石膏固）肢體和軀體神經(jīng)麻痹或癱瘓。制動對機體的影響30制動是臨床醫(yī)學(xué)和康復(fù)醫(yī)學(xué)最常用的保護性治療措施，目的是減少體力消耗或臟器功能損害，穩(wěn)定病情，幫助疾病恢復(fù)。制動的不利影響：長期制動或臥床可增加新的功能障礙，加重殘疾，因此要提倡運動，盡可能起床、站立、活動?！坝胁【鶓?yīng)休息”是臨床上十分常見的認識誤區(qū)。（一）制動對心血管系統(tǒng)的影響心輸出量減少臥床24h血容量降低5%，6天降低10%，14天降低20%?；颊咴谥绷⑽粫r每搏量減少更為顯著。引起體位性低血壓，運動耐力減低。心率增加：與血容量下降，每搏量下降、自主神經(jīng)功能失調(diào)有關(guān)。血流減慢：臥床后除冠狀動脈血流速度基本不變外，其余各動脈血流速度均降低。動脈血流速度減低，下肢血流阻力增加等血流動力學(xué)變化為動靜脈血栓形成創(chuàng)造了有利條件血栓形成：臥床后血容量減少，血液中有形成分并不減少，血液粘滯度明顯增加，血流速度減慢，這些均為血栓形成提供良好的條件。最常見的是深靜脈血栓。

（二）制動對呼吸系統(tǒng)的影響

易形成墜積性肺炎、呼吸道感染、肺栓塞

（三）制動對骨骼肌的影響

會引起肌肉廢用、肌肉萎縮、肌力下降、肌肉血管密度降低、肌肉代謝障礙。

（四）制動對骨質(zhì)的影響

制動可以導(dǎo)致骨質(zhì)吸收和新骨形成的平衡發(fā)生紊亂，表現(xiàn)為相對或絕對骨質(zhì)吸收超過形成，結(jié)果為骨鈣丟失或骨質(zhì)疏松、異位骨化等（五）制動對韌帶和關(guān)節(jié)的影響

可導(dǎo)致關(guān)節(jié)攣縮、關(guān)節(jié)退變

（六）制動對中樞NS的影響

會產(chǎn)生感覺異常、痛閾下降、神經(jīng)和/精神障礙

（七）制動對消化系統(tǒng)的影響

胃腸神經(jīng)功能異常：胃腸蠕動減弱、食欲下降、排便困難、胃病。

（八）制動對泌尿系統(tǒng)的影響引起尿潴留、尿路感染、尿石癥等。

（九）制動對皮膚系統(tǒng)的影響引起壓瘡、皮膚水腫等。

系統(tǒng)制動的影響肌肉骨骼系統(tǒng)廢用性肌萎縮、肌力減退、攣縮、骨質(zhì)疏松心血管系統(tǒng)直立性低血壓、心血管功能減退、血漿容積減少、血栓栓塞性現(xiàn)象出現(xiàn)皮膚與皮下組織壓瘡呼吸系統(tǒng)潮氣量與每分通氣量減少、咳嗽與氣管纖維活動減少，橫膈活動減弱、墜積性肺炎消化系統(tǒng)便秘、食欲減退神經(jīng)系統(tǒng)情緒低下、抑郁、焦慮、定向力下降、反應(yīng)遲鈍泌尿系統(tǒng)尿路結(jié)石形成、尿路感染代謝負氮平衡，負鈣平衡，負硫、負磷平衡激素障礙甲狀旁腺激素生成增加，雄激素、精子生成減少康復(fù)醫(yī)學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)

---大腦的可塑性

概念

可塑性（plasticity）為了主動適應(yīng)和反映外界環(huán)境各種變化，神經(jīng)系統(tǒng)能發(fā)生結(jié)構(gòu)和功能的改變，并維持一定時間，這種變化即為可塑性意義

神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性決定了機體對內(nèi)外環(huán)境刺激發(fā)生行為改變的反應(yīng)能力45神經(jīng)損傷反應(yīng)無論是中樞神經(jīng)系統(tǒng)還是外周神經(jīng)系統(tǒng)，其神經(jīng)軸突損傷后都發(fā)生以下反應(yīng)：受損軸突的近、遠側(cè)端腫脹損傷使興奮性氨基酸釋放增加遠端神經(jīng)末梢退變與突軸傳遞消失胞體腫脹、胞核移位，胞核周圍的尼氏體分散，染色質(zhì)降解與受損神經(jīng)元有突觸聯(lián)系的神經(jīng)元也將變性，稱跨神經(jīng)元或跨突觸變性。血-腦或血-神經(jīng)屏障不同程度破壞，引起炎癥、免疫反應(yīng)

46大腦損傷損傷區(qū)域的神經(jīng)組織直接受損繼發(fā)的動力性損傷

如：腦卒中引起的缺血、缺氧繼發(fā)的神經(jīng)元胞膜的改變細胞膜內(nèi)外的離子交換，Ca2+大量進入細胞內(nèi)隨后發(fā)生細胞內(nèi)級聯(lián)事件，加重了腦損傷，繼而引起腦功能的缺失47康復(fù)訓(xùn)練的理論基礎(chǔ)迄今為止，無論是生物學(xué)還是臨床醫(yī)學(xué)的研究，都沒有證據(jù)表明高度分化的神經(jīng)細胞具有再生能力無論是實驗動物還是臨床醫(yī)學(xué)現(xiàn)象，都會發(fā)現(xiàn)腦損傷、腦卒中后喪失的腦功能，可以有某種程度的恢復(fù)這說明在大腦損傷的恢復(fù)過程中，存在著不同于再生的其它恢復(fù)機制48大腦的可塑性各種可塑性變化既可在神經(jīng)發(fā)育期出現(xiàn)，也可在成年期和老年期出現(xiàn)一、非病理情況大腦的可塑性二、損傷后大腦的可塑性49非病理情況大腦的可塑性功能形成與代償時期環(huán)境因素50功能形成與代償內(nèi)容：發(fā)育過程中功能依賴性神經(jīng)回路的突觸形成神經(jīng)損傷與再生(包括腦移植)以與腦老化過程中神經(jīng)元和突觸的各種代償性改變胎教、早期的啟蒙教育音樂、鋼琴、舞蹈、雜技、英語51時期中樞神經(jīng)可塑性有一個關(guān)鍵期這一時期以前，神經(jīng)對各種因素更敏感這一時期之后，神經(jīng)組織可變化的程度則大大降低

52環(huán)境因素較多的環(huán)境信息刺激的動物，其神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育程度、突觸數(shù)量、樹突的長度和分支以與膠質(zhì)細胞數(shù)量等遠遠勝過在貧乏環(huán)境下生長的動物53二、大腦損傷后的可塑性54大腦可塑性的分類結(jié)構(gòu)的可塑性軸突和樹突發(fā)芽突觸數(shù)量增多這些變化可提高大腦對信息的處理能力功能的可塑性55康復(fù)訓(xùn)練能使梗死灶周圍的星形膠質(zhì)細胞、血管內(nèi)皮細胞、巨噬細胞增殖，側(cè)支循環(huán)改善，促進病灶修復(fù)與正常組織的代償作作用，從而促進其運動功能的恢復(fù)56功能的可塑性腦卒中后的偏癱，如給予訓(xùn)練、鍛煉和藥物肢體功能就可逐步恢復(fù)，說明大腦皮層具有重組(reorganization)能力。57功能的可塑性腦功能可塑性主要表現(xiàn)腦功能的重組潛伏神經(jīng)通路的啟用神經(jīng)聯(lián)系效率增強等突觸傳遞的可塑性58功能重組階段腦損傷后，腦可塑性的發(fā)生和功能的重組是一個動態(tài)變化的過程腦卒中后功能重組可以分成四個階段：第一階段即腦卒中后的即刻改變，整個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)都處于一種抑制狀態(tài).第二階段主要是未受損半球的增量調(diào)節(jié)和過度活動59功能重組階段第三階段雙側(cè)半球運動相關(guān)區(qū)域的激活減低，在這一階段，殘存的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立新的平衡；第四階段即腦卒中后恢復(fù)的慢性階段動態(tài)變化提示在腦卒中恢復(fù)的不同時期，應(yīng)采用不同的康復(fù)措施以促進腦功能的重組和運動功能的恢復(fù)60運動