人体动作模式和运动链的理念在运动损伤防护和康复中的应用

刘 展

人体动作模式和运动链的理念在运动损伤防护和康复中的应用

刘 展

人体运动系统全面而精准的功能基于复杂和完善的自身结构。文章采用文献综述法介绍了人体动作模式的特点，以及人体运动链的概念、结构、分类、功能，同时举例说明了运动链理念在运动损伤防护和康复中的应用。本文提出人体动作模式和运动链是运动者实施其自我调控功能，完成各种动作和运动技能，发挥运动技术水平和风格的重要结构保障。动作模式是动作和运动技能学习和发展的基石，也是人体运动链系的正常结构和功能的结果。正确理解人体动作模式和运动链的概念，通过有效的动作模式与运动链功能的筛查以及运动能力的检测，寻找出合理的预防性和矫正性训练方法，可以有效地识别和降低运动损伤发生的风险，提升运动损伤的防护和康复的效果。

人体动作模式；运动链；运动损伤；康复

人体是一个复杂和精密的机器，共有206块骨、640块肌肉和360个关节。这些骨头、肌肉和关节由结缔组织有机地组合在一起，形成了一个庞大而高效率的运动结构和功能体系，在神经系统的支配和控制下，让身体进行运动。然而，在进行身体运动中由于种种原因会出现伤病现象。与运动有关的损伤不可完全避免，而且一旦损伤发生又会对人体的组织和系统带来伤害和障碍，从而影响到运动损伤者的生活、工作和运动表现。因此，研究运动损伤的发生机制、寻找造成运动损伤的原因、识别运动损伤的风险和预防运动损伤的发生是每个运动损伤防护和康复工作人员的职业追求，也是广大体育运动工作者和爱好者所关心的问题。本作者试图通过介绍人体动作模式和运动链的理念，并以科研实据和临床实例来开启业内人士寻求运动损伤防护和康复有效方法的新思路。

1　人体的动作、动作模式和运动特征

与其它陆地哺乳动物相比，人类的身体运动更具有复杂性、多样性和多变性。人体的直立体姿使其运动系统的结构和功能发生了适应性的变化。这些适应性变化体现在人体自身所具有的动作、动作模式和动作特征上。

1.1人体的动作与分类

动作是指改变肢体或身体位置的行为。这种行为涉及到中枢神经系统、骨骼肌肉、筋膜和关节等的协调活动。人类的动作一般分为有意（goal directed）、反应（reactive）和反射（reflexive）3类。有意的动作也称为标向性动作，需要人们有意识地控制动作、预先制定计划和进行预备活动（信息前馈）。［1］这种动作依赖于学习和练习来达到有效完成动作的结果。反应动作也被视为诱发性动作，它涉及到自主和非自主（反射）的动作，需要较低的有意识控制水平。主要依赖于诱发反应、自我组织和自我调节（信息反馈）以及肌肉记忆来产生动作。［1］大量而科学的练习能够帮助身体改善诱发反应和提高自我组织以及动作完成的速度和效率。反射动作主要涉及到非自主的动作，需要无意识的自我组织、自我控制和自我调节机制的参与，主要依赖以遗传和信息反馈为基础的神经肌肉活动来完成。［1］

1.2人体的基本动作模式和动作特征

动作模式是指人体具有一系列相同的空间、时间、形状和方向等成分的解剖动作组合。严格来讲，动作模式是建立在人体的3个运动轴和面的基础之上，按照一定的时间、空间和顺序所进行的一系列协调组合的动作。而那些让人体重心进行前后、横向、上下移动的简单而协调的上、下身体动作模式被视为人体基本动作模式。虽然多数学者都认为动作模式是可以量化的，但针对如何划分和确定人类究竟有多少个基本动作模式的问题，答案却很不一致。Broer（1960）［2］和Wickstrom（1983）［3］认为基本动作模式是基于人类动作的类别划分的，例如走、跑、投、跳、踢、接、传等 （Knudson，2013）。这种按动作目的和运动形式来划分动作模式显然没有把动作模式和动作技能区分以开来描述人体复杂多样的动作技能。库克（Cook，2010）［4］和鲍伊尔（Boyle，2010）［5］等学者认为人类动作技能表现是基于他们自身所具有的原始（primitive or primal movement patterns）动作模式，包括蹲起、弓箭步、步态、提拉等。这些原始动作模式就是人体的基本动作模式。它们是人们从出生到老年，在日常生活中都需要使用的动作技能和生活技能的基础，也是功能动作筛查（Cook，2010）［4］和功能力量训练（Boyle，2010）［5］理论的根基。本作者认同库克和鲍伊尔等学者的观点，并依据现有的文献信息和对大量动作的分析结果，把人体基本动作模式归为以下10种（表1）：

表1　人体基本动作模式Table 1 Fundamental movement patterns

以上10种基本动作模式是人们学习和发展基本动作技能的基石，也是完成运动或职业技能表现的根基（图1）。这些基本动作模式需要一个人在一生中不断地去学习、改变和完善才能形成和掌握多种多样的动作或职业技能。

图1　人类动作模式和技能层次结构Graph 1 Hierarchy of Human Movement Patterns and Skills

人体动作可以分为：单腿和双腿支撑负重和蹬伸用力，如走、跑、蹦、跨等；上下肢和身体左右两侧对称性动作，如游泳、骑自行车等；上下肢和身体左右两侧不对称性的动作，如投铅球、脚踢球等；可同时进行的对称和非对称性身体动作（上下肢和左右两侧），如篮球运球上篮，网球跑动中正手击球等。

人体动作和动作模式的完成需要有很完善的自我组织、控制和调节的功能。同时还需要与身体的运动能力包括力量、速度、耐力、平衡、协调等有机地结合在一起，从而形成动作技能并应用到专门的体育运动中去，进而发展成为运动技能。运动技能与个人的身体和心理的机能和功能结合在一起就形成了具有个人特色的技术和运动表现风格。

2　人体运动链的概念、结构和分类

保证人体完成多种动作和进行复杂而多变运动的重要结构是运动链（Human Movement Chain）。了解运动链的概念和机制有助于增强运动训练或健身的科学性，提升运动者的运动表现，减少和预防常见的与运动有关的损伤，还有助于合理安排运动损伤后的体疗和功能恢复训练的内容和方法。

经历了百余年的演变，1955年Steindler把运动链定义为一个依次排列的关节所组合成的复杂运动单元。近年来，多数学者认为人体是由许多能够独立运动的关节及其连接组织所构成的完整链系。每个独立运动的关节被视为人体链的一个链接。运动链的概念是用来描述人体在运动中身体不同节段和关节是如何连在一起，并通过神经系统的支配，肌肉的收缩产生动作。

2.1人体运动链的结构组成

人体运动链是由骨骼、关节、肌肉、筋膜、韧带、肌腱和神经所组成的完整链系。人体运动链为人体进行复杂、多样和多变的肢体运动和实施身体自我功能奠定了基础。

2.2人体运动链的分类

对运动链的分类至今仍有一定的争议。有些专家学者认为运动链应从关节和链接的结构以及运动的结果方面来划分，而不考虑产生力的原因和机制，使用动态链（Kinematic Chains）来描述身体的运动链系统。但也有些学者和临床康复者更倾向于从运动链的动能、力的产生原因和机制方面来划分运动链的种类。这些学者和专业人员更倾向使用动力链（Kinetic Chains）来表达身体运动链体系及其功能。早在1995年，亚瑟·斯坦德勒博士就把运动链分为开放和闭索两种动力链。［6］至今，多数运动链的研究都集中在动力链的练习方法在运动运动损伤防护和康复中的应用。然而，人体的运动是基于神经、肌肉和关节这三个重要运动系统结构的功能的。只按照关节和链接结构的功能来划分人体复杂的运动链系统是远远不够全面的。

根据捷克斯洛伐克临床医学家杨达博士（Dr. Janda）的理论 （Page，Frank，＆Lardner，2010）［7］，人体具有固有的稳定性结构并且能够重新排列和调整自身来回应负荷变化的功能。人体稳定性的结构包括静力稳定性结构（骨骼、韧带、肌腱等）和动力稳定性结构（肌肉）。从整体来看，任何关节或肌肉的功能也反映了其他关节或肌肉的功能和质量。杨达博士提出人体有3种负责因身体某个部位发生变化而产生适应性变化的链系：关节链、肌肉链和神经链。虽然杨达（Janda）博士是从临床检测和治疗肌肉失衡所造成的疼痛症的角度提出的这3种与身体运动有关的链系，但这种分类为我们能更清晰地分析和理解人体复杂的运动链结构和功能提供了参考并指明了今后研究的方向。

2.2.1关节链（Articular Chain）

关节链主要是指身体不同肢节由关节所连接而形成的链。关节链主要取决于关节和链接部分的结构和功能。因此，关节链又可分为：

（1）体姿链（Postural Chain）。

身体在直立时，一个关节相对于另一个关节的位置就形成了一个完整的体姿链（图2）。体姿链是由结构性体姿链和功能性体姿链所组成。结构性体姿链是指骨骼结构的定位会影响相邻的结构。功能性体姿链指导致病理和功能障碍的骨骼结构的姿势位置（图3）。

图2　体姿链Graph 2 Postural chain

图3　正确和不正确的体姿Graph 3 Correct and incorrect postures

麦克.鲍伊尔（Boyle，2010）［5］和格瑞·库克等专家学者（Cook et al.，2010）［4］根据人体的结构性和功能性体姿链特点，分别提出了通过逐个关节分析方法来筛查关节和肌肉的功能障碍。随后库克等学者［4］就把此方法发展到功能筛查系统（FMS）。该筛查系统是基于人体结构决定人体功能的理念。按照逐个关节分析方法的理论，人体的关节可分为稳定和灵活两种不同功能的关节。其中脚掌、膝、腰、肩胛肘和掌关节属于稳定性关节。而脚趾、踝、髋、胸、颈、肩、腕和指关节属于灵活关节。由于颈椎关节的结构合和功能的特殊性，一般被视为是有控制的灵活性关节。

（2）动力链（Kinetic Chain）。

动力链是指在产生特定的身体动作或体姿时，负责产生力和传递能量的关节链。根据亚瑟·斯坦德勒博士的观点（Steindler，1955）［6］，动力链可分为开放和闭锁动力链两种。开放动力链是以产生剪切力和身体或肢体移动速度为主的链。肌肉通过向心收缩方式来产生向心或加速动作。而闭锁动力链则是以产生压缩力和稳定关节为主的链。肌肉主要通过离心收缩方式来产生离心或减速动作。人体在进行支撑体重的活动时所产生的剪切力是为了获得线性速度而压缩力是为了稳定关节（图4）。

图4　关节的作用力和其功能Graph 4 Reactive Force of Joints and Its Function

人体开放动力链的特点表现在肢体远端（如手或脚等）不与地面或固定物面相接触，不支撑体重。这种动力链用以追求身体或肢体的灵活性、加大移动速度或产生爆发力。例如排球或网球上臂发球，再如投掷标枪或铁饼等。相比之下，人体闭锁动力链的特点则体现在肢体远端（手或脚等）与地面或固定物面接触以便支撑体重。这种动力链有助于增强关节和肢体稳定性，提高身体平衡。分析人体的结构和运动方式不难看出，人体下肢运动多以闭链（肢体的末端是固定的）形式为主，以支撑体重，保持关节稳定为主要目的（见图5）。而人体的上肢运动多以开链（肢体的末端是非固定的）形式为主，以加大关节运动速度或克服阻力或重量为主要目的。

图5　人体闭锁动力链练习方法Graph 5 Closed kinetic chain exercise

大多数临床运动损伤护理人员和康复师在运动损伤护理和康复的早期阶段都偏重于使用闭锁动力链练习方法（Harter，1996；McMullen＆Uhl，2000；Voigh＆Cook，1996）［8-10］。这主要是因为闭锁动力链动作练习所产生的压力对受伤组织的愈合的负面影响较小。另外，闭锁动力链的动作多是支撑体重为主的，所以它的功能性更强（见图6）。

由此可见，与开放动力链相对比，闭锁动力链的功能性更强。这主要因为大多数的日常身体活动和体育运动都是闭锁动力链类型的。所以，运动损伤的预防和康复应该强调动作专门性和功能性。目前流行的功能动作和力量训练的核心都是根据人体活动和运动项目的特点，合理搭配闭锁和开放动力链的动作练习方法，并按照运动轴线不是孤立在一个关节上的概念，增加多关节和全身动作练习内容，而且练习动作要求肌肉在参与一个关节远端和近端的活动时，按照肌肉的离心、等长和向心收缩的规律进行综合练习。

图6　闭锁动力链膝关节康复练习Graph 6 Closed Kinetic Chain Exercise for Knee Rehabilitation

2.2.2肌肉链（Muscle Chain）

肌肉链的主要功能在于连接和保护骨关节并储存、释放、传递能量和力。肌肉链主要包括以下几种链：

（1）协同肌链（Synergistic Muscles）。

协同肌是指一组共同完成同一身体运动或动作的肌肉群。例如，肱二头肌主要负责弯屈前臂。位于前臂的肱桡肌和位于上臂肱二头肌深处的肱肌都是协同肌，主要功能在于协助肱二头肌完成前臂弯屈运动或动作。协同肌可辅助主动肌进行同一组的关节运动，也可参与两个以上的可移动关节的运动。

（2）肌肉吊索链（Muscle Slings）。

肌肉吊索是指由大肌肉群和它们的结缔连接组织所形成的完成日常功能动作的运动链系。根据Myers（2014）［10］的论述，肌肉吊索链对产生功能动作、提供身体和关节的稳定性以及保护内部维持体姿和关节稳定的肌肉起到重要的作用。肌肉吊索的生理成分包括筋膜、肌肉、肌腱、韧带、骨骼／骨膜。这些成分有机的连接形成了吊索。肌肉吊索因合理的筋膜或机械作用力牵拉而得以激活。肌肉吊索的主要目的在于：第一，传递作用力和能量，第二，储存弹性能量，第三，在没有挤压关节的情况下，通过增大张力来加强关节的稳定性。

肌肉吊索可分为前斜位吊索、后斜位吊索、后纵吊索、前后躯干吊索。

前斜吊索包括胸肌，内外腹斜肌和腹横肌。当这组肌肉群收缩时，就像腹部粘合剂，压缩整个骨盆带，尤其是骨盆前部，确保耻骨联合并提供稳定性。

后斜吊索包括背阔肌、身体对侧臀大肌和股二头肌。该吊索通过背阔肌和对侧臀大肌的同步收缩来提供核心稳定性。他们还对骶结节韧带产生作用从而压缩骶髂关节。

后纵吊索（Posterior Longitudinal Sling）由竖脊肌、骶骶结节韧带、多裂肌、股二头肌、腓长肌、胫前肌等组成。深部多裂肌收缩使骶骨向前旋转，从而增加周边的骶髂关节韧带的张力，并锁定骶髂关节，从而增加其稳定性。另外，这组肌肉群的同步收缩，还可增加胸腰筋膜的张力，从而产生一个“向上泵送”现象。这反过来又增加了骶髂关节的压缩，使其保持稳定。当脚落地或支撑体重时，通过胸筋膜和竖脊肌来传输骨盆上方的动能，同时使用股二头肌、骨盆来连接与下肢之间的作用力和能量传递。

前后躯干吊索主要分布在体前和体后躯干部位。前后躯干吊索肌肉群的激活能够增强身体躯干部位的稳定性，从而对稳定身体的其它关节、保持身体的平衡和维持正常的体姿起到积极的作用（Page et al.，2010）。前后躯干吊索在体育活动中尤其重要，例如网球、足球、曲棍球项目要求运动者进行减缓、急停、切入、变向和再重新加速，通过这些吊带可以使人体在进行不同和多变的身体运动中保持合理而稳定的上身姿势。

由此可见，肌肉吊索可以帮助人体把单独的肌肉有机地整合到一起，更好地发挥其应用的功能。这也从另一个角度证明了为什么使用固定机械器材进行健身或增大力量的效果不佳。因为我们的身体不是为坐立或躺卧使用机械器材而设计的。我们身体的设计在于进行所有方向和不同的速度或节律的运动。这就是为什么我们需要进行综合和功能性动作的练习以按照身体的结构设计和功能动作方式来增强肌肉的力量和关节功能。例如，把单腿固定在绳索缆上，不对称的下蹲，前后分腿下蹲和横向弓箭步下蹲练习。

（3）肌筋膜链（Myofascial Chain）。

筋膜是指位于皮肤深层或渗透注入肌肉和身体各个器官的纤维组织，主要是胶原蛋白。这些胶原纤维由位于筋膜内的成纤维细胞产生，位于皮下来附着、稳定、封闭和分隔肌肉和其他内部器官。筋膜按层次分为浅筋膜、深筋膜和内脏或壁层筋膜。虽然筋膜很久以前就被发现，它却是人体最缺乏研究和被误解的系统。

筋膜是身体中最重要的系统之一，从头部到脚趾之间都有筋膜。筋膜还有神经和血液以独特的方式将其连接到神经和血液系统，并且连接肌肉参与收缩并作出反应。在所确定的筋膜里，结构筋膜和跨结构筋膜是与关节链联系最紧密的。结构筋膜是较厚而排列密集、贯穿在整个身体的筋膜。根据汤姆·迈尔斯（Myers，2014）的解剖列车，结构筋膜有清晰的线条，从脚趾到眉骨，从内到外，并在某些情况下通过主体螺旋。结构筋膜纤维能够收缩，放松和舒展，具有像肌肉那样的能力。这些线条交叉于身体像高速公路和立交桥。跨结构筋膜是身体中的网状筋膜，它们是与肌肉相交织的筋膜，放松时与肌纤维一起被拉长。跨结构筋膜还渗透并包围器官、软骨、血管，神经等身体的每一个系统。筋膜类似于蜘蛛网或毛衣的外观。密集编织，覆盖和互穿，每一块肌肉、骨骼、神经、动脉、静脉和所有的内脏器官包括心脏、肺、脑和脊髓。

肌筋膜在我们的身体上发挥着重要的支持和运动功能。在正常健康的情况下，肌筋膜处于放松状态，具有伸展的能力。但当一个人经受运动创伤、有疤痕或有炎症，肌筋膜会失去其柔韧性，会变紧和出现局限性，成为身体其他部分紧张的来源。创伤或习惯性不良姿势以及重复性压力会对人体产生累积效应。这些变化导致我们身体的筋膜系统受到创伤并影响其舒适性和功能。肌筋膜受到限制则会对身体产生过大的压力而导致各类疼痛或运动限制的症状。同时还会影响到我们的灵活性和稳定性。它的正常功能是我们承受压力和进行日常活动能力的决定性因素之一。

图7　人体肌筋膜线Graph 7 Human Myofascial Lines

人体的几个主要肌筋膜包括腹部筋膜、胸腰筋膜、螺旋线筋膜。

根据Myers（2014）的论述，人体肌筋膜按照以下的线路进行分布，并对人体运动产生重要的影响和作用（图7）。

（1）螺旋线；（2）手臂线；（3）体前表层线；（4）体前深层线；（5）体侧线；（6）背部表层线。

2.2.3神经链（Neural Chain）

神经链是人体3种运动链中的一种，它主要体现在感觉运动系统和神经发育的运动模式里。［7］感觉运动系统通过神经的传入和传出系统形成链接。在运动控制中，人体所具有的前馈和反馈机制为神经肌肉活动提供了链锁反应。这种链锁反应通过肌肉链从整体和局部稳定关节，并产生肢体运动。简单地说，这些感觉运动链受到感知信息传入的影响，由中枢神经系统来控制，并通过运动信息的传出而实现其功能。可见，神经系统把肌肉群连接在一起来行使它们的维持体姿和产生肢体运动的功能。杨达博士（Page et al.，2010）把神经链划分为以下几种：

（1）保护性反射链（Protective Reflex Chain）。

保护性反射链可使身体产生节律性位移运动。例如，中央动作模式发动器（中脑）和脊髓可激活和支配主动和被动肌肉交替收缩，协调单边和双边肢体的交替动作，从而产生走步或跑动动作。另外，保护性反射链还可以通过肌肉产生无意识收缩而保护身体免受伤害。例如当手触摸到灼热的物体时，手就会立刻缩回。当手掌触摸或肌腱感受器受到刺激，手指还会产生无意识控制的抓握反应即握捏反射。其它的保护性反射链还包括通过感受器来自动控制气道和呼吸肌的收缩来调节呼吸的深度、频率和音量等的呼吸保护性反射、牵张反射、前庭反射等。

（2）感知运动链（Sensorimotor Chain）。

人体运动的产生在很大程度上是由感知系统和运动系统的协作所完成的。根据杨达博士的理论［7］，感觉运动链包括反射性稳定链和感觉适应链：

a）反射性稳定链（Reflexive Stability Chain）。

反射性稳定是一个功能性神经链反应的例子。反射性稳定是在下意识的情况下发生的。肌肉不由自主地收缩为身体的整体或局部提供稳定。例如，在直立时如果身体重心发生前移，后背部肌肉将被自动激活产生收缩以维持正常体姿。相反，如果直立时重心后移，体前的腹肌将被激活而收缩。再如当右侧手臂外展时，身体左侧竖脊肌激活产生收缩来保持体姿。

人体最重要的反射性稳定链是骨盆链，它由腹横肌、多裂肌、膈肌和盆底肌所组成。这4块肌肉同步激活能保持躯干的稳定和力的传递。骨盆链是身体其余部分稳定的基石。著名的临床按摩康复学家Waslaski（2011）［11］建议实施盆腔稳定应该是缓解疼痛模式疗程的前奏。骨盆的松软和虚弱与腰背痛、腹股沟拉伤、髂胫束综合征、膝前疼痛、前十字交叉韧带撕裂和踝关节扭伤都有关联（Page et al.，2010）［7］。杨达博士（Dr.Janda）是第一个观察到患有慢性腰背疼痛的病人腹横肌出现延迟点火的现象（Page et al.，2010）。［7］患踝关节功能不稳定的病人往往通过引入臀部策略来改变自己的姿势稳定性，然而踝关节稳定的人则倾向于采用脚踝策略。类似病症也显示在患有肩袖肌挤压的游泳运动员的斜方肌中部和下部以及稳定肩胛骨的前锯肌出现延迟激活的现象。

b）感觉运动适应链 （Sensorimotor Adaption Chain）。

杨达（Janda）确定了4种类型的感觉运动适应链：水平（解剖结构）适应、垂直（神经功能）、对侧（神经功能）和交叉（神经功能）适应链 （Page et al.，2010）。［7］

横向（解剖结构）适应：该感知运动链是指一个关节影响另一关节段。在一个关节功能受损时，其它关节和肌肉会发生结构上的适应。最常见于脊柱，其中腰痛往往导致颈椎疼痛综合征。肌肉失衡也顺应解剖结构适应的原理。实际上建立了近端到远端或远端到近端预测的运动链反应模式。远端到近端运动链反应模式最常见于踝关节扭伤，研究人员已经发现臀部肌肉松软和激活方面的变化。

垂直（神经功能）适应：该感知运动链是发生在周围神经系统和中枢神经系统之间。其中，感觉运动系统中的某个部分出现障碍将会削弱整个系统的功能。脊髓影响大脑，大脑也可以影响脊髓的功能。神经功能适应可从周围神经系统到中枢神经系统或从中枢神经系统到周围神经系统的方向发生。还可以观察到在动作指令程序方面产生变化从而导致异常的运动模式。一个很好的例子就是一个具有功能性踝关节不稳定的人在行走时步态会表现出异常运动特征。这种类型的动作代偿被称为动作控制程序的“前馈”变化。

对侧（神经功能）适应：该感知运动链是指身体一侧关节运动会影响到身体另一侧的关节运动。这种感知链使得身体两侧产生同步运动或交替运动，以保证结构和功能上平衡对称。由于多数运动项目要求运动参与者偏重使用身体一侧，这样就造成身体一侧出现过度使用现象，从而出现身体对侧进行一定的动作代偿，如打高尔夫球、足球的射门、篮球单腿起跳上篮等。这种对侧适应可导致身体两侧出现肌肉失衡和不对称，从而影响到正常的神经肌肉控制功能，造成功能动作障，甚至关节肌肉出现疼痛现象。从另一个角度来看，对侧适应这种感知运动链使它能保证身体左右两侧产生迁移作用。大量的研究表明（Liu＆Wrisberg，2005），当一个人在使用右手进行学习和掌握一种动作技能时（例如篮球运球），右手运动的神经肌肉效应会在一定程度上迁移到没有参与运球练习的左手上。这种身体对侧学习迁移现象还表现在身体的下肢。

交叉（神经功能）适应感知运动链是指上肢一侧运动影响到身体交叉侧下肢的运动。这种神经链为人体进行由下而上或由上而下的斜向运动奠定了基础。人体的功能动作之一就是身体的斜向运动，例如斜向提拉、摔打、按压、网球的发球和正反手击球等。在临床上，交叉适应也表现在一个左脚疼痛的人，他或她的右肩和手臂会出现相应的动作代偿，以保持身体的相应平衡。交叉适应也为人体的上下肢在学习动作技能时所产生的交叉迁移效果提供了神经肌肉控制的机制和作用。

3　人体运动链的功能

3.1运动链与奇异的人体自我功能

人体运动链的功能主要体现在身体能量和力的传递，是人体实施一些重要自我功能的基石。本作者在总结大量人体运动的研究结果和多年临床实践的观察基础上提出以下人体自我功能调控的观点［7］，人体机能作为一个整体生物单位，身体的结构和功能是相互关联的，并具有奇异而独特的自我功能（见图8）。人体运动链体现其结构的特点而运动链的反应则体现其功能特点。运动链为人类进行复杂、多样和多变的身体运动提供了结构上的保证，而这些自我功能则可以增强运动链反应的效果，从而使人体运动的效率更高。例如，自我感知的重要组成本体感知在关节链的任何一个链接向中枢神经系统传送不正确的感知信息，将会使中枢神经系统发出相应的不正确运动信号，这样就会导致该关节周围的肌肉激活和启用模式出现错误，关节运动也因此出现偏差，从而造成不良的体姿或不理想的运动表现。因此，一个科学的运动损伤预防和康复计划的实施应该是在最大程度地发挥和提升人体自我功能的基础上保质保量地完成运动损伤预防训练和康复实施的预定目标。

图8　人体的自我功能Graph 8 Self functioning

3.2人体运动链的反应-“波浪效应”

人体被视为能量的导管，从脚到头部和手部，然后再返回进行动能传递。换句话说，不仅人们通过自己的手、臂和肩，同时也可通过自己的脚和腿传送能量和力，甚至可以通过自己的腰臀部位进行传递。杨达博士（Page et al.，2010）提出在身体的一个部分受到异常压力时，身体的其他部位也产生异常的压力和张力。［7］这就是身体对自身内部环境的变化所产生的反应。由于人体运动链的每个部分既可以独立运动又与其它部分直接或间接相连和互动，因此发生在一个关节的运动可以导致相邻的关节也产生运动。在整个运动链系中，某个关节原发的运动可以产生向上、向下、向左或向右的身体运动，即运动链反应，这也被视为人体运动链的“波浪效应”。运动链反应的主要功能在于力和能量的传递，就像波浪一样向四周蔓延。这种“波浪效应”的结果是身体所产生的力和能量得以有效的传递（见图9）。传递方向可以是纵向、横向、对侧方向、斜向或上下交叉方向的。

图9　人体运动链反应Graph 9 Human Movement Chain Reaction

杨达博士（Page et al.，2010）用协同肌的有机配合来试图说明运动链的效应。［7］人体有两个重要的协同合作肌肉系统：屈肌和伸肌。当身体的屈和伸两个肌肉系统在运动的特定链同步激活时，每条链是由一系列协同动作组合成协调的运动模式。［7］这些运动模式为人类更复杂的动作奠定了运动程序的基础，并使人体借助运动链完成合理而协调的动作（图10）。上半部身体（颈和上肢）屈-伸肌肉的共同激活模式可用于捏，抓和伸拿。下半部身体（腰部和下肢）运动模式可用于卷曲、爬行和行走。人体的屈和伸两个肌肉系统的合理平衡表现在正常的步态和姿势上。上身和下身之间屈肌和伸肌系统的有机结合有助于产生互动性身体移动。具体来说，身体的对侧上部以及下部肌肉的同步激活使身体手臂和腿展现出协调互动的动作特征。在行走的摆腿阶段，左下肢进行屈肌活动（髋部弯曲），同时右上肢进行伸展动作模式（肩关节前屈）。而当右下肢进行站立支撑时（髋关节伸展，屈收运动模式），而左上肢进行肩部的伸展运动模式。这个动作模式在步态中屈肌和伸肌系统相互同步激活时表现的十分清楚。因此，理解运动链结构和运动链条之间的链锁反应可以帮助运动损伤防护师或康复师本人快速识别和预测功能性病变。链锁反应的概念强调的是，在临床上要寻找疼痛的根源而非疼痛的地方，在实际教学和训练中要从现象中找出原因。

图10　人体运动链的正常功能Graph 10 Normal Functions of Human Movement Chain

3.3人体运动链反应特点

人体运动链的链接部分是以关节为主的。关节的结构不同所产生和传递的链式反应也不同。正是因为如此，人体运动链反应使身体产生不同而又协调的运动。这充分体现在人体进行复杂、多变、对称性和不对称性动作交替方面。

本作者在经过多年的神经肌肉控制和动作技能发展的教学和实践以及大量的动作分析后认为，如果运动链体系的链接结构相同，所产生的运动链反应是等同运动效应。［12］如果链接的结构不同，则运动链系所产生的运动链反应是不等同运动效应。从人体的各关节结构来看，没有任何两个上下相邻的关节结构是相同的。但身体对侧的关节结构和功能则是相同的。这就为人体的对称和非对称运动奠定了基础。可见，链接结构的特点也就决定了其功能特点。因此，人体运动链的链接结构不同所产生的链接反应也会不同。

根据人体运动链体系的结构组成特点，运动链传递力和能量，产生不同等的局部动作，但整体上又产生协同的身体运动。正是因为这种链式结构的特点，人体可以进行对称性、非对称性以及可同时进行多种不同动作模式的运动。所以，要解决身体关节和肌肉功能障碍问题，需要从运动链接部分的结构和功能方面查寻，找出造成身体障碍的根源并实施治疗和康复，而非简单的处理功能障碍部位的症状。功能动作筛查系统 （FMS）是由库克和伯顿等学者在2010年研发的一种功能动作评估系统（Cook et al.，2010）。［4］其目的就是通过对7个动作的筛查和评估，试图找出运动者在动作模式上是否存在灵活和稳定性上的失衡（图11）。在一定程度上，这个评估工具可用来诊断和识别一个人的动作代偿和功能障碍。通过筛选一些动作模式来确认一个人的功能局限性和身体的不对称性。这个筛查系统正是基于人体运动链的理念，通过找出动作代偿和身体失衡现象来找出人体功能动作障碍。

图11　功能动作筛查Graph 11 Functional movement screening

4　运动链理念在运动损伤防护和康复中应用实例

人体神经、肌肉和关节3个链系产生障碍的结果就是人体内或身体运动时所出现的功能失调性动作模式。这3个链系的障碍会导致神经肌肉的代偿和适应性变化，例如肌肉失衡和体姿改变等，从而产生一系列相应的动作模式和身体功能的障碍，导致炎症和疼痛。

4.1依次性扭曲的动作模式和矫正

依次性扭曲动作模式指的是运动链的完整性因运动链的关节、肌肉和神经3个链系之一出现障碍而得到损害，从而使运动链的功能效率降低并出现神经肌肉的代偿、体姿改变和身体疼痛等现象（Clark，2001）。［13］例如，当一个人的左脚出现足弓塌陷或有比右脚更严重的扁平足时，也称下肢不对称或对侧不平衡，该患者的体姿链就会发生变化，突出表现在左侧的踝、膝关节内旋，造成左侧骨盆下降。为了维持身体的相对平衡，患者的脊柱向左侧弯曲，右肩部下沉（见图12）。该患者有膝关节和腰部疼痛症状。同样，一个左腿受伤的人，为了保护左腿的受伤部位，伤者的右腿就会承担更多的支撑体重的任务，出现右腿比左腿短的现象，也会自然地改变和调整体姿，造成骨盆向右倾斜，左肩下沉，随之患者的右边臀腰部出现疼痛。这些都是典型的依次性扭曲的动作模式症状。因此，关节链中体姿链的变化又会影响到肌肉和神经链的功能，从而导致整个运动链在结构和功能上产生相应的变化，也就是出现明显的代偿性动作和关节疼痛，并且影响该患者的身体运动功能。针对依次性扭曲的动作模式所带来的症状，运动康复人员需要找出薄弱或功能出现障碍的关节或链接（踝关节），对产生薄弱链的原因进行分析（扁平足或损伤），然后对薄弱或功能出现障碍的关节链接部分进行相应的肌肉力量、神经肌肉控制等矫正训练。由此可见，在运动链系里的任何一个链接薄弱都会影响到整个运动链系和运动系统的功能和效率。使用运动链的理念来找出造成身体功能障碍和疼痛的根源是运动康复人员帮助患者解决问题的关键。

图12　薄弱的链对整个运动链系和人体运动功能的影响Graph 12 Weak link of Chain Affecting the Whole Movement System and Its Functions

4.2体姿改变的模式和矫正

体姿改变的模式是指由于体姿偏离正常的位置而造成可预见的肌肉失衡动作模式和现象。体姿改变模式也是功能失调性动作模式的一种，除了会造成不良体姿以外，体姿改变模式还会导致身体出现慢性疼痛综合症。其中，一个典型由不良体姿所造成的慢性疼痛和功能障碍的例子就是颈肩疼痛症状。一个久坐少动、长久伏案工作或经常低头看东西的人，人体正常姿链的发生变化并会出现适应性神经肌肉活动代偿，使得颈肩部一些肌肉过度使用而产生僵硬，其他一些肌肉却因为使用不够而产生过度松软，随之出现相应的颈肩部位结构上的变化和功能上的障碍，其结果是就颈肩疼痛。同样的道理，如果一个健身者过于注重胸大肌和肩部上端的肌肉练习，也会造成肌肉失衡和颈肩疼痛症状。杨达博士（Page et al.2010）把这种因体姿链发生变化所引起的颈肩疼痛症状称为上交叉综合症（图13）。

图13　坐姿和上交叉综合症Graph 13 Sitting Posture and the Upper Cross Syndrome

患有上交叉综合症的人往往会出现头部前移，颈部后凸增加和肩部椭圆的体姿特点。另外，患者还会有颈、肩和头部疼痛，关节炎，肌肉痉挛、韧带变形、神经纤维拉长、椎间盘结构和功能衰减等的病理特征。患有上交叉综合症的人往往有胸肌和斜方肌上端紧而僵硬，但颈部深层的屈肌例如颈长肌和斜方肌的下端以及菱形肌却比较松软，形成了一个僵硬和松软的交叉现象。与上交叉综合症相对应的是下交叉综合症（图14）。［7］患有该症状的人往往会出现骨盆前倾、腰椎前凸增加、侧腰位移 、侧推旋转和膝关节过伸等体姿特征。并且伴有腰背疼痛、臀部疼痛、膝关节疼痛或踝关节疼痛等病理症状。下交叉综合症患者的屈髋肌肉（髂腰肌）和腰背肌比较僵硬，而腹肌和臀部肌肉（臀大肌）却比较松软，造成骨盆的正常姿势发生改变。下交叉综合症常常发生在过多进行抬腿奔跑或弯腰屈膝，而缺乏使用臀部和大腿后群肌肉运动员或健身者身上。

图14　下交叉综合症体姿Graph 14 The Posture of the Lower Cross Syndrome

上、下交叉综合症表明长期不正确的体姿会造成肌肉失衡，从而使肌肉激活和神经肌肉控制发生改变，还使运动模式或姿势控制发生变化，造成异常的适应或代偿动作，因此产生功能障碍、炎症、疼痛和受伤等后果。针对因肌肉失衡而造成的体姿扭曲模式例如上、下交叉综合症，运动康复人员需要了解，引起该部位疼痛的原因在于，体姿链的变化导致了肌肉出现失衡，引发神经肌肉控制紊乱和软组织出现炎症。解决由体姿变化而出现的颈肩或腰臀疼痛需要采取以矫正体姿和解决肌肉失衡为中心的治疗和康复，使用不同的手法或治疗方法来缓解和松弛僵硬的肌肉，同时还要通过抗阻练习来增强松软的肌肉，这样才能取得良好的康复效果。

4.3运动链功能力量评定：单腿下蹲测试

图15　单腿下蹲测试动作Graph 15 Single leg squat test

图16　单腿下蹲动作代偿Graph 16 Movement Compensation of the Single Leg Squat

单腿下蹲测试被运动损伤防护师和体能教练员经常用于检测单腿的股四头肌力量和双腿肌肉平衡对称，从而评估膝关节损伤的风险，进行相对应的训练来预防或减少膝关节在落地或减速急停时的所出现的前十字韧带撕裂损伤（见图15）。一个股四头肌力量薄弱的人，在进行单腿下蹲时会出现下蹲支撑腿膝关节内扣（内旋），骨盆倾斜和上身晃动等动作代偿和体姿调整等现象（见图16），这都是典型的运动链反应的结果。运动损伤防护和康复人员可根据单腿下蹲测试的结果来预判运动者膝关节尤其是前十字韧带受伤的风险，从而制定出增强股四头肌和臀中肌力量，并加强腿和脚正确落地支撑的动作强化练习。

4.4运动链功能训练-悬吊训练

悬吊训练的功能在于利用自身体重和闭锁动力链的作用，通过身体肢体两端或部位（例如脚和手）的稳定支撑来产生有效的整体闭锁动力链运动效应，以便增大身体中间部位（如肩、胸、腰和膝）等关节有控制的运动和肌肉离心，等长和向心收缩的力度，从而增强关节的稳定性和身体的平衡能力，尤其是对提高臀和腰部肌肉群的力量耐力和脊柱的稳定能力起着重要的作用（见图17）。

图17　悬吊训练Graph 17 Suspension Training

5　总结

人体运动系统全面而精准的功能基于复杂和完善的自身结构。人体动作模式和运动链是运动者实施其自我调控功能，完成各种动作和运动技能，发挥运动技术水平和风格的重要结构保障。人体动作模式是动作和运动技能学习和发展的基石，也是人体运动链系的正常结构和功能的结果。然而现代生活的久坐少动和长时间低头屈颈的体姿，或者长期进行单一的身体运动或者进行不对称运动，使得人体运动链的结构和功能发生了适应性变化（例如体姿变态和肌肉失衡），从而导致神经肌肉控制效率降低，动作模式发生扭曲并产生代偿性和反应性动作，进而增大了运动中身体损伤的几率和患慢性软组织疼痛症状的风险。正确的理解人体动作模式和运动链的概念，通过有效的动作模式与运动链功能的筛查以及运动能力的检测，寻找出合理的预防性和矫正性训练方法，可以有效地识别和降低运动损伤发生的风险，提升运动损伤的防护和康复的效果。

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The comprehensive and normal functions of human movement system are dependent upon the complex，complete，and normal body structures.In this paper，an attempt was made to introduce important concepts of human body movement patterns（FMP），and human movement chain（HMC）and its classifications as well as the applications of these concepts to sport injury prevention and rehabilitation.Based on a systematical review of previous studies，clinical evidences，and practical observations，the author of the paper proposes an evidencebased human self-function and regulation model for motor performance and sport rehabilitation.In addition，the author suggests that movement patterns（FMP）and movement chain are the fundamental structures and building blocks for a performer to carry out the amazing self-functions during motor skill performance.Fundamental movement patterns are also the cornerstone of motor and sport skill learning and development.Therefore，an in-depth understanding of the human movement patterns and human movement chain system will help teachers，coaches，and practitioners develop preventative and corrective methods for identification，recognition，and management of risk of injuries.Gaining such knowledge will also help them design and implement effective teaching，coaching，and clinical programs for skill development and injury prevention and rehabilitation.

（编辑 孙君志）

Application of Human Body Movement Patterns and Kinetic Chain in Sports Injury Prevention and Rehabilitation

LIU Zhan

movement patterns，movement chain，sport injury，rehabilitation

G804.62 Document code：A Article ID：1001-9154（2016）06-0001-11

G804.62

A

1001-9154（2016）06-0001-11

10.15942／j.jcsu.2016.06.00

刘展，博士，教授，博士生导师，国际华人体育与健康学会主席，研究方向：动作技能学习与神经肌肉控制，运动损伤防护和康复，少年儿童运动技能和能力发展。E-mail：jzliu52560＠yahoo.com。

美国春田大学健康、体育和休闲学院体育与健康教育系，马萨诸塞州春田市。Department of Sports and Health education，School of health，Physical education and recreation，Springfield College，Massachusetts，Springfield.

2016-10-05

2016-11-01