二、运动的生物力学
（二）肌肉的生物力学
1. 运动对骨骼肌类型的影响
• 骨骼肌纤维分型及特性： 白肌（快肌） • 收缩速度 红肌（慢肌） 快速强酵解型 • 收缩和代谢特征 快速强氧化酵解型 慢缩强氧化型
骨骼肌纤维分型及特性
肌肉类型
白肌（I型） （快速氧化酵解） 白肌（II型） （快速氧化酵解） 红肌 （慢速氧化）
和复合载荷 • 根据骨骼受载后的变形，可将其分为拉伸、压缩、 剪切、弯曲和扭转等
二、运动的生物力学
2.机械应力对骨生长的影响
• 应力对骨的强度和功能的维持有积极的意义， 应力对骨的改变、生长和吸收起着调节作用 • 骨骼都有其最适宜的应力范围:应力过低，会
使骨吸收加快，造成骨质疏松，骨强度降低；
应力过高，可引起骨质增生
氧亏
一、运动的生理生化效应
（四）运动对内分泌系统的影响
一、运动的生理生化效应
（五）运动对代谢的影响
二、运动的生物力学
（一）骨、关节生物力学 （二）肌肉的生物力学 （三）肌腱和韧带的生物力学
二、运动的生物力学
（一）骨、关节生物力学
1.骨受载荷形式
• 骨骼系统承受着各种形式的载荷作用。可将作用
于骨的载荷分为拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转
第三章
康复医学基础理论
第一节 运动学基础
一、运动的生理生化效应 二、运动的生物力学 三、制动对机体的影响及康复原理
重点难点
• 掌握
1.运动对心血管功能的变化 2.应力对骨生长的影响，骨骼肌运动形式 3.制动对运动系统的影响 1.运动中肺通气和肺换气 2.人体力学杠杆，骨骼肌类型及特性，骨骼肌的分型 3.制动对心血管系统的影响，制动对呼吸系统的影响 1.运动与氧耗 2.制动的康复原理
• 熟悉
• 了解
一、运动的生理生化效应
（一）运动与心血管功能
（二）运动与呼吸功能
（三）运动对中枢神经系统的影响
（四）运动对内分泌系统的影响
（五）运动对代谢的影响
一、运动的生理生化效应
（一）运动与心血管功能
• 运动时机体心脏和血管等亦产生
与之适应的运动反应和功能变化， 以保证运动时机体的需要
一、运动的生理生化效应
二、运动的生物力学
速度杠杆
• 用手拿重物，肘关节A 是支点，支点前肱二
头肌作用力为C，重物
重力为B，重物拿近C 用较大力克服阻力获 得速度(力臂小于阻力 臂)
25
速度杠杆
二、运动的生物力学
2. 关节软骨生物力学特性及其损伤
• 关节软骨的力学特性：渗透性是指液体流过多 孔固体基质时的摩擦阻力，关节软骨的渗透性 很低 • 关节软骨损伤：关节的先天性发育不良以及关 节损伤等因素，可以导致应力集中，降低关节 面之间的液膜润滑，造成表面磨损
安静时每 分通气量 气量 （6 ～8/L)
40～60次／min
运动时每 分通气量 （80 ～ 150/L)
一、运动的生理生化效应
2. 运动与肺换气
• 指每分钟肺泡通气量与肺血流
通气 血流 比值
之间的比值 • 通常安静时通气血流比值约为 0.84。运动时肺换气的变化在通
常仍可使通气血流比值维持在
0.84左右
一、运动的生理生化效应
（二）运动与呼吸功能
• 运动时，因机体代谢增强，对氧的需求增加， 同时，产生大量代谢废物，故人体要加强呼吸 功能，增加氧的摄取，并将二氧化碳排出体外
一、运动的生理生化效应
1. 运动时肺通气功能的变化
安静时潮 气量 （500ml) 运动时潮 气量 (2000ml)
呼吸频率（12～18次／min）
一、运动的生理生化效应
1.运动时心血管活动的调节
(1)神经调节：运动时，心交感中枢紧张性增加，使心跳
加快、加强，心排出量增加 (2)体液调节：运动时，肾上腺素分泌增加，使心率加快， 心肌收缩力增强，每搏量增加，心输出量增多
一、运动的生理生化效应
(3)局部血流调节：运动时代谢增强，局部酸性代谢 产物（CO2、H＋、腺苷、ATP、K＋等）增加， 这些舒血管物质可以参与骨骼肌血流的调节 (4)冠状血流的调节：运动时冠脉血管舒张，血流量 增多来满足心肌对氧的需求
二、运动的生物力学
3.人体力学杠杆
• 人体运动是在神经系统支配下由骨、关节、骨 骼肌协同完成。骨起杠杆作用；关节是支点；
自身重力是阻力；骨骼肌收缩为作用力产生动
作。骨、关节、骨骼肌损伤破坏力的传导和平 衡，躯体和肢体运动障碍
二、运动的生物力学 人体力学杠杆分类
二、运动的生物力学
平衡杠杆
• 支点位于力点和阻力点 间 • 头部是典型的平衡杠杆。
一、运动的生理生化效应
３. 运动与氧耗
最大摄 氧量
•最大摄氧量（VO2max)指人长时间进 行有大量骨骼肌参与的激烈运动时，单 位时间内所能摄取的最大氧量 • 反映机体循环和呼吸系统氧运输与利 用的能力
•运动中亏欠的耗氧量称为氧 亏或“氧债”。主要是偿还 ATP、磷酸肌酸（CP）、乳 酸供能欠下的“氧债”
一、运动的生理生化效应
2.运动时心血管功能的变化
（1）心率：运动时心率增加，因心率改变常与运 动强度一致，临床上常用心率来衡量运动强
度
（2）每搏输出量和心输出量：运动时，静脉回心
血量增加和心肌收缩力增强，每搏量增加，
心输出量加大
一、运动的生理生化效应
（3）血压：运动时，心排出量增加，收缩压增 高，而总外周阻力变化不大，故收缩压轻微
收缩速度 收缩力量 疲劳出现
代谢特点
快 大 快
无氧
中 中 中
有氧、无氧
慢 小 慢
有氧
糖酵解能力Байду номын сангаас
肌糖原
高
多
中
少
低
少
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二、运动的生物力学
运动单位动员（MUI）
• 是指运动过程中不同类型的运动单位参与活动
变化或不变
（4）各器官的血流变化：运动时四肢肌肉血管扩 展，其他脏器血管收缩，血流量减少，以保 证重要脏器和肌肉血供
一、运动的生理生化效应 运动时器官的血流变化
心 安静(L/min) 中等运动（L/min) 脑 其他脏器 1.25 0.75 肌肉 1 12
0.25 0.75 0.74 0.75
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支点 A 是寰枕关节、支
点后 C 为后伸肌群、 B 是头部重量为阻力。 C 的力矩与 B 的力矩相等 头处于平衡状态
平衡杠杆
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二、运动的生物力学
省力杠杆
• 支点位于力点与阻力点 间。人用脚尖站立时脚 尖是支点，小腿三头肌
为F，体重R落在两者
间的距骨上，肌肉收缩 力臂大，较小力足以支 撑体重
省力杠杆