步态分析71449学习教案.pptx

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1、会计学1步态分析步态分析71449第一页，编辑于星期日：十六点 二十八分。临床意义临床意义n n重要的日常生活活动能力之一n n评估患者是否存在异常步态以及步态异常的性质和程度n n为分析异常步态原因和矫正异常步态、制订治疗方案提供必要的依据n n评定康复治疗的效果 第1页/共71页第二页，编辑于星期日：十六点 二十八分。怎样进行步态分析怎样进行步态分析n n包括定性分析和定量分析两种方法n n常用的基础知识第2页/共71页第三页，编辑于星期日：十六点 二十八分。常用的术语常用的术语n n正常步行必须完成三个过程：支持体重，单腿支撑，摆动腿迈步。n n步态分析中常用的基本参数包括步长、步幅、步

2、频、步速、步行周期、步行时相，其中步长、步频和步速是步态分析中最常用的3大要素，其内涵是有关行走的生物力学分析所涉及的最基本知识，进行步态分析者应当熟练掌握。第3页/共71页第四页，编辑于星期日：十六点 二十八分。步长（步长（step length）n n行走时一侧足跟着地到紧接着的对侧足跟着地所行进的距离称为步长，又称单步长，如下图示，通常用cm表示。健康人平地行走时，一般步长约为5080cm。个体步长的差异主要与腿长有关，腿长，步长也大。第4页/共71页第五页，编辑于星期日：十六点 二十八分。步幅和步宽步幅和步宽n n步幅（stride length）行走时，由一侧足跟着地到该侧足跟再次着

3、地所进行的距离称为步幅，又称复步长或跨步长，如上图示，用cm表示，通常是步长的两倍。n n步宽（stride width）在行走中左、右两足间的距离称为步宽，通常以足跟中点为测量参考点，如上图示，通常用cm表示，健康人约为cm。第5页/共71页第六页，编辑于星期日：十六点 二十八分。足角和步频足角和步频n n足角足角（foot anglefoot angle）在行走中前进的方向与足的长轴所形成的夹角称为足角，如在行走中前进的方向与足的长轴所形成的夹角称为足角，如上图示，通常用上图示，通常用 表示，健全人约为表示，健全人约为6.756.75。n n步频步频（cadencecadence）行走中每

4、分钟迈出的步数称为步频，又称步调，通常用行走中每分钟迈出的步数称为步频，又称步调，通常用steps/minsteps/min表示。健全人通常步频大约是表示。健全人通常步频大约是9595125 steps/min125 steps/min，东方男性的步频平均约，东方男性的步频平均约为为112.28.9 steps/min112.28.9 steps/min，女性平均为，女性平均为123.48.0 steps/min123.48.0 steps/min。双人并肩行走时，。双人并肩行走时，一般是短腿者步频大于长腿者。一般是短腿者步频大于长腿者。第6页/共71页第七页，编辑于星期日：十六点 二十八分。

5、步速、步行周期和时相步速、步行周期和时相n n步速步速（walking velocitywalking velocity）行走时单位时间内在行进的方向上整体移动的直线距离称为步行走时单位时间内在行进的方向上整体移动的直线距离称为步速，即行走速度，通常用速，即行走速度，通常用m/minm/min表示。一般健全人通常行走的速度约为表示。一般健全人通常行走的速度约为656595m/min95m/min。也可以。也可以用步行用步行10m10m所需的时间来计算。所需的时间来计算。n n步行周期步行周期（gait cyclegait cycle）在行走时一侧足跟着地到该侧足跟再次着地的过程被称为一个步在行

6、走时一侧足跟着地到该侧足跟再次着地的过程被称为一个步行周期，通常用时间秒（行周期，通常用时间秒（s s）表示。一般成人的步态周期约为）表示。一般成人的步态周期约为1 11.32 s1.32 s左右。左右。n n步行时相步行时相（gait phase/periodgait phase/period）行走中每个步态周期都包含着一系列典型姿位的转移。人们通常把行走中每个步态周期都包含着一系列典型姿位的转移。人们通常把这种典型姿位变化划分出一系列时段，称之为步态时相（这种典型姿位变化划分出一系列时段，称之为步态时相（gait phasegait phase），一个步行周期可分为支），一个步行周期可分为

7、支撑相（撑相（stance phasestance phase）和摆动相（）和摆动相（swing phaseswing phase）。一般用该时相所占步态周期的百分数（）。一般用该时相所占步态周期的百分数（cycle%cycle%）作为单位来表达，有时也用秒（）作为单位来表达，有时也用秒（s s）表示。）表示。第7页/共71页第八页，编辑于星期日：十六点 二十八分。支撑相支撑相n n支撑相是在步行中足与地面始终有接触的阶段，支撑相包括单支撑相和双支撑相。n n 第8页/共71页第九页，编辑于星期日：十六点 二十八分。单支撑相单支撑相n n通常指一侧下肢足跟着地到同侧足尖离地的过程，单位为通常指

8、一侧下肢足跟着地到同侧足尖离地的过程，单位为s s，一般占一个步行周期的，一般占一个步行周期的40%40%。为了进行步态矫正和。为了进行步态矫正和训练的方便，提出以下动作要点：训练的方便，提出以下动作要点：n n（1 1）足跟着地足跟着地：下肢伸肌张力增高，伴有足下垂、内翻的患者难以完成。：下肢伸肌张力增高，伴有足下垂、内翻的患者难以完成。n n（2 2）全足底着地全足底着地：自步行周期的：自步行周期的7.6%7.6%开始，全足底在地面放平。伴有足内翻、足下垂的病人难以完成。开始，全足底在地面放平。伴有足内翻、足下垂的病人难以完成。n n（3 3）重心转移到同侧重心转移到同侧：由于单侧下肢支撑

9、身体重量，偏瘫、关节疼痛、平衡能力低下的患者往往时间过短。：由于单侧下肢支撑身体重量，偏瘫、关节疼痛、平衡能力低下的患者往往时间过短。n n（4 4）足跟离地足跟离地：自步行周期的：自步行周期的41.5%41.5%开始，是向下蹬踏的起始动作，开始，是向下蹬踏的起始动作，偏瘫病人往往完成不充分。偏瘫病人往往完成不充分。n n（5 5）膝关节屈曲增大膝关节屈曲增大：自步行周期的：自步行周期的54.1%54.1%开始，偏瘫病人由于下肢伸肌占优势，膝关节屈曲活动受限，开始，偏瘫病人由于下肢伸肌占优势，膝关节屈曲活动受限，完成困难。完成困难。n n（6 6）足尖离地足尖离地：自步行周期的：自步行周期的6

10、0%60%开始，身体的重心线移到踝关节前方，开始，身体的重心线移到踝关节前方，足趾用力着地，通过下肢的蹬足趾用力着地，通过下肢的蹬踏动作，产生向前的推进力。偏瘫患者由于下肢痉挛，足下垂、内翻，下肢分离运动不充分，所以不踏动作，产生向前的推进力。偏瘫患者由于下肢痉挛，足下垂、内翻，下肢分离运动不充分，所以不能较好地完成此动作，是步态异常的重要原因之一。能较好地完成此动作，是步态异常的重要原因之一。第9页/共71页第十页，编辑于星期日：十六点 二十八分。双支撑相双支撑相n n双足支撑是步行的最大特点。在一个步行周期中，当一侧下肢完成足跟抬起到足尖向下蹬踏离开地面的时期内，另一侧下肢同时进行足跟着地

11、和全足底着地动作，所以产生了双足同时着地的阶段。一般占一个步行周期的20%，此阶段的长短与步行速度有关，速度越快，双支撑相就越短，当由走变为跑时，双支撑相变为零。双支撑相的消失，是走和跑的转折点，故成为竞走比赛时判断是否犯规的唯一标准。第10页/共71页第十一页，编辑于星期日：十六点 二十八分。摆动相摆动相n n摆动相是在步行中始终与地无接触的阶段，通常指从一侧下肢的足尖离地，到同侧足跟摆动相是在步行中始终与地无接触的阶段，通常指从一侧下肢的足尖离地，到同侧足跟着地的阶段，单位为着地的阶段，单位为s s，一般占一个步行周期的，一般占一个步行周期的40%40%。此阶段的动作要点是：。此阶段的动作

12、要点是：n n1 1足上提足上提 从一个步行周期的从一个步行周期的63.6%63.6%开始，是足尖离地、下肢向前摆动的加速期。开始，是足尖离地、下肢向前摆动的加速期。n n2 2膝关节最大屈曲膝关节最大屈曲 是从一个步行周期的是从一个步行周期的67.9%67.9%开始的，开始的，摆出的下肢刚刚通过身体的正下方。摆出的下肢刚刚通过身体的正下方。n n3 3髋关节最大屈曲髋关节最大屈曲 自步行周期的自步行周期的84.6%84.6%开始。此阶段已完成下肢向前摆出的动作，开始减速，直至足开始。此阶段已完成下肢向前摆出的动作，开始减速，直至足跟着地。跟着地。n n4 4足跟着地足跟着地 完成步行周期的完

13、成步行周期的100%100%。第11页/共71页第十二页，编辑于星期日：十六点 二十八分。进行步态分析所必须的基础知识进行步态分析所必须的基础知识n n基本坐标面 n n水平面Horizontal planen n额状面 Frontal planen n矢状面 Sagittal planen n基本坐标轴n nX方向向前，矢状面内的矢状轴n nY方向向上，垂直于水平面的垂直轴n nZ方向向右，水平面内的额状轴第12页/共71页第十三页，编辑于星期日：十六点 二十八分。正常步态中关节和肌肉的活动正常步态中关节和肌肉的活动n n（一）身体主要部位及关节的活动（一）身体主要部位及关节的活动n n人在

14、步行时为了减少能量的消耗，身体各部位要尽量维持正常活动范围的运动，减少身体的重心移动。人在步行时为了减少能量的消耗，身体各部位要尽量维持正常活动范围的运动，减少身体的重心移动。n n1 1骨盆骨盆 骨盆移动可以被认为是重心的移动。正常成人在步行时身体重心的位置在骨盆的正中线上，从骨盆移动可以被认为是重心的移动。正常成人在步行时身体重心的位置在骨盆的正中线上，从下方起男性约为身高的下方起男性约为身高的55%55%，女性约为，女性约为50%50%的高度。步行时重心的上下移动为正弦曲线，在一个步行周期的高度。步行时重心的上下移动为正弦曲线，在一个步行周期中出现两次，其振幅约中出现两次，其振幅约cmc

15、m，最高点是支撑中期，最低点是足跟着地；骨盆的侧方移动也是正弦曲线，在一个步，最高点是支撑中期，最低点是足跟着地；骨盆的侧方移动也是正弦曲线，在一个步行周期内左、右各出现一次，其振幅约行周期内左、右各出现一次，其振幅约3cm3cm，最大移动度是在左、右足处于支撑中期时出现的，在双足支撑期重，最大移动度是在左、右足处于支撑中期时出现的，在双足支撑期重心位于左右中间。心位于左右中间。n n骨盆在水平面内沿垂直轴旋转角度单侧为骨盆在水平面内沿垂直轴旋转角度单侧为44，双侧为，双侧为88。这种旋转可以减少骨盆的上下移动，最大内旋位发生在。这种旋转可以减少骨盆的上下移动，最大内旋位发生在足跟着地后期，最

16、大外旋位发生在摆动早期。骨盆在矢状面内沿冠状轴的倾斜运动范围约足跟着地后期，最大外旋位发生在摆动早期。骨盆在矢状面内沿冠状轴的倾斜运动范围约55，双足支撑相骨盆几乎，双足支撑相骨盆几乎成水平，支撑中期时处于摆动相的骨盆倾斜角度最大，它可以减少重心的上下移动。在一个步行成水平，支撑中期时处于摆动相的骨盆倾斜角度最大，它可以减少重心的上下移动。在一个步行周期中左右各倾斜一次。周期中左右各倾斜一次。第13页/共71页第十四页，编辑于星期日：十六点 二十八分。n n2 2髋关节髋关节 正常步行时髋关节屈伸运动中最大屈曲约正常步行时髋关节屈伸运动中最大屈曲约3030（摆动相中期），（摆动相中期），最大伸

17、展约最大伸展约2020（足跟离地），共约（足跟离地），共约5050范围，其运动为正弦曲线，如图范围，其运动为正弦曲线，如图12-212-2；内收、外展运动中最大外展约；内收、外展运动中最大外展约66（足跟离地）、最大内收约（足跟离地）、最大内收约44（足底（足底着地），共约着地），共约1010范围，其运动几乎是直线性变化；内外旋运动中外旋范围，其运动几乎是直线性变化；内外旋运动中外旋44（足趾离地到足跟着地的摆动相）、内旋（足趾离地到足跟着地的摆动相）、内旋44（从足跟着地到足跟离地的摆（从足跟着地到足跟离地的摆动相），共约动相），共约88范围，其运动呈曲轴状，从支撑相到摆动相、摆动相到支撑相

18、过范围，其运动呈曲轴状，从支撑相到摆动相、摆动相到支撑相过渡时产生急剧变化。渡时产生急剧变化。第14页/共71页第十五页，编辑于星期日：十六点 二十八分。n n3.3.膝关节膝关节 正常步行时膝关节屈伸运动中最大屈曲约为正常步行时膝关节屈伸运动中最大屈曲约为6565（摆动中期）、（摆动中期）、最大伸展为最大伸展为00（足跟着地），共约（足跟着地），共约6565范围。在屈伸运动中，可见轻度屈伸与大范围。在屈伸运动中，可见轻度屈伸与大范围屈伸两次（双重膝作用）。支撑相中足跟着地与足跟离地时膝关节几乎是范围屈伸两次（双重膝作用）。支撑相中足跟着地与足跟离地时膝关节几乎是伸展状态，支撑相的中期可见约伸

19、展状态，支撑相的中期可见约1515的屈伸。的屈伸。n n除屈伸运动外，膝关节还有旋转运动，足跟离地时为最大外旋，约除屈伸运动外，膝关节还有旋转运动，足跟离地时为最大外旋，约44，摆动，摆动中期为最大内旋，约中期为最大内旋，约1212，共，共1616范围，其顺序为从足跟着地（内旋）到足底范围，其顺序为从足跟着地（内旋）到足底着地（内旋），以后外旋直到足跟离地。着地（内旋），以后外旋直到足跟离地。第15页/共71页第十六页，编辑于星期日：十六点 二十八分。n n4.4.踝关节踝关节 正常步行时踝关节的跖屈、正常步行时踝关节的跖屈、背伸运动中最大背伸发生在足跟离地，约背伸运动中最大背伸发生在足跟离地

20、，约1515，足跟离地时为最大跖屈，约，足跟离地时为最大跖屈，约2020，共，共3535。一个步行周期中有。一个步行周期中有2 2次跖屈和背伸，尤其在支撑相的驱动期踝关次跖屈和背伸，尤其在支撑相的驱动期踝关节从跖屈位急剧变为背伸位。节从跖屈位急剧变为背伸位。n n除屈伸运动外，踝关节还有旋转、内外翻运动。踝关节外旋除屈伸运动外，踝关节还有旋转、内外翻运动。踝关节外旋88、内旋、内旋22，共约，共约1010范围；外翻范围；外翻33、内翻、内翻1212，共约，共约1515范围。范围。第16页/共71页第十七页，编辑于星期日：十六点 二十八分。其它部位（其它部位（1）n n头 头的上下移动与重心的上

21、下移动几乎一致，上下振幅约56cm，左右移动振幅约56cm。n n上体 上体垂直，双肩平齐，速度加快时稍有前倾；行走时上体有与骨盆旋转方向相反的转动，这个动作可以减少整个身体的扭转。第17页/共71页第十八页，编辑于星期日：十六点 二十八分。其他部位（其他部位（2）n n上肢上肢 正常行走时双上肢交替前后摆动，其方向与同侧下肢的摆动方正常行走时双上肢交替前后摆动，其方向与同侧下肢的摆动方向和骨盆的旋转方向正好相反，如当左下肢与左侧骨盆向前摆动和向和骨盆的旋转方向正好相反，如当左下肢与左侧骨盆向前摆动和旋转时，左上肢向后摆动，右上肢向前摆动。此时，上肢的关节运旋转时，左上肢向后摆动，右上肢向前摆

22、动。此时，上肢的关节运动主要发生在肩关节，足跟着地时为最大伸展，为动主要发生在肩关节，足跟着地时为最大伸展，为21.121.1，足跟离地，足跟离地时为最大屈曲，为时为最大屈曲，为17.417.4，共约，共约4040范围。肘关节屈伸是在双足范围。肘关节屈伸是在双足同时支撑时期改变运动方向，最大屈曲为同时支撑时期改变运动方向，最大屈曲为38.938.9，最大伸展为，最大伸展为-0.40.4，共约，共约4040范围。范围。n n上肢与下肢上肢与下肢 上肢摆动方向与下肢相反，才可以达到维持身体上肢摆动方向与下肢相反，才可以达到维持身体平衡，减少转动。平衡，减少转动。n n肩关节肩关节 自由摆动约自由摆

23、动约30 30（屈曲约（屈曲约6,6,后伸约后伸约2424）。）。第18页/共71页第十九页，编辑于星期日：十六点 二十八分。n n（二）参与的主要肌肉活动（二）参与的主要肌肉活动n n步行的动力主要来源于下肢及躯干的肌肉作用，在一个步行周期中，肌肉活动具有保持平衡、吸收步行的动力主要来源于下肢及躯干的肌肉作用，在一个步行周期中，肌肉活动具有保持平衡、吸收震荡、加速、减速和推动肢体运动的功能。震荡、加速、减速和推动肢体运动的功能。n n1 1竖脊肌竖脊肌（erector spinaeerector spinae）为背部深层肌，纵列于脊柱两侧，下起骶骨、髂骨，上止椎骨、为背部深层肌，纵列于脊柱两

24、侧，下起骶骨、髂骨，上止椎骨、肋骨、枕骨，作用为使脊柱后伸、头后仰和维持人体于直立姿势。在步行周期站立相初期和末肋骨、枕骨，作用为使脊柱后伸、头后仰和维持人体于直立姿势。在步行周期站立相初期和末期，竖脊肌活动达到高峰，以确保行走时躯干正直。期，竖脊肌活动达到高峰，以确保行走时躯干正直。n n2 2臀大肌臀大肌（gluteus maximusgluteus maximus）为髋关节伸肌，收缩活动始于摆动相末期，并于支撑相，为髋关节伸肌，收缩活动始于摆动相末期，并于支撑相，即足底全面与地面接触时达到高峰。在摆动相后期臀大肌收缩，其目的在于使向前摆动即足底全面与地面接触时达到高峰。在摆动相后期臀大肌

25、收缩，其目的在于使向前摆动的大腿减速，约在步行周期的大腿减速，约在步行周期85%85%，大腿的运动方向改变为向后，成为下一个步行周期的准备。在，大腿的运动方向改变为向后，成为下一个步行周期的准备。在支撑相，臀大肌起稳定骨盆、控制躯干向前维持髋关节于伸展位的作用。支撑相，臀大肌起稳定骨盆、控制躯干向前维持髋关节于伸展位的作用。第19页/共71页第二十页，编辑于星期日：十六点 二十八分。（二）参与的主要肌肉活动（二）参与的主要肌肉活动n n3 3髂腰肌髂腰肌（iliopsoasiliopsoas）为髋关节屈肌，髋关节于足跟离地至足趾离地期间伸展角度达到峰值（为髋关节屈肌，髋关节于足跟离地至足趾离地

26、期间伸展角度达到峰值（10101515）。）。为对抗髋关节伸展，从支持相中期开始至足趾离地前，髂腰肌呈离心性收缩，最终使髋关节从支撑相末期由伸展转为屈曲。为对抗髋关节伸展，从支持相中期开始至足趾离地前，髂腰肌呈离心性收缩，最终使髋关节从支撑相末期由伸展转为屈曲。髂腰肌第二次收缩活动始于摆动相初期，使髋关节屈曲，以保证下肢向前摆动。髂腰肌第二次收缩活动始于摆动相初期，使髋关节屈曲，以保证下肢向前摆动。n n4 4股四头肌股四头肌（quadriceps femorisquadriceps femoris）为全身最大的肌，其中股直肌起于髂前下棘，股内侧肌、外侧肌分别为全身最大的肌，其中股直肌起于髂前

27、下棘，股内侧肌、外侧肌分别起自股骨粗线内、外侧唇，股中间肌起自股骨体的前面；四个头向下形成一腱，包绕髌骨的前面和两侧，起自股骨粗线内、外侧唇，股中间肌起自股骨体的前面；四个头向下形成一腱，包绕髌骨的前面和两侧，往下续为髌韧带，止于胫骨粗隆。为膝关节强有力的伸肌，股直肌还可屈髋关节。股四头肌收缩活动始往下续为髌韧带，止于胫骨粗隆。为膝关节强有力的伸肌，股直肌还可屈髋关节。股四头肌收缩活动始于摆动相末期，至支撑相负重期达最大值。此时作为膝关节伸肌，产生离心性收缩以控制膝关节屈曲度，于摆动相末期，至支撑相负重期达最大值。此时作为膝关节伸肌，产生离心性收缩以控制膝关节屈曲度，从而使支撑中期免于出现因膝

28、关节过度屈曲而跪倒的情况。步行周期中，股四头肌的第二个较小的收缩从而使支撑中期免于出现因膝关节过度屈曲而跪倒的情况。步行周期中，股四头肌的第二个较小的收缩活动见于足跟离地后，足趾离地后达峰值。此时具有双重作用：其一，作为髋关节屈肌，提拉起下肢进活动见于足跟离地后，足趾离地后达峰值。此时具有双重作用：其一，作为髋关节屈肌，提拉起下肢进入摆动相；其二，作为膝关节伸肌，通过离心性收缩来限制和控制小腿在摆动相初、中期向后的摆动，入摆动相；其二，作为膝关节伸肌，通过离心性收缩来限制和控制小腿在摆动相初、中期向后的摆动，从而使下肢向前摆动成为可能。从而使下肢向前摆动成为可能。第20页/共71页第二十一页，

29、编辑于星期日：十六点 二十八分。（二）参与的主要肌肉活动（二）参与的主要肌肉活动n n5 5缝匠肌缝匠肌（sartoriussartorius）是全身最长的肌，起于髂前上棘，经大腿的前面，斜向下内，止于胫骨上端是全身最长的肌，起于髂前上棘，经大腿的前面，斜向下内，止于胫骨上端的内侧面，作用为屈髋和屈膝关节，并使已屈的膝关节旋内。在支撑相末期和摆动相初期，作用为的内侧面，作用为屈髋和屈膝关节，并使已屈的膝关节旋内。在支撑相末期和摆动相初期，作用为屈膝、屈髋，在摆动相末期和支撑相初期，使膝关节旋内。屈膝、屈髋，在摆动相末期和支撑相初期，使膝关节旋内。n n6 6腘绳肌腘绳肌（hamstringha

30、mstring）包括股二头肌、半腱肌、半膜肌，均起于坐骨结节，跨越髋、膝两个关节，分包括股二头肌、半腱肌、半膜肌，均起于坐骨结节，跨越髋、膝两个关节，分别止于腓骨头和胫骨粗隆内下方、胫骨内侧髁，作用为伸髋屈膝。主要收缩活动始于摆动相末期，足跟着别止于腓骨头和胫骨粗隆内下方、胫骨内侧髁，作用为伸髋屈膝。主要收缩活动始于摆动相末期，足跟着地时达到活动高峰并持续到支撑相。在摆动相末期，作为屈膝肌，腘绳肌离心性收缩使小腿向前的摆动减地时达到活动高峰并持续到支撑相。在摆动相末期，作为屈膝肌，腘绳肌离心性收缩使小腿向前的摆动减速，以配合臀大肌收缩活动（使大腿向前摆动减速），为足跟着地做准备。足跟着地时及着

31、地后，腘绳肌速，以配合臀大肌收缩活动（使大腿向前摆动减速），为足跟着地做准备。足跟着地时及着地后，腘绳肌又作为伸髋肌，协助臀大肌伸髋，同时通过稳定骨盆，防止躯干前倾。又作为伸髋肌，协助臀大肌伸髋，同时通过稳定骨盆，防止躯干前倾。第21页/共71页第二十二页，编辑于星期日：十六点 二十八分。（二）参与的主要肌肉活动（二）参与的主要肌肉活动n n7 7胫前肌胫前肌（tibialis anteriortibialis anterior）起自胫骨外侧面，止于内侧楔骨内侧面和第起自胫骨外侧面，止于内侧楔骨内侧面和第1 1跖骨底，作用为伸踝跖骨底，作用为伸踝关节（背屈）、使足内翻。足跟着地时，胫前肌离心性

32、收缩以控制踝关节跖屈度，防止在足放平时出现足关节（背屈）、使足内翻。足跟着地时，胫前肌离心性收缩以控制踝关节跖屈度，防止在足放平时出现足前部拍击地面的情况。足趾离地时，胫前肌收缩，再次控制或减少此时踝关节的跖屈度，保证足趾在摆动前部拍击地面的情况。足趾离地时，胫前肌收缩，再次控制或减少此时踝关节的跖屈度，保证足趾在摆动相能够离开地面，使足离地动作顺利完成。相能够离开地面，使足离地动作顺利完成。n n8 8小腿三头肌小腿三头肌（triceps suraetriceps surae）包括腓肠肌和比目鱼肌，起于股骨的内、外侧髁，以跟腱止于跟结包括腓肠肌和比目鱼肌，起于股骨的内、外侧髁，以跟腱止于跟结

33、节，作用为屈踝关节和屈膝关节。腓肠肌在行走、跑、跳中提供推动力，而比目鱼肌富含慢性、抗节，作用为屈踝关节和屈膝关节。腓肠肌在行走、跑、跳中提供推动力，而比目鱼肌富含慢性、抗疲劳的红肌纤维，主要与站立时小腿与足之间的稳定有关。在站立相，能固定踝关节和膝关节，以疲劳的红肌纤维，主要与站立时小腿与足之间的稳定有关。在站立相，能固定踝关节和膝关节，以防止身体向前倾斜。防止身体向前倾斜。第22页/共71页第二十三页，编辑于星期日：十六点 二十八分。跳跃、跑步与步行的运动学区别第23页/共71页第二十四页，编辑于星期日：十六点 二十八分。双足跳双足跳n n双足跳是双足并拢，身体前倾，由于膝、踝关节伸展而离

34、开地面，双足腾空再双足落地，如图所示。两只脚的步态一样，仅有双支撑相和双摆动相。第24页/共71页第二十五页，编辑于星期日：十六点 二十八分。单足跳单足跳n n单足跳的蹬地和着地是同一足，如踢毽子和跳绳等。从步态来看，仅有一只脚的支撑相和摆动相，而且在摆动相时双足腾空，如图所示。第25页/共71页第二十六页，编辑于星期日：十六点 二十八分。跑步跑步n n跑步可分解为一只脚蹬地的同时另一只脚摆动，然后是双足腾空，最后是另跑步可分解为一只脚蹬地的同时另一只脚摆动，然后是双足腾空，最后是另一只脚着地，周而复始，如图所示。一只脚着地，周而复始，如图所示。跑步一定有双足腾空阶段，这一点和双跑步一定有双足

35、腾空阶段，这一点和双足跳及单足跳相似。但跑以向前为主，跳以向上为主，且跑步时双足交替着足跳及单足跳相似。但跑以向前为主，跳以向上为主，且跑步时双足交替着地，而跳却是固定脚着地，这是其间区别。地，而跳却是固定脚着地，这是其间区别。第26页/共71页第二十七页，编辑于星期日：十六点 二十八分。步行步行n n步行是人体移动过程中的一种动态平衡。移动中一只脚摆动时另一只脚着地，而且一定有两只脚同时着地的双支撑期，如图所示。第27页/共71页第二十八页，编辑于星期日：十六点 二十八分。跳跃、跑步与步行的动力学区别跳跃、跑步与步行的动力学区别n n静态站立时，静态站立时，地面支反力（地反应力）地面支反力（

36、地反应力）F F等于体重等于体重GG。走路时人的重心在不走路时人的重心在不断地上下移动，断地上下移动，双支撑期时重心最低，双支撑期时重心最低，相当于以双腿为边步长为底的等腰三相当于以双腿为边步长为底的等腰三角形的高。而角形的高。而摆动中期的重心最高摆动中期的重心最高，相当于腿长（实际上还要加一个常量），相当于腿长（实际上还要加一个常量）。n n根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律f=maf=ma，此时的地面支反力就等于体重再加上或减去人，此时的地面支反力就等于体重再加上或减去人的质量与上下运动的加速度的乘积。走路时地面的最大支反力相当于体的质量与上下运动的加速度的乘积。走路时地面的最大支反力相当于

37、体重的重的110110125125，即，即走路时走路时。中长跑时最大蹬地力约中长跑时最大蹬地力约4G4G，短跑是，短跑是5G5G，跳远，跳远是是6G6G，跳高是，跳高是8G8G。可见足部承受的重量是远远大于体重。可见足部承受的重量是远远大于体重。第28页/共71页第二十九页，编辑于星期日：十六点 二十八分。体重体重7575公斤的运动员从事不同项目比赛时，在最后一瞬间发力时，脚上承受的重量公斤的运动员从事不同项目比赛时，在最后一瞬间发力时，脚上承受的重量第29页/共71页第三十页，编辑于星期日：十六点 二十八分。正常足和异常足在站立时的受力正常足和异常足在站立时的受力区别区别n n正常足站立：文

38、献指出，人体重心的高度在第正常足站立：文献指出，人体重心的高度在第1 13 3骶椎，且在骨盆中心。骶椎，且在骨盆中心。n n早期的足部生物力学认为，站立时足底的跖骨头早期的足部生物力学认为，站立时足底的跖骨头M1M1，M5M5和跟骨和跟骨为三个负重点并构成一个受力平面，为三个负重点并构成一个受力平面，如左下图所示。而如左下图所示。而现代的足部生物力学认为，站立时每一个跖骨头均承重现代的足部生物力学认为，站立时每一个跖骨头均承重，如右下图所示。在单足支撑期时，如右下图所示。在单足支撑期时，是一只脚承担全部体重，此时足跟受力占去一半，跖骨头是一只脚承担全部体重，此时足跟受力占去一半，跖骨头M1M1

39、占去了另一半的占去了另一半的即，而另一半的即，而另一半的由由M2M2M5M5四四个跖骨头均布受力各占。个跖骨头均布受力各占。第30页/共71页第三十一页，编辑于星期日：十六点 二十八分。正常足和异常足在站立时的受力区别正常足和异常足在站立时的受力区别正常足和异常足在站立时的受力区别正常足和异常足在站立时的受力区别n n异常足站立：先从足跟相对地面的位置来看，如下图所示为左脚后足的三种情况，自左至右为：跟外翻、跟垂直和跟内翻。异常足站立：先从足跟相对地面的位置来看，如下图所示为左脚后足的三种情况，自左至右为：跟外翻、跟垂直和跟内翻。n n当当跟外翻跟外翻时（图中的左图）距下关节是被打开，着地时的

40、体重时（图中的左图）距下关节是被打开，着地时的体重WW是被地面支反力是被地面支反力NN和水平力和水平力F F所平衡。很显然所平衡。很显然NNWW，可见距下关节承受的力比体重大，且在横向，可见距下关节承受的力比体重大，且在横向F F力的作用下，促使距下关节打开，这是平足特点。当力的作用下，促使距下关节打开，这是平足特点。当跟垂跟垂直直时（图中的中图），时（图中的中图），NNWW且距下关节不变。而当且距下关节不变。而当跟内翻跟内翻时（图中的右图），着地时的体重时（图中的右图），着地时的体重WW是被地面支反力是被地面支反力NN和和水平力水平力F F所平衡。很显然所平衡。很显然NNWW，可见距下关节承

41、受的力比体重大，且在横向，可见距下关节承受的力比体重大，且在横向F F力的作用下，促使距下关节关闭，力的作用下，促使距下关节关闭，造成关节更稳定，这就是典型的高弓足特点。造成关节更稳定，这就是典型的高弓足特点。n n正常足的距下关节与地面夹角为正常足的距下关节与地面夹角为42 42。平足是跟外翻和舟骨下陷，该角度可到。平足是跟外翻和舟骨下陷，该角度可到25 25。而高弓足正好相反，该角度可到。而高弓足正好相反，该角度可到60 60，故动作小且僵硬。故动作小且僵硬。第31页/共71页第三十二页，编辑于星期日：十六点 二十八分。鞋跟高度对足部受力的影响鞋跟高度对足部受力的影响n n足蹬地运动主要靠

42、小腿三头肌收缩引起的踝跖屈，且要与跖趾关节同时共同发挥作用。所以如果鞋子限制了踝关节或跖趾关节的运动，必然影响蹬地效果。显然鞋跟高度限制了跖趾关节的活动，高跟鞋势必影响蹬地效果，如图所示。第32页/共71页第三十三页，编辑于星期日：十六点 二十八分。长期穿高跟鞋的三个弊端长期穿高跟鞋的三个弊端n n由于高跟鞋使足尖活动的范围减小，使蹬地无力，这是从生物力学观点来看穿高跟鞋的弊端之一。因此常常可以由于高跟鞋使足尖活动的范围减小，使蹬地无力，这是从生物力学观点来看穿高跟鞋的弊端之一。因此常常可以看到穿高跟鞋的妇女快速行走时，靠骨盆扭曲的骨盆步来代偿失去的蹬地动作，还有一些妇女成为永久性的尖足看到穿

43、高跟鞋的妇女快速行走时，靠骨盆扭曲的骨盆步来代偿失去的蹬地动作，还有一些妇女成为永久性的尖足屈膝步态。所以穿高跟鞋的妇女难以大步流星，只能小步行走。与平跟鞋相比，屈膝步态。所以穿高跟鞋的妇女难以大步流星，只能小步行走。与平跟鞋相比，穿高跟鞋者走两步少半步穿高跟鞋者走两步少半步。n n穿高跟鞋后由于重心前移使体重主要压在前脚掌，不同鞋跟高度时足跟与跖骨头承受体重的穿高跟鞋后由于重心前移使体重主要压在前脚掌，不同鞋跟高度时足跟与跖骨头承受体重的不同比例。当平跟或赤足时为不同比例。当平跟或赤足时为5757：4343；跟高；跟高2cm2cm时为时为5050：5050；跟高；跟高4cm4cm时为时为43

44、43：5757；跟高跟高6cm6cm时为时为2525：7575，即跖骨头的承重比平跟增加了近，即跖骨头的承重比平跟增加了近1 1倍。倍。加之重心提高后增加身体的不稳定性，加之重心提高后增加身体的不稳定性，更加重了前脚掌的压力。久而久之将导致前脚掌下产生厚茧，必然会疼痛。更加重了前脚掌的压力。久而久之将导致前脚掌下产生厚茧，必然会疼痛。n n穿高跟鞋会导致足底受额外的下滑力，由于长期受下滑和挤压会导致足弓抬高形成高弓足，穿高跟鞋会导致足底受额外的下滑力，由于长期受下滑和挤压会导致足弓抬高形成高弓足，久而久之会有久而久之会有足弓痛和前脚掌痛足弓痛和前脚掌痛。第33页/共71页第三十四页，编辑于星期

45、日：十六点 二十八分。鞋长度对足部受力的影鞋长度对足部受力的影响响n n从人体生物力学观点来看脚长度的变化对选鞋、买鞋和避免足底痛有实际意从人体生物力学观点来看脚长度的变化对选鞋、买鞋和避免足底痛有实际意义。比较同一人同一脚的义。比较同一人同一脚的静态足印图和动态足印图静态足印图和动态足印图可见，一般人动态时足可见，一般人动态时足印长度增加印长度增加1cm1cm（约（约5 5），内侧纵弓长度增加），内侧纵弓长度增加7mm7mm。此外，从早到晚脚。此外，从早到晚脚的长度也随着站立和行走时间的增加而略有增长。所以的长度也随着站立和行走时间的增加而略有增长。所以选鞋买鞋时，特别是选鞋买鞋时，特别是上

46、午买鞋，最好要大上午买鞋，最好要大1 1号号。n n长期站立和走动会使脚变长长期站立和走动会使脚变长，如果再穿小，如果再穿小1 1号的鞋，必然导致内侧纵号的鞋，必然导致内侧纵弓前后方向长期受挤而使足弓提高，久而久之会造成足底痛和足弓弓前后方向长期受挤而使足弓提高，久而久之会造成足底痛和足弓痛。所以对那些从事长期站立和走动的职业者如护士、营业员、理痛。所以对那些从事长期站立和走动的职业者如护士、营业员、理发师等，因工作特点会使足底韧带长时间受拉，以致松弛变性引起发师等，因工作特点会使足底韧带长时间受拉，以致松弛变性引起足底痛，足底痛，穿大穿大1 1号的鞋就更有实际意义。号的鞋就更有实际意义。第3

47、4页/共71页第三十五页，编辑于星期日：十六点 二十八分。常见的异常步态第35页/共71页第三十六页，编辑于星期日：十六点 二十八分。平足平足n n平足的距下关节在一个步态周期的转动，虽然也是从足跟外侧着地时的距下关节处于平足的距下关节在一个步态周期的转动，虽然也是从足跟外侧着地时的距下关节处于略有内翻状态，略有内翻状态，且着地后先外翻到零且着地后先外翻到零，但持续重度外翻且前足迅速到，但持续重度外翻且前足迅速到M1M1着地，所以距下关节的外翻比正常足大着地，所以距下关节的外翻比正常足大很多，而且提前到很多，而且提前到1515时，即对侧足刚离地，距下关节就开始从外翻向内翻转动，到对侧足时，即对

48、侧足刚离地，距下关节就开始从外翻向内翻转动，到对侧足着地时已处于内翻并持续到着地时已处于内翻并持续到7070后才外翻。后才外翻。第36页/共71页第三十七页，编辑于星期日：十六点 二十八分。尖足尖足n n足跟不着地，有轻度、中度和重度，如图所示。第37页/共71页第三十八页，编辑于星期日：十六点 二十八分。偏瘫步态偏瘫步态n n患侧无驱动力且支撑差，又由于患侧无驱动力且支撑差，又由于足背屈肌麻痹，伴有足下垂足背屈肌麻痹，伴有足下垂，步行时身体向健侧倾斜并依赖于健，步行时身体向健侧倾斜并依赖于健侧，故侧，故步行有停滞现象且患侧为尖足步态并画圈步行有停滞现象且患侧为尖足步态并画圈。由于重心转移有困

49、难，则转移很短促，又形成。由于重心转移有困难，则转移很短促，又形成明显的明显的跳跃步行跳跃步行。在矢状面上还可看到患者使头部交替向前方探出，称为。在矢状面上还可看到患者使头部交替向前方探出，称为鸡样步态或鸽样步态鸡样步态或鸽样步态。第38页/共71页第三十九页，编辑于星期日：十六点 二十八分。膝内翻（膝内翻（膝内翻（膝内翻（OO腿）和膝外翻（腿）和膝外翻（腿）和膝外翻（腿）和膝外翻（X X腿）步态腿）步态腿）步态腿）步态 n n膝内翻（O腿）步态：内八字或肩向侧方倾斜代偿，步宽很小。n n膝外翻（X腿）步态：内八字或肩向侧方移动代偿，步向角闭锁，步宽15。第39页/共71页第四十页，编辑于星期

50、日：十六点 二十八分。步态分析方法步态分析方法n n目前步态分析系统包括目前步态分析系统包括运动学、动力学以及动态肌电图运动学、动力学以及动态肌电图三部分。三部分。n n运动学观测人体运动时的空间位置变化，动力学通过受力板或压力感受器测量运动学观测人体运动时的空间位置变化，动力学通过受力板或压力感受器测量行走时地板应力变化，动态肌电图测试分析肌电信号行走时地板应力变化，动态肌电图测试分析肌电信号。n n通过对这三部分数据的收集及处理，结合运算公式可以观测到人体在行走中的通过对这三部分数据的收集及处理，结合运算公式可以观测到人体在行走中的步态，关节角度以及肌肉的收缩活动。尽管已有越来越多的单位应