科普下肢生物力学

科普下肢生物力学

01 人体力学轴线

       在正常的生理情况下，当人体站立位时，股骨头的中心、膝关节的中心及踝关节的中心应处于同一条直线，此直线为下肢的力学轴线或称机械轴 (mechanical axis)，且此时经膝关节平面的水平轴(transverse axis)则应与地面相平行。

02  下肢生物力学的重要性

 下肢生物力学在人体的正常生理活动和健康维护中扮演着举足轻重的角色。作为支撑身体重量的关键结构，下肢骨骼、关节和肌肉协同工作，通过复杂而精妙的力学机制，确保我们能够稳定站立、自由行走、高效奔跑以及完成各类跳跃动作。在行走过程中，下肢生物力学精准调控每一步的步幅、步频和步态，合理分配身体的重力与地面反作用力，减少关节的磨损，维持身体平衡。

 从运动表现层面来看，良好的下肢生物力学是运动员发挥出色成绩的基石。短跑运动员依靠下肢强大的爆发力和合理的力学传导，在瞬间爆发强大的动力，实现高速奔跑；篮球运动员借助精准的下肢生物力学控制，完成敏捷的跳跃、变向和急停等动作，在赛场上灵活自如。

 对于康复医学而言，下肢生物力学更是至关重要。人体下肢生物力线改变，会破坏原本身体的平衡状态，并通过软组织“代偿”来维持身体结构的异常平衡，会给我们的身体带来损伤。例如：足部旋前或旋后，胫骨也会发生内旋或外旋，进而导致膝关节受力增大，引起大腿和髋关节异常，严重者可能会导致脊柱，肩颈发生病变。通过深入研究下肢生物力学，康复专家能够精准评估患者的功能障碍，制定个性化的康复方案，利用针对性的训练和辅助器械，帮助患者重新恢复下肢正常的力学功能，回归正常生活。 无论是维持日常行动，还是追求卓越运动表现，亦或是助力伤病康复，下肢生物力学都是不可或缺的关键因素。

03  下肢生物力学异常的影响

1）疼痛

 下肢生物力线异常是造成许多下肢慢性疼痛的主要原因，若不采取任何干预的措施，将会增加损伤几率，甚至出现更为严重的疾病。

2）影响足弓

 下肢生物力学的异常会导致足部骨骼肌肉的非正常排列，进而引起扁平足、高弓足、外翻足、内翻足、拇外翻等不同足部疾病。

3）影响膝关节

 下肢力线异常会使膝关节周围主动肌和拮抗肌（如膝关节伸肌和屈肌）之间出现不平衡，从而会影响腿部其他症状的出现，如：膝内翻，膝外翻等。

4）影响脊柱

 下肢生物力学的改变可能会影响到骨盆的异常，间接影响到脊柱的失衡，出现脊柱侧弯、高低肩、斜颈等上肢的异常。

04 治疗方式

1）有针对性的康复训练

 身体在长期的代偿中，已经形成了错误的受力习惯，患处的肌肉也有着不同程度的紧张和松弛，因此，我们需要在康复治疗师的引导下，积极进行康复训练，达到康复效果。

2）定制矫形器

 定制的矫形器相关的生物力学参数主要包括关节运动及受力、肢体对线、接触界面应力等，通过调节这些参数改善人体运动的能动性、稳定性和协调性，从而达到改变下肢骨骼和肌肉，重新建立正确的下肢生物力线。

小结

      下肢生物力学涵盖诸多重要方面。正常生理下，人体站立时股骨头、膝关节、踝关节中心连成的力学轴线及膝关节水平轴与地面的关系构成了下肢力学基础。其在人体生理活动、健康维护、运动表现及康复医学中均具关键作用，支撑身体完成各类动作，助力运动员发挥出色成绩，也为康复专家评估与治疗患者功能障碍提供依据。

      然而，下肢生物力学异常影响广泛，可致疼痛，增加损伤风险，引发足弓、膝关节及脊柱等部位的多种问题，如足部疾病、膝内翻或外翻、脊柱侧弯等。针对这些异常，主要治疗方式包括有针对性的康复训练，以纠正错误受力习惯、缓解肌肉紧张；定制矫形器，通过调节生物力学参数来改变下肢骨骼和肌肉，重建正确下肢生物力线 。