第二章 第三节 关节运动学(五、脊柱)姿势与腰椎运动.

范围：髋关节屈0° ～125° ，伸0° ～15° 。 测定方法：平卧位，下肢伸直，此时髋关节处于0° 位。 下肢抬高，大腿紧靠腹部为屈髋，下肢向后提拉为伸髋。
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四、运动学特征
（2）内收、外展：髋关节在 额状面内绕矢状轴的运动。 范围：内收范围一般只有0° ～45°，外展0°～45°。 测量方法：下肢向躯干正中线 靠拢为内收，远离躯干正中线 为外展。
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髋关节是连接躯干与下肢的重要关节，也是 全身负荷体重最多、受力最重的关节。在完成站 立和负荷体重的同时，还在走、跑、坐、蹲等大 范围运动中起关键作用，因而成为人体最稳定又 具有很大活动度的关节，并有精确的对合装置和 控制系统。
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一、骨与韧带
1.髋臼：髋臼由髂骨、坐骨和 耻骨三部分组成。中央为髋臼 窝，内衬半月形软骨，其下缘 由髋臼横韧带连接，周围有关 节唇。髋臼朝前下外方，内下 方软骨缺如，形成髋臼切迹。 髋臼的上1/3是髋关节主要负 重区，厚而坚强；髋臼后1/3 能维持关节稳定，较厚。
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一、骨与韧带
前倾角：股骨颈的轴线与股骨内外髁的髁间连线 间有一向前扭转的角度，为10°～30°（平均12° ）锐角。
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一、骨与韧带
3.大转子：股骨颈与股 骨体连接处上外侧的方 形隆起称之为大转子。 4.小转子：股骨后上内 侧股骨颈内下方的骨性 隆起称为小转子。
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一、骨与韧带
5.髋关节的韧带
（1）髂股韧带 位于关节前面，是人体强有力的
状肌及缝匠肌。
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四、运动学特征
1.骶髂关节的运动 运动范围很小，骶骨仅可在髂骨上做上下滑动
和少量前后运动或髂骨在固定的骶骨上做同样的 运动，骶髂关节的平均运动为4° ，其范围为2° ～8°。
四、运动学特征

节，包括锁骨内侧端、胸骨 的锁骨面和第一肋的软骨端。 胸锁关节是上肢的基础关节， 它连接骨骼和附件，它是肩 胛带关节中唯一的鞍状关节。
2
2
二、关节
2. 肩锁关节 肩锁关节是一个由锁
骨外侧端和肩胛骨肩峰组成 的关节。肩胛骨的锁骨面面 向内并轻微向上，这样为肩 峰提供了一个合适的关节位 置；肩锁关节属平面关节， 关节面有多种形态，不规则。 大多数肩锁关节的关节盘形 状各异，有的缺如。 2
4
（二）运动肩关节作用肌 1、肩关节屈的作用肌 肌拉力线从肩关节冠状轴前方跨越，包括胸大肌锁骨部、 喙肱肌、三角肌前部肌束和肱二头肌。 （1）胸大肌 起点：锁骨内侧半、胸骨前面
第1-6肋软骨 止点：上下部肌纤维扭转180度 换位交叉，止于肱骨大结节嵴
4
近固定收缩，使肩关节屈，内收、旋内和水平屈。远固定 提肋助吸气。
菱形肌对肌肉上抬有部分作用
3
（1）斜方肌 位于颈部和背上部皮下，呈放射状分为上中下三部分 起点：上项线、枕外隆突、项韧带、第七颈椎和全部胸椎 棘突。 止点：上中下部分别止于
锁骨外侧1/3部分；肩峰 肩胛冈 作用：提升肩胛带，防止 肩胛带负重下降。
3
（2）菱形肌 位于斜方肌中部深层，上部胸椎两侧 结构：肌束从内上向外下斜行， 上部小菱形肌和下部大菱形肌。 起点：第6-7颈椎和1-4胸椎棘突 止点：肩胛骨内侧缘 作用：1）近：上提、下回旋
1
一、骨骼与韧带
7.盂肱关节周围的韧带
①肩袖肌群（肩胛下肌、冈上肌、冈下肌和小圆肌） 和关节囊韧带混合成纤维囊，提供了盂肱关节的稳 定性，肱二头肌长头也对盂肱关节起稳定作用。
1
一、骨骼与韧带
②盂肱关节囊韧带由胶原纤维组成，分为上、中、下三 束。盂肱关节囊被喙肱韧带加强。这条韧带从喙突外缘 延伸到肱骨大结节的前面。喙肱韧带和关节囊以及冈上 肌肌腱形成束，从而限制了肩关节的外旋、前屈和后伸。 这条韧带同时也限制了肱骨头向下方移位。

2.腰椎的运动学特征
（2）节段运动与肌肉 腰椎前屈的运动≠“弯腰”
四、腰椎
2.腰椎的运动学特征
（3）腰椎间盘的作用 • 运动时，腰椎间盘内的髓核可能起支点作用， 是因髓核系半流体性，运动轴可以发生改变， 后伸时运动轴前移，前屈时则后移。
四、腰椎
3.腰椎生物力学
（1）作用于腰椎的力
C：压力 S：剪力 BM：矢状面弯曲力矩 AT：轴向扭矩
第二章 骨骼肌肉系统运动学
第三节 关节运动学
五、脊柱
学习内容
1 2 3
脊柱运动学概述 颈椎
胸椎 腰椎 姿势与腰椎运动
4
5
脊柱

躯干是人体结构的主体 部分，头部和四肢与之 依附，中间由脊柱连接。 躯干包含着人体重心， 一切动作都可能通过躯 干而影响全身，因此， 躯干是全身运动的关键 要素，可视为人体运动 与平衡的中枢。
四、腰椎
3.腰椎生物力学
作用于腰椎的力主要形式： 重力 惯性 肌肉的应力 筋膜和韧带的牵张 腹内压
四、腰椎
3.腰椎生物力学
（2）腰椎负荷 身体位置对腰椎负荷的影响 直立位 坐位 仰卧位 外部载荷
物体重心与脊柱运动中心的
距离； 脊柱屈曲和旋转程度；
物体的形状、体积、重量和
密度
四、腰椎
4.腰椎的生理弯曲
• 老年人骨关节退变明显，椎间隙变窄，腰椎前凸变小。
四、腰椎
1.腰椎的解剖学基础
（3）腰椎的后部结构 • 腰椎的后部结构添加在基本的椎体柱上，在椎 体和椎间盘后方形成了一系列的相互交锁的骨 性结构。
四、腰椎
2.腰椎的运动学特征
（1）腰椎活动范围 • 腰椎运动有前屈、后伸和左右方向的侧屈，水 平面上的旋转，三者之间的作用综合形成环转 运动。

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（二）腰椎关节运动学 1、前屈：黄韧带、棘间韧带、棘上韧带、
后纵韧带、和髂腰韧带的弹性张力限制； 2、后伸：前纵韧带、关节突之间、棘突之
间的骨性碰撞限制； 3、侧屈：对侧横突间韧带和关节突关节囊
的张力 4、旋转：纤维环与旋转运动同向胶原纤维
的张力及关节突骨质间的碰撞限制。
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（三）腰椎的运动力学
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2、枢椎 枢椎指高等脊椎动物的第二颈椎。在其前
面有齿突 ，枢椎就是让头部转动的椎骨。 齿突是分离的第一颈椎的椎体，愈着在第 二颈椎的椎体上。枢椎的临床病变包括： 枢椎椎体骨折和创伤性枢椎前滑脱。
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3、隆椎 人共有7节颈椎，第1、2、7颈椎为特殊颈
椎，而第7颈椎又称隆椎，我国古书上叫 “大椎”。属不规则骨，为七块颈椎中最 大的一块，棘突最长，所以当头前屈时其 棘突特别容易隆起，易于触及。隆椎棘突 下凹陷处即“大椎穴”，是临床计算椎骨 数目和针灸取穴的标志。
腰椎是脊柱的主要承重部位，几乎所有活动都会 增加腰椎的载荷，一部分载荷韧带、椎间盘、椎 骨承担；一部分载荷由肌来平衡。
（四）腰椎与运动障碍
腰椎病引起腰痛有其特殊的临床表现，其疼痛的 同时还有一些伴随症状。比如腰间盘突出症可以 伴随坐骨神经痛；大腿或小腿的麻木、疼痛；肌 肉瘫痪，如足下垂，足拇指背伸无力；马尾综合 征，如会阴区麻木，大便功能障碍，性功能障碍。 无典型外伤的腰部慢性损伤为腰部劳损，占慢性 腰痛很大比重。
韧带的本体感觉由传入神经传导到中区神经系统后，可反射性的引起相应 肌肉的收缩，从而维持脊柱的稳定，避免脊柱损伤。
弓间韧带连结于相邻椎骨的椎弓之间，它由弹性纤维构成，在新鲜时呈黄 色，故又称黄韧带，黄韧带的厚薄和宽窄在脊柱各段有所不同，颈部薄而宽， 胸部厚而窄，腰部最厚。

脊柱骨骼肌
脊柱骨骼肌
回旋肌
脊柱骨骼肌
竖脊肌（骶棘肌）
Erector spinae 起点：
骶骨后面及其附近、下位椎骨 的棘突、横突、肋骨等
止点：
上位椎骨的棘突、横突，肋骨 及枕 作用：
伸脊柱、仰头
神经：脊神经后支
*本肌分为：棘肌，最长肌， 髂肋肌
脊柱的生理弯曲
脊柱生理弯曲进化与发育
脊柱的生理弯曲
运动学基础
脊柱运动
医学技术学院
目录
1 脊柱的功能解剖 2 颈椎 3 胸椎 4 腰椎
5 脊柱的负荷
脊柱
脊柱的功能解 剖概述
脊柱的功能概括
可动性与坚固性相统一
传递载荷 保护脊髓 提供三维生理活动
脊柱的功能
颈椎（ Cervical Vertebrae ）有7个， 可写为C1～C7（取其首字母）。
颈椎的功能障碍-颈椎病
神经根型
➢发病率最高。椎间盘突出，钩椎关节和关节突关节增生，多关节不稳等原因导 致，在椎管和椎间孔刺激或压迫颈神经根。 ➢临床表现：颈肩臂痛并有神经根支配区感觉运动障碍
颈部僵直，活动受限，肌肉痉挛，受累棘突压痛 向前臂或手指放射麻木，手臂无力感，肌力减弱，腱反射减退 椎间孔挤压试验(患者头偏向患侧，用手向下压迫头部出现放射性疼痛或麻木) 阳性 臂丛牵拉试验(又称Eaten试验：手抵于颞侧顶部，并将其推向健侧，另一手握 住患者手腕将其牵向其相反方向出现放射性疼痛或麻木)阳性 椎间孔分离试验(又称引颈试验：患者坐位，检查者双手托住患者下颏，逐渐向 上牵引颈椎以扩大椎间孔，患者上肢疼痛、麻木等症状减轻或消失)阳性。 ➢影像学检查：
颈椎的功能障碍-颈椎病
交感型
颈椎改变对其周围交感神经节和末梢刺激，产生交感神经功能紊乱 临床表现：头部、眼、面、耳、消化道、心血管等全身多系统症状

➢ 狗6周训练后韧带的刚度与强度均高于 对照组，且运动组的韧带内也含有较粗 的胶原纤维。
8周制动后，经过5个月的训练，其强度比对 照组减少20%，12个月之后，其强度恢复到对 照组近似水平；韧带的应力-应变特性恢复正 常，骨-韧带-复合体的能量储存增加，但是 仍没有回复到正常水平，即：附着区要恢复 到以前的强度和力量则需要更长的时间；
在这个时间间隔内复合体仍为薄弱环节，更 容易发生撕脱骨折。
（6）肌腱、韧带的生物力学特性 之五——温度、年龄
① 温度
温度对软组织的性质有很大影响，温 度降低时，韧带刚度降低，即发生同 样变形所需要的载荷较少，并且呈线 性的关系。
② 年龄
结缔组织及其胶原的生物力学特性很受 其内部分子内部及其分子间存在的交联 的质和量影响
传递拉力以带动关节的运动，并维持运 动中关节的稳定。
1、肌腱、韧带的基本组成成分
肌腱和韧带都是高密度的结缔组织，含 有大量平行排列的胶原纤维；
肌腱和韧带都只含有很少数的细胞和大 量的细胞外基质，
细胞大约占整个结构20%的体积比例； 细胞外基质则占其余的80%；
水分占细胞外基质的70%； 其他30%是固体物质，
(3)关节腔
由关节囊和关节面所 围成的腔隙叫关节腔。 腔内有滑液。腔内压 力为负 压，对稳定关 节起着重要作用。
（二）关节的辅助结构
(1)关节盘
由纤维软骨构成，常似圆盘状或 半月状，中间薄周边厚，位于两 关节之间，周缘与关节囊愈合， 具有减轻冲撞和震动的作用。
（2）关节盂缘
是附着在关节窝周围的纤维软骨 环，有增大关节面、加深关节窝、 使 关节更加稳固的作用，肩、髋 关节均有之。。
2.双轴关节：两个自由度，可以围绕两个互为垂 直的运动轴在两个平面上运动。包括：

脊柱侧屈时，上方椎体向屈侧倾斜，驱动髓核向反方 向移位，实现脊柱的自我稳定
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侧屈时脊柱的自动旋转
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脊柱屈伸时的总体运动幅度
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脊柱侧屈的总体运动幅度
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脊柱轴向旋转的总体运动幅度
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脊柱总体运动幅度的临床评估
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髓核 无血管，难修复
纤维环 同心圆状纤维组成，层与层之间斜行交叉排列
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似旋转接头的髓核
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预负荷状态下椎间盘及椎间盘-椎体连接 的自稳定性
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髓核的亲水性使椎间盘处于预负荷状态
老年人髓核的亲水能力下降，预负荷状态消失，使其 脊柱弹性下降
预负荷状态是脊柱保持自稳定的重要机制
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脊柱的功能单位
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被动组织：椎体 活动阶段：
椎间盘 椎间孔 关节突关节 黄韧带和棘间韧带
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椎间连接元件
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前纵韧带 后纵韧带 黄韧带 棘间韧带 棘上韧带 横突间韧带
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椎间盘的结构
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Hale Waihona Puke PPT学习交流19
脊柱横截面位置特点： 胸段约位于胸腔的后1/4 颈段约位于颈部的后1/3 腰段位于躯干中段中心
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椎体的结构
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椎体前方由垂直走向的骨小梁组成，形成抵抗应力的最 薄弱带，椎体后方较前方能抵抗更大应力，这是椎体楔 形骨折发生的原因。

腰椎曲度与应力分布
腰椎的生理曲度对腰椎间盘的应力分布有着重要影响。当 腰椎曲度发生变化时，会导致腰椎间盘的应力分布发生变 化，从而增加腰椎间盘突出的风险。
腰部肌肉的力学特性
腰部肌肉对腰椎起着支撑和保护的作用。当腰部肌肉的力 学特性发生改变时，可能会导致腰椎的稳定性下降，从而 引发腰椎间盘突出。
脊柱侧弯与生物力学
旋转则是脊柱的环形运动。
这些运动形式是人体完成各种动 作的基础，如弯腰、扭头、转身
等。
脊柱的生理功能
支撑和保护
维持姿势
脊柱支撑着人的身体，保护脊髓和神经根 不受损伤。
通过肌肉的收缩和舒张，脊柱可以维持人 体的姿势平衡。
缓冲震荡
运动功能
当人体受到外力冲击时，脊柱能够起到缓 冲震荡的作用，保护脊髓和神经根不受损软件，模拟脊柱在不同 外力作用下的响应。
比较法
比较不同个体或不同姿势下脊柱的 生物力学差异，为个体化运动方案 提供依据。
03
脊柱运动与生物力学的关 系
脊柱运动对生物力学的影响
脊柱运动影响身体姿势
通过改变脊柱的弯曲和扭曲程度，可 以调整身体的重心和平衡，从而影响 站立、坐姿和行走等姿势。
颈椎病与生物力学
01 02
颈椎的弯曲度和曲率半径变化
颈椎的生理弯曲度是适应头部重量的需要而形成的。当颈椎的弯曲度和 曲率半径发生变化时，颈椎的应力分布也会发生变化，从而导致颈椎病 的出现。
颈椎间盘的受力变化
颈椎间盘在颈椎的活动中起着缓冲和减震的作用。当颈椎间盘受到过度 的压力或扭曲力时，会导致颈椎间盘的退行性变，进而引发颈椎病。
05
脊柱疾病的预防与治疗中 的生物力学应用
正确的姿势与脊柱健康
坐姿
保持正确的坐姿，使腰部有足够 的支撑，可以减轻脊柱压力。

四、腰椎
2.腰椎的运动学特征
（1）腰椎活动范围 • 腰椎运动有前屈、后伸和左右方向的侧屈，水平面上的旋转， 三者之间的作用综合形成环转运动。
四、腰椎
2.腰椎的运动学特征
（2）节段运动与肌肉 腰椎前屈的运动≠“弯腰”
四、腰椎
2.腰椎的运动学特征
（3）腰椎间盘的作用 • 运动时，腰椎间盘内的髓核可能起支点作用，是因髓核系半流体 性，运动轴可以发生改变，后伸时运动轴前移，前屈时则后移。
二、颈椎
1.颈椎的解剖学基础
（2）颈椎运动 • 颈椎的屈伸运动（点头动 作）主要发生在寰枕关节 • 旋转运动（摇头动作）可 在寰枕关节和寰枢关节层 面进行，而以寰枢关节为 主。
二、颈椎
1.颈椎的解剖学基础
（3）颈部韧带 • 项韧带有协助颈肌支持头 颈的作用，并有对抗颈脊 柱屈曲的作用。
二、颈椎
四、腰椎
4.腰椎的生理弯曲
• 老年人骨关节退变明显，椎间隙变窄，腰椎前凸变小。
五、姿势与腰椎运动
体位对腰椎运动功能的影响 姿势与椎间盘的力学 姿势与椎间盘的营养 姿势与脊神经根 姿势和肌肉活动 侧屈姿势 姿势评定
五、姿势与腰椎运动
姿势评定 腰椎有益，而且还应包括肌和筋膜， 是整体利益体现。 适度的屈伸 腰椎既不要太多的屈曲，也不要太多的后伸，保持适度 最为重要。 最小的应力或损伤负荷 理想的姿势应该是最小或最少肌活动就可以保持脊柱的 稳定，同时对组织的损伤也最小。
第二章 骨骼肌肉系统运动学
第三节 关节运动学
脊 柱
学习内容
1 2 3
脊柱运动学概述 颈椎
胸椎 腰椎 姿势与腰椎运动
4
5
脊柱
躯干是人体结构的主体部分， 头部和四肢与之依附，中间 由脊柱连接。躯干包含着人 体重心，一切动作都可能通 过躯干而影响全身，因此， 躯干是全身运动的关键要素 ，可视为人体运动与平衡的 中枢。

二、踝关节运动学
1. 踝关节的运动
（1） 运动方向和范围 运动方向：滑车关节-跖屈、背屈 运动范围：跖屈幅度明显大于背屈
正常背屈20°~30°，跖屈30°~50°。 屈伸活动范围一般为70°~80°
（2）踝关基本与内外踝尖连线一致。
跑步的蹬伸和缓冲时，踝关节的活动是由小腿三头肌肌 腱的弹性形变与复原进行的。它可在腾空之前的制动阶 段，通过肌腱的形变而储备能量。
二、踝关节运动学
4. 踝关节的生物力学特性
正常步态时，踝关节的反作用力等于或大于髋关节、膝 关节，但因踝关节的负重面积大，经踝关节传导的单位 面积上的应力却低于髋或膝关节。
踝关节在跳跃活动中的起跳和蹬地阶段起主要作用。
踝关节力量的强弱直接决定完成动作时支撑整个身体的稳定 性， 包括决定上位环节作用的效率以及它参加工作的早晚。
在冠状面上平均向外倾斜约10° 水平面上平均向外旋转6°
矢状轴 冠状轴
上面观
背面观
冠状轴
由于踝关节轴倾斜，所以踝关节绕此轴即足部背 屈和跖屈时，在水平面上足兼有绕小腿纵轴旋转 的内收、外展活动，以及在冠状面的足内、外翻。
踝关节轴线
XX′横轴通过双踝,主跖屈背伸;Y胫骨垂直轴，主内收外展；Z矢状轴，主外翻内翻
第二章 骨骼肌肉系统运动学
第三节 关节运动学 八、踝
学习内容
一 解剖学基础
1
骨与韧带
2 肌肉和神经支配
二 运动学特征
踝关节的组成：
即距骨小腿关节，又称距上关节或胫距关节
关节窝：呈叉状（踝穴） 由胫骨下关节面、内踝关节面 及腓骨外踝关节面共同围成。 关节头：呈滑车状 由距骨体上关节面和距骨两侧 的关节面所组成。

（2）运动方向和范围
运动方向：跟骨相对于距骨主要产生足的内、外翻
运动（冠状面）。但因距跟关节轴向内、前、上方的 倾斜，足内外翻的同时还会伴有一定程度的内收和外 展（水平面）运动，以及微小的跖屈和背伸（矢状 面）。三平面活动同时发生，即内翻、跖屈和内收同 时出现（旋前），外翻、背伸、外展同时出现（旋 后）。
第二章
骨骼肌肉系统运动学
第三节 关节运动学
九、足和足弓
学习内容
一
1 2 3
解剖学基础
骨与韧带 足部关节 肌肉和神经支配
二 三
运动学特征 足弓
二、运动学特征
1. 距跟关节的运动
（1） 运动轴
距跟关节的运动轴线是由跟骨后外下方斜向前内 上方，斜经跗骨窦，至距骨颈上内侧的假设轴 。16°夹角。
（2）运动方向
足部绕纵轴主要产生的足部在冠状面内的内外 翻活动
足部绕斜轴形成外展、背伸和内收、跖屈的复 合运动 跗横关节围绕双运动轴可以形成三维方向的 旋前、旋后联合运动，这使中足的形状有着非常 大的可塑性，以适应不同的地面情况。
二、运动学特征
3. 跖趾关节的运动
（1） 运动方向
跖趾关节不仅可以在矢状面完成屈伸运动，而且可以在 水平面产生轻微的内收、外展运动
（2） 运动轴
两种运动的旋转轴均贯穿每个跖骨头的中心。若将所有 跖骨关节作为整体来看其横轴是斜行的，跖趾关节连线 与足纵轴之间夹角在50°～70°
（3）运动范围：
被动伸趾约为50°～60°，屈趾为30°～40°
运动范围：内翻平均活动度是20°～30°，外翻5°～
10°。
二、运动学特征
2. 跗横关节的运动
（1） 运动轴：跗横关节分别沿纵轴和斜轴两个运

7
运动方式：指人体的几何中心在其运动范围内的轨迹形状
瞬时旋转轴IAR：对于一个在平面上运动的刚体，任一瞬间，它的内部必有 一条线或这条线的假想延伸线不发生运动，瞬时旋转轴就是这条线。平面 运动完全由瞬时旋转轴的位置及围绕它旋转的数量所决定。
运动的螺旋轴HAM：刚体在三维空间的瞬时运动可用一个简化的螺旋运动来 解释。它是围绕和沿着同一轴旋转和平移基础上叠加而成的。它与围绕X、Y、 Z轴旋转的三个力的合力方向一致。对于一个给定的空间运动刚体，这个轴的 位置、平移和旋转的量可以完全精确地解释三维空间的运动。
1.下位颈椎
2.胸椎
13
六、解剖单位功能
1.下位颈椎
屈伸运动范围主要受椎间盘的刚度和几何形状影响 在前屈活动时，椎间盘越高、前后径越小，其活动范围越大 侧弯时，若椎间盘左右径小，则侧方活动范围大 椎间盘越硬、活动范围越小。
2.胸椎
棘突和椎间关节限制后伸的范围。
3.腰椎
腰椎的椎间关节限制了向前方的平移，允 许矢状面和冠状面旋转，对轴向旋转活动有限 制作用。
第二节 脊柱的运动
脊 柱
旋转 ( 角度运动 )
运
三维
动
运动
形
式
平移 ( 线性运动 )
脊柱的稳定性
研究脊柱运动的意义
脊柱创伤
脊柱畸形 脊柱融合
外科治疗方法 1
一、概念
运动：不考虑外力作用的刚体运动现象的研究。 坐标系统：建立坐标系统有利于精确地描述脊柱的运动，采用直角坐标
系描述人体在空间的方向和位置。
2. 下位颈椎
最大运动范围发生在Ｃ5、Ｃ6之间 侧屈和轴向旋转范围越向下部活动范围越小
3. 胸椎
矢状面屈伸：C1-C12，4-12° 冠状面侧屈：C1-C10，6 ° ；C11， 8 °； C12， 9 ° 轴向面旋转：C1-C9, 8-9°；C10-C12，2 °