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（五）人体转动力学1.掌握人体转动的力学条件和肢体围绕关节转动的力学条件。

2.熟悉康复治疗中所评测和训练肌力中肌力概念的实质。

3.了解转动定律、动量矩和冲量矩的内容。

二、习题

（一）选择题A型题1.应变A.人体机构内某一点受载时所发生的变形B.人体结构内某一平面对外部负荷的反应C.人体承受负荷时抵抗破坏的能力D.人体在受载时抵抗变形的能力E.人体内部各组织器官间相互作用的能力2.第三类杠杆属于A.平衡杠杆B.省力杠杆C.速度杠杆D.一般杠杆E.省时杠杆3.第一类杠杆属于A.平衡杠杆B.省力杠杆C.速度杠杆D.一般杠杆E.省时杠杆4.康复医学治疗的主要方式A.理疗B.运动疗法C.针灸、按摩D.疗养、保健E.作业治疗

（二）名词解释1.人体运动学1.功能解剖学2.生物力学3.运动生物力学4.应力5.质点6.刚体7.力矩8.阻力点9.力偶10.梅脱11.第三类杠杆12.人体运动的始发姿势13.心脏的功能能力（F.C）14.稳定角15.稳定系数16.复合运动17.转动惯量18.惯性参考系19.非惯性参考

（三）简答题1.述人体运动的面和轴2.关节活动顺序性原理的内容是什么？

3.试述杠杆原理在康复治疗学中的应用。

三、参考答案

（一）选择题A型题1.A2.C3.A4.B

（二）名词解释1.人体运动学是研究人体活动科学的领域。

是通过位置、速度、加速度等物理量描述和研究人体和器械的位置随时间变化的规律或在运动过程中所经过的轨迹，而不考虑人体和器械运动状态改变的原因。

本书所讲的人体运动学，主要指人体的功能解剖学、生物力学和部分运动生物力学的内容。

2.功能解剖学研究运动器官的结构是如何适应其生理功能的学科，为功能解剖学。

3.生物力学研究生物体机械运动的规律，以及力与生物题的运动、生理、病理之间关系的学科为生物力学。

4.运动生物力学研究运动中人体和器械运动力学规律的学科，为运动生物力学。

5.应力指人体结构内某一平面对外部负荷的反应，用单位面积上的力表示，（N/C㎡）。

6.质点是指具有质量、但可以忽略其大小、形状和内部结构而视为几何点的物体，是由实际物体抽象出来的力学简化模型。

7.刚体是由相互间距离始终保持不变的许多质点组成的连续体，它有一定形状、占据空间一定位置，是由实际物体抽象出来的力学简化模型。

在运动生物力学中，把人体看作是一个多刚体系统。

8.力矩是力对物体转动作用的量度，是力和力臂的乘积。

9.阻力点阻力杠杆上的作用点称为阻力点，是指运动阶段的重力、运动器械的重力、摩擦力或弹力以及拮抗肌的张力，韧带、筋膜的抗牵张力等所造成的阻力。

他们在一个杠杆系统中的阻力作用点只有一个，即全部阻力的合力作用点为唯一的阻力点。

10.力偶通常把两个大小相等，方向相反、作用线互相平行，但不在同一条直线上的一对力称为力偶。

11.梅脱能量代谢单量。

每公斤体重从事1分钟活动，消耗3.5毫升的氧，其运动强度为1MET。

12.第三类杠杆其力点在阻力点和支点的中间，如使用镊子。

又称速度杠杆。

此类杠杆在人体上最为普遍，如肱二头肌屈起前臂的动作，支点在肘关节中心，力点（肱二头肌在桡骨粗隆上的止点）在支点和阻力点（手及所持重物的重心）的中间。

此类杠杆因为力臂始终小于阻力臂，动力必须大于阻力才能引起运动，但可使阻力点获得较大的运动速度和幅度。

13．人体的始发姿势身体直立，面向前，双目平视，双足并立，足尖向前，双上肢下垂于体侧，掌心贴于体侧。

14．心脏的功能能力指机体在尽力活动时，所能达到的最大MET值。

或者在有氧范围内，机体所能完成的最大强度活动的最大MET值。

或者心脏功能容量／体力功能容量，指体力活动的能力。

在健康人，心脏的功能能力相当于最大吸氧量相应的MET值。

15．稳定角是重心垂直投影线和重心至支撑面边缘相应点的连线间的夹角。

是影响人体平衡稳定性的力学因素。

16．稳定系数为倾倒力开始作用时稳定力矩与倾倒力矩的比值。

17．复合运动人体的绝大部分运动包括平动和转动，两者结合的运动称为复合运动。

如骑自行车时，躯干可近似的看作平动，下肢各关节围绕关节轴进行多级转动。

研究中通常把复合运动分解为平动和转动，使问题大大简化。

18．转动惯量物体的转动惯量是物体转动惯性的大小。

19．惯性参考系把相对于地球静止的物体或相对于地球做匀速直线运动的物体作为参考标准的参考系叫惯性参考系，又称静参考系或静系，如跑道。

20．非惯性参考系把相对于地球做变速运动的物体作为参考标准的参考系叫非惯性参考系，又称动参考系或动系。

在描述人体运动的局部肢体的运动状态时，往往需要这种参考系。

如描述人游泳的划水动作时，就采用动系，建立在人体的肩关节处。

采用动系后要考虑物体间的相对运动及矢量合成问题。

（三）简答题1．运动学中的坐标系是三维的。

有三个面：

水平面（与地面平行的面，把人体分为上下两部分），额状面（与身体前或后面平行的面，把人体分成前后两部分）和矢状面（与身体侧面平行的面，把人体分为左右两部分）。

每两个面相交的线即称为轴，也有三个：

横轴（与地面平行且与额状面平行的轴）、纵轴（额状面与矢状面相交叉形成的、上下贯穿人体正中的轴）、矢状轴（与地平面平行且又与矢状面平行的轴，在水平面上前后贯穿人体）。

2.关节活动顺序性原理。

运动中需要克服大的阻力／需要快的速度时，虽然运动链中各个关节同时用力，但总是大关节最先产生运动，然后依据关节的大小出现一定的先后顺序。

其意义在于主动强化训练大关节，发挥其潜力，利于训练的完成。

小关节是人体动作的支撑点，对动作完成后身体的平衡保持有重要作用，还可影响动作时间，提高速度。

不需要克服大的阻力／需要快的速度的运动，可以不采用以上所述的顺序。

3．杠杆原理在康复治疗学中的应用。

（1）省力：

要用较小的力去克服较大的阻力，就要使力臂增长或缩短阻力臂。

在人体杠杆中肌拉力的力臂一般都短，可以通过籽骨、肌肉在骨上附着点的隆起等来延长力臂。

如股骨大转子就增大了臀中肌、臀小肌的力臂。

提重物时，使物体靠近身体也可以使阻力臂缩短而省力。

（2）获得速度：

许多动作不要求省力，而要求获得较大的运动速度和运动幅度。

为达到此目的，就要增加阻力臂和缩短力臂。

人体杠杆中大多数速度杠杆，在运动中为了活动更大速度，经常使几个关节组成一个长的阻力臂，如掷铁饼就要先伸展手臂。

有时还要附加延长的阻力臂。

（3）防止损伤：

人体肌杠杆多属于速度杠杆，一般不能省力。

所以阻力过大的时候，容易引起运动杠杆各环节，特别是其力点和支点（肌腱、肌止点以及关节）的损伤。

应加强肌力训练，并适当控制阻力及阻力矩，以保护肌杠杆。

第二章运动学

第一节骨的结构与功能解剖

一、学习目标3.掌握骨结构、长骨骨干密质骨的结构及骨的成分4.熟悉骨的代谢和骨的钙化5.了解骨的机能二、习题

（一）选择题【A1型题】1．位于四肢的骨多为Ａ．扁骨Ｂ．长骨Ｃ．短骨Ｄ．不规则骨Ｅ．含气骨２．下列哪项不属于骨膜的特点Ａ．分骨内膜和骨外膜Ｂ．骨内膜有破骨细胞Ｃ．骨外膜有成骨细胞Ｄ．对骨再生无任何作用Ｅ．骨膜上有丰富的血管和神经3．骨的主要成分是A．骨膜Ｂ.骨质Ｃ骨髓Ｄ骨干．Ｅ．骨骺4.分布在骨表面及长骨骨干的是A．骨质Ｂ．骨膜Ｃ．骨松质Ｄ．骨密质Ｅ．以上都是5.骨密质主要分布在A．短骨的内部Ｂ．长骨的内部Ｃ骨的外表面．Ｄ．骨髓腔中Ｅ．骨骺6.具有造血功能的结构是A．骨松质Ｂ．骨膜Ｃ．红骨髓Ｄ．黄骨髓Ｅ．密质骨7.使骨具有韧性与弹性特征的物质是A．无机物Ｂ．有机物Ｃ．钙盐Ｄ．成骨细胞Ｅ．以上都是8.成年人骨的化学成分其结构比例是A．有机物1/3，无机物2/3Ｂ．无机物2/3，有机物1/3Ｃ．有机物、无机物各1/2Ｄ．无机物1/3，有机物1/3，水1/3Ｅ．以上都不对9.一个骨的重建周期约A．2个月Ｂ．3个月Ｃ．4个月Ｄ．5个月Ｅ．半年10.下列哪项不是骨的作用A．杠杆作用Ｂ．支撑作用Ｃ．造血作用Ｄ．钙磷库Ｅ．连接作用

（二）名词解释1.骺软骨2.骨单位3.骨松质4.骨密质5.骨基质6.骨组织7成骨细胞8.破骨细胞9.骨细胞10.骨钙化（三）简答题1.简述密质骨的构造与功能特点。

2.儿童、成年人、老年人骨的化学成分和物理性质各有何特点？

在体育锻炼中应该注意些什么？

三、参考答案

（一）选择题【A1型题】1.A2.B3.B4.D5.C6.C7.B8.B9.B10.E

（二）名词解释1.骺软骨是幼年时期位于骨干骺端处的软骨，参与骨的生长。

成年后，骺软骨板骨化后遗留成骨骺线，骨的生长也随之停止。

2.骨单位是骨密质的基本结构单位。

位于骨内外环骨板之间，是骨干骨密质的主体。

从骨单位的横断面可以看到同心分布的骨板，成为不同直径的、一层套一层的封闭的圆柱。

3.骨松质分布于长骨的骨骺和骨干的内侧面。

由数层平行排列的骨板和骨细胞构成大量针状或片状骨小梁，并相互连接成多孔隙网架结构，网孔即骨髓腔，其中充满红骨髓。

4．骨密质分布于长骨的骨干和骨的外表面，其骨板排列很规则，按骨板的排列方式分为环骨板，骨单位和间骨板。

5.骨密质由有机质和无机质构成。

有机质包括大量骨胶纤维，占有机质的90%，基质呈凝胶状，主要含有中性和弱酸性糖胺多糖，还有多种糖蛋白，如骨钙蛋白，骨粘连蛋白和骨桥蛋白。

6.骨组织由大量钙化的细胞间质和细胞构成。

钙化的细胞间质称骨基质。

细胞包括成骨细胞、骨细胞和破骨细胞3种。

7.成骨细胞位于成骨活跃的骨组织表面或紧紧包靠在邻近成骨细胞上。

常成层排列。

胞体呈立方形或矮柱状。

细胞表面有许多细小突起，与相邻的成骨细胞或骨细胞突起形成缝隙连接。

细胞核大而园，核仁明显。

胞质嗜碱性。

可分泌有机质的骨胶纤维和基质，称类骨质，同时以细胞膜出芽方式向类骨质中释放基质小泡，小泡内含钙，小的骨盐结晶和钙结合蛋白。

基质小泡是使类骨质钙化的重要结构。

8.破骨细胞常位于骨组织表面。

是一种多核的大细胞，直径100um,含有2-50个核，现在认为它是多个单核细胞触和而成。

光镜下，破骨细胞的胞质呈泡沫状，多为嗜酸性，贴近骨基质的一侧有纹状缘。

破骨细胞有溶解和吸收骨基质的作用9.骨细胞单个分布于骨板内或骨板间，胞体较小，呈扁椭圆形，有许多细长突起，胞质弱嗜酸性。

骨细胞的胞体位于骨陷窝内，突起位于骨小管内。

相邻骨细胞的突起以缝隙连接相连，骨陷窝和骨小管内含组织液。

骨细胞对骨基质的更新和维持有重要作用。

骨细胞及其突起的总面积很大，与骨基质相接触，对于骨陷窝组织液中钙与血钙的交换及维持血钙的恒定有一定作用。

10.骨钙化主要是指在成骨细胞合成并分泌骨的有机成分（有机基质）后，在一定的条件下无机盐有序地沉积于有机质内的过程。

骨的钙化过程极为复杂而微妙，它涉及细胞内、外生物化学和生物物理的过程。

（三）简答题1．骨密质由排列很规则的骨板所组成。

按骨板的排列方式可将骨板分为环骨板、骨单位和间骨板。

环骨板是环绕骨干内、外表面的骨板，分别称为内环骨板和内外环骨板。

外环骨板较厚，数层到十多层，整齐的环绕骨干排列；

内环骨板较薄，仅几层，排列不甚规则。

骨单位数量最多，位于内，外环骨板之间，呈圆筒状，中轴有中央管，周围为4~20层同心圆排列的哈弗斯骨板。

间骨板是骨单位或环骨板在生长、改建过程中被吸收后残留的部分，呈不规则形，充填于骨单位之间或骨单位与环骨板之间的平行骨板。

由于密质骨排列紧密，因而在功能上具有抗压、抗压缩和抗扭转能力强的特点，常分布于长骨的骨干和骨的外表面。

2.骨的有机质与无机质按一定的比例（前者约占1/3，后者约占2/3）有机的结合在一起，使骨组织具有坚硬、抗冲击力的特征，而又能获得很高的机械性能和生理功能。

因此，有机物和无机物的结合，加之骨的结构特点，使骨具有一定的坚固性和弹性。

使骨的有机物和无机物的比例会随着年龄及其他因素的变化而会发生相应的变化。

如有机质与无机质的比例具有明显的年龄特征：

少年儿童有机质的含量相对较多，因而其骨具有弹性好、坚固性差，不易骨折但易变形的特点。

老年人的骨其无机质的含量相对较多，其骨脆性大，容易骨折，且骨折后不易愈合，因此，在日常生活及体育活动中应充分注意骨成分的年龄特征，以避免骨变形或骨折的发生。

第二节骨的生物力学

一、学习目标1.掌握骨的应力、应变、骨的载荷和变形；

掌握骨的功能适应性原则。

2.熟悉骨的生物力学特征；

熟悉运动对骨形态结构的影响及作用原理。

3.了解载荷与骨折的关系及骨折的生物力学原理。

二、习题

（一）选择题【A1型题】1.骨在承载负荷的情况下能抵抗其被破坏的能力是A.骨的韧性B.骨的强度C.骨的刚性D.骨的弹性E.骨稳定性2.骨在外力作用下能抵抗外力变形的能力是A.骨的韧性B.骨的强度C.骨的刚性D.骨的弹性E.骨稳定性3.大小相等、方向相反沿轴线方向作用于骨的两端的载荷是A.剪切载荷B.压缩载荷C.拉伸载荷D.复合载荷E.弯曲载荷4.施加于骨组织表面的两个沿轴线的大小相等、方向相对的载荷是A.剪切载荷B.压缩载荷C.拉伸载荷D.复合载荷E.弯曲载荷5.跌倒后发生的桡骨远端骨折，其所受到的力往往是A.剪切力B.扭转力C.压缩力D.负荷力E.拉伸力6.骨在外力作用下的局部变形称A.应力B.应变C.压缩D.应变能量E.拉伸7.不会对骨造成永久性变形的载荷位于A.弹性变形区内B.塑性变形区内C.屈服点以后D.弹性变形区外E.以上都不对8.对一对相聚很短、方向相反的力的作用于骨时可能会发生A.剪切骨折B.扭转骨折C.压缩骨折D.粉碎性骨折E.拉伸骨折9.疲劳性骨折的好发部位是A.上肢骨B.躯干骨C.下肢骨D.上臂骨E.以上都是10.外部形状的改变称为A.骨重建B.骨构建C.骨内部再造D.骨外部再造E.以上都不对

（二）名词解释1.骨强度6.骨的各向异性2.骨应力-应变曲线7.压缩变形3.骨应变能量8.骨的稳定性4.拉伸载荷9.应力性骨折5.复合载荷10.骨外表再造

（三）简答题

1.何谓骨的载荷和骨的应力？

骨应力常有哪几种？

对骨有何生理意义？

2.简述骨松质的结构特征与其功能适应性。

3.简述机械力对骨的影响三、参考答案

（一）选择题【A1型题】1.B2.C3.C4.E5.D6.B7.A8.A9.C10.D

（二）名词解释（三）骨强度指骨在承受负荷的情况下抵抗破坏的能力，是衡量骨的承载能力的指标之一。

（四）骨应力-应变曲线表示应力和应变之间的关系的曲线。

该曲线分弹性变形区和塑性变形区两个区。

在弹性变形区内的载荷不会造成骨的永久性形变（如骨折）（五）骨应变能量指达到极限负荷时的应力-应变曲线下面的面积，该面积表示导致骨折所需要的能量。

一般骨的生理负荷使骨产生弹性变形，是弹性区内骨所能承受应力的大小。

当外力去除后，弹性区内的能量能同时被骨释放，使骨恢复原状。

（六）拉伸载荷骨的两端受到一对大小相等、方向相反沿轴线的载荷。

骨受拉伸载荷后，能够导致骨骼内部发生拉应力和应变，使骨伸长并同时变细。

（七）复合载荷骨处于两种或多种载荷的状态。

（八）骨的各向异性骨的结构为中间多孔介质的夹层结构材料，这种材料称为各向异性体，因其不同方向的力学性质不同，称各向异性。

（九）压缩变形压缩载荷作用于骨且超出其生理承载极限时，骨组织产生的短缩形变。

（十）骨的稳定性指骨保持原有平衡形态的能力，是衡量骨承载能力的指标之一。

（十一）应力性骨折指骨长期承受反复负荷（如长时间的行军、锻炼）后发生微损伤而逐渐形成的骨折。

它是由于损伤的不断积累，超过机体的修复能力，继而产生的骨折。

（十二）骨外表再造骨外部形状的改变称为外表再造，是骨适应其承载而作出的适应性变化，可以表现为骨最优化的形状。

（三）简答题1.作用在骨表面的各种外力，即骨的载荷。

当作用于骨时，骨以形变产生内部的阻抗以抗衡外力，即是骨产生的应力。

应力的大小等于作用于骨截面上的外力与骨横断面面积之比，单位为Pascal（Pa=N/㎡），即牛顿/平方米。

骨的应力根据作用于骨的力不同而不同，常见的应力有应压力、拉应力及剪切应力等。

应力对骨的改变及在生长和骨的吸收中起着调节作用，应力不足会使骨萎缩，应力过大也会使骨萎缩。

因此，对于骨来说，存在一个最佳的应力范围。

2.骨松质的网络形式与其结构密度有密切关系。

由于骨的密度依赖于外加载荷的大小，因此，不同部位骨松质具有不同类型的显微结构，也表现出对不同受力特点和不同力学环境的适应性。

骨松质的密度结构与其所受的应力大小成正比，在密度相对较低的骨松质部位，骨小梁主要表现为开放型的针状结构，即低密度的针状开放网络与低应力区域相对应；

在密度相对较高的骨松质部位，因有较多的骨组织聚集在骨小梁上，则形成密闭式的片状结构，即高密度的片状封闭网络产生于高应力区域；

中等相对密度时，结构由针状和片状网络混合而成。

骨小梁的排列方向依赖于作用在骨松质上的应力的大小、方向和力的类型。

若骨松质主要承受轴向压缩应力，其骨小梁呈柱状对称性排列。

在垂直方向，柱状骨小梁具有较高的刚度和强度，而在水平方向，骨小梁的刚度和强度就相对较低。

如果受力情况复杂，骨小梁的结构也将呈现复杂性，并表现出高度的不对称性。

当骨骼中钙质减少、开始发生骨质疏松时，往往是遵循承重功能最重的骨小梁最后消失的原则，以便最大限度地保护患者免于或减轻伤害3.在骨承受载荷的限度内，根据沃尔夫定律，成人骨对机械力的反应是由应力值所决定的。

一般而言，机械应力与骨组织之间存在着生理平衡，在平衡状态下，骨组织的成骨细胞和破骨细胞的活性大体相同，当人体活动增加、应力增大时，成骨细胞活性增强，骨质生成增加，骨的承载面积增大，以适应大的运动量需要。

与此同时，使应力下降而达到了新的平衡。

反之，当应力降低时，破骨细胞的活性则增强，骨吸收功能增大，骨组织量下降，结构使应力增加。

可见，骨对生理应力刺激的反应是处于动态平衡状态，应力越大，骨组织增生和骨密质增厚越明显。

所以，保持相当的运动量（尤其是老年人和更年期妇女）是预防骨质疏松的重要措施之一。

第三章肌运动学一、学习目标

（一）肌的生物学基础1.掌握肌原纤维组成、结构和功能特征、肌的功能、运动单位、肌力和肌耐力的概念、向心运动、离心运动的概念、牵拉-缩短周期的概念、原动肌和拮抗肌的概念。

2.熟悉肌的类型，不同肌的组织化学、功能特性和收缩特点；

影响肌力的主要因素，爆发力的概念、肌运动的两种基本形式、牵拉-缩短周期的性质和特点，牵拉-缩短周期中力量和爆发力弹性势能增强的机制。

3.了解不同运动项目肌纤维的组成特点，运动单位肌纤维的排列方式，肌张力的概念和肌张力异常的原因，肌应力-应变特性。

（二）肌的运动适应机制1.掌握超量恢复原理，肌电刺激作用原理。

2.熟悉肌运动适应的基本要素，肌的急性适应变化和慢性适应表现，肌在牵拉-缩短周期运动中的训练适应机制，熟悉肌对温度和电刺激的适应和反应。

3.了解力量训练引起的肌纤维增大表现，慢性适应对肌底物水平的影响。

（三）肌的运动控制与协调1.掌握神经适应的概念，运动控制理论和主要运动控制方式。

2.熟悉神经适应的结果，神经与肌的交互影响作用，运动肌神经支配和控制的形式，牵张反射的生理意义。

3.了解随意运动冲动的神经元传导途径。

（四）肌的功能与运动障碍1.掌握肌在平衡与协调中的作用，在步行周期中的作用。

2.熟悉协同动作的概念，姿势协同动作的三种运动模式，肢体固定和活动减少对肌结构和功能的影响。

3.了解肌功能对步态及行走能力的影响；

组织过度应变的表现或特征及其肌劳损的关系。

二、习题

（一）选择题【A1型题】

1.与心肌和平滑肌相比，骨骼肌的特点是A.兴奋性B.收缩性C.伸展性D.随意性E.节律性2.肌运动状态A.肌缩短B.保持不变C.肌延长D.轮流收缩E.以上都是3.关于爆发力A.白肌纤维占优B.运动纤维募集多C.快速纤维功能D.收缩速度是关键E.以上都是4.通过被动运动测评A.快速力量B.肌张力C.肌耐力D.肌耐力E.以上都不是5.运动训练对肌结构和功能的影响A.负氮平衡B.线粒体的数量减少C.恢复时间缩短D.ATP生成与利用减少E.反应时间延长6.等长运动，除外A.固定体位和维持姿势B.力的大小不变C.起止点不变D.不做功E.维持姿势7.牵拉-缩短周期，肌先A.等长运动B.向心运动C.等张运动D.离心运动E.以上都是8.牵拉-缩短周期运动疲劳的特征1.肌力峰值升高B.离心阶段运动时间缩短C.肌回弹性能的减弱D.肌牵张反射减弱E.肌耐力正常9.肌急性适应变化表现，错误的是A.ATP含量降低B.磷酸肌酸含量降低C.糖原含量降低D.乳酸含量降低E.3-磷酸甘油含量升高10.肌对冷热刺激适应与反应，错误的是A.短暂的冷刺激可使肌的兴奋性和收缩功能增强B.短暂的热刺激可使肌的兴奋性和收缩功能增强C.长时间的冷刺激不利于痉挛肌的松弛D.长时间的温热刺激有利于痉挛肌的松弛E.肌在不同温度条件下的兴奋性不同11.肌基本运动功能单位是指A.肌原纤维B.肌纤维C.肌小节D.粗肌丝E.细肌丝12.肌中的收缩蛋白是指A.肌球蛋白B.肌动蛋白C.肌球蛋白和肌动蛋白D.肌钙蛋白E.原肌球蛋白13.快速纤维的形态特征A.肌纤维直径大，线粒体较多B.肌纤维直径大，线粒体较少C.肌纤维直