肘关节生物力学ppt
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肘关节的平行四边形法则是生物力学中的一个重要概念,特别是在描述肘关节运动时。
它基于这样的原理:当肘关节在进行屈曲和伸展运动时,肱骨(上臂骨)和尺骨(前臂的内侧骨)之间的相对位置和运动可以看作是一个平行四边形的两个相邻边。
在这个平行四边形中,肱骨和尺骨分别代表两个相邻的边,而它们之间的关节(肘关节)则是平行四边形的一个顶点。
当肘关节进行屈曲或伸展时,肱骨和尺骨之间的角度会发生变化,但它们仍然保持在一个平行四边形的配置中。
这种平行四边形配置确保了肘关节在运动过程中的稳定性和功能性。
通过维持这种配置,肘关节能够有效地传递力量和承受负荷,同时允许前臂在一个相对较大的范围内进行灵活的运动。
需要注意的是,肘关节的平行四边形法则是一个简化的模型,用于描述肘关节的基本运动原理。
在实际的生物力学中,肘关节的运动可能受到多种因素的影响,包括肌肉力量、韧带稳定性以及关节面的几何形状等。
肘关节运动的生物力学肘关节连接上臂与前臂,为手功能的稳定关节,肘关节由肱骨的滑车和小头与尺骨鹰嘴和桡骨小头相关节而组成,上尺桡关节亦是肘关节的一个组成部分,包括关节囊和内外侧韧带。
一、活动范围和稳定性肘关节有两个活动,即肘屈伸和轴向旋转,即前臂旋前与旋后活动,屈伸活动范围在0°〜140°,旋前与旋后活动范围在160°,即旋前70°〜80°,旋后80°〜85°。
在日常生活中,如提物、开门关门、拿水杯、打电话、用筷子吃饭、搬椅子等,肘功能活动范围在30°〜130°,而旋前旋后各50°活动。
此活动的轴心即屈伸与转动的轴非常接近,在肢骨滑车外侧突曲面中心与肱骨小头之间(图6-2-1A)。
前臂旋转轴在肽骨小头与桡骨小头中间,远侧达尺桡远侧关节间(图6-2-1B)。
肽骨轴与尺骨轴相交有一外翻角,亦称携带角,男子平均7°,女子平均13°,这一角度随着肘关节屈曲而消失(图6-2-1C)。
关节稳定结构,肘内侧的尺侧副韧带是最重要的肘关节稳定结构,它分为前斜韧带和后斜韧带,前斜韧带在肘伸屈整个活动中都是紧张的。
故它是肘内侧稳定的主要结构,后斜韧带只在屈肘时才紧张,肘关节面结构也是侧方稳定的结构,关节囊前部也是内侧稳定的结构之一,肘外侧稳定结构是桡骨头和桡侧副韧带,肘部肌肉和关节嫫亦是稳定结构之一。
肘关节连接上臂与手,发展手的功能,与肘关节屈曲度有明显关系,肘关节屈曲后手活动范围减小,当肘屈曲20°时,上臂功能将丧失20%,如肘关节屈曲过90°〜100°时,则日常生活功能如: 穿衣、吃饭、洗头、洗脸等将很难完成(表6-2-1和图 6-2-2)。
二、生物力学特点肘关节的主要活动是屈伸和前臂旋转,肘关节周围的肌肉的力臂较短,这些肌肉的微小运动幅度可以引起手的大幅度运动,附着在关节转动轴附近的近端肌肉,如旋前圆肌、肘后肌等,能以较小的运动引起上肢的快速运动,如做投掷动作,而要提举或推动重物的活动中,需要较大的肌肉如肱二头肌、肱肌、肢桡肌、肱三头肌等用力才能产生较大的屈伸力,肘关节屈曲到90°〜100°时肌肉力量最小,最大屈肘力是在前臂旋后位上取得的,旋前位时屈伸力弱于旋后位。
肘关节活动的力学模型
肘关节是人体上臂和前臂相连接的关节,它承担着很重要的生物力学功能。
在进行日常活动或运动时,肘关节需要承受相应的力量和压力。
一个简单的肘关节力学模型可以认为是由肱骨、尺骨和桡骨三个骨头组成。
当人进行手臂的弯曲和伸直动作时,肱骨相对固定,尺骨和桡骨会围绕肱骨旋转。
此时,肘关节也就承受了相关的生物力学作用。
这种作用是由肌肉、骨头和软组织共同完成的。
肘关节的弯曲和伸直主要依靠二头肌和肱三头肌两组肌肉的协同作用。
同时,骨头之间的关节软骨也能够起到减缓摩擦、减轻冲击的作用。
总体来看,肘关节的力学模型可以概括为:肱骨固定,尺骨和桡骨相对旋转,二头肌和肱三头肌协同作用,关节软骨起到缓冲作用。
这一模型有助于我们更好地理解肘关节的实际运作,同时对于肘关节相关的疾病预防和治疗也有很大的参考价值。