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爬梯中的膝關節運動力學 (原理淺析)

一個簡單的膝跳反射的完成,需要關節,肌肉,韌帶,感受器,周圍神經系統,中樞神經系統共同來完成。

其中任何一個器官,組織和出現了問題,這個反射弧就無法順利完成。

任何一項看似簡單的運動,都需要良好的運動儲備

這個運動儲備是多方面多系統參與的,當你的其中一個系統出現問題的時候,運動完成就會出現問題,就會發生損傷和代償。

有的損傷和代償是即時性的,有的卻是累積性的。

那麼對於膝關節來說,作為人體重要的負重關節,到底一個爬梯動作最大的影響是什麼呢?

膝關節之重,膝關節之痛

膝關節承受的重量,人站立時幾乎承受全部體重,平地行走時為體重的4倍,爬山、上樓時為體重的7倍。

體重50公斤的人,膝關節在登山時承受的壓力相當於350公斤。

醫學上把這個叫剪切力,就像一把剪刀,力臂越長,剪切力越大。

行走登地時作用於膝關節的三個共面力

因為小腿要保持平衡,三個力要保持平衡,所以交匯於一點,這樣三條線得出一個三角形

W為地面反反作用力,P為髕腱力,J為膝關節反作用力

W為地面反反作用力,P為髕腱力,J為膝關節反作用力

W為已知力-地面對抗體重的反作力,得出P為體重的3.2倍,J為體重的4.1倍

如果是登梯時,這個力量W的力矩將會更短(線b),膝關節的壓力J值會到達7倍甚至更高,

如此高的壓力,如果此時膝關節本身生物力線異常,肌肉力量不足,周圍韌帶鬆弛,就非常容易導致關節面的磨損。

關節面上的軟骨一旦磨損,是不可修復的

一旦出問題,將會是永久性的傷害,需要更多的注意和保護

正常膝關節及將半月板移除後膝關節的應力分布

半月板的移除增加了脛骨平台的應力,改變了脛骨接觸面的大小和位置。半月板完好時,接觸面包括了脛骨平台幾乎整個表面。半月板移除後,接觸面僅局限於脛骨平台中心

爬樓梯或爬山的時候,膝蓋除了承重增加,還會有前後移動,側向扭轉等

這些動作膝關節前端的髕骨承受壓力會很大,同時對半月板等關節組織也會造成磨損

而半月板的損傷,會加速關節的磨損,形成惡性循環。


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