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附篇推拿手法动作技术运动生物力学原理分析研究举例

 成为亨特 2015-06-14

附篇  推拿手法动作技术运动生物力学原理分析研究举例

(2012-02-27 15:08:50)

【附一】  伸屈伸踝法及其省力原理

伸踝法是推拿治疗踝关节扭伤或合并胫距关节轻度错位时所使用的一种对踝关节的伸拔牵引手法。特别是在踝扭伤的恢复期和陈伤期,在施用了一般的解痉、止痛、消肿的手法之后,尚需进行伸踝手法以伸展、平复筋腱的痉挛扭曲,疏通关节的缩窄,分离粘连,解除关节内瘀血和软组织嵌插。另外对踝扭伤合并胫距关节轻度错位,尚有使关节复位之功。所以,伸踝法是恢复正常形态和功能的有效和必行之法。

笔者在临诊时,运用李锡九老师所授之伸屈伸踝法,手法轻巧省力,病人感觉舒适,治疗效果良好。从运动生物力学角度来看,较之用蛮力死拉硬拔者,确有独到之处。其法,根据踝关节的结构特点,合理应用不同类型之杠杆的机械原理,巧妙地通过调整作用力臂的办法,提高杠杆的机械利益,以节约术者的体力并减轻了对患者的刺激,从而使整个伸踝手法具有轻巧省力的特点。

为了说明问题,先将踝关节的结构特点及静力分析简述如下:

踝关节是由胫腓骨下端的关节面与距骨滑车所构成的关节,关节囊前后两面薄而松弛,两侧面紧张并有坚固的副韧带增强,这些强大而坚韧的内、外侧副韧带将距骨稳固地维系在踝穴之中。所以,踝关节的主要功能仅限于额状轴上的背伸与跖屈运动。基于这一结构和功能上的特点,我们可将踝关节看作是一个以其额状轴轴心O为支点的双臂式平衡杠杆,杠杆的前臂OA是关节轴心O与第一跖骨头A的连线;O点与跟腱止点B的连线OB组成了杠杆的后臂(图一——略)。

当被术者仰卧,下肢自然伸直,小腿肌肉放松,踝关节处于中位(小腿与足外侧呈90°)时则表示:在关节轴心之前的肌肉、韧带、筋腱等组织所产生的使踝关节向顺时针方向(背伸)转动的胫前静止拉力F1,对支点O所形成的力矩,与关节轴心之后的软组织所产生的使踝关节向逆时针方向(跖屈)转动的胫后静止拉力F2,对支点O所形成的力矩大小相等,方向相反,其代数和等于零。即:F1×L1=F2×L2

伸屈伸踝法是先背伸、再跖屈,分二步完成对踝关节伸拔牵引的伸踝手法。现以伸右踝为例,将其操作方法及省力原理介绍如下:

一.背伸伸踝

1.位置:被术者仰卧,自然伸直患肢,小腿肌肉放松,踝关节处于中位,术者面向其足底而立。

2.手势:术者以右手横握被术者右足内侧,将其第一跖骨头掌面顶在自己的手掌根部,拇指竖直抵住其拇趾。左手将其足跟托在掌心,用大鱼际和其余四指握住足跟两侧。

3.动作:术者右手用力向前推去,使其踝关节被动背伸至最大限度(一般在30~35°左右)。此时左手顺势而下,用力牵拉其足跟,并保持此拉力,准备配合右手的下一步动作。

4.力学分析:背伸伸踝主要是要克服关节轴心之后强大的小腿三头肌及各跨关节软组织对足弓后臂的拉力F2(图二-——略),以紧张关节后侧的关节囊和跟腱等组织。术者以右手选择其第一、二跖骨头掌面A点为作用力点,由于L1较L2要长3~4倍左右,所以轻而易举地用一个较小的力F1,即能克服阻力F2而完成对踝关节后侧的牵伸动作。

二.跖屈伸踝

1.位置:背伸伸踝终末时所达到的位置。

2.手势:术者以右手紧握住被术者之一、二跖骨头,以左手大鱼际与其余四指紧紧挟住其足跟两侧。

3.动作:术者将被术者的足跟牢稳地固定在自己的左掌心,并同时向下用力维持住足背伸时足跟所达到的位置。此时,右手也同时用力向下牵拉足背,使踝关节被动跖屈,即可将踝关节拉开。

注意:当右手向下用力牵拉足背时,固定其足跟的左手掌心一定要“顶”住,绝不能向后退让,否则牵引将告失败。

4.力学分析:跖屈伸踝时利用第一步背伸时所造成的有利机械条件,巧妙地将杠杆的支点由关节轴心转移到足跟中点(所以右手向下牵拉足背时左手不能退让),而踝关节轴心此时已成为阻力点,作用力点不变,但力的方向朝下(足跖屈方向),从而造成了一单臂式的力杠杆(图三——略)。

由于背伸伸踝时跟骨也同时向小腿靠近,缩短了跟骨结节中点到关节轴心的垂直距离,所以在此力杠杆中表现为:增大了作用力臂L1与阻力臂L2的比值,提高了力杠杆的机械利益。据测定:此时L1与L2的比值约等于5左右。所以作用力F1只要略大于阻力F2的1/5左右,即可将踝关节“拉开”。

然而,笔者体会:此时术者的左手掌心支撑着杠杆的支点,所承受的力量是较大的,如果在配合右手动作时,单凭手的力量来顶,一是费劲,二是不易掌握。但可采用以下二种省力的办法解决:

⑴术者左手握住被术者的足跟后,肘关节微屈或伸直,再上半身向后仰,用自己身体的重力来加强臂力,以利用外力(重力)而节约内力(臂力)。

⑵当术者右手向下用力作跖屈伸踝时,可将支撑杠杆支点的左手背,垫放在床面,以将承受的力量从体内(左手掌)转交到体外(床面)。

(本文原刊于《山东中医学院学报》一九八二年,增刊,作者:王国才)

【附二】  振法之运动生物力学研究

振法是推拿常用手法之一,在临床上常用作治疗失眠、高血压、腹泻、食积、胃肠功能紊乱等多种疾病的主要手法。不仅疗效显著,而且施术时受术者会感觉全身处在阵阵宁静的微振中,飘飘欲睡,温热舒适,实在是一种非常有特色的推拿手法。但是,由于这种手法的动作技巧比较“微妙”,许多有经验的术者操作起来,往往“在心易了,在手亦明”,然而,“在口则难言,在笔则更难述”,都难以用语言与文字,将振法的动作术式与要领,确切、完整、科学地表述清楚。甚至在一些论著或教材中,也经常能见到“说非所是”,互相矛盾的情况,以致学习者无所适从,无以入门。例如:1978年与1985年版《推拿学》中所述之振法动作要领均为:“前臂和手部肌肉要强力地静止性用力……”这种表述的用力方式,往往会使学员误解为:振法的动作术式就是用手与前臂“硬屏”出来的“痉挛样”振颤。这显然与事实不符。笔者近年来应用运动生物力学的观点与方法,对振法的动作结构、动力型及其生物学基础,作了系统的实验观察与分析研究,初步揭示了振法动作的技术奥秘。报道如下,希望能引起同行们的争论与指教。

一.振法的动作结构分析

传统推拿学,按手法时的着力部位,将振法分为掌振法与(中)指振法两种。笔者认为,根据振法的动作结构及其所产生的动力型式,还可将振法分为平直型振法与起伏型振法。此二种振法,均属振动类手法,是术者用手在受术者体表沿直线相对于基准位置(平衡位置)所作的来回往复运动。振法运动(动作)具有周期性运动的特点。在预备姿势下起振后,每一次振动动作与上一次完全重复,每一次振动动作,包括振动的加力与回复两个阶段,并且具有高度的全身协调性运动的特点。其动作结构的各个阶段与部分及其一般性口头描述如下:

1.预备阶段(以右手操作为例)

位置:⑴受术者仰卧位,术者在其右侧取坐位。

⑵受术者坐位,术者在其左侧后方取站位。

动作:取坐势时,术者髋膝屈曲90°,端坐于凳,双足分开与肩等宽,平放在地上;取站势时,术者双足分开与肩等宽,足掌踏实,两膝微松,上身正直,含胸拔背,头如顶物,项肩及全身放松,使自身的重心,落在臀部或双足的支撑面内。此时,右肩关节外展约30°,右上肢向前外方自然伸出,掌面向下,前臂处于内旋位。将中指或手掌自然按放在治疗部位上,不要主动加压支撑。整个上肢肌肉放松,肘关节屈曲至90~100°,自然下垂。掌振时,手掌与治疗部位贴平,肘略高于腕;指振时,中指伸直,指掌关节屈曲90~100°左右,指尖与治疗部位垂直,放置于穴位上,腕关节略屈,或自然下垂屈曲成100~120°左右。

2.手与前臂的振动运动

振法时,手与人体接触的部位,可以看作是一个运动着的质点,是振动源。而其振动的原动力,则来源于前臂屈肌群与伸肌群快速交替地收缩与舒张,所产生的手(质点)的来回振颤运动。整个振法动作可分以下两个阶段:

第一阶段:振动的加力阶段。在预备姿势下,首先是前臂腕屈肌作一个短促的向心收缩,使手产生一个幅度很小的屈向运动,由此而向受术者被压的体表部位或穴点发出一个瞬间的轻微的作用力,并使该局部的组织发生变形,因而完成了振动的加力刺激。

第二阶段:振动的回复阶段。当第一阶段动作完成,腕屈肌群随即放松,而几乎在此同时,腕伸肌群立即发生一个短促的向心收缩,使手的运动方向,很快向伸腕方向逆转。此时,由于对刺激部位的作用力减弱与组织自身的弹性回复力的作用,组织的变形回复至平衡位置。

可见,振法时,由于在一定时间内,前臂的屈肌与伸肌连续交替占优势,使手的屈伸动作在每一次短促的振幅终了时,迅速发生逆转,因此产生了振动。而手与前臂在作上述振荡运动时,上肢的按压力量保持稳定,则为平直型振法;如果同时伴有规则的节律性的按压动作,则为起伏型振法。

3.全身协调性运动

⑴呼吸的配合与支持:技术动作纯熟的术者,临诊时可按规范的动作结构,使手连续地振荡半小时乃至1~2个小时而不感疲劳。当然,这与技能训练的水平有关,而其中培养合理的呼吸方法,以配合与支持手的持久操作,也是十分重要的一环。在进行振法的全过程中,笔者的经验是:要采用自然腹式呼吸法,整个呼吸要深、长、细、匀,呼略长于吸,并用意念使气沉丹田,而运气于丹田与手掌(指)之间。因为,采用此种呼吸法时,副交感神经的优势相对增强,术者全身心率减慢、血管扩张、血压下降、胃肠蠕动功能增强,有利于振法时动作手肌肉的营养与血液供应、肌肉放松以及获得内脏活动的支持,故能使动作持久进行。反之,如果采用提气、屏息、憋气等错误的呼吸动作,则会使肌肉僵硬,容易疲劳而使动作不能持久,久之还会产生胸闷、胸痛、头晕等伤气、气逆诸种自伤现象。

⑵全身的协调性动作:在前臂振动时,术者的上身及术手的肩、肘、腕关节,可根据自身的感觉,配合呼吸与意念,作主动的幅度较小的前后、左右或上下的调整动作。因为,特别是在较长时间进行振法操作时,维持上肢各关节静力性固定体位的支持肌肉,会产生疲劳、酸痛与僵硬感而影响前臂与手的振动动作。而上述的全身动作,可使各支持肌肉交替工作与休息,以保证手法动作的协调进行。

二.振法的动态力波形曲线图分析

自1982年以来,我们利用TDL—I型推拿手法动态力测定器、应变仪、示波器与光线记录仪组成的“推拿手法力学信息测录系统”,对各地推拿工作所做的振法动作,进行了广泛的测试,记录了大量的“振法动态力波形曲线图”(下称“振法图”)。现分析如下:

手法的动态力波形曲线图,是由手法的特定动作在受术者体表作用的结果。它不但可以提示被测手法的特定型式的运动力学参数,即动力型式,而且可以帮助我们了解产生这种动力型式的手法动作结构。所以,是手法力学特征客观定量化的重要依据。从目前测录到的振法图来看,其典型的动力型式,主要有平直型振法动态力波形曲线图(图1——略)与起伏型振法动态力波形曲线图(图2——略)所表示的两种基本型式。

平直型振法图示:纵横向曲线与基线重合,垂向曲线呈规则整齐的锯齿波。从基线上升至一定高度后,与基线平行,其基强度(锯齿波谷点连线至基线的距离,所表示的力值强度)约为1公斤左右,锯齿波的峰值约为250克左右,周期为0.125秒,频率为8次/秒。

以上数据与图形特征说明,平直型振法时,前臂与手先有一个轻轻的压力加在施术部位,然后,以这个压力所达之位置为振动的基准(平衡)位置,发起手法的振动动作。在手法的过程中,术手不再主动加压,也不主动提起,只是在这种始终平稳的基本压力下,前臂的屈肌与伸肌交替地收缩与舒张,使手在每一次短促的屈向位移终了时,迅速地朝伸向逆转,然后,再一次次地重复这种来回往复的运动。因为,振法只是术手在上述平衡位置的两侧来回振荡,所以,平直型振法所产生的是一种连续的单一方向的振动。

起伏型振法图示:垂向曲线从基线升起后,呈现的是一组与基线平行的叠加有振荡锯齿波的正弦波,正弦波谷点的连线与基线的距离为基强度,其数值也在1公斤左右。正弦波谷点连线至峰顶的幅值约在1公斤,其它数据及纵横向曲线的特征与平直型同。说明起伏型振法在前臂与手振动动作时,术手还同时周期性地缓缓加压与抬起,抬起时手不完全离开治疗部位,只是回到振动起始的平衡位置。这种起伏动作,往往配合受术者的呼吸进行,呼气时下落,吸气时抬起,故起伏周期约在 3~4秒之间。

另外,上述两种动力型式的振法所产生的振动力都是单一方向的振动力。这一点似乎可以作为以下事实的佐证:即振法动作决不是手与前臂用强力“硬屏”出来的,因为如果是“硬屏”而致整个上肢的伸、屈肌群同时持续与强力地收缩所产生的“痉挛样”的振颤,则可能会出现多方向的“乱”振动。再是,据实验资料与运动生理学材料可知,手(腕)的振动频率因人而异,主要取决于训练程度与振动环节——腕关节的生理功能。而腕关节的高速动作的最大速率为10~11秒/次。故从理论上讲,振法动作的最大振荡频率在11次/秒以内。我们的实验资料,基本与此符合。

三.振法的动作肌电图分析

为了进一步弄清振法的动作原理,我们设计了同步记录振法动态力波形曲线图与动作肌电图的实验方法,初步揭示了振法动作的主动肌、对抗肌、协同肌与固定肌等有关振法动作的生物学基础。

实验方法是:应用日本产光电EME3102二导程肌电仪,先将圆盘式表面电极分别固定在术者操作手上肢可能参与动作的各组肌肉表面,然后令其在TDL—I型推拿手法动态力测定器上做振法操作,并通过肌电图仪与手法力学信息测录系统,同步记录其动作肌电图与手法三维动态力波形曲线图。结果见图3(略)所示分析如下:

从图3.2所提供的资料说明振法时:①肱三头肌、肱二头肌与岗上肌是放松的,基本不参与动作。②三角肌三部分纤维均有轻度持续放电现象,其中以中、后部纤维的电活动稍明显,并有节律性的电压增高趋势。提示振法时三角肌的主要功能是将肩关节固定在外展与前伸约30°的伸展位,并在动作时,使上臂与前臂随着腕关节的振动节律而小幅度地上下起落。其意义是:一方面可将上臂与前臂在整个动作过程中都“悬吊”在最佳的动作位置;一方面则配合腕关节的动作,使加在施术部位上的压力不致于过“死”,以便术手获得振动运动的自由空间。如果没有三角肌在肩带部分的这个支架作用,肩关节就会放松下沉,则整个上肢的重力就会全部“死压”在施术部位上,而限制振法动作的进行。可见三角肌在振法动作中起到的是协同肌与固定肌的作用。③有意义的是:前臂屈腕肌群与伸腕肌群,在规范化的振法时,其动作肌电图表现为二肌节律性交替发放的群放电位,其发放的周期、频率与同步记录到的振动图(图3.1——略)中的振动周期与频率参数相同。这为我们揭示了以下事实:从整体来看,正是由于屈腕肌群与伸腕肌群的交互兴奋与抑制的过程,才完成了振动动作的一个完整周期。而振法动作的第一阶段——振动的加力阶段的主动肌,即振法对人体形成振动力刺激的主力肌则是前臂的屈腕肌群,它的对抗肌是前臂的伸腕肌群;振法的第二阶段动作,实际上是由伸腕肌群为主动肌来完成的。但是因为屈肌动作是主要加力的动作部分,在整个动作中占支配地位,所以在分析时,将屈腕肌群作为整个振法动作的主动肌,而伸腕肌则起重要协调作用的对抗肌。

四.讨论与小结

1.从本文介绍的实验结果与分析,我们认为规范的振法动作结构,可以概括地意义为:振法,是在全身高度协调性动作的支持与配合下,所进行的一种由前臂屈腕肌群与伸腕肌群快速交替兴奋与抑制所形成的振荡动作。

2.由于采用这种动作方式,能使参与动作的对抗肌之间,在节律性收缩与舒张的过程中,随时保证良好的血液循环与营养供应以带走代谢产物,并能轮流地得到休息,以及时恢复疲劳,从而提高肌肉的运动能力。这就是有经验的推拿医生,为什么能使振法动作持久连续进行的技术诀窍与生物学原理。而在强制用力时,即由“硬屏”出来的振法动作时所记录到的肌电图(图4——略),说明此时前臂的伸、屈肌群都处在一种痉挛样的持续收缩状态。因此,不但耗能、费力,而且整个前臂肌肉、神经不能及时获得所需要的血运与营养,不能及时得到休息,所以肌肉容易疲劳,动作也不能持久。

3.振法动作的技巧要求高、难度大,必须经过长期的学习与训练,才能在临诊时运用自如,得心应手。这是因为术者在经过学习后,在锥体外系统逐渐建立与与形成“运动定型”的结果。此时,术者只是在动作的发起阶段,用大脑随意性的意念活动来控制与发起振法动作。但是,只要动作一旦开始,则动作的速度、力量、幅度、方向和结束等精细调节的过程,就会通过建立在锥体外系统中的神经→肌肉传导通路“自动化”完成。所以一个熟练的操作者,在临床施术时,并不需要每时每刻都在有意识地去“想”每个动作阶段的细节如何来完成,而是可将更多的注意力,即有意识活动放在观察病人反应与如何及时作出对策等随机问题的处理上。这说明进行正确的手法训练的重要性。因为只有建立在规范动作结构上的技能训练,才能形成正确的“运动定型”,而要做到这一点则首先要对传统手法的动作方式有正确的认识与分析。本文运用实验研究的方法,对正确理解振法动作结构提供了科学依据,并对教学中制定合理的振法技能训练方案,监测、评价手法训练成绩,在训练中及时指出错误动作原因及改正方法等有广泛的实用价值。

(本文原刊于《山东中医学院学报》,一九八九年第三期。作者:王国才、邹勋)

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