四、四、步行周期中下肢各步行周期中下肢各关节的生物力学关节的生物力学四、四、步行周期中下肢各步行周期中下肢各关节的生物力学关节的生物力学(一)步行动作的一般生物力学原理(二)步行周期中髋膝踝部肌所起的作用(三)步态周期中的运动学参数内容提要教学基本要求1．掌握步行周期中髋膝踝部肌所起的作用2．熟悉步态周期中的运动学参数3．了解步行动作的一般生物力学原理重点和难点重点：步行周期中髋膝踝部肌所起的作用、步态周期中的运动学参数(一)步行动作的一般生物力学原理行走过程中，从一侧脚跟着地开始到该脚跟再次着地构成一个步态周期。步行有全身肌参与，包括人体重心移位，骨盆倾斜旋转，髋、膝、踝关节伸屈及内外旋展等，使人体位移的一种复杂的随意运动。对指定的下肢而言，一个步态周期的活动可分为支撑期和摆动期。支撑期包括五个环节。四为支撑后期（足跟离地），五为摆动前期(足指离地)。一为初始着地期（足跟着地），二为支撑反应期（足掌着地），三为中点支撑期（支撑中期）摆动期则包括摆动早期、经加速至摆动中期，此时下肢处于垂直位；再经减速，到达摆动后期，终止于足跟着地。步行周期中两足的支撑期长于摆动期，自一侧足跟着地至对侧足趾离地，约有15%的时间两足都处于支撑期，称为双侧支撑期。常速行走时，支撑时相约占整个步态周期的60%～65%，因此，当一侧下肢进入支撑时相时，另侧下肢尚未离地，两下肢同时负重称为双肢负重期。双肢负重期约占全周期的28.8%，占支撑时相的44.8%。支撑期的其它时间为单肢负重期。随着年龄的增长，单、双支撑时相占步态周期的比例也随之增加。不同性别和身高的人，其支撑期和摆动期所占的比例无明显差异。(二)步行周期中髋膝踝部肌所起的作用肌活动是步行动力的基础因素，涉及肌收缩的时相和力量。参与步行控制的肌数量和质量均有很大的冗余或储备力，从而使关节运动与肌活动之间出现复杂的关联。步行周期中多组肌的协调收缩，起到平衡身体、加速、减速及吸收震动的作用。1．支撑期：这个时期一侧髋膝关节承重最大时，臀中肌、臀小肌、阔筋膜张肌、臀大肌和股四头肌起到重要作用。提示在髋膝关节损伤后，应着重训练这些肌，以增强其肌力，在关节周围形成强大的肌屏障，对于关节脱位的预防有重要的意义。（1）支撑相早期：指进入支撑期开始阶段的时间，包括首次触地和承重反应，即：自足跟着地至足完全负重，占步行周期的10%～20%。此期足跖屈，吸收撞击力，骨盆及大小腿内旋，足跟外翻，距舟关节、跟骰关节活动轴平行，足活动度最大，但不稳定，以适用不平地面，足肌少活动。（2）支撑相中期：指支撑相中间阶段的时间。此时支撑足全部着地，对侧足处于摆动相，是唯一单足支撑全部重力的时相，正常步速时大约为步行周期的38%～40%。此期小腿外旋及背伸，跟内翻，距舟跟骰活动轴不同。足活动范围受阻，但稳定性增加。足弓加强，跖筋膜因跖趾过伸而拉紧，足形成强杠杆。（3）支撑相末期：指下肢主动加速蹬离的时间，开始于足跟抬起，结束于足离地，约为步行周期的10%-12%。此期小腿后肌收缩。足跟离地，足跖屈内翻，小腿外旋，体重分布在跖骨上，身体前进。2．摆动期：指足离开地面向前迈步到再次落地之间的时间，占步行周期的40%。屈髋是主动性动作，内收、外旋则是被动性的。（1）摆动相早期：指足离开地面早期的活动，主要动作为足离地，屈髋带动屈膝，加速肢体向前摆动，占步行周期的13%-15%。参与的肌为胫前肌、髂腰肌、股四头肌。如果离地障碍(如足下垂)，或加速障碍(髂腰肌和股四头肌肌力不足)，将影响下肢前向摆动，导致步态异常。（2）摆动相中期：指足在迈步中期的活动，足离地仍然是主要任务，占步行周期的10%。参与的肌主要为胫前肌，保持踝关节背屈。（3）摆动相末期：指迈步即将结束，足在落地之前的活动，主要动作是下肢前向运动减速，准备足着地的姿势，占步行周期的15％。参与的肌包括腘绳肌、臀大肌、胫前肌和股四头肌。(三)步行周期中的运动学参数人体步行过程的运动学参数主要有六个，已经成为国际步态研究领域进行步态分析时比较公认的六大因素。1．髋部旋转：正常步行过...
