運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析范文

【關(guān)鍵詞】足球運(yùn)動(dòng)員；膝關(guān)節(jié)損傷；生物力學(xué)

Biomechanical Analysis of the Knee Injury of Football Players

CHEN Liang

(College of Physical Education, Zhengzhou University, Zhengzhou 450044, Henan)

【Abstract】 The knee is the biggest joint in the human body and the one most prone to injuries. From the perspective of anatomy and biomechanics, the thesis researches into the causes of knee injury of football players and its physiological mechanism, and proposes the corresponding prevention measures.

【Keywords】 Knee joint injury, Football player, Biomechanics

1前言

眾所周知，在足球運(yùn)動(dòng)中，球員經(jīng)常需要急速起動(dòng)，并在高速跑動(dòng)中變速、變向、急停、起跳、沖撞等。膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)研究結(jié)果顯示，在膝關(guān)節(jié)呈30°~50°時(shí)膝部力量最大，因而幾乎所有的跑跳動(dòng)作也都在屈30°~50°角時(shí)“發(fā)力”。以下肢為主要活動(dòng)的足球項(xiàng)目，要求運(yùn)動(dòng)員需時(shí)常保持這一，發(fā)力點(diǎn)集中，髕骨軟骨面承受的壓力很大，在這一角度，髕骨關(guān)節(jié)接觸范圍最大，而這時(shí)膝的穩(wěn)定又主要靠髕骨維持。這些解剖生理特點(diǎn)，都成為髕骨軟骨在半蹲位受傷的潛在因素，猛烈地撞擊、牽拉會(huì)使半月板、十字交叉韌帶損傷；受到不同方向分力撞擊，使膝關(guān)節(jié)起固定作用的內(nèi)外側(cè)副韌帶損傷等。本文從生物力學(xué)角度對足球運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)的損傷進(jìn)行分析，并提出一些預(yù)防膝關(guān)節(jié)損傷的建議。

2膝關(guān)節(jié)的解剖特點(diǎn)

膝關(guān)節(jié)是人體內(nèi)最大，結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的關(guān)節(jié)。由兩部分構(gòu)成：即股骨的內(nèi)、外側(cè)髁與脛骨的內(nèi)、外側(cè)髁的關(guān)節(jié)面組成的股脛關(guān)節(jié)和股骨的髕面與髕骨的關(guān)節(jié)面組成的股髕關(guān)節(jié)。其關(guān)節(jié)囊廣闊松弛，各部厚薄不一，附著于各關(guān)節(jié)面的周緣，其外側(cè)與肌腱相連結(jié)，內(nèi)側(cè)與脛側(cè)副韌帶愈合。股脛關(guān)節(jié)是球窩關(guān)節(jié)，股髕關(guān)節(jié)是滑車關(guān)節(jié)，二者合起來為滑車球窩關(guān)節(jié)。從關(guān)節(jié)面形態(tài)看，關(guān)節(jié)頭比關(guān)節(jié)窩大得多，可造成膝關(guān)節(jié)的不穩(wěn)固，同時(shí)又由于膝關(guān)節(jié)是處于全身最大的兩根骨杠桿――股骨和脛骨之間，在站立、走、跑、跳中，都要受到不同方向力的作用，因而容易產(chǎn)生關(guān)節(jié)損傷。所以膝關(guān)節(jié)有一系列的輔助結(jié)構(gòu)，如由半月板、髕韌帶、交叉韌帶和脛側(cè)副韌帶、腓側(cè)副韌帶等進(jìn)行加固?！?〕

3足球運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)損傷原理

3.1髕骨勞損的損傷原理

髕骨勞損是指髕骨的關(guān)節(jié)軟骨面(包括股骨髕面的關(guān)節(jié)軟骨面)和髕骨周緣股四頭肌張腱膜的附面部分的慢性損傷，即髕骨軟骨病(又稱髕骨軟骨軟化癥)和髕骨張腱末端病。髕骨在膝關(guān)節(jié)中具有重要的作用，它能保護(hù)股骨的髕面，傳遞股四頭肌的力量，加強(qiáng)股四頭肌的肌力和維持膝關(guān)節(jié)在半屈曲位時(shí)的穩(wěn)定性〔2〕。

生物力學(xué)證明，膝關(guān)節(jié)屈曲小于90°時(shí)，僅股四頭肌的股直肌起主要伸膝作用，其肌力較弱；超過90°以后，其他三肌逐漸參與伸膝功能。當(dāng)膝關(guān)節(jié)伸到130°~150°時(shí)，發(fā)力點(diǎn)集中，力量最強(qiáng)。此角度不但發(fā)力大，而且靈活，有利于各種動(dòng)作的完成。此時(shí)髕骨軟骨面承受力量最大，關(guān)節(jié)面接觸范圍也最大。膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定主要靠髕骨維持，關(guān)節(jié)穩(wěn)定性下降，膝內(nèi)、外側(cè)副韌帶松弛關(guān)節(jié)可有一定的內(nèi)外旋活動(dòng)，此時(shí)髕骨張腱所承受的牽引力更大，髕骨軟骨面因“不合槽”的“捻錯(cuò)”和“擠壓”，不但使它受到更大的壓力，而且受到摩擦力的作用，這些解剖、生理特點(diǎn)都成為髕骨軟骨在半位受傷的潛在因素。若這些力反復(fù)積累或一次暴力超過組織的生理負(fù)荷影響了局部的代謝，必然會(huì)引起組織細(xì)胞的損傷和破壞，從而引起一系列的病理性變化，如腱纖維和骨膜下出血、變化、增生、鈣化，軟骨腫脹、纖維化、龜裂或軟骨剝落等。

3.2半月板損傷的原理

膝關(guān)節(jié)在伸直位置時(shí)，關(guān)節(jié)附近的韌帶和肌肉均保持緊張，所以關(guān)節(jié)穩(wěn)定無外展、內(nèi)收和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。有外力作用于膝關(guān)節(jié)時(shí)，半月板也不容易損傷。但當(dāng)膝關(guān)節(jié)半屈位時(shí)關(guān)節(jié)附近的韌帶和肌肉處于松弛狀態(tài)，膝關(guān)節(jié)失去穩(wěn)定，如果同時(shí)處于承重狀態(tài)，股骨髁在股骨平臺(tái)上突然旋轉(zhuǎn)或內(nèi)外翻時(shí)，半月板既要完成伸屈時(shí)的移位運(yùn)動(dòng)，又要完成旋轉(zhuǎn)時(shí)的移位運(yùn)動(dòng)，再加上內(nèi)外翻運(yùn)動(dòng)，使半月板擠于股骨髁和脛骨平臺(tái)之間，在股骨髁內(nèi)旋性牽引下，內(nèi)側(cè)半月板的邊緣附著處可發(fā)生破裂?！?〕當(dāng)膝關(guān)節(jié)繼續(xù)伸直時(shí)，將嵌入關(guān)節(jié)間隙的內(nèi)側(cè)半月板擠壓發(fā)生撕裂，由于作用力的不同，造成各種類型的半月板損傷。半月板有消除肢體上傳的沖擊力的作用。膝關(guān)節(jié)在屈伸加扭轉(zhuǎn)、內(nèi)外翻的過程中，半月板的運(yùn)動(dòng)發(fā)生不一致的矛盾，致使半月板在股骨髁與脛骨平臺(tái)之間發(fā)生劇烈研磨，是半月板發(fā)生損傷的主要解剖生理學(xué)因素。另外，如果起動(dòng)動(dòng)作不合理，落地動(dòng)作不好或運(yùn)動(dòng)中摔倒，膝部受到?jīng)_撞，動(dòng)作技術(shù)不協(xié)調(diào)，不熟練都會(huì)引起半月板損傷。〔4〕

3.3 內(nèi)側(cè)副韌帶損傷的原理

內(nèi)側(cè)副韌帶有調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)和穩(wěn)定膝關(guān)節(jié)的作用，其緊張度隨膝關(guān)節(jié)角度的變化而改變。當(dāng)膝關(guān)節(jié)完全伸直時(shí)，韌帶的各部纖維均緊張；膝關(guān)節(jié)屈曲時(shí)，韌帶的前縱部纖維緊張，后部纖維松弛，能限制關(guān)節(jié)外翻和脛骨的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)；當(dāng)膝關(guān)節(jié)半屈位(130°~150°)時(shí)，韌帶各部纖維皆較松弛，脛骨可有較大的外展和旋轉(zhuǎn)活動(dòng)，內(nèi)側(cè)副韌帶保護(hù)力量弱，膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定最差，容易造成損傷。當(dāng)膝關(guān)節(jié)屈曲在130°~150°時(shí)，小腿突然外展外旋，或足和小腿固定，大腿突然內(nèi)收內(nèi)旋，使膝關(guān)節(jié)過度外翻，導(dǎo)致內(nèi)側(cè)副韌帶損傷。膝外側(cè)副韌帶有加強(qiáng)和保護(hù)膝關(guān)節(jié)外側(cè)部的作用。膝關(guān)節(jié)伸直時(shí)，韌帶緊張和髂脛束一起，限制膝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻活動(dòng)；當(dāng)膝關(guān)節(jié)屈曲時(shí)，則韌帶松弛，關(guān)節(jié)才有一定的內(nèi)翻活動(dòng)。由于膝內(nèi)側(cè)受到時(shí)直接暴力的機(jī)會(huì)較少，加之側(cè)副韌帶較堅(jiān)固，其外面又有髂脛束保護(hù)，外側(cè)副韌帶損傷的發(fā)生率比內(nèi)側(cè)低。當(dāng)膝關(guān)節(jié)屈曲時(shí)，小腿突然內(nèi)收、內(nèi)旋，或足和小腿固定，大腿突然外展外旋，使膝關(guān)節(jié)過度內(nèi)翻，可發(fā)生外側(cè)副韌帶損傷。

4足球運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)損傷的生物力學(xué)分析

4.1髕骨勞損分析

髕骨勞損是足球運(yùn)動(dòng)中最易發(fā)生的損傷。據(jù)統(tǒng)計(jì)有些運(yùn)動(dòng)員一場比賽會(huì)有一百多次甚至更多變換步型，中途又沒有上下肢運(yùn)動(dòng)交替進(jìn)行，使膝關(guān)節(jié)在連續(xù)疲勞下反復(fù)變換步型，造成膝關(guān)節(jié)局部負(fù)荷過重，此時(shí)髕骨潛伏著受傷的因素。不但如此，而且足球運(yùn)動(dòng)中，身體動(dòng)作間動(dòng)靜、快慢變換頻繁，步型轉(zhuǎn)換非常多，膝關(guān)節(jié)由半蹲位開始發(fā)力或扭轉(zhuǎn)，髕骨張腱附屬區(qū)所承受的牽張力更大，髕股關(guān)節(jié)面間易產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)、擰扭、撞擊和摩擦。假如這些作用力超過組織細(xì)胞的生理負(fù)荷，就會(huì)影響局部代謝，導(dǎo)致組織細(xì)胞的變性和壞死，從而引起腱纖維出血、變性、增生、鈣化和軟骨細(xì)胞腫脹、纖維變、剝離等一系列病理改變。因此，長期訓(xùn)練會(huì)因負(fù)荷過大或細(xì)微損傷積累等原因?qū)е麦x骨勞損。長期負(fù)荷超過了軟骨的生理限度，妨礙新陳代謝的正常進(jìn)行，硫酸軟骨素的形成受到影響，關(guān)節(jié)軟骨變化，就會(huì)導(dǎo)致髕骨軟骨病的發(fā)生。足球比賽中跳躍動(dòng)作、指定動(dòng)作占有十分重要的地位。在完成跳躍動(dòng)作時(shí)，要求結(jié)合步法屈膝起跳，瞬間發(fā)力，對膝關(guān)節(jié)的沖擊很大，此時(shí)，臏骨最易受傷。當(dāng)人體騰空后，不同組別的跳躍動(dòng)作在空中還必須完成相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，這時(shí)膝關(guān)節(jié)還必須二次發(fā)力，如頭頂球等，就使得膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)副韌帶及半月板容易損傷。

4.2半月板損傷分析

足球運(yùn)動(dòng)員的半月板損傷很大一部分是由準(zhǔn)備活動(dòng)不充分、動(dòng)作過猛導(dǎo)致的。此外因疲勞、心理素質(zhì)、技術(shù)等原因?qū)е碌膿p傷也占一定比例。其具體原因主要是：

4.2.1動(dòng)作過猛和不正確的技術(shù)動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)肌力薄弱、機(jī)能運(yùn)動(dòng)達(dá)不到最佳狀態(tài)，因此在運(yùn)動(dòng)中易造成半月板損傷；

4.2.2由于訓(xùn)練和比賽中技術(shù)動(dòng)作轉(zhuǎn)換快、變向多，最常見的是不正確的前沖止動(dòng)以及屈伸時(shí)關(guān)節(jié)頭和關(guān)節(jié)窩的不斷摩擦引起半月板損傷；

4.2.3準(zhǔn)備活動(dòng)不充分和長期大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練會(huì)引起膝關(guān)節(jié)慢性勞損，另外由于在專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)中膝關(guān)節(jié)長期反復(fù)屈伸、摩擦造成關(guān)節(jié)面的磨損及韌帶變性，會(huì)引起半月板損傷；

4.2.4較差的心理素質(zhì)和不符合要求的場地設(shè)施條件會(huì)影響運(yùn)動(dòng)技能水平的發(fā)揮，對運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)傷病的發(fā)生有著直接或間接的影響；

4.2.5訓(xùn)練水平不足和產(chǎn)科學(xué)的訓(xùn)練會(huì)引起機(jī)體產(chǎn)生一系列紊亂的生理生化反應(yīng)，在運(yùn)動(dòng)員身上表現(xiàn)為技術(shù)動(dòng)作變形，反應(yīng)遲鈍，注意力和警覺性相應(yīng)減退，不能對膝關(guān)節(jié)形成有效保護(hù)，故經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致半月板損傷；

4.2.6其他因素：主要包括人為的主觀因素和客觀因素，比如注意力不集中、自我保護(hù)意識(shí)差，天氣、場地器材等因素也是引起運(yùn)動(dòng)員半月板損傷的潛在因素。

4.3側(cè)副韌帶損傷分析

膝關(guān)節(jié)在屈曲位時(shí)可繞垂直軸作旋內(nèi)、旋外的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性主要依靠股四頭肌和髕骨來維持。如果受到撞擊或較大的扭轉(zhuǎn)力時(shí)，就會(huì)發(fā)生膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)和外側(cè)副韌帶的損傷。在足球比賽中各種身體狀態(tài)的轉(zhuǎn)換如靜止到加速，跑步中的急停、轉(zhuǎn)身這一類動(dòng)作都要求膝關(guān)節(jié)進(jìn)行屈伸和扭轉(zhuǎn)，而這時(shí)膝關(guān)節(jié)周圍幾乎沒有肌肉的保護(hù)，其負(fù)荷量較大膝屈曲時(shí)，小腿突然外展外旋，或足和小腿固定，大腿突然內(nèi)收內(nèi)旋，使膝關(guān)節(jié)過度外翻造成內(nèi)側(cè)副韌帶損傷。在完成一些高難動(dòng)作的翻騰跳躍、“倒掛金鉤”屈伸等高難度復(fù)雜技術(shù)動(dòng)作和步法變化時(shí)，要求運(yùn)動(dòng)員做到動(dòng)靜疾徐、高低轉(zhuǎn)折，長期從事這些高強(qiáng)度的訓(xùn)練，膝關(guān)節(jié)局部負(fù)荷過重，勢必造成膝關(guān)節(jié)的嚴(yán)重?fù)p傷。

5建議

5.1建議訓(xùn)練時(shí)的場地可采用人造草皮，人造草皮的優(yōu)點(diǎn)是平整，有彈性，不受自然氣候的影響。

5.2建議對于容易損傷的膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)副韌帶用支持帶加以保護(hù)，不論有無損傷，在訓(xùn)練和比賽中堅(jiān)持使用支持帶都是必要的。

5.3由于膝關(guān)節(jié)的病程多為急性，建議對于膝關(guān)節(jié)急性損傷，一定要早診斷，早治療，這樣既可以使損傷盡快愈合又可以防止急性損傷轉(zhuǎn)成慢性損傷。

5.4建議科學(xué)安排訓(xùn)練計(jì)劃，提高身體力量練習(xí)和專項(xiàng)技術(shù)訓(xùn)練水平，尤其是針對足球運(yùn)動(dòng)員易傷的膝關(guān)節(jié)部位的練習(xí)，如“扎馬步”、負(fù)重靜蹲和負(fù)重起蹲練習(xí)、股四頭肌BME(brief maximal exercise)練習(xí)。

5.5建議女足運(yùn)動(dòng)員在治療膝關(guān)節(jié)的損傷中一定要注意后期的康復(fù)訓(xùn)練，有條件的可以借助cybex等速肌力測試訓(xùn)練系統(tǒng)訓(xùn)練。

5.6強(qiáng)烈建議建立教醫(yī)運(yùn)三級(jí)預(yù)防制度。即一級(jí)為教練員負(fù)責(zé)制，二級(jí)為隊(duì)醫(yī)醫(yī)務(wù)監(jiān)督，三級(jí)為運(yùn)動(dòng)員自我保健。

參考文獻(xiàn)

〔1〕曲綿域,高云秋,浦鈞宗,等.實(shí)用運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)〔M〕.北京:北京科學(xué)技術(shù)出版社,1996.664-758.

〔2〕運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)教材小組.運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)〔M〕.北京:人民體育出版社,1990.273-286.

〔3〕呂志剛.足球運(yùn)動(dòng)員的損傷研究〔J〕.成都體育學(xué)院學(xué)報(bào),1998(2).

第2篇：運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析范文

Abstract： Part of the biomechanical characteristics of outstanding female race-walkers' techniques is gained through plane machine setting photography and it is found that whether individuals or groups， the change value dispersion degree of outstanding 20 km race walkers in China is quite high which should be improved in training. It is suggested that the walkers speed up the pace on the basis of mixed reasonable stable step length so as to enhance athletic performance.

關(guān)鍵詞： 競走項(xiàng)目；女競走隊(duì)員；技術(shù)特征

Key words： race walking event；female race walkers；technical characteristics

中圖分類號(hào)：G804.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）23-0299-02

0 引言

就競走項(xiàng)目而言，它是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的體能類項(xiàng)目，技術(shù)優(yōu)秀且體能強(qiáng)是競走運(yùn)動(dòng)員取勝之關(guān)鍵，技術(shù)優(yōu)秀而體能不強(qiáng)或者體能強(qiáng)而技術(shù)不精都不可能在大賽中取得優(yōu)異成績。但在競走技術(shù)與體能之間，動(dòng)作技術(shù)優(yōu)先是競走項(xiàng)目的精髓。希望通過對優(yōu)秀女競走隊(duì)員的部分技術(shù)特征進(jìn)行分析，可以提高隊(duì)員的動(dòng)作技術(shù)。

1 研究對象與研究方法

1.1 研究對象 比賽前七名運(yùn)動(dòng)員（十一運(yùn)會(huì)女子20km競走），表1。

1.2 研究方法

實(shí)驗(yàn)法：用美國的兩臺(tái)faster500高速攝像機(jī)把十一

運(yùn)動(dòng)會(huì)比賽現(xiàn)場女子20km競走運(yùn)動(dòng)員的一個(gè)復(fù)步的完整動(dòng)作用平面定機(jī)法給拍攝下來。

2 結(jié)果與分析

女子步長的結(jié)果與分析。幾乎所有關(guān)于競走技術(shù)的研究都會(huì)涉及到步長、步頻和單步時(shí)間的分析[1-3]。有學(xué)者指出，因?yàn)閲H的大步幅與我國的小步高頻相矛盾，所以我們跟世界上裁判員公認(rèn)的懲罰尺度意見不能統(tǒng)一，致使我國運(yùn)動(dòng)員在國際賽場上總是以失敗而告終[4]。

從表3、表4中可以了解我國女子競走20km優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在分段距離的群體步長的平均值約為1.05±0.04m，步長最小的時(shí)候一般出現(xiàn)在第四圈，最大值一般出現(xiàn)在第七圈，分段距離的前半程一般平均值在1.03±0.05m，后半程步長的平均值一般是1.05±0.02m，群體的分段距離前后半程步長進(jìn)行T檢驗(yàn)P=0.569，可以看出群體的分段距離前半程步長小于后程步長，但兩者的差距并不明顯。李燕飛達(dá)到了個(gè)體分段距離步長的峰值，只有周康出現(xiàn)在分段距離的前半程，其他的全部出現(xiàn)于后半程。分段距離的最小值也出現(xiàn)在分段距離的后半程，他們是劉虹、王珊珊、李莉。李莉的步長是1.16±0.05m，周康的分段距離步長均值最小是0.96±0.07m。進(jìn)行T檢驗(yàn)個(gè)體分段距離前程步長大于后程步長的有李燕飛與李莉兩位運(yùn)動(dòng)員，其他的都是前半程小于后半程。前半程步長的距離與后半程步長的距離沒有很顯著的差異。

分析圖1分段距離步長變化圖，從女子運(yùn)動(dòng)員20km分段距離步長曲線變化圖可以看出我國優(yōu)秀女子20km競走運(yùn)動(dòng)員群體步長的變化呈現(xiàn)前半段下降，后半段上升的趨勢，從個(gè)體分段距離步長變化曲線圖我們可以判斷出在運(yùn)動(dòng)比賽中大多數(shù)運(yùn)動(dòng)員的步長變化曲線是在前半段減少，后半段增加的趨勢，其中劉虹可作為其中的代表，由此可以看出我國女子20km競走運(yùn)動(dòng)員有控制調(diào)節(jié)步長的能力，即使在后半段體能下降的時(shí)候依然可以增加步長，提高比賽成績。但也有運(yùn)動(dòng)員并不能合理的調(diào)節(jié)自己的步長，比如運(yùn)動(dòng)員李莉在后半段就呈現(xiàn)出步長縮小的情況，這是因?yàn)轶w能下降的情況決定的。從圖中可以看出，步長的變化是很明顯的，這說明運(yùn)動(dòng)員在分段距離上步長變化離散的程度是很大的，使體能得到了很大的消耗。對于離散程度較高的情況普遍存在于我國優(yōu)秀女子20km競走運(yùn)動(dòng)員當(dāng)中，這應(yīng)該是我們訓(xùn)練時(shí)加強(qiáng)改進(jìn)的方面。

3 結(jié)論

優(yōu)秀女競走隊(duì)員應(yīng)對步長控制加強(qiáng)練習(xí)，因?yàn)榧夹g(shù)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定需要步長的穩(wěn)定，我們可以采取加快步頻的方式，前提是在穩(wěn)定合理步長的基礎(chǔ)上，目的是提高運(yùn)動(dòng)員的成績。

參考文獻(xiàn)：

[1]葛長鈺.競走定義變化對技術(shù)的影響[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，21（1）：72-74.

[2]李衛(wèi)，李建臣.競走運(yùn)動(dòng)員技術(shù)犯規(guī)的生物力學(xué)成因的研究[J].中國體育科技，1999，35（10）：23-24，38.

第3篇：運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析范文

摘 要 采用文獻(xiàn)綜述法對運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育教學(xué)中的作用進(jìn)行綜述，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)能夠減少學(xué)生活動(dòng)過程中微損傷，促進(jìn)學(xué)生健康鍛煉；運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)能夠有效將體育動(dòng)作細(xì)化，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)鍛煉；運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生體能、身體形態(tài)、身體素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。因此運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育教學(xué)中起到?jīng)Q定性作用，同時(shí)促進(jìn)合理科學(xué)終身體育鍛煉。

關(guān)鍵詞 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué) 體育教學(xué) 作用

一、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育教學(xué)過程的作用

（一）運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在徑賽運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目應(yīng)用

以時(shí)間計(jì)算的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目稱為徑賽運(yùn)動(dòng)[1]。體育教學(xué)過程中運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)能夠幫助學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)動(dòng)作原理，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)理解體育技術(shù)動(dòng)作重要性，減少學(xué)生鍛煉過程中微損傷。走、跑是體育動(dòng)作中最基本技術(shù)，Jim L認(rèn)為跑、走除了與兩腳與地面接觸后交叉時(shí)間有關(guān)系外，還與腳與地面接觸的反作用力有關(guān)，作用力如果不按合力F方向傳導(dǎo)，就會(huì)出現(xiàn)外“八”、內(nèi)“八”、拖地、螺旋等錯(cuò)誤的跑、走動(dòng)作。體育教學(xué)中蹲踞式起跑運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理可以發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)角度前腿在90-111°之間、后腿在118-136°之間有助于啟動(dòng)時(shí)合速度達(dá)到最大值，提高運(yùn)動(dòng)成績和減少膝蓋前交叉和后交叉韌帶的微損傷[3]。體育教學(xué)中彎道跑應(yīng)用的公式：F向心力=M（質(zhì)）×g（重加速）×Tagα等于F圓周向心力=M（質(zhì)）×V2/R，彎道上F向心力與所跑的半徑（R）成反比，與V2、角度、M成正比[2，4]。因此合理控制F向心力能夠有效調(diào)控身體鍛煉時(shí)協(xié)調(diào)能力，保證身體平衡，減少體育課堂中學(xué)生快速彎道跑造成的摔傷。

（二）運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在田賽運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目應(yīng)用

以高度或遠(yuǎn)度計(jì)算的項(xiàng)目稱田賽運(yùn)動(dòng)[1]。田賽運(yùn)動(dòng)是體育教學(xué)過程應(yīng)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)較多的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，如跳高、鉛球等。有研究發(fā)現(xiàn)跳躍類的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目包含了F水平和F垂直、F合三方面的作用力。跳高是跳躍類里典型的運(yùn)動(dòng)，它由F水平力、F垂直力、F合構(gòu)成，助跑是由F水平力，起跳是由F垂直力，騰空過桿是由F合構(gòu)成，三者構(gòu)成跳高完整力學(xué)系統(tǒng)，但他們都與速度、角度、質(zhì)量有關(guān)，合理分析運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)有助于學(xué)生學(xué)習(xí)，減少錯(cuò)誤動(dòng)作帶來的機(jī)體的損傷。鉛球是發(fā)展力量素質(zhì)練習(xí)的一項(xiàng)重要的考核指標(biāo)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)生物力S=V0/g[sin2α/2+cos]公式學(xué)分析鉛球遠(yuǎn)度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鉛球V0、角度、H有關(guān)系[5]。因此可以發(fā)現(xiàn)，合理利用生物力學(xué)，能夠促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，也能幫助學(xué)生科學(xué)合理的鍛煉力量素質(zhì)。

二、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合作用

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)可以直接利用到體育教學(xué)課程中，促進(jìn)體育教學(xué)動(dòng)作的細(xì)分，為科學(xué)合理體育運(yùn)動(dòng)奠定基礎(chǔ)，使競技體育成績提高和方法的內(nèi)源理論基礎(chǔ)提供保障，同時(shí)作為交叉學(xué)科在實(shí)踐中必不可少缺少。著名的鉛球教練帕克根據(jù)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理制定訓(xùn)練計(jì)劃，促使21歲的巴恩斯創(chuàng)造23.12米世界紀(jì)錄。邁克?鮑威爾於采用力學(xué)分析原理，對跳遠(yuǎn)動(dòng)作細(xì)分，找到提高動(dòng)作途徑，最終在1991年東京奧運(yùn)會(huì)上創(chuàng)造了8.95米世界紀(jì)錄。隨著科學(xué)發(fā)展，生物力學(xué)越來越被人重視，有人提出DLT，Kistler，AMTL三維測力平臺(tái)系統(tǒng)、等速測力儀測試系統(tǒng)，力學(xué)測量有測角儀、慣性傳感器、加速度儀、位移傳感器、力傳感器等，以滿足不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的多種需要，此外圖像自動(dòng)識(shí)別儀器、高精度紅外光點(diǎn)遙測分析系統(tǒng)、磁感應(yīng)儀器、數(shù)學(xué)力學(xué)模型。因此，可以發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)器材出現(xiàn)有助于體育教學(xué)過程多遠(yuǎn)化的發(fā)展，同時(shí)推動(dòng)了運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)與教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合，改善了不合理運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有助于評(píng)價(jià)學(xué)生的身體機(jī)能和素質(zhì)。

三、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育教學(xué)中決定性作用

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)是研究運(yùn)動(dòng)與身體鍛煉受力關(guān)系，它能夠貫穿每個(gè)動(dòng)作即運(yùn)動(dòng)模型。每個(gè)動(dòng)作都是符合解剖學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律，運(yùn)動(dòng)模型將力與身體運(yùn)動(dòng)軌跡看作了質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，分析人體各結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)規(guī)律之間關(guān)系，成為體育教學(xué)中重要的理論依據(jù)[6]。運(yùn)動(dòng)生物力能夠細(xì)化動(dòng)作技術(shù)原理，促進(jìn)體育教學(xué)工作，優(yōu)化教學(xué)課程內(nèi)容。把運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)與田賽或徑賽的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目相結(jié)合，增強(qiáng)了學(xué)生體能、身體形態(tài)、身體素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，使教學(xué)過程更為豐富，達(dá)到通俗易懂。因此，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育教學(xué)中起到?jīng)Q定性的作用。

四、小結(jié)與展望

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育教學(xué)過程中作用不容忽視，它驅(qū)動(dòng)體育教學(xué)力學(xué)原理，加強(qiáng)了學(xué)生科學(xué)合理的鍛煉身體，促進(jìn)了體育教學(xué)過程多元化，豐富課程教學(xué)內(nèi)容。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)細(xì)化的體育教學(xué)過程中動(dòng)作，使體育教學(xué)內(nèi)容簡單性，通俗易懂，增強(qiáng)學(xué)生身體形態(tài)、素質(zhì)、體能的協(xié)調(diào)發(fā)展。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)能夠把解剖學(xué)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)作運(yùn)行軌跡緊密結(jié)合起來，這在體育教學(xué)過程中起到?jīng)Q定性作用。

隨著時(shí)代進(jìn)步，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)作為一門交叉學(xué)科已在國內(nèi)多個(gè)體育院校開展，但該學(xué)科數(shù)學(xué)和物理知識(shí)較多，體育專業(yè)學(xué)生學(xué)起來比較吃力，因此如何使該門學(xué)科得到充分的發(fā)展還需要進(jìn)一步探討。國內(nèi)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的人才比英、美、意大利等國家參與社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)要少，建議教育部門讓更多運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)人才到社會(huì)實(shí)踐中指導(dǎo)各階層的人科學(xué)合理鍛煉，促進(jìn)終身體育觀念。在體育教學(xué)過程中盡量淡化考核成績，注重體育運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在教學(xué)過程，提高學(xué)習(xí)的興趣。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫慶祝.體育測量與評(píng)價(jià)[M].高等教育出版社.2006.7.

[2] 陸愛云.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)[M].人民教育出版社.2010.6.

[3] 唐斥非.蹲踞式起跑運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析[J].宜春學(xué)院學(xué)報(bào).2008.30（4）：125-126.

[4] 尹明月，徐燕來.彎道跑的力學(xué)原理與技術(shù)特點(diǎn)[J].科教導(dǎo)刊.2012.12.

第4篇：運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析范文

【關(guān)鍵詞】乒乓球；運(yùn)動(dòng)學(xué)；發(fā)展；高速攝影

一、前言

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究方法越來越多的應(yīng)用在了競技體育上。它研究人體的各類動(dòng)作技術(shù)，幫助建立動(dòng)作技術(shù)的原理及模型，以助于指導(dǎo)教學(xué)與訓(xùn)練。而運(yùn)動(dòng)學(xué)作為運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的主要組成部分，則廣泛的使用在了乒乓球技術(shù)動(dòng)作的研究當(dāng)中。

二、乒乓球技術(shù)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究發(fā)展現(xiàn)狀

吳煥群（1981）采用比較連續(xù)照片的方法，即人手工對連續(xù)相片上的關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，再將同一關(guān)節(jié)點(diǎn)的軌跡用曲線描述出來的方法，較詳細(xì)地對郭躍華的弧圈球技術(shù)進(jìn)行了全面的剖析，雖然運(yùn)動(dòng)學(xué)的特征量未給出，精確度不高，但這個(gè)研究應(yīng)該是開創(chuàng)了運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)方法在乒乓球運(yùn)動(dòng)研究中的先河。

許紹發(fā)等[1] （1987）用兩臺(tái)EPL高速攝影機(jī)以100格/s同頻同步對北京隊(duì)1名運(yùn)動(dòng)員的直拍反面、直拍正面擊球的技術(shù)動(dòng)作（關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度、球拍傾角及最大球速）進(jìn)行了拍攝，得出直拍反面擊球技術(shù)的可行性。

這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為當(dāng)時(shí)極具爭議性的話題“是否應(yīng)該推廣直拍反面進(jìn)攻”做出了明確量化的論證，為“直拍橫打”的普及與發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

西安體育學(xué)院董樹英[2] （1988）等采用加速度傳感器、高速攝影的方法，調(diào)查了四個(gè)省市發(fā)球較好的運(yùn)動(dòng)員，通過獲取高低拋發(fā)球的揮拍加速度、揮拍動(dòng)作各時(shí)相的時(shí)值，定量比較得出高低拋發(fā)球的差異。

這是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)技術(shù)第一次使用在發(fā)球動(dòng)作技術(shù)的研究上，為高拋球技術(shù)的推廣以及數(shù)十年的“長春”打下了堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)。

張輝[3] （1995）采用三維高速錄像分析法，第一次對四名優(yōu)秀直拍快攻運(yùn)動(dòng)員的創(chuàng)新技術(shù)“直拍反面拉弧圈球”進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。

其中值得注意的是，實(shí)驗(yàn)中的4名運(yùn)動(dòng)員均為健將級(jí)，其動(dòng)作具有極大的學(xué)習(xí)價(jià)值。但4名運(yùn)動(dòng)員在反面拉過程中，各環(huán)節(jié)（肩、肘、腕、拍）達(dá)最大速度的時(shí)間順序卻有3種方式，并不符合鞭打動(dòng)作中關(guān)節(jié)發(fā)力順序的要求。

柳天揚(yáng)[4][5] （1995）對劉國梁、孔令輝等正手近臺(tái)攻打前沖弧圈球技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征進(jìn)行了分析與研究。第一次較完整地闡述了優(yōu)秀乒乓球選手正手近臺(tái)攻打前沖弧圈球技術(shù)的生物力學(xué)特點(diǎn)與規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn)正手近臺(tái)反沖前沖弧圈球技術(shù)相對于純粹的前沖弧圈球技術(shù)本身（從下旋到前沖） 具有絕對的速度優(yōu)勢。

這一測量結(jié)果為攻打前沖弧圈球的技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行了理論上的肯定。

陳潔等（2001） [6]對10名體校運(yùn)動(dòng)員的直拍四面攻技術(shù)的擊球速度、旋轉(zhuǎn)、力量作了實(shí)驗(yàn)研究，并對其主要技術(shù)在比賽中的運(yùn)用情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析，以了解直拍四面攻技術(shù)的可行性及其特點(diǎn)。研究表明： 直拍四面攻可以用正手正、反面和反手正、反面的四個(gè)擊球進(jìn)攻，各個(gè)面都具有各自不同的功能和作用，擊球速度、旋轉(zhuǎn)、力量以及主要技術(shù)在比賽綜合運(yùn)用上沒有技術(shù)死角。

但不足的是，由于沒有相關(guān)的動(dòng)力儀器設(shè)備測試，文章中所得正面、反面攻球力量大小是以飛行距離的長短比較進(jìn)行的。嚴(yán)格來說，只有保證在球出手角度一致的情況下，才能做出準(zhǔn)確的判斷。

黃誠 [7] （2004）采用MotionAnalysis系統(tǒng)對兩名上海體院運(yùn)動(dòng)員的直拍橫打和橫拍反手回?fù)艋∪η騼煞N技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行了拍攝。結(jié)果顯示：直拍橫打和橫拍反手位回?fù)艋∪ο啾?，直拍橫打技術(shù)各階段的揮拍速率都比橫拍的小，遠(yuǎn)臺(tái)時(shí)比較明顯，近臺(tái)相差不大，直拍橫打技術(shù)比較適合在近臺(tái)、時(shí)回?fù)艋∪η?。但為什么直拍橫打速率較小，文章并沒有進(jìn)行深入的研究。

徐大鵬[8] （2005）在其《乒乓球直拍橫打四項(xiàng)技術(shù)上肢動(dòng)作原理的運(yùn)動(dòng)學(xué)比較研究》一文中，通過對六名參加遼寧省冬訓(xùn)的優(yōu)秀直拍運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行的三維攝影解析及其數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論：直拍橫打技術(shù)符合人體關(guān)節(jié)活動(dòng)順序性原理，符合人體鞭打動(dòng)作的要求。

孟杰[9] （2005）采用三維錄像分析方法，比較了在比賽場上兩名優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)的直拍橫打拉弧圈技術(shù)與橫拍反手弧圈技術(shù)的異同，并首次對技術(shù)動(dòng)作的完成質(zhì)量制定了運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

肖丹丹[10] （2006）《乒乓球正手快攻、弧圈球技術(shù)的生物力學(xué)研究及步法墊測試系統(tǒng)的研制與實(shí)驗(yàn)》應(yīng)用瑞典產(chǎn)QUALISYS-MCU500紅外遠(yuǎn)射測試系統(tǒng)（6個(gè)鏡頭）對乒乓球運(yùn)動(dòng)員正手快攻、弧圈球技術(shù)進(jìn)行測試。

文章的創(chuàng)新點(diǎn)在于，首次將運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)作力學(xué)兩種研究方法結(jié)合，對乒乓球技術(shù)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征、動(dòng)力學(xué)特征進(jìn)行了更加全面的測量。同時(shí)，自主研發(fā)的步法墊測試系統(tǒng)作為專門針對乒乓球的實(shí)驗(yàn)儀器，將乒乓球技術(shù)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究發(fā)展推進(jìn)一步。

向祖兵[11] （2009）運(yùn)用ARIEL/APAS三維圖像解析系統(tǒng)對我國優(yōu)秀乒乓球運(yùn)動(dòng)員余世欽、朱文濤的反手臺(tái)內(nèi)側(cè)擰技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行了三維立體拍攝和解析獲得了技術(shù)動(dòng)作過程相關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)。

臺(tái)內(nèi)側(cè)擰作為新出現(xiàn)的技術(shù)，自然引起了研究者的注意。這篇文章是首次將側(cè)擰技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)測量出來。

徐括[12] （2010）運(yùn)用紅外光點(diǎn)采集系統(tǒng)對王浩、馬琳直拍橫打中的拉下旋技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行了拍攝和解析。

紅外光點(diǎn)采集系統(tǒng)是迄今最先進(jìn)的人體運(yùn)動(dòng)捕獲系統(tǒng)，它具有自動(dòng)識(shí)別標(biāo)志功能，能快速、準(zhǔn)確的捕獲人體關(guān)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

崔先友（2013） [13]運(yùn)用兩臺(tái)高速攝像機(jī)同時(shí)對削球運(yùn)動(dòng)員正手削弧圈球技術(shù)和正手前沖弧圈球技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行錄制，采用愛里爾運(yùn)動(dòng)圖像解析系統(tǒng)進(jìn)行后期的解析與制作，分析比較發(fā)現(xiàn)正手削高吊和前沖弧圈球技術(shù)的異同。這篇文章首次涉及了向下?lián)]拍的技術(shù)動(dòng)作。

三、小結(jié)

從使用的儀器來看，從最初始的普通照相機(jī)，到普通精度的攝影機(jī)，再發(fā)展到如今的高精度的高速攝像測量系統(tǒng)。測試手段也從二維錄像轉(zhuǎn)入三維錄像，圖像解析手段也由人工逐點(diǎn)逐幀解析的方法發(fā)展至更準(zhǔn)確快速的圖像自動(dòng)識(shí)別（如：紅外遠(yuǎn)射測試系統(tǒng)）。從研究的內(nèi)容來看，主要集中在當(dāng)時(shí)新出現(xiàn)的技術(shù)上，如：直拍橫打技術(shù)、弧圈技術(shù)、側(cè)擰技術(shù)等。

新技術(shù)的出現(xiàn)帶來的往往是新舊觀念的沖突，此時(shí)迫切需要一個(gè)科學(xué)可靠的數(shù)據(jù)來進(jìn)行可行性論證及優(yōu)劣性的比較論證。運(yùn)動(dòng)學(xué)測試方法從定量的角度出發(fā)，以數(shù)據(jù)取代經(jīng)驗(yàn)，為乒乓球新技術(shù)的發(fā)展研究做出了重要貢獻(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]許紹發(fā)，吳煥群.直拍反面進(jìn)攻技術(shù)的可行性研究[J].體育科學(xué)，1987（2）.

[2]董樹英.乒乓球高低拋發(fā)球揮拍加速度的測定與生物力學(xué)分析_定量分析高低拋發(fā)球差異[J].西安體育學(xué)院院報(bào)，1988（1）.

[3]張輝.對我國部分男子優(yōu)秀乒乓球直拍運(yùn)動(dòng)員反面拉弧圈球技術(shù)的研究[D].北京體育大學(xué)，1995.

[4]柳天楊.劉國梁正手近臺(tái)攻打前沖弧圈球技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征分析與研究[J].廣州體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2002（3）.

[5]柳天楊，王新，王家正.孔令輝正手近臺(tái)反沖前沖弧圈球技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[J].體育學(xué)刊，2003（2）.

[6]陳潔.直拍四面攻打法的可行及其技術(shù)特點(diǎn)的研究[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2001（2）.

[7]黃誠.乒乓球直拍橫打攻弧圈球技術(shù)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)研究[J].運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練專題研究，2004

[8]徐大鵬.乒乓球直拍橫打四項(xiàng)技術(shù)上肢動(dòng)作原理的運(yùn)動(dòng)學(xué)比較研究[D].沈陽體育學(xué)院，2005.

[9]孟杰.乒乓球比賽中王皓與唐鵬的正反手弧圈球技術(shù)技術(shù)動(dòng)作的生物力學(xué)分析[D].北京體育大學(xué)，2005.

[10]肖丹丹.乒乓球正手快攻、弧圈球技術(shù)的生物力學(xué)研究及步法墊測試系統(tǒng)的研制與實(shí)驗(yàn)[D].北京體育大學(xué)，2006.

第5篇：運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析范文

關(guān)鍵詞：地方??；生物力學(xué)；腰椎壓力

中圖分類號(hào)：TP39；R682.3；R135文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：2095-2163（2015）04-

0引言

氟中毒[1]是一種地方性疾病，輕度的體現(xiàn)為兒童氟斑牙，重度的體現(xiàn)為成人氟骨癥。氟斑牙的調(diào)查對象一般為8～12歲兒童，診斷時(shí)醫(yī)生通常需彎腰低頭進(jìn)行。由于一次性調(diào)查人數(shù)較多（碘缺乏病中檢查甲狀腺的情況與之類似），所以盡管勞動(dòng)強(qiáng)度不大，但醫(yī)生腰酸背痛在所難免，還可能引發(fā)慢性腰痛等脊椎病[2-4]。為此，若把領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)特征的階梯式站臺(tái)（“領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)”）應(yīng)用到兒童氟斑牙診斷中，讓待診兒童按個(gè)頭大小分組站于“領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)”接受診斷，則有利于減輕醫(yī)生腰部疲勞。醫(yī)生腰椎壓力等數(shù)據(jù)通過法國達(dá)索公司的虛擬樣機(jī)軟件CATIA工效學(xué)模塊[5]進(jìn)行“檢測”。

1構(gòu)建CATIA模型

1.1人體生物力學(xué)

生物學(xué)中，人體處于站姿或坐姿時(shí)，身體由脊椎、髖骨、腿和腳支撐，主要靠腰椎和髖骨支撐上身體重。其中人體脊椎由7節(jié)頸椎、12節(jié)胸椎和5節(jié)腰椎構(gòu)成，平時(shí)靠肌肉維持其“S”形，腰椎粗大且硬，幾乎承受著人體上身的全部重量，并實(shí)現(xiàn)前曲后仰、側(cè)曲、扭轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)，第三、第四腰椎為整個(gè)脊椎骨中受力最大的部位。腰椎的不良力學(xué)行為（如長時(shí)間壓縮等）[3]將加重腰椎負(fù)擔(dān)，產(chǎn)生疲勞，甚至引發(fā)腰椎間盤損傷等脊椎病[4]。CATIA軟件的工效學(xué)設(shè)計(jì)與分析模塊，應(yīng)用L4～L5[6]非線性三維有限元模型，能夠?qū)ρ祲毫Φ壬锪W(xué)參數(shù)進(jìn)行描述。

1.2人體模型

CATIAV5R20中有美、加、法、日、韓、德、中（臺(tái)）共7個(gè)國家的人體模型。兒童氟斑牙的現(xiàn)場調(diào)查中，站姿是醫(yī)生診斷病情的主要姿勢。本例采用中國人模型，男性醫(yī)生身高1.75m，待診兒童身高取樣1.35m、1.50m和1.65m，如圖1所示。

（a）1.35m（b）1.50m（c）1.65m

2生物力學(xué)分析及改善措施

2.1生物力學(xué)分析（BSAA）

BSAA指生物力學(xué)單一動(dòng)作評(píng)價(jià)，針對給定姿態(tài)下人體的腰椎、關(guān)節(jié)等處受力（或力矩）等進(jìn)行測量。以圖1（a）為例，通過“[開始][工效學(xué)設(shè)計(jì)與分析][HumanActivityAnalysis][分析][BiomechanicSingleActionAnalysis…]”即得分析結(jié)果，見圖2。其中L4-L5腰椎壓力由身體負(fù)荷壓力、軸扭曲力和彎曲力三部分組成。

可見，1.75m身高醫(yī)生診斷1.35m、1.50m和1.65m（1.80m僅為分析對照而設(shè)）身高兒童氟斑牙時(shí)醫(yī)生L4-L5腰椎壓力分別為2369N、2069N、1679N（醫(yī)生正常站姿時(shí)1165N）。隨著接受診斷兒童的身高增大，醫(yī)生工作時(shí)的L4-L5腰椎壓力驟減（彎曲力“貢獻(xiàn)”最大）。

2.2改善措施

設(shè)想兒童在接受診斷時(shí)分組站于“領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)”（見圖4），其嘴巴部位跟醫(yī)生眼睛高度基本平齊（相當(dāng)于醫(yī)生自然站姿），則醫(yī)生L4-L5壓力分別比原來減少50.8%、43.7%和30.6%，如圖3所示。

“領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)”作為兒童接受診斷的地點(diǎn)，可使醫(yī)生能以正常站姿工作。該“領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)”可如下設(shè)計(jì)：

（1）尺寸。三個(gè)臺(tái)面的長度、寬度均分別為0.6m、0.30m，高度依次為0.30m、0.45m、0.15m；

（2）材質(zhì)及使用方法?？刹捎萌齻€(gè)小木匣拼接，便于攜帶（可盛裝工作用品）。

第6篇：運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析范文

關(guān)鍵詞：籃球；急停跳投技術(shù)；生物力學(xué)分析

1.前言

籃球運(yùn)動(dòng)是在專門的規(guī)則限制下，雙方隊(duì)員通過籃球的爭奪、配合，設(shè)法防止對方得球得分，并力爭將球投入對方的球籃，并以投籃得分多少來決定比賽勝負(fù)的一項(xiàng)技能性同場對抗類，主要以投中多者為優(yōu)勝的一種運(yùn)動(dòng)。因此投籃技術(shù)是籃球運(yùn)動(dòng)的核心技術(shù)，運(yùn)動(dòng)員在比賽中運(yùn)用各種技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)的目的都是為了創(chuàng)造更多的投籃機(jī)會(huì)，力爭投中得分。如今，隨著運(yùn)動(dòng)員身體素質(zhì)的提高和腳步靈活性的增加，個(gè)人防守面積增大，防守距離縮短，個(gè)人防守幾乎都是貼身緊逼。再加上全場區(qū)域緊逼防守戰(zhàn)術(shù)在比賽中的廣泛運(yùn)用，給進(jìn)攻方帶來極大困難。因此, 如何提高投籃命中率一直是籃球教學(xué)與訓(xùn)練的重要內(nèi)容，它在籃球運(yùn)動(dòng)中更顯得尤為重要。

2.籃球跳投技術(shù)分析

2.1跳投的特點(diǎn)

跳投，顧名思義，跳起投籃。即持球下蹲后通過蹬地和雙臂引球協(xié)調(diào)用力，展體，依靠腰腹力量將身體重心至最高點(diǎn)后將球柔和撥出。跳投以起跳突然性強(qiáng)、出手快并且出手點(diǎn)高和不易被防守的優(yōu)勢，可以與傳接球、運(yùn)球突破和其它技術(shù)動(dòng)作結(jié)合運(yùn)用，也可原地或行進(jìn)間急停完成跳起投籃。

2.2跳投的技術(shù)動(dòng)作

跳投是一項(xiàng)組合的動(dòng)作技術(shù)，跳投分為三個(gè)階段：制動(dòng)起跳階段、騰空投籃階段和落地緩沖階段［1］。跳投的發(fā)力是從投籃準(zhǔn)備姿勢開始，由下肢蹬地發(fā)力，然后隨著投籃出手的方向伸展身體，特別是借助脊柱伸展的慣性促使下肢、軀干和上肢連貫協(xié)同配合，把身體各部位的肌肉用力聚于手臂、手腕、手指部位，最后以手腕的抖屈以及手指的彈拔等動(dòng)作將球投出［2］。跳投無論是原地或是行進(jìn)間急停和轉(zhuǎn)身投籃身體盡量正對籃圈，以右手為例，在投籃時(shí)，五指自然分開，大拇指、食指成“V”字形，球體盡量與二指關(guān)節(jié)接觸，要求肘關(guān)節(jié)角度約在90°左右，肘不能外張，小臂平行于軀干并垂直于地面，右臂平肩或稍高于肩，當(dāng)身體接近最高點(diǎn)時(shí)，右臂用力加速向前上方伸直，再利用手腕前屈、食中指拔球，通過指端將球投出，球圍繞橫軸向后旋轉(zhuǎn)。起跳后，空中的身置盡量與地而成垂直，落點(diǎn)最好在原地，整個(gè)動(dòng)作過程要求自然、連貫、全身協(xié)調(diào)用力。

2.2.1制動(dòng)起跳階段

制動(dòng)起跳階段的技動(dòng)作特點(diǎn)是：迅速制動(dòng)，通過下肢的蹬伸以及軀干的上提，在制動(dòng)起跳階段，運(yùn)動(dòng)員伸展下肢的肌群作退讓性收縮完成緩沖動(dòng)作，并為后繼蹬伸動(dòng)作提供了能量，蹬伸結(jié)束時(shí)人體獲得向上初速度。分析緩沖和蹬伸時(shí)運(yùn)動(dòng)員的受力情況發(fā)現(xiàn)，由于制動(dòng)作用運(yùn)動(dòng)員受到向斜后方的場面作用力，反方向的水平力使運(yùn)動(dòng)員的水平速度減少。起跳時(shí)，緩沖動(dòng)作是完成起跳動(dòng)作的重要環(huán)節(jié)，在垂直起跳中，緩沖階段的沖量一般來說要占起跳沖量的較大部分。因此，在制動(dòng)起跳階段，緩沖是否充分是影響起跳高度的一個(gè)關(guān)鍵因素。

2.2 騰空投籃階段

2.2.1瞄準(zhǔn)點(diǎn)的選擇

瞄籃筐“后沿”能提高命中率。以右手為例，投籃時(shí)，在出手瞬間，手指撥球使球體后旋，手臂充分伸長，根據(jù)速度杠桿的原理，球可以獲得很大的運(yùn)動(dòng)幅度和速度。

2.2.2支撐和穩(wěn)定

投籃時(shí)，肘內(nèi)收正對籃，手持球于肩上，球處于近支撐。肘外展于遠(yuǎn)支撐，遠(yuǎn)支撐處于某種游離狀態(tài)，故遠(yuǎn)支撐不如近支撐穩(wěn)定,支撐的穩(wěn)定便于投籃命中。

2.2.3肘的運(yùn)動(dòng)軌跡

投籃時(shí)，肩、肘、腕、指、球同在一個(gè)平面內(nèi)，該平面屬人體的矢狀面與額狀面垂直，因而投籃出手時(shí)，球飛行的拋物線所構(gòu)成的面必然與持球平面一致。而且，人的用力方向是全身協(xié)調(diào)一致，即下肢的屈踝、伸膝、伸髖、提腰傳遞上來的力量一致，通過肩、肘、腕、指、使球向上飛出。這樣使身體各環(huán)節(jié)統(tǒng)一在矢狀面的運(yùn)動(dòng)中，為關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的一致性提供有力條件。投籃用力的順序性，投籃時(shí)的用力方法，都是由下而上，通過依次傳遞的形式進(jìn)行，所以，這樣獲得的投籃弧線有人稱之為“黃金弧線”。

2.3 落地緩沖階段

此階段技術(shù)動(dòng)作特點(diǎn)是：迅速完成落地緩沖過程，進(jìn)入基本狀態(tài)，投入下一個(gè)技術(shù)動(dòng)作，比較投籃起跳和其他縱跳項(xiàng)目的受力曲線，可以明顯地看到投籃的落地緩沖時(shí)間較短，垂直力峰大，這個(gè)力值往往大于制動(dòng)起跳階段的力量，此階段落地緩沖時(shí)間極為短暫，使運(yùn)動(dòng)員能更快地投入下一個(gè)技術(shù)動(dòng)作，從而在籃球比賽中取得主動(dòng)。為了更好地銜接下一個(gè)技術(shù)動(dòng)作，落地時(shí)盡可能要雙腳落地。與單腳落地相比，首先，雙腳落地時(shí)，雙腳受地面作用力所需緩沖時(shí)間短；其次，雙腳落地能保持重心的穩(wěn)定，落地之后無需調(diào)整便可投入下一個(gè)技術(shù)動(dòng)作。另外，單腳落地時(shí)，支撐腳承受所有反作用力，所受力量較大，容易造成腳部傷害。

結(jié)論

（1）在急停跳投的制動(dòng)起跳階段，運(yùn)動(dòng)員起跳沖量的大小是起跳高度的決定因素，緩沖是起跳階段的重要環(huán)節(jié)，緩沖動(dòng)作充分可獲得較大的騰空高度。

（2）騰空投籃階段中的技術(shù)動(dòng)作, 對于球能否投進(jìn)具有決定性的作用。球能否中筐由出手的高度、角度、球的速度以及球的旋轉(zhuǎn)這幾方面決定。運(yùn)動(dòng)員手指的撥球動(dòng)作決定了球的飛行軌跡, 是影響命中率的關(guān)鍵因素。投籃時(shí)球向后的旋轉(zhuǎn)有利于投籃命中率的提高。因此, 單手投籃教學(xué)訓(xùn)練時(shí)應(yīng)改變舊觀念, 遵循生物力學(xué)原理進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練, 應(yīng)以籃筐“后沿”為瞄準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行訓(xùn)練, 從而提高籃球運(yùn)動(dòng)中單手肩上急停跳投的投籃命中率。

（3）短暫的落地緩沖是籃球技術(shù)動(dòng)作特點(diǎn)，緩沖時(shí)間短，使運(yùn)動(dòng)員能盡快地投入下一個(gè)技術(shù)動(dòng)作。為了能更好地銜接下一個(gè)技術(shù)動(dòng)作，落地時(shí)盡量要雙腳落地，因?yàn)檫@樣可以減輕地面反作用力，緩沖時(shí)間短，而且，雙腳落地能保持重心的穩(wěn)定，落地之后無需調(diào)整便可投入下一個(gè)技術(shù)動(dòng)作。

急停跳投在比賽中發(fā)揮著重要作用，是得分的重要手段之一，是貫徹進(jìn)攻戰(zhàn)術(shù)、打亂對方防守部署的有效武器，也是以小打大、以快制高的法寶。因此，在教學(xué)與訓(xùn)練中要加強(qiáng)這方面的意識(shí)培養(yǎng)。在比賽中準(zhǔn)確的投籃，除了要正確掌握投籃技術(shù)，具有堅(jiān)定的自信心，還要善于捕捉和掌握良好的投籃時(shí)機(jī)，與對手造成“時(shí)間差”、“位置差”，什么時(shí)間跳、什么時(shí)間投，要根據(jù)場上變化多端的情況以及技戰(zhàn)術(shù)的要求而定，但無論什么樣的情況，什么技戰(zhàn)術(shù)都需要掌握合適的跳投時(shí)機(jī)，投前或錯(cuò)后都會(huì)不同程度地影響其效果。跳投不受外力影響，保持身體均衡條件下將球投出，這種投籃準(zhǔn)確性比較高，一般當(dāng)防守者距離自己較遠(yuǎn)，或當(dāng)他的注意力分散、自己投籃有把握，或者是已擺脫對手，經(jīng)過配合出現(xiàn)了預(yù)期的投籃機(jī)會(huì)等都應(yīng)果斷的投籃，選擇好起跳點(diǎn)后，還應(yīng)有一個(gè)短暫的起跳和投籃的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間的長短對其避開防守提高命中率有著重要的影響。(作者單位：云南師范大學(xué))

參考文獻(xiàn)：

第7篇：運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析范文

上海復(fù)旦大學(xué)?。?00433）

關(guān)鍵詞　推拿手法　研究　生物力學(xué)　機(jī)理　綜述

中醫(yī)推拿特有的擺動(dòng)類手法中，由我國著名推拿醫(yī)師丁季峰先生創(chuàng)造的滾法，以其科學(xué)的操作方法、廣泛的適應(yīng)性以及良好的臨床療效而為大多數(shù)推拿醫(yī)師所采用。但對其生物力學(xué)研究方面的起步卻比較晚。1993年，上海中醫(yī)學(xué)院推拿系和復(fù)旦大學(xué)力學(xué)系合作，成功研制出FZⅠ型推拿手法測力分析儀。在此基礎(chǔ)上，周信文等對滾法進(jìn)行了一系列研究。滾法的合力作用點(diǎn)軌跡有四種："心"型、"葫蘆"型、"8"字型和"棒槌"型。通過反復(fù)的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，不同形狀的合力軌跡代表著不同的意義，其中，"心"型和"葫蘆"手法基本符合滾法的動(dòng)作要領(lǐng)，可認(rèn)為是正確的手法軌跡。理解了不同滾法操作方式產(chǎn)生的合力軌跡形式的不同，以及何種軌跡代表正確的手法操作，就能夠在訓(xùn)練中有的放矢地加以正確的糾正，使手法訓(xùn)練朝科學(xué)化方向發(fā)展。謝志勇等對滾法各方向的分力進(jìn)行頻率分析之后發(fā)現(xiàn)，所有分力的主要成分集中在2～15Hz上，說明在滾法施力過程中以低頻作用力為主要成分，體現(xiàn)滾法"柔"的特點(diǎn)，使被推拿者不會(huì)感到過度沖擊。在教師和著名醫(yī)師的水平力模的頻譜圖形中還存在少量的20Hz～30Hz的高頻成分。說明在正確的推拿施力過程中應(yīng)有少量水平向高頻力成分，即輕微的橫向沖擊，以配合完成療效。在垂直力微分頻譜圖形中的低頻成分代表力的慢變化，而高頻成分代表力的快變化。教師和著名醫(yī)師的垂直力微分頻譜圖形中除了低頻成分外還普遍存在高頻成分，而學(xué)生基本不存在，說明正確滾法垂直力應(yīng)同時(shí)具有快變化和慢變化成分。許士雄等對教師和學(xué)生、醫(yī)生和學(xué)生的滾法各方向作用力的時(shí)域進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示，垂直作用力的峰值離散度、峰值時(shí)間及總體均勻性，教師和學(xué)生對比、醫(yī)生和學(xué)生對比均存在顯著差異；水平作用力的情況也大致相同。這些研究顯示，滾法要求的均勻性和滲透性在推拿動(dòng)力學(xué)上主要體現(xiàn)在節(jié)率性和作用力在強(qiáng)度和時(shí)空上的均勻性。以后，陳守吉等還創(chuàng)建了滾法的生物力學(xué)模型。

1998年，周信文等采用彩色多普勒超聲儀和推拿手法動(dòng)態(tài)信息測錄系統(tǒng)，觀察了丁氏滾法不同頻率、力度和推拿時(shí)間對局部血流動(dòng)力學(xué)的影響。結(jié)果顯示：頻率為120次／分的滾法對窩局部血流量的影響大于頻率為60次／分（P＜0005）、180次／分的滾法（P＜005），力度為7千克的滾法對窩局部血流量的影響大于力度為3千克（P＜0005）、10千克的滾法（P＜001），推拿時(shí)間為5分鐘時(shí)對窩血流量的影響大于推拿時(shí)間為25分鐘（P＜0005），而與推拿時(shí)間為10分鐘沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。作者通過實(shí)驗(yàn)推論：滾法推拿最佳頻率為120次左右；最佳力度為7千克左右；而最佳推拿時(shí)間為5分鐘左右，推拿時(shí)間加長并不能增加治療效果，浪費(fèi)了推拿醫(yī)師的體力。實(shí)驗(yàn)觀察中還發(fā)現(xiàn)，滾法推拿還可以使對側(cè)窩血流量有所增加，證實(shí)了推拿可以使機(jī)體整體血液循環(huán)得到改善，驗(yàn)證了推拿能"舒筋活絡(luò)、活血化瘀"的理論。

作為一種臨床應(yīng)用相當(dāng)廣泛的推拿手法，振法歷來受到推拿醫(yī)師的重視。但是由于手法動(dòng)作本身比較微妙，要將振法的動(dòng)作術(shù)式與要領(lǐng)確切、完整、科學(xué)地表達(dá)殊非易事，甚至一些論著或者教材中對振法的認(rèn)識(shí)也一直存在著相互矛盾之處。王國才等應(yīng)用推拿手法測定儀測定了眾多推拿醫(yī)師的振法動(dòng)態(tài)力波形曲線。根據(jù)動(dòng)態(tài)力波形曲線的不同，振法可分為平直型和起伏型兩種。而振法動(dòng)作中上肢肌肉的肌電圖變化表明：振法運(yùn)動(dòng)中主要參與肌肉是前臂屈腕肌群和伸腕肌群以及三角肌的部分肌群，其中又以屈腕肌群占支配地位，而肱三頭肌、肱二頭肌在動(dòng)作中基本上是放松的；振法動(dòng)作是在屈腕肌群和伸腕肌群的交替興奮和抑制中完成的。這種手法施術(shù)者只需在動(dòng)作的發(fā)起階段用大腦來控制這種交替過程，發(fā)起振法動(dòng)作。而動(dòng)作一旦開始，則動(dòng)作的速度、力量、幅度、方向的結(jié)束等精細(xì)調(diào)節(jié)的過程會(huì)通過建立在椎體外系統(tǒng)中的神經(jīng)肌肉傳導(dǎo)通路自動(dòng)地完成。這說明，能夠產(chǎn)生正確"運(yùn)動(dòng)性定型"的、建立在規(guī)范動(dòng)作結(jié)構(gòu)上的技能訓(xùn)練，對振法動(dòng)作的完成相當(dāng)重要。比較正確的振法動(dòng)作和應(yīng)用強(qiáng)制性力"硬屏"出來的振法的肌電圖可以看到，正確的振法動(dòng)作由于肌肉有節(jié)律的收縮而能得到適當(dāng)?shù)男菹?、充足的血供和營養(yǎng)，不容易產(chǎn)生疲勞；而錯(cuò)誤的手法則不僅費(fèi)能、耗力，而且整個(gè)前臂肌肉神經(jīng)不能及時(shí)獲得所需要的血運(yùn)與營養(yǎng)，不能及時(shí)得到休息，因而肌肉容易產(chǎn)生疲勞，動(dòng)作不易持久。

扳法臨床應(yīng)用得當(dāng)，可以起到理筋整復(fù)、糾正錯(cuò)位的作用，對骨關(guān)節(jié)錯(cuò)位的療效滿意。但是由于手法用力較猛，不易掌握，臨床應(yīng)用時(shí)產(chǎn)生醫(yī)療事故的報(bào)道時(shí)有所見。應(yīng)用生物力學(xué)理論與方法對扳法進(jìn)行研究，提出一套行之有效的訓(xùn)練方法和臨床應(yīng)用安全范圍，對扳法的臨床使用是相當(dāng)重要的。侯筱魁等對屈曲和后伸推拿時(shí)腰椎小關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)變化進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示：后伸手法時(shí)，后部小關(guān)節(jié)不僅在前后和上下方向上發(fā)生移動(dòng)，還存在著側(cè)向的少量位移；施行俯臥位后伸手法時(shí)可以造成關(guān)節(jié)突的重疊，無論上下方向上神經(jīng)根管的容積均有所縮小，如果手法過猛、過重，會(huì)導(dǎo)致小關(guān)節(jié)等組織的損傷，而反復(fù)輕度后伸手法能松解小關(guān)節(jié)突之間的粘連，可以改善局部循環(huán)，對緩解癥狀有利；正確的推拿手法，即使使腰椎關(guān)節(jié)活動(dòng)超出正常范圍2°左右也還是安全的。

另一方面，斜扳法治療腰椎間盤突出癥取效的原因，近年一直存在"回納"學(xué)說和"髓核與神經(jīng)根相對位置改變"學(xué)說的爭論。要為這個(gè)爭論作出孰是孰非的判斷，也只有通過生物力學(xué)研究途徑進(jìn)行。參與Nachemson的方法，章瑩等在尸體上模擬腰椎旋轉(zhuǎn)復(fù)位法，動(dòng)態(tài)觀察了手法過程中髓核內(nèi)壓的變化，發(fā)現(xiàn)在手法過程中，髓核內(nèi)壓是逐漸增大的，手法成功時(shí)達(dá)到最大值，與手法前相比差異顯著（P＜001）。結(jié)果顯示：手法過程不能使髓核內(nèi)壓呈負(fù)壓改變，也因此不能使突出的髓核回納。從而否認(rèn)了"回納"假說。

此后侯氏等以L1～5的完整腰椎為被試標(biāo)本，設(shè)計(jì)了平行光脊柱三維運(yùn)動(dòng)測量系統(tǒng)，改進(jìn)加載方法以更好模擬脊柱推拿手法，設(shè)置7個(gè)腰椎特定點(diǎn)，將觀察圖像動(dòng)態(tài)變化輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，應(yīng)用工程系統(tǒng)力學(xué)中剛體轉(zhuǎn)移計(jì)算理論進(jìn)行計(jì)算，獲得了腰椎及其后部結(jié)構(gòu)在模擬推拿加載時(shí)的三維運(yùn)動(dòng)量。根據(jù)右旋時(shí)完整腰椎的三維運(yùn)動(dòng)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在左側(cè)臥位斜扳時(shí)，右側(cè)關(guān)節(jié)突等構(gòu)成神經(jīng)管壁的結(jié)構(gòu)發(fā)生定向位移，在各個(gè)節(jié)段可以不同，但其主運(yùn)動(dòng)軸位移的結(jié)果可直接擴(kuò)大神經(jīng)根管，或牽拉、緊張小關(guān)節(jié)囊韌帶和黃韌帶而擴(kuò)大神經(jīng)根管。蔣位莊等觀察了腰后關(guān)節(jié)紊亂癥時(shí)模擬坐姿旋轉(zhuǎn)復(fù)位法時(shí)各種狀態(tài)中腰后關(guān)節(jié)的移動(dòng)情況以及腰椎后關(guān)節(jié)內(nèi)壓力變化情況，發(fā)現(xiàn)正常脊柱運(yùn)動(dòng)時(shí)關(guān)節(jié)內(nèi)的壓力分布不均勻，壓力主要分布在關(guān)節(jié)內(nèi)的上端和下端，并以后伸時(shí)關(guān)節(jié)內(nèi)下端的壓力為最高。脊柱后伸時(shí)，在被測量的三個(gè)關(guān)節(jié)間隙下端的壓力持續(xù)升高，后伸越大，壓力越高，提示過度后伸會(huì)對后關(guān)節(jié)造成損害。在椎間關(guān)節(jié)失穩(wěn)狀態(tài)下，脊柱活動(dòng)時(shí)后關(guān)節(jié)所承受的壓力大大增加，以后伸為例，失穩(wěn)的L4～5與正常的L3～4相比，壓力增加約8倍。模擬脊柱旋轉(zhuǎn)復(fù)位手法時(shí)，關(guān)節(jié)內(nèi)壓力呈先高后低的雙向曲線，提示在手法的后半程關(guān)節(jié)內(nèi)壓力達(dá)到頂點(diǎn)，在脊柱回復(fù)原位后壓力下降到手法前的壓力。模擬施行旋轉(zhuǎn)復(fù)位手法時(shí)關(guān)節(jié)突間移位以及壓力的測量結(jié)果顯示，在手法全過程中，后關(guān)節(jié)的活動(dòng)度相當(dāng)大，當(dāng)后關(guān)節(jié)錯(cuò)縫時(shí)，受累關(guān)節(jié)的活動(dòng)度受到限制。施行手法時(shí)，產(chǎn)生的全方位的關(guān)節(jié)被動(dòng)活動(dòng)使關(guān)節(jié)出現(xiàn)復(fù)位傾向。位移傳感器測定表明，右側(cè)旋轉(zhuǎn)復(fù)位手法時(shí)，右側(cè)下關(guān)節(jié)的位移程度比左側(cè)大，說明旋轉(zhuǎn)復(fù)位手法對同側(cè)的后關(guān)節(jié)調(diào)整幅度比較大，馬達(dá)等采用模擬手法對3具新鮮尸體的脊柱標(biāo)本進(jìn)行了L4～5、L5～S1椎間盤后外緣應(yīng)力變化的測定和脊柱不同位置變化下腰椎小關(guān)節(jié)相互關(guān)系改變的觀察。結(jié)果發(fā)現(xiàn)前屈側(cè)彎旋轉(zhuǎn)法對腰椎小關(guān)節(jié)的活動(dòng)幅度最大，直立旋轉(zhuǎn)法次之，向左側(cè)旋轉(zhuǎn)時(shí)小關(guān)節(jié)突作切面的旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)，右側(cè)小關(guān)節(jié)間隙增大；向右側(cè)旋轉(zhuǎn)時(shí)反之。做前屈側(cè)彎旋轉(zhuǎn)時(shí)，椎間盤左后外側(cè)壓力增高，同時(shí)右后外側(cè)壓力減低；向左旋轉(zhuǎn)時(shí)反之。而當(dāng)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作結(jié)束復(fù)原時(shí)，出現(xiàn)負(fù)壓的一側(cè)均出現(xiàn)一個(gè)微小的正壓。作者認(rèn)為，這種正負(fù)壓力的多次反復(fù)變化，可以使突出的髓核變位或變形，從而使受壓的神經(jīng)根減張。這些結(jié)果證實(shí)了"髓核和神經(jīng)根相對位置改變"學(xué)說的正確性。

應(yīng)用鉀離子透入法測痛，觀察輕、重不同手法按揉家兔"內(nèi)關(guān)"穴對家兔痛閾的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，輕重手法均能提高家兔的痛閾，但輕手法的作用可以被納洛酮翻轉(zhuǎn)而重手法不能；輕重手法的效應(yīng)均可以被普魯卡因局封所阻斷。這說明：輕重手法鎮(zhèn)痛的機(jī)制不同。

對推拿手法的生物力學(xué)研究極大地促進(jìn)了推拿手法在臨床上的應(yīng)用，充實(shí)了推拿手法的機(jī)理研究。盡管目前這類研究尚處于起步階段，但是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對推拿手法機(jī)理的研究肯定能夠得到更進(jìn)一步的進(jìn)展。

參考文獻(xiàn)

［1］ 周信文，趙毅，聞娟蘭，等推拿手法學(xué)上海中醫(yī)藥大學(xué)出版社

［2］ 周信文，金衛(wèi)東，朱梁，等丁氏滾法推拿不同頻率、力度和作用時(shí)間對血液動(dòng)力學(xué)影響的實(shí)驗(yàn)觀察上海中醫(yī)藥雜志，1998；（6）：42

［3］ 周信文，許世雄，謝志勇，等中醫(yī)推拿手法測力分析儀FZⅠ型的研制及滾法合力作用點(diǎn)軌跡分析醫(yī)用生物力學(xué)，1996；（3）：179

［4］ 李信安，許世雄，謝志勇，等中醫(yī)推拿手法測力分析儀及初步應(yīng)用第五屆全國生物力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議（成都）1996，10

［5］ 許世雄，謝志勇，李信安，等擺動(dòng)類滾法推拿作用力時(shí)域分析醫(yī)用生物力學(xué)，1997；（1）：25

［6］ 謝志勇，許世雄，李信安，等關(guān)于中醫(yī)推拿手法擺動(dòng)類滾法施力的頻域分析醫(yī)用生物力學(xué)，1996；（4）：208

［7］ 陳守吉，許世雄，史一蓬，等中醫(yī)擺動(dòng)類手法的動(dòng)力學(xué)研究（Ⅰ）生物力學(xué)模型及方程醫(yī)用生物力學(xué)，1996；（2）：112

［8］ 王國才，鄒勛振法之運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究山東中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，1989；（3）：50

［9］侯筱魁，董凡，戴克戎屈曲和后伸推拿時(shí)腰椎小關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究中國骨傷，1992；（2）：5

［10］侯筱魁，董凡，戴克戎斜扳時(shí)腰椎后部結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)觀察和生物力學(xué)分析中華骨科雜志，1993；13：51

［11］侯筱魁，董凡，趙文成斜扳時(shí)完整腰椎三維立體運(yùn)動(dòng)的研究中國骨傷，1996；（4）：5

［12］章瑩，汪青春，張顯崧手法治療腰椎間盤突出的生物力學(xué)研究中國骨傷，1992；（2）：7

［13］蔣位莊，周衛(wèi)，李星，等腰后關(guān)節(jié)紊亂癥的病機(jī)和手法治療生物力學(xué)研究中國骨傷，1994；（3）：5

［14］馬達(dá)，蔣位莊腰椎旋轉(zhuǎn)手法治療腰椎間盤突出癥的實(shí)驗(yàn)研究中國骨傷，1994；（5）：7

第8篇：運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析范文

【關(guān)鍵詞】途中跑 生物力學(xué)分析

1.前言

途中跑的技術(shù)是短跑技術(shù)訓(xùn)練的重要部分，而途中跑最大速度階段中技術(shù)的掌握則是短跑技術(shù)訓(xùn)練的核心，途中跑下肢擺動(dòng)技術(shù)是途中跑技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它直接影響跑的技術(shù)效果?，F(xiàn)代短跑技術(shù)的特點(diǎn)突出表現(xiàn)為快跑中髖部伸展的意義、速度、幅度和擺腿下扒著地的積極性、速度、方法、距離及效果等，在支撐階段擺動(dòng)腿的擺動(dòng)和騰空階段的擺動(dòng)效果，是影響短跑技術(shù)的關(guān)鍵之一。

2.短跑途中跑技術(shù)特點(diǎn)

快速蹬伸技術(shù)，快速蹬伸技術(shù)是現(xiàn)代短跑技術(shù)的主要特點(diǎn)之一蹬伸動(dòng)作要注意蹬伸速度的迅速、蹬伸程度合理性和蹬伸方向更加有效性，適宜的蹬伸程度可以取得更快的蹬伸速度和更合理的蹬伸方向。擺動(dòng)腿積極快擺技術(shù)擺動(dòng)腿快速有力、大幅度的前擺技術(shù)，更加完善了“擺動(dòng)式”跑法，有效地促進(jìn)身體迅速向前移動(dòng)，加大了后蹬的力量和速度。同時(shí)加快了擺動(dòng)腿的速率，縮短跑動(dòng)周期，提高了跑的頻率。前蹬支撐技術(shù)通過擺動(dòng)腿積極下壓，鞭打扒地動(dòng)作和退讓肌工作能力的訓(xùn)練，減小前蹬支撐時(shí)的阻力，縮短前蹬支撐時(shí)間，使重心移動(dòng)的速度在前蹬支撐階段的損耗減少，從而提高了跑的速度。

3.1途中跑擺動(dòng)階段生物力學(xué)分析

短跑時(shí)當(dāng)支撐腿著地瞬間，擺腿動(dòng)作有利于減小人體與地面的沖擊作用。在緩沖階段，擺動(dòng)腿動(dòng)作能使人體總重心迅速前移，有利于縮短緩沖時(shí)間和增加支撐腿內(nèi)蹬地力量，當(dāng)支撐腿進(jìn)入蹲伸時(shí)，擺腿動(dòng)作有利于提高支撐腿的蹲伸速度，途中跑中擺動(dòng)腿動(dòng)作的好壞對短跑的途中跑有著相當(dāng)大的影響。蹬地角是后蹬腿蹬地將要結(jié)束時(shí)，與地面之間的夾角。人體向前跑主要是由于后蹬作用力的推動(dòng)，后蹬腿的效果直接影響跑速，蹬地角加大時(shí)，重心拋物線上升，騰空時(shí)間長，這樣雖然能增大步長，但步頻相應(yīng)下降，跑動(dòng)時(shí)重心起伏明顯，因此蹬地角要適中，在55°左右最為理想。著地角反映運(yùn)動(dòng)員擺動(dòng)腿著地動(dòng)作完成是否合理。

3.2途中跑著地緩沖階段的生物力學(xué)分析

在肌肉力學(xué)中，將肌肉分為三個(gè)部分：收縮元、串聯(lián)彈性元、并聯(lián)彈性元。肌肉收縮時(shí)，先是收縮元收縮產(chǎn)生張力，此時(shí)在肌肉的外部端末還測不到力的增長。然后，已經(jīng)縮短了的收縮元將串聯(lián)彈性元拉長。只有到串聯(lián)彈性元被拉長到足夠的長度，才能在肌肉末端測到力的變化。研究已證明：腿部屈?。ㄈ珉枘c肌）在腳著地前15-20 ms便已出現(xiàn)電活性，這表明運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元向肌肉發(fā)出的脈沖早于著地時(shí)刻，然而在這段時(shí)間內(nèi)肌肉還來不及收縮，受到激活的肌肉長度小于平衡長度。腳在落地瞬間受到的地面反作用力是阻力，但這個(gè)過程對完成整個(gè)動(dòng)作起積極的作用。途中跑中各技術(shù)環(huán)節(jié)是密不可分的，后蹬是前進(jìn)動(dòng)作之本，后蹬的發(fā)力應(yīng)是前擺著地用力的延續(xù)，而緩沖是蹬地的前奏，緩沖實(shí)質(zhì)上就是身體向支撐方向運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)，且緩沖可以預(yù)先伸長肌肉，直至最佳初長度，從而儲(chǔ)存彈性能，為后蹬做準(zhǔn)備。

綜上所述，積極的扒地技術(shù)并不能產(chǎn)生短跑的動(dòng)力，沒有拉引的作用，但伸髖高擺扒地技術(shù)對短跑成績的提高有重要的意義。高擺后大腿主動(dòng)下壓，帶動(dòng)小腿積極地向后下方扒地以增大下肢各環(huán)節(jié)的角速度；騰空擺動(dòng)過程中的伸髖可以加大大腿的擺動(dòng)半徑，從而有利于積極擺動(dòng)充分發(fā)揮速度水平，合理的利用著地緩沖并積極擺動(dòng)下肢，提高跑速。

3.3途中跑擺臂技術(shù)的生物力學(xué)分析

擺臂可以增加后蹬力量。實(shí)驗(yàn)證明：人在固定上肢使其失去擺動(dòng)能力后，人體就產(chǎn)生了使身體不摔倒的保護(hù)性抑制，盡管受試者努力奔跑并用肩部扭動(dòng)來維持身體平衡以求達(dá)到高速，由于力學(xué)規(guī)律的作用迫使仍難以達(dá)到理想的蹬地能力。擺臂可以維持人體平衡。人體站立不動(dòng)時(shí)是平衡的，當(dāng)一步邁出時(shí)平衡就破壞了。正是因?yàn)橄蚯斑~腿時(shí)骨盆橫軸圍繞人體做轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)量矩，人在賽跑中角速度越大，動(dòng)量矩就越大。擺臂可以提高跑速。在保持一定的擺臂頻率的基礎(chǔ)上還要相應(yīng)地增加擺臂的幅度，使擺動(dòng)腿相應(yīng)地前提高抬，使髖關(guān)節(jié)前送充分，左右移動(dòng)，加大步幅，使上、下肢從脊柱縱軸為旋轉(zhuǎn)軸做相同運(yùn)動(dòng)，避免重心左右大幅度移動(dòng)，頭要正，并保持身體在跑動(dòng)中的平衡。

4.結(jié)論建議

在短跑專項(xiàng)技術(shù)訓(xùn)練中應(yīng)高度重視擺動(dòng)腿的擺動(dòng)技術(shù)。擺動(dòng)腿高抬大腿擺動(dòng)動(dòng)作的70%是在緩沖過程完成的。擺動(dòng)技術(shù)應(yīng)與合理的緩沖技術(shù)相配合，才能夠最大限度的發(fā)揮擺動(dòng)腿的擺動(dòng)作用，合理改善著地緩沖時(shí)的緩沖距離、緩沖時(shí)間和緩沖幅度。較長的緩沖距離、緩沖時(shí)間和較大的緩沖幅度，使小腿繞支撐點(diǎn)的前旋更加積極，有助于小腿前傾角的減小，從而減小后蹬角，增大后蹬階段向后的水平分力，縮短騰空時(shí)間和距離，提高后蹬效果，最終改善途中跑步幅結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)變觀念，確立正確的現(xiàn)代短跑技術(shù)訓(xùn)練指導(dǎo)思想，以速度為核心，創(chuàng)新技術(shù)訓(xùn)練的方法與手段，在技術(shù)訓(xùn)練中突出高速度、快節(jié)奏的訓(xùn)練思路和方法，提高動(dòng)作速度和加快動(dòng)作節(jié)奏。

【參考文獻(xiàn)】

[1]文超，田徑運(yùn)動(dòng)高級(jí)教程[M].北京：人民體育出版社，2003.

[2]盧德明等，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)測量方法[M].北京：北京體育大學(xué)出版社，2002.5

[3]陳剛、王洪福，力量訓(xùn)練與“三度訓(xùn)練法” [J].中國體育科技，1995，1-4

第9篇：運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析范文

關(guān)鍵詞：百米；途中跑；男子運(yùn)動(dòng)員；著地緩沖

中圖分類號(hào)：G822.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-3612(2008)03-0425-03

我國100 m跑水平與世界先進(jìn)水平相比存在較大差距，其中男子水平差距更為明顯。近些年，我國100 m運(yùn)動(dòng)成績停滯不前，其中跟途中跑技術(shù)沒有得到明顯的改善有很大關(guān)系。著地緩沖技術(shù)是短跑途中跑階段重要技術(shù)環(huán)節(jié)，它體現(xiàn)騰空著地技術(shù)效果，同時(shí)又為積極的后蹬做好準(zhǔn)備。國內(nèi)關(guān)于100 m途中跑著地緩沖技術(shù)的研究表明：美國運(yùn)動(dòng)員腳著地扒地更積極；著地距離更長；緩關(guān)節(jié)沖膝角度更大。但是大量的研究將著地緩沖技術(shù)的差異僅僅歸因于訓(xùn)練水平的差異，并未對著地緩沖技術(shù)對諸如擺動(dòng)腿的擺動(dòng)和后蹬效果等途中跑整體技術(shù)方面的影響進(jìn)行分析和對比研究。而且對我國傳統(tǒng)的短跑技術(shù)觀念和技術(shù)訓(xùn)練方法對緩沖技術(shù)乃至整個(gè)途中跑技術(shù)造成的影響，沒有深刻的認(rèn)識(shí)。

1研究方法

搜集大量有關(guān)中外優(yōu)秀短跑運(yùn)動(dòng)員技術(shù)的文獻(xiàn)和研究資料，重點(diǎn)對近10年中美男子百米運(yùn)動(dòng)員技術(shù)資料進(jìn)行對比和分析。運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理，分析造成中外短跑緩沖技術(shù)差異的技術(shù)原因以及對整體技術(shù)的影響，探索提高我國短跑運(yùn)動(dòng)技術(shù)水平和運(yùn)動(dòng)成績的途徑。

2討論與分析

2.1中外短跑運(yùn)動(dòng)員著地緩沖技術(shù)的不同特征

通過表1我們發(fā)現(xiàn)：美國男子優(yōu)秀百米運(yùn)動(dòng)員腳的著地緩沖技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為：“扒地”積極；著地距離長；緩沖時(shí)間長；緩沖幅度大。首先，美國高水平運(yùn)動(dòng)員腳著地前的“扒地”技術(shù)的效果明顯好于我國運(yùn)動(dòng)員，美國高水平運(yùn)動(dòng)員在腳著地瞬間腳相對于地面的向前的水平速度是+1.15 m/s、國內(nèi)運(yùn)動(dòng)員為+1.35 m/s，由于美國運(yùn)動(dòng)員腳著地時(shí)腳相對于地面向前的水平速度小于國內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的腳著地速度，減小了腳在著地時(shí)的阻力，從而減少了腳著地瞬間身體重心在水平方向的速度損失。著地距離即著地點(diǎn)與身體重心垂直投影點(diǎn)的距離，中外運(yùn)動(dòng)員的著地距離相差0.11 m。緩沖時(shí)間即腳著地至膝關(guān)節(jié)角度最小時(shí)相的時(shí)間，中外運(yùn)動(dòng)員相差0.09 s。美國運(yùn)動(dòng)員短跑運(yùn)動(dòng)員途中跑膝關(guān)節(jié)角度由腳著地的144.4°至最大緩沖時(shí)的134．2°，膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)幅度為10.2°，我國運(yùn)動(dòng)員的膝關(guān)節(jié)的緩沖幅度僅為3°，相差7.2°。我國男子百米運(yùn)動(dòng)員著地緩沖技術(shù)特點(diǎn)相對于美百米運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)為：“扒地”效果差；著地距離短；緩沖時(shí)間短；緩沖幅度小。

2.2著地緩沖技術(shù)是造成我國百米運(yùn)動(dòng)員途中跑步幅結(jié)構(gòu)不合理的重要原因

2.2.1中外男子百米運(yùn)動(dòng)員支撐時(shí)間上的差異，是由緩沖時(shí)間上的差異造成的美國運(yùn)動(dòng)員支撐與騰空重心位移距離比為1：1.2，我國運(yùn)動(dòng)員為1：1.5，美國運(yùn)動(dòng)員支撐時(shí)間與騰空時(shí)間比1：1.2，我國運(yùn)動(dòng)員為1：1.45。國內(nèi)外對比說明，我國運(yùn)動(dòng)員騰空時(shí)間過長（圖1），而支撐時(shí)間相對過短。支撐時(shí)間中的后蹬時(shí)間相差無幾，差異主要表現(xiàn)在緩沖時(shí)間較短（表2）。美國優(yōu)秀百米運(yùn)動(dòng)員緩沖時(shí)間是0.045 s，緩沖時(shí)間與后蹬時(shí)間的比例是11.11，而我國運(yùn)動(dòng)員緩沖時(shí)間僅為0.036 s，緩沖時(shí)間與后蹬時(shí)間的比例是1∶1.44，美國運(yùn)動(dòng)員的支撐時(shí)間比國內(nèi)運(yùn)動(dòng)員長0.007 s，緩沖時(shí)間比我國運(yùn)動(dòng)員的緩沖時(shí)間長0.009 s，因此，中外男子百米運(yùn)動(dòng)員支撐時(shí)間上的差異，是由緩沖時(shí)間上的差異造成的。

圖1途中跑各時(shí)相的時(shí)間比較

2.2.2中外運(yùn)動(dòng)員小腿前傾角的差異是由緩沖階段形成的美國運(yùn)動(dòng)員腳離地前的小腿前傾角明顯小于我國運(yùn)動(dòng)員分別是23.1°和41.8°。從腳著地到腳離地小腿前傾角的變化幅度分別為53.6°和39.7°，相差13.9°。緩沖階段小腿前傾角變化幅度就相差11.1°之多，而后蹬階段僅相差2.8°，從此不難看出小腿前傾角減小的差異主要是緩沖階段形成的（表2）。

緩沖階段小腿前傾角的減小，有助于減小后蹬角，增大后蹬時(shí)的水平分力，從而縮短騰空時(shí)間和騰空距離，提高后蹬效果，改善途中跑步幅結(jié)構(gòu)。美國運(yùn)動(dòng)員較長的緩沖距離、緩沖時(shí)間和較大的緩沖幅度，雖然增長了人體作減速運(yùn)動(dòng)的過程，但是也相對增大了踝、膝關(guān)節(jié)的退讓收縮的程度，踝、膝關(guān)節(jié)較大幅度的緩沖使小腿繞支撐點(diǎn)的前旋更加積極，有助于小腿前傾角的減小。我國運(yùn)動(dòng)員緩沖距離和時(shí)間短、緩沖幅度小，就會(huì)造成在最大緩沖時(shí)相（即后蹬開始時(shí)）的小腿前傾角相對較大，加大了后蹬的垂直分力，騰空距離和騰空時(shí)間相對較長，導(dǎo)致步幅結(jié)構(gòu)的不合理。

2.3著地緩沖技術(shù)是提高蹬擺技術(shù)效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

2.3.1適當(dāng)加大我國短跑運(yùn)動(dòng)員緩沖距離有助于提高支撐腿蹬伸效果通過以上數(shù)據(jù)表明：美國優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的著地緩沖距離較長，緩沖時(shí)間也較長，但是表現(xiàn)出來的后蹬效果更好，在后蹬階段支撐腿的膝關(guān)節(jié)角度蹬伸幅度比國內(nèi)運(yùn)動(dòng)員大6.6°，后蹬距離長0.07 m，但是后蹬時(shí)間卻不比我們長（分別為0.050 s和0.052 s）。也就是說，美國優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在相同的時(shí)間內(nèi)肌肉工作距離更長，速度更快，效率更高。

在短跑途中跑過程中，支撐腿的膝、踝關(guān)節(jié)肌肉經(jīng)歷離心收縮――向心收縮過程，應(yīng)該做為一個(gè)完整的用力過程考慮。著地緩沖階段，也就是支撐腿肌肉離心收縮過程，是后蹬動(dòng)作的準(zhǔn)備，后蹬是緩沖階段能量的釋放。在著地緩沖階段，由于地面的沖力和擺動(dòng)腿積極擺動(dòng)所產(chǎn)生的反作用力使得支撐腿伸肌群被動(dòng)拉長，增加了肌肉的初長度，同時(shí)由于人體組織的牽張反射作用，在后蹬階段發(fā)揮更大的收縮力量和更快的收縮速度。但是，如果著地距離太短，則人體在腳著地后來不及進(jìn)行有效的緩沖技術(shù)動(dòng)作，支撐腿很快進(jìn)入后蹬階段，支撐腿肌肉工作距離短、力量小、速度慢、效率低，所能克服的阻力也小，在為人體提供主要?jiǎng)恿Φ暮蟮烹A段獲得的加速度低，運(yùn)動(dòng)人體只能在較低水平上保持一定的速度。

2.3.2積極有效的擺動(dòng)腿擺動(dòng)技術(shù)基于合理的緩沖技術(shù)根據(jù)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)對人體在跑跳運(yùn)動(dòng)中擺動(dòng)動(dòng)作原理的分析，當(dāng)支撐腿主動(dòng)肌群退讓性收縮，人體支撐腿關(guān)節(jié)角度減小，同時(shí)手臂和腿部的加速擺動(dòng)。擺動(dòng)的反作用力使得支撐腿主動(dòng)肌群被動(dòng)拉長，肌肉張力增加，當(dāng)肌肉張力增加到足以克服阻力時(shí)，肌肉開始向心收縮。在蹬伸的過程中，擺動(dòng)動(dòng)作制動(dòng)加快支撐腿的蹬伸速度。在此過程中，支撐腿的緩沖過程和積極有力的擺動(dòng)動(dòng)作，是加大主動(dòng)肌群張力，提高蹬伸動(dòng)作速率的決定性技術(shù)因素。我國很多學(xué)者提出“擺動(dòng)是短跑的主要?jiǎng)恿Α钡挠^點(diǎn)，顯示了在百米途中跑中擺動(dòng)的重要作用，它一定程度上決定著后蹬階段支撐腿蹬伸的力量和速度，擺動(dòng)腿大幅度的擺動(dòng)成為現(xiàn)代短跑技術(shù)的突出特點(diǎn)。

但是，擺動(dòng)動(dòng)作的作用最終還要通過支撐腿的“緩沖-蹬伸”過程，發(fā)揮推動(dòng)人體向前的運(yùn)動(dòng)的作用。只單純強(qiáng)調(diào)擺動(dòng)腿擺動(dòng)作用的觀點(diǎn)是片面的，它必須與支撐腿的工作特點(diǎn)結(jié)合起來進(jìn)行分析。必須將積極擺腿與改進(jìn)我國百米運(yùn)動(dòng)員的緩沖技術(shù)結(jié)合起來。如圖2，整個(gè)支撐階段擺動(dòng)腿與軀干的角度由177°減小到106.5°，變化幅度為70.5°。從腳著地到最大緩沖時(shí)相0.045 s的時(shí)間內(nèi)，擺動(dòng)腿相對與軀干的角度由177度減小到127.7°，變化幅度為49.3°，平均角速度為1095°/s，最大緩沖至腳離地的0.50 s的時(shí)間內(nèi)角度變化為21.2°，平均角速度為424°/s，擺動(dòng)腿高抬大腿擺動(dòng)動(dòng)作的70%是在緩沖過程完成的。只有與合理的緩沖技術(shù)協(xié)調(diào)配合，才能夠最大限度的發(fā)揮擺動(dòng)腿的擺動(dòng)作用，才能夠在支撐腿在后蹬階段發(fā)揮更大的力量和速度，提高蹬伸效果。如果緩沖距離和緩沖時(shí)間太短，導(dǎo)致緩沖幅度小、擺腿幅度小且效果差，不能發(fā)揮最佳的積極擺腿的作用，最終影響支撐階段人體組織的工作效果。

2.4傳統(tǒng)腳著地技術(shù)是影響我國百米緩沖技術(shù)的重要因素我國短跑運(yùn)動(dòng)員技術(shù)上的差距不能僅僅被認(rèn)為是技術(shù)特點(diǎn)上的差異。這些差距歸根結(jié)底是由于我們一些技術(shù)觀念差異，以及我們在這種觀念下長期以來所運(yùn)用的技術(shù)訓(xùn)練方法。我們傳統(tǒng)的技術(shù)原理僅僅把著地緩沖階段看作被動(dòng)的減速過程。在技術(shù)上要求“盡量使著地點(diǎn)靠近身體總重心的投影點(diǎn)”。常用技術(shù)教學(xué)和練習(xí)手段也都體現(xiàn)了這種觀念的要求，比如小步跑、高抬腿跑、后踢小腿跑、車輪跑等專門練習(xí)，擺動(dòng)腿的下放均是大腿積極下壓小腿放松前擺扒地，即使是行進(jìn)間的練習(xí)，也基本上是屬于“踏步跑”。包括后蹬跑在內(nèi)的所有專門練習(xí)，腳的著地點(diǎn)也都位于身體重心投影點(diǎn)下方，緩沖幅度小、蹬擺效果差。而對于多數(shù)短跑運(yùn)動(dòng)員來說，技術(shù)專門練習(xí)是他們長期的必修課。所以這些長期的技術(shù)練習(xí)必然造成我國運(yùn)動(dòng)員在途中跑過程中，著地距離短和緩沖幅度小的技術(shù)特點(diǎn)。

同時(shí)值得注意的是所有以上專門練習(xí)腳著地時(shí)膝關(guān)節(jié)幾乎是伸直的狀態(tài)下完成下地動(dòng)作的，我國傳統(tǒng)技術(shù)對腳著地的要求也正是“擺動(dòng)腿大腿積極下壓帶動(dòng)小腿前伸，膝關(guān)節(jié)幾乎伸直下扒”，所以我國男子百米運(yùn)動(dòng)員腳著地瞬間膝關(guān)節(jié)角度比美國高水平短跑運(yùn)動(dòng)員大8度（表1）。這種“扒地”技術(shù)不僅不利于提高腳著地效果（分析見作者在“對改進(jìn)100 m途中跑著地技術(shù)及其對整體技術(shù)效果影響的實(shí)驗(yàn)研究”一文），同時(shí)在腳著地時(shí)膝關(guān)節(jié)正處于伸展過程之中，著地后膝關(guān)節(jié)繼續(xù)向后的趨勢不利于膝關(guān)節(jié)的屈膝緩沖和減小小腿的前傾角。因此通過運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析和實(shí)驗(yàn)研究，作者在“對改進(jìn)100 m途中跑著地技術(shù)及其對整體技術(shù)效果影響的實(shí)驗(yàn)研究”一文中提出“在腳著地前，控制擺動(dòng)腿大腿下放，積極回?cái)[小腿‘扒地’技術(shù)”，不僅有利于提高腳著地效果，同時(shí)由于積極的屈膝回?cái)[小腿，使得腳著地后更加有利于支撐腿的屈膝緩沖和小腿前傾角的減小，從而提高緩沖效果為更加有效的后蹬提供有利的前提。

短跑的技術(shù)練習(xí)應(yīng)該著眼于現(xiàn)代短跑技術(shù)要求，改進(jìn)專門練習(xí)形式和練習(xí)要求。首先，短跑專門練習(xí)應(yīng)該在跑進(jìn)中進(jìn)行，腳的著地點(diǎn)在身體重心投影點(diǎn)的前方，避免“踏步跑”。同時(shí)在腳著地前控制大腿下放，積極回?cái)[小腿“扒地”而不是伸膝前擺下放，以有利于積極的著地緩沖和小腿的前傾角的減小，提高后蹬效果，改善途中跑步幅結(jié)構(gòu)。

3結(jié)論與建議

1) 美國男子優(yōu)秀百米運(yùn)動(dòng)員腳的著地緩沖技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為：“扒地”積極；著地距離長；緩沖時(shí)間長；緩沖幅度大；我國男子百米運(yùn)動(dòng)員著地緩沖技術(shù)特點(diǎn)相對于美百米運(yùn)動(dòng)員表現(xiàn)為：“扒地”效果差；著地距離短；緩沖時(shí)間短；緩沖幅度小。2) 較長的緩沖距離、緩沖時(shí)間和較大的緩沖幅度，使小腿繞支撐點(diǎn)的前旋更加積極，有助于小腿前傾角的減小。從而減小后蹬角，增大后蹬階段向后的水平分力，縮短騰空時(shí)間和距離，提高后蹬效果，最終改善途中跑步幅結(jié)構(gòu)。 3) 擺動(dòng)腿高抬大腿擺動(dòng)動(dòng)作的70%是在緩沖過程完成的。只有與合理的緩沖技術(shù)協(xié)調(diào)配合，才能夠最大限度的發(fā)揮擺動(dòng)腿的擺動(dòng)作用，才能夠在支撐腿在后蹬階段發(fā)揮更大的力量和蹬伸速度，提高蹬伸效果。如果緩沖距離太短、小緩沖時(shí)間太短，從而導(dǎo)致緩沖幅度小、擺腿幅度小且效果差，不能發(fā)揮最佳的積極擺腿的作用，最終影響支撐階段人體工作效果。4) “擺動(dòng)腿大腿積極下壓帶動(dòng)小腿小腿前伸，膝關(guān)節(jié)幾乎伸直下扒”的“扒地”技術(shù)和我國傳統(tǒng)短跑技術(shù)專門練習(xí)的要求，是影響我國百米運(yùn)動(dòng)員形成合理著地緩沖技術(shù)的重要原因。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 王吉吉夫.關(guān)于短跑途中跑前蹬階段的機(jī)制探討［J］.武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2000(3).

［2］ 駱健.對短跑途中跑著地緩沖技術(shù)的生物力學(xué)研究［J］.成都體育學(xué)院學(xué)報(bào)，1995(1).

［3］ 駱健.再論短跑途中跑著地緩沖技術(shù)［J］.成都體育學(xué)院學(xué)報(bào)，1997(4).

［4］ 駱健.試論100 m途中跑后蹬階段技術(shù)［J］.體育科學(xué)，1997(6).

［5］ 黃宗誠，等.短跑下地動(dòng)作的生物力學(xué)分析［A］.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)論文選［M］.北京：人民體育出版社，1990，9.