第一節 關節動力學

一、運動學基礎

運動學是生物力學的一個分支，指在不考慮那些引發運動的力的情況下來描述身體的運動。“身體”可指整個身體或某一特定的身體部位。

（一）運動平面

人在運動時身體各節段的相對位置都在不斷改變，需要使用專門的體位來描述運動。表1-1-1“人體解剖學的定位術語”以及圖1-1-1“標準解剖學姿勢”，可作為描述人體各部分位置及肌肉動作的參考。

在描述身體結構的位置時也需要使用特定的術語，如表1-1-2“解剖學術方位術語”和圖1-1-2“人體標準解剖學姿勢與方位術語”。

（二）運動軸與自由度

骨骼繞著關節旋轉的中軸，被視為動作發生的支點，與運動平面垂直，包括垂直軸（長軸）、矢狀軸、冠狀軸（表1-1-3）。

自由度為一個關節允許發生動作的運動平面數。肩關節可在3個平面發生運動（圖1-1-3），自由度為3；腕關節旋轉只能發生在矢狀面與冠狀面，自由度為2；而肘關節運動只能發生在矢狀面，自由度為1。

二、關節運動學

（一）關節的結構和功能

關節是兩塊或多塊骨的連接處，身體活動主要是由骨骼圍繞關節的旋轉完成的。關節活動的范圍和功能取決于其解剖特點。本部分內容旨在介紹關節的基本構造和功能，作為了解單一肢體與全身動作的基礎。

骨骼構成了人體的框架，具有3項主要功能：為人體提供支持；保護體內的重要器官；為肌肉活動提供附著點和杠桿作用，從而輔助運動。人體共有206塊骨（青少年在骨化完成以前，骨的數量比成年時要多），可分兩大類：中軸骨和附肢骨。中軸骨包括頭骨、胸骨、肋骨、脊柱（包括骶骨與尾骨），構成了顱、胸廓及軀干；附肢骨由四肢的骨和肩胛骨、鎖骨、骨盆所組成。

根據骨骼的構成或形狀可將其分為五類：長骨、短骨、扁骨、不規則骨和籽骨（表1-1-4）。

基于關節的解剖學構造及動作潛能，身體里的關節可被分為：不動關節、微動關節和可動關節。

1. 不動關節

骨與骨之間由索狀或膜狀的結締組織連接，例如頭骨的骨縫。這種關節的主要功能就是連接骨骼，維持形狀，并將力量轉移到其他骨骼。

2. 微動關節

骨與骨之間由纖維軟骨或透明軟骨連接。雖然這種關節的活動度較小，但在減震上起著重要作用，例如椎間關節的椎間盤能吸收較大的壓力。

3. 可動關節

兩骨或多塊骨連接處為充滿滑液的關節囊，因此可動關節又被稱為滑膜關節。可動關節雖不如其他關節穩定，但其關節活動度較大。可動關節通常包含7個要素（表1-1-5）。

可動關節可根據關節的旋轉軸數量、關節形狀和關節運動類型進一步分類（表1-1-6）。

（二）關節的生理運動

關節的生理運動：軀體的某一運動環節繞關節（即運動的肢體或骨節段）的運動軸所產生的各種運動。關節的生理運動形式如表1-1-7所示。

此外，骨與骨之間由關節連接，可以從兩個角度看關節運動：近端骨固定，遠端骨移動為開鏈動作；遠端骨固定，近端骨移動為閉鏈動作。圖1-1-4所示為屈膝的兩種形式。

（三）關節的附屬運動

人體的多數關節面為曲面，一凸一凹的兩個關節面增大了兩骨的接觸面積，利于骨關節的運動。關節面之間有三種基本附屬運動（表1-1-8）。