康复医学概论运动学基础

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,康复医学概论,第二章 康复医学基础理论,第一节 运动学基础,运动学定义,运动学是研究活动时机体各系统生理效,应变化的科学，以生物力学和神经发育学,为基础，以作用力和反作用力为治疗因子，,以改善身、心功能障碍为主要目标,一、,运动对机体生理功能的影响,（一）运动对心血管系统的影响,1,循环调节,等张运动,主要表现为心率加快、回心血量增多、外周,阻力下降、收缩压增高、舒张压不变和心肌,摄氧量增加,等长抗阻运动,表现为血压升高、心肌摄氧量增加、心率加,快、心输出量中度增加、每搏量和外周阻力,变化不大,2,心率反应,运动时心血管系统第一个可测的反应是心率,增加,心脏每分钟排出的血量，心率因素占,60%,70%,，前负荷和后负荷的改变占,30%,40%,，,因此心率增加是心排血量增加的主要原因,运动时心脏做功负荷、心率与氧摄入量呈线,性增加关系，在低强度运动和恒定的做功负荷,中，心率将在数分钟内达到一个稳定的平台状,态，而在高负荷状态下，心率需较长时间才能,达到一个更高的平台,3,血压反应,运动时，心输出量增多和血管阻力因素,可以引起相应的血压增高,4,维持和增强心血管的功能,运动可通过自主神经和血管内皮细胞衍生的,舒缓因子的双重调节，使冠状动脉扩张，又由,于心脏舒张期的延长使冠状动脉得到更充分的,灌注，改善冠状动脉的血液循环,运动能增加纤溶系统的活性，降低血小板的,粘滞性，防止血栓的形成,运动时，心脏心肌收缩力增强是心搏出,量增加的重要代偿机制,长期运动的人，安静时心率较慢，而心,搏出量则因左心室收缩期末容量缩小而增,加，故心脏的每分输出量并不减少。这就,为心脏提供了较多的功能储备，使其在亚,极量负荷下仍以较低的心率来完成工作，,极量负荷下用提高心率来满足机体的需要,(,二,),运动对呼吸系统的影响,肺的功能在于进行气体交换、调节血容量,和分泌部分激素,运动可增加呼吸容量，改善,0,2,的吸入和,C0,2,的排出,主动运动可改善肺组织的弹性和顺应性,吸气时膈肌的运动对肺容量有较大的影响，,正确的膈肌训练有利于肺容量的增加，肺容,量增加后，摄氧量也随之增加,(,三,),运动对肌肉和关节的影响,人类骨骼肌存在三种不同功能的肌纤维,I,型慢缩纤维，又称红肌，即缓慢,-,氧化,型肌纤维,a,型和,b,型快缩纤维，又称白肌，即,快速,-,糖原分解型肌纤维,在相对低强度下的反复收缩，可增加线粒体,的量和质，能量释放酶,(,三羧酸循环酶和长链脂,肪酸氧化酶,),和电子传送能力提高，肌纤维稍有,增粗，以红肌纤维改变为主，肌肉的耐力增加,力量运动时，每一肌纤维横断面积范围内增,加力的负荷即募集增多和频率增加，肌纤维横,截面积增大，以白肌纤维为主，蛋白合成能力,增强，分解降低，线粒体数量相对减少，无氧,代谢能力增强，肌肉单位时间内的爆发力增大,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，以上两力直接影响关节骨的形,态和密度,关节附近的骨折、关节置换术后，应及时正,确地应用运动疗法，以刺激软骨细胞，增加胶,原和氨基己糖的合成，防止滑膜粘连和血管翳,形成，从而增加关节活动范围，恢复关节功能,运动提供的应力使胶原纤维按功能需要有规,律的排列，促进了关节骨折的愈合,(,四,),运动对中枢神经系统的影响,运动是中枢神经最有效的刺激形式，所有的,运动都可向中枢神经提供感觉、运动和反射性,传入,多次重复训练是条件反射的综合，随着运动,复杂性的增加，大脑皮层将建立暂时性的联系,和条件反射，神经活动的兴奋性、灵活性和反,应性都得以提高,运动可调节人的精神和情绪，锻炼人的意,志，增强自信心,脑的可塑性是指大脑在结构和功能上有,修改自身以适应改变了的环境的能力,在康复训练过程中，通过功能性磁共振,可以观察到大脑可塑性的连续变化，说明,运动对大脑的功能重组和代偿起着重要的,作用,(,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，对骨形成有明显,影响，骨受力增加可刺激其生长、骨量,增加,反之，骨受力降低可抑制其生长，骨,量减少,体力劳动者骨密度高于脑力劳动者,2,应力与骨重建,骨骼的力学特性是由其物质组成、骨量和几,何结构决定的，当面临机械性应力刺激时，常,常出现适应性的变化，否则，将会发生骨折,负重对维持骨小梁的连续性、提高交叉区面,积起重要作用，施加于骨组织上的机械应力可,引起骨骼的变形，这种变形导致成骨细胞活性,增加，破骨细胞活性抑制,骨组织对机械性的骨重建表现出两种应,力范围，机械性的骨重建需要很高强度的,水平应力刺激，当应力高于某一值时，才,可引起皮质骨钙的沉积，使骨量增加,相反，水平应力过低或过高，则抑制骨,重建,一般认为，机械应力对骨组织是有效的,刺激,3,运动对雌激素的影响,雌激素是稳定骨钙的重要因素，女性在,绝经后，由于雌激素水平的下降，骨量丢,失速度加快,运动使绝经后妇女雌激素水平轻度增加，,从而增加骨钙含量,研究表明，全身运动加局部专项锻炼,6,个,月后，老年女性跟骨骨密度升高、骨强度,增强和骨质疏松率下降,(,六,),运动对脂代谢的影响,脂代谢受多种因素调控，其代谢紊乱将增加,缺血性心脑血管疾病发生的危险性,研究表明，坚持长跑运动的老年人血浆胆固,醇、甘油三酯、低密度脂蛋白显著低于非运动,组，并且锻炼改善脂代谢的程度还与锻炼年限,呈正相关,任何强度的持续运动，从马拉松、越野、滑,雪甚至休闲性慢跑都有降血脂效应,二、长期制动的不良生理效应,制动的形式有固定、卧床和瘫痪，长期制动,可引起制动或废用综合征，主要见于急性病或,外伤而长期卧床者或因瘫痪而不能离床者,对于严重疾病和损伤患者，卧床是保证度过,伤病危重期的必要措施,但是，近来逐渐认识到，长期卧床或制动可,增加新的功能障碍，加重残疾，有时其后果较,原发病和外伤的影响更加严重，甚至累及多系,统的功能,（一）心血管系统,严格卧床者，基础心率加快，舒张期缩,短，将减少冠状动脉血流灌注，所以，长,期卧床者，即使从事轻微的体力活动也可,能导致心动过速,卧床后最大摄氧量,(V02max),下降，肌肉,功能容量减退，肌力和耐力下降,长期卧床患者心脏对于体液的重新分布,的反应在早期和后期有所不同,早期中心血容量增加导致基础心率增加,长期卧床患者血小板聚集、动脉血流速,度降低、下肢血流阻力增加、血液的粘滞,度增高，增加了静脉血栓形成的危险性,长期卧床的患者易发生直立性低血压，,表现为面色苍白、出汗、头晕，收缩压下,降，心率加快，脉压下降，重者产生晕厥,其发生机制：,由于重力的作用血容量从中心转到外,周，即血液由肺和右心转向下肢,交感肾上腺系统反应不良，不能维持,正常血压,(,二,),呼吸系统,卧床数周后，患者全身肌力减退，呼吸,肌肌力也下降，加之卧位时胸廓外部阻力,加大，弹性阻力增加，不利于胸部扩张，,肺的顺应性变小，肺活量明显下降,卧位时膈肌的运动部分受阻，使呼吸运,动减小,侧卧位时下侧肺通气不良而血流灌注过,度，造成动静脉短路，导致通气血流比,值的失调,卧床使气管纤毛的功能下降，分泌物粘,附于支气管壁，排出困难,侧卧位时下部支气管壁附着的分泌物较,上部为多，而由于咳嗽无力和卧位不便咳,嗽，分泌物沉积于下部支气管中，容易诱,发呼吸道感染,（三）运动系统,1,、肌肉,长时间卧床，由于肌肉局部血流量的减,少及其运氧能力的降低，造成肌肉相对缺,血缺氧，直接影响糖代谢过程，使有氧化,活动减弱，无氧酵解活动加强,肌肉蛋白质代谢的变化表现为蛋白质合,成减少而分解增加，导致蛋白总量的下降,肌肉萎缩,健康人石膏固定肘关节,4,周后，前臂周径减,少,5%,。长时间的绝对卧床，,2,个月后肌容积将,减少一半，,6,星期后电镜见肌纤维变性，脂肪,和纤维组织增加，残存肌纤维的横截面积减少,42%,，主要是,型肌纤维萎缩,肌力下降,健康人在绝对卧床,1,星期后，肌力将减少,20%,。如某人的握力为,50kg,，制动,1,星期后,降至,40kg,，,2,星期后为,32kg,也有人研究肌力下降没有如此迅速，大,约每星期仅减少,10%-15%,，每日减少,1%-,3%,，,3-5,星期后方降至,50%,2,、骨关节,长期制动，骨骼将发生一些变化：,开始骨吸收加快，特别是骨小梁的吸收增,加，骨皮质吸收也很显著,稍后则吸收减慢，但持续时间很长,常规,X,线摄片不能观察到早期的骨质疏松，,骨密度下降,40%,时方有阳性发现,骨扫描则较敏感，由于骺端的血流增加而,使该部位骨质疏松的检出率明显增加,长期制动可产生严重的关节退变,关节周围韧带的刚度降低，强度下降，,能量吸收减少，弹性组织减少，肌腱附着,点处变得脆弱，韧带易于断裂,关节囊壁的血管、滑膜增生，纤维结缔,组织和软骨面之间发生粘连，出现疼痛,继而关节囊收缩，关节挛缩，活动范围,减小,(,四,),中枢神经系统,长期制动以后，由于感觉输入减少，可以产,生感觉异常和痛阈下降,与社会隔离，感觉输入减少，加之原发疾病,和外伤的痛苦，产生焦虑、抑郁、情绪不稳和,神经质，或出现感情淡漠、退缩、易怒、攻击,行为，严重者有异样触觉、运动觉、幻视与幻,听。认知能力下降，判断力、解决问题能力、,学习能力、记忆力、协调力、精神运动能力、,警觉性等均有所障碍,(,五,),消化系统,长期卧床及病痛对精神和情绪的影响，可减,少胃液的分泌，胃内食物排空的速率减慢，食,欲下降，造成蛋白和碳水化合物吸收减少，产,生一定程度的低蛋白血症,胃肠蠕动减弱，食物残渣在肠道内停留时间,过长，水分吸收过多而变得干结，引起排便困,难，造成便秘,(,六,),泌尿系统,卧床时抗利尿激素的分泌减少，排尿增加，,随尿排出的钾、钠、氮均增加,由于钙自骨组织中转移至血液，易产生高,钙血症,血中多余的钙又经肾排出，产生高钙尿症,卧床后,1,2d,尿钙即开始增高，,5,10d,内,增高显著，高钙尿症还与皮质醇的释放有关,卧位时腹压减小，不利于膀胱排空,腹肌无力和膈肌活动受限、盆底肌松弛、,神经损伤、患者神经支配异常而导致括约,肌与逼尿肌活动不协调，都是促成尿潴留,的因素,瘫痪患者导尿次数多，尿路感染的几率,增加,结石的形成降低了抗菌药物的治疗效果，,尿路感染反复发作,尿排出的钙磷增加、尿潴留、尿路感染,是尿石症形成的三大因素,高钙尿症和高磷尿症为结石形成提供了,物质基础,(,七,),皮肤系统,制动对皮肤的影响：,可使皮肤及其附件产生萎缩和压疮,皮下组织和皮肤的坚固性下降,食欲不佳和营养不良加速皮下脂肪的减少和,皮肤的角化,皮肤卫生不良导致细菌和真菌感染和甲沟炎,大面积压疮使血清蛋白质尤其是白蛋白减少,血清蛋白质减少使组织渗透压下降，加速液,体向细胞间渗出，引起下肢皮肤水肿,(,八,),代谢与内分泌,长期卧床往往伴有代谢和内分泌的障,碍，其出现较肌肉骨骼和心血管系统并,发症为晚，但恢复也较迟,往往在心血管功能开始恢复时代谢和,内分泌变化方表现出来,这些变化除了不活动外，也可能与原,发伤病有关,1,负氮平衡,制动期间抗利尿激素的分泌减少，产生多尿，,尿氮排出明显增加，加上制动引起的食欲减退,所造成的蛋白质摄人减少，可出现低蛋白血症、,水肿和体重下降,氮排出增加开始于制动的第,4,5d,，在第,2,周,期间达到高峰，并一直持续下去,3,周卧床所造成的负氮平衡可以在,1,周左右恢,复，但,7,周卧床造成的负氮平衡要,7,周才能恢复,2,内分泌变化,抗利尿激素在卧床后的第,2,3d,分泌开始下降，,肾上腺皮质激素分泌增高，雄激素水平降低,糖耐量降低，血清胰岛素和前胰岛素,C,肽同时,增高，在制动后,1,个月达到高峰，这种情况不是,胰岛分泌减少，而是胰岛素的利用下降,血清甲状腺素和甲状旁腺素增高或不稳是造成,高钙血症的原因之一,3,水电解质改变,高钙血症是制动后常见而又容易忽视的水电,解质异常，在骨折固定或牵引而长期卧床的儿,童中，高钙血症的发生率可达,50%,卧床休息