膝关节生物力学分析精选(九篇)

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第1篇：膝关节生物力学分析范文

【关键词】分析物理问题的能力 物理思维 物理模型 数理结合

步入教育行业有些年头了，对于高中物理教学有一些思考，这两年，我在教学中遇到了一些问题，就这些问题和同事也进行了交流和探讨。物理难学是大部分学生遇到的问题，主要原因在于：物理规律来源于生活经验，但生活经验与物理结论往往是矛盾的，这导致学生学习物理的困难。要想物理出成绩，必须从根源入手，靠题海战术不能提高成绩。以往在讲解原理和规律时费时较少，而在习题上费时较多，这样有点本末倒置，不利于培养学生的物理能力。

要提高学生的物理成绩，必须从根源上培养学生物理的思维。遇到物理问题时，我们总是从已经学习的规律中猜测和探索新的概念、规律，并在问题和条件中寻找关系。通过这种新的概念、规律，去解决需要解决的问题，从而得到答案。如果答案是正确的，则问题被解决；如果答案错误，则进行新的猜测和探索，得出新的概念、规律，再次求解。这是我们思考物理问题的一般模式。从上述过程中可以看出，分析解决物理问题的过程中蕴含着多个小的过程，因此分析解析物理问题的能力也是一种更高级的能力。分析解决物理问题的能力包括以下几个方面。

1、读题的能力。读题的能力是指正确理解题目的的含义，合理的选择研究对象，发现题目中隐藏的条件，准确的分析研究对象的受力以及运动过程的能力。感觉物理难学的学生主要是这一能力不足，找不到问题中的隐藏条件，或者不会分析物理的运动过程、受力过程。在实际问题中不进行有的放矢，而是直接套公式，想当然的解题，最终一步错步步错。

2、物理模型的建立和再生能力。物理模型是指学习物理概念和规律时的原始材料、实验探究和验证的具体过程，以及在物理规律应用时学习过的例题。在思考问题时，我们总是思考问题与物理模型之间的联系，从物理模型入手，进行思考。我们遇到的新题都是由我们学习过的物理模型衍生和再生而成的。所以我们学习时，除了掌握基本规律和概念以外，还要掌握各种物理模型。物理模型掌握的好，分析解决物理问题的能力一定强。

3、选择解决问题方法和解题过程反思的能力。选择解决问题方法的能力有两个方面：第一就是对问题的主体有大致的猜测，并把将要使用的方法和要解决的问题联系起来，对解决问题的可行性进行判断的能力。这种能力强，就能从整体上把握问题的方向，从比较高的角度看待以后解题过程从而避免失误。第二是选择合适的解决问题的方法的能力，方法选对了，解题不仅快而且正确性高。解题过程中的反思能力有三个方面：第一根据已经解决的部分，判断前面的解题方法是否正确，并思考接下来应该怎么做。第二在得到最后的结果后，对结果做出评价，是否与实际相符，若不相符还需要进行新的检测和检查。第三解决完问题后，对解题过程的归纳总结，形成物理模型，为以后的物理问题提供解题依据。

4、解决物理问题的运用数学的能力。运用数学的能力包括三个：第一把物理问题变成数学问题的能力，第二解题过程中的运算能力，第三数学估算的能力。

在教学过程中，我们要注意培养学生的这四种能力，才能培养学生分析解决问题的能力，减少教学过程中的盲目性，进而提高学生的成绩。所以在教学中我们主要从四个方面进行培养。

1、读题、审题的培养。读题，是指拿到题目后，先进行整体的阅读，再进行分部分的阅读，对题目的整体做到心中有数；审题，是指审条件和目标，知道题目中的已知条件，隐藏条件是什么，明确题目的问题时什么。读题审题本质上就是寻找解题的信息，形成解决问题方法的过程。在读题审题的过程中，不要着急猜测解题的方法和盲目解题，一定要做到准确理解题意，特别是弄懂题目中的关键语句；并且要及时的将发现的信息以图形的形式标注出来，将抽象思维转换为形象思维。

2、建立物理模型，并将物理模型进行再造。分析解决物理问题的过程主要由两种情景：第一种是在模型的启发下，结合具体的情景，分析思考所要求解决的问题；第二种是没有模型的启发，需要自己建立解题模型。所以，在教学的过程中，要多培养学生建立尽量多的物理模型，并将模型进行再造和衍生。

3、培养学生直觉判断的习惯，形成归纳总结的习惯。在教学过程中要求学生勇于尝试凭直觉进行猜测，先猜测大致的解题思路，然后具体问题具体分析进行推理和演算。有的同学拿到题目后，着急进行具体运算，只要能算出得数，马上算数。解题是手忙脚乱，往往忙活半天后才发现出错，费时费力。尤其在考试中时间有限，每道题都做上来了，但是不能得分。教师要经常纠正学生的这种习惯。注意培养学生正确的习惯，例如：在理清思路后，运用所学的物理模型，进行知识、原理、方法的判断，思考所列方程是否准确，题目中的已知条件是否都表述出来，是否有未知的物理量，最后在进行运算。

第2篇：膝关节生物力学分析范文

在日常体育课教学及运动训练中，弓步压腿是发展人体下肢柔韧素质最为常用的手段，它可以对韧带尤其是股二头肌起到明显的拉伸和刺激作用，由于动作简单易行，且拉伸刺激效果明显，常被体育教师或教练员作为基础内容或辅助训练手段运用于课堂和训练。在大多数人印象中，弓步压腿的做法是如此简单，又是如此常做，甚或是不含有任何技术含量的动作，是不值得一提或探究它的动作要领的，对它所蕴含的具体生物力学意义进行探析更是嗤之以鼻。所以，长此以往，我们所面对的弓步压腿的做法，只要“前腿一弓后腿一蹬”，动作别太歪，压腿拉拉韧带就得了，很少有人关注弓步压腿所蕴含的生物力学意义。

通过多年的教学、训练及日常生活实践观察，发现弓步压腿这一普普通通最为常见的发展韧带柔韧性的锻炼方法，在实践运用中存在着普遍错误，不但会对练习者的训练效果大打折扣，而且长期如此训练的话，会对练习者膝关节造成伤害。现从弓步压腿时膝关节和韧带的受力角度着手，对其进行相关力学分析，以纠正我们长期以来犯的错误。

图1是错误动作，也是我们常见的膝关节弯曲，拉伸韧带的训练方法。它的典型错误之一：以膝关节为轴，在下压时大腿与小腿几乎近似折叠，膝关节在承受大部分身体重量的情况下前后反复做一杵一收的压或伸的动作，也就是说膝关节关节头和关节窝在相应力量作用下，做不停的滚动摩擦，长此以往难免会对接触面关节软骨造成磨损性伤害。也就是说，这种压法实是压膝关节而不是压韧带。典型错误之二：降低了对韧带的拉伸刺激效果，下压时大腿与小腿折叠的角度越小，韧带受力也就越小，甚至会出现几乎拉伸不到韧带而反过来拉伸股四头肌的现象。如上两种错误，想必多数人深有体会，这里不再累述，下面从膝关节和大腿韧带受力角度介绍一下应该如何做。

图2是正确动作，首先充分做前腿弓后腿蹬伸的弓步动作，要让蹬伸腿充分后蹬伸，这样可以避免促使向前杵动膝关节折叠大小腿。练习时，躯干姿势可保持如图1所示的立身中正、挺胸抬头姿势，也可如图2所示的躯干稍前倾姿势，关键要尽量保持膝关节处于稳定状态。在整个压腿过程中，下压前或下压后的收回期间，大小腿夹角大于等于90度；下压后，大小腿夹角仍大于等于90度。也就是说，在整个练习过程中始终保持大小腿的夹角大于等于90度，这样膝关节就不会出现明显的伸展或前后杵动，最大限度的减小了关节头在关节窝间的滚动或滑动摩擦。所以，如此做法优点之一，是在下压过程中可使韧带充分受力，能对韧带起到更好的拉伸和刺激作用。优点之二，可以避免如上所述对膝关节关节面软骨在受力状态下造成的磨损。

第3篇：膝关节生物力学分析范文

太极拳教学 膝关节 生物力学特征

本人从事太极拳教学多年，时有同事和学生说起在练习24式简化太极拳的过程中，膝关节会有不同程度的疼痛。于是我出于专业的好奇，查阅了一些文献资料，结果是支持太极拳具有良好健身作用的文献不胜其数。然而从事篮球专业训练的运动员会多发篮球膝，原因主要是膝关节在篮球运动中常处于不稳定的半蹲位，且膝关节在不断的蹬伸过程关节软骨不断研磨，这样容易造成关节的损伤，如果不及时休息恢复，很容易造成慢性损伤，导致骨关节炎。是不是太极拳的练习过程中若不注意太极拳的技法和要求，或者因为其他的原因等导致膝关节不同程度的损伤？

一、由关节的压缩特性来谈24式简化太极拳的教学

关节软骨是一种复合生物材料，由固体相胶原纤维、蛋白多糖和液体相水及电解质等组成。通过光学显微镜的观察认为，关节软骨具有浅表层、移行层、放射层、钙化层四层结构。关节软骨的生物力学特性是与其内部结构密切相关。胶原纤维在关节软骨中，呈网状结构，能够限制大分子物质的自由扩散，而小分子物质则不受限制，可自由通过，因此，蛋白多糖在其中并不能自由扩散，而水分子则可以自由移动。关节软骨材料特性在很大程度上取决于施加负荷的速度。因为在迅速施加并迅速解除负载的情况下，软骨发生瞬间变形，没有时间让软骨组织挤出液体，这种情况下，关节软骨组织类似于一弹性单相物质，施加负载时马上变形，负载消失后立即复原。这种关节软骨瞬间变形和复原反应是软骨组织能够抵抗冲击负荷。

关节软骨不仅是一种良好的抗压材料，而且是一种粘弹性十分明显的材料。粘弹性材料的两个基本反应是蠕变和应力松弛。蠕变是材料在恒定应力作用下，其应变随着时间的延长而不断加大；应力松驰则是指材料在保持恒定应变状态下，所需要的外在应力随着时间的延长而不断地减小。不同材料的粘弹性发生的机理可以有所不同。

在软骨组织负荷后，首先发生瞬间变形，但当负荷持续作用时，软骨的抗压作用迅速减少，而是出现一依赖时间的蠕变期。这是由于软骨内液体被逐渐挤出的缘故。在初始阶段，蠕变速度非常快，这是由于外在压力与软骨内蛋白多糖渗透压之间差距大，故液体渗出很快。随着液体的进一步渗出，软骨蛋白多糖浓度增加，渗透压增大，反过来又阻止液体的渗出。结果渗出逐渐减少直至最后达到平衡，此时无液体渗出，软骨变形停止，最后成为一直线。人体软骨的蠕变量是很大的，初始应变与最大应变可以相差3～5倍，即使作用于关节软骨的力很小，但只要作用时间足够大就有可能因为蠕变作用而引起软骨的较大变形。这种蠕变作用还有可能使得软骨内的软骨细胞发生损伤，或者是胶原纤维发生断裂。只要时间足够，较小的应力同样可以产生较大变形。关节软骨的粘弹，对于理解软骨的正常生理及损伤机理具有重要意义。孟维春等关节软骨压缩特性的实验研究生物力学方面论证了关节软骨在遭受慢性应力作用时，因蠕变而引起的软骨内部结构破坏，最终导致慢性骨关节炎的改变。Cooper的调查研究发现，经常从事长时间屈膝负重工作者，膝关节的骨关节炎的发生率明显增高。因此，临床上应尽量避免持续的慢性应力损伤。

由于关节软骨可缓冲短暂而强烈的机械冲击力，而在缓慢而持久的应力作用下，会出现一依赖时间的蠕变期，且蠕变作用使得软骨内的软骨细胞发生损伤和胶原纤维断裂，只要时间足够较小的应力同样可以产生较大变形。

关节软骨的粘弹与24式简化太极拳的缓慢持久的运动特征是一对矛盾。在太极拳的练习中，膝关节软骨较一般运动来说要承受较长的缓慢而持久的应力作用，也就是说在这种应力下很可能造成关节软骨的软骨细胞发生损伤和胶原纤维断裂。所以在教学和练习中我们应注意：身体重心和虚实的转换，别使某一膝关节软骨处于较长时间的缓慢应力的作用下；要注意练习的时间和适当的休息；要根据自己的身体条件安排练习的时间和强度，做到区别对待。

二、由膝关节的力学结构特点来谈太极拳的教学

膝关节由屈曲至伸直并伴有旋转时，最易造成半月板的损伤。膝半月板：位于股骨髁和胫骨髁之间，左右各一，它附在胫骨平台上并随胫骨在股骨上移动。当膝关节在半屈位旋转时，半月板产生移位。单纯的胫骨屈曲，半月板移位不大，只有当胫骨旋转时半月板移位最大。瓦斯摩尔斯（德国）认为这种移位所产生的压力在膝关节旋转不稳定中常能使半月板发生病理性损害。如半月板炎和半月板病，这些损害会进一步加重膝的旋转不稳定，甚至发展成膝关节骨关节病。

关节软骨在受压时，间质内的液体可被挤入关节表面，产生自压形式的静水作用，使关节软骨面具有低磨擦系数。软骨细胞则在软骨粘连素及蛋白多糖的协助下与Ⅱ型胶原纤维相粘连。关节软骨具有黏弹性的间质内液体流是软骨渗透及蛋白多糖固定电荷集团的表现,使其弹性系数高,抗张力性能强。关节面在受到突然的撞击或扭转后，软骨基质中大分子网络结构将承受巨大的剪力，在基质内的液体流动难以形成相对抗的压力时，这种网络结构将被破坏，细胞于基质中受到损伤，甚至延及至软骨下骨。

在一般人看来，太极拳动作柔和、运动强度小、没有危险,很适合老年人。然而，锻炼不当会导致膝关节的损伤.太极拳的标志动作是马步蹲裆,有资料显示，人体屈膝30°，膝关节承受压力和体重相等。屈膝60°,膝关节压力为体重的4倍；屈膝90°,所承受的压力是体重的6倍。如果膝关节长期处于紧张和负重状态就容易加速关节软骨的磨损,引起膝关节疼痛。

24式简化太极拳膝关节在练习中不断的屈伸扭转，且很多动作膝关节都是在屈曲至伸直并伴有旋转，譬如野马分鬃，左右揽雀尾等动作。运动中为了避免胫骨和股骨较大的相对运动。在练习时我们应该适当的注意些细节。练习野马分鬃和搂膝拗步时，后撤撇前脚的外撇幅度不能太大，这样在接下来弓步的蹬伸过程中膝关节不会太大的扭转。练习左右揽雀尾，当左揽雀尾转右揽雀尾时要注意左脚的内扣。还有蹬转的过程中应该注意虚实的转化，后脚的蹬伸以前脚掌为轴要圆活，尽量避免膝关节扭转时胫骨和股骨的相对运动。换句话说，也就是要做到“迈步如猫行”的轻盈圆活。且在24式简化太极拳的练习中不光是这几个动作仅仅如此，只是举个例子而已。另外，在练习中所有的弓步和马步不要屈膝不要太深，因根据自己的身体条件而定，要做到“中正安舒”。所以我们在教学中要注意：动作正确，尤其注意膝关节不要因扭转造成胫骨和股骨很大的相对运动；应根据习练者得身体条件提出练习要求。

三、小结

运动创伤和劳损是膝关节疼痛的一个重要原因，因此明确膝关节在进行太极拳练习时可能造成哪些损伤及损伤原因对进行太极拳教学非常重要。

太极拳运动对腿部的要求较高，膝关节始终处于半蹲位的静力性支撑，这就对膝关节的要求较高；动作姿势的不正确是直接造成膝部损伤又因素之一；运动前准备活动不充分，运动结束后没有适当的整理放松活动，使运动中产生的疲劳堆积形成损伤；没有根据自己的实际情况安排好运动时间和运动强度，忽略了运动应遵循的循序渐进原则；从生物力学的角度分析，由于膝关节股骨内外髁的外形和长度不同，即内髁关节面较外髁长，致使膑骨关节面不平稳。股内侧肌无力或变得萎缩，则能失去股内侧肌这种弓弦作用，增加了膝的旋转不稳定，结果可导致膑骨软骨病。因此股内侧肌肌力不足，无法保证膝关节的稳定，也是造成损伤的又一个重要原因。

24式简化太极拳是全国推广的具有很好健身效果且老少皆宜的健身手段。如果我们在练习中不注意习练的技法和要求，不遵循体育锻炼的一般原则也许会对身带来不良的后果；此外，要根据自己的身体条件安排习练的时间和强度，注意休息和恢复不能急功冒进。

参考文献：

[1]孟维春，董启榕.关节软骨压缩特性的实验研究[J].医用生物力学，2003，18（1）

[2]韩雨平.对体育运动中膝关节的稳定性的研究[J].民营科技，2010，（6）.

第4篇：膝关节生物力学分析范文

1方法

1．1三维重建1)CT影像重建:将以上CT信息经Import(导入)Mimics，生成Mask(蒙板)，再经Threshold(阈值分割)、RegionGrowing(区域增长)、Editing-Masks(蒙板编辑)、Calculate-3D(模型运算)建立下肢全长，股骨、髌骨、胫骨三维雏型［2］，作为下一波测量分析的储备。2)MR影像重建:基本步骤同上，但侧重于EditingMasks，以便手工分割出灰度值相差不大的膝关节内外侧韧带［4］，作为下一波测量分析的储备。3)二模融合:虽然CT和MR扫描针对同一个体，但两机不可能同时同层面扫描，获得的扫描参数(层厚、分辨率及空间坐标等)不一样，因此，本研究计划参照我们的前期研究成果“9点3面方案”配准原理［7-8］，在MR重建的韧带模型选择明显的标志点，以便利用这些标志点进行配准并融合到CT重建的骨骼模型中，继而建立包含股骨、胫骨和髌骨以及两侧韧带的膝关节个性化生物模型。

1．2解剖学测量以逆向软件分别测量模型中的下肢机械轴、股骨解剖轴、胫骨解剖轴、股骨外旋角、胫骨平台后倾角等解剖学数据。

1．3运动学分析将重建出来的所有上述几何体导入ANSYSWorkbench，进行网格划分(材料赋值如表1)，施加载荷，最后从等效应力(equivalentstress)和等效应变(equivalentelasticstrain)云图中提取最大值以逐一分析膝关节的主要运动力学特征。

2结果

CT数据被输入Mimics后，把Threshold阈值设置为标准的成人骨质范围226～1778HU［6］;RegionGrowing对初步阈值分割蒙板上彼此不相连接的分割区域进一步细分亚组，提取出股骨、胫骨部分;EditingMasks对蒙板分割修补、去除干扰、修补漏洞。之后的Calculate结果高亮显示骨骼与周围组织界限清晰如图1(a)所示。至于计算机辅佐下的MR影像，因各种组织灰度值相差不大，尤其是韧带自动分割图像困难，Editingmasks［6］手工分割成为首选，结果分辨出膝关节诸如内外侧韧带等附件［1］的2D影像如图1(b)的伪彩染色带。启动逆向软件Mimics的测量模块分别检测:股骨、胫骨解剖学轴线、下肢机械轴线及其两者夹角，股骨前缘厚度、内外髁宽度、内外髁连线及其与后髁连线的夹角，股骨内外髁的宽度，胫骨关节面的前后径与横径间距、胫骨后倾角等参数如图2。启动Workbench的Generate指令生成有限元分析模型如图3(a)所示，经除噪、过滤、光顺、抛光、网格化等处理后如图3(b)所示，对骨骼、韧带、假体等结构赋值(包括弹性模量和泊松比)如图3(c)所示，分别向股骨加载280N压力、股四头肌800N拉力后的静力、方向和形变如图3(d)所示。

3讨论

由于CT对骨性结构显示清楚，但对软组织显示受限;MR扫描软组织成像清晰，清楚显示关节软骨、半月板、韧带等结构，所以本实验分别以CT扫描膝关节骨组织、以MR扫取软组织数据。把CT、MR扫描的二维断层输入到Mimics后，经过图像分割提取区域，并对快速满足膝关节运动学分析的需要。以上重建的解剖结构显示，凸起的股骨关节面和凹陷的胫骨关节面彼此吻合，使膝关节得以在矢状面上伸屈(约135°的屈曲和5～10°的过伸范围)、前后移位，并可在冠状面上内外移位、内收外展;外侧胫骨关节面的特征性凹陷决定了外重建起来的模型进行不同角度观察如图4，以侧胫股关节面并非完全吻合，从而允许膝关节在水平面上内外旋(约3°)、上下移位。不完全属于铰链形态的屈伸功能在运动中发挥着重要作用。如图5所示，相对于胫骨，它有滑动和滚动两种形式。单纯的铰链设计无法达成膝关节运动，通过骨性结构、半月板、关节囊及附属韧带的共同作用，才能保持膝关节的动态稳定。内侧副韧带控制胫骨在股骨上的外旋，外侧副韧带、股二头肌、髂胫束共同维持外侧结构的稳定，前、后交叉韧带更是维持膝关节最坚强的韧带。

为了简化实验过程，我们忽略膝关节运动的支变力学、软骨和半月板的变化，针对膝关节屈伸位姿的受力作有限元分析，发现膝关节负荷表现为胫股关节之间的压应力，其力度随步态和运动进程而变化。当两腿直立时，没有产生弯曲力矩和肌力，两膝分别承受膝关节以上体重的一半(约为体重的0．43倍)，受力方向平行于下肢机械轴;当平地步行时，重力、髌韧带拉力、股胫关节压力等三者合力构成膝关节的承载负荷可达体重的3．02倍，登楼梯时则可达4．25倍［10］;当单腿站立时，身体重力位于膝内侧，负重之腿向外侧倾斜、股骨倾向胫骨内髁以维持身体平衡，如果力量失衡就会造成胫骨内外髁受力不均甚至膝关节内外翻。由于膝关节是复杂结构的力学单元，股胫关节、内外侧副韧带和伸膝装置并不代表全部，故不能保证结论绝对准确，改进这一短处可望在后续研究中减少实验误差。

4结论

第5篇：膝关节生物力学分析范文

关键词 鞭打动作 体育项目 应用

中图分类号：G804.66 文献标识码：A

0引言

人体在结构上是由关节将身体各环节相连，在体育动作中，当希望环节链末端产生最大的速度和力量时，肢体的运动形式往往表现为由近端环节到远端环节依次加速与制动，各环节的速度也表现为由近端到远端的依次增加，把这种动作形式称为鞭打动作。人体四肢结构类似于鞭子，它们近端环节的质量大，末端环节的质量小，因此在作鞭打动作时，鞭根近端环节先加速挥动，获得动量，然后制动，在制动过程中，动量向鞭梢末端环节传递，因此获得极大的运动速度。人体鞭打动作在体育运动技术中有着举足轻重的作用，它几乎渗透到各项体育运动技术动作中，所有的投掷项目无一例外的都与鞭打技术有关，如：标枪、棒球和垒球，其中标枪的鞭打技术最为复杂，再如排球的扣球、乒乓球、羽毛球及网球的扣杀动作，无一例外首先要解决好鞭打的技术，足球运动员的大力踢球、散打中的鞭腿、游泳中的打水，以及体操中的腿鞭打都与鞭打技术有关。

鞭打动作的分类，主要分为上肢鞭打动作和下肢鞭打动作，其中上肢鞭打动作又可以分为投掷性鞭打动作（例如：投掷标枪、垒球等）和打击性鞭打动作（例如：排球扣球、发球，乒乓球和羽毛球的扣杀等），下肢鞭打动作常在足球、体操、武术技术中运用，足球中射门、传球和武术中的鞭腿都是下肢鞭打动作的典型范例。另外，也有人提出全身鞭打，但由于最后的发力是通过肢体末端，也可以归到下肢鞭打动作（例如：蝶泳等）。

1上肢鞭打动作

在上肢鞭打中“力的曲线”呈现出规律性的变化，首先人体上肢环节的反向运动使肢体的肌肉预先拉长，紧接着肌肉由离心收缩转向向心收缩，力的曲线出现了第一次波峰，由于躯干的制动和身体的另一部分的固定，使力的曲线出现了一个小小的波谷，最后在鞭打动作即将结束时，力的曲线出现了第二次波峰，达最大值。人体各环节的曲线图，呈现出规律性的变化，肩关节首先出现速度峰值，接着开始减速，肘关节出现速度峰值。接着开始减速，最后腕关节出现速度峰值，以上说明鞭打动作的一个特点，即每一个环节最大运动速度是在前一个环节达到最大速度后，获得的近端环节制动的同时远端环节做加速运动，远端环节速度是由近端环节动量传递和速度依次叠加而成的，使远端获得最大的角速度和线速度。当然，动量传递只是肢体鞭打动作快速有力的一个方面，在这一过程中，使远端环节在鞭打方向上加速的原动肌也发挥着较大的作用肢体各关节依次发力，使各环节的动量逐步积累，末端环节手或足的运动速度是由其各近侧环节的运动速度的依次叠加而成，这是另一个重要方面。排球的扣球、发球等均为上肢打击性鞭打中的无器械鞭打动作形式，打击性鞭打动作，其运动规律与投掷性鞭打动作相仿，其特点是在做动作之前，各关节的肌肉更加放松被拉长，以保证肢体完成鞭打动作的速度和幅度。

2下肢鞭打动作

下肢鞭打动作角速度特征为：后摆时表现为大腿逐渐减速，小腿加速――最大角速――减速的特点；前摆时表现为大腿加速――最大角速度――减速，小腿持续加速的特点。髋关节的屈肌力矩，膝关节的伸肌力矩，踝关节的背屈力矩在下肢鞭打动作前摆阶段起主导作用。髋关节的内收，外展力矩起定向作用。髋关节旋内、旋外力矩，膝关节旋内、旋外力矩以及踝关节内翻力矩的主要作用是对脚的方位及倾斜程度进行调整。股直肌、股内肌、股外肌、胫骨前肌在下肢鞭打动作前摆阶段起主导作用。小腿加速前摆的初期伸膝肌群产生的伸膝力矩在起支配作用，后期是伸膝力矩与来自大腿角动量的传递共同在起作用。

3结论与建议

鞭打动作中，肢体的反向动作，给原动肌一个最适宜的初长度，同时也提高了原动肌的爆发式收缩力，尽可能延长了肌力工作距离。鞭打过程中，各环节的依次加速与制动，最终近端获得最大的角速度与线速度。鞭打效果的好坏，不仅与动量的传递有关，而且与原动肌加速有关，同时与动量的逐步积累和依次叠加有着密切关系。

因此，教师在教学过程中应该注意强调发力顺序，注重对学生动作的规范性。学生自己在学习过程中应该勤于思考多加练习，注重对自己发力的体会，注重各项目间的相通性，学会发现规律并应用于实践中。

参考文献

[1] 刘卉.上肢鞭打动作技术原理的生物力学研究[D].北京体育大学，2002.

[2] 陈瑞瑞.排球扣球中鞭打动作的肌电分析与力量训练方法的探讨[D].北京体育大学，2010.

[3] 李世明，部义峰，秦玉鹏.人体下肢鞭打动作技术原理的生物力学研究[J].中国体育科技，2012，04：101-107+136.

[4] 周里，金学斌.对上肢鞭打动作生物力学原理的研究[J].体育科学，1996，03：41-46+52.

[5] 杨子峰.羽毛球正手高远球技术的上肢鞭打动作分析研究[J].科技信息，2010，28：290.

第6篇：膝关节生物力学分析范文

一、 膝关节的结构

膝关节是人体最大的关节。也是最容易受伤的关节。膝关节由四部分骨组成,形成光滑、稳定的活动。组成关节的骨有胫骨、腓骨、髌骨及股骨。这些骨的表面衬以关节软骨,关节亦衬以滑膜,分泌液体以关节,保护及营养关节。滑液滋养关节软骨,维持关节活动,无痛。另有四条韧带维持关节的稳定和排列关系。在膝关节的中央是前后交叉韧带,稳定关节的前后方向的活动;还有内外侧副韧带维持关节的侧方稳定。股骨与胫骨之间为半月板。其功能是缓冲外力,吸收能量,在旋转稳定上也有一定的作用。半月板经常易于损伤,由各种外力的作用造成撕裂。另外,还有两条连接髌骨的韧带,髌骨下面的叫髌韧带,上面的叫四头肌肌腱,这个符合体的作用是完成关节的屈伸活动。

二、造成膝关节损伤动作的生物力学分析

膝关节在纵向上能够承受比较大的压力,但是横向力和剪切力对膝关节有着较大的损害,这样的动作对于膝关节来说就是剪切力,这种动作做一两次没有什么大的影响,如果长时间的做这样的动作,量变就会导致质变,由于人体所有的组织都是粘弹性的组织,长时间的受同一方向的力,而这个方向机体又无法恢复时,就会使组织产生形变。长时间的做旋转的动作也会使膝关节的韧带变得松弛,加上休息不好,韧带弹性无法恢复,这就会造成膝关节面的不稳定,也就很容易产生损伤。

三、预防措施

运动损伤的发生在所难免,但我们可以采取各种措施,尽量的减少不必要的运动损伤,对此我有以下几点建议和看法:

1、加强运动员的思想教育

对运动员进行思想教育,使其充分认识到运动损伤对身体的危害,加强自我保护意识,提高运动员的组织纪律性,对于技术动作不熟练或在练习高难度动作时都应该在教练的保护和指导下进行练习。

2、重视准备活动

在教学训练中,让学生理解准备活动与正常训练的关系,训练前做好充分的准备活动,有针对性的加强易伤部位的训练提高它们的功能,特别是膝踝关节及其周围组织的锻炼。

3、科学的安排运动训练

在训练中,教练应该根据运动员的运动技术水平及运动训练水平,合理的安排运动强度,加强运动员全面的身体训练,提高各方面的身体素质,加强基本技术的教学,使运动员正确的掌握运动技术的要领。

4、增强自我监督意识

运动员应该与教师或医务人员配合,及时反馈运动后身体运动器官局部的不良反应,合理调整运动内容和运动量,可减少因身体状况不佳和局部负荷过量引起的运动损伤。之外运动员最好学习掌握一些基本的损伤临场处理知识,以便在运动损伤后能够及时的进行处理,这样有利于机体的治疗和康复。

第7篇：膝关节生物力学分析范文

摘要：侧踢在截拳道比赛和实战运用中的威力很大，是比赛中取胜的关键技术。截拳道侧踢既有速度又有强大冲击力的标志性实用踢技，有着丰富的技战术内容，以及实用性和观赏性都很高的特点，同时还具有健体、防身的作用，因而日益受到广大武术爱好者的喜爱。

关键词：截拳道 侧踢腿法

截拳道是李小龙以咏春拳为基础，吸取世界各国其它武技，如拳击、空手道、跆拳道等之精华，并融汇中西哲学为其理论指导的无特定招式，随机应变，注重身体素质的搏击特质（心理素质、速度、协调、平衡反应能力等）训练的一种纯粹以实战为目的的技击术。截拳道对抗激烈，攻防转换速度变化莫测，不仅需要练习者具备良好的身体素质和娴熟的技术动作，而且还要具备良好的战术素养、过硬的心理素质和顽强的意志品质。

1、截拳道侧踢腿的种类

侧踢是截拳道最厉害的一种踢击法，是腿击法中的一张王牌，可在远、中距离发挥巨大的威力，而且这种腿法若从较远的地方冲过去，还可利用冲击的惯性来增加腿击的力量，因此有效的一脚，完全可以将对手踢倒在地。在实战中，最有效的踢击是和先于对手的侧踹攻击。另外，侧踹还可以用作防卫的手段。比如，当对手向前移动攻击时，即在其攻击尚未到达之际，便可以用侧踢腿快速踢击其身体，以阻截其发起的攻击。

1.1高位侧踢

前脚向前滑动一小步，身体迅速推进或向前突然进攻――这要根据对手的距离而定。后脚站稳的同时，前脚就应起脚踢击――踢击中的爆发力，有发力踢击前的猛然扭臂合髋产生。踢击后要迅速将脚收回，必须与协调的动作来完成侧踢，高位侧踢（大于90°）主要攻击对手的头部，配合以假动作进攻或者直接进攻，也可用来截击对手的进攻，对头部的截击破坏力极强。

1.2中位侧踢

从开始起脚至踢完，腰部只能只能水平移动，上身不可前倾，腰部应有迅速前挺的过程，充分利用腹肌，以协调驱赶、下肢动作。中位侧踢（近似于90°）主要攻击对手上身的胸部或腹部，用来主动进攻，或者阻截对手的进攻，同时起到攻守兼备的效果。

1.3低位侧踢

前脚向前滑动一小步，并带动后脚向前，几乎与此同时，提起前脚用力拧腰提髋，向斜下方提出有利的一脚，上身要保持倾斜，不要直立，避免对方的打击。低位侧踢（小于90°以下）――主要攻击对手的前腿膝关节，用来作为后续进攻的前奏，或者在对手进攻后的反击。更主要的是用来阻截对手的进攻。

2、前后侧踢

2.1前腿侧踢动作

以截拳道右手在前为例站立；而后，重心稍前移，左脚向右脚前移并步，并支撑身体重心；随之右腿屈膝大腿带动小腿向体内侧收提起，右肘回收至右腰间；上动不停，右腿屈膝上抬至腰部高时，利用左拧腰右转髋的动作送出大腿，大腿推动小腿，快速向体侧中部伸膝出脚踢出，脚尖稍内扣，脚掌正对攻击目标；在腿踢完后快速按原路线将腿收回[1]。

从预备开始，上体稍向侧后仰，重心稍后移，前腿屈膝提起与胯同高，小腿外摆，脚尖勾起微向外翻出，展胯伸膝向前踹出，支撑脚顺发力方向脚后跟斜向前方，以脚跟三分之二从侧面横向攻击对手。原地提膝动作环节实际上是左侧下肢进行屈髋、屈膝、伸踝运动，参与屈髋的主要肌肉有髂腰肌、股直肌、阔筋膜张肌及耻骨肌等，参与屈膝的主要肌肉则有股二头肌、半腱肌、缝匠肌及腓肠肌等。在完成提膝动作后紧接着髋关节内旋并外展完成展髋动作，使小腿出于水平状态，参与展髋的主要肌群有臀中肌、臀大肌上部及犁状肌和阔筋膜张肌等， 当展髋动作完成后紧接着过渡到踹腿动作，在踹击时使大腿在髋关节处伸展的主要肌群包括臀大肌、臀小肌及臀大肌上步、犁状肌等，使膝关节伸展的主要肌肉为股四头肌，在踹击时为了维持自身的稳定性，应始终让身体重心的投影位于支撑面内，同时躯干适当向右侧倾斜以保持自身平衡。在身体微向右侧倾斜时，支撑腿应稍微屈曲以维持支撑腿平衡，出击时支撑脚以脚前掌为轴辗动，使脚尖朝向体前。踹击的瞬间拧动髋部，支撑腿向斜下方用力蹬地伸直，以便增加击打力量和加大距离。为了增大踹击时身体的稳固性，提高踹击效果，此时踝关节周围的肌群、韧带都应相对紧张，以免脚掌与对方身体碰撞时踝关节发生晃动使踹击力量分散，同时也可以避免踝关节的损伤。

2.2后退侧踢动作

当后腿侧踹出时， 施力物体可以看成是一个质点， 这个质点可以是一条腿或一条腿和腰胯关节的总和或整个身体。如果在练习的时候总是抛腿， 膝关节没有伸直， 腰胯关节是松的， 力量脱节，那么施力物体的质量肯定就小很多， 只能是膝关节以下部位或者是一条腿的质量，不可能是身体的最大质量[2]。如果膝关节伸直， 紧腰展髋， 身体重心明显前移， 把力量比较充分完整地送达脚底， 这时的施力物体的质量M就很大， 就很可能是整个人体的质量。所以做动作时必须要紧腰展髋， 膝关节伸直，身体重心明显前移， 整个侧踢腿和上体在一个平面上， 在肌肉力量一定的情况下就大大地提高了打击力量， 增强了打击效果。

3、关于截拳道侧踢腿在运动中应注意的问题

3.1 实战中侧踢的距离

在截拳道中都是运用了“短距原理”由于其攻击路线最短，所以速度也很快，对胫骨和膝关节发起侧面踢，可谓是首要的。因为这个目标距离你最近，并且暴露在外面，不易防守。此外，你若站在有把握的距离上踢击，则能一次攻击便使对手致残。

3.2 实战中侧踢的时间

在截拳道中，最有效的踢击是先于对手的侧踢。因为往往有效的一脚，完全可以将对方击倒。虽然这是一种人们所喜爱的腿法，但是如果时机掌握不好或者使用不当，是很可能被对方格开或抓住踢出的腿，因此必须谨慎使用。当对手向前移动进攻时，在其攻击尚未到达时可用侧踢快速踢击其身体，以阻截其发起的攻击。

3.3实战中技击的位置

中线是人体外形的几何对称分界线，而由于人体重要器官（如头部、咽喉、心坎穴、裆部等）与人体的重心均接近中线，故此敌我双方都想向对方中线攻击，并要严守中线避免被攻击。从自己的中线发招攻向敌人的中线，是最短的攻击线路，故此速度最快；更由于击打中线时，敌人较难卸力，攻击效果更佳，而敌人想闪躲攻击也需要更大的动作，若打偏时可轻易躲闪开来。

4、小结

侧踢作为一种在散打实战中使用率和成功率较高，击打效果明显，攻防俱佳的重要腿法技术，在运用时除了距离感的训练之外，还应通过实战不断提高如何寻找空当捕捉战机的能力，同时还应注意踹击的角度和时间差总之，在实战中用好侧踢必须掌握好“空当”、“角度”、“距离感”和时间差以及进攻时的提膝速度和腿击速度，将这几大基本要素有效的糅合成一体，相互配合。这样才能使对方防不胜防，进攻和防守都能做到出其不意，使对方措手不及，更加成功和有效的掌握和运用侧踢这一基本技术，最终取得良好的实战效果。

参考文献：

第8篇：膝关节生物力学分析范文

摘 要 在短跑运动中，与短跑性能有关的两个力学参数分别为触地时间和支撑期缓冲蹬伸比。在之前的一些研究中，研究者们运用了多种不同的运动学方法来评估缓冲到蹬伸的转换点，而这些研究最终得出的结论并不一致。这一研究的目的是通过比较以下三种判定标准来区分这一转换点：膝关节最大伸展位，重心下降的最低点和垂直方向上重心的加速度。我们给出的假设是以上三个位置发生在不同的时间点上，分别代表周期性摆动的不同时刻。实验利用高速摄影测量法对7名男性2级短跑运动员的短跑动作进行运动学分析。

关键词 短跑支撑期 运动学 缓冲期

一、前言

本次研究的目的是对短跑过程中支撑期膝关节最大屈曲位和重心下降最低点这两个时刻进行比较。而这实际上是目前学术界判断缓冲-蹬伸转换点的两个最常用的运动学标准。由于重心在水平方向上加速度的变化趋势实际上代表的是运动员跑动方向的加速度，这种方法也是判断缓冲-蹬伸转换点的方法之一，因此我们也会用这一标准与上面两个标准进行比较。研究的假设是上述三个事件将会发生在短跑的不同时刻。这一分析将会对总支撑时间内缓冲期和支撑期的时间提供更加深入的研究并找出缓冲-蹬伸转换点的位置。

二、研究方法

实验受试者为上海体育学院体育训练专业7名短跑运动员（身高180±5cm，体重75±11kg）。所有受试者均为2级水平运动员（个人最好百米成绩：10.94±0.45s），运动年限大于等于4年。运动学的分析是通过使用上海体育学院运动生物力学教研室魏文仪教授编制的Sbcas 运动分析系统实现的。数据是通过1台产自美国的 MotionProX?高速摄像机来进行采集，采样频率为200Hz。实验时在受试者髋膝踝的关节中心处贴上反光球。参考系的设定方法为跑动方向为X（水平）轴，Y轴为横轴，Z轴为垂直轴。每位运动员在测试前先进行适当的热身练习，然后进行6次次最大速度（8.5m/s）的短跑，短跑采用站姿起跑，采集区前有25m的加速空间，每次短跑之间都进行充分的恢复。所有受试者均穿着钉鞋。为保证高质量的对数据进行采集，在保证脚着地位置位于采集区中心的同时其速度差异应保持在5%以内，以便于后期数据的分析。为排除双侧下肢（左腿支撑或右腿支撑）对结果的影响，我们对5名受试者的数据进行了初步分析：对同一次测试双侧下肢的运动学数据进行观察，并用秩和检验的方法比较其差异。结果显示左右两侧下肢的运动学数据不存在显著性差异。

在整个步态周期中的关键帧为下列时刻：1.脚着地，以脚接触地面的第一帧为准。2.脚离地，以脚离开地面的第一帧为准。3.膝关节角速度为零点，或称为膝关节最大屈曲位。4.重心轨迹垂直方向的最低点（重心垂直方向速度为零）。5.水平方向重心加速度方向变为正的时刻。重心的计算是根据身体各环节重心的平均重量来进行的，并用到温特的人体测量表。

接触时间是通过计算脚着地到脚离地的时间差获得的。以此类推，三个不同的缓冲期的时间分别为脚着地到膝关节最大屈曲位、脚着地到重心垂直方向轨迹最低点和脚着地到重心水平方向加速度变为正时。缓冲期的绝对时间会以占接触时间的百分比的形式进行表达。我们使用科隆巴赫系数信度分析来比较同一受试者两次试验是否存在差异。在考虑过所有可能的参数差异的情况下，信度分析的结果呈现出非常高的稳定性，分别为接触时间（a=0.92），膝关节最大屈曲位（a=0.80），重心垂直方向轨迹最低点（a=0.76），重心水平方向加速度变为正时（a=0.89）。因此可以用两次测试的平均值来进行分析。

统计学分析采用非参数方差分析来检验三种方法得出的时间百分比是否存在差异。显著性差异水平设为p

三、实验结果

三种方法得出的缓冲期时间的绝对值分别为重心垂直方向轨迹最低点的32.8±9.5ms、膝关节最大屈曲位的46.9±9.6ms和重心水平方向加速度变为正时的59.4±10.5ms。

表1显示的是接触时间和三种不同方法得出的三个观察点对应的时刻占整个支撑期的百分比。重心垂直方向轨迹最低点的平均值与其他两个时刻相比存在的差异最大（与膝关节最大屈曲位相比存在13.33%的差异，p

注：受试者支撑期平均值和脚着地到各关键帧所用时间占整个支撑期的百分比

Ⅰ表示与膝关节最大屈曲角度存在显著性差异

Ⅱ表示与重心水平方向加速度零存在显著性差异

注：选自受试者陈元新的两次成功测试的一次。水平轴代表支撑期的百分比。

为了便于理解我们以一个受试者（陈元新）为例来进行说明，图1是该受试者一次测试所得到的数据，通过这张图我们可以清楚的看到重心在垂直方向的位移曲线与X轴的交点位于支撑期的29%，膝关节屈曲角度曲线的交点则在47.5%处，而重心水平方向加速度的曲线与X轴的交点则在50.5%处。

四、讨论

本次研究的目的是比较三种不同方法评定跑步步态中缓冲-蹬伸转换点的差异，分别以膝关节最大屈曲位、重心垂直方向轨迹最低点和重心水平方向加速度变为正时来进行判定。研究结果明显的支持研究假设即上述三个事件发生于三个不同的时刻。

在短跑中支撑期的效率是影响短跑技术正确性和高效性的主要因素。而决定短跑支撑起效率的关键性因素即为缓冲-蹬伸比，而之前的许多研究使用了多种不同的运动学方法来找到这个转换点。事实上，一些研究者通过重心轨迹的最低点来判定这一时刻，然而其他一些研究认为支撑期的中点或者膝关节最大屈曲位即为缓冲-蹬伸转换点。当我们把缓冲和蹬伸的持续时间用接触时间的百分比表示后，便得到一个百分比，根据之前的研究这一比例理想值为40%-60%，而本次研究中膝关节最大屈曲位的结果也正好位于这一区间为45.82%。相对的重心轨迹最低点（31.34%）与这一比值相比则存在显著差异，与重心水平方向加速度变为正时（57.61%）相比同样差异明显。因此，可以证明重心在水平方向的加速度变为正的时刻与膝关节的伸展有着显著的联系（即变为正以后，膝关节开始伸展）。

实验结果表明缓冲-蹬伸转换点的值会受到评定方法的影响，因此我们在对支撑期的运动学分析时需要一个统一的标准去评定缓冲和蹬伸，从应用的观点来看设立一个含义明确的缓冲和蹬伸评定方法是十分重要的，因为这与运动训练息息相关。例如，缓冲期的减少和随之而来的支撑效率的改善可能并不只是由于触地时足尖与压心的距离导致的，而也有可能是由于膝关节角度增加使肌肉长度发生变化引起的。因此对教练员和运动员来说，根据缓冲、蹬伸时间和百分比来设定一个合理的训练目标是十分重要的，因为缓冲-蹬伸比是反应步态结构性能的关键点。

本次研究的结果同样具有比较大的理论价值，例如在跑步生物力学的数学模型领域。事实上，之前使用的模型只是简单的将缓冲-蹬伸转换点设在了支撑期的中点，而这一做法并不能够得到实验数据的支持。

本次研究的一个局限性是实验对象单纯的由中等水平的运动员组成，因此目前的结果只能推广到中等运动员群体。因此将来对缓冲-蹬伸转换点的研究可以在更广泛的运动群体中进行分析研究，同时还可以在次最大速度到最大速度等不同的速度下进行分析。

总之，目前的研究显示判定短跑次最大速度下缓冲-蹬伸转换点的三种不同的运动学方法时用到的三个标准时刻出现在跑步步态周期的三个不同时刻。这一结果强调我们在进行缓冲-蹬伸转换点评定时需要一个标准的运动学标准。

参考文献：

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第9篇：膝关节生物力学分析范文

【关键词】滑膜炎颗粒；膝关节；骨性关节炎

文章编号：1004-7484（2013）-02-0831-03

膝骨性关节炎是一种慢性关节疾病，它的主要改变是关节软骨面的退行性变和继发性的骨质增生。主要表现是关节疼痛和活动不灵活。膝骨关节炎的患病率随着年龄增长而增加，女性比男性多见［1］。世界卫生组织统计，50岁以上人群中，膝骨关节炎的发病率为50%，55岁以上的人群中，发病率为80%［2］。我国膝骨关节炎的发病情况约占总人口的10%，为1亿人左右［3］。膝骨性关节炎关节镜下清理术为本病治疗的主要手术方法［4］。本研究对膝骨性关节炎关节镜下清理术后应用滑膜炎颗粒的患者进行了随访，旨在客观评价其疗效和安全性，以期为临床提供更多的治疗选择。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2010年5月至2011年6月共收治210例膝关节骨性关节炎患者共255个膝关节，单侧160例，双侧50例，均行膝骨性关节炎关节镜下清理手术。术后将所有患者随机分为两组，实验组105例患者应用滑膜炎颗粒治疗，其中，男65例，女40例；年龄38-54岁，平均45岁；病程7个月-6年。对照组105例患者应用酮基布洛芬治疗，其中，男70例，女35例；年龄40-52岁，平均46岁；病程6个月-7年。两组患者的性别组成、年龄、病程经统计学分析，两组差异无显著性，P0.05，见表1。

1.2 诊断标准 参考《骨关节炎诊治指南》［5］制定的膝关节骨性关节炎诊断标准拟定病例纳入标准：①年龄大于或等于38岁；②因骨关节炎引起的局部关节、肌肉的疼痛，关节功能障碍患者。③典型X线及MRI表现：膝关节X线片的主要表现为关节肿胀，关节内钙化，骨质增生，关节骨质破坏。冠状面MRI表现为T2加权像可见增生的滑膜，剥离的关节软骨、关节面、骨赘、关节游离体，破损的半月板等结构（见图1）。

1.3 排除标准 本临床研究排除了关节严重畸形的膝关节骨性关节炎患者；合并其他风湿病如系统性红斑狼疮、干燥综合症或合并有心血管、肝、肾和造血系统等严重原发疾病者；哺乳或妊娠妇女；过敏体质者或对多种药物过敏者。

1.4 手术方法及术后康复 手术方法：连续硬膜外麻醉，采用仰卧位，下肢垂于手术床缘（支架固定），消毒铺巾。按标准关节镜探查切口置通道管。适当冲洗关节腔后即开始全面探查关节腔，我们习惯于按进镜后按髌上囊内侧沟内侧间隙髁间窝髌股关节外侧沟外侧间隙顺序顺序进行，最后对后侧间室和内外侧半月板进行清理，刨削增生的滑膜，摘除剥离的关节软骨、修平关节面、切除骨赘、摘除关节游离体，修切破损的半月板等（见图2）。

术后常规处理：①用弹力绷带对患肢适度加压，抬高患肢，并给予患膝冰敷48h，以达到止血和减轻疼痛的目的；②在医生指导下，按计划功能锻炼，鼓励早期功能锻炼，术后嘱患者多活动足趾，并练习股四头肌静力性收缩，逐渐加强力量与频次，24h即可逐渐屈伸膝关节，利于患肢消肿，避免下肢血栓形成；③术前功能障碍的患者术后辅助CPM机锻炼。

术后实验组应用滑膜炎颗粒由神威药业张家口药厂生产，按滑膜炎颗粒说明书，口服滑膜炎冲剂3次/d，每次1袋，7d为一疗程，共4个疗程。术后对照组应用市售酮基布洛芬，3次/d，每次50mg，7d为一疗程，共4个疗程。实验组与对照组均以7d为1疗程，治疗28天后进行统计。两组患者在治疗期间均停用其他与本病有关的药物及相关疗法。

1.5 观察指标及疗效评定标准 记录患者个人基本信息；疾病发生情况，体格检查、影像学检查及实验室检查结果；患者的治疗效果，以及不良反应。

1.5.1 视觉模拟量表（VAS）评分 利用10分制视觉模拟量表（VAS）进行疼痛评分。给患者一个标有0-10刻度的直尺，“0”端标明无疼痛感觉，“10”端标明疼痛感觉非常剧烈，由患者根据疼痛程度，在尺上划定某一位置，依次进行计分。

1.5.2 参考《中药新药治疗骨性关节炎的临床研究指导原则》［6］，应用有关膝骨性关节炎的临床半定量化判定评分标准和膝关节炎病情程度指数（Lequesene index）进行评分，观察项目包括：夜间痛、活动痛、晨僵或起床后痛、行走距离、日常活动，总积分为35分。临床痊愈症状积分减少≥95%；显效：症状积分减少≥70%；有效：症状积分减少≥30%；无效：症状积分减少

1.5.3 国际膝关节评分委员会（IKDC）膝关节功能主观评分表以及Lysholm膝关节功能综合评分标准对患肢功能进行评估［5］。

1.5.4 主要观察指标 ①在用药前和用药后按上述观察表内容逐项登记评定方法中的各评分②治疗过程中所出现的不良反应。

1.6 统计学分析 所有数据应用SPSS17.0软件（version 17.0，SPSS Inc.，Chicago，IL）进行分析。采用方差分析、配对t检验对各项指标进行统计学分析，P

2 结 果

2.1 两组患者的性别组成、年龄、病程、术后疼痛程度计分、症状总积分和主要症状积分经统计分析，两组差异无显著性，P>0.05。

2.2 所有210例患者均获得随访，将两组患者疼痛计分（VAS）进行比较，结果见表3。由表3可知，经t检验，两组VAS评分术后与随访时改善情况比较，实验组和对照组术后与随访时组内比较，均有显著性差异，P

2.3 将两组患者症状总积分的疗效评价情况进行比较，结果见表4。有效率=（痊愈+显效+有效）/总例数×100%，愈显率=（痊愈+显效）/总例数×100%。愈显率经卡方检验，两组有显著性差异（P0.05）结果见表5。表5显示两组在治疗膝关节骨关节炎方面都有良好的疗效，实验组有效率高于对照组，但无显著统计学意义；而实验组的痊愈显率明显高于对照组，经统计学分析有显著性差异。

2.4 实验组临床症状积分改善率高于对照组，术后疼痛程度计分（VAS）实验组为（3.5±2.0）分；对照组为（3.4±1.8）分、国际膝关节评分委员会（IKDC）膝关节功能主观评分实验组为（81.3±3.2）分，对照组为（81.1±4.3）分；Lysholm膝关节功能评分实验组为（80.1±2.9）分，对照组为（81.5±4.5）分。最后随访时，VAS评分实验组为（1.1±0.8）分，对照组为（2.3±1.2）分；膝关节功能主观评分实验组为（89.9±7.3）分，对照组为（82.0±4.1）分，Lysholm膝关节功能评分为实验组为（91.3±7.3）分，对照组为（81.9±5.4）分。3 讨 论

膝关节骨关节炎的主要病理改变为软骨退行性变性和消失，以及关节边缘韧带附着处和软骨下骨质反应性增生形成骨赘，并由此引起关节疼痛、僵直畸形和功能障碍。其发病原因至今为止尚不清楚。它的发生发展是一种长期、慢性、逐步渐进的病理过程，涉及全身及局部许多因素，可能是综合因素所导致。诸多因素中有软骨营养、代谢异常，生物力学方面的应力平衡失调，生物化学的改变，酶对软骨基质的异常降解作用的累积性微小创伤等。骨性关节炎的主要临床症状是关节疼痛，该疾病随着病情发展有逐渐加重的趋势，开始疼痛与负重有关，休息后好转，但逐渐发展为休息痛，活动范围减小，如果不及时进行外科干预，最终将导致膝关节功能丧失。因此，尽快消除关节疼痛、改善活动范围是治疗的主要目的之一［6］。

膝关节OA传统治疗方法为非甾体类消炎止痛药、关节内注射、理疗等，效果不确切。关节镜下清理术的作用在于：①清除了肿胀和退变松动的关节软骨、撕裂的半月板、增生的滑膜组织和骨赘等；②对关节腔进行大量生理盐水关注，清除了膝关节内引起疼痛的关节软骨碎屑、蛋白溶解性金属蛋白酶（如胶原酶等）、炎性致痛因子和钙磷结晶；③调整了关节液的渗透压、酸碱度和补充了电解质，改善了关节内环境，使滑膜炎迅速减退，正常的滑液得到恢复［7］。该手术具有创伤小、恢复快、并发症少、可重复应用等优点。膝关节OA关节镜术后，康复治疗是重要的组成部分。膝关节OA单行镜下清理术，不进行关节本身力学平衡和稳定性的训练，其终结疗效是不理想的［8］。制定系统的康复计划进行关节镜术后康复治疗，早期训练使术后早期就获得良好的关节活动度，出院后继续坚持家庭康复训练，是保证良好疗效的关键。本组患者效果良好，与术后系统康复训练密切相关；并且我们注意到尽可能让患者晚些时间才完全负重，以免让患者关节再度损伤而引起滑膜炎。

膝骨性关节炎关节镜清理手术后康复治疗关键亦在于强筋骨、活血通络、消肿止痛［9］。夏枯草、女贞子、功劳草、黄芪、防已、薏苡仁、土茯苓、丝瓜络、泽兰、丹参、当归、川牛膝等中药材诸药合用，共同发挥活血通络、祛瘀止痛、消炎发散、清热利湿、补益肝肾作用［7］。共奏清热利湿、活血通络之功效，从而达到消肿止痛，消除关节腔积液，促进关节康复的目的。本研究客观评价了膝骨性关节炎关节镜清理手术后应用滑膜炎颗粒辅助治疗的临床疗效以及安全性。本研究结果显示，两组在随访时，关节疼痛均明显缓解。而实验组膝关节疼痛缓解及活动程度改善同对照组比较，差异有显著统计学意义（P

综上所述，经过我们的临床观察，膝骨性关节炎关节镜清理手术后应用滑膜炎颗粒辅助治疗具有以下优点：①可有效缓解关节镜清理术后关节肿胀疼痛的临床症状。②使用安全、方便、不良反应小。③避免了因口服非甾体类药物引起的胃肠道反应及激素类药物对软骨代谢的影响。

参考文献

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