生物力學(xué)的定義精選(九篇)

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第1篇：生物力學(xué)的定義范文

論文關(guān)鍵詞:運(yùn)動(dòng)生物力學(xué);教學(xué);影響因素

論文摘要:本文根據(jù)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)科自身的特點(diǎn)以及該門學(xué)科在高校開展的情況，從不同專業(yè)學(xué)生特點(diǎn)出發(fā)，論述了影響高校運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)教學(xué)的因素。

前言運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)是一門交叉學(xué)科，自20世紀(jì)90年代開始，現(xiàn)代的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)開始朝著系統(tǒng)綜合和微型微觀兩個(gè)方向發(fā)展。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)又是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的科學(xué)。它是解剖學(xué)、生理學(xué)、力學(xué)的理論與體育運(yùn)動(dòng)實(shí)踐相互交叉、融合后產(chǎn)生的一門新的綜合性學(xué)科。作為高校開展的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)課程也在我國(guó)實(shí)行新課標(biāo)的大背景下也作出了很大的改革和創(chuàng)新，但是總的看來(lái)，高校運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在教學(xué)方面還是比較落后，我們不能盲目的追求別人的先進(jìn)教育，我們更應(yīng)該結(jié)合本國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀和我國(guó)高校學(xué)生特點(diǎn)，不斷改進(jìn)教學(xué)手段和方法，找到適合我國(guó)高校學(xué)生的教學(xué)體系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

1.在運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)教材的編制中需注意的問(wèn)題

隨著運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)科的發(fā)展，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)教材也在不斷的進(jìn)行改編，開設(shè)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的高校普遍使用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)通用教材，高校通用教材比較適合解決問(wèn)題式的學(xué)習(xí)，但缺少了學(xué)生提出問(wèn)題式的能力培養(yǎng)，其原因是缺少創(chuàng)新意識(shí)和方法論的導(dǎo)引。教材在一定程度上已成為影響學(xué)科發(fā)展的瓶頸，出版不同對(duì)象的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)書籍和著作應(yīng)不同，應(yīng)該倡導(dǎo)學(xué)術(shù)自由和流派爭(zhēng)鳴，鼓勵(lì)并支持編寫出版和翻譯出版不同風(fēng)格、不同流派的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)專著和教材，以滿足不同層次的教學(xué)和科研需求。

2.教師在基礎(chǔ)教學(xué)中應(yīng)該注意的問(wèn)題

從一定程度來(lái)說(shuō)，教師的教學(xué)水平直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，尤其是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)這門邏輯性和實(shí)驗(yàn)性都很強(qiáng)的學(xué)科，在加上各體育院校招收學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)不同，同一個(gè)院校學(xué)生不同專業(yè)文化知識(shí)有差異性，所以教師在選擇教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容上要不能按部就班的模仿其他院校，也不能以一種教學(xué)內(nèi)容一種教學(xué)方法針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生。影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果的除了教師的教學(xué)水平以外還有諸多因素，比如教師向?qū)W生傳授的課程思想等等。

2.1 教師在運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)教學(xué)內(nèi)容的選取上應(yīng)注意的問(wèn)題

由于我國(guó)體育院校辦學(xué)的根本任務(wù)不同，因此就導(dǎo)致了招生標(biāo)準(zhǔn)不同，學(xué)生的來(lái)源不同，因此特別是學(xué)生人學(xué)時(shí)的物理、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差異較大。體育院校專業(yè)多，各專業(yè)學(xué)生知識(shí)深淺程度不同，但是目前卻采用同一種教材進(jìn)行教學(xué)，雖然教師在教學(xué)過(guò)程中有適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，但教學(xué)過(guò)程基本是按照同一教學(xué)大綱的內(nèi)容和進(jìn)度進(jìn)行的。因此，教師在教學(xué)內(nèi)容的選取中要考慮到本學(xué)校學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，調(diào)整各專業(yè)內(nèi)容、進(jìn)度，并詳細(xì)了解本專業(yè)學(xué)生感興趣的章節(jié)。在者由于學(xué)生畢業(yè)后的教育對(duì)象主要是青少年，因此，對(duì)于有些專業(yè)的學(xué)生在教學(xué)中要適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充青少年方面的材料豐富教學(xué)內(nèi)容。

2.2教師在教學(xué)方法上應(yīng)注意的問(wèn)題

教師在運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的教學(xué)中應(yīng)以專業(yè)施教，進(jìn)行針對(duì)性的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，如“直觀法”、“導(dǎo)學(xué)法”、“答辯法”和“程序框圖法”等教法，徹底破除一本教材、一種教法的模式。所期望的目標(biāo)是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性，促使學(xué)生開動(dòng)腦筋想問(wèn)題，鍛煉學(xué)生的形象思維、抽象思維及邏輯推理以優(yōu)化教學(xué)效果。多方法解決難點(diǎn)和重點(diǎn)既應(yīng)講得準(zhǔn)確、恰當(dāng)、簡(jiǎn)明、科學(xué)性強(qiáng)，又應(yīng)講得生動(dòng)、形象、通俗易懂，從而使學(xué)生掌握嚴(yán)格的定義、公式及原理，又能用其分析問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的總目標(biāo)。

2.3 教師在教學(xué)中應(yīng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)思想

關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)思想，就是減輕學(xué)生學(xué)習(xí)該門學(xué)科的心理負(fù)擔(dān)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)的過(guò)程中不應(yīng)把運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)向?qū)W生夸大成難學(xué)難懂的學(xué)科，避免高年級(jí)學(xué)生向低年級(jí)學(xué)生講述該門學(xué)科難學(xué)的惡劣影響，造成學(xué)生從未接觸該門學(xué)科就抵觸的消極心理。要打消學(xué)生的畏懼心理。同時(shí)教師要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在工作、學(xué)習(xí)、生活等領(lǐng)域的重要作用，從而使學(xué)生對(duì)其產(chǎn)生濃厚的興趣，積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)并加強(qiáng)綜合性練習(xí)。要鼓勵(lì)學(xué)生開動(dòng)腦筋大膽質(zhì)疑，互相討論，互相補(bǔ)充，提示學(xué)生在這一過(guò)程中應(yīng)首先提出具體動(dòng)作，并對(duì)動(dòng)作進(jìn)行簡(jiǎn)要表述，然后闡述相關(guān)理論，再將理論聯(lián)系實(shí)際得出結(jié)論。

3.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)

所謂師資隊(duì)伍建設(shè)，系指通過(guò)脫產(chǎn)學(xué)習(xí)或在職進(jìn)修，集中培訓(xùn)或個(gè)人進(jìn)修等多種途徑、多種形式，拓寬、加深教師的專業(yè)知識(shí)，增強(qiáng)業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)，提高教書育人和科學(xué)研究水平，以適應(yīng)教育教學(xué)改革與建設(shè)的需要。只有搞好師資隊(duì)伍建設(shè)，才能為學(xué)校的各項(xiàng)改革與建設(shè)。

小結(jié):運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)是一門綜合性、應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科。我們想要在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)和教學(xué)條件下講授大量的、濃縮了的科學(xué)理論，并教會(huì)學(xué)生做到理論聯(lián)系實(shí)際不容易。如何以最優(yōu)的形式傳遞信息，還需在教材體系和教學(xué)內(nèi)容的改革方面作大量的探索。為了使運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)教學(xué)適應(yīng)當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展和教育發(fā)展的形勢(shì)，并趕上外域的發(fā)展水平，我們希望能夠關(guān)注現(xiàn)有教學(xué)中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題，建立一套適合中國(guó)國(guó)情的運(yùn)動(dòng)生物里學(xué)教學(xué)體系。

參考文獻(xiàn):

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第2篇：生物力學(xué)的定義范文

【關(guān)鍵詞】24式太極拳；傳統(tǒng)楊式太極拳；生物力學(xué)對(duì)比

A Biomechanical Comparative Study between 24-Posture and Traditional Yangs Style Tai Chi

HU Yan-bin1, HU Xiao-chen2, ZHANG Xiu-juan1, ZHANG Xiao-di1, YU Xiaoyan1

(1. Department of Physical Education, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100029;

2. Department of Physical Education, Beijing Language and Culture University, Beijing 100083)

【Abstract】 The research, employing research methods of biomechanics and advanced instrument (QUALISYS-MCU500 infrared radioactive testing system), makes a biomechanical analysis into the 24-posture Tai Chi movements of three excellent Tai Chi players. It also compares the morphological date of the typical motions of 24-posture Tai Chi and traditional Yangs Style Tai Chi. We hope to provide some experimental ground for the study of the similarities and differences between the two styles of Tai Chi in their forms and their value functions.

【Keywords】 24-posture Tai Chi, Traditional Yangs Style Tai Chi, Biomechanical Comparation

1研究對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象

研究對(duì)象為三位亞洲武術(shù)錦標(biāo)賽、全國(guó)武術(shù)錦標(biāo)賽以及全國(guó)太極拳、劍錦標(biāo)賽冠軍。運(yùn)動(dòng)員基本情況見(jiàn)表1。

1.2研究方法

1.2.1文獻(xiàn)資料法

查尋了全國(guó)中文體育期刊的13個(gè)核心期刊近十年關(guān)于太極拳在運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)方面研究的文獻(xiàn)，以及相關(guān)論文、著作。

1.2.2專家訪談法

咨詢了北京體育大學(xué)武術(shù)系和運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)教研室的老師和專家，向其請(qǐng)教有關(guān)論文實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析等方面的問(wèn)題。

1.2.3三維運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試與分析

應(yīng)用紅外遠(yuǎn)射測(cè)試系統(tǒng)對(duì)24式太極拳的主要?jiǎng)幼鬟M(jìn)行三維生物力學(xué)分析。

1.2.3.1QUALISYS―MCU500紅外遠(yuǎn)射測(cè)試系統(tǒng)簡(jiǎn)介

應(yīng)用瑞典產(chǎn)QUALISYS―MCU500紅外遠(yuǎn)射測(cè)試系統(tǒng)（六個(gè)鏡頭）對(duì)24式太極拳的全套動(dòng)作進(jìn)行拍攝，拍攝頻率為20幅/秒和40幅/秒。

下面對(duì)QUALISYS系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。QUALISYS系統(tǒng)即紅外光點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)。它有六個(gè)鏡頭對(duì)準(zhǔn)研究對(duì)象可對(duì)其運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程進(jìn)行測(cè)試。與傳統(tǒng)的高速攝影（錄像）與解析方法相比，紅外光點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)省卻了人工解析的繁重工作，不但可以對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行快速反饋，而且避免了人工判讀測(cè)試點(diǎn)所產(chǎn)生的人為誤差。QUALISYS系統(tǒng)由MCU(Motion Capture Unit)、反射標(biāo)志物、計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟件組成。其基本工作原理為：將反射物置于紅外光環(huán)境中，鏡頭將捕捉由標(biāo)志物反射的紅外光線，計(jì)算反射標(biāo)志物在空間的位置。紅外光線由MCU的紅外發(fā)光二極管發(fā)射。反射標(biāo)志物表面是一種特殊的反光材料，如果有一束光向標(biāo)志物射去，其反射光中相當(dāng)大的部分將沿著入射的方向發(fā)射回來(lái)。MCU集紅外光線發(fā)射、圖象獲取、圖象處理和數(shù)據(jù)傳輸功能為一體，是該系統(tǒng)的核心部分。一個(gè)MCU可以獲取圖象的2維坐標(biāo)，兩個(gè)以上的MCU獲取的2維坐標(biāo)經(jīng)過(guò)合成就可以得到圖象的3維數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)配備6臺(tái)MCU，他們依次串聯(lián)就可進(jìn)行同步測(cè)量。在進(jìn)行測(cè)量過(guò)程中，只要某個(gè)反射標(biāo)志物反射的紅外光在某個(gè)瞬間能夠被2個(gè)以上的MCU捕捉，該標(biāo)志物的三維坐標(biāo)就可準(zhǔn)確地獲得。因此，該系統(tǒng)能夠方便、快捷、準(zhǔn)確地獲得復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的三維運(yùn)動(dòng)信息。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)布置及系統(tǒng)工作原理如圖1所示。

圖1 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)布置圖

1.2.3.2標(biāo)志點(diǎn)的設(shè)置

共26個(gè)紅外反射標(biāo)志點(diǎn)固定在受試運(yùn)動(dòng)員身體上。固定位置如表2所示。

1.2.3.3實(shí)驗(yàn)過(guò)程

（1）架設(shè)測(cè)試系統(tǒng)

對(duì)六個(gè)鏡頭的高度、俯仰角度和焦距進(jìn)行調(diào)整，使坐標(biāo)框架在每個(gè)鏡頭中的位置在中間靠下，且光點(diǎn)大小合適。

（2）對(duì)測(cè)試空間進(jìn)行標(biāo)定

標(biāo)定時(shí)，實(shí)驗(yàn)人員在運(yùn)動(dòng)員技術(shù)動(dòng)作可能會(huì)達(dá)到的空間內(nèi)不斷晃動(dòng)手中標(biāo)定桿對(duì)測(cè)試空間進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定時(shí)間為10秒，共200個(gè)和400個(gè)畫面。系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算六個(gè)鏡頭的標(biāo)定參數(shù)，并對(duì)是否通過(guò)標(biāo)定進(jìn)行判定。

（3）動(dòng)作技術(shù)測(cè)試

受試運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行一定的準(zhǔn)備活動(dòng)后在其身體測(cè)試部位貼置反射標(biāo)志點(diǎn)。為減少系統(tǒng)誤差，所有項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員標(biāo)志點(diǎn)的設(shè)置均由一人完成。身貼標(biāo)志點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)員在測(cè)試范圍內(nèi)完成一套動(dòng)作，每個(gè)被測(cè)試者演練3－4次，取測(cè)試效果最好的一次進(jìn)行分析。

測(cè)試效果如圖2所示

圖2QUALISYS測(cè)試太極拳效果

（4）數(shù)據(jù)處理方法

測(cè)試完畢后，對(duì)畫面中各點(diǎn)進(jìn)行定義，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算并給出各標(biāo)志點(diǎn)相對(duì)于空間標(biāo)定坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)。

應(yīng)用QUALISYS系統(tǒng)中的QTools軟件和Excel軟件對(duì)一些基本運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，這些指標(biāo)包括：各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度、膝關(guān)節(jié)角度、肘關(guān)節(jié)角度、重心變化趨勢(shì)以及胸椎曲率的變化趨勢(shì)。其中膝關(guān)節(jié)角度定義為同側(cè)膝―踝連線與髖―膝連線的夾角，肘關(guān)節(jié)角度定義為同側(cè)腕―肘連線與肘―肩連線間的夾角。

2結(jié)果與分析

本文將一套24式太極拳的主要?jiǎng)幼靼炊ㄊ絼?dòng)作進(jìn)行分組研究。其中定式動(dòng)作一類主要按步型分類（見(jiàn)表3）。將三個(gè)受試者24式太極拳的主要?jiǎng)幼鬟M(jìn)行形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)并和傳統(tǒng)楊式大架太極拳的主要?jiǎng)幼鬟M(jìn)行比較，找出異同。從而為太極拳的拳理提出一定的科學(xué)的依據(jù)和補(bǔ)充。

2.1定式動(dòng)作的形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)分析

對(duì)三個(gè)受試者24式太極拳中的主要?jiǎng)幼鞯臏y(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，所得結(jié)果見(jiàn)表4、表5、表6。

三個(gè)受試者主要定式動(dòng)形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)表7。

武冬等通過(guò)對(duì)楊澄甫所著《太極拳體用全書》中104張拳照進(jìn)行照片解析，從生物力學(xué)的角度揭示了楊式大架太極拳的技術(shù)特征〔1〕，所得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表8。

2.1.1弓步、虛步、仆步

傳統(tǒng)楊式大架太極拳中弓步的承重腿膝角在128°左右，非承重腿為164°左右。虛步的承重腿膝角在133°左右，非承重腿為151°左右。仆步的承重腿膝角在106°左右，非承重腿為178°左右。左右肘角在148°左右（見(jiàn)表8）。

在24式太極拳中，三個(gè)受試者所完成的60個(gè)弓步中，有37個(gè)左弓步23個(gè)右弓步。兩側(cè)弓步的承重腿膝角平均為98°左右，非承重腿為160°左右，左右肘角為140°左右。4個(gè)虛步的承重腿膝角平均為105°左右，非承重腿為146°左右，左右肘角為134°左右。2個(gè)仆步的承重腿膝角平均為40°左右，非承重腿為172°左右，左右肘角為139°左右。

將兩者進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是傳統(tǒng)楊式大架太極拳還是24式太極拳，弓步、虛步、仆步三種步型的非承重腿的角度在165°左右，這說(shuō)明，非承重腿并沒(méi)有完全伸直，充分體現(xiàn)了太極拳“屈蓄有余”的特點(diǎn)。而就承重腿而言，24式太極拳中三種步型的承重腿膝角比傳統(tǒng)楊式大架太極拳的承重腿膝角小了30°，尤其是仆步小了60°。武冬等在《楊式大架太極拳主要?jiǎng)幼鞯纳锪W(xué)特征分析》一文中指出，傳統(tǒng)楊式大架太極拳弓步動(dòng)作的這一特點(diǎn)是由其技擊性決定的，這一角度可使支撐腿發(fā)揮最佳的登地效果，有利于蓄勁發(fā)力和借勁發(fā)力之間攻守的轉(zhuǎn)換。而在24式太極拳的演練中，弓步、虛步承重腿膝角平均為100°左右，承重腿接近于水平。由運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理可知，承重腿的膝角越小（承重腿的膝關(guān)節(jié)不能超過(guò)前腳的腳尖），大腿肌群的承重力越大。因此，24式太極拳的練習(xí)對(duì)提高練習(xí)者腿部肌肉尤其是股四頭肌、半鍵肌、半膜肌和股二頭肌的力量具有良好的作用。對(duì)中老年人來(lái)說(shuō)，良好的下肢力量，是提高身體平衡能力減少摔跤幾率的關(guān)鍵。通過(guò)練習(xí)24式太極拳，可以增加下肢的肌力，提高平衡能力，從而具有良好的健身價(jià)值。

2.1.2獨(dú)立步類（金雞獨(dú)立）

傳統(tǒng)楊式大架太極拳中獨(dú)立步的支撐腿膝角在170°左右，而非支撐腿為135°左右。在24式太極拳中，支撐腿膝角在160°左右，而非支撐腿為65°左右。

將兩者進(jìn)行比較，他們的支撐腿的角度在165°左右，這說(shuō)明，，支撐腿并沒(méi)有完全伸直，也體現(xiàn)了太極拳“屈蓄有余”的特點(diǎn)。而非支撐腿兩者的差別很大。相差70°左右。這就說(shuō)明了傳統(tǒng)楊式大架太極拳的非支撐腿提膝時(shí)并沒(méi)有完全收緊，將其進(jìn)攻和放手的雙重含義充分的體現(xiàn)出來(lái)。而24式太極拳的非支撐腿提膝時(shí)膝角只有65°左右，因此動(dòng)作具有很好的觀賞性。

在各類動(dòng)作中左右肘關(guān)節(jié)角度都保持在140°左右。這就體現(xiàn)了太極拳處處帶有弧形、帶有勁的特點(diǎn)。

3結(jié)論與建議

通過(guò)以上對(duì)傳統(tǒng)楊式大架太極拳與24式太極拳主要定式動(dòng)作的形態(tài)學(xué)特征的比較我們可以看出，傳統(tǒng)楊式大架太極拳無(wú)論是動(dòng)作的高低還是動(dòng)作幅度均小于24式太極拳。當(dāng)然，這里也應(yīng)考慮到比較對(duì)象的年紀(jì)問(wèn)題，楊澄甫先生留下來(lái)的拳照都是在他年紀(jì)較大的時(shí)候所拍攝的。而24式太極拳的受試者的年齡在30歲左右。但是，就目前太極拳的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，傳統(tǒng)太極拳與競(jìng)技太極拳確實(shí)存在著較大的差異。傳統(tǒng)的太極拳比較注重其技擊性，這也就決定了它的一切動(dòng)作都要以技擊性和實(shí)用性為目的，所以動(dòng)作幅度較小，有利于用力和動(dòng)作的收放自如。所以說(shuō)，傳統(tǒng)楊式大架太極拳的技術(shù)特點(diǎn)是以其技擊性為核心的。而在其基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的24式太極拳，其目的是為了更好地修身和健身，經(jīng)過(guò)不斷的演變和發(fā)展，其動(dòng)作的技術(shù)特點(diǎn)是在保留其技擊性的基礎(chǔ)上，朝著觀賞性和健身性的方向發(fā)展。所以其動(dòng)作的幅度較大，更注重美觀和健身的效果。

參考文獻(xiàn)

第3篇：生物力學(xué)的定義范文

摘 要 本文通過(guò)對(duì)競(jìng)技健美操難度動(dòng)作研究現(xiàn)狀的歸納分析，從運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的角度對(duì)完成跳躍類難度動(dòng)作的三個(gè)階段：起跳、騰空和落地階段進(jìn)行分析，通過(guò)分析得出競(jìng)技健美操跳躍類難度動(dòng)作三個(gè)階段的完成，即起跳、騰空和落地是相互影響和相互制約的，運(yùn)動(dòng)員對(duì)每個(gè)階段的技術(shù)動(dòng)作的控制都對(duì)整個(gè)動(dòng)作的最后完成產(chǎn)生重要影響。

關(guān)鍵詞 競(jìng)技健美操 難度 跳躍 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)

當(dāng)前健美操套路中難度動(dòng)作編排的發(fā)展趨勢(shì)傾向于分值最高的C組跳躍類難度動(dòng)作，因此對(duì)跳躍類難度動(dòng)作的研究也逐漸成為競(jìng)技健美操難度動(dòng)作的研究重心。本文從生物力學(xué)學(xué)科的角度對(duì)競(jìng)技健美操跳躍類難度動(dòng)作進(jìn)行審視，對(duì)整個(gè)跳躍類難度動(dòng)作完成的過(guò)程進(jìn)行生物力學(xué)概述，以期給競(jìng)技健美操的實(shí)踐訓(xùn)練提供科學(xué)理論依據(jù)。

一、競(jìng)技健美操難度動(dòng)作分類

競(jìng)技健美操難度動(dòng)作作為表現(xiàn)難美性項(xiàng)群類競(jìng)賽項(xiàng)目的核心，不僅是比賽取得勝利的關(guān)鍵也是健美操運(yùn)動(dòng)員體能和技術(shù)的表現(xiàn)，更是裁判員對(duì)成套動(dòng)作進(jìn)行評(píng)分的重要因素。根據(jù)2005年國(guó)際健美操對(duì)于難度動(dòng)作的最新規(guī)定，健美操的難度動(dòng)作可以分為下列四組。A組――動(dòng)力性力量：俯臥撐類，文森撐類和俯臥撐騰起類，提臀起與分切類，旋腿與直升飛機(jī)類開普類；B組――靜力性力量：分腿支撐類，直角支撐類，高直角支撐類，水平支撐類，文森支撐類；C組――跳與躍：直體類（垂直、自由倒地、給納、燕式平衡塔馬諾、團(tuán)身、跳成俯撐）；屈體分腿類（科薩克、跳與成劈腿、躍成俯撐、跳成俯撐）；屈體類（跳與成劈腿、跳成俯撐），劈腿類（跨跳、縱劈腿跳、橫劈腿跳與躍）；D組――平衡與柔韌：轉(zhuǎn)體類，平衡與高踢腿類，劈腿與依柳辛類。

二、競(jìng)技健美操跳躍類難度動(dòng)作的特點(diǎn)類型

（一）特點(diǎn)

縱觀競(jìng)技健美操跳躍類難度動(dòng)作技術(shù)，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1.整個(gè)動(dòng)作在空中完成；2.有一個(gè)或多個(gè)空中造型動(dòng)作：3.空中造型保持的時(shí)間長(zhǎng)，占騰空過(guò)程的大部分時(shí)間；4.空中轉(zhuǎn)體的度數(shù)不同決定著同一難度動(dòng)作的分值高低；5.起跳過(guò)程是單腳或雙腳起跳，落地動(dòng)作有明顯的造型，分為四種：?jiǎn)文_落地、雙腳落地、成俯臥撐落地、成劈叉落地。

（二）類型

對(duì)2005-2008年國(guó)際競(jìng)技健美操競(jìng)賽規(guī)則難度評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，按各動(dòng)作在規(guī)則中首次出現(xiàn)進(jìn)行排序，分為兩種類型：1.單一型難度動(dòng)作：團(tuán)身跳、屈體分腿跳、科薩克跳、屈體跳、跨跳、劈腿跳、踢劈腿、帕克、交換腿跳、彈踢、剪踢、剪式變身跳、跳轉(zhuǎn)、擊足跳；2.復(fù)合型難度動(dòng)作：空中有轉(zhuǎn)體動(dòng)作或兩個(gè)（包括兩個(gè)）以上造型動(dòng)作。如：轉(zhuǎn)體180度團(tuán)身跳再轉(zhuǎn)體180度、側(cè)跨跳成分腿屈體跳等。

三、競(jìng)技健美操跳躍類難度動(dòng)作技術(shù)原理分析

（一）起跳階段

決定跳躍類難度動(dòng)作的三個(gè)重要力學(xué)因素是跳躍的高度、時(shí)間和轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，而體現(xiàn)這三個(gè)因素的是騰空階段。作為騰空前的準(zhǔn)備階段―起跳過(guò)程，在整個(gè)跳躍過(guò)程中有著舉足輕重的作用。研究認(rèn)為上肢擺動(dòng)對(duì)原地縱跳起著積極的作用，跳躍的高度可以因起跳階段的擺動(dòng)動(dòng)作而提高30%。以此類推，正確、合理的起跳過(guò)程是完美完成騰空階段的先決條件，這為騰空中獲得足夠的高度和充分的騰空時(shí)間作了鋪墊。

（二）騰空階段

從復(fù)合型難度動(dòng)作的騰空階段分析，迅速有力的起跳和起跳時(shí)獲得的充分的轉(zhuǎn)動(dòng)能量為完成騰空階段動(dòng)作提供了前提條件。騰空階段作為跳躍類難度最重要的環(huán)節(jié)，在騰空高度和騰空時(shí)間一定的情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的獲得成為另一個(gè)重要的力學(xué)因素，這是運(yùn)動(dòng)員在騰空后完成轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作的基本條件。對(duì)于整個(gè)跳躍類難度動(dòng)作來(lái)看，空中造型的保持尤為重要，如果運(yùn)動(dòng)員空中造型的保持時(shí)間未達(dá)到要求，進(jìn)而使裁判員無(wú)法判別該動(dòng)作的空中造型，終將導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員該動(dòng)作的減分或動(dòng)作失敗。因此，該階段對(duì)運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)要求為：快速騰空到最高點(diǎn)且迅速達(dá)到不同跳躍動(dòng)作的造型要求，接著放慢姿態(tài)變化的速度以此鞏固其視覺(jué)效果，最后迅速成各種落地造型。

（三）落地階段

落地階段作為整個(gè)跳躍類難度的后續(xù)過(guò)程，起跳階段和騰空階段的完成好壞直接影響著落地造型的穩(wěn)定性，同時(shí)人體對(duì)落地技術(shù)動(dòng)作控制程度的好壞直接影響著整個(gè)跳躍類難度動(dòng)作的完成效果。根據(jù)規(guī)則對(duì)“跳躍”詞語(yǔ)的定義――垂直起跳并且落回原地的跳躍類動(dòng)作。該定義的引申意思即是對(duì)“跳躍類”難度動(dòng)作起跳和落地動(dòng)作所要求的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的確定。為此，我們可以把起跳和騰空階段看成是理想水平，可以把前兩個(gè)階段的完成理想化。從生物力學(xué)角度來(lái)看，當(dāng)完成落地階段具備的各種條件理想化以后，身體內(nèi)力對(duì)動(dòng)作的控制和整個(gè)動(dòng)作的完成至關(guān)重要。這一階段對(duì)運(yùn)動(dòng)員的要求為：加強(qiáng)有關(guān)跳躍類難度動(dòng)作的理論學(xué)習(xí)，在大腦中形成“標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格”的動(dòng)作表象，在訓(xùn)練中盡量用意志去控制動(dòng)作練習(xí)，同時(shí)用“完美完成動(dòng)作”的思想進(jìn)行反復(fù)的練習(xí)，最終達(dá)到動(dòng)作完成的最佳效果。

第4篇：生物力學(xué)的定義范文

摘 要 運(yùn)用生物力學(xué)原理與方法，對(duì)跆拳道后踢、橫踢動(dòng)作生物力學(xué)特征進(jìn)行了對(duì)比，并對(duì)后踢克橫踢攻防技術(shù)進(jìn)行了深入分析，研究表明：橫踢在進(jìn)攻的時(shí)候，不能有效地進(jìn)行防御；后踢腿動(dòng)作路線長(zhǎng)而造成動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，但其防中有攻的技術(shù)特點(diǎn)對(duì)橫踢動(dòng)作起到了克制作用。

關(guān)鍵詞：跆拳道；后踢；橫踢

橫踢技術(shù)是跆拳道最基本的技術(shù)動(dòng)作之一，也是運(yùn)動(dòng)員比賽中最主要的得分手段。據(jù)統(tǒng)計(jì)，跆拳道比賽中有80%以上的得分由橫踢動(dòng)作及其相關(guān)動(dòng)作來(lái)完成，其余得分大多由后踢或側(cè)踢等動(dòng)作完成。在跆拳道比賽中，我們也發(fā)現(xiàn)，后踢在對(duì)橫踢的技戰(zhàn)術(shù)過(guò)程中得分率比較高，是克制橫踢的有效技術(shù)之一。因此，對(duì)后踢腿技術(shù)與橫踢腿技術(shù)的對(duì)比研究，能夠幫助我們探討跆拳道技術(shù)之間的博弈關(guān)系，通過(guò)基本動(dòng)作過(guò)程的分析，更清楚地了解攻防轉(zhuǎn)換的時(shí)機(jī)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為我國(guó)跆拳道競(jìng)技的訓(xùn)練和提高提供科學(xué)依據(jù)。

一、研究對(duì)象與方法

利用生物力學(xué)的動(dòng)力學(xué)原理對(duì)跆拳道橫踢和后踢技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行對(duì)比研究。

二、研究結(jié)果與分析

（一）橫踢、后踢攻擊距離的比較

橫踢時(shí)上體側(cè)傾，支撐腿豎直，擺動(dòng)腿以髖關(guān)節(jié)為軸，大腿肌群帶動(dòng)小腿鞭打，以腳面繃直完成攻擊，攻擊距離取決于腿長(zhǎng)和攻擊的高度。

后踢時(shí)上體前附，抬頭立腰，支撐腿豎直，擺動(dòng)腿髖關(guān)節(jié)展髖，大腿后蹬將小腿向后推壓，以腳跟完成攻擊。距離取決于腿長(zhǎng)和攻擊的高度。

當(dāng)在做空中動(dòng)作時(shí)，人體處于動(dòng)態(tài)平衡，可將人體作為質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行分析。以A攻擊B為例（A、B看作質(zhì)心），當(dāng)進(jìn)攻者腿長(zhǎng)L和 H一定時(shí)，S值決定著動(dòng)作的有效性：當(dāng)C點(diǎn)在B身體上時(shí)，適合攻擊；當(dāng)C點(diǎn)偏移于B身體之外時(shí)，攻擊無(wú)效。

（二）橫踢、后踢攻擊方向的比較

橫踢最后的發(fā)力在相對(duì)固定的平面內(nèi)，對(duì)攻擊者有效部位進(jìn)行平掃，垂直于目標(biāo)的軀干，橫向攻擊至攻擊腿髖角達(dá)到最大值時(shí)攻擊腿力度達(dá)到最大值，此后攻擊力量隨著屈髖逐漸減小，攻擊力度減弱失去威脅。上體方向要求立腰前傾以有利于發(fā)力。腳的運(yùn)動(dòng)軌跡為弧線 ，上體制動(dòng)的同時(shí)，給了對(duì)方攻擊的可能。后踢以身體前后軸為方向進(jìn)行攻擊。轉(zhuǎn)體后，上體前傾骨盆后送，大腿推送小腿直線蹬向攻擊目標(biāo)。腿的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線B1B2，如圖2所示。

（三）兩種腿法攻擊力度的比較

動(dòng)量是用物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度來(lái)反映物體在外力的作用下，物體運(yùn)動(dòng)量大小的物理量。動(dòng)量的大小等于物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度的乘積，即K=mV0。要使物體（人體）的動(dòng)量發(fā)生一定的變化，作用于物體（人體）的力和此力的作用時(shí)間是兩個(gè)同樣重要的因素。沖量能反映物體（人體）在受到外力持續(xù)作用時(shí)，即力在一定時(shí)間間隔內(nèi)的累積效應(yīng)。力學(xué)上，將作用于物體上的外力和外力的作用時(shí)間的乘積定義為力的沖量，即I=ft，此力可以是變力，所以對(duì)人體來(lái)說(shuō)很實(shí)用。在一定時(shí)間內(nèi)物體或人體所受的沖量等于該物體或人體動(dòng)量的變化量。準(zhǔn)確地說(shuō)，物體（人體）在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，某段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的改變K等于該物體（人體）所受合外力在這段時(shí)間內(nèi)的沖量I，即K=I或Ft=mV1-mV0。物體（人體）動(dòng)量的變化只取決于外界沖量的大小，兩個(gè)不同的外力，盡管它們的變化情況不同，但只要它們所產(chǎn)生的沖量值一樣，無(wú)須深究力在作用過(guò)程中變化的具體細(xì)節(jié)。

橫踢腿在蹬轉(zhuǎn)發(fā)力后，支撐腿蹬直，上肢制動(dòng)，髖部帶動(dòng)發(fā)力促使小腿鞭打，力達(dá)腳面，攻擊時(shí)以腰腿力量為主；后踢腿下肢支撐，展髖立腰定肩，將重心前傾的速度和身體轉(zhuǎn)動(dòng)后的慣量傳遞到攻擊腿完成動(dòng)作，攻擊時(shí)在腰腿發(fā)力的同時(shí)，增加了身體轉(zhuǎn)動(dòng)后制動(dòng)時(shí)的慣量，同時(shí)由圖2可知，支撐腿的發(fā)力與擺動(dòng)腿的發(fā)力在一個(gè)平面內(nèi)，更有利于攻擊力量的傳達(dá)。

（四）兩種腿法攻擊時(shí)間的比較

任何動(dòng)作的進(jìn)行都需要時(shí)間：橫踢的單個(gè)動(dòng)作時(shí)間一般為0.1-0.24s，后踢單個(gè)動(dòng)作時(shí)間為0.12-0.26s，兩者相比沒(méi)有很大差異，后踢腿動(dòng)作路線長(zhǎng)造成了時(shí)間的差異，從數(shù)據(jù)上看橫踢發(fā)力減少了旋轉(zhuǎn)動(dòng)作快于后踢。跆拳道比賽場(chǎng)上的情況變化莫測(cè)，運(yùn)動(dòng)員比拼技術(shù)的同時(shí)更在較量計(jì)謀。有研究表明，運(yùn)動(dòng)員由于神經(jīng)高度緊張，容易出現(xiàn)注意瞬脫現(xiàn)象：在對(duì)方做出佯攻動(dòng)作時(shí)條件反射地采取行動(dòng)，造成后續(xù)動(dòng)作的遲緩，導(dǎo)致瞬間反應(yīng)時(shí)降低而被攻擊。后踢的動(dòng)作特點(diǎn)，決定了其在躲避對(duì)方橫踢的同時(shí)，能夠轉(zhuǎn)體獲得轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并對(duì)對(duì)方發(fā)起進(jìn)攻，這樣一舉兩得，防守的同時(shí)發(fā)動(dòng)進(jìn)攻，達(dá)到后發(fā)制人的效果。

三、結(jié)論

橫踢和后踢攻擊距離均取決于進(jìn)攻者的身高和擊打點(diǎn)的高度；橫踢擊打路線為弧線，其切線方向平行于對(duì)方冠狀軸，而后踢擊打路線為直線且方向?yàn)槠叫杏趯?duì)方軀干的垂直軸；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和支撐腿的作用使得后踢腿法力度大于橫踢；后踢腿動(dòng)作路線長(zhǎng)而造成動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，但其防中有攻的技術(shù)特點(diǎn)對(duì)橫踢動(dòng)作起到了克制作用。

參考文獻(xiàn)：

第5篇：生物力學(xué)的定義范文

【關(guān)鍵詞】 頸肌勞損；頸肌改變；頸椎病；研究進(jìn)展

隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活工作方式的改變，頸椎病的發(fā)病率呈現(xiàn)出年輕化、普遍化的趨勢(shì)，越來(lái)越受到廣大醫(yī)務(wù)工作者的重視，真正意識(shí)到頸椎病研究的重要性了。人們對(duì)頸椎病的認(rèn)識(shí)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，從單一的認(rèn)為與骨性改變和軟組織改變轉(zhuǎn)變?yōu)榕c頸部肌群的改變有密切關(guān)系。頸椎病其原因和機(jī)制尚未明確，但一般認(rèn)為是多因素造成的結(jié)果，也有不少研究認(rèn)為頸椎病是由于頸椎相關(guān)肌肉損傷或病變后痙攣導(dǎo)致頸椎的椎間盤和頸椎的相鄰組織相對(duì)位置發(fā)生改變引起的綜合征，頸部肌肉的發(fā)展和治療對(duì)頸椎病的發(fā)展都有密切關(guān)系。針灸學(xué)的研究為頸肌改變與頸椎病的關(guān)系研究提供了客觀證據(jù)。筆者通過(guò)學(xué)習(xí)有關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)頸肌改變和頸椎病的關(guān)系研究做如下綜述。

1 頸椎病的認(rèn)識(shí)

1.1 頸椎病的定義和發(fā)病原因 頸椎病的病因有外傷、勞損及解剖變異等，勞損是其主要原因。首先，頸椎病的發(fā)病與頸椎長(zhǎng)期受到異常應(yīng)力有十分密切關(guān)系。因頸椎間盤變性、頸椎骨質(zhì)增生所引起的臨近組織受繼發(fā)性改變多的刺激或壓迫，而引發(fā)的一系列癥狀和體征，臨床表現(xiàn)有頸肩臂背痛，頭暈頭痛，上肢麻木，惡心，耳聾耳鳴，視物不清，四肢活動(dòng)不良，麻木不適，胸悶，心慌，血壓升高，椎動(dòng)脈扭曲實(shí)驗(yàn)征均陽(yáng)性。頭枕部或上肢痙攣，嚴(yán)重者出現(xiàn)雙下肢痙攣，行走困難，甚至四肢癱瘓[1]。發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，以椎間盤及椎間關(guān)節(jié)的退變?yōu)榛A(chǔ)，軟組織和骨組織的損傷退變、生物力學(xué)和生物化學(xué)平衡失調(diào)有關(guān)，彼此相互聯(lián)系，互為因果。頸椎病的發(fā)生常因工作姿勢(shì)、睡眠姿勢(shì)不良、頸部風(fēng)寒，導(dǎo)致頸部肌群斜方肌、提肩胛肌、菱形肌等不同程度的靜力性損傷，頸椎靜力平衡失調(diào)，導(dǎo)致頸椎與椎間盤錯(cuò)位，如果椎間盤纖維環(huán)破裂，髓核突出，則直接引發(fā)頸椎病[2]。

1.2 頸椎病的發(fā)病機(jī)制

1.2.1 傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)-骨性學(xué)說(shuō) 眾所周知，傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為頸椎病屬于退行性的疾病，從椎間盤退變到椎間隙變窄、椎結(jié)失穩(wěn)，導(dǎo)致椎間隙內(nèi)部壓力升高和分布均勻，髓核發(fā)生移位、突出甚至脫出，從而壓迫了脊髓、脊神經(jīng)根、竇椎神經(jīng)、椎骨內(nèi)血管，引發(fā)各種癥狀，椎間韌帶損傷、松弛，引起椎體不穩(wěn)，椎體骨膜受到牽拉和擠壓，產(chǎn)生局部微血管破裂與出血、血腫，隨著血腫的激化和鈣鹽沉著，最終形成骨贅，產(chǎn)生對(duì)交感神經(jīng)、脊髓、竇椎神經(jīng)等的壓迫和刺激[3]。總之，傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為是椎間盤的退變、椎體移位、椎間隙變窄、骨贅形成等骨性改變有關(guān)，故稱之為“骨性學(xué)說(shuō)”。

1.2.2 現(xiàn)代認(rèn)識(shí)-頸肌學(xué)說(shuō) 近年來(lái)，學(xué)者逐漸發(fā)現(xiàn)骨性學(xué)說(shuō)難以解釋頸椎病發(fā)病率低齡化的趨勢(shì)、頸椎病的臨床表現(xiàn)與影像學(xué)表現(xiàn)不符、頸型頸椎病等現(xiàn)象，然而軟組織和頸肌角度卻解釋的很通暢。因此，學(xué)者認(rèn)識(shí)逐漸轉(zhuǎn)變，認(rèn)為頸椎病與椎周圍的肌肉改變關(guān)系密切。脊柱的平衡依靠椎體、椎間盤、附件及韌帶的內(nèi)源性靜力，但也需要周圍肌肉的外源性動(dòng)力來(lái)維持。通常情況下脊柱的動(dòng)態(tài)平衡和靜態(tài)平衡都是由肌肉的收縮和松弛來(lái)達(dá)到的，肌肉的適應(yīng)性變位來(lái)完成人體日常活動(dòng)和工作所需要的姿勢(shì)和的平衡及穩(wěn)定[4]。靜力平衡和動(dòng)力平衡始終處于動(dòng)態(tài)平衡，任何一方失衡均可導(dǎo)致脊柱受力不均，破壞脊柱結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。生物力學(xué)研究也認(rèn)為生物力學(xué)的失衡是頸椎病發(fā)生的直接原因和關(guān)鍵因素，生活方式的改變，增加了曲頸的頻率和時(shí)間，是頸椎動(dòng)靜力失衡，引發(fā)頸椎病變[5]。

2 對(duì)頸肌的醫(yī)學(xué)認(rèn)識(shí)

解剖學(xué)認(rèn)為椎體與椎間盤間是沒(méi)有主動(dòng)力學(xué)關(guān)系的，頸肌才是其運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，頸椎的運(yùn)動(dòng)和姿勢(shì)需要肌群的支持。頸肌分為頭-頸肌、頭-肩肌、-頸肌、頸-肩肌四部分組成，不同部位有不同的肌肉群，具體功能也不盡相同[6]。頸肌的高度復(fù)雜、協(xié)調(diào)而靈活的肌群，具有典型的生理特性。①靈活而耐力差：頸肌因其腹長(zhǎng)，肌腱短，且缺乏有力的致密肌肌腱，但其機(jī)動(dòng)靈活，收縮自如，但耐力差，不可長(zhǎng)時(shí)間的超負(fù)荷工作。②靈敏而肌力小：頸肌的肌束小而薄，對(duì)風(fēng)濕炎癥卻反應(yīng)敏感。③協(xié)同但易失衡：頸肌分布呈多層次立體交叉式，任何動(dòng)作均需靠?jī)蓚?cè)的屈肌和伸肌的協(xié)調(diào)完成，任何局部損傷，都可導(dǎo)致失衡[7]。④多重神經(jīng)支配：頸肌受脊髓神經(jīng)、竇椎神經(jīng)、交感神經(jīng)多重神經(jīng)共同支配，頸肌的改變可直接壓迫鄰近的神經(jīng)和血管，影響神經(jīng)功能[8]。

3 頸肌改變與頸椎病發(fā)病中的作用

3.1 頸肌改變 頸肌改變主要分為頸肌勞損和頸肌退變，頸肌勞損是一種慢性損傷，主要由日常超負(fù)荷地學(xué)習(xí)與工作有關(guān)，引起肌肉收縮蛋白分解，導(dǎo)致肌肉收縮結(jié)構(gòu)改變，引發(fā)肌肉的慢性或急性勞損。頸肌勞損可導(dǎo)致出血、滲液、肌纖維斷裂，釋放致痛物質(zhì)，刺激肌肉痙攣，引起骨骼移位。頸肌退變是指隨著人體的發(fā)育成熟，椎間盤開始退變，維持人體頸椎的肌肉退變，頸肌體積縮小，肌肉纖維萎縮，脂肪含量增加，運(yùn)動(dòng)效力下降，肌肉收縮力量和速度均降低，肌肉呈現(xiàn)松弛狀態(tài)。頸肌退變的有關(guān)因素可能包括[9]：一是肌肉持續(xù)收縮，鈣離子吸收不完全；二是肌肉松弛狀態(tài)局部血液供氧、供血不足；三是肌肉收縮致使氧自由基及脂質(zhì)過(guò)氧物等聚集。

3.2 頸肌改變與頸椎病的關(guān)系 有研究顯示，頸肌的退變或損失，可引起頸椎動(dòng)力平衡失調(diào)，引起頸椎影像學(xué)出現(xiàn)不同程度的彎曲，且陳立君[10]等使用家兔試驗(yàn)也證明頸椎動(dòng)力失衡可導(dǎo)致椎間隙狹窄、椎間孔變小、關(guān)節(jié)面硬化等變化。頸肌改變可致使椎間盤間的膠原酶活性提高，絲氨酸酶活性升高，椎間盤中蛋白多糖的含量減少，也可破壞椎間盤的生理結(jié)構(gòu)[11]。此外，頸肌改變致使頸椎動(dòng)力失衡，關(guān)節(jié)突的關(guān)節(jié)應(yīng)力會(huì)重新分布，牽拉關(guān)節(jié)囊，致使松弛，然后異常增生，鈣化軟骨層增厚，移行層完整性丟失。頸肌改變的動(dòng)力失衡會(huì)導(dǎo)致韌帶呈玻璃樣的變性，韌帶纖維變細(xì)，粘連，失去功能結(jié)構(gòu)，反復(fù)牽扯韌帶可能是韌帶間隙出血、滲液、硬化形成骨贅，引發(fā)頸椎病。通過(guò)對(duì)頸椎病的頸肌變化研究發(fā)現(xiàn)，頸椎病患者的頸肌多呈現(xiàn)肌纖維邊界模糊，纖維萎縮，粗細(xì)不均，間隙變寬，肌節(jié)模糊，明暗帶消失，頸肌的血流量和頸肌細(xì)胞的酶活性也有所改變[13]，血流量顯著減少，自由基清除酶降低，鈣離子-ATP酶活性也降低[12]。大部分頸椎病患者的頸肌發(fā)生了生物力學(xué)變化，收縮力下降，失去動(dòng)力平衡。

4 小結(jié)與展望

綜述所述，頸肌改變可能在頸椎病的發(fā)病過(guò)程中起關(guān)鍵作用，頸椎病的頸肌變化也推知頸肌改變與頸椎病存在密切關(guān)系。目前研究主要集中在頸肌的生物力學(xué)性能的改變、頸肌血流量、纖維變化、細(xì)胞酶活性等改變，且肌肉的整體性能是由肌細(xì)胞和細(xì)胞外的結(jié)締組織共同影響，尚未發(fā)現(xiàn)與肌肉結(jié)締組織相關(guān)的頸椎病研究。頸椎病的機(jī)制研究為頸椎病的治療和預(yù)防提供有利的客觀依據(jù)，也為臨床研究指明方向。通過(guò)閱讀文獻(xiàn)綜述發(fā)現(xiàn)，在工作中定時(shí)改變姿勢(shì)，作頸部輕柔活動(dòng)及上肢運(yùn)動(dòng)，有利于頸、肩肌肉弛張的調(diào)節(jié)和改善血循環(huán)。在睡眠時(shí)，宜于平板床，枕頭高度適當(dāng)，不讓頸部過(guò)伸或過(guò)屈。只有人們合理安排生活與工作，避免超負(fù)荷工作，養(yǎng)成健康的生活習(xí)慣，才可有效的避免頸肌勞損，降低頸椎病的發(fā)病率，減緩頸椎病低齡化的趨勢(shì)。

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第6篇：生物力學(xué)的定義范文

1 資料與方法

1.1 一般資料 95例頸性頭痛患者中，男41例，女54例，年齡16~72歲，平均43歲。每個(gè)病人均拍攝頸椎正側(cè)位和張口位X光片，本組患者的X光片均有異常顯示，其解剖形態(tài)學(xué)也有不同程度的改變，先天性發(fā)育異常的1例。

1.2 拍片要求

1.2.1 頸椎正側(cè)位片 必須采用站立位拍攝，并注明左右。要求患者自然無(wú)負(fù)重站直，腳跟對(duì)齊、倆腳尖分開約15度，X光片上緣包括眼眶下沿，下緣包括胸4、5椎體；側(cè)位片要求咬合線與地平行，肩膀輕貼片盒。

1.2.2 頸椎張口正位 頭擺正兩乳突與雙側(cè)下頜骨對(duì)稱重疊，鼻中隔居中，投射中心在頸1橫軸中心線上。最佳的結(jié)果：應(yīng)能看到兩側(cè)枕骨髁的尖部及枕寰關(guān)節(jié)和寰樞關(guān)節(jié)。

1.3 頸椎形態(tài)學(xué)改變的X光片特點(diǎn) 枕骨大孔中心線：以兩側(cè)枕骨髁的頂點(diǎn)為中心，用圓規(guī)分別劃出相交的兩點(diǎn)，這兩點(diǎn)的連接線就是枕骨大孔中心線，又叫顱骨正中線。通過(guò)寰樞椎與該線之間位置改變來(lái)判斷C1、2的側(cè)移；并采用Moe’s［2］法來(lái)判定椎體的旋轉(zhuǎn)；同時(shí)根據(jù)各椎體排列的平面線，來(lái)判斷哪個(gè)椎體出現(xiàn)傾斜及前上或后下移位；在頸椎椎體后緣可劃出平滑延續(xù)的弧線，并符合脊柱測(cè)量尺的正常測(cè)量范圍（脊柱測(cè)量尺專利號(hào)：ZL200430046855.5唐勇）。一般傾斜或楔形開口及骨質(zhì)增生明顯的椎體易發(fā)生或已發(fā)生移位；而生理曲度反凸的頂椎或拔臺(tái)后移的椎體則易出現(xiàn)錯(cuò)位。

1.4 頸椎形態(tài)學(xué)改變的評(píng)判

1.4.1 錯(cuò)位 當(dāng)椎體上下關(guān)節(jié)面不平行，兩側(cè)關(guān)節(jié)間隙不對(duì)稱，椎體外側(cè)緣連線不連續(xù)，我們稱之為錯(cuò)動(dòng)［3］或移位。也就是說(shuō)錯(cuò)動(dòng)或移位的椎體，其軸中心坐標(biāo)出現(xiàn)明顯的差異，即：橫軸中心線不平行（傾斜）、偏歪、旋轉(zhuǎn)；縱軸成角、分離、拔臺(tái)等形態(tài)位置改變時(shí)，我們定義為錯(cuò)位。

1.4.2 半脫位 長(zhǎng)時(shí)間錯(cuò)位可引起椎骨局部的炎性癥狀及退變，表現(xiàn)出脊椎骨關(guān)節(jié)炎的特點(diǎn)，即在錯(cuò)位椎體局部出現(xiàn)活動(dòng)受限、皮溫升高、軟組織壓痛及某些神經(jīng)、血管卡壓綜合征時(shí)，我們稱之為半脫位，或者說(shuō)是有癥狀的錯(cuò)位（這與骨科臨床定義的半脫位有所不同）。

1.5 治療方法以正常脊柱解剖形態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)，根據(jù)醫(yī)學(xué)影象資料及臨床資料確定半脫位的椎體，并明確矯正方向和部位，采用脊柱手法矯治術(shù)予以整復(fù)。即在專用矯治床上，病人水平仰臥位躺好、放松，醫(yī)生立于患者的頭頂床頭前，先放松患者頸項(xiàng)部的肌肉，再用拇指或一手食指抵住半脫位的椎體，將出現(xiàn)錯(cuò)位的脊椎關(guān)節(jié)矯正復(fù)位，并根據(jù)Moe’s法對(duì)旋轉(zhuǎn)錯(cuò)位的椎體予以反方向旋轉(zhuǎn)復(fù)位。

2 結(jié)果

由表1我們得知其頸椎均存在著形態(tài)位置的改變，而寰樞關(guān)節(jié)幾乎同時(shí)存在著側(cè)移或旋轉(zhuǎn)半脫位，這主要是因?yàn)殄緲凶档倪\(yùn)動(dòng)特點(diǎn)所決定［4］。頸椎生理曲度改變的有75例，其中變直38例、反張31例、過(guò)彎6例；存在側(cè)彎的有55例，側(cè)彎的頂椎多集中在C4、C6、C5；椎體拔臺(tái)后移的有28例，常見(jiàn)于C5、C3、C4；頸椎半脫位出現(xiàn)率從高到低分別是C1、C2、C5、C6、C4、C3、C7。通過(guò)上述分析，我們發(fā)現(xiàn)寰樞關(guān)節(jié)側(cè)移、傾斜及旋轉(zhuǎn)錯(cuò)位，是引發(fā)頸性頭痛的主要原因。經(jīng)過(guò)手法矯治1~6次，有43例癥狀立即消失；7~12次治療，42例癥狀明顯好轉(zhuǎn)；經(jīng)13次以上的矯治，有10例病人逐步好轉(zhuǎn)；無(wú)加重病例。

3 討論

3.1 頸椎解剖形態(tài)學(xué)特點(diǎn) 頸椎形態(tài)學(xué)改變，可通過(guò)各椎體軸中心線（三維坐標(biāo)）的位置變化來(lái)說(shuō)明，也就是說(shuō)其錯(cuò)位有前后移位、左右側(cè)移和左右旋轉(zhuǎn)六個(gè)方向三種類型［5］。頸椎是平行、有序象壘積木一樣羅列在胸椎上，并通過(guò)環(huán)枕關(guān)節(jié)與頭顱相連，其各椎體的軸中心線與枕骨髁中心線，在X光正位片上應(yīng)該重合；側(cè)位片上符合正常的生理彎曲。正常脊柱的穩(wěn)定，靠?jī)?nèi)源性穩(wěn)定系統(tǒng)及外源性穩(wěn)定系統(tǒng)來(lái)加固和維持，當(dāng)頸椎任何一節(jié)段受到破壞，都可以誘發(fā)或造成其正常生物力學(xué)失衡［6］，導(dǎo)致頸椎形態(tài)學(xué)改變。

3.2 頸椎形態(tài)學(xué)改變與頭痛的關(guān)系及發(fā)病機(jī)制 在人類的生長(zhǎng)、發(fā)育過(guò)程中，常因運(yùn)動(dòng)、外傷、超負(fù)荷尤其是少兒時(shí)期的磕摔碰傷等，導(dǎo)致脊柱某一部位的急性損傷，造成脊柱力學(xué)結(jié)構(gòu)和椎體形態(tài)異常，致使椎節(jié)不穩(wěn)［7］繼而出現(xiàn)錯(cuò)位，這種損傷或錯(cuò)位也會(huì)影響并刺激到它周圍的肌肉、韌帶、血管、神經(jīng)等組織，逐漸出現(xiàn)骨質(zhì)增生、神經(jīng)血管嵌壓、肌肉韌帶攣縮、纖維化、粘連等慢性病理改變，久而久之就形成了頑固性病灶，這個(gè)頑固性病灶又會(huì)因脊柱的任何一次傷害而加重。反之，頑固性病灶局部形成的代償性應(yīng)力，又會(huì)促進(jìn)脊椎錯(cuò)位的發(fā)展與發(fā)生，并通過(guò)脊柱鏈將這個(gè)內(nèi)在的力上傳到寰樞關(guān)節(jié)，從而影響整個(gè)脊柱的力學(xué)平衡。寰樞椎是脊柱的起始部，也是活動(dòng)范圍、運(yùn)用頻率最多的關(guān)節(jié)之一，亦是最容易受到傷害并發(fā)生錯(cuò)位的部位，它在調(diào)控脊柱力學(xué)平衡方面起著舉足輕重的作用，這于我們統(tǒng)計(jì)觀測(cè)的結(jié)果是相符的。以往文獻(xiàn)報(bào)道多認(rèn)為頸椎骨質(zhì)增生、椎間盤病變，尤其是鉤突關(guān)節(jié)增生、頸部軟組織病或損傷等，是頸性頭痛的主要致病因素。但在臨床工作中，我們發(fā)現(xiàn)頸椎形態(tài)學(xué)改變?cè)蕉嘣街兀漕^痛及頸性癥狀也越多越重，也就是說(shuō)：頸椎椎體間排列異常及骨性錯(cuò)位，才是引發(fā)頸性頭痛并促使其進(jìn)一步發(fā)展的根本原因；其椎體錯(cuò)位與頸性頭痛是呈正相關(guān)系。

3.3 治療結(jié)果支持上述論斷 頸椎的骨性錯(cuò)位，對(duì)脊神經(jīng)、交感神經(jīng)節(jié)及椎動(dòng)脈顱外段的影響更直接且遠(yuǎn)大于骨質(zhì)增生，而錯(cuò)位導(dǎo)致的頸項(xiàng)部軟組織病變，亦是引發(fā)頸性癥狀的附屬原因之一。根據(jù)這一原理，我們?cè)谥委煏r(shí)只采用糾正骨性錯(cuò)位的唐氏正脊術(shù)，重點(diǎn)放在C1、2的矯正復(fù)位上，平均治療一療程，其臨床癥狀在短時(shí)間內(nèi)即得到明顯控制或好轉(zhuǎn)，X光片復(fù)診其椎體半脫位也得到不同程度的糾正，治療優(yōu)良率達(dá)到94%。因此我們認(rèn)為：頸椎形態(tài)位置的改變，如椎體的側(cè)移、旋轉(zhuǎn)、傾斜等骨性錯(cuò)位，才是導(dǎo)致頸性眩暈的主要原因。

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第7篇：生物力學(xué)的定義范文

[關(guān)鍵詞] 頸椎小關(guān)節(jié)；不對(duì)稱性；頸椎退變程度；關(guān)系

[中圖分類號(hào)] R681.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2013）07（b）-0046-02

在臨床上，頸椎病是一種常見(jiàn)的疾病，脊柱手術(shù)是主要治療方法，其發(fā)病機(jī)制的研究尚需更加完善[1]。發(fā)病機(jī)制的研究在頸椎病研究中的重要性不可忽略。本文通過(guò)測(cè)量正常成人頸椎聯(lián)合角方向特征，進(jìn)一步理解頸椎小關(guān)節(jié)不對(duì)稱性特征與頸椎病發(fā)病的關(guān)系，對(duì)于探討頸椎病的發(fā)病機(jī)制具有重要的臨床意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料

從茂名市人民醫(yī)院2000年1月～2011年12月病案室中查找到60例住院治療的C4～5椎體滑脫患者作為觀察組，入選標(biāo)準(zhǔn)為均經(jīng)頸椎MRI檢查和詳細(xì)查體并結(jié)合臨床癥狀體征而確診為C4～5椎體滑脫患者，其中男36例，女24例。年齡32～70歲，平均52.6歲。從體檢資料庫(kù)中尋查到與觀察組年齡、性別相匹配的體檢無(wú)頸椎疾患的人員66名作為對(duì)照組，入選要求為臨床及影像學(xué)檢查后明確除外頸椎先天性畸形、頸部腫瘤等病變的患者。其中男40例，女26例，年齡為33～72歲，平均年齡51.9歲。

1.2 方法

1.2.1 掃描方法 所有患者進(jìn)行CT、MRI的掃描診斷，型號(hào)為美國(guó)GE公司SIGNAL.OT超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)和西門子3.0T。取各節(jié)段下位椎體的上終板平面且與之平行的MRI或者CT的橫切面，掃描間隙為C2～C7[2]。

1.2.2 測(cè)量方法 頸椎小關(guān)節(jié)形態(tài)是復(fù)雜的，小關(guān)節(jié)角可以作為定量參數(shù)來(lái)反映形態(tài)特征[3]。在CT或MRI的截面，根據(jù)頸椎的形態(tài)特征，在一個(gè)或兩個(gè)最高頸椎椎體邊緣標(biāo)注，通過(guò)標(biāo)簽尾礦點(diǎn)畫線，水平線代表冠狀或椎體面，垂直的線標(biāo)志代表從刺點(diǎn)頂點(diǎn)到基線的冠狀面。連接各關(guān)節(jié)前后的內(nèi)點(diǎn)外點(diǎn)，角之間的線和椎體冠被定義為頸椎小關(guān)節(jié)角。所有選中的圖像通過(guò)數(shù)碼相機(jī)輸入計(jì)算機(jī)。第一次測(cè)量的測(cè)量工具為手動(dòng)測(cè)量在MRI芯片。為了控制誤差所有樣品在大約1周后第一個(gè)測(cè)量由同一人員再次測(cè)量：輸入圖像的測(cè)量由Adobe。Photoshop圖像處理軟件分析的核磁共振圖像處理，用Mb.ruler專用測(cè)量角度軟件對(duì)所有頸椎小關(guān)節(jié)角進(jìn)行測(cè)量，精確至0.01[4]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

本組的數(shù)據(jù)均采取SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件處理，計(jì)量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，比較采用t檢驗(yàn)。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 觀察組兩側(cè)頸椎小關(guān)節(jié)角度比較

通過(guò)對(duì)觀察組內(nèi)滑脫的C4～5椎體與相鄰椎體的小關(guān)節(jié)角度的比較，C4和C5椎體右側(cè)和左側(cè)的小關(guān)節(jié)角度比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。見(jiàn)表1。

3 討論

3.1 正常成人頸椎形態(tài)

頸椎有7頸椎椎體、5個(gè)椎間盤（頸1、2部沒(méi)有椎間盤）和韌帶組成。上面連頭骨，然后下接第l胸椎，然后是頸部肌肉、血管、神經(jīng)和周圍的皮膚組織。除了第一、第二頸椎結(jié)構(gòu)特殊外，其他的頸椎和胸椎、腰椎結(jié)構(gòu)相似，是由椎體、椎弓、突起（包括橫突、關(guān)節(jié)突、棘突的基本結(jié)構(gòu)）等組成[5]。各椎孔上下相連構(gòu)成椎管，其中容納脊髓。頸椎鉤狀的過(guò)程和相鄰的一個(gè)椎體下緣邊坡對(duì)合，聯(lián)合可以限制頸椎過(guò)度運(yùn)動(dòng)對(duì)雙方和旋轉(zhuǎn)方向，以確保穩(wěn)定，防止閥瓣的兩邊向后移。在脊柱除接頭骨外，所有的關(guān)節(jié)，它是三重裝置的結(jié)構(gòu)和功能單位的脊柱。在脊椎壓力下，椎間盤能緩解沖擊能量，從而大大提高相鄰椎體表面的應(yīng)力分布。一般來(lái)說(shuō)，在椎間盤的厚部分，緩沖效果是顯著的，在椎間盤薄弱部分，鉤狀的過(guò)程成為集中區(qū)域的應(yīng)力分布，這是一個(gè)常見(jiàn)的引起的骨質(zhì)增生的鉤狀的過(guò)程。關(guān)節(jié)退行性變化出現(xiàn)較早，由于在椎間關(guān)節(jié)邊緣，在頸椎旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，更大程度的增加活動(dòng)，二者的鉤狀部位是一個(gè)斜面，此處椎間空間狹窄（緩沖能力弱、跳躍、影響，破壞程度）、壓力和剪切引起的頸椎活動(dòng)常會(huì)引起早期退化的發(fā)生[6]。

3.2 頸椎病的病變與小關(guān)節(jié)角的關(guān)系

從生物力學(xué)的角度對(duì)頸椎病的解讀，頸椎為了適應(yīng)正常的人類視覺(jué)，聽覺(jué)和嗅覺(jué)刺激，需要大型和敏捷的機(jī)動(dòng)性[7]。頸椎的運(yùn)動(dòng)幅度比胸、腰椎要大得多，如彎曲或伸展，左右側(cè)屈、旋轉(zhuǎn)和運(yùn)動(dòng)合成形成環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。存在的生理盛度，可以增加彈性，緩解頸椎緩沖重力沖擊，防止脊髓和大腦損傷[8]。一般隨著年齡的增加，加上長(zhǎng)期坐姿、姿勢(shì)和椎間盤髓核脫水變性，頸椎退化，頸椎活動(dòng)逐步限制[9]。不同節(jié)段病變包括椎間盤變性，面關(guān)節(jié)退行性變，韌帶變性和椎間盤髓核脫水關(guān)節(jié)退行性變、頸椎、軸向旋轉(zhuǎn)和橫向彎曲程度不同，在頸2、3側(cè)方橫向彎曲成軸向旋轉(zhuǎn)2°。在7、7.5頸軸向旋轉(zhuǎn)、側(cè)旋1°，從上到下逐漸降低趨勢(shì)。下位頸椎的力學(xué)耦合作用表現(xiàn)在背柱側(cè)彎時(shí)，棘突向側(cè)彎的相反方向移動(dòng)[10]。觀察組中C4和C5椎體右側(cè)和左側(cè)的小關(guān)節(jié)角度比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。觀察組和對(duì)照組C4、C5小關(guān)節(jié)角度比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；觀察組和對(duì)照組C3、C6小關(guān)節(jié)角度比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。說(shuō)明頸椎小關(guān)節(jié)不對(duì)稱性對(duì)頸椎退變程度有明顯影響，其對(duì)臨床診治具有重要意義。

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第8篇：生物力學(xué)的定義范文

關(guān)鍵詞：汽車座椅；抗疲勞；舒適

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.187

1 駕駛疲勞的成因

汽車駕駛是一項(xiàng)考驗(yàn)?zāi)X力和體力的勞動(dòng)。在汽車駕駛過(guò)程中，駕駛員不但需要大量的體力勞動(dòng)來(lái)保持汽車的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和行駛，同時(shí)還需要保持足夠清醒的頭腦和集中的注意力，以應(yīng)對(duì)駕駛過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的各種情況。長(zhǎng)時(shí)間處于這種狀態(tài)下，神經(jīng)系統(tǒng)高度緊張，身體姿勢(shì)長(zhǎng)期保持，駕駛員很容易產(chǎn)生一定的疲勞感，從而造成疲勞駕駛。在疲勞駕駛狀態(tài)下，駕駛員的注意力容易被分散，意志也會(huì)被削弱，反應(yīng)速度隨之減慢，對(duì)外界信息的接收能力下降。這種情況下，駕駛員極易產(chǎn)生操作上的失誤，導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。

2 汽車座椅的人體工程學(xué)分析

2.1 人體坐姿生理特性

不理想的坐姿，會(huì)形成駕駛員不合理的脊柱形態(tài)，在這種狀態(tài)下長(zhǎng)期駕駛，容易造成腰椎負(fù)荷和肌肉負(fù)荷的加大，從而使駕駛員產(chǎn)生疲勞感。探索研究合適的座椅結(jié)構(gòu)并進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)，能使駕駛員保持合理的脊柱形態(tài)，有效緩解疲勞感。

駕駛員處于坐姿狀態(tài)下，其身體重量所產(chǎn)生的壓力由坐墊和靠背分擔(dān)。如果體壓分布不合理，集中對(duì)肩胛骨和腰椎部位施以壓力，就會(huì)導(dǎo)致駕駛員背部不適，同樣會(huì)產(chǎn)生較大的疲勞感。

2.2 環(huán)境分析

振動(dòng)會(huì)對(duì)駕駛員產(chǎn)生較大影響。振動(dòng)所造成的影響主要體現(xiàn)為局部的生物動(dòng)力學(xué)反應(yīng)、生理反應(yīng)以及人體機(jī)能的減退等，這對(duì)于駕駛員而言是非常嚴(yán)重的。如果外界所產(chǎn)生的振動(dòng)接近器官的共振頻率，振幅就會(huì)迅速增大，此時(shí)駕駛員自身的器官生理反應(yīng)將會(huì)達(dá)到最大，極易出F視覺(jué)作業(yè)效率下降和動(dòng)作準(zhǔn)確度下降等現(xiàn)象。

此外，溫濕度也會(huì)對(duì)駕駛員疲勞感造成一定影響。人體處于高溫、高濕環(huán)境中時(shí)，會(huì)感受到不適，具體表現(xiàn)為四肢乏力、精力不集中等。在駕駛過(guò)程中，如果座椅無(wú)法提供舒適的溫度和濕度環(huán)境，那么人體可能會(huì)產(chǎn)生不適感，從而加劇疲勞。

3 汽車座椅抗疲勞設(shè)計(jì)思路及方法

3.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)

汽車座椅的結(jié)構(gòu)參數(shù)，需要從振動(dòng)、坐姿、操作舒適度等幾個(gè)方面分析：首先，汽車座椅尺寸，決定了駕駛員的坐姿和操作舒適度。汽車座椅的尺寸設(shè)計(jì)參數(shù)主要包括椅面高度、寬度、深度等。椅面的高度定義為椅面前緣到駕駛員踵點(diǎn)的垂直距離。從駕駛員的駕駛姿勢(shì)來(lái)看，設(shè)計(jì)中必須要考慮座椅角度對(duì)腿部肌肉的影響。在座椅寬度方面，一般認(rèn)為在車內(nèi)空間允許的情況下，座椅應(yīng)該越寬越好，這樣更有利于駕駛員調(diào)整和變換姿勢(shì)。椅面深度，是指椅面前緣到靠背前面的水平距離。座椅深度決定了人體腰部所受到的靠背支撐度，以及腿部的彎曲舒適度。靠背高度和寬度，與駕駛員的坐姿肩高和肩寬有關(guān)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該綜合考慮駕駛員的個(gè)體差異，并盡量采取高靠背的設(shè)計(jì)。

3.2 靜態(tài)舒適性設(shè)計(jì)

座椅靜態(tài)舒適性設(shè)計(jì)需要堅(jiān)持以下幾個(gè)原則：

（1）座椅的結(jié)構(gòu)和尺寸與其功用有關(guān)；（2）座椅的尺寸必須參照人體測(cè)量學(xué)數(shù)據(jù)；（3）座椅可適當(dāng)調(diào)節(jié)，以滿足駕駛坐姿的調(diào)整；（4）座椅所應(yīng)用的材料應(yīng)該滿足人體舒適度需求；（5）座椅的位置要與其駕駛空間相匹配。

在座椅的靜態(tài)舒適性設(shè)計(jì)中，應(yīng)進(jìn)行生物坐姿力學(xué)分析，研究表明，坐姿時(shí)將臀部稍離靠背往前移，使上體向后微微傾斜是最為舒適的姿勢(shì)。同時(shí)，軀體的大腿、小腿和腳掌也應(yīng)保持一定的角度。（如圖1所示）

與此同時(shí)，座椅的靜態(tài)舒適性設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮駕駛者的心理空間感，一般來(lái)說(shuō)，駕駛者希望有較大的空間感，狹窄的空間會(huì)使駕駛者產(chǎn)生回避反應(yīng)，加快心理疲勞，故通常座椅空間要大于操作空間。最后，座椅的靜態(tài)舒適性設(shè)計(jì)還要考慮溫濕度、材質(zhì)。例如使用透氣性較好的材料，增強(qiáng)座椅透氣性；使用主動(dòng)通風(fēng)式座椅，消除駕駛者產(chǎn)生的熱量，減輕駕駛疲勞。

3.3 動(dòng)態(tài)舒適性設(shè)計(jì)

在駕駛過(guò)程中，駕駛員主要受到橫向、縱向及垂直方向的振動(dòng)力，這些振動(dòng)通過(guò)座椅傳遞給駕駛員，引起其全身性振動(dòng)，因此，汽車座椅的動(dòng)態(tài)舒適性設(shè)計(jì)必須減輕駕駛者受到的振動(dòng)。在設(shè)計(jì)中，主要可以采取以下措施：

（1）降低座椅共振頻率，尤其是降低對(duì)人體影響最大的高頻區(qū)；

（2）降低共振的傳遞率，主要是彈簧以下的共振，以及來(lái)自靠背的振動(dòng)；（3）將路面―輪胎、懸架、座椅―駕駛者看作一個(gè)整體力學(xué)系統(tǒng)，在協(xié)調(diào)各方的情況下使駕駛員不易感受到疲勞。最后，汽車座椅要與汽車其他減振系統(tǒng)相匹配，使駕駛員處于最合適的減振環(huán)境中，從而減少駕駛員的疲勞感。

4 結(jié)束語(yǔ)

汽車座椅的舒適性是關(guān)系到駕駛員駕駛體驗(yàn)的關(guān)鍵因素，也是汽車產(chǎn)品人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的重要方面，在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者要熟練應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)理論和生物力學(xué)理論，最大化地提高汽車座椅的舒適性與安全性，提高設(shè)計(jì)水平，創(chuàng)造出更適合人類使用的汽車，將座椅的人機(jī)效能發(fā)揮到最高水平。

參考文獻(xiàn)：

第9篇：生物力學(xué)的定義范文

關(guān)鍵詞：職業(yè)性肌肉骨骼疾患；病因；運(yùn)動(dòng)療法

一、職業(yè)性肌肉骨骼疾患概述

1.概念

職業(yè)性肌肉骨骼疾患（occupationalmusculoskeletal

disor-ders，OMD）是一類主要的、常見(jiàn)的職業(yè)性疾病或與工作有關(guān)疾病，是指在職業(yè)活動(dòng)中因重復(fù)操作、不良姿勢(shì)、靜態(tài)負(fù)荷、體力負(fù)荷、振動(dòng)和舉物頻率等引起的肌肉或骨骼的損傷。主要表現(xiàn)有下背痛、肩痛、頸痛、前臂痛、手痛、僵硬、痙攣、麻木等。

2.分類

依據(jù)發(fā)生損傷的部位，OMD大致可分為職業(yè)性下背痛（occupational lowback pain，OLBP）和上肢肌肉骨骼疾患（musculoskeletal dis-order of the upper extremity，UEMSD）兩大類，上肢肌肉骨骼疾患又包括頸肩腕綜合征、腕管綜合征、肌腱炎和手臂振動(dòng)征等。

3.影響

國(guó)內(nèi)外大量職業(yè)流行病學(xué)調(diào)查顯示，OMD幾乎可發(fā)生于各個(gè)行業(yè)，不僅影響勞動(dòng)者的工作效率和健康，也給國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了巨大的直接、間接損失，尤其是在發(fā)展中國(guó)家。在我國(guó)，職業(yè)性肌肉骨骼疾患已成為主要的職業(yè)健康問(wèn)題，在職業(yè)性疾病的發(fā)生中占第二位，已嚴(yán)重地威脅著廣大職業(yè)工作人員的健康。因而關(guān)于OMD的好發(fā)職業(yè)人群、危險(xiǎn)因素、干預(yù)措施等備受國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。

二、OMD的病因?qū)W分析

OMD的產(chǎn)生與很多因素有關(guān)，概括起來(lái)可分為下列兩大類。

1.職業(yè)因素

（1）勞動(dòng)負(fù)荷。也稱外部負(fù)荷。許多工種需要?jiǎng)趧?dòng)者承受身體以外的一定的重量或力。例如，搬舉重物、攜帶物品、手持工具等重力或者諸如扭緊螺絲等需克服一定的阻力。一般說(shuō)來(lái)，勞動(dòng)負(fù)荷越大，越容易造成肌肉骨骼損傷。

（2）靜態(tài)負(fù)荷。即姿勢(shì)負(fù)荷。指勞動(dòng)者在生產(chǎn)過(guò)程中需經(jīng)常處于某一種姿勢(shì)，機(jī)體為了保持該姿勢(shì)需克服自身某些部位的重力所承受的負(fù)荷。

（3）反復(fù)操作。近些年來(lái)，隨著生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化程度的不斷提高，許多行業(yè)已建成了先進(jìn)的流水線作業(yè)方式，極大地減輕了操作者的勞動(dòng)負(fù)荷，但卻使作業(yè)方式變成了極為單調(diào)的一種快速重復(fù)動(dòng)作，這極容易導(dǎo)致肌肉疲勞。國(guó)內(nèi)外近來(lái)許多研究表明，反復(fù)操作是造成反復(fù)緊張性損傷的主要危險(xiǎn)因素。

（4）不良。又稱強(qiáng)迫。指某些工種需勞動(dòng)者經(jīng)常處于其特需的非自然。在這種狀況下，機(jī)體有許多肌肉處于靜態(tài)緊張狀態(tài)。此時(shí)，有關(guān)肌肉血液循環(huán)會(huì)因這種靜態(tài)用力的大小而不同程度地受阻，同樣這也很容易導(dǎo)致肌肉疲勞甚至損傷。

（5）其他。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)械振動(dòng)、作業(yè)環(huán)境的溫度、作業(yè)活動(dòng)空間等也往往同時(shí)存在，這些均為OMD的共同致病因素。

2.非職業(yè)性因素

例如，一般認(rèn)為隨年齡增長(zhǎng)OMD的發(fā)病率也增高，但也有報(bào)道認(rèn)為腰背痛的高發(fā)年齡在35-50歲之間。

三、運(yùn)動(dòng)療法

1.運(yùn)動(dòng)療法的意義及機(jī)制

越來(lái)越多的證據(jù)表明，運(yùn)動(dòng)療法對(duì)于預(yù)防和治療職業(yè)性肌肉骨骼疾患具有較好的效果。丁獻(xiàn)軍等研究發(fā)現(xiàn)，在職業(yè)性下背痛的治療中，運(yùn)動(dòng)療法顯示出其優(yōu)越性，不僅療效優(yōu)于非甾體類抗炎藥，而且無(wú)胃腸道和腎損害等副作用，可作為首選治療方法。Donzelli［1］等通過(guò)43例隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)觀察，結(jié)果提示普拉提療法對(duì)慢性非特異性下背痛患者改善殘疾程度和減輕疼痛具有積極效果。南登昆［2］認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)療法治療下背痛的目的在于促進(jìn)受傷組織的愈合，糾正脊柱的力學(xué)改變。其作用機(jī)制主要是：通過(guò)神經(jīng)反射、神經(jīng)體液因素和物力學(xué)作用，提高人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)和自主神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力；提高機(jī)體的代謝能力，改善心肺功能；維持與恢復(fù)運(yùn)動(dòng)器官的形態(tài)和功能；促進(jìn)患者相應(yīng)代償機(jī)制的形成和發(fā)展。劉二地［3］研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)療法對(duì)腕管綜合癥患者有特別重要的意義，包括促進(jìn)血液循環(huán)；增加關(guān)節(jié)活動(dòng)度、肌力、關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。王曉玲［4］認(rèn)為頸椎病的運(yùn)動(dòng)療法是一種方便而有效的物理替代療法，維持生物力學(xué)和生物化學(xué)的平衡是頸椎功能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是頸椎病預(yù)防和治療的關(guān)鍵。無(wú)論從臨床實(shí)踐還是實(shí)驗(yàn)研究中均顯示運(yùn)動(dòng)療法對(duì)頸椎病的防治作用是尤為重要的。

2.運(yùn)動(dòng)治療的方法

（1）有氧運(yùn)動(dòng)。所謂有氧運(yùn)動(dòng)，就是以糖和脂肪的有氧代謝方式提供能量的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)時(shí)心率在120-150次/min，大強(qiáng)度的有氧心率也會(huì)超過(guò)150次/min，而且會(huì)有無(wú)氧代謝參與部分供能［5］。邱淑敏［6］等研究發(fā)現(xiàn)，久坐不動(dòng)生活方式的健康人群通過(guò)有氧鍛煉可以提高其最大攝氧量水平，增強(qiáng)身體功能。步行、跑步、游泳、自行車、登山、健身操、跳繩、太極拳等項(xiàng)目均是可以考慮采取的，但應(yīng)根據(jù)個(gè)人特點(diǎn)，量力而行，循序漸進(jìn)，貴在堅(jiān)持。

（2）肌力訓(xùn)練。通過(guò)訓(xùn)練腹部的腹直肌及腹斜肌、背部深層的多裂肌及淺層豎脊肌，能夠增進(jìn)局部肌肉之爆發(fā)力與耐力。較佳的肌肉爆發(fā)力可減少肌肉扭傷的發(fā)生，并可增加反應(yīng)速度以保護(hù)脊椎的關(guān)節(jié)及韌帶。較佳的肌耐力則可延緩肌肉疲乏的速度，減少關(guān)節(jié)及韌帶的壓力。訓(xùn)練腹肌與背肌有助脊柱穩(wěn)定，并能提供適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)功能，訓(xùn)練臀部及髖部肌肉則有助于避免骨盆前傾，并可減少由地面的沖擊力傳至脊柱。采用仰臥起坐、負(fù)重轉(zhuǎn)體、仰臥剪腿等動(dòng)作可發(fā)展腹部屈肌的力量，采用俯臥體屈伸、側(cè)臥抱頭起、負(fù)重體側(cè)屈等動(dòng)作可發(fā)展伸肌的力量，采用直立負(fù)重體側(cè)屈可發(fā)展同側(cè)半屈肌及伸肌的力量［7］。注意訓(xùn)練應(yīng)在不痛的脊椎運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)進(jìn)行。如腰椎前凸過(guò)小宜偏重伸肌訓(xùn)練；前凸過(guò)大，需著重屈肌訓(xùn)練。

目前對(duì)于防治頸椎病的運(yùn)動(dòng)療法多依據(jù)頸部、肩部生理活動(dòng)范圍進(jìn)行相應(yīng)多個(gè)關(guān)節(jié)方向的運(yùn)動(dòng)，可以有效改善頸椎椎間關(guān)節(jié)功能，增強(qiáng)頸部肌肉、韌帶、關(guān)節(jié)囊等組織的緊張力，恢復(fù)及增強(qiáng)頸肩部及上肢等肌肉的力量，平衡頸肩背部?jī)蓚?cè)的肌力，減輕肌肉痙攣等，加強(qiáng)頸椎關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，矯正不良的身體姿勢(shì)，改善頭頸部的血液循環(huán)和活動(dòng)功能，起到防治頸椎病的功效。具體方法可衍分為前伸探海、抬頭望月、左顧右盼、與項(xiàng)爭(zhēng)力、抱頭前俯、伸肩引頸、墜肩拔頂、伸頸拔背、聳肩環(huán)繞、縮脖聳肩等動(dòng)作。進(jìn)行頸肩部功能鍛煉不需要特殊的時(shí)間和場(chǎng)地，可隨時(shí)隨地進(jìn)行，貴在持之以恒，以獲得遠(yuǎn)期療效。

（3）柔韌練習(xí)。伸展運(yùn)動(dòng)可以增加肌肉及韌帶之柔軟度，使脊柱能有較大活動(dòng)度，減少肌肉韌帶的扭傷。采用下橋、直立扭腰、仰臥體側(cè)轉(zhuǎn)髖等動(dòng)作可發(fā)展腹肌的伸展性；采用直腿體前屈、仰臥舉腿過(guò)頭等動(dòng)作可發(fā)展背肌的伸展性，采用側(cè)屈振腰可發(fā)展對(duì)側(cè)屈肌及伸肌的伸展性。注意伸展前可先做輕微暖身運(yùn)動(dòng)或熱敷，練習(xí)動(dòng)作要緩慢，伸展至肌肉拉緊時(shí)靜止不動(dòng)持續(xù)10秒后再?gòu)?fù)原，伸展時(shí)保持緩和且有規(guī)律的呼吸且不宜憋氣，避免過(guò)度的伸展造成肌肉韌帶傷害。

四、小結(jié)與展望

目前有越來(lái)越多的證據(jù)表明，運(yùn)動(dòng)療法對(duì)于預(yù)防和治療OMD具有較好的效果，但對(duì)于其機(jī)制、不同類型的患者的治療模式、各種運(yùn)動(dòng)療法的量效關(guān)系等一系列理論和實(shí)踐問(wèn)題還需要進(jìn)行深入和系統(tǒng)的研究。

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