第二章 康复医学相关基础

发布于:2021-06-14 00:59:09

第二章 康复医学相关基础

康复医学相关基础
? 人体运动学
? ? ? 骨骼运动学 关节运动学 动力学

?

人体生物力学
? ? ? ? ? ? ?
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骨骼生物力学 应力对骨生长的作用 骨痂的生物力学 关节软骨的生物力学 肌肉的生物力学 肌腱和韧带的生物力学 周围神经损伤的生物力学
运动的生理效应 制动对机体的影响 中枢神经发育机制 神经反射 中枢神经损伤反应 中枢神经的可塑性 脑老化

运动对机体的影响 神经学基础
? ? ? ? ?

人体运动学
? 涵义
人体运动学(kinesiology) 主要研 究的是在外力或扭力的作用下, 身体位置、速度、加速度间的相 互关系

? 身体的运动形式
*移 旋转

? 旋转轴位置
是旋转主体中位移为零的部位 对于肢体或躯干,其位置就在关 节上或关节附*

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骨骼运动学
? 关节运动学
是指关节表面的活动

特点:大多数关节表面都有一些弯曲,即
其中一面相对凸起,另一面相对凹陷 作用:增加关节面积、增强吻合度,稳定

关节

? 关节表面的基本运动
滚动、滑动和转动

动力学
? 动力学主要研究各种力对主体的作用
? 骨骼肌肉系统常见的载荷包括:拉伸、挤压、
弯曲、剪切、扭转以及混合载荷

? 作用人体的力
内力 外力
内力 内力

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外力

外力

人体的力学杠杆
? 第一类杠杆 支点位于力点与阻力点之
? *衡杠杆

? 第二类杠杆 阻力点位于力点和支点之间
? 省力杠杆

? 第三类杠杆 力点位于阻力点和支点之间 ? 速度杠杆
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人体生物力学
? 生物力学(biomechanics)是研究生物体内力学问 题的科学 ? 它是力学、生物学、医学等学科相互渗透的学科

? 目的: 使人能有效地工作,提高活动效率,减少疲劳, 确保人身安全

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? 6.5cm高的鞋子适合绝大部分女性

? 鞋跟高度高于7厘米,行走时双侧膝关 节的扭力比赤脚行走时高30%。
? 穿着高跟鞋爬楼梯,膝关节负荷压力是 体重的三倍;穿着高跟鞋下楼梯时,更 可增加七倍至九倍。

应力对骨生长的作用
? 骨骼力学特性的决定因素
?由其物质组成、骨量、几何结构

? 当面临机械性应力刺激时,骨常出现适应性变化 ? 机械应力对骨组织是有效的刺激 ? 刺激结果
?骨在需要应力的部位生长,在不需要的部位吸收

? 制动或活动减少
?骨缺乏应力刺激而出现骨膜下骨质的吸收,骨的 强度降低

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关节软骨生物力学
? 关节软骨
? 组成活动关节面的有弹性的负重组织 ? 作用:
? ? ? ?

减小关节面反复滑动中的摩擦 润滑、耐磨 吸收机械震荡 传导负荷至软骨下骨

? 关节滑液
? 由滑膜分泌入关节腔的一种透明的或微黄的高黏滞性液体 ? 它是一种血浆透析液

? 关节润滑的两种基本形式
? 液膜润滑、边界润滑
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关节软骨生物力学
? 活动关节软骨
? 作用:承担关节活动时产生的压力和张力 ? 抗压成分:

一种强大、耐疲劳、坚韧的固体基质
包括:胶原、蛋白多糖与其他成分

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肌肉的生物力学
? 肌肉收缩形式
等张收缩、等长收缩和等速收缩 等张收缩 等长收缩 等速收缩
(isotonic contraction) (isometric contraction)
(isokinetic contraction)

? 肌肉收缩时, 整个肌纤维的长 度发生改变 ?张力基本不变 ?可产生关节的 运动
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?收缩时,整个 肌纤维的长度基 本不变 ?所做功表现为 肌张力 ?不产生关节的 运动增高

?收缩时产生的 张力可变 ?关节的运动速 度是不变的

运动形式
? 力量训练
? 大力量和少重复次数的训练可增加肌肉力量
? 肌肉变得更强壮,体积增大 ? 肌肉横截面积增加

? 耐力训练
? 结果是肌肉产生适应性变化

? 主要是肌肉能量供应的改变

? 爆发力训练(又称无氧训练)
? 持续数秒至2分钟的高强度训练 ? 主要依赖于无氧代谢途径供能
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(一)运动对心血管系统的影响
1.运动时心血管系统的反应 骨骼肌收缩 耗氧量明显增加 心血 管系统对此作出反应 提高心输出量 目的 增加*供应 满足肌肉组织的氧 耗同时运走过多的代谢产物 否则肌肉 运动就不可能持久。

2.心血管系统对运动的适 ?经常进行健身锻炼或运动训练, 应
可使人体心血管系统的形态、 机能和调节能力产生良好的适 应,进而提高工作能力。

?训练有素者的心血管机能动员
快、潜力大、恢复快,运动开 始后能迅速动员心血管系统功 能以适应运动的需要,运动后 恢复期短。

(二)运动对呼吸系统的影响
? 运动可增加呼吸容量,改善o2的吸入
和co2的排出。

? 改善肺组织的弹性和顺应性

(三)运动对骨骼肌的影响
? 运动是由骨骼肌在神经支配下完成的收
缩和舒张动作。

? 运动对骨骼肌类型的影响
? 低强度运动显著消耗Ⅰ型纤维内的糖原,而对Ⅱ型

纤维内的糖原影响甚微;
? 高强度的运动消耗Ⅰ型和Ⅱ型纤维内的糖原,尤以 后者更为明显。

(四)运动对关节代谢的影响
? 关节骨的代谢主要依赖于日常活动时的
加压和牵伸,站立位的重力使关节骨受 压,肌腱的作用在于牵伸。这两种力直 接影响关节的形态和密度。

(五)运动对骨代谢的影响
1、运动对骨密度的影响 骨骼的密度与 形态取决于施加在骨上的力,运动可增 加力,可刺激骨生长、骨量增加。 2、运动对雌激素的影响 运动使绝经后 的妇女雌激素水*轻度增加,从而增加 骨钙含量。

(六)运动对肌腱的影响
? 运动训练对肌腱的结构和力学性质有长
期的正面效应。

(七)运动对脂代谢的影响
? 运动时加强脂肪酸的氧化,可提高脂蛋白酶
的活性,可提高葡萄糖的利用度,改善脂代 谢。

(八)运动对中枢神经系统的 ? 运动是中枢神经最有效的刺激形式,可 影响
以提高神经活动的兴奋性、灵活性和反 应性。

制动
? 制动:指人体局部或者全身保持固定或者限
制活动。 ? 制动的三种类型: 1. 卧床休息; 2. 局部固定(例如骨折或脱位后的石膏固) 3. 肢体和躯体神经麻痹或瘫痪。

? 制动对机体的影响
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?制动是临床医学和康复医学最常用的保
护性治疗措施,目的是减少体力消耗或脏 器功能损害,稳定病情,帮助疾病恢复。

制动的不利影响:长期制动或卧床可增加
新的功能*又夭屑玻虼艘岢 动,尽可能起床、站立、活动。“有病均 应休息”是临床上十分常见的认识误区。

(一)制动对心血管系统的影 ① 心输出量减少 卧床24h血容量降低5%,6天降低10%,14天降低20% 。 响 患者在直立位时每搏量减少更为显著。引起体位性低血压,运动耐力减低。
② 心率增加 :与血容量下降,每搏量下降、自主神经功能失调有关。 ③ 血流减慢:卧床后除冠状动脉血流速度基本不变外,其余各动脉血流速度
均降低。动脉血流速度减低,下肢血流阻力增加等血流动力学变化为动静 脉血栓形成创造了有利条件

④ 血栓形成:卧床后血容量减少,*中有形成分并不减少,*粘滞度明
显增加,血流速度减慢,这些均为血栓形成提供良好的条件。最常见的是 深静脉血栓。

(二)制动对呼吸系 统的影响 易形成坠积性肺 炎、呼吸道感染、 肺栓塞

(三)制动对骨骼肌的影响
会引起肌肉废用、肌肉萎缩、肌力 下降、肌肉血管密度降低、肌肉代 谢* 。

(四)制动对骨质的影响
制动可以导致骨质吸收和新骨形成的*衡发生紊乱, 表现为相对或绝对骨质吸收超过形成,结果为骨钙丢 失或骨质疏松、异位骨化等

(五)制动对韧带和关节的影响
可导致关节挛缩、关节退变

(六)制动对中枢NS的影 响
会产生感觉异常、痛阈下 降、神经和/精神*

(七)制动对消化系统的影响
胃肠神经功能异常:胃肠蠕动减弱、 食欲下降、排便困难、胃病。

(八)制动对泌尿系统的影响
引起尿潴留、尿路感 染、尿石症等。

(九)制动对皮肤系统的影响

引起压疮、皮肤水肿等。

系统
肌肉骨骼系统

制动的影响
废用性肌萎缩、肌力减退、挛缩、骨质疏松 直立性低血压、心血管功能减退、血浆容积减少、血栓栓塞性 现象出现

心血管系统 皮肤及皮下组织
呼吸系统 消化系统 神经系统

压疮 潮气量及每分通气量减少、咳嗽及气管纤维活动减少,横膈活 动减弱、坠积性肺炎
便秘、食欲减退 情绪低下、抑郁、焦虑、定向力下降、反应迟钝

泌尿系统
代谢

尿路结石形成、尿路感染
负氮*衡,负钙*衡,负硫、负磷*衡

激素*

甲状旁腺激素生成增加,雄激素、精子生成减少

康复医学相关基础
---大脑的可塑性

概念
? 可塑性(plasticity)
为了主动适应和反映外界环境各种变化,神经 系统能发生结构和功能的改变,并维持一定时间, 这种变化即为可塑性

? 意义
神经系统的可塑性决定了机体对内外环境刺激 发生行为改变的反应能力

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神经损伤反应
? 无论是中枢神经系统还是外周神经系统,其神经轴突损 伤后都发生以下反应:
? 受损轴突的*、远侧端肿胀 ? 损伤使兴奋性氨基酸释放增加

? 远端神经末梢退变及突轴传递消失
? 胞体肿胀、胞核移位,胞核周围的尼氏体分散,染色质降解 ? 与受损神经元有突触联系的神经元也将变性,称跨神经元或跨 突触变性。 ? 血-脑或血-神经屏障不同程度破坏,引起炎症、免疫反应

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大脑损伤
? 损伤区域的神经组织直接受损 ? 继发的动力性损伤
如:脑卒中引起的缺血、缺氧继发的神
经元胞膜的改变 细胞膜内外的离子交换,Ca2+大量 进入细胞内 随后发生细胞内级联事件,加重了 脑损伤,继而引起脑功能的缺失

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康复训练的理论基础
? 迄今为止,无论是生物学还是临床医学的研究,都

没有证据表明高度分化的神经细胞具有再生能力
? 无论是实验动物还是临床医学现象,都会发现脑损

伤、脑卒中后丧失的脑功能,可以有某种程度的恢
复 ? 这说明在大脑损伤的恢复过程中,存在着不同于再 生的其它恢复机制

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大脑的可塑性
? 各种可塑性变化既可在神经发育期出现,也可 在成年期和老年期出现

一、非病理情况大脑的可塑性 二、损伤后大脑的可塑性

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非病理情况大脑的可塑性
? 功能形成与代偿 ? 时期 ? 环境因素

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功能形成与代偿
? 内容:
? 发育过程中功能依赖性神经回路的突触形成

? 神经损伤与再生 (包括脑移植)
? 以及脑老化过程中神经元和突触的各种代偿 性改变

? 胎教、早期的启蒙教育
? 音乐、钢琴、舞蹈、杂技 、英语
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时期
? 中枢神经可塑性有一个关键期 ? 这一时期以前,神经对各种因素更敏感 ? 这一时期之后,神经组织可变化的程度 则大大降低

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环境因素
? 较多的环境信息刺激的动物,其神经系统发育程度、突 触数量、树突的长度和分支以及胶质细胞数量等远远胜 过在贫乏环境下生长的动物

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二、大脑损伤后的可塑性

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大脑可塑性的分类
? 结构的可塑性
? 轴突和树突发芽

? 突触数量增多
? 这些变化可提高大脑对信息的处理能力

? 功能的可塑性

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? 康复训练能使梗死灶周围的星形胶质细胞、血

管内皮细胞、巨噬细胞增殖,侧支循环改善,
促进病灶修复及正常组织的代偿作作用,从而

促进其运动功能的恢复

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功能的可塑性
? 脑卒中后的偏瘫,如给予训练、锻炼和药物肢

体功能就可逐步恢复,说明大脑皮层具有重组
(reorganization)能力。

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功能的可塑性
? 脑功能可塑性主要表现

? 脑功能的重组
? 潜伏神经通路的启用 ? 神经联系效率增强等

? 突触传递的可塑性
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功能重组阶段
? 脑损伤后,脑可塑性的发生和功能的重组是一 个动态变化的过程
? 脑卒中后功能重组可以分成四个阶段:

? 第一阶段
? 即脑卒中后的即刻改变,整个神经网络都处

于一种抑制状态.

? 第二阶段
? 主要是未受损半球的增量调节和过度活动

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功能重组阶段
? 第三阶段
? 双侧半球运动相关区域的激活减低,在这一阶段,残存的神 经网络建立新的*衡;

? 第四阶段
? 即脑卒中后恢复的慢性阶段

? 动态变化提示
? 在脑卒中恢复的不同时期,应采用不同的康复措施以促进脑 功能的重组和运动功能的恢复
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运动与功能重组
? 运动是中枢神经系统最有效的刺激形式 ? 所有运动都可向中枢神经系统提供感觉、运动和 反射性传入 ? 运动对大脑的功能重组和代偿起重要作用

? 运动方式和脑损伤后开始运动的时间密切相关
? 运动时间:急性期运动、延迟期运动

? 运动方式:单纯运动、复杂运动和技巧运动,主动
运动和被动运动等
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运动与功能重组
? 脑卒中患者康复训练时,不应只注重训

练患侧肢体,应同时对健侧和患侧肢体
进行训练,通过双手完成一些协调性的

动作,使患肢的动作功能在健侧肢体的
帮助下得到训练,运动功能得到恢复。

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