生物力学的定义精选(九篇)

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第1篇：生物力学的定义范文

论文关键词:运动生物力学;教学;影响因素

论文摘要:本文根据运动生物力学学科自身的特点以及该门学科在高校开展的情况，从不同专业学生特点出发，论述了影响高校运动生物力学教学的因素。

前言运动生物力学是一门交叉学科，自20世纪90年代开始，现代的运动生物力学开始朝着系统综合和微型微观两个方向发展。运动生物力学又是一门理论性和实践性都很强的科学。它是解剖学、生理学、力学的理论与体育运动实践相互交叉、融合后产生的一门新的综合性学科。作为高校开展的运动生物力学课程也在我国实行新课标的大背景下也作出了很大的改革和创新，但是总的看来，高校运动生物力学在教学方面还是比较落后，我们不能盲目的追求别人的先进教育，我们更应该结合本国运动生物力学发展现状和我国高校学生特点，不断改进教学手段和方法，找到适合我国高校学生的教学体系，提高学生学习效率。

1.在运动生物力学教材的编制中需注意的问题

随着运动生物力学学科的发展，运动生物力学教材也在不断的进行改编，开设运动生物力学的高校普遍使用运动生物力学通用教材，高校通用教材比较适合解决问题式的学习，但缺少了学生提出问题式的能力培养，其原因是缺少创新意识和方法论的导引。教材在一定程度上已成为影响学科发展的瓶颈，出版不同对象的运动生物力学书籍和著作应不同，应该倡导学术自由和流派争鸣，鼓励并支持编写出版和翻译出版不同风格、不同流派的运动生物力学专著和教材，以满足不同层次的教学和科研需求。

2.教师在基础教学中应该注意的问题

从一定程度来说，教师的教学水平直接影响学生的学习效果，尤其是运动生物力学这门逻辑性和实验性都很强的学科，在加上各体育院校招收学生的标准不同，同一个院校学生不同专业文化知识有差异性，所以教师在选择教学方法和教学内容上要不能按部就班的模仿其他院校，也不能以一种教学内容一种教学方法针对不同专业的学生。影响学生学习效果的除了教师的教学水平以外还有诸多因素，比如教师向学生传授的课程思想等等。

2.1 教师在运动生物力学教学内容的选取上应注意的问题

由于我国体育院校办学的根本任务不同，因此就导致了招生标准不同，学生的来源不同，因此特别是学生人学时的物理、数学基础差异较大。体育院校专业多，各专业学生知识深浅程度不同，但是目前却采用同一种教材进行教学，虽然教师在教学过程中有适当的调整，但教学过程基本是按照同一教学大纲的内容和进度进行的。因此，教师在教学内容的选取中要考虑到本学校学生的知识结构，调整各专业内容、进度，并详细了解本专业学生感兴趣的章节。在者由于学生毕业后的教育对象主要是青少年，因此，对于有些专业的学生在教学中要适当的补充青少年方面的材料丰富教学内容。

2.2教师在教学方法上应注意的问题

教师在运动生物力学的教学中应以专业施教，进行针对性的教学方法进行教学，如“直观法”、“导学法”、“答辩法”和“程序框图法”等教法，彻底破除一本教材、一种教法的模式。所期望的目标是调动学生学习的积极性和创造性，促使学生开动脑筋想问题，锻炼学生的形象思维、抽象思维及逻辑推理以优化教学效果。多方法解决难点和重点既应讲得准确、恰当、简明、科学性强，又应讲得生动、形象、通俗易懂，从而使学生掌握严格的定义、公式及原理，又能用其分析问题，实现培养学生分析问题、解决问题能力的总目标。

2.3 教师在教学中应关注学生的学习思想

关注学生学习思想，就是减轻学生学习该门学科的心理负担，增强学生学习兴趣，教学的过程中不应把运动生物力学向学生夸大成难学难懂的学科，避免高年级学生向低年级学生讲述该门学科难学的恶劣影响，造成学生从未接触该门学科就抵触的消极心理。要打消学生的畏惧心理。同时教师要使学生认识到运动生物力学在工作、学习、生活等领域的重要作用，从而使学生对其产生浓厚的兴趣，积极主动地学习并加强综合性练习。要鼓励学生开动脑筋大胆质疑，互相讨论，互相补充，提示学生在这一过程中应首先提出具体动作，并对动作进行简要表述，然后阐述相关理论，再将理论联系实际得出结论。

3.运动生物力学师资队伍建设

所谓师资队伍建设，系指通过脱产学习或在职进修，集中培训或个人进修等多种途径、多种形式，拓宽、加深教师的专业知识，增强业务能力和综合素质，提高教书育人和科学研究水平，以适应教育教学改革与建设的需要。只有搞好师资队伍建设，才能为学校的各项改革与建设。

小结:运动生物力学是一门综合性、应用性很强的学科。我们想要在有限的学时内和教学条件下讲授大量的、浓缩了的科学理论，并教会学生做到理论联系实际不容易。如何以最优的形式传递信息，还需在教材体系和教学内容的改革方面作大量的探索。为了使运动生物力学教学适应当前科学技术发展和教育发展的形势，并赶上外域的发展水平，我们希望能够关注现有教学中出现的相关问题，建立一套适合中国国情的运动生物里学教学体系。

参考文献:

[1]徐玉明.“理论联系实际原则”在运动生物力学教学中的应用[J]南京体育学报.1994.第2期

[2]李齐茹.对不同专业生物力学教学的调查研究[J]成都体育学报.2001.第一期

[3]张健，王宇.改革运动生物力学教材体系的设想[J]首都体育学院学报.2005.第二期

[4]李世明，部义峰.浅谈运动生物力学的学科性质[J].安徽体育科技.2006，27(3)

[5]陈建民.体育学院不同专业《运动生物力学》教学实践的区别[J].体育科学研究.2008，12(4)

第2篇：生物力学的定义范文

【关键词】24式太极拳；传统杨式太极拳；生物力学对比

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研究对象与方法

1.1研究对象

研究对象为三位亚洲武术锦标赛、全国武术锦标赛以及全国太极拳、剑锦标赛冠军。运动员基本情况见表1。

1.2研究方法

1.2.1文献资料法

查寻了全国中文体育期刊的13个核心期刊近十年关于太极拳在运动生物力学方面研究的文献，以及相关论文、著作。

1.2.2专家访谈法

咨询了北京体育大学武术系和运动生物力学教研室的老师和专家，向其请教有关论文实验设计、数据分析等方面的问题。

1.2.3三维运动学测试与分析

应用红外远射测试系统对24式太极拳的主要动作进行三维生物力学分析。

1.2.3.1QUALISYS―MCU500红外远射测试系统简介

应用瑞典产QUALISYS―MCU500红外远射测试系统（六个镜头）对24式太极拳的全套动作进行拍摄，拍摄频率为20幅/秒和40幅/秒。

下面对QUALISYS系统进行简单的介绍。QUALISYS系统即红外光点测试系统。它有六个镜头对准研究对象可对其运动的全过程进行测试。与传统的高速摄影（录像）与解析方法相比，红外光点测试系统省却了人工解析的繁重工作，不但可以对测试结果进行快速反馈，而且避免了人工判读测试点所产生的人为误差。QUALISYS系统由MCU(Motion Capture Unit)、反射标志物、计算机及相关软件组成。其基本工作原理为：将反射物置于红外光环境中，镜头将捕捉由标志物反射的红外光线，计算反射标志物在空间的位置。红外光线由MCU的红外发光二极管发射。反射标志物表面是一种特殊的反光材料，如果有一束光向标志物射去，其反射光中相当大的部分将沿着入射的方向发射回来。MCU集红外光线发射、图象获取、图象处理和数据传输功能为一体，是该系统的核心部分。一个MCU可以获取图象的2维坐标，两个以上的MCU获取的2维坐标经过合成就可以得到图象的3维数据。本系统配备6台MCU，他们依次串联就可进行同步测量。在进行测量过程中，只要某个反射标志物反射的红外光在某个瞬间能够被2个以上的MCU捕捉，该标志物的三维坐标就可准确地获得。因此，该系统能够方便、快捷、准确地获得复杂运动的三维运动信息。

实验现场布置及系统工作原理如图1所示。

图1 实验现场布置图

1.2.3.2标志点的设置

共26个红外反射标志点固定在受试运动员身体上。固定位置如表2所示。

1.2.3.3实验过程

（1）架设测试系统

对六个镜头的高度、俯仰角度和焦距进行调整，使坐标框架在每个镜头中的位置在中间靠下，且光点大小合适。

（2）对测试空间进行标定

标定时，实验人员在运动员技术动作可能会达到的空间内不断晃动手中标定杆对测试空间进行标定。标定时间为10秒，共200个和400个画面。系统自动计算六个镜头的标定参数，并对是否通过标定进行判定。

（3）动作技术测试

受试运动员进行一定的准备活动后在其身体测试部位贴置反射标志点。为减少系统误差，所有项目运动员标志点的设置均由一人完成。身贴标志点的运动员在测试范围内完成一套动作，每个被测试者演练3－4次，取测试效果最好的一次进行分析。

测试效果如图2所示

图2QUALISYS测试太极拳效果

（4）数据处理方法

测试完毕后，对画面中各点进行定义，系统自动计算并给出各标志点相对于空间标定坐标系的三维坐标。

应用QUALISYS系统中的QTools软件和Excel软件对一些基本运动学指标进行计算，这些指标包括：各点运动速度、膝关节角度、肘关节角度、重心变化趋势以及胸椎曲率的变化趋势。其中膝关节角度定义为同侧膝―踝连线与髋―膝连线的夹角，肘关节角度定义为同侧腕―肘连线与肘―肩连线间的夹角。

2结果与分析

本文将一套24式太极拳的主要动作按定式动作进行分组研究。其中定式动作一类主要按步型分类（见表3）。将三个受试者24式太极拳的主要动作进行形态学数据统计并和传统杨式大架太极拳的主要动作进行比较，找出异同。从而为太极拳的拳理提出一定的科学的依据和补充。

2.1定式动作的形态学数据分析

对三个受试者24式太极拳中的主要动作的测量数据进行统计，所得结果见表4、表5、表6。

三个受试者主要定式动形态学数据统计，见表7。

武冬等通过对杨澄甫所著《太极拳体用全书》中104张拳照进行照片解析，从生物力学的角度揭示了杨式大架太极拳的技术特征〔1〕，所得统计数据见表8。

2.1.1弓步、虚步、仆步

传统杨式大架太极拳中弓步的承重腿膝角在128°左右，非承重腿为164°左右。虚步的承重腿膝角在133°左右，非承重腿为151°左右。仆步的承重腿膝角在106°左右，非承重腿为178°左右。左右肘角在148°左右（见表8）。

在24式太极拳中，三个受试者所完成的60个弓步中，有37个左弓步23个右弓步。两侧弓步的承重腿膝角平均为98°左右，非承重腿为160°左右，左右肘角为140°左右。4个虚步的承重腿膝角平均为105°左右，非承重腿为146°左右，左右肘角为134°左右。2个仆步的承重腿膝角平均为40°左右，非承重腿为172°左右，左右肘角为139°左右。

将两者进行比较发现，无论是传统杨式大架太极拳还是24式太极拳，弓步、虚步、仆步三种步型的非承重腿的角度在165°左右，这说明，非承重腿并没有完全伸直，充分体现了太极拳“屈蓄有余”的特点。而就承重腿而言，24式太极拳中三种步型的承重腿膝角比传统杨式大架太极拳的承重腿膝角小了30°，尤其是仆步小了60°。武冬等在《杨式大架太极拳主要动作的生物力学特征分析》一文中指出，传统杨式大架太极拳弓步动作的这一特点是由其技击性决定的，这一角度可使支撑腿发挥最佳的登地效果，有利于蓄劲发力和借劲发力之间攻守的转换。而在24式太极拳的演练中，弓步、虚步承重腿膝角平均为100°左右，承重腿接近于水平。由运动生物力学原理可知，承重腿的膝角越小（承重腿的膝关节不能超过前脚的脚尖），大腿肌群的承重力越大。因此，24式太极拳的练习对提高练习者腿部肌肉尤其是股四头肌、半键肌、半膜肌和股二头肌的力量具有良好的作用。对中老年人来说，良好的下肢力量，是提高身体平衡能力减少摔跤几率的关键。通过练习24式太极拳，可以增加下肢的肌力，提高平衡能力，从而具有良好的健身价值。

2.1.2独立步类（金鸡独立）

传统杨式大架太极拳中独立步的支撑腿膝角在170°左右，而非支撑腿为135°左右。在24式太极拳中，支撑腿膝角在160°左右，而非支撑腿为65°左右。

将两者进行比较，他们的支撑腿的角度在165°左右，这说明，，支撑腿并没有完全伸直，也体现了太极拳“屈蓄有余”的特点。而非支撑腿两者的差别很大。相差70°左右。这就说明了传统杨式大架太极拳的非支撑腿提膝时并没有完全收紧，将其进攻和放手的双重含义充分的体现出来。而24式太极拳的非支撑腿提膝时膝角只有65°左右，因此动作具有很好的观赏性。

在各类动作中左右肘关节角度都保持在140°左右。这就体现了太极拳处处带有弧形、带有劲的特点。

3结论与建议

通过以上对传统杨式大架太极拳与24式太极拳主要定式动作的形态学特征的比较我们可以看出，传统杨式大架太极拳无论是动作的高低还是动作幅度均小于24式太极拳。当然，这里也应考虑到比较对象的年纪问题，杨澄甫先生留下来的拳照都是在他年纪较大的时候所拍摄的。而24式太极拳的受试者的年龄在30岁左右。但是，就目前太极拳的发展现状来看，传统太极拳与竞技太极拳确实存在着较大的差异。传统的太极拳比较注重其技击性，这也就决定了它的一切动作都要以技击性和实用性为目的，所以动作幅度较小，有利于用力和动作的收放自如。所以说，传统杨式大架太极拳的技术特点是以其技击性为核心的。而在其基础上发展而来的24式太极拳，其目的是为了更好地修身和健身，经过不断的演变和发展，其动作的技术特点是在保留其技击性的基础上，朝着观赏性和健身性的方向发展。所以其动作的幅度较大，更注重美观和健身的效果。

参考文献

第3篇：生物力学的定义范文

摘 要 本文通过对竞技健美操难度动作研究现状的归纳分析，从运动生物力学的角度对完成跳跃类难度动作的三个阶段：起跳、腾空和落地阶段进行分析，通过分析得出竞技健美操跳跃类难度动作三个阶段的完成，即起跳、腾空和落地是相互影响和相互制约的，运动员对每个阶段的技术动作的控制都对整个动作的最后完成产生重要影响。

关键词 竞技健美操 难度 跳跃 运动生物力学

当前健美操套路中难度动作编排的发展趋势倾向于分值最高的C组跳跃类难度动作，因此对跳跃类难度动作的研究也逐渐成为竞技健美操难度动作的研究重心。本文从生物力学学科的角度对竞技健美操跳跃类难度动作进行审视，对整个跳跃类难度动作完成的过程进行生物力学概述，以期给竞技健美操的实践训练提供科学理论依据。

一、竞技健美操难度动作分类

竞技健美操难度动作作为表现难美性项群类竞赛项目的核心，不仅是比赛取得胜利的关键也是健美操运动员体能和技术的表现，更是裁判员对成套动作进行评分的重要因素。根据2005年国际健美操对于难度动作的最新规定，健美操的难度动作可以分为下列四组。A组――动力性力量：俯卧撑类，文森撑类和俯卧撑腾起类，提臀起与分切类，旋腿与直升飞机类开普类；B组――静力性力量：分腿支撑类，直角支撑类，高直角支撑类，水平支撑类，文森支撑类；C组――跳与跃：直体类（垂直、自由倒地、给纳、燕式平衡塔马诺、团身、跳成俯撑）；屈体分腿类（科萨克、跳与成劈腿、跃成俯撑、跳成俯撑）；屈体类（跳与成劈腿、跳成俯撑），劈腿类（跨跳、纵劈腿跳、横劈腿跳与跃）；D组――平衡与柔韧：转体类，平衡与高踢腿类，劈腿与依柳辛类。

二、竞技健美操跳跃类难度动作的特点类型

（一）特点

纵观竞技健美操跳跃类难度动作技术，有以下几个特点：1.整个动作在空中完成；2.有一个或多个空中造型动作：3.空中造型保持的时间长，占腾空过程的大部分时间；4.空中转体的度数不同决定着同一难度动作的分值高低；5.起跳过程是单脚或双脚起跳，落地动作有明显的造型，分为四种：单脚落地、双脚落地、成俯卧撑落地、成劈叉落地。

（二）类型

对2005-2008年国际竞技健美操竞赛规则难度评分标准进行分类统计，按各动作在规则中首次出现进行排序，分为两种类型：1.单一型难度动作：团身跳、屈体分腿跳、科萨克跳、屈体跳、跨跳、劈腿跳、踢劈腿、帕克、交换腿跳、弹踢、剪踢、剪式变身跳、跳转、击足跳；2.复合型难度动作：空中有转体动作或两个（包括两个）以上造型动作。如：转体180度团身跳再转体180度、侧跨跳成分腿屈体跳等。

三、竞技健美操跳跃类难度动作技术原理分析

（一）起跳阶段

决定跳跃类难度动作的三个重要力学因素是跳跃的高度、时间和转动力矩，而体现这三个因素的是腾空阶段。作为腾空前的准备阶段―起跳过程，在整个跳跃过程中有着举足轻重的作用。研究认为上肢摆动对原地纵跳起着积极的作用，跳跃的高度可以因起跳阶段的摆动动作而提高30%。以此类推，正确、合理的起跳过程是完美完成腾空阶段的先决条件，这为腾空中获得足够的高度和充分的腾空时间作了铺垫。

（二）腾空阶段

从复合型难度动作的腾空阶段分析，迅速有力的起跳和起跳时获得的充分的转动能量为完成腾空阶段动作提供了前提条件。腾空阶段作为跳跃类难度最重要的环节，在腾空高度和腾空时间一定的情况下，转动力矩的获得成为另一个重要的力学因素，这是运动员在腾空后完成转动动作的基本条件。对于整个跳跃类难度动作来看，空中造型的保持尤为重要，如果运动员空中造型的保持时间未达到要求，进而使裁判员无法判别该动作的空中造型，终将导致运动员该动作的减分或动作失败。因此，该阶段对运动员的技术要求为：快速腾空到最高点且迅速达到不同跳跃动作的造型要求，接着放慢姿态变化的速度以此巩固其视觉效果，最后迅速成各种落地造型。

（三）落地阶段

落地阶段作为整个跳跃类难度的后续过程，起跳阶段和腾空阶段的完成好坏直接影响着落地造型的稳定性，同时人体对落地技术动作控制程度的好坏直接影响着整个跳跃类难度动作的完成效果。根据规则对“跳跃”词语的定义――垂直起跳并且落回原地的跳跃类动作。该定义的引申意思即是对“跳跃类”难度动作起跳和落地动作所要求的标准规格的确定。为此，我们可以把起跳和腾空阶段看成是理想水平，可以把前两个阶段的完成理想化。从生物力学角度来看，当完成落地阶段具备的各种条件理想化以后，身体内力对动作的控制和整个动作的完成至关重要。这一阶段对运动员的要求为：加强有关跳跃类难度动作的理论学习，在大脑中形成“标准规格”的动作表象，在训练中尽量用意志去控制动作练习，同时用“完美完成动作”的思想进行反复的练习，最终达到动作完成的最佳效果。

第4篇：生物力学的定义范文

摘 要 运用生物力学原理与方法，对跆拳道后踢、横踢动作生物力学特征进行了对比，并对后踢克横踢攻防技术进行了深入分析，研究表明：横踢在进攻的时候，不能有效地进行防御；后踢腿动作路线长而造成动作时间长，但其防中有攻的技术特点对横踢动作起到了克制作用。

关键词：跆拳道；后踢；横踢

横踢技术是跆拳道最基本的技术动作之一，也是运动员比赛中最主要的得分手段。据统计，跆拳道比赛中有80%以上的得分由横踢动作及其相关动作来完成，其余得分大多由后踢或侧踢等动作完成。在跆拳道比赛中，我们也发现，后踢在对横踢的技战术过程中得分率比较高，是克制横踢的有效技术之一。因此，对后踢腿技术与横踢腿技术的对比研究，能够帮助我们探讨跆拳道技术之间的博弈关系，通过基本动作过程的分析，更清楚地了解攻防转换的时机和运动规律，为我国跆拳道竞技的训练和提高提供科学依据。

一、研究对象与方法

利用生物力学的动力学原理对跆拳道横踢和后踢技术动作进行对比研究。

二、研究结果与分析

（一）横踢、后踢攻击距离的比较

横踢时上体侧倾，支撑腿竖直，摆动腿以髋关节为轴，大腿肌群带动小腿鞭打，以脚面绷直完成攻击，攻击距离取决于腿长和攻击的高度。

后踢时上体前附，抬头立腰，支撑腿竖直，摆动腿髋关节展髋，大腿后蹬将小腿向后推压，以脚跟完成攻击。距离取决于腿长和攻击的高度。

当在做空中动作时，人体处于动态平衡，可将人体作为质点进行分析。以A攻击B为例（A、B看作质心），当进攻者腿长L和 H一定时，S值决定着动作的有效性：当C点在B身体上时，适合攻击；当C点偏移于B身体之外时，攻击无效。

（二）横踢、后踢攻击方向的比较

横踢最后的发力在相对固定的平面内，对攻击者有效部位进行平扫，垂直于目标的躯干，横向攻击至攻击腿髋角达到最大值时攻击腿力度达到最大值，此后攻击力量随着屈髋逐渐减小，攻击力度减弱失去威胁。上体方向要求立腰前倾以有利于发力。脚的运动轨迹为弧线 ，上体制动的同时，给了对方攻击的可能。后踢以身体前后轴为方向进行攻击。转体后，上体前倾骨盆后送，大腿推送小腿直线蹬向攻击目标。腿的运动轨迹为直线B1B2，如图2所示。

（三）两种腿法攻击力度的比较

动量是用物体的质量和运动速度来反映物体在外力的作用下，物体运动量大小的物理量。动量的大小等于物体的质量和运动速度的乘积，即K=mV0。要使物体（人体）的动量发生一定的变化，作用于物体（人体）的力和此力的作用时间是两个同样重要的因素。冲量能反映物体（人体）在受到外力持续作用时，即力在一定时间间隔内的累积效应。力学上，将作用于物体上的外力和外力的作用时间的乘积定义为力的冲量，即I=ft，此力可以是变力，所以对人体来说很实用。在一定时间内物体或人体所受的冲量等于该物体或人体动量的变化量。准确地说，物体（人体）在运动过程中，某段时间内动量的改变K等于该物体（人体）所受合外力在这段时间内的冲量I，即K=I或Ft=mV1-mV0。物体（人体）动量的变化只取决于外界冲量的大小，两个不同的外力，尽管它们的变化情况不同，但只要它们所产生的冲量值一样，无须深究力在作用过程中变化的具体细节。

横踢腿在蹬转发力后，支撑腿蹬直，上肢制动，髋部带动发力促使小腿鞭打，力达脚面，攻击时以腰腿力量为主；后踢腿下肢支撑，展髋立腰定肩，将重心前倾的速度和身体转动后的惯量传递到攻击腿完成动作，攻击时在腰腿发力的同时，增加了身体转动后制动时的惯量，同时由图2可知，支撑腿的发力与摆动腿的发力在一个平面内，更有利于攻击力量的传达。

（四）两种腿法攻击时间的比较

任何动作的进行都需要时间：横踢的单个动作时间一般为0.1-0.24s，后踢单个动作时间为0.12-0.26s，两者相比没有很大差异，后踢腿动作路线长造成了时间的差异，从数据上看横踢发力减少了旋转动作快于后踢。跆拳道比赛场上的情况变化莫测，运动员比拼技术的同时更在较量计谋。有研究表明，运动员由于神经高度紧张，容易出现注意瞬脱现象：在对方做出佯攻动作时条件反射地采取行动，造成后续动作的迟缓，导致瞬间反应时降低而被攻击。后踢的动作特点，决定了其在躲避对方横踢的同时，能够转体获得转动惯量，并对对方发起进攻，这样一举两得，防守的同时发动进攻，达到后发制人的效果。

三、结论

横踢和后踢攻击距离均取决于进攻者的身高和击打点的高度；横踢击打路线为弧线，其切线方向平行于对方冠状轴，而后踢击打路线为直线且方向为平行于对方躯干的垂直轴；转动惯量和支撑腿的作用使得后踢腿法力度大于横踢；后踢腿动作路线长而造成动作时间长，但其防中有攻的技术特点对横踢动作起到了克制作用。

参考文献：

第5篇：生物力学的定义范文

【关键词】 颈肌劳损；颈肌改变；颈椎病；研究进展

随着社会、经济的发展，人们的生活工作方式的改变，颈椎病的发病率呈现出年轻化、普遍化的趋势，越来越受到广大医务工作者的重视，真正意识到颈椎病研究的重要性了。人们对颈椎病的认识是一个漫长的过程，从单一的认为与骨性改变和软组织改变转变为与颈部肌群的改变有密切关系。颈椎病其原因和机制尚未明确，但一般认为是多因素造成的结果，也有不少研究认为颈椎病是由于颈椎相关肌肉损伤或病变后痉挛导致颈椎的椎间盘和颈椎的相邻组织相对位置发生改变引起的综合征，颈部肌肉的发展和治疗对颈椎病的发展都有密切关系。针灸学的研究为颈肌改变与颈椎病的关系研究提供了客观证据。笔者通过学习有关文献，对颈肌改变和颈椎病的关系研究做如下综述。

1 颈椎病的认识

1.1 颈椎病的定义和发病原因 颈椎病的病因有外伤、劳损及解剖变异等，劳损是其主要原因。首先，颈椎病的发病与颈椎长期受到异常应力有十分密切关系。因颈椎间盘变性、颈椎骨质增生所引起的临近组织受继发性改变多的刺激或压迫，而引发的一系列症状和体征，临床表现有颈肩臂背痛，头晕头痛，上肢麻木，恶心，耳聋耳鸣，视物不清，四肢活动不良，麻木不适，胸闷，心慌，血压升高，椎动脉扭曲实验征均阳性。头枕部或上肢痉挛，严重者出现双下肢痉挛，行走困难，甚至四肢瘫痪[1]。发病机制复杂，以椎间盘及椎间关节的退变为基础，软组织和骨组织的损伤退变、生物力学和生物化学平衡失调有关，彼此相互联系，互为因果。颈椎病的发生常因工作姿势、睡眠姿势不良、颈部风寒，导致颈部肌群斜方肌、提肩胛肌、菱形肌等不同程度的静力性损伤，颈椎静力平衡失调，导致颈椎与椎间盘错位，如果椎间盘纤维环破裂，髓核突出，则直接引发颈椎病[2]。

1.2 颈椎病的发病机制

1.2.1 传统认识-骨性学说 众所周知，传统观点认为颈椎病属于退行性的疾病，从椎间盘退变到椎间隙变窄、椎结失稳，导致椎间隙内部压力升高和分布均匀，髓核发生移位、突出甚至脱出，从而压迫了脊髓、脊神经根、窦椎神经、椎骨内血管，引发各种症状，椎间韧带损伤、松弛，引起椎体不稳，椎体骨膜受到牵拉和挤压，产生局部微血管破裂与出血、血肿，随着血肿的激化和钙盐沉着，最终形成骨赘，产生对交感神经、脊髓、窦椎神经等的压迫和刺激[3]。总之，传统观点认为是椎间盘的退变、椎体移位、椎间隙变窄、骨赘形成等骨性改变有关，故称之为“骨性学说”。

1.2.2 现代认识-颈肌学说 近年来，学者逐渐发现骨性学说难以解释颈椎病发病率低龄化的趋势、颈椎病的临床表现与影像学表现不符、颈型颈椎病等现象，然而软组织和颈肌角度却解释的很通畅。因此，学者认识逐渐转变，认为颈椎病与椎周围的肌肉改变关系密切。脊柱的平衡依靠椎体、椎间盘、附件及韧带的内源性静力，但也需要周围肌肉的外源性动力来维持。通常情况下脊柱的动态平衡和静态平衡都是由肌肉的收缩和松弛来达到的，肌肉的适应性变位来完成人体日常活动和工作所需要的姿势和的平衡及稳定[4]。静力平衡和动力平衡始终处于动态平衡，任何一方失衡均可导致脊柱受力不均，破坏脊柱结构的稳定性。生物力学研究也认为生物力学的失衡是颈椎病发生的直接原因和关键因素，生活方式的改变，增加了曲颈的频率和时间，是颈椎动静力失衡，引发颈椎病变[5]。

2 对颈肌的医学认识

解剖学认为椎体与椎间盘间是没有主动力学关系的，颈肌才是其运动的动力，颈椎的运动和姿势需要肌群的支持。颈肌分为头-颈肌、头-肩肌、-颈肌、颈-肩肌四部分组成，不同部位有不同的肌肉群，具体功能也不尽相同[6]。颈肌的高度复杂、协调而灵活的肌群，具有典型的生理特性。①灵活而耐力差：颈肌因其腹长，肌腱短，且缺乏有力的致密肌肌腱，但其机动灵活，收缩自如，但耐力差，不可长时间的超负荷工作。②灵敏而肌力小：颈肌的肌束小而薄，对风湿炎症却反应敏感。③协同但易失衡：颈肌分布呈多层次立体交叉式，任何动作均需靠两侧的屈肌和伸肌的协调完成，任何局部损伤，都可导致失衡[7]。④多重神经支配：颈肌受脊髓神经、窦椎神经、交感神经多重神经共同支配，颈肌的改变可直接压迫邻近的神经和血管，影响神经功能[8]。

3 颈肌改变与颈椎病发病中的作用

3.1 颈肌改变 颈肌改变主要分为颈肌劳损和颈肌退变，颈肌劳损是一种慢性损伤，主要由日常超负荷地学习与工作有关，引起肌肉收缩蛋白分解，导致肌肉收缩结构改变，引发肌肉的慢性或急性劳损。颈肌劳损可导致出血、渗液、肌纤维断裂，释放致痛物质，刺激肌肉痉挛，引起骨骼移位。颈肌退变是指随着人体的发育成熟，椎间盘开始退变，维持人体颈椎的肌肉退变，颈肌体积缩小，肌肉纤维萎缩，脂肪含量增加，运动效力下降，肌肉收缩力量和速度均降低，肌肉呈现松弛状态。颈肌退变的有关因素可能包括[9]：一是肌肉持续收缩，钙离子吸收不完全；二是肌肉松弛状态局部血液供氧、供血不足；三是肌肉收缩致使氧自由基及脂质过氧物等聚集。

3.2 颈肌改变与颈椎病的关系 有研究显示，颈肌的退变或损失，可引起颈椎动力平衡失调，引起颈椎影像学出现不同程度的弯曲，且陈立君[10]等使用家兔试验也证明颈椎动力失衡可导致椎间隙狭窄、椎间孔变小、关节面硬化等变化。颈肌改变可致使椎间盘间的胶原酶活性提高，丝氨酸酶活性升高，椎间盘中蛋白多糖的含量减少，也可破坏椎间盘的生理结构[11]。此外，颈肌改变致使颈椎动力失衡，关节突的关节应力会重新分布，牵拉关节囊，致使松弛，然后异常增生，钙化软骨层增厚，移行层完整性丢失。颈肌改变的动力失衡会导致韧带呈玻璃样的变性，韧带纤维变细，粘连，失去功能结构，反复牵扯韧带可能是韧带间隙出血、渗液、硬化形成骨赘，引发颈椎病。通过对颈椎病的颈肌变化研究发现，颈椎病患者的颈肌多呈现肌纤维边界模糊，纤维萎缩，粗细不均，间隙变宽，肌节模糊，明暗带消失，颈肌的血流量和颈肌细胞的酶活性也有所改变[13]，血流量显著减少，自由基清除酶降低，钙离子-ATP酶活性也降低[12]。大部分颈椎病患者的颈肌发生了生物力学变化，收缩力下降，失去动力平衡。

4 小结与展望

综述所述，颈肌改变可能在颈椎病的发病过程中起关键作用，颈椎病的颈肌变化也推知颈肌改变与颈椎病存在密切关系。目前研究主要集中在颈肌的生物力学性能的改变、颈肌血流量、纤维变化、细胞酶活性等改变，且肌肉的整体性能是由肌细胞和细胞外的结缔组织共同影响，尚未发现与肌肉结缔组织相关的颈椎病研究。颈椎病的机制研究为颈椎病的治疗和预防提供有利的客观依据，也为临床研究指明方向。通过阅读文献综述发现，在工作中定时改变姿势，作颈部轻柔活动及上肢运动，有利于颈、肩肌肉弛张的调节和改善血循环。在睡眠时，宜于平板床，枕头高度适当，不让颈部过伸或过屈。只有人们合理安排生活与工作，避免超负荷工作，养成健康的生活习惯，才可有效的避免颈肌劳损，降低颈椎病的发病率，减缓颈椎病低龄化的趋势。

参考文献

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第6篇：生物力学的定义范文

1 资料与方法

1.1 一般资料 95例颈性头痛患者中，男41例，女54例，年龄16~72岁，平均43岁。每个病人均拍摄颈椎正侧位和张口位X光片，本组患者的X光片均有异常显示，其解剖形态学也有不同程度的改变，先天性发育异常的1例。

1.2 拍片要求

1.2.1 颈椎正侧位片 必须采用站立位拍摄，并注明左右。要求患者自然无负重站直，脚跟对齐、俩脚尖分开约15度，X光片上缘包括眼眶下沿，下缘包括胸4、5椎体；侧位片要求咬合线与地平行，肩膀轻贴片盒。

1.2.2 颈椎张口正位 头摆正两乳突与双侧下颌骨对称重叠，鼻中隔居中，投射中心在颈1横轴中心线上。最佳的结果：应能看到两侧枕骨髁的尖部及枕寰关节和寰枢关节。

1.3 颈椎形态学改变的X光片特点 枕骨大孔中心线：以两侧枕骨髁的顶点为中心，用圆规分别划出相交的两点，这两点的连接线就是枕骨大孔中心线，又叫颅骨正中线。通过寰枢椎与该线之间位置改变来判断C1、2的侧移；并采用Moe’s［2］法来判定椎体的旋转；同时根据各椎体排列的平面线，来判断哪个椎体出现倾斜及前上或后下移位；在颈椎椎体后缘可划出平滑延续的弧线，并符合脊柱测量尺的正常测量范围（脊柱测量尺专利号：ZL200430046855.5唐勇）。一般倾斜或楔形开口及骨质增生明显的椎体易发生或已发生移位；而生理曲度反凸的顶椎或拔台后移的椎体则易出现错位。

1.4 颈椎形态学改变的评判

1.4.1 错位 当椎体上下关节面不平行，两侧关节间隙不对称，椎体外侧缘连线不连续，我们称之为错动［3］或移位。也就是说错动或移位的椎体，其轴中心坐标出现明显的差异，即：横轴中心线不平行（倾斜）、偏歪、旋转；纵轴成角、分离、拔台等形态位置改变时，我们定义为错位。

1.4.2 半脱位 长时间错位可引起椎骨局部的炎性症状及退变，表现出脊椎骨关节炎的特点，即在错位椎体局部出现活动受限、皮温升高、软组织压痛及某些神经、血管卡压综合征时，我们称之为半脱位，或者说是有症状的错位（这与骨科临床定义的半脱位有所不同）。

1.5 治疗方法以正常脊柱解剖形态学为基础，根据医学影象资料及临床资料确定半脱位的椎体，并明确矫正方向和部位，采用脊柱手法矫治术予以整复。即在专用矫治床上，病人水平仰卧位躺好、放松，医生立于患者的头顶床头前，先放松患者颈项部的肌肉，再用拇指或一手食指抵住半脱位的椎体，将出现错位的脊椎关节矫正复位，并根据Moe’s法对旋转错位的椎体予以反方向旋转复位。

2 结果

由表1我们得知其颈椎均存在着形态位置的改变，而寰枢关节几乎同时存在着侧移或旋转半脱位，这主要是因为寰枢椎的运动特点所决定［4］。颈椎生理曲度改变的有75例，其中变直38例、反张31例、过弯6例；存在侧弯的有55例，侧弯的顶椎多集中在C4、C6、C5；椎体拔台后移的有28例，常见于C5、C3、C4；颈椎半脱位出现率从高到低分别是C1、C2、C5、C6、C4、C3、C7。通过上述分析，我们发现寰枢关节侧移、倾斜及旋转错位，是引发颈性头痛的主要原因。经过手法矫治1~6次，有43例症状立即消失；7~12次治疗，42例症状明显好转；经13次以上的矫治，有10例病人逐步好转；无加重病例。

3 讨论

3.1 颈椎解剖形态学特点 颈椎形态学改变，可通过各椎体轴中心线（三维坐标）的位置变化来说明，也就是说其错位有前后移位、左右侧移和左右旋转六个方向三种类型［5］。颈椎是平行、有序象垒积木一样罗列在胸椎上，并通过环枕关节与头颅相连，其各椎体的轴中心线与枕骨髁中心线，在X光正位片上应该重合；侧位片上符合正常的生理弯曲。正常脊柱的稳定，靠内源性稳定系统及外源性稳定系统来加固和维持，当颈椎任何一节段受到破坏，都可以诱发或造成其正常生物力学失衡［6］，导致颈椎形态学改变。

3.2 颈椎形态学改变与头痛的关系及发病机制 在人类的生长、发育过程中，常因运动、外伤、超负荷尤其是少儿时期的磕摔碰伤等，导致脊柱某一部位的急性损伤，造成脊柱力学结构和椎体形态异常，致使椎节不稳［7］继而出现错位，这种损伤或错位也会影响并刺激到它周围的肌肉、韧带、血管、神经等组织，逐渐出现骨质增生、神经血管嵌压、肌肉韧带挛缩、纤维化、粘连等慢性病理改变，久而久之就形成了顽固性病灶，这个顽固性病灶又会因脊柱的任何一次伤害而加重。反之，顽固性病灶局部形成的代偿性应力，又会促进脊椎错位的发展与发生，并通过脊柱链将这个内在的力上传到寰枢关节，从而影响整个脊柱的力学平衡。寰枢椎是脊柱的起始部，也是活动范围、运用频率最多的关节之一，亦是最容易受到伤害并发生错位的部位，它在调控脊柱力学平衡方面起着举足轻重的作用，这于我们统计观测的结果是相符的。以往文献报道多认为颈椎骨质增生、椎间盘病变，尤其是钩突关节增生、颈部软组织病或损伤等，是颈性头痛的主要致病因素。但在临床工作中，我们发现颈椎形态学改变越多越重，其头痛及颈性症状也越多越重，也就是说：颈椎椎体间排列异常及骨性错位，才是引发颈性头痛并促使其进一步发展的根本原因；其椎体错位与颈性头痛是呈正相关系。

3.3 治疗结果支持上述论断 颈椎的骨性错位，对脊神经、交感神经节及椎动脉颅外段的影响更直接且远大于骨质增生，而错位导致的颈项部软组织病变，亦是引发颈性症状的附属原因之一。根据这一原理，我们在治疗时只采用纠正骨性错位的唐氏正脊术，重点放在C1、2的矫正复位上，平均治疗一疗程，其临床症状在短时间内即得到明显控制或好转，X光片复诊其椎体半脱位也得到不同程度的纠正，治疗优良率达到94%。因此我们认为：颈椎形态位置的改变，如椎体的侧移、旋转、倾斜等骨性错位，才是导致颈性眩晕的主要原因。

参 考 文 献

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［6］姜宏，施杞.颈椎：运动学与生物力学研究进展［J］.中国中医骨伤科杂志，1998，6：48.

第7篇：生物力学的定义范文

[关键词] 颈椎小关节；不对称性；颈椎退变程度；关系

[中图分类号] R681.5 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2013）07（b）-0046-02

在临床上，颈椎病是一种常见的疾病，脊柱手术是主要治疗方法，其发病机制的研究尚需更加完善[1]。发病机制的研究在颈椎病研究中的重要性不可忽略。本文通过测量正常成人颈椎联合角方向特征，进一步理解颈椎小关节不对称性特征与颈椎病发病的关系，对于探讨颈椎病的发病机制具有重要的临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料

从茂名市人民医院2000年1月～2011年12月病案室中查找到60例住院治疗的C4～5椎体滑脱患者作为观察组，入选标准为均经颈椎MRI检查和详细查体并结合临床症状体征而确诊为C4～5椎体滑脱患者，其中男36例，女24例。年龄32～70岁，平均52.6岁。从体检资料库中寻查到与观察组年龄、性别相匹配的体检无颈椎疾患的人员66名作为对照组，入选要求为临床及影像学检查后明确除外颈椎先天性畸形、颈部肿瘤等病变的患者。其中男40例，女26例，年龄为33～72岁，平均年龄51.9岁。

1.2 方法

1.2.1 扫描方法 所有患者进行CT、MRI的扫描诊断，型号为美国GE公司SIGNAL.OT超导磁共振成像系统和西门子3.0T。取各节段下位椎体的上终板平面且与之平行的MRI或者CT的横切面，扫描间隙为C2～C7[2]。

1.2.2 测量方法 颈椎小关节形态是复杂的，小关节角可以作为定量参数来反映形态特征[3]。在CT或MRI的截面，根据颈椎的形态特征，在一个或两个最高颈椎椎体边缘标注，通过标签尾矿点画线，水平线代表冠状或椎体面，垂直的线标志代表从刺点顶点到基线的冠状面。连接各关节前后的内点外点，角之间的线和椎体冠被定义为颈椎小关节角。所有选中的图像通过数码相机输入计算机。第一次测量的测量工具为手动测量在MRI芯片。为了控制误差所有样品在大约1周后第一个测量由同一人员再次测量：输入图像的测量由Adobe。Photoshop图像处理软件分析的核磁共振图像处理，用Mb.ruler专用测量角度软件对所有颈椎小关节角进行测量，精确至0.01[4]。

1.3 统计学方法

本组的数据均采取SPSS 16.0统计软件处理，计量资料数据以均数±标准差（x±s）表示，比较采用t检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 观察组两侧颈椎小关节角度比较

通过对观察组内滑脱的C4～5椎体与相邻椎体的小关节角度的比较，C4和C5椎体右侧和左侧的小关节角度比较差异有统计学意义（P < 0.05）。见表1。

3 讨论

3.1 正常成人颈椎形态

颈椎有7颈椎椎体、5个椎间盘（颈1、2部没有椎间盘）和韧带组成。上面连头骨，然后下接第l胸椎，然后是颈部肌肉、血管、神经和周围的皮肤组织。除了第一、第二颈椎结构特殊外，其他的颈椎和胸椎、腰椎结构相似，是由椎体、椎弓、突起（包括横突、关节突、棘突的基本结构）等组成[5]。各椎孔上下相连构成椎管，其中容纳脊髓。颈椎钩状的过程和相邻的一个椎体下缘边坡对合，联合可以限制颈椎过度运动对双方和旋转方向，以确保稳定，防止阀瓣的两边向后移。在脊柱除接头骨外，所有的关节，它是三重装置的结构和功能单位的脊柱。在脊椎压力下，椎间盘能缓解冲击能量，从而大大提高相邻椎体表面的应力分布。一般来说，在椎间盘的厚部分，缓冲效果是显著的，在椎间盘薄弱部分，钩状的过程成为集中区域的应力分布，这是一个常见的引起的骨质增生的钩状的过程。关节退行性变化出现较早，由于在椎间关节边缘，在颈椎旋转运动，更大程度的增加活动，二者的钩状部位是一个斜面，此处椎间空间狭窄（缓冲能力弱、跳跃、影响，破坏程度）、压力和剪切引起的颈椎活动常会引起早期退化的发生[6]。

3.2 颈椎病的病变与小关节角的关系

从生物力学的角度对颈椎病的解读，颈椎为了适应正常的人类视觉，听觉和嗅觉刺激，需要大型和敏捷的机动性[7]。颈椎的运动幅度比胸、腰椎要大得多，如弯曲或伸展，左右侧屈、旋转和运动合成形成环转运动。存在的生理盛度，可以增加弹性，缓解颈椎缓冲重力冲击，防止脊髓和大脑损伤[8]。一般随着年龄的增加，加上长期坐姿、姿势和椎间盘髓核脱水变性，颈椎退化，颈椎活动逐步限制[9]。不同节段病变包括椎间盘变性，面关节退行性变，韧带变性和椎间盘髓核脱水关节退行性变、颈椎、轴向旋转和横向弯曲程度不同，在颈2、3侧方横向弯曲成轴向旋转2°。在7、7.5颈轴向旋转、侧旋1°，从上到下逐渐降低趋势。下位颈椎的力学耦合作用表现在背柱侧弯时，棘突向侧弯的相反方向移动[10]。观察组中C4和C5椎体右侧和左侧的小关节角度比较差异有统计学意义（P < 0.05）。观察组和对照组C4、C5小关节角度比较差异有统计学意义（P < 0.05）；观察组和对照组C3、C6小关节角度比较无统计学意义（P > 0.05）。说明颈椎小关节不对称性对颈椎退变程度有明显影响，其对临床诊治具有重要意义。

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第8篇：生物力学的定义范文

关键词：汽车座椅；抗疲劳；舒适

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.187

1 驾驶疲劳的成因

汽车驾驶是一项考验脑力和体力的劳动。在汽车驾驶过程中，驾驶员不但需要大量的体力劳动来保持汽车的正常运转和行驶，同时还需要保持足够清醒的头脑和集中的注意力，以应对驾驶过程中可能会出现的各种情况。长时间处于这种状态下，神经系统高度紧张，身体姿势长期保持，驾驶员很容易产生一定的疲劳感，从而造成疲劳驾驶。在疲劳驾驶状态下，驾驶员的注意力容易被分散，意志也会被削弱，反应速度随之减慢，对外界信息的接收能力下降。这种情况下，驾驶员极易产生操作上的失误，导致交通事故的发生。

2 汽车座椅的人体工程学分析

2.1 人体坐姿生理特性

不理想的坐姿，会形成驾驶员不合理的脊柱形态，在这种状态下长期驾驶，容易造成腰椎负荷和肌肉负荷的加大，从而使驾驶员产生疲劳感。探索研究合适的座椅结构并进行尺寸设计，能使驾驶员保持合理的脊柱形态，有效缓解疲劳感。

驾驶员处于坐姿状态下，其身体重量所产生的压力由坐垫和靠背分担。如果体压分布不合理，集中对肩胛骨和腰椎部位施以压力，就会导致驾驶员背部不适，同样会产生较大的疲劳感。

2.2 环境分析

振动会对驾驶员产生较大影响。振动所造成的影响主要体现为局部的生物动力学反应、生理反应以及人体机能的减退等，这对于驾驶员而言是非常严重的。如果外界所产生的振动接近器官的共振频率，振幅就会迅速增大，此时驾驶员自身的器官生理反应将会达到最大，极易出F视觉作业效率下降和动作准确度下降等现象。

此外，温湿度也会对驾驶员疲劳感造成一定影响。人体处于高温、高湿环境中时，会感受到不适，具体表现为四肢乏力、精力不集中等。在驾驶过程中，如果座椅无法提供舒适的温度和湿度环境，那么人体可能会产生不适感，从而加剧疲劳。

3 汽车座椅抗疲劳设计思路及方法

3.1 结构参数

汽车座椅的结构参数，需要从振动、坐姿、操作舒适度等几个方面分析：首先，汽车座椅尺寸，决定了驾驶员的坐姿和操作舒适度。汽车座椅的尺寸设计参数主要包括椅面高度、宽度、深度等。椅面的高度定义为椅面前缘到驾驶员踵点的垂直距离。从驾驶员的驾驶姿势来看，设计中必须要考虑座椅角度对腿部肌肉的影响。在座椅宽度方面，一般认为在车内空间允许的情况下，座椅应该越宽越好，这样更有利于驾驶员调整和变换姿势。椅面深度，是指椅面前缘到靠背前面的水平距离。座椅深度决定了人体腰部所受到的靠背支撑度，以及腿部的弯曲舒适度。靠背高度和宽度，与驾驶员的坐姿肩高和肩宽有关。在设计过程中，应该综合考虑驾驶员的个体差异，并尽量采取高靠背的设计。

3.2 静态舒适性设计

座椅静态舒适性设计需要坚持以下几个原则：

（1）座椅的结构和尺寸与其功用有关；（2）座椅的尺寸必须参照人体测量学数据；（3）座椅可适当调节，以满足驾驶坐姿的调整；（4）座椅所应用的材料应该满足人体舒适度需求；（5）座椅的位置要与其驾驶空间相匹配。

在座椅的静态舒适性设计中，应进行生物坐姿力学分析，研究表明，坐姿时将臀部稍离靠背往前移，使上体向后微微倾斜是最为舒适的姿势。同时，躯体的大腿、小腿和脚掌也应保持一定的角度。（如图1所示）

与此同时，座椅的静态舒适性设计还应考虑驾驶者的心理空间感，一般来说，驾驶者希望有较大的空间感，狭窄的空间会使驾驶者产生回避反应，加快心理疲劳，故通常座椅空间要大于操作空间。最后，座椅的静态舒适性设计还要考虑温湿度、材质。例如使用透气性较好的材料，增强座椅透气性；使用主动通风式座椅，消除驾驶者产生的热量，减轻驾驶疲劳。

3.3 动态舒适性设计

在驾驶过程中，驾驶员主要受到横向、纵向及垂直方向的振动力，这些振动通过座椅传递给驾驶员，引起其全身性振动，因此，汽车座椅的动态舒适性设计必须减轻驾驶者受到的振动。在设计中，主要可以采取以下措施：

（1）降低座椅共振频率，尤其是降低对人体影响最大的高频区；

（2）降低共振的传递率，主要是弹簧以下的共振，以及来自靠背的振动；（3）将路面―轮胎、悬架、座椅―驾驶者看作一个整体力学系统，在协调各方的情况下使驾驶员不易感受到疲劳。最后，汽车座椅要与汽车其他减振系统相匹配，使驾驶员处于最合适的减振环境中，从而减少驾驶员的疲劳感。

4 结束语

汽车座椅的舒适性是关系到驾驶员驾驶体验的关键因素，也是汽车产品人体工程学设计的重要方面，在设计中，设计者要熟练应用人机工程学理论和生物力学理论，最大化地提高汽车座椅的舒适性与安全性，提高设计水平，创造出更适合人类使用的汽车，将座椅的人机效能发挥到最高水平。

参考文献：

第9篇：生物力学的定义范文

关键词：职业性肌肉骨骼疾患；病因；运动疗法

一、职业性肌肉骨骼疾患概述

1.概念

职业性肌肉骨骼疾患（occupationalmusculoskeletal

disor-ders，OMD）是一类主要的、常见的职业性疾病或与工作有关疾病，是指在职业活动中因重复操作、不良姿势、静态负荷、体力负荷、振动和举物频率等引起的肌肉或骨骼的损伤。主要表现有下背痛、肩痛、颈痛、前臂痛、手痛、僵硬、痉挛、麻木等。

2.分类

依据发生损伤的部位，OMD大致可分为职业性下背痛（occupational lowback pain，OLBP）和上肢肌肉骨骼疾患（musculoskeletal dis-order of the upper extremity，UEMSD）两大类，上肢肌肉骨骼疾患又包括颈肩腕综合征、腕管综合征、肌腱炎和手臂振动征等。

3.影响

国内外大量职业流行病学调查显示，OMD几乎可发生于各个行业，不仅影响劳动者的工作效率和健康，也给国家经济发展造成了巨大的直接、间接损失，尤其是在发展中国家。在我国，职业性肌肉骨骼疾患已成为主要的职业健康问题，在职业性疾病的发生中占第二位，已严重地威胁着广大职业工作人员的健康。因而关于OMD的好发职业人群、危险因素、干预措施等备受国内外学者的关注。

二、OMD的病因学分析

OMD的产生与很多因素有关，概括起来可分为下列两大类。

1.职业因素

（1）劳动负荷。也称外部负荷。许多工种需要劳动者承受身体以外的一定的重量或力。例如，搬举重物、携带物品、手持工具等重力或者诸如扭紧螺丝等需克服一定的阻力。一般说来，劳动负荷越大，越容易造成肌肉骨骼损伤。

（2）静态负荷。即姿势负荷。指劳动者在生产过程中需经常处于某一种姿势，机体为了保持该姿势需克服自身某些部位的重力所承受的负荷。

（3）反复操作。近些年来，随着生产机械化和自动化程度的不断提高，许多行业已建成了先进的流水线作业方式，极大地减轻了操作者的劳动负荷，但却使作业方式变成了极为单调的一种快速重复动作，这极容易导致肌肉疲劳。国内外近来许多研究表明，反复操作是造成反复紧张性损伤的主要危险因素。

（4）不良。又称强迫。指某些工种需劳动者经常处于其特需的非自然。在这种状况下，机体有许多肌肉处于静态紧张状态。此时，有关肌肉血液循环会因这种静态用力的大小而不同程度地受阻，同样这也很容易导致肌肉疲劳甚至损伤。

（5）其他。在实际生产过程中，机械振动、作业环境的温度、作业活动空间等也往往同时存在，这些均为OMD的共同致病因素。

2.非职业性因素

例如，一般认为随年龄增长OMD的发病率也增高，但也有报道认为腰背痛的高发年龄在35-50岁之间。

三、运动疗法

1.运动疗法的意义及机制

越来越多的证据表明，运动疗法对于预防和治疗职业性肌肉骨骼疾患具有较好的效果。丁献军等研究发现，在职业性下背痛的治疗中，运动疗法显示出其优越性，不仅疗效优于非甾体类抗炎药，而且无胃肠道和肾损害等副作用，可作为首选治疗方法。Donzelli［1］等通过43例随机对照试验观察，结果提示普拉提疗法对慢性非特异性下背痛患者改善残疾程度和减轻疼痛具有积极效果。南登昆［2］认为，运动疗法治疗下背痛的目的在于促进受伤组织的愈合，纠正脊柱的力学改变。其作用机制主要是：通过神经反射、神经体液因素和物力学作用，提高人体中枢神经系统和自主神经系统的调节能力；提高机体的代谢能力，改善心肺功能；维持与恢复运动器官的形态和功能；促进患者相应代偿机制的形成和发展。刘二地［3］研究发现运动疗法对腕管综合症患者有特别重要的意义，包括促进血液循环；增加关节活动度、肌力、关节稳定性。王晓玲［4］认为颈椎病的运动疗法是一种方便而有效的物理替代疗法，维持生物力学和生物化学的平衡是颈椎功能正常运转的基础，同时也是颈椎病预防和治疗的关键。无论从临床实践还是实验研究中均显示运动疗法对颈椎病的防治作用是尤为重要的。

2.运动治疗的方法

（1）有氧运动。所谓有氧运动，就是以糖和脂肪的有氧代谢方式提供能量的运动。运动时心率在120-150次/min，大强度的有氧心率也会超过150次/min，而且会有无氧代谢参与部分供能［5］。邱淑敏［6］等研究发现，久坐不动生活方式的健康人群通过有氧锻炼可以提高其最大摄氧量水平，增强身体功能。步行、跑步、游泳、自行车、登山、健身操、跳绳、太极拳等项目均是可以考虑采取的，但应根据个人特点，量力而行，循序渐进，贵在坚持。

（2）肌力训练。通过训练腹部的腹直肌及腹斜肌、背部深层的多裂肌及浅层竖脊肌，能够增进局部肌肉之爆发力与耐力。较佳的肌肉爆发力可减少肌肉扭伤的发生，并可增加反应速度以保护脊椎的关节及韧带。较佳的肌耐力则可延缓肌肉疲乏的速度，减少关节及韧带的压力。训练腹肌与背肌有助脊柱稳定，并能提供适当的运动功能，训练臀部及髋部肌肉则有助于避免骨盆前倾，并可减少由地面的冲击力传至脊柱。采用仰卧起坐、负重转体、仰卧剪腿等动作可发展腹部屈肌的力量，采用俯卧体屈伸、侧卧抱头起、负重体侧屈等动作可发展伸肌的力量，采用直立负重体侧屈可发展同侧半屈肌及伸肌的力量［7］。注意训练应在不痛的脊椎运动范围内进行。如腰椎前凸过小宜偏重伸肌训练；前凸过大，需着重屈肌训练。

目前对于防治颈椎病的运动疗法多依据颈部、肩部生理活动范围进行相应多个关节方向的运动，可以有效改善颈椎椎间关节功能，增强颈部肌肉、韧带、关节囊等组织的紧张力，恢复及增强颈肩部及上肢等肌肉的力量，平衡颈肩背部两侧的肌力，减轻肌肉痉挛等，加强颈椎关节的稳定性，矫正不良的身体姿势，改善头颈部的血液循环和活动功能，起到防治颈椎病的功效。具体方法可衍分为前伸探海、抬头望月、左顾右盼、与项争力、抱头前俯、伸肩引颈、坠肩拔顶、伸颈拔背、耸肩环绕、缩脖耸肩等动作。进行颈肩部功能锻炼不需要特殊的时间和场地，可随时随地进行，贵在持之以恒，以获得远期疗效。

（3）柔韧练习。伸展运动可以增加肌肉及韧带之柔软度，使脊柱能有较大活动度，减少肌肉韧带的扭伤。采用下桥、直立扭腰、仰卧体侧转髋等动作可发展腹肌的伸展性；采用直腿体前屈、仰卧举腿过头等动作可发展背肌的伸展性，采用侧屈振腰可发展对侧屈肌及伸肌的伸展性。注意伸展前可先做轻微暖身运动或热敷，练习动作要缓慢，伸展至肌肉拉紧时静止不动持续10秒后再复原，伸展时保持缓和且有规律的呼吸且不宜憋气，避免过度的伸展造成肌肉韧带伤害。

四、小结与展望

目前有越来越多的证据表明，运动疗法对于预防和治疗OMD具有较好的效果，但对于其机制、不同类型的患者的治疗模式、各种运动疗法的量效关系等一系列理论和实践问题还需要进行深入和系统的研究。

参考文献：

［1］ Donzelli，等.Two different techniques in the rehabilitationtreatment of low back pain：a randomized controlled trial［J］.Europa Medicophysica，2006，42（3）：205-210.

［2］ 南登昆，郭正成.临床医师诊疗丛书：康复医学临床指南［M］.北京：科学出版社，1999：111-306.

［3］ 刘二地.推拿配合运动疗法及ADL指导治疗腕管综合症［J］.中国科技信息，2009，5：192.

［4］ 王晓玲.颈椎病运动疗法及现代医学技术诊评［J］.吉林体育学院学报2009，25（4）：80-81.

［5］ Brian J，Sharkey.Fitness and Health［M］.Human Kinetics，1997.