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1、肌肉骨骼系统的受力分析1.1 本章要意1. 应用静力学方法分析生物体（人体）的肌肉骨骼系统在平衡状态下不同姿势的受力情况2. 需要的基本知识：局部解剖学：肌肉的位置， 关节的结构，转轴 肢体的质量 肢体的重心理论力学分析方法3. 人体解剖学的基本术语标准姿势：身体直立，两眼平视正前方，两足并拢，足尖向前，上肢下垂于躯干两侧，掌心向前方位术语：上superior，下inferior：近颅侧为上或颅侧，近足侧为下或尾侧前anterior，后posterior：近腹面者为前或腹侧，近背面者为后内侧medial，外侧lateral：距离正中矢状面近者为内侧内(internal)，外(external)
2、：近内腔者为内，远内腔者为外浅superficial，深deep：近体表为浅，反之为深四肢方位：靠近肢体根部的为近(proximal)，远离肢体根部的为远(distal)轴和面：垂直轴(vertical axial)：上下方向垂直于水平面的轴矢状轴(sagittal axial)：前后方向的水平轴冠状轴(frontal axial)：又称额状轴，左右方向水平轴矢状面(sagittal plane)：沿前后方向将人体分为左右两部分的纵分面冠状面(frontal plane)：即额状面，沿左右方向将人体分为前后两部分的纵切面水平面(transverse plane)：横切面，与地面平行，将人体分为
3、上下两部分1.2 关节的基本构造1.关节有三种：不动关节(synarthrodial jionts)：由两块紧密结合的骨构成，无相对运动，如颅骨。从合关节(amphiarthrodial jionts )：仅允许较小的相对运动，两块骨之间并不直接接触，有韧带组织等隔开，如脊柱。 又称微动关节动关节(diarthrodial joints)：有一定自由度构造的关节，我们的主要研究对象，如肘关节，肩关节，膝关节有些关节灵活度大，稳定性稍差，如肩关节，髋关节；有些关节灵活度小，稳定性高，如肘关节；有些关节甚至不能活动动关节构造：骨，关节囊（ligamentous capsule），滑液膜(synov
4、ial membrane)，滑液(synovial fluid)（润滑、营养、受力改变）关节腔(articular cavities)关节软骨(articular cartilage)（吸收冲击）动关节的分类：1.滑移式(gliding)：如脊柱(vertebral)2.铰链式(hinge)：如肘关节(elbow)3.转轴式(pivot)：如桡尺近端关节(proximal radioulnar)4.髁状(condyloid)：如膝关节(knee)5.鞍状(saddle)：如拇指腕掌关节(carpometacarpal)6.杵臼式(ball-socket)：如肩关节和髋关节(shoulder a
5、nd hip)关节的运动1.屈和伸：围绕着冠状轴运动。两骨之间角度变小为屈屈（flexion），反之为伸伸(extension)2.内收和外展：围绕着矢状轴运动。骨向正中矢状面靠拢为内收（adduction），反之为外展（abduction）3.旋转：围绕垂直轴运动。骨的前面转向内侧为旋内(inward rotation)，反之为旋外(outward rotation)4.环转(circumduction)：屈，展，伸和收4种运动形式的连续。骨远端作圆周运动，近端在原位转动，运动轨迹类似一个圆锥形1.3 骨骼肌1.肌肉有三种：骨骼肌，平滑肌，心肌 skeletal, smooth, cardi
6、acMovement of human body segments is achieved by skeletal muscles.2. 肌肉的性质：粘弹性物质弹性，粘性（伸长时有内部阻力）3. 肌肉仅提供拉力，不能提供压力或推力4. 肌肉仅在其自身缩短的情况下使肢体运动（收缩筋 agonist）伸长时：控制肢体的运动与其他肌肉协调（拮抗筋 antagonist）长度不变时：平衡外力1.4 解决生物静力学问题所需要的基本条件和假设1.关节的局部解剖学知识关节的转动轴2.肌肉的附着位置3.肌肉产生力的方向和角度4.肢体的质量和重心5.关节的摩擦力忽略不计1.5 肘关节的静力学问题1.5.1 肘关
7、节的构造连接上臂和前臂，功能是使手腕在空间定位，由肱骨(humerus)远端，尺骨(ulna)和桡骨(radius)近端构成 肱尺关节肱桡关节桡尺近侧关节肱尺关节：肱骨滑车 trochleaHumeroular尺骨滑车切迹 trochlear fossa 允许绕一个轴运动，做屈伸，相当于铰链允许绕一个轴运动，做屈伸，相当于铰链肱桡关节：肱骨小头 distal capitulumHumeroradial桡骨头凹 fovea caput radius 杵臼关节，相当于球铰，有三个运动轴杵臼关节，相当于球铰，有三个运动轴桡尺近侧关节：桡骨环状关节面 circumferentia Proximal r
8、adioulnar尺骨桡切迹 radial notch只绕一个运动轴（长轴只绕一个运动轴（长轴 longitudinallongitudinal）作内外旋运）作内外旋运动动三个关节共同在一个关节囊中，由于尺骨的存在限制了肱桡关节的内收与外展运动1.5.2相关的骨骼肌前面：肱二头肌肱桡肌肱肌后面：肱三头肌旋前圆肌肘肌旋后肌 肌肉muscle起点origin止点insertion功能action肱二头肌(Biceps brachii)肩胛骨关节盂盂上结节(upper lip of the glenoid fossa)喙突(coracoid process)桡骨粗隆(tuberosity of ra
9、dius)屈肩关节和肘关节肌肉muscle起点origin止点insertion功能action肱桡肌Brachioradialis肱骨外上髁上方(lateral supracondylar ridge)桡骨茎突(styloid process of radius)屈肘关节肱肌Brachialis肱骨前面下2/3处(lower 2/3 of anterior humerus)通过肌腱连接到尺骨粗隆(by tendon to tuberosity of ulna)屈肘关节肱三头肌(Triceps brachii)肩胛骨盂下结节infraglenoid tubercle of scapula肱骨上
10、半段背面肱骨外后侧面尺骨鹰嘴(upper surface of olecranon)伸肘关节旋前圆肌(Pronator teres)肱骨内上髁(medial epicondyle of humerus)和尺骨冠头coronoid process of ulna桡骨外侧中部前臂内旋(pronation)肘肌(anconeus)肱骨外上髁(lateral epicondyle of humerus)鹰嘴外侧面(lateral surface of olecranon)伸肘旋后肌(supinator)肱骨外上髁和尺骨旋后嵴(supinator crest of ulna)桡骨前外侧前臂外旋supin
11、ation肘关节受力分析案例1.6 肩关节的静力学问题1.肩部关节构造shoulder joint: 盂肱关节(glenohumeral articulation) 关节shoulder girdle: 肩锁关节(acromioclavicular) 胸锁关节(sternoclavicular)锁骨及肩胛骨盂肱关节 盂(glenoid fossa)肱骨头(humeral head)盂浅小，杵臼关节(ball and socket)三个自由度：屈，伸 flexion extension外展，内收 abduciton,adduction旋内，旋外 inward,outward rotation肩锁
12、关节肩峰(acromion of scapula)锁骨肩峰端 (distal calvicle)胸锁关节胸骨锁切迹(manubrium of sternum)锁骨胸骨端(proximal calvicle)两个关节配合，可使肩胛骨做提(elevation)、降(depression)，上旋(upward rotaion)、下旋(downward rotation)，前伸(protraction)、后屈(retraction) 2.相关的骨骼肌 肌肉起点止点运动三角肌Deltoideus图中之1锁骨外侧端1/3，肩峰上表面，肩胛岗lateral 1/3of clavicle, upper sur
13、face of acromion, spine of scapula肱骨三角肌粗隆Deltoid tuberosity of humerus肩关节外展（外侧肌肉收缩）肩关节屈并旋前（前部肌肉收缩）肩关节伸并旋后（后部肌肉收缩）冈上肌Supraspinatus图9冈上窝Supraspinous fossa经关节上方至肱骨大结节Passes above joint to greater tubercle of humerus外展冈下肌Infraspinatus图6冈下窝Infraspinous fossa经关节后方至肱骨大结节Passes behind joint to greater tuber
14、cle 旋外小圆肌Teres minor肩胛骨外缘Upper 2/3 of lateral border of scapula经关节后方至肱骨大结节(在冈下肌深处)大圆肌Teres major图11肩胛骨下角Inferior angle of scapula肱骨肱二头肌槽内侧缘Medial lip of bicipital groove伸、内收和旋内肩胛下肌subscapularis肩胛下窝Subscapular fossa前面绕至肱骨经关节小结节Passes in front of joint to the lesser tubercle of humerus旋内3.胸肌肌肉起点止点功能胸大
15、肌Pectoralis major图4锁骨内侧半，胸骨和第1-6肋软骨前面clavicular head medial of clavicle Sternal head sternum and upper 6 cartilages肱骨大结节嵴bicipital groove of humerus前臂内收，旋内Adducts and medially rotates胸小肌Pectoralis minor图23-5肋骨前面outer surface of ribs 3-5肩胛骨喙突Coracoid process of scapula肩胛骨降Depresses scapula前锯肌Serratus
16、 anterior1-8肋骨外面slips from outer surface of upper eight ribs向后绕过胸侧经肩胛骨前方至肩胛骨内侧缘和下角Passes between ribs and scapula to vertebral border of scapula肩胛骨向前，下角旋外斜方肌Trapezius图6枕外隆凸、颈部、胸部脊椎Skull, and all cervical and thoracic vertebrae肩胛冈、肩峰和锁骨外侧端Lateral 1/3 of clavicle , spine of scapula上部肌束收缩提肩胛下部肌束收缩降肩胛两侧
17、同时收缩肩胛向脊柱靠拢4.背肌背阔肌Latissimus dorsi第六胸椎以下全部椎骨棘突和髂嵴后部aponeurosis from lower 6 thoracic vertebrae, lumbosacral fascia, iliac crest and lower 3 or 4 ribs肱骨小结节嵴Passes under axilla, inserts in bicipital groove上臂内收，旋内和后伸肩胛提肌Levator scapulae图8颈椎1-4横突Transverse processes of C1-4肩胛骨上角Upper angle of scapula提肩胛Elevates菱形肌(大，小)Rhomboideus major, minor图10椎骨(C7-T4)棘突Spines of C7-T4肩胛骨内侧缘 verterbral border of scapula提肩胛，肩胛向脊柱靠拢10下节课讨论：肩关节的构造与它的哪些力学特性有关？粘弹性固体的力学特点是什么？有什么生理学意义？哪些病变与粘弹性性质改变有关？2-3周计划：预习细胞生物学内容，能说出细胞的基本构造，承力结构讨论：细胞如何感知力学刺激？有哪几种已知的途径？除了文献上有的，你觉得还有什么细胞器、分子能做力学传感器？中长期计划：肺的呼吸力学特点。免疫的基本原理，免疫的起源。
