运动生物力学的运用精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的运动生物力学的运用主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：运动生物力学的运用范文

摘 要 运动生物力学的测试方法在竞技体育研究领域主要应用于技术研究以及发力原理分析等方面，对于拳击项目相关研究进行梳理，有助于辨析测试方法的应用范围，对今后的相关研究开展起到有意义的参考作用。

关键词 生物力学 方法 拳击

生物力学研究，尤其是运动学、动力学、表面肌电等实验技术逐步应用于拳击科学研究中。运动学方法应用在技术改进和规范程度判断等方面，起到很好的辅导作用。动力学研究对对抗性项目对抗时，力的大小、方向的变化及力作用的效果等进行定量分析，揭示发力原理及规律。表面肌电研究应用于判断动作过程中，哪些肌肉参与收缩，收缩过程中肌纤维发力长短、顺序等，这对科学合理化技术动作和确定不同力量训练方法手段的科学性非常有意义。

李凌云[1]采用生物力学的测试仪器、方法，试图寻找运动生物力学的一些原理和方法在武术领域中应用规律，从生物力学的原理应用在武术中的情况。我们可以将这些方法同样应用于其他同场格斗类项目中，为其他同项群项目的生物力学研究提供理论参考和实践指导。

运动学研究和表面肌电技术在拳击生物力学研究中应用较为广泛。郭峰，张日辉[2]探讨拳击运动员后手直拳动作内部神经肌肉系统协同变化，研究认为后手直拳击打，上肢拮抗肌发挥着重要作用。从肌肉激活顺序判断，动作符合鞭打动作原理，建议加强上肢拮抗肌训练。刘海瑞[3]的实验也得出了相似的结果，分析了拳击出拳击打拳速突然减速的成因。二者在突然降速的研究结果是一致的。拮抗肌放电信号较强也能够在一定意义上解释这一现象的出现，但二者结论中应该加强拮抗肌训练值得商榷，拮抗肌与主动肌、协同肌的协调配合时准确、高效完成技术动作的基础，应该从协调性训练的角度分析更为准确。

王新坤[4]运用爱捷运动录像测试分析系统，对参加2004年全国拳击冠军赛决赛的部分冠军前手直拳作进行运动学特征的研究分析。结果显示：运动员打击瞬间拳速在击中目标之前会突然增加，其研究结果前手直拳打击瞬间是加速的，与刘海瑞，郭峰、张日辉等研究后手直拳击打前速度突降结果相反，其原因有待进一步探讨。岳东升、张翠[5]利用高速摄像与测力台（Kistler）同步测试的方法，对拳击运动员直拳技术动作进行测试，该研究是典型的以运动学研究技术路线，对运动员技术改进有一定意义。

有关动力学研究在拳击中较为少见，相关理论研究中，谷晓红[6]从击打过程中的生物力学原理问题、打击力与作用时间、快速移动与稳定性、鞭打技术与多环节协调运动四个方面对拳击运动中的有关生物力学问题进行了探讨，指出了现存的误区及不足。苏彦炬[7]对不同击打技术的下肢发力特征进行了实验研究，对拳击下肢发力原理，影响击打效果的因素等做了宏观分析，对相关理论研究具有指导意义。

等速肌力测试关节力量从侧面反映肌肉力量，但与动作速度不相符合，存在一定的局限。姜传银[8]等运用等速肌力测试的方法，对拳击、跆拳道散打运动员进行比较研究，发现不同项目，不同肌群在速度力量方面的优势环节。从侧面也反映了不同项目因发力环节不同，不同部位的肌肉力量存在着明显的项目特征。等速测试数据较为精确，但限于单关节测试，动作路线，幅度、速度存在差异，对于专项力量测试存在局限性。

从拳击相关生物力学研究综述可见，以往研究对技术运动学分析较多，主要技术为前、后手直拳，分析其原因，直拳的运动学分析可近似理解为直线运动，相对实验控制和分析容易把握。而对表面肌电的研究可以对发力顺序与肌肉贡献率进行探讨，研究结果显示出的鲜明的个体化特征，从中提取共性及规律较难。表面肌电技术应用广泛，尤其是对专项训练手段和方法的检测，具有很大发展空间，二者有效结合可以弥补简单运动学分析带来的误差。等速肌力测试可以从侧面反映关节力量，但与专项发力方式速度不同。以运动学结合动力学研究在力量训练相关生物力学研究中是比较成熟的研究手段，对于拳击速度耐力相关研究应该是今后研究的方向 。

参考文献：

[1] 李凌云.运动生物力学原理在武术运动中的应用[D].山东师范大学大学.2002：56-58.

[2] 郭峰，张日辉.优秀女子拳击运动员后手直拳技术动作上肢肌肉表面肌电分析[J].沈阳体育学院学报.2009.28（4）：65-68.

[3] 刘海瑞.上海市优秀男子拳击运动员后手直拳出拳―击打环节生物力学特征分析[D].上海体育学院.2010.

[4] 王新坤.我国部分优秀男子拳击运动员前手直拳技术的运动学特征分析[J].沈阳体育学院学报.2009.28（4）：102-105.

[5] 岳东升，张翠，宋祺鹏等.山东省64公斤级男子拳击运动员直拳技术动作的运动生物力学分析[J].山东体育科技.2011.33（1）： 14-17.

[6] 谷晓红，于军.拳击运动中有关生物力学原理应用的若干问题[J].辽宁体育科技.2006.28（2）：30-31.

第2篇：运动生物力学的运用范文

关键词：排舞运动；中学生；心理健康；干预作用

排舞属于一种健身性的舞蹈，它的内容丰富、时尚流行，受到越来越多人们的喜爱，排舞将音乐和舞蹈完美的融合，它既可以独自运动，也可以集体运动，不仅具有休闲娱乐、健美的作用，还有很高的欣赏价值，对于丰富中学生的日常生活、构建和谐校园、促进中学生心理健康发展具有有效的促进作用。

一、研究排舞运动对中学生心理健康干预作用的原因

当今时代，人才之间的竞争涉及方方面面，不只体现在知识水平、学习能力方面，也体现在心理素质方面。中学阶段是一个人成长的关键阶段，中学生不管是在身体上还是心理上都发生着巨大的变化，但随之而来的是很多中学生的心理波动大。造成中学生心理压力大的原因是多方面的，比如，升学的压力，教师和家长的期望常常会给他们带来心理压力；比如，中学生自身独立性与依赖性矛盾造成的压力，现在的中学生有很大一部分是独生子女，受成长环境的影响，很多学生都存在着偏执、心理不平衡、焦虑等心理问题。排舞既是一项休闲运动，也是一项健身运动，它的内容非常丰富，发展到现在已经有几千支排舞曲目，音乐涵盖面广，它的舞步多样，不仅包含华尔兹、牛仔、伦巴等舞蹈的基本舞步，也包含很多民间的舞步，对于中学生来说，选择多样。中学生往往对新鲜的事物抱有极大的好奇心和兴趣，排舞变化多样，但凡有好的音乐都能够被人们编成排舞，排舞运动的生命力相当强，对于这种流行、时尚的事物，中学生在心理上容易产生认同感。

二、分析排舞运动对中学生心理健康的干预作用

相关研究表明，体育锻炼可以锻炼人的意志力，提高人面对挫折和困难的承受能力，改善人的情绪，协调人际关系，提高适应能力，经常参加体育锻炼的人，其心理上的障碍远远少于不爱锻炼的人，排舞运动可以增强舞者的身体协调能力和心肺功能，而且还能够舒缓压力、放松身心，兼具健身性与娱乐性，有助于培养中学生健康的心理状态，形成坚强乐观的人生态度，具体来说，排舞运动对中学生心理健康的影响体现在以下几个方面：

（一）排舞运动有助于中学生增强心理满足感

中学生在参加排舞运动时，会跟随欢快的音乐舞动，这个过程是一个动态的健强身体的过程，中学生的运动量增加，心理上的满足感也随之提高，精神上紧张焦虑的情况会得到缓解，心情变得舒缓，进而心理愈发平和，面对问题时能够更加沉着冷静。

中学生融入排舞运动中，注意力得到转移，能够暂时忘记让他们不安的事情，释放压力，从而产生轻松愉悦的情感，中学生在运动中逐渐学会调节自己的神经活动，自控能力得到提升。

（二）排舞运动有助于中学生改善人际关系

现阶段有很多中学生兄弟姐妹少，家长从小对他们百般呵护、溺爱，使得他们的独立性差，对家长有很强的依赖性，有相当一部分中学生不会正确处理人际关系。排舞运动适合一个班的学生共同参与，不同的学生在参与的过程中，必然会与其他同学进行沟通交流，而且一个班级要想跳好舞，需要每一名学生尽心尽力，这一过程中学生的集体荣誉感会增强，会体会到与他人共同合作、相互帮助的乐趣，进而获得改善人际关系的目的，帮助中学生克服人际交往中的困难。

（三）排舞运动有助于增强中学生的审美能力

排舞把音乐、艺术、文化、娱乐等融合到一起，排舞运动美妙的音乐、优美的舞姿、轻快的舞步等都会带给中学生美好的享受，中学生在排舞运动中会感受到体育的美、运动的美、音乐的美，从而提升自身的审美能力，拥有高水平审美能力的人，当面对学习和生活上的困难和压力时，内心会更加平和，情绪会更加稳定。

（四）排舞运动有助于丰富中学生的精神世界

如今，我国的中学生都面临着巨大的升学压力，日常的学习生活比较单调，大部分时间都在和书本、试题打交道，接触其他新鲜事物的机会比较少，而排舞运动可以丰富中学生的精神世界，中学生在跳舞的同时，能够了解更多的优秀文化。

总之，排舞运动最早是在美国发展流行起来的，后来传到我国，它的舞步多样、音乐内涵丰富，容易学习，在很短的时间内便在我国流行起来。很多中学生的精神压力大，排舞运动可以帮助中学生释放压力，在舞蹈中放松心情，值得在我国的中学进行推广。

参考文献：

[1]王玉梅.浅论高中体育课堂推广排舞的可行性研究[J].当代体育科技，2014（07）.

[2]陈凤珍，石俭，谭碧.排舞运动对不同年龄段女性健身效应研究[J].广西民族大学学报：自然科学版，2013（04）.

第3篇：运动生物力学的运用范文

关键词：运动损伤；防护服装；运动生物力学；防护模型

中图分类号：TS941.2 文献标志码：A

A Study on Protective Cloths Based on Sports Biomechanics

Abstract： Based on introducing sports biomechanics as well as current study on protective equipment and protective clothes， the article draws the conclusion that it is very important to study protective clothes by using sports biomechanics and puts forward the theoretical basis， technical problems and technical route for using sports biomechanics in garment applications.

Key words： sports injury； protective clothes； sports biomechanics； protective model

近年来，我国参与体育运动或日常锻炼的人口越来越多。在对全国体育人口比例的调查中发现，1996年的体育人口在总人口中所占的比例为31.4%，2000年增加到33.9%，而到2007年又增加到37.1%，短短10多年的时间里增加了5.7个百分点。

但是在运动中，由于人们并未太多地注意保护自己，常常会引起相应的关节、肌肉、韧带的意外损伤。网球运动常常会导致肘部、肩袖部损伤，范？克拉莫（Von Kramer）对网球运动中出现的损伤进行过调查，结果表明，网球运动中肘关节损伤占全部损伤的41%，是最容易损伤的部位；肩袖损伤占其全部损伤的39%，仅次于网球肘。在跑步运动中，常常会发生小腿肌肉拉伤，有研究显示，有高达35% ～ 65%的健身者与专业运动员曾经发生过下肢损伤。老年人、小孩以及肢体残疾人在日常的行走过程中，由于自身缺乏一定的平衡能力，往往会因为磕碰、摔倒等突发状况而意外导致肌肉和骨骼损伤。有国外学者曾做过相关的研究，该研究揭示了在老年人的摔倒中，将近53%是因为行走、站立的不稳定所导致的。

运动损伤已经给运动员、业余爱好者、老年人、小孩等带来了伤害，也是人们生命安全的重要隐患之一。也有不少人缺乏自我保护意识，认为在业余的体育锻炼和比赛中，做准备活动，然后再多加注意一些，受伤的几率也就小了，其实这种想法是不正确的。因为这种损伤，比如说扭伤、摔伤、各种磕碰伤，在运动损伤里只占到了2%，它的名称叫做意外伤，而将近98%的损伤是那种运动技术性伤。所以基于运动的生物力学，研制减少骨骼与肌肉损伤的防护性服装，是一个很大的趋向。

1 运动生物力学的研究

运动生物力学是生物力学的分支学科，是研究体育运动中人体机械运动规律的科学。其主要任务是运用生物学和力学的理论和方法研究人体从事各种运动、活动以及劳动的动作技术，使复杂的人体动作技术奠基于最基本的生物学和力学规律之上，并以数学、力学、生物学以及动作技术原理的形式加以定量描述。运动生物力学的发展与研究，为提高体育运动的成绩、预防运动损伤、设计研发防护器材奠定了理论基础。

1.1 运动生物力学的实际应用

对于运动生物力学的研究，特别是在应用上，具有自己的特色，大致可归结为以下几点：

（1）在竞技体育运动动作的技术方面，根据人体的体态、素质、机能等情况，研究适合个人的最佳运动和活动技术的动作方案，并通过动作技术诊断使之逐步完善；

（2）从预防运动损伤的观点出发，对各种体育、活动以及生产劳动进行生物力学分析，找出致伤因素，并设计出相应的预防与治疗措施；

（3）运动生物力学不仅研究人体，而且也研究与运动相关的器械的运动规律，按照人体形态、结构和机能的生物力学特征，设计和改进运动器材、设施、服装与用具以及劳动机器、工具等。

1.2 运动生物力学与防护器材

从运动生物力学的角度出发，对体育运动或健身锻炼中用于防护人身安全、避免运动损伤的器材，提出设计和改进的设想及要求，是一项非常艰巨的学科任务，当前基于运动生物力学研制的防护用品主要有护具、运动鞋。

新型橄榄球头盔与传统头盔相比有着本质的区别，新型头盔的外层覆盖了一种新型树脂吸振缓冲材料，它可以有效地防止运动员以头盔作为进攻武器冲撞对手。在运动的过程中，人体的各个关节肌肉常常由于过多的运动量或瞬间的挥击、拉伸发生拉伤或震伤。戴上护具后，就可以对相应部位的肌肉、韧带加压舒服，减缓可能的过度拉伸，并协助肌肉动作，对关节部位起到支撑作用。对于关节出现不同程度劳损的老人以及正在发育期的小孩来说，进行远足郊游或体育锻炼时，很有必要选择一定的护具。

国内外一线运动品牌，其运动鞋技术的每一项进步都离不开生物力学研究，结构设计和技术创新都遵循人体运动生物力学原理。国际一线运动品牌都拥有自己的核心技术，如Nike的air气囊鞋底科技和足跟稳定技术、Adidas的HUG环抱系统和智能芯片技术、李宁新一代单弦弓减震技术等。无论核心技术如何创新变化，结构设计必须遵循运动生物力学的原理，其主要的生物力学原理是缓震减震、能量回归、足跟控制、模拟踝足和回归自然。

2 防护服装的研究

伴随着运动的普及，传统的防护服装基本上从舒适性、结构设计、功能材料等角度出发进行设计研究，通过研究改变或加强面料的性能来达到服装吸湿排汗透气、防火、防水等效果，或者从服装结构设计出发，采用多开口宽松式设计，在前胸、腋下、前后衣片采用连续开口散热功能设计，设计了一套具有散热功能的篮球比赛服装。而在运动过程中能真正地起到对人体防护作用的，往往都是要通过佩戴护具来达到目的，从拳击的头盔到篮球的护足，每一个易受伤的关节都有相对应的护具来产生防护的效果。

但是现阶段基于运动生物力学研究的运动防护仅限于护具以及运动鞋，而客户对防护服装的要求却逐渐从原来的吸湿排汗等舒适性方面提升到舒适、功能、美观、防护一体化上来，更多地希望可以通过服装本身就可以达到防护人体的目的。

所以，有必要从人体出发，通过测量人体各关节点运动的三维坐标数据的变化，将其转化为人体关节运动的生物力学参数，通过分析生物力学参数数据，建立人体防护模型，明确服装面料与防护模型相互之间的关系，并结合服装材料学、服装结构设计、人体工效学等相关知识，设计具有防护性能的服装。

3 运动生物力学在服装上的应用

在体育运动、日常活动以及生产劳动中骨骼和肌肉损伤是难以避免的问题，解决这一难题，必须以人体运动为目标，运用人体解剖学、人体生理学、力学的理论与方法来探索人体运动规律，根据骨骼和肌肉的变化，建立外部防护模型，获取防护服装所需达到的力学参数，为开发运动防护服装提供理论依据。

3.1 理论依据

在运动过程中，骨骼及肌肉功能模型的研究比较成熟，是确定肌肉长度、肌肉拉力线、肌力臂、肌力矩、肌力等关键因素，但却没有明确指出骨骼及肌肉损伤的临界值，建立外防护模型是解决该问题的关键途径。

基于人体骨骼与肌肉的动力学模型，模拟在外部约束条件下骨骼和肌肉的变化，通过逆向动力学方程式和有限元模拟获取相关参数，建立外防护机制，即防护模型；在外加反应实验的作用下，明确服装材料的性能与外防护模型之间的关系，为研制高质量的运动防护服装、减少运动过程中骨骼及肌肉的损伤提供理论依据。

3.2 技术问题

（1）建立骨骼及肌肉的模型，需要运用动态捕捉系统捕捉关键点的运动信息，测量人体在空间的位置和方向，即人体骨骼、关节的运动轨迹。动态捕捉系统通常分类为 3类：机械式、电磁式和光学式，价格不菲。

（2）结合人体运动轨迹的数据，通过人体建模仿真软件进行模拟，并推导出骨骼及肌肉的最优化的防护机制。

（3）通过实验验证分析，明确防护模型与服装面料的性能特征之间的关系，为研发防护性能最优的服装提供依据。

3.3 研究方案

针对一项具体的运动，主要研究内容有以下几个方面：

（1）运用动态捕捉系统捕捉人体关键部位的空间运动轨迹；

（2）借助人体建模仿真软件，将空间运动轨迹的数据转化为生物力学参数，如各关节的位移、速度、加速度及肌肉长度、肌力臂、肌力矩等，进而计算出有关人体防护力学参数；

（3）基于骨骼及肌肉模型，运用逆向动力学的方法，建立人体外部防护机制；

（4）根据各种服装材料的性能，通过有限元的模拟，确定材料的性能与防护模型相互之间的关系，获取防护服装所需的防护参数；

（5）人体建模仿真软件对所获取的服装防护参数进行模拟，以进一步获得最优防护的服装。

技术路线如图 1 所示。

4 结语

运动损伤常常给运动员、体育爱好者、老人、小孩等带来意想不到的身体伤害，然而，传统的防护服装基本上从服装的舒适性角度进行研究，通过改变面料的特性来达到服装的防湿透气、吸湿排汗等，或从服装的结构设计出发，改变服装衣下间隙、开口特征等来提高服装的着装舒适性。国外对于运动防护服及装备的研究则比较深入，从人体的头部到脚的各个器官都配有特定的防护用具，所以基于运动生物力学研究防护服装必将是未来的研究热门。

外防护模型的建立是运动生物力学应用到服装领域的关键，也是制约防护服装研发的主要因素。防护模型的研究处于起步阶段，只有建立起防护模型，才能进一步明确服装材料与防护力学参数之间的相互转化关系，也为研制减少运动损伤的运动装备奠定技术基础。

参考文献

[1] 陆建平，李宁.我国居民参与体育锻炼的特征研究[J].体育文化导刊，2012（1）：36-39.

[2] 张雷，王少华.网球运动中常见的损伤与防治[J].网球天地，1995（3）：45 - 47.

[3] 王威.对跑步中下肢运动损伤的原因分析[J].运动精品，2011（7）：16-17.

[4] Blake A J， et. al. Falls by elderly people at home： prevalence and associated factors[J].Age Ageing，1988（17）：365-372.

[5] 侯宇.运动护具面面观[J].文体用品与科技，2009（11）：41.

[6] 全国体育学院教材委员会.运动生物力学[M].北京：人民体育出版社，1990.

[7] 全国体育学院教材委员会.运动生物力学（2版）[M].北京：人民体育出版社，2005：195-198.

[8] 王向东，刘学贞，苑廷刚，等. 运动生物力学方法学研究现状及发展趋势[J]. 中国体育科技，2003，39（2）：15-16.

[9] 李世明.运动生物力学理论与方法[M].北京：科学出版社，2006.

[10] 李建设，顾耀东，陆毅琛，等.运动鞋核心技术的生物力学研究[J].体育科学，2009，29（5）：40-49.

[11] 郑素化，张欣，应柏安.篮球运动服装舒适性研究[J].西安工程大学学报，2008，22（1）：52-54.

[12] Beumer A， van Hemert WL， Swierstra BA， et al. A biomedical evaluation of the tibiofibular and tibiotalar ligaments of the ankle[J]. Foot Ankle Int， 2003（5）：426-429.

第4篇：运动生物力学的运用范文

（一）国家社会科学基金对体育理论和竞技体育学研究导向不强

作为国家体育类最高级别的科研基金项目，国家社科基金项目体育学立项资助基金项目，从宏观上反映了我国体育学科研究的热点、难点、重点及发展方向［1］，对体育学科学研究提供了导向，起统领作用，反映了国家对体育学科学研究的宏观指导，其课题研究居于国内重大理论问题和实践问题之前沿，研究成果在一定程度上代表了我国体育学科学研究的最高水平。调查统计得知，竞技体育学14年来在国家社会科学基金立项58项，约占立项总数的11．65％，位列第四；体育理论立项55项，约占立项总数的11．04％，位列第五，而社会体育学立项99项，约占立项总数的19．88％，位列第一，同时体育社会学立项63项，约占立项总数的12．65％，位列第二，社会体育学和体育社会学两学科立项约占立项总数的32．53％。从数据中我们不难看出，从立项单位到体育工作者，都把研究重心放在了社会体育学、体育社会学、体育管理学，忽视了体育基础理论和竞技体育学的研究。体育基础理论在体育学研究中具有基础性的地位和作用，它是我们客观、深入、全面、系统地认识体育的知识基础，也是实现体育跨越式发展和应用研究创新的“基石”。社会体育的发展不仅需要有“文”，更需要“理”的基础来支持。

（二）国家自然科学基金入口窄立项难

近年来，自然科学基金资助方式随着社会、经济和科技的发展，呈现出多元化趋势。体育学科申报自然科学基金较晚，调查显示，截止到2009年，仅有国家体育总局运动医学研究所在2006年申请的立项被立项为化学科学部的重点项目，资助经费180万元，8年来体育学科的立项课题多数为面上项目，共计40项，青年科学基金项目仅立项3次，体育学在自然科学基金上的立项相对其他基金项目较少，并且资助率较低，立项难度非常大，如历年来获得面上项目立项最多的北京体育大学，8年间申请了约69个立项课题，被批15个，资助率21．74％，且大部分都是面上项目。体育学科学研究也隶属于自然科学研究范畴，我国体育院校的体育工作者多是以体育教育训练学专业为主，如何从生物科学和化学科学的角度，充分重视体育基础理论知识（运动生理学、运动生物力学、运动解剖学）去实践科学研究，是当前亟须解决的重大问题。竞技体育、学校体育、社会体育、体育产业等学科应在运动解剖学、运动生理学、运动生物力学、运动医学、运动营养学等基础理论学科的指导下进行科学体育实践活动，体育的每项技术动作都与运动解剖学、运动生理学、运动生物力学、运动生物化学、运动医学等基础理论学科密切联系，没有基础研究的体育学科学研究，其两脚只能悬在空中，没有基础学科做坚实的保障我们无法探寻科学研究的本质。

二、体育科学研究的对策

（一）科学研究理念与时俱进

当以技术革命为基本核心推动工业革命向更深的层次和更广的领域发展的时候，人们在不知不觉中就以科学信息技术体系为基本框架，从而建构了一个全新的人类社会发展蓝图———随着科学发展的日新月异，运动解剖学、运动生理学、运动生物力学等基础保障学科的发展在信息技术的支撑下取得了长足的发展，对于我们进一步研究人体运动系统———骨关节、肌肉等深层次、细致的研究，提供了技术支持和保障，运用玛雅技术和ANSYS有限元分析软件的结合，可使将来体育能够脚踏实地的在运动解剖学、运动生理学、运动生物力学等基础保障学科上去研究教育学、训练学、运动医学、运动营养、运动与养护、运动与健康等学科，去发展和完善体育学科，进一步深层次地探究人的全面发展，否则以教育和训练结合为主导的体育科学研究体系则显得十分苍白。体育科学研究是体育软实力的重要组成部分［2］，因此应充分发挥体育软实力的重要作用，把握好体育软实力的导向作用，加强对体育学深入、细致的研究，逐步争强对国家自然科学基金体育学立项研究，充分发挥现有的经验优势，多争取国家自然科学基金的立项。

（二）重视体育学科中运动生物力学等基础学科的作用

通过对国家社科基金和自然科学基金的统计分析，我们可以看出体育工作者很少有从基础学科的角度去研究、去探索体育学。例如，运动生物力学是一门实践性很强的学科，它的研究领域非常广泛，既有对人体自身器官如骨骼、肌肉生物力学特性的研究，也有对人体整体运动如各种项目动作技术的诊断，既有对人体模型的力学分析，又有对人体运动的实验测试。近些年来，随着现代科学技术的日新月异，尤其是电子学、机械学、材料学、光学、玛雅技术、ANSYS有限元分析技术、激光技术、传感器技术、计算机技术等相关学科的飞速发展以及社会需求的不断增长，运动生物力学的研究领域也在不断拓展，如对人与体育仪器器材关系的研究正朝着又一个新兴的边缘学科———体育工程学发展。人们不仅关注竞技体育，也开始重视全民健身，这为运动生物力学的发展提供了一个良好的氛围和契机。但就是如此重要的基础学科，在近几年的体育科学研究中却寥寥无几，我国在竞技体育及其他领域取得的成绩，总结其规律、探讨其本质时很难进行科学的量化和评价。

（三）优化课程结构

第5篇：运动生物力学的运用范文

摘要：在篮球的教学中投篮技术占有很大的比重，在中学的篮球教学中碰板球是学生们容易掌握的投篮技术。本文运用运动生物力学来分析投碰板球时的出手角度，出手力量，碰板角度，碰板点等，以提高篮球教学中投碰板篮的命中率，提高篮球教学的质量和激发中学生的学习兴趣。

关键词：篮球教学；碰板球；生物力学；分析

投篮是进攻队员为将球投入篮筐而采用的专门动作方法.它是篮球运动的主要进攻技术,是篮球比赛中得分的唯一手段［1］。一切技战术运用的目的,都是为了获得投篮得分机会,投篮技术是组成全队进攻的中心环节和决定胜利的重要保证。在篮球教学中投篮技术也是保证学生学习积极性的保障，在中学的篮球教学中投篮技术主要有单手肩上投篮、胸前投篮、单手低手肩上投篮、单手高手肩上投篮［2］。在中学生身高、年龄、力量还没有发育到成熟时期，只有让学生感受到篮球的乐趣才激发学生的学习积极性和运动兴趣。根据中学生的生理和心理条件，对出手角度、出手力量、碰板角度、碰板点的生物力学进行分析，以提高中学生篮球的教学质量和学习积极性。

1.研究方法

1.1理论分析法

运用运动生物力学理论对投碰板球的技术动作进行分析,以取得提高投篮命中率的理论依据。

1.2观察比较法

观察各种大小比赛：NBA（主要是马刺队的邓肯）、奥运会、CBA等优秀运动员投碰板篮动作特点的观察。

1.3文献资料法

广泛查阅有关篮球教材科技文献及网络资料,对投碰板球技术方法进行比较分析,从而提出科学的、正确的碰板投篮技术。

2.结果与分析

投碰板球的技术是指运动员投篮时身体各部位综合协调用力的过程。由下肢蹬地发力,然后沿着向篮出手的方向伸展身体,特别是借助脊柱伸展的惯性促使下肢、躯干和上肢连贯、协同配合,将身体各部位肌肉的力量最后积聚于手臂、手腕和手指部位,以伸展手臂、手腕的翻转与抖屈及手指的弹拨动作将球投出.球在空中飞行时已篮板发生打撞，改变篮球的飞行路线而进球的技术动作［3］。

2.1身体姿势

运动员投篮前的身体状态是保持身体平衡,便于投篮协调用力的必需条件.为此正确的身体姿势要求是脚分前后钭向站立,投篮手同侧脚在前,两膝弯曲,含胸收腹,身体重心落在两脚之间,上体稍前倾,双手持球于胸前,即形成持球基本站立姿势.投篮时在此基础上加上持球手法就是投篮前的准备动作［4］。

2．2出手抛物线和角度

投篮时球出手后在空中运行的轨迹称为投篮抛物线.碰板角是指球进入篮圈前一瞬间的运行轨迹和篮板发生打撞的曲线和在该点的切线与篮圈平面所形成的夹角.抛物线的高低影响着碰板角的大小,碰板角合适与否是球能否进入篮筐的关键［5］。由于投篮时球出手点低于篮圈水平面,所以,必须依靠适宜的抛物线获得合理的碰板角度,而抛物线的高低是由投篮时出手角度和出手力量决定的.适宜的抛物线不仅能够取得合理的碰板角度,也反映了正确的出手力量与角度及其控制球的飞行方向和落点［6］。

2．2．1投不旋转碰板球

不旋转球碰板后基本上以相同的角度反弹回来,入篮角和反射角大致相等.正面碰板和侧面碰板的情况又有所不同.投正面碰板球时,碰板点的高低,取决于投篮的力量和飞行弧线.球的飞行弧度越大,入篮角和反射角也越大,碰板点(在30cm的位置)就应当相应地也升高一些［7］.如果碰板点很高,又以较小的入篮角碰板时,球将在篮板反弹以后超越篮筐上方而飞过.投侧面碰板球时,碰板后也是以相同的角度回弹出去。球碰篮板后受到篮板的反弹力F作用,获得较小的入篮角。

2．2．2投旋转碰板球

投出的旋转碰板球比不旋转的碰板球飞行的弧度要高一些。如投正面碰板球是打篮板的垂直面。由于球是向后旋转,碰板时球的旋转力是向上作用于篮板,而篮板的切向反作用力则向下作用于球。这样球在向下的篮板切向反作用力的作用下,第一,会使球的旋转速度减慢;第二,这个向下的篮板切向反作用力使球增加了一个向下的速度v′,于是反射角速度不再是v而是v和v′的合成速度v合。因此说,投向后旋转的碰板球时,不是沿着速度v的方向反弹回来,而是在篮板摩擦反作用力的作用下,向合速度v合的方向弹回。除受到篮板的反弹力F作用外,同时受到因旋转而产生的篮板的反作用力f的作用,二者的合力方向指向篮圈,使球得到较大的入篮角度,容易中篮。

2．3碰板点

碰板点是运动员投篮时眼睛注视篮板的某一点.它能使队员在一瞬间目测出篮圈的精确方位和距离,从而判断投篮出手的用力大小,速度快慢,弧线和落点,使球准确入篮。碰板投篮的瞄准点是将球投向篮板并能使球入篮的一点.碰板投篮适用于投篮队员与篮板平面呈15°-45°角的位置,以30°角左右效果最好。碰板投篮时,可根据投篮距离、角度的不同,投篮瞄准点也应随之有所变化。通常投篮的碰板角度小、距离远,则碰板点离篮圈的距离高而远;如果碰板角度大、距离近,则瞄准点离篮圈就应低而近。

2.4动作原理 碰撞定律

碰撞定律是动量定理的特例,但应用时需考虑不同材料的恢复系数问题。在运用碰板球技术投球时,从篮板与球接触时起,球先发生形变,当球在达到极限形变量时开始恢复。球在恢复过程中受到球自身弹形变力(弹性势能的重新释放),当球完全恢复原形时,球即离篮板而去,篮板失去对球的作用力。可见,球的形变和复形起到了延长篮板对球的作用时间。

3.结论

(1)投碰板球技术含有人体运动的多种规律,其中,运动生物力学内容起着决定作用.教师和学生此应引起高度重视,在篮球教学训练中,要充分利用投碰板球技术的力学因素,共同携手积极探索和运用提高投篮命中率的科学规律。

(2)投篮动作是由多个技术环节构成的,各环节之间是相辅相承的整体。掌握投碰板球技术要重视各环节技术的功能作用与协调运作关系,并注意发挥各环节技术的综合效应。为学生奠定良好的篮球基础，以提高学生的运动兴趣，树立终身体育的理念打下基础。

(3)中学篮球运动教学训练应以投篮技术为中心,低段学习时应多进行碰板球投篮练习，以提高学生的自信心，以带动其它技术的全面发展。教师要严格要求学生进行刻苦训练,要与传球、运球、突破和假动作等技术结合起来进行投篮训练,这有利于培养学生随机善变意识。加强队员的心理与作风训练,也有助于提高学生在比赛中的准确投篮能力。教师充分利用碰板球投篮技术的力学因素，积极探索和运用碰板球投篮命中率的科学规律，要重视各环节技术的功能作用与协调运作关系。（云南师范大学体育学院;云南;昆明；650500）

参考文献

［1］ 高鹗等.现代篮球［M］.北京:人民体育出版社,1995：218-240

［2］ 叶国雄.陈树华.篮球运动研究必读［M］.北京:人民体育出版社,1999.

［3］ 李勇.刘健.从力学角度分析球的后旋在中远距离投篮中的作用［J］,辽宁体育科技,2001,(4):20

［4］ 张树安.单手肩上投篮技术动作的解剖学分析［J］.辽宁师范大学学报（自然科学版）,2001年12月,第24卷第4期

第6篇：运动生物力学的运用范文

关键词：有限元法；手部；建模；生物力学

1 有限元法的发展历史及在人体生物力学中的运用

1.1有限元法的发展历史 有限元法（finite elementsmethods，FEM）即有限元素法[1]，是一种在工程科学技术中广泛应用的数学物理方法，用于模拟并解决各种工程力学、热学、电磁学、生物力学等问题。其基本思想是把一个由无限个质点和有无限个自由度构成的连续体划分为有限个小单元体组成的集合体，用离散化的有限单元模型代替原有物体。通过对每个单元的力学分析，获得整个连续体的力学性质。有限元法最早可上溯到20世纪40年代。现代有限法的第一个成功的尝试是在 1956年，Turner、Clough等人在分析飞机结构时成功应用有限元法求解。1960年，Clough第一次提出了"有限元法"概念，使人们认识到它的功效。我国河海大学教授徐芝纶院士首次将有限元法引入我国，对它的应用起了很大的推动作用。

1.2有限元法运用于人体生物力学研究 1972年，Brekelmans[2]等首次报道将有限元分析方法应用于生物力学方面研究。80年代后，应用范围逐步扩展到颅面骨、颌骨、股骨、牙齿、关节、颈椎、腰椎及其附属结构等生物力学研究中。随着计算机技术的发展、分析工具的完善以及实践的增多，有限元方法显示了极大的优越性并已逐渐成为研究人体生物力学的重要手段。人体力学行为研究基本无法采用传统的力学实验方式来进行，因而有限元建模愈来愈成为深化人体认识的有效措施。基于有限元软件日益完善的建模功能及兼融其它计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）软件特性，真实再现三维人体骨骼、肌肉、血管、器官等组织成为可能，并在虚拟现实实验中，通过材料赋值、几何约束、固定载荷等过程，对挤压、拉伸、弯曲、扭转、三点弯、抗疲劳等力学实验进行模拟，能求解获得给定实验条件下模型任意部位变形、内部能量变化、应力/应变分布、极限破坏等数据[3]。

1.3有限元法在人体生物力学研究中的建模思路 有限元建模即建立为数值计算提供原始数据的计算模型，需要通过建立几何模型、材料赋值、网格划分、施加约束与载荷，最后进行求解等步骤实现，是有限元法仿真试验最关键环节。摸型的几何相拟性直接影响计算的结果，医学有限元模型的建立首先需要获得人体特定部位的几何数据，数据可以从几何参数设定、激光扫描、标本切片和磨片以及医学影像图像获得。其中医学影像法最为以无创的方式提供了高精度的人体解剖结构形态，基于医学影像技术建模是目前人体有限元建模的主要手段，可以实现人体解剖结构的可视化乃至生物力学仿真的有限元模型。包括X射线、超声、CT、MRI等途径，其中CT扫描是主流方式，CT结合MRI是新亮点。

通过X射线照片方式建模是指利用不同方位的多幅X射线照片获得几何数据重建三维模型，是一种经济、可行的方式。但因信息获取不完整，建模过程复杂，对研究者经验要求较高，现行医学有限元建模中应用较少。还有研究者基于超声影像技术建模，如赵婷婷[4]等基于超声建立了乳腺有限元模型；张桂敏[5]等在研究二尖瓣狭窄患者二尖瓣下游湍流剪应力变化方面，运用超声影像图像建立了二维有限元模型，为心瓣流体力学研究探索新的方法学途径。目前基于超声的有限元分析研究多集中在机械制造、土木工程等领域，并多采用二维有限元法分析，还没有注意到与医学相关的基本超声影像技术的三维有限元研究相关报道。这或许是因为基于超声影像技术的力学研究本就较少，三维、四维超声的概念提出较晚，与重点应用在工程技术方面的有限元法结合运用更是鲜有。相较X线与超声而言，CT/MRI图像法在医学有限元建模中应用更为普遍。MRI技术具有很高的组织对比分辨率、解析高以及无离子化辐射等特点，能清晰显示人体结构的组织学差异和生化变化。基于MRI图像能获得细致的几何模型。但MRI偏向于对肌腱、韧带等软组织的分辨，对骨的分辨不如CT清晰。此外，目前国内常用的核磁共振机扫描层厚和扫描间距一般都在2mm以上，无法获得更详细的几何数据，影响到重建图像的清晰度精确性。基于CT扫描获得几何数据的建模的方法目前应用最为广泛。CT根据密度不同来确定信号的强弱，可以通过调节扫描条件，使任何复杂形态和各种密度的组织都有较高的分辨率，适用于任何复杂形态和各种密度的三维结构。可清晰显示骨与软组织的边界，通过医学成像系统能获得骨骼比较准确的几何数据，其不足之处在于对软组织的分辨率相对较低，无法从医学成像系统获得准确的肌肉、韧带、腔等组织几何数据，须参考相关解剖资料。CT/MRI数据重建的三维模型，能够真实的再现被扫描对象的表面特征及内部结构，CT的空间分辨率高于MRI，CT对骨组织与软组织边界显示更为清晰，而MRI的对比分辨率高于CT，特别是软组织对比明显优于CT。通过CT结合MRI法将能融合二者优势，但对研究者图像处理技术有更高的要求。通过文献检索发现，目前CT提取骨组织结合MRI提取软组织方法的研究报道较少。徐志才[6]等基于CT影像数据构建了包含股骨、胫骨和腓骨的实体模型，并基于MRI影像数据构建了包含股骨软骨、胫骨软骨、内外侧半月板和内外侧副韧带的三维实体模型。将CT和MRI影像数据进行配准融合，获得包含骨性和非骨性结构的膝关节三维实体模型。

2 有限元建模的常用软件

人体生物力学有限元模型的精确性对有限元分析结果的合理性有直接影响。三维重建技术与有限元方法及其他虚拟现实技术的结合是未来发展的方向，这有赖于这些集成强大图像处理功能的有限元软件的发展。常用的建模辅助软件有：MIMlCS、MATLAB、CAD、Geomagic Studio等软件。其中最常用的是MIMlCS软件，它的FEA模块可以将扫描输入的数据进行快速处理建立3D模型，然后对表面进行网格划分以应用在有限元分析中。它还可基于扫描数据的亨氏单位对体网格进行材质分配。MIMICS的网格重划功能能方便地将不规则三角片转化成趋近于等边的三角片，显著提高STL模型的质量和处理速度，对输入数据进行最大限度的优化，目前版本已发展到MIMICS17.0。现常用有限元软件有：Ansys、ABAQUS、NASTRAN、COSMOS等。其中最常用的是Ansys软件，目前版本已发展到Ansys15.0。

3 手部三维有限元的运用进展

手部因其解剖结构复杂、运动灵活精细、力学分析困难的周围组织对手部力学因素有重要影响等方面原因，研究较人体其它部位明显偏少。在工程领域方面，杨德伟[7]等基于CT扫描数据结合ABAQUS软件建立了手抓握模型。几何模型通过人手CT扫描后简化处理得到，建立的手模型简化为以皮肤、肌肉、神经、血管等软组织为整体的软组织模型和手部骨骼模型两部分，手部复杂的组织结构未曾细化。抓握功能通过参数约束、程序运动规划控制下实现，而并非基于神经肌电活动模拟，也非通过骨、肌肉施加荷载得到，本模型在工程领域有一定实用价值，但远不能满足医学研究的需要；陈志翔[8]等在研究机器人虚拟手过程中，通过参考手部解剖结构，建立手部肌肉模型，并以程序设计约束指间运动关系，通过控制肌肉收缩量来实现手指运动，较好的拟真了手指运动机理。但模型基于数学方程人为控制，而非通过人手实际解剖结构获得。在医学领域方面，Carrigan等[9]通过CT扫描，最先建立了包括韧带、软骨、8块骨骼在内的手腕关节复合模型；国外的Ko等和国内的郭欣等[10]都建立了腕管的三维有限元模型，为进一步探讨腕部结构的力学行为提供了一个可操作的平台；Anderson等[11]最早通过腕关节三维有限元模型模拟了创伤性关节炎病理改变；Bajuri MN[12]等通过CT扫描，参照诊断标准，建立了首例类风湿性关节炎患者腕关节三维有限元模型。国内其它学者也以解决临床问题为出发点，对手的部分结构三维有限元模型的建立进行了积极的探索，如孟立民[13]建立了第一、二掌骨和大多角骨三维有限元模型，并模拟Bennett骨折和微型外固定器外固定及克氏针内固定治疗情形，研究两种治疗方法优劣问题；董谢平等[14]以中国力学可视人原始资料为依据，构建带软组织的正常手腕和佩带腕保护器手腕的三维有限元模型，验证了腕保护器防护腕部骨折的有效性；颜冰珊等[15]建立了正常下尺桡关节三维有限元模型研究了前臂桡骨骨折的临床问题；张浩[16]等基于现有个人电脑平台，建立了腕关节有限元模型，进一步证明利用医学图像处理软件和三维重建软件准确、快捷地构建腕关节的三维有限元模型有可行性。

4 小结

手部建模是虚拟现实领域研究的热点之一，在工程领域主要是机器人手的拟真研究，尤重抓握功能，在医学领域更多涉及腕关节这一部分结构，囊括手部骨骼、关节、肌肉、韧带、筋膜、血管、神经、皮肤等组织结构较完整的手部有限元模型尚未见诸报道。手部的骨骼、关节数目较多、相互关联较复杂，是一个复合性的机械结构，在建模时要同时考虑到骨骼、关节面、韧带、肌腱及其它周围组织在生物力学中的作用。目前，手部有限元建模研究较人体其它部位少，还没有形成较完整、成熟的模型，更没有统一的建模标准。如何将三维可视化手建成物理手的有限元模型是现阶段研究难点，也是实现虚拟生理手模型建立的必然阶段，相信随着计算机技术的进步及多学科更好的融合，手部有限元模型研究将有更为广阔的前景。

参考文献：

[1]江见鲸，何放龙.有限元法及其应用[M].北京：机械工业出版社，2006：1.

[2]Brekelmans Wam，Rybicki EF，Burdeaux BD.A new method to analyze the mechanical behavior of skeletal parts[J].ACTa Ortho Scand，1972，43：301-305.

[3]Ibarz E， Herrera A，Mas Y， et al.Development and kinematic verification of a finite element model for the lumbar Spine：application to disc degeneration[J].Biomed Res Int，2013，7（5）：185.

[4]赵婷婷，严碧歌.有限元仿真分析超声弹性成像[J].生物医学工程学杂志，2011，28（1）：138-141.

[5]张桂敏，石应康.与多谱勒相结合的人体二尖瓣狭窄下游湍流剪应力二维有限元分析[J].医用生物力学，2001，16（4）：203-209.

[6]徐志才，胡广洪.胫骨模型对膝关节有限元分析结果影响的探讨[J].数字医学研究与应用，2014，4（9）：69-72.

[7]杨德伟.基于ABAQUS的三维有限元抓握手模型的建立与研究[J].机械设计与制造工程，2013，42（11）：18-21.

[8]陈志翔.虚拟人食指肌肉控制及运动约束研究[J].计算机科学与探索，2013，11：1040-1047.

[9]Carrigan SD， Whiteside RA.Development of a three-dimensional finite element model for carpal load transmission in a static neutral posture[J].Ann Biomed Eng，2003，31（6）：718-725.

[10]郭欣，樊瑜波，李宗明.掌向拉伸力作用下腕管的三维有限元分析[J].中国生物医学工程学报，2007，26（4）：561-566.

[11]Anderson DD，Deshpande BR，Daniel TE，et al.A three-dimensional finite element model of the radiocarpal joint：distal radius fraCTure step-off and stress transfer[J].Iowa Orthop J，2005，25：108-117.

[12]Bajuri MN，Kadir MR，Amin IM，Ochsner A. Biomechanical analysis of rheumatoid arthritis of the wrist joint [J].Proc Inst Mech Eng H，2012，226（7）：510-20.

[13]孟立民，苏啸天，张银光.微型外固定支架和克氏针治疗Bennett骨折的三维有限元分析[J].中国组织工程研究，2012，16（9）：1626-1630.

[14]董谢平，王冬梅，何剑颖.腕保护器抗冲击载荷的有限元分析[J].中国组织工程研究与临床康复，2011，15（30）：5531-5534.

第7篇：运动生物力学的运用范文

关键词:知名篮球鞋;耐克全掌气垫篮球鞋;安踏非气垫篮球鞋;力学性能

中图分类号:G804.61文献标识码:A文章编 号:1007-3612(2010)05-0059-03

An Experimental Study on Mechanical Properties of Well-known Bas ketball Shoes at Home and Abroad

QIU Qiner1,LU Yichen2,LI Jianshe3

(1.Department of Physical Education, Ningbo University, Ningb o 315211, Zhejiang China;2.Zhejiang Wanli University, Ningbo 315100, Zh ejiang China; 3.Zhejiang College of Sports, Hangzhou 311123, Zhejiang C hina)

Abstract: The purpose of this study was to explore mechanical properties and eva luate mechanical effect of the wellknown foreign fullpalmair basketball sh oes of the Nike and domestic nonair basketball shoes of Anta. The method

is to conduct experiment on the mechanical properties of these shoes. The stres s tests show that, almost all mean pressure and peak pressure of Anta was slight ly higher than Nike on “shoesground"indicators, but the average pressure an d peak pressure value does not exist significant differences(P>0.05). Thevertical jump tests show that the height of vertical jump of Anta was slightly

higher than the Nike but without significant difference. The friction coefficie nt tests show that dynamic or static friction coefficient of Nike is superior th an Anta, and the dynamic or static friction coefficient does exist significant d ifferences(P

Key words: well-known basketball shoes; full-palm-air basketball shoes o f Nike; non-air basketball shoes of Anta; mechanical properties

中国是世界上最大的运动鞋生产和制造基地,在如今全球范围内,每两双运动鞋中就有 一双是中国制造的。国内著名品牌运动鞋在最近两年内适应市场专业细分后,开始了自己真 正的专业开发,但其专业性能无法与Nike、Adidas、Asics、Reebok等国际品牌相抗衡。中 国的运动鞋品牌公司很少有自己的研发中心,基本上还是处于产品开发的水平,根本没有自 己的运动生物力学、生理学、运动学的研究机构支撑其品牌的专业化发展,更多以款式获得 消费者的青睐。

几乎所有的生产厂家都宣传自己产品在部分力学性能上的优越性,提高产品核心竞争力 和附加值,从而影响消费者的认知,产生明显的价值差异。然而大部分篮球运动鞋仅仅只是 设计上的美观而缺少实际功能价值,受外界冲力的减少不一定意味着更有效的减少运动损伤 ,因为膝关节损伤的重要因素更多的是运动中的踝关节外翻损伤所致。本论文基于实验方法 对国内外二款知名篮球鞋的部分力学性能进行测试,评价这两款篮球鞋的生物力学功效。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象 以国内知名品牌安踏非气垫篮球运动鞋与国际著 名品牌耐克气垫篮球运动鞋的力学指标性能为研究对象。

1.2 研究方法

1) 采用Kistler进行足底压力实验,实验对象为宁波大学体育学院学生,对被试进行一周 的动作训练,保证实验动作的一致性。让青年男性大学生穿着国外知名品牌耐克全掌气垫篮 球鞋和国内知名品牌安踏非气垫篮球鞋,测试“鞋-地”界面力学参数,测试前没有剧烈的 运动,在安静环境下随机穿鞋进行测试,每次测试间隔时间为20 min。

2) 采用Quattro Jump纵跳板进行双手叉腰原地纵跳实验,每位被试穿“耐克”全掌气垫 篮球鞋和“安踏”非气垫篮球鞋分别进行纵跳,被试双手叉腰,双脚自然开立于Quattro Ju mp纵跳板上,听到起跳信号后开始纵跳,记录被试穿着每一款篮球鞋竭力纵跳十次的相关高 度,每次纵跳测

投稿日期:2009-04-15

作者简介:裘琴儿,副教授,硕士,研究方向运动人体科学。 量间隔10 min,让被试充分休息。

3) 实验用鞋:实验用鞋购置于大型百货商店“耐克”和“安踏”品牌特许零售商专柜。

黑色:“安踏” 非气垫篮球鞋(产品编号:162205-4)

白色:“耐克”全掌气垫篮球鞋(产品编号:312971-101)

图1 实验用鞋

2 结果与分析

2.1 压力实验结果分析

2.1.1 实验原理 根据动量定理的积分形式:

I=∫tt0(∑F1)dt=P-P0

式中所示合外力在一段时间t-t0内,质点动量的改变量等于这段时间内作用于质点合力 的冲量,P0与P分别表示质点的初动量与末动量。因合力的冲量等于各分力冲量的和, 而每一个分力的冲量可表示为平均作用力与时间的乘积。

∑F1(t-t0)=P-P0

在固定动作与训练基础上,通过测试运动员在一段时间内脚受到的平均作用力来反映运动鞋 底的缓冲效果,由于测试过程中运动员“鞋-地”界面的作用力不是平均分布,因此用“鞋 -地”平均压力的大小来反映运动鞋的力学性能。

2.1.2 实验结果分析

足底压力测量技术(measuring technique of plantar pressure)是运用压力测量仪器 对人体在静态或者动态过程中足底压力的力学、几何学以及时间参数值进行测定,对不同状 态下的足底压力参数进行分析研究,揭示不同的足底压力分布特征以及功能评定。

图2 “鞋-地”界面作用力3D图运动鞋是人体下肢末端(足)对地面施加作用力的介质,“鞋-地”是介质对地面作用 的界面。平均压力是足底或者鞋底在运动过程中受到垂直方向力的平均值,峰值压力反映人 体运动中足部受到外力的最大冲击,因此这是足鞋相关研究的重要测量指标。“鞋-地”界 面的峰值压力值是纵跳过程中Kistler三维测力台测得的鞋底对测力台压力的最大值,如图2 测力台测得的“鞋-地”界面作用力3D图。

本实验中,通过对国内外二款知名篮球鞋安踏与耐克的压力测试表明,几乎所有的被试 者安踏平均压力与峰值压力比耐克稍高,但二款篮球鞋“鞋-地”界面的平均压力与峰值压 力都不存在显著性差异(表1,表2)。

表1 二款篮球鞋鞋―地界面平均压力值N

被试

安踏平均压力值 耐克平均压力值压力值差 P被试1 560.75±32.53552.94±41.667.8 1 >0.05被试2 661.68±55.62648.18±49.7213. 5 >0.05被试3 599.90±43.06590.67±46.089.2 3 >0.05被试4 832.22±55.31756.64±58.1275. 58>0.05 被试5 664.10±46.07633.47±54.1630. 63>0.05被试6 653.96±38.76635.01±41.1818. 95>0.05被试7 641.38±40.12631.55±42.279.8 3 >0.05

被试8 544.56±42.50550.88±36.72-6. 32>0.05

被试9 680.07±54.07620.51±50.91 59.5 6 >0.05

被试10688.33±49.14 670.36±47.3717.9 7>0.05 表2 二款篮球鞋鞋―地界面峰值压力N

被试安 踏峰值压力耐克峰值压力峰值压力差P被试1 1678.75±42.63 1673.08±51.015.67

>0.05被试2 2013.95±65.28 2010.45±29.253.5

>0.05被试3 1628.03±40.36 1625.87±36.982.16

>0.05被试4 2231.85±75.11 2191.63±101.28 40.22

>0.05被试5 2012.95±65.05 2024.18±84.67 -11.23

>0.05被试6 1533.15±42.76 1596.45±88.28 -63.3

>0.05被试7 1792.51±48.12 1778.08±45.28 14.43

>0.05

被试8 1570.29±51.50 1561.47±16.778.82

>0.05

被试9 1948.02±84.07 1892.25±40.95 55.77

>0.05

被试101791.07±109.54 1793.59±67.29-2.52

>0.05

在“鞋-地”界面(鞋底)上,利用三维测力台所测得的作用力始终是鞋地界面与人体 重力等作用力的合力,这两款篮球鞋虽然不能改变地面测到的合力来提高运动能力或成绩, 但是两款鞋可以通过各自不同的材料和结构设计调节合力对足底和对鞋材料结构的不同分力 ,一定程度降低足底峰值压力和平均压力。在这一点上,本实验采用的国外知名品牌“耐克 ”全掌气垫篮球鞋要好于国产知名品牌“安踏”普通篮球鞋,这说明在压力测试过程中,二 款篮球运动鞋通过自身的材料和结构设计,在一定程度上保护运动员足部受到较大的冲击力 。

2.2 双手叉腰原地纵跳实验结果分析

2.2.1 实验原理 根据h=12gT2算出人 体纵跳高度,T是人体腾空的时间,g为重力加速度。

利用传感器性能,通过运动员对纵跳板接触情况的测量,测出人体腾空时间,系统软件 根据纵跳力自动计算和记录纵跳高度。

2.2.2 实验结果分析

本实验中,通过对国内外二款知名篮球鞋安踏与耐克的纵跳高度测试,显示安踏非气垫篮球 鞋的纵跳高度高于耐克全掌气垫篮球鞋的纵跳高度,通过配对t检验,统计量的观察值为2 .001,对应的双尾概率p>0.05,认为二款品牌篮球鞋时纵跳高度并无统计学上的差异 性。这说明在纵跳过程中,二款篮球运动鞋利用外源力并不能提高运动高度(表3,表4)。

表3 安踏纵跳高度与耐克纵跳高度的基本描述统计

项目

Mean/cm NStd.Deviation安踏非气垫篮球鞋纵跳高度52.2030 4.99 耐克全掌气垫篮球鞋纵跳高度51.7330 4.82 表4 安踏纵跳高度与耐克纵跳高度的配对样本t检验

安踏纵跳高度&耐克纵跳高度Paired Differences Mean0.47Std.Deviation1.3095% Confidence Interval Lower-0.01oftheDifferenceUpper 0.96t2.001df29Sig.(2-tailed)0.055

可以推论,受试者双手叉腰原地纵跳过程中,足部通过这两款篮球鞋对地面施加的作用 力大小没有差异,表明二款篮球鞋对运动成绩(表现)的影响没有差异。因为只有提高“鞋 -地”界面的作用力,才能提高起动的加速度,使得人体纵跳更高,起跑更快。所以两款篮 球鞋都不能让人体纵跳更高,起跑更快。

2.3 防滑性能实验结果分析

2.3.1 实验原理

从力学的角度,两个接触物体之间的滑动摩擦力取决于两个因素,两个物体接触面的摩 擦系数和施加于受力物体上的正压力。两个接触物体之间的防滑性能可以用摩擦系数的大小 来表示,根据摩擦学原理:

μ=f/N

μ是摩擦系数,f为摩擦力,N为正压力。可以看出摩擦系数是一个无单位的比值,即物体开始运动时的拉力和压力之比。

2.3.2 实验结果分析

防滑是运动鞋应具备基本特性之一,是检查一双鞋性能的重要指标,良好的防滑性更有 利于运动时的稳定,从而减少伤害。鞋底的防滑性能用鞋底与路基的动摩擦系数和静摩擦系 数大小来表示,摩擦系数越大,防滑性能越好。

本实验中,通过对国内外二款知名篮球鞋安踏与耐克的摩擦系数测试,显示耐克全掌气 垫篮球鞋的摩擦系数大于安踏非气垫篮球鞋的摩擦系数,通过t检验,二款知名篮球鞋 与测力台面的摩擦系数,差异具有统计学意义,认为耐克全掌气垫篮球鞋的防滑性能优于安 踏非气垫篮球鞋的防滑性能(表5)。

从运动生物力学分析,运动时脚着地过程中先是滑动然后静止,脚先受地面的滑动摩擦 力,静止后受静摩擦力。同时,鞋的防滑性能与场地息息相关,同一种鞋在不同材质的场地 上功能特性不尽相同,因此,运动鞋的防滑性能也与界面介质因素有关。

表5 耐克全掌气垫篮球鞋、安踏非气垫篮球鞋与测力台面的动、静 摩擦系数

项目耐克全掌气垫篮球鞋安踏非气垫篮球鞋

P静摩擦系数0.883±0.068 0.821±0.045

3 结 论

1) 足底压力实验过程中,“鞋-地”界面上的平均压力与峰值压力显示“耐克”低于“安 踏”,但二者之间无统计学上的差异,这一结果有待于实验次数的增加来加以验证。

2) 双手叉腰原地纵跳过程中,“安踏”的纵跳高度稍高于“耐克”,二者之间并无统计学 上的差异。

3) 三维测力台上测试摩擦系数过程中,”耐克”鞋的动静摩擦系数优于”安踏”鞋的动静 摩擦系数,二者的的动静摩擦系数之间存在统计学上的差异。

参考文献:

[1] Bennett,P.,&Duplock,L.Pressure distrubution beneath the human f oot[J].Journal of the American Podiatric Mdical Association,1993,83(11) :674-678.

[2] Lord,M.,Reynolds,DP.,Hughes,JR.Foot pressure measurement: a reviewof clinical findings[J].J Biomed Eng,1986,8:283294.

[3] Bowen,TR.,Miller,F.,Castagno,P.,Richards,J.,Lipton,G.A method of

dynamic foot-pressure measurement for the evaluation of pediatric orthopaedic fo ot deformities[J].J Pediatr Orthop,1998,18:789793.

[4] 运动生物力学[M].北京:高等教育出版社,2000.

[5] 扎齐奥尔斯基.运动生物力学[M].北京:人民体育出版社,2004,7.

[6] Gr thqvist R,Abeysekera J,Gard G,etal.Human-centred Approaches in Slip-pe riness Measurement[J].Er Gonomics,2001,44(13):1167-1199.

[7] Tisserand M.Progress in the Prevention of Falls Caused by Slipping[J]. Ergonomics,1985,28(7):1027-1042.

[8] 李建设,顾耀东,陆毅琛.运动鞋的生物力学研究[J].第十一届全国运动生物力学 学术论文汇编,2006:50-60.

第8篇：运动生物力学的运用范文

目前,颈椎病已经成为第一大职业疾病,颈椎病日趋年轻化,尤其是对上班一族,颈椎病的发病率可谓是直线上升,特别是工作节奏的加快,依赖电脑者由于长期低头伏案工作,长时间保持单一姿势,肌肉韧带疲劳,从而加速了颈椎病的发生。很多颈椎病患者由于空闲时间很少,颈部长时间处于屈曲位或某些特定,使颈部肌肉长期处于非协调受力状态,颈部后方肌肉和韧带长期受到牵拉,进而形成了颈椎病。动伸推拿是罗凛教授在临床中总结出的经验。现将应用动伸推拿在治疗椎动脉型颈椎病维持颈椎平衡中的作用剖析如下,以资大家共同交流学习。

动伸推拿是在利用生物力学特点和了解维持关节稳定的因素而应用一系列特定的手法操作来认识、诊断、治疗疾病。

1　颈椎的生物力学特点

脊柱的主要生物力学功能是将头颅和躯干的载荷传递到骨盆,提供在三维空间的活动和保护椎管内容物。各椎体由韧带和椎间盘相连,这些连接结构提供内源性稳定,而肌肉则给予外源性支持。颈椎上接颅底,下与相对稳定之胸椎相连,在生物力学上有其特殊性:(1)颈椎间盘其主要生物力学功能是对抗压缩力,但对扭曲力的耐受力较差;(2)颈部的椎体强度随年龄增长而减弱;(3)颈部小关节:C1、C2小关节呈水平状态,故有利于旋转活动,但由于其不稳定,故易引起脱位,其余椎间小关节的关节面与冠状面肌横断面呈45。角,从而允许其作屈伸、侧弯和旋转活动;(4)颈椎的韧带承担着其绝大部分的张力负荷,并与椎间盘一起提供脊柱的内源稳定,使其活动保持在正常生理限度之内。(5)颈部的肌肉是维持脊柱稳定、保持姿势和提供活动的必需条件。(6)椎动脉起自锁骨下动脉的第一段,正对前斜角肌和颈长肌外缘之间的间隙,沿斜角肌内侧上行于胸膜顶前面,上行进入C6横突孔,少数也可经C3、C4、C5或C7,横突孔进入,自寰椎横突孔穿出后,经寰椎侧块后方的椎动脉沟,转向上经枕骨大孔入颅,分布于脑和内耳等处。依椎动脉的位置和行程可分为四段:颈部、椎骨部、枕部、颅内部。双侧椎动脉口径相等者只占32%,相差悬殊者并不少见,椎动脉口径的极度不对称在一定条件下可影响椎一基底动脉的血供,但关键是取决于对侧的代偿能力和颈动脉系的血管吻合度。在C2-6段的行程中,年轻者椎动脉的弯曲度较小,而老年人椎动脉的弯曲度明显多于年轻者,弯曲多为增生的Lushka关节向外推挤所致。(7)颈椎的活动度:颈椎是脊柱活动最大的部位,寰枕关节的旋转活动是继寰枢关节旋转后产生的,旋转运动主要发生在寰枢关节,因为从动力学分类来看,任何带线性移动的旋转运动都会产生一个相当角度的异轴心转动所造成的。侧弯运动是发生在枕骨与寰椎间及枢椎与C3之间。屈曲运动主要发生在寰枕关节。后伸活动主要由CC2-CC7完成。侧屈时伴随的旋转运动,使颈椎棘突转向凸侧,下颈段脊柱椎体的特点决定了下颈段的主要功能是屈伸运动,而不是旋转和侧弯运动。

2　维持关节稳定的因素

维持关节稳定依靠三个因素:即骨骼、韧带和肌肉,关节在运动状态始终是不平衡、不稳定的。人体总是在不平衡、不稳定中求得相对的平衡,相对的稳定。骨骼和韧带维持关节稳定和平衡的作用为静立平衡,肌肉维护关节稳定和平衡的作用是动力平衡。而脊柱的稳定性是依靠多种因素来维持的,脊柱的运动除C1、C2的运动有其特殊性外,其余各脊椎之间均以椎体间的关节为前方的支点,以两侧的上下关节突之间的小关节为后方的支点,形成三点运动。脊柱的静立平衡是在肌肉不参与作用的情况下,由椎间盘和韧带来维持脊柱一定的姿势。

3　颈椎病的发生、发展与生物力学的关系

颈椎仰伸状态下侧位x线摄片,可以显示出C2与C7后缘的垂直线,二者相交于C4～C5间隙,表明此处所承受的压力和扭曲力最大,若前屈时最大的压力和扭曲力则位于C5～C6椎间隙。因此,长期屈颈位工作者,此处最易、最先退行性变。如果C4-5或C5-6发生了严重的退变,如骨质增生、韧带钙化,则于仰伸时其压力与扭曲力最大,承受部位转移至C4椎体或其上方,而屈曲位时则降至C5-7水平。随病程的进度其力点也随之改变。横突孔位于靠近颈椎矢状活动平面的近轴心处,因此当颈椎作屈伸活动时,椎动脉第二段不会受累,但在侧弯和旋转时,如果颈椎处于平衡稳定的正常状态,各个稳定因素协调,不致引起同侧椎动脉受压和对侧拉长,在任何一个稳定因素失去自控作用,就可能造成椎动脉受压而出现相应的状态。

椎动脉型颈椎病是由于各种机械性与动力性因素致使椎动脉受刺激或压迫致血管狭窄、折曲而造成以椎一基底动脉供血不足为主症的综合症。其发病机理有三:其一:动力性因素:由于椎节失稳后钩椎关节松动,变位而波及两侧上下横突孔,致出现轴向或侧向移位而刺激、压迫椎动脉,引起痉挛、狭窄,折曲改变。此外椎间隙间距改变的同时,由于上下椎体之间的间距变短,致同节段的椎动脉相对增长,破坏二者平衡,出现椎动脉折曲、狭窄及弯曲等改变;其二、机械性因素:包括钩椎关节囊创伤性反应、钩椎骨质增生、髓核脱出,直接或间接减少了横突孔的直径,压迫其椎动脉周围而引起不适症状;其三:血管因素,此机制不仅复杂,其变性大,表现在血管动力学异常,动脉硬化性改变,血管异常等,可能同时出现,或以某一种为主。

4　动伸推拿的应用机理

动伸推拿中的“动”是改变原颈椎各关节、肌肉、韧带、血管的位置使其脱离静止状态;而“伸”则是使上述组织舒展开。动伸推拿的宗旨在于“动中找静,伸中制痛”。该手法是在操作过程中,医者另一手同时揉拨、点压相应的肌肉和韧带,以改善病损处肌腱的血供,缓解病损点的状况,达到手法治疗与身体运动伸展相结合的目的,从而切实提高临床治疗效果。椎动脉型颈椎病主要是由于椎一基底动脉供血不足所导致的头晕、耳鸣、头痛等症状。该症状群可能因椎体失稳、局部创伤性反应、钩椎关节增生、髓核脱出引起。年长患者在血管硬化、椎动脉变异等因素的基础上加重,前两种因素经保守治疗可缓解症状,后两者可能持续存在,必要时应行手术治疗。

应用动伸推拿在治疗椎动脉型颈椎病时,医者去主动活动患者颈项部的韧带、肌肉、椎间盘、椎问

关节,使这些组织在伸展、失稳的状态下,运用压、拨、点、按、揉、膊运等治疗手法使颈椎调整到平衡、稳定的状态。

现举一例子说明手法的具体应用:该病人主诉颈项部左侧不适伴头晕数周。查体:患者颈部C2横突左侧触摸到一条索状物,压之疼痛,且触摸左侧胸锁乳突肌、斜角肌、紧张、僵硬,右侧颈肌正常,颈椎前屈、后伸、侧屈、旋转活动范围减小。椎间孔压缩试验(+),前屈旋转试验(+)。双上肢肌力5级,双侧肱二头肌肌腱反射正常,双霍夫曼征(一)。动伸推拿之一:伸展肌肉:术者右手托其下颌,使患者颈前屈约10°,左旋转约45°,用左手点揉C2左侧横突处约1分钟,然后用四指指腹重点揉斜方肌、胸锁乳突肌的止点,肩胛提肌、斜方肌的起点及左侧夹肌,充分放松左侧颈肌肌群,再用左手大鱼际由上而下膊运胸锁乳突肌,最后在侧屈,旋转颈部的同时,用四指不断揉拨左侧C2横突部的条索状物;之二:松动整复关节:患者取坐位,医者立于其左侧后方,术者用左手托其下颌,右手置于其后枕部,将患者颈部前屈约10°,左右轻轻摇动颈部,在了解颈部向右侧旋转至最大生理曲度的时候,双手协调用力,使颈部侧屈旋转向右,做一轻巧的扳动约300,再以同样的方法反向操作一次,以使C2关节上下相邻的椎间关节恢复至正常的解剖位置;之三:松其患部周围血管:术者一手扶其头部,另手用拇指指腹与其余四指指腹相对快速拿、擦上颈段横突两侧,以改善局部血运,加快颈项部的血流,放松挛缩的肌肉;之四:伸展关节,恢复平衡:患者坐位,术者立其后方,双手托其患者下颌及后枕部,使颈部充分左右侧屈、旋转、后伸持续约10秒,使韧带、肌肉及各椎间关节充分恢复其正常解剖位置,结束手法。嘱病人避风寒,加强颈肌锻炼,以便稳定颈椎内、外平衡。

5　总结

动伸推拿的“动”与“伸”是相互依存,动中有伸,伸中有动,在颈椎平衡的状态打乱时,而人体自身又不能自我调整,运用动伸这一手法能在短时间内调整颈椎紊乱的某一因素,促使其与周围组织达到稳定、平衡的状态。

参考文献

[1]赵学麟,现代颈椎病学[M],北京:人民军医出版社,2001;9(1):15―16

第9篇：运动生物力学的运用范文

1．掌握中国整脊学的名词、概念、术语开始，培养真正的整脊思维

施杞教授在《中国整脊学》首发式上的讲话中说：“学术著作应当述而有作，构建一个新的学科体系必须能够体现自身规律的理论内涵，韦以宗教授在占有大量科学文献资料和丰富的实践经验基础上，提出了一系列新的的观点，如他用有机论思维研究脊柱运动力学，提出脊柱四维弯曲体圆运动规律；用系统思维研究脊柱功能解剖学，提出椎曲论；用整体思维研究整脊法机制，提出圆筒枢纽学说和脊柱轮廓平行四边形平衡理论。”既然自身规律的理论内涵在新的学科体系才能够体现，那么我们在认识整脊学科时，我们就应该在整脊理论体系下，按照整脊的名词术语来认识整脊，学习整脊。例如什么是“四维”，整脊中的“整”什么意思，什么是基础理论中简称的“一圆一说两论”，等等名词术语，不要想当然，一定要按照整脊学的理论来认识学习。很多人不知中国整脊学之“整”是中医文化思维之“整”，即是整体观念的意思，就是我们以整体的、动态的、系统的观念看脊柱。整脊学一出现就有人把过去单纯手法正骨冠以“整脊”，写论文、出专著来赶时髦，实在是大错特错，滥竽充数。也有很多人就把“四维”看做是在三维空间的基础上再加一维，这就是不了解整脊，想当然的典型例证。

中国整脊学的思维是中医基础理论为理论基础的思维，中医基础理论是中华民族的祖先在对人体、自然、心理等进行长期思索和在防治疾病的实践中创造出来的。其内在特质与中华民族的传统思维和传统文化有机地融汇在一起，研究作为自然整体的人身规律。而欧洲医学家偏重于研讨人体自身的实体构成。学习整脊学时不要用西方思维，想当然的来理解整脊。其实这里在某个角度上牵涉到了东方思维和西方思维的差别，东方思维就是宏观形象思维，西方思维就是微观逻辑思维,西方人是分析的,而东方人是综合的。在认识方法论上，中医较西医偏重于整体综合，轻于解体分析；偏重于黑箱逻辑推导（类比、以表知里、试探与反证等），轻于白箱实验观察。举例来讲，就像评价一个西瓜的成熟与否，西方思维就是切开，或者剖开一小口，或者用一个管子直接打入内部，看看里面到底什么情况来判断。而东方思维是看看西瓜的花纹长的怎么样，用手来拍打听听声音怎么样，还要询问西瓜的生长时间、生长环境等等来判断。

既然中国整脊学有自己的理论体系，在学习整脊这门既古老又崭新学科的时候，你就不要死搬硬套用其它思维如西方医学思维来代替或者排斥整脊思维，就应该先抛弃一切思想固有的，然后再来学习整脊，把整脊理论和思维装进自己的头脑中，用其它科学思维方法进行帮助培养牢固整脊思维，这样才能学习到中国中医整脊之精华，从而修成中国中医整脊之“正果”。

2．运用整脊思维，认知疾病实质

运用整脊思维，把一圆一说两论、三大原则、四大综合疗法，运用自如，才能认知疾病实质，达到临床满意的疗效。如果你不能用整脊思维来思考整脊，那么在治疗时就是运用四大综合疗法，临床效果也会大打折扣，因为治疗目的不明确，步骤会混乱。什么是整脊的思维基础？就是在中医和中国整脊名词术语上构建出的“一圆一说两论”。

举例来讲，我们诊疗一个腰椎间盘突出症病人，运用整脊思维，其病因病理形成过程应该是椎间盘突出是椎间盘退化和脊柱不协调运动共同造成的，而椎间盘自身没有动力结构，椎间盘突出、椎间隙变窄后，几乎都出现椎曲变直，上段腰椎旋转、侧弯、倾斜。关节力学适应性调节，关节突关节位移导致椎间孔变小，神经根受后方应力推移，与前缘椎间盘碰撞产生症状。由此可见脊神经与椎间盘在机械压迫产生症状时，脊神经是主动的，椎间盘是被动的。治疗时我们就要从恢复椎旁肌力平衡入手，调整椎曲，这样抓住了疾病实质，治疗目标明确。在施治时，先理筋、再根据X线片辨证调曲、加强功能锻炼一而贯之，临床上所遇到的治疗难题也会迎刃而解了。而你用传统机械压迫刺激观来解释腰椎间盘突出症，然后用CT来证实，然后一味的改变突出椎间盘的形态，去剔除它，消融它等等。虽然一时取得症状的减轻，但是换来的是脊柱运动力学和生物力学的进一步失衡，椎曲更紊乱，其复发及复发后的后果也可想而知了。

3．真正理解掌握好整脊学中的三大原则

整脊学中的理筋、调曲、功能锻炼三大原则是相互联系、密不可分的整体。理筋是基础，调曲是核心，功能锻炼是关键。

首先重视理筋，认为筋柔才能骨正，为调曲做准备，是治疗基础。韦以宗教授认为作推拿者重视“筋”，行正骨者重视“骨”。但脊柱劳损病不是突发的外伤，而是长期的单侧某肌群损伤导致脊柱骨关节错位。骨折复位要求对位对线。所谓对线指恢复原来的解剖生理的力线。整脊对脊柱骨关节的复位同样要求恢复力线。这力线主要是“椎曲”，特别是“腰曲”和“颈曲”。临床上几乎所有的脊柱劳损病都源自椎曲紊乱。椎曲紊乱的病因病理基础就是椎体关节三角力学结构位移后出现“骨牌效应”所致。而椎曲紊乱起源于维持椎曲的四维肌力不平衡，所以要正骨——调曲，就必须先理筋。在创伤骨科是“骨正筋柔”，是因为源自“骨伤”；而在整脊来说，是“筋柔骨正”，因为源自“筋伤”。所以在临床上运用整脊理论治疗脊柱劳损病和脊柱类相关疾病时，理筋是基础。

椎管是椎体的椎孔叠加组成，并按其正常椎曲排列，每一椎体的椎孔下缘直径大小与相连之下一个椎孔上缘直径大小是相一致的。脊柱所内涵之脊髓、脊神经、颈椎之椎动脉，以及椎体之间的椎间盘，均依靠在生长发育期形成的颈曲、腰曲的形态结构，决定其容积、方位及压应力。这也是人体形态结构与机能的统一协调性。

椎曲改变源于椎体之间之椎间隙改变，椎间隙的空间位置则是椎间盘的位置，椎间隙一旦紊乱、变窄，则椎间盘承受的内压升高——这是临床常见椎间盘突出诱因之一，也是临床上X线照片诊断椎间盘突出——椎间隙变窄、椎曲改变的依据。可见，临床上脊椎错位所致运动障碍，脊髓、脊神经和椎动脉之损害，主要之病理体征是椎曲改变。

要使脊柱恢复原来的生理解剖和力学关系，即是复位，使脊柱“对位、对线、对轴”，这就要调曲。由此可知，调曲是脊柱劳损病和脊柱类相关疾病治疗核心。只有把椎曲恢复才能真正做到从根本上治疗，而且是防复发的必须条件。

功能锻炼是分别锻炼相关的肌肉韧带和关节，使已受损的通过自我调节，进行恢复和改善，未受损加强协调统一，达到力的平衡。在实质上就是发挥脊柱“肌肉夹板”的作用，如骨折治疗用夹板对骨折的固定一样，对脊柱骨关节起静态和动态“固定”作用。

在整脊临床上，维系脊柱的肌肉韧带就是脊柱骨关节的“夹板”。而“肌肉夹板”必须在相互平衡基础上，才能对脊柱骨关节起“固定”作用。因此，整脊医师必须十分清楚了解，导致脊柱骨关节不稳定的肌肉是什么？如此才能正确运用“肌肉夹板””对脊柱骨关节的稳定。

例如，治疗颈曲紊乱的颈椎病，正骨后，需坚持颈肌的锻练，时时做扩胸运动。练颈肌，练扩胸运动，如果复位后不运动、肌力不协调，则不稳定，重新移位了。同样，治疗腰椎滑脱症，椎体复位后，靠“哈腰”、“床上起”锻练腰背的竖脊肌来稳定椎体，使竖脊肌起到“肌肉夹板”的作用。可见，功能锻炼是治疗和预防脊柱劳损病和脊柱类相关疾病的关键。

理筋、调曲、练功，三方面是一而贯之的治疗方法，目的都是恢复运动力学和生物力学的平衡，达到解除疾患的目的。

4．把握好整脊诊治范围

我们知道，任何一种科学理论（概念体系）或科学手段，都有自己的局限性，同样中国中医整脊学也有自己的诊治范围和适应证，不是什么都能治疗，概而全之的。中国中医整脊学就是针对脊柱劳损病和脊柱类相关疾病的一门学科。在某种意义上说，在原有的基础上即使把它推向尽善尽美，它的功效也不能超出某一最大限度。所以我们要认清中国整脊学的诊治范围，既不能夸大我们整脊的诊治范围，也不能缩小我们的阵地。夸大会给整脊发展的道路带来许多麻烦，会出现意想不到的许多问题，特别是在医疗事故频发的今天，所以就要按照整脊诊疗指南，不要自作主张，自作聪明从而造成自作自受的恶果。同样在整脊治疗范围内，我们要有充分的理由自信，这是因为中国整脊学是在中医理论和实践上取得突破后的重大成果。正如葛宝丰院士评价说：“在中国传统思维，人体生命观和传统整脊学原理，以及二千多年医疗实践的指导下，经过系统的整理、发展和创新，正成为富有中国传统文化内涵的‘中国整脊学’，是我国脊柱外科里程碑中一个很大的进步。”

5．中国整脊学是一个开放的，发展的理论体系

中国整脊学理论体系的形态特征，是其所具有的发展性和开放性。也就是说，这个理论体系不是凝固的和封闭的，它将适应时展的潮流，在用发展着的中医理论和发展的现代科学、现代生物学，以及在融会、吸纳中外优秀文化成果进行新的创造过程当中与时俱进、开拓创新，不断实现理论体系自身的丰富和发展。真正的整脊师应该从不自我封闭，从不保守僵化，而是敢于和善于在开放中不断地完善和发展自己。中国整脊学理论体系，就是一种不断发展和开放的理论体系。这一理论体系没有终结，也不会停滞，而是为后人在随着人类进化过程中，对其进一步丰富发展创造了广阔的空间。

牢牢把握发展性、开放性，是深刻理解中国整脊学的精髓之一。比如，在理筋的过程中不管运用是药物烫疗、药浴、电针还是运用各种松解手法，不管你用的是龙氏手法，还是王氏手法，还是郭氏手法，只要你能达到“筋柔”，就是达到了整脊理筋的目的，也就是说在理论具体指导治疗时，整脊学同样具有开放性，不是具有排他性。掌握了这些才能树立正确整脊思维观。

6．要充分认识中国整脊学是一个完备的科学体系

中医学自其奠基以来，经过两千年的演进，在其原有的可能的范围内已接近尽善尽美的程度。当此之际，要突破这个局限，就必须创造或引进新的概念和新的科学方法和手段，如相对论力学对经典力学的突破，电子显微镜及其原理对光学显微镜的突破等。从基本框架中突破自己，超越自己，已成为中医学迫切的客观要求。韦以宗教授对祖国医学整脊理论技术进行了较系统的发掘整理研究，以具有中国传统文化特色的脊柱运动力学的新理论为指导，结合现代科学、现代医学科学进行了脊柱机能解剖学和运动力学、生物力学的研究，创造出当代中国整脊学，在中医整脊理论和实践上取得突破。

从理论来源上来讲，中国整脊学是中医基础理论、几千年的整脊理论与现代科学和现代医学科学结合的产物，是中医药学理论的继承和发展，是以韦以宗教授为主的中医学仁们集体智慧的产物。

从内容上来讲，中国整脊学是科学的把握了中医药理论的实质。涵盖了古代整脊理论，正骨，针灸，中药，生物力学，解剖学，影像学，现代等各学科。包括了“一圆一说两论”，三大原则，四大综合疗法，应策等内容。

从本质属性上说，中国整脊学是中医整脊理论和实践上取得突破的结果。是在祖国医学整脊理论技术上结合现代科学、现代医学科学，传统整脊局限的突破。