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1、开链运动与闭链运动开链运动与闭链运动Open Kinetic Chain Exercise(OKC)Closed Kinetic Chain Exercise(CKC)背景oCKC和 OKC是Steindler在1956年提出的概念，原来是用于机械工程的名词。物理治疗由于多年的借用，目前习惯使用该名词。o在机械原理中，把能做相对运动的相邻两个构件的连结连结称运动偶。相邻运动偶的连结称运动链。o我们引用上述术语分析人体运动系统的结构机能时，可把相邻两个环节（骨）通过关节的连结，叫做人体运动偶，相邻运动偶的连结称人体运动链。o在机械原理中运动偶有平动偶、转动偶及螺旋偶。在人体绝大部分是转动偶，螺旋
2、偶仅在踝关节中可见，无平动偶。因此在人体运用有局限性。o在人体中，运动偶的连接方式并不能完全决定其活动及活动可能性。如运动的方向及幅度可由其配置的肌肉随意控制和调节。o人体上有开放运动链和闭锁运动链两种。正确的说法应该是：proximal-to-distal contraction(CKC)和 distal-to-proximal contraciton(OKC)，任何动作只要考虑肌肉收缩的方向，就可以知道是 CKC or OKC。o开放运动链末端呈游离状态，若它的某一关节固定（“锁住”），其余各关节可以产生运动。例如，臂在肩关节固定时，可以在肘关节及腕关节同时产生活动，或单独发生运动。如果运
3、动链首尾相连，形成闭合状态，末端无游离的环节，称为闭锁运动链。开放运动链在任何一处解开时，都将解体为两个部分；而闭锁运动链在某处解开时，则转变为开放运动链。闭锁运动链中一些环节的运动总会引起另一些环节的运动。例如，左腿屈膝成弓箭步，左右两侧的髋关节都会相应产生活动。在开放运动链中，相当多的关节配有多关节肌多关节肌。因此，这些肌肉收缩使一个关节活动，可同时引起另一个关节活动，使运动链的活动复杂化。如果需要精确控制活动，往往通过一些肌肉的工作以“关掉”另一个关节的活动，克服此种复杂的联系。但是，在闭合运动链中，这种联系是不可克服的，并且某一关节肌肉收缩的效应，会影响到每一个环节。o有作者认为：开链
4、运动是训练浅层的运动肌浅层的运动肌，闭链训练深层的稳定肌。深层的稳定肌。如果力量不足，选择开链，如果控制方向不精确选择闭链开链选择大负荷小组数，闭链选择小负荷，多组数。如患者膝关节过屈曲，常常在行走的时候有膝关节软，摔倒的感觉，多是股四头肌无力，可以训练股四头肌开链，如果偏瘫后膝关节反张，则可以进行股四头肌的闭链训练。o有作者认为：开链指肢体远端不固定，且不受重（远端在固定的有作者认为：开链指肢体远端不固定，且不受重（远端在固定的近端基础上移动）。比如不负重的长凳仰卧推举练习。运动时肢近端基础上移动）。比如不负重的长凳仰卧推举练习。运动时肢体或躯干远端呈游离状态，比如直腿抬高训练中，足部呈游离
5、状体或躯干远端呈游离状态，比如直腿抬高训练中，足部呈游离状态，膝关节单独伸屈的运动方式。开链的运动特点是各关节链有态，膝关节单独伸屈的运动方式。开链的运动特点是各关节链有其特定的运动范围，远端的运动范围大于近端，速度也快于近端。其特定的运动范围，远端的运动范围大于近端，速度也快于近端。在强化肌力的训练中，肌肉爆发力的训练应选择开链运动训练。在强化肌力的训练中，肌肉爆发力的训练应选择开链运动训练。简言之，末端肢节可自由活动，称为开链，当肢体以开链的形式简言之，末端肢节可自由活动，称为开链，当肢体以开链的形式进行运动，谓之开链运动。进行运动，谓之开链运动。o闭锁式动力链：肢体远端固定，且负重（近端
6、在固定的远端基础闭锁式动力链：肢体远端固定，且负重（近端在固定的远端基础上移动）比如屈膝运动。肢体或者躯干远端组成环状，或者踏在上移动）比如屈膝运动。肢体或者躯干远端组成环状，或者踏在物体上，运动时髋、膝、踝等多个关节运动时形成一个闭合的环。物体上，运动时髋、膝、踝等多个关节运动时形成一个闭合的环。例如站立位进行下蹲运动，或踏车运动。简言之，当肢体的末端例如站立位进行下蹲运动，或踏车运动。简言之，当肢体的末端关节需承受重力或外来阻力，限制其自由活动时，称之为闭链，关节需承受重力或外来阻力，限制其自由活动时，称之为闭链，而当肢体以闭链的形式进行运动，谓之闭链运动。而当肢体以闭链的形式进行运动，谓
7、之闭链运动。o菊千代菊千代认为：远固定、近固定，是谈一块肌肉的功能时使用的概念。而动力链条动力链条，谈的是上肢或下肢的运动，用来表明力量的传递方式力量的传递方式。o在康复治疗中，励建安教授对此的解释如下：开链和闭链运动：人们通常将一侧上肢或下一侧上肢或下肢视为一条长链肢视为一条长链，每个关节均为链扣。如近端固定，远端游离即为开链开链，此时可任意活动某一单独关节或同时活动若干关节。股四头肌座椅训练、使用哑铃进行肱二头肌训练是典型的例子。o反之，远端闭合，如接触地面、墙面或桌面，近端（躯干）运动，即可称之为闭链闭链。此时所能做的肢体运动只能是多关节协调活动。如蹲站时必须同时活动髋、膝、踝关节，不可
8、能作单一关节的活动；两上肢撑地两上肢撑地作俯卧撑运动时，也只能同时活动腕、肘、和肩关节，而不可能单独活动单一关节。骑车训练也是典型的例子。开链运动（OKC）o指运动时肢体或躯干的远端呈游离状态，即指运动时肢体或躯干的远端呈游离状态，即远端的肢体可以在空中自由的运动。远端的肢体可以在空中自由的运动。o例如：坐位上的膝关节屈伸运动方式，足部游离，在小腿的带动下围绕膝关节运动。o传统上，大部分使用自由重量或固定力量器械都属于开链运动，开链运动的特点是各关节链有其特定的运动范围，远端的大于近端的，速度也快于近端的；能独立地刺激所训练的肌肉，动作相对比较容易掌握。闭链运动（CKC）o是指肢体远端固定并承
9、受身体的重量，近端肢体在固定远端肢是指肢体远端固定并承受身体的重量，近端肢体在固定远端肢体的基础上进行移动。体的基础上进行移动。o通常闭链运动在功能训练中比较多用，训练中肌肉，骨骼，肌腱，韧带，关节囊都承受一定负荷，运动时对关节及其周围组织的本体感受器本体感受器的刺激比开链运动明显。o例如：蹲举训练中，足部呈固定状态，膝关节和髋关节同时屈伸的运动方式，当我们在下蹲的过程中膝关节和髋关节的角度不断变化，身体的重心也在不断变化，此时就需要关节及其周围组织的本体感受器根据不断变化的情况作出反应来维持身体平衡和肌肉间的协调配合。o闭链运动对促进关节平衡关节平衡功能，提高关节周围组织的协调能力协调能力和
10、增强关节稳定性稳定性有明显作用，是一种安全、有效的早期康复训练方法；但闭链运动参与的关节和肌肉较多，相对于开链运动不容易掌握。o下面就膝关节的交叉韧带损伤后开链与闭链运动康复研究进展综述oThe cruciates交叉韧带 are located within the joint capsule and are therefore called intracapsular ligaments.Located between the medial and lateral condyles,the cruciates cross each other obliquely.o膝关节运动中，股四头肌的
11、内、外力矩的相互作用影响膝关节的运动：膝关节的外力矩为外部负荷乘以外部力臂股四头肌的力量乘以内部力臂。o对比“胫骨-股骨伸直”与“股骨-胫骨伸直”方式髌股关节运动学通常髌股关节的压缩力可达到体重的3.3倍，极度屈曲时达到7.8倍。屈膝的增加将减少股四头肌和髌韧带间的角度，将导致股骨与髌骨间关节作用力的增加。0-30研究3oY a c k 等人对11名ACL缺陷患者进行了两种训练观察。结果显示:在提高健侧胫骨移动能力方面无无差异差异,但OKC 产生的剪力大于CKC,这能否导致对 A C L应力的差异尚有待深入研究。oB e y n n o n和 F l em i n g等人应用两种训练方式,测定
12、受试者的 A C L 的应力,结果表明两种训练方式所产生的应力无差异应力无差异。o作者因此认为:C K C 较O K C 安全性大的结论缺乏资料证实。研究4o近来Hungerford等学者研究结果证明髌股关节的应力大小取决于训练中膝关节的运动范围。o为避免髌股关节产生过度的应力，OKC训练需限制膝关节由 90至45的活动度;CKC 训练需限制膝关节由完全伸直位至大约45屈曲位。另有学者用数学模式对两 种训 练中骸股关节的应力进行计算。结果表明：这两种训练方式均 可使髌股关节 应力升高或减少，这取决于膝关节的活动度。o研究结果不支持研究结果不支持CKC 较较 OK C 方式更能减少髌股方式更能减
13、少髌股关节应力的观点关节应力的观点。研究5o一般认为 CKC 训练是负荷运动,因而在增 强功能方面要优于OKC 训练。但是有作者认为,负荷运动练习和许多其它功能活动一样,还需要多组肌群和感觉传入活动的参与。治疗师可以根据患者功能恢复 目标,在模拟功能活动中选择 OKC 或 CKC,决定谁是最好的训练方式。研究6o关于 CKC 能较快恢复股四头肌肌力的问题,作者认为在被引用的资料中,对ACL重建术后患者进行 的训练,均未对患者的股四 头肌肌力进行测定、比较,故认为 C K C 较 O K C 更能有效提高股四头肌肌力的观点缺乏信度观点缺乏信度。近来研 究资料显示,OKC 训练方式结合高强度电流刺
14、激可大幅度提高股 四头肌扭矩。将 两种训练方式结合起来,或许是股 四头肌肌力恢 复的最佳选 择。结论结论ACL重建术后的康复中重建术后的康复中,临床医师并未完全摒弃传临床医师并未完全摒弃传统统 的的OKC练习练习,OKC也未被也未被CKC 所取代。所取代。OKC 和CKC 方式经过改 良,可将 A C L移植肌腱和髌股关节的应力的危险减少到最低程度。两种训练方式均适合于模拟功能性活动。两种训练方式均适合于模拟功能性活动。当股 四头肌肌力恢复后,增强功能是康复治疗的目标。治疗师应将两种训练方式最佳地结合起来以达到理想的治疗效果。研究o1980 年，Bair 的研究显示，适当的有控制的负重适当的有
15、控制的负重能使韧带修复细胞以及胶原纤维的排列更有序，增加韧带的质量和愈合率，过度的负重过度的负重能引起韧带的断裂。可见在韧带康复的早期适当的负重是有必要的，但必须控制好负重的时机和程度。o2000年，Toutoungi 等报道，在下蹲时，前交叉韧带上应力的峰值出现在膝关节屈曲 35-40时，大约为 0.55 倍体质量，随着屈曲角度的增大应力减小，超过 50后负载就很少了。而后交叉韧带的应力峰值则出现在屈膝 90附近，可超过4倍体质量，下蹲到最低点时，大约为体质量的 3.5 倍。所以，对于前交叉韧带损伤患者的康复训练下蹲运动前交叉韧带损伤患者的康复训练下蹲运动是比较安全的，而重建后交叉韧带后交叉
16、韧带的患者则采用从 70到 0的等速伸膝更安全。oEscamilla 等 还指出下蹲能锻炼股四头肌、腘绳肌和腓肠肌，因此认为多数交叉韧带多数交叉韧带重建的患者进行 0-50的下蹲训练都是有效并且安全的。研究o1995 年，Bynum 等对两组用髌腱中 1/3-骨重建前交叉韧带的患者采用了分别包含开链运动和闭链运动的康复程序，对比其效果对比其效果。首先，所有患者术后都配戴允许膝关节有 0-90屈伸活动范围的支具，且术后第1天就开始被动（0-60）和主动的无阻力运动，允许患膝部分负重。随访 1 年后，KT-1000关节测量仪测量结果显示：与开链运动组相比，闭链运动组的膝关节前后向松弛度更接近正闭链
17、运动组的膝关节前后向松弛度更接近正常。常。研究o2004 年Witv rouw E对开链式功能锻炼和闭链式功能锻炼对髌股关节疼痛综合征的疗效进行对比。该文采用前瞻性随机临前瞻性随机临床试验床试验,对60 例病人进行长达 5年的随访,评价和对比开链式功能锻炼和闭链式功能锻炼对髌股关节疼痛综合征的长期疗效。60例病人随机分成两组,分别进行 5周的开链式功能锻炼和闭链式功能锻炼(没有其他治疗措施干预);在治疗结束后 3 个月和 5年评估病人的主观症状、关节功能和关节周围肌肉力量,作为评价疗效的主要指标。研究结果发现,随访 5 年后,两组病人均得到了良好的疗效,而且两组疗效没有显著差异。两组疗效没有显
18、著差异。该研究的结论是,开链式功能锻炼和闭链式功能锻炼对髌股关节疼痛综合征具有相似的、良好的长期疗效。o该研究本人认为最具有循证医学价值。o成鹏等观察开链、闭链测试对屈伸膝肌等速测试的影响，为闭链在临床上进一步应用提供理论依据。方法：利用 Biodex多关节等速测试和康复系统及其提供的闭合链附件，对比观察开链、闭链测试对健康男性屈伸膝肌等速测试的影响，比较了峰力矩(PT)、相对峰力矩(PT/BW)、到达峰力矩的时间(TPT)、总功(TW)、相对总功（TW/BW）和平均功率(AP)，用配对t检验对结果进行统计学处理。结果：无论是慢速收缩还是快速收缩，闭链测试结果同开链测试结果明显不同。结论：闭链
19、对屈膝肌的力负荷较开链时小，闭链对屈膝肌的力负荷较开链时小，是一种安全、是一种安全、可靠可靠的康复方法。的康复方法。国内研究1o采用闭链运动对下肢功能进行强化训练能够显著改善缺血性中风患者的步行能力及平衡功能，是有效的康复治疗方法。o闭链运动为肢体远端固定并承受身体质量所进行的运动(近端肢体在固定的远端肢体基础上移动)闭链运动使原动肌、协同肌和拮抗肌同时兴奋，易化患肢腓骨长、短肌，胫前肌，预防足内翻，可以明显增加患肢的稳定性和灵巧度，并且这种治疗功能的改善可以转移到现实生活中，改善患者的日常生活能力重建患者的步行能力对于促进患者回归家庭重返社会起着非常重要的作用。评价患者采用闭链运动对下肢功能
20、进行强化训练，使患者身体力线保持良好，解决了协调障碍，所以偏瘫患者才能走得更自然放松国内研究2o李放等研究闭链测定负荷对健康成人下肢位置觉的影响o以往的本体感觉测定多采用无外加负荷的开链动作因此常测定单一关节如膝关节。李放的研究采用闭链动作，因而是整个下肢综合性的位置觉整个下肢综合性的位置觉。根据拉菲尼感受器的生理机制在较大的压力状态下应该能形成更准确的位置觉。该实验结果表明，随关节负荷逐渐增加，位置觉会逐渐精确。此点在康复技术上也有相应的意义即予以本体感觉刺激时较大的刺激易诱发准确的位本体感觉刺激时较大的刺激易诱发准确的位置觉从而易于形成准确的运动控制。置觉从而易于形成准确的运动控制。o本体
21、感觉由肌肉、肌腱、韧带、关节囊、半月板和皮肤等处传入的信号整合而成分别在脊髓、脑干和皮质水平获得处理，其形成的位置觉和运动觉可维护关节稳定，并对姿势、平衡和步态进行调整和维持肌肉的本体感受器包括肌梭和高尔基腱器。关节的本体感受器包括机械刺激感受器和伤害刺激感受器，前者主要由感受关节运动觉的快适应性的帕西尼小体及感受位置觉的慢适应性的拉菲尼感受嚣和高尔基感受器组成；后者由裸露神经末梢和无髓鞘的非适应性疼痛感受器组成。拉菲尼感受器位于韧带、关节囊和半月板等处，感受关节运动角度、速度和关节腔内的压力。高尔基感受器位于韧带和半月板内感受远端关节的移位。由于各种o 以悬吊训练的动作形式为主要依据，将悬吊
22、训练动作进行第一级分类，分为开链运动和闭链运动；o以训练的外部环境为主要依据进行第二级分类，分为：支点固支点固定定的开链运动、支点不固定支点不固定的开链运动、支点固定支点固定的闭链运动、支点不固定支点不固定的闭链运动四类；o依据运动时肌肉的运动特征进行第三级分类，将悬吊训练动作分为支点固定的静态开链运动、支点固定的动态开链运动、支点不固定的静态开链运动、支点不固定的动态开链运动、支点固定的静态闭链运动、支点固定的动态闭链运动、支点不固定的静态闭链运动、支点不固定的动态闭链运动八类。o悬吊训练技术的优势主要集中在：o一、悬吊训练突出在不稳定状态下进行突出在不稳定状态下进行闭链运动，以提高神经对肌
23、肉的支配能力；o二、悬吊装置巧妙的设计，给那些瘫痪、截肢的患者创造一个安全的训练环境。同时，根据患者的需要，安排各种开链运动，有效提高局部稳定肌的功有效提高局部稳定肌的功能，帮助患者恢复运动功能能，帮助患者恢复运动功能；o三：在练习中，使用振动技术，可以减轻患者的疼痛，还能够恢复慢性非特异性腰背痛患者的本体感本体感觉。觉。悬吊训练法的功能o1.提高核心力量 o人体核心部位是运动链的“枢纽”，核心部位的力量水平决定了运动员的专项能力，核心力量是人体完成体育动作主要的动力来源，在人体运动中起着重要的作用。目前，发展核心力量的方法有很多种，如瑞士球、振动杆、气垫、滑板、振动训练、悬吊训练等，其中 S
24、-E-T 是发展核心力量的一种有效方法。悬吊训练法最主要的特点是身体在不稳定状态下的力量练习，加大了动作难度，提高了对机体的刺激，尤其是那些处于核心部位的深层小肌群，这些小肌群在运动中起着稳定脊柱的功能，是人体主要的稳定肌群，对人体的运动起着关键作用。传统的力量训练方式突出发展四肢的肌肉力量，对躯干部位的肌肉力量刺激不大，提示教练员要改变传统的训练理念，重视发展运动员的核心力量，在训练方法上也要采用目前最新的核心力量训练方法。o2.改善控制能力 o竞技体育中的力量是指人体神经-肌肉系统工作时对抗阻力的能力。运动是对本体感觉的一种反应，是神经与肌肉共同作用的结果，神经系统对肌肉力量的影响主要表现
25、在肌肉的协调工作方面。悬吊训练几乎都在不稳定的支撑面上进行力量练习，不稳定状态下的力量练习要求运动员控制身体平衡，保证完成动作的准确性。从某种意义上说，运动员的一切运动技能都是在本体感觉的基础上形成的，经过训练，运动员的本体感觉能力提高，对肌肉运动的分析能力提高，神经对肌肉的支配能力增强。此外，悬吊训练包括开链运动、闭链运动，专家推测，开链和闭链训练相结合是重建神经肌肉控制能力的最佳途径。o3.预防运动损伤 o通过悬吊训练，能够显著提高运动员的核心力量，增强非主导侧肢体运动能力，进而改善人体在高速运动中的平衡和控制能力，增强力量在人体运动链上的传导。运动员在激烈的比赛中，强有力的核心肌群确保肢
26、体在运动中不受损伤，尤其是深层小肌肉群的作用更为突出，起着稳定躯干、保持肢体在正常位置的作用。此外，核心力量的提高为肢体末端发力创造良好条件，提高运动员的专项水平，避免运动损伤。悬吊的相关概念o 静态是静力性工作的表现形式，静力性工作是指肌肉负荷时，其伸肌群与缩肌群用力均衡，并保持环节相对稳定的状态。特点是肌肉较长时间处于持续性的收缩紧张状态，肌肉长度和力的作用比较恒定。o 动态是身体在运动过程中所处的状态，是动力性工作的外在表现。运动人体解剖学动力性工作的定义：肌纤维紧张持续时间短，收缩和放松不断交替，经常改变拉力角度、方向及骨杠杆的位置，这种工作称为动力性工作。o 开链运动：指肢体远端不负重或负荷小部分体重,肢体远端可以自由移动,重点是局部肌肉训练.o 闭链运动：指肢体远端承重,远端固定,重点是关节功能训练,提高关节肌肉收缩能力,通过主动肌、拮抗肌和韧带的活化提高动态稳定性。o 支点固定：指非悬吊端支撑点固定（地面、或器械）。o 支点不固定：指非悬吊端支撑点不固定（气垫、瑞士球、实心球等）。备注o神经疾病后康复治疗中，一般选择闭链运动，强调多关节的协同多关节的协同。但是如果有单一肌肉需要特别强调进行独立的训练，则选择开链运动。通常髂腰肌是薄弱环节，有可能需要开链运动训练