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第一篇:生物力學(xué)總結(jié)最終版
生物力學(xué)總結(jié)
能源與動(dòng)力工程學(xué)院
39042128 馬建棟
跆拳道的生物力學(xué)分析
一、摘要
本學(xué)期我選修了生物力學(xué)這門(mén)課,在課程中初步的了解了生物力學(xué)的研究范圍、研究對(duì)象及其應(yīng)用等。生物力學(xué)(biomechanics)生物力學(xué)是應(yīng)用力學(xué)原理和方法對(duì)生物體中的力學(xué)問(wèn)題定量研究的生物物理學(xué)分支。其研究范圍從生物整體到系統(tǒng)、器官(包括血液、體液、臟器、骨骼等),從鳥(niǎo)飛、魚(yú)游、鞭毛和纖毛運(yùn)動(dòng)到植物體液的輸運(yùn)等。生物力學(xué)的基礎(chǔ)是能量守恒、動(dòng)量定律、質(zhì)量守恒三定律并加上描寫(xiě)物性的本構(gòu)方程。生物力學(xué)研究的重點(diǎn)是與生理學(xué)、醫(yī)學(xué)有關(guān)的力學(xué)問(wèn)題。依研究對(duì)象的不同可分為生物流體力學(xué)、生物固體力學(xué)和運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)等。本學(xué)期的生物力學(xué)課程主要介紹了生物摩擦學(xué)、生物運(yùn)動(dòng)學(xué)、血液流變學(xué)和骨力學(xué)。
二、引言
現(xiàn)代生物力學(xué)大約起源于20世紀(jì)60年代末,生物力學(xué)和運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)發(fā)展進(jìn)入了形成和發(fā)展時(shí)期。在這一時(shí)期專家們對(duì)于人和動(dòng)物運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)特性進(jìn)行了積極的研究。隨著對(duì)于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練問(wèn)題研究范圍的不斷擴(kuò)大,有關(guān)運(yùn)動(dòng)員完成比賽動(dòng)作技術(shù)分析方面不同角度生物力學(xué)的研究得到了積極發(fā)展。近些年教育生物力學(xué)中的傳統(tǒng)學(xué)術(shù)方面在東歐國(guó)家得到了進(jìn)一步的發(fā)展,在這一領(lǐng)域里所進(jìn)行的現(xiàn)代科學(xué)研究的主要方向首先決定于使用現(xiàn)代科研方法的可能性。研究生物力學(xué)對(duì)當(dāng)前的醫(yī)學(xué)水平和生命機(jī)理有至關(guān)重要的意義。
三、正文
1研究對(duì)象
以濱州市跆拳道隊(duì)女隊(duì)運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,在實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)她們的后腿橫踢技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行拍攝,A均在近幾年濱州地區(qū)跆拳道比賽中獲得過(guò)優(yōu)異成績(jī)。B為濱州地區(qū)跆拳道隊(duì)普通隊(duì)員.2研究方法
研究主要是通過(guò)使用兩臺(tái)日本產(chǎn)Pansonic DP 200Sony攝像機(jī)進(jìn)行三維錄像拍攝。一臺(tái)攝像機(jī)是旋轉(zhuǎn)在“運(yùn)動(dòng)方向”右邊,距受試者約15m處,另一個(gè)攝像機(jī)放置在受試者左邊約15m處,兩攝像機(jī)主光軸約成90°,高度約為1.5m。兩臺(tái)攝像機(jī)的拍攝頻率為25幀/s。為保證圖像清晰,采用 1/250s的快門(mén)速度。拍攝日期及時(shí)間顯示于屏幕的左下角。為保證每名受試者動(dòng)作能夠在A機(jī)和B機(jī)中對(duì)應(yīng),拍攝中使用一包括25個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的樹(shù)形框架(PEAK公司)型號(hào)為003-C,拍攝橫踢動(dòng)作前將框架置于動(dòng)作區(qū)域內(nèi)并拍攝框架,完畢后,移走框架。每名受試者在做完充分的準(zhǔn)備活動(dòng)后,拍攝10次橫踢動(dòng)作。對(duì)每名受試者隨機(jī)抽取的2次橫踢進(jìn)行了詳細(xì)分析。運(yùn)用一臺(tái)配置為CR1.7的個(gè)人電腦,采用會(huì)聲會(huì)影軟件和圖像采集卡對(duì)所得錄像進(jìn)行剪輯,用美國(guó)艾里爾(Ariel Dynamics)公司生產(chǎn) the APAS System錄像解析系統(tǒng),對(duì)運(yùn)動(dòng)員A和B后腿橫踢技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行分析和研究。在解析過(guò)程中,選取擺動(dòng)腿的3個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn),其中包括:髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)。采用DLT法進(jìn)行三維分析,X,Y,Z坐標(biāo)為右手系。運(yùn)用計(jì)算機(jī)把技術(shù)圖像進(jìn)行數(shù)字化處理,并通過(guò)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析和研究,給出必要的數(shù)學(xué)參考模型。解析結(jié)果用數(shù)字濾波法進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑,截?cái)囝l率為8,用Excel對(duì)提得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),分析髖、膝、踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)特征。每次踢的分析結(jié)果、角變化、速度數(shù)據(jù)都繪成了曲線,找出他們技術(shù)優(yōu)勢(shì)與不足。結(jié)果與分析
運(yùn)動(dòng)員A與運(yùn)動(dòng)員B總體變化規(guī)律基本相同
從整體情況來(lái)看,運(yùn)動(dòng)員A與運(yùn)動(dòng)員B的后橫踢動(dòng)作均符合下肢鞭打運(yùn)動(dòng)原理。其中小腿先折疊后擺可提高踢腿速度。根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量理論,I=MR2。如把整個(gè)橫踢動(dòng)作看做腿繞髖關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng),則小腿折疊減小了腿的回轉(zhuǎn)半徑,也就是減小了腿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。這樣,在同樣大小的髖關(guān)節(jié)肌肉力矩作用下,根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)定律,∑M=Iβ。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小則獲得的轉(zhuǎn)動(dòng)角加速度越大,同時(shí)擺腿角速度越快。在橫踢這一多關(guān)節(jié)連續(xù)動(dòng)作中,同樣也存在牽張反射機(jī)制。當(dāng)踢腿時(shí),總是先屈膝,這一動(dòng)作使以股四頭肌為主的主動(dòng)肌群伸展。主動(dòng)肌伸展使肌肉拉長(zhǎng)并刺激關(guān)節(jié)感受器,導(dǎo)致隨后的動(dòng)作中肌肉有力的收縮。同時(shí),這里也存在利用肌肉彈性勢(shì)能的可能性,即當(dāng)肌肉離心收縮或拉長(zhǎng)后,由于彈性勢(shì)能會(huì)很快地產(chǎn)生向心收縮。因此,對(duì)于一個(gè)高水平的跆拳道運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō),使主動(dòng)肌在收縮前足夠地放松,使遠(yuǎn)側(cè)環(huán)節(jié)能夠更加滯后是一種重要的技術(shù)。另外,人體四肢由近端關(guān)節(jié)至遠(yuǎn)端關(guān)節(jié),各關(guān)節(jié)所配置的肌肉的強(qiáng)弱,即肌肉的生理橫斷面逐漸減小。在生物力學(xué)中把關(guān)節(jié)處所配置的肌肉生理橫斷面大的稱大關(guān)節(jié),反之稱小關(guān)節(jié)。這與人體活動(dòng)時(shí)各關(guān)節(jié)所遇到的阻力矩由近端至遠(yuǎn)端依次減小的情況是完全一致的。運(yùn)動(dòng)中當(dāng)需要克服大阻力或需要表現(xiàn)出較高的動(dòng)作速度時(shí),肢體各關(guān)節(jié)的肌肉雖然都同時(shí)用力,但其中大關(guān)節(jié)總是首先產(chǎn)生活動(dòng),并依據(jù)關(guān)節(jié)的大小表現(xiàn)出一定的先后順序。依據(jù)關(guān)節(jié)大小表現(xiàn)出大關(guān)節(jié)首先發(fā)力,以克服環(huán)節(jié)或肢體的惰性,便于環(huán)節(jié)或肢體的啟動(dòng);中等關(guān)節(jié)次發(fā)力,便于環(huán)節(jié)或肢體進(jìn)一步加速;小關(guān)節(jié)最后發(fā)力便于控制環(huán)節(jié)或肢體的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)幅度。因此,在跆拳道的橫踢動(dòng)作中應(yīng)嚴(yán)格遵循這一規(guī)律,否則,必然造成動(dòng)作結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤,動(dòng)作幅度、速度、力度受限,身體穩(wěn)度降低以及增大動(dòng)作預(yù)兆等諸多負(fù)面結(jié)果??偟膩?lái)說(shuō),運(yùn)動(dòng)員A與運(yùn)動(dòng)員B均符合以上原理,但是他們之間又存在著一定的差距。
4運(yùn)動(dòng)員A與運(yùn)動(dòng)員B髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)角度變化的對(duì)比分析
在踢腿動(dòng)作中,首先膝關(guān)節(jié)屈曲小腿后擺,之后小腿前擺向目標(biāo)踢出。其中膝角升高和降低曲線坡度都很陡,這表明橫踢動(dòng)作中屈膝與伸膝具有較高的角速度,也就是說(shuō),膝關(guān)節(jié)屈伸肌的作用同樣重要。這表明,踢腿動(dòng)作中,首先大腿向前擺出,而小腿后擺折疊,然后,當(dāng)大腿擺到一定位置后,大腿制動(dòng),小腿前擺踢出,膝關(guān)節(jié)角度陡然增加。根據(jù)這一研究結(jié)果可知,跆拳道運(yùn)動(dòng)員在橫踢過(guò)程中正確的膝關(guān)節(jié)變化是關(guān)節(jié)角度先變小,再變大,再變小的過(guò)程。
5結(jié)論
跆拳道的橫踢動(dòng)作中,大腿首先加速前擺,膝關(guān)節(jié)屈曲小腿折疊。當(dāng)大腿擺至體前目標(biāo)方向時(shí),股四頭肌收縮使小腿踢出。良好的技術(shù)特征中由大腿帶動(dòng)小腿踢出,小腿在踢出前應(yīng)盡量放松。只有這樣,才能更好地完成快速、有力踢腿。這一技術(shù)動(dòng)作符合關(guān)節(jié)活動(dòng)順序性原理。
運(yùn)動(dòng)員A的技術(shù)動(dòng)作的完成基本是合理和準(zhǔn)確的,對(duì)橫踢這一技術(shù)的理解比較好,在訓(xùn)練中注意加強(qiáng)身體素質(zhì)的訓(xùn)練,使其技術(shù)動(dòng)作更加完善。
運(yùn)動(dòng)員B的髖關(guān)節(jié)沒(méi)有展出去,在提完膝后大腿沒(méi)有一個(gè)明顯的制動(dòng)動(dòng)作,技術(shù)動(dòng)作完成的不準(zhǔn)確。
參考文獻(xiàn):
[1]李剛.散手擊打力之探討[J].湛江:湛江師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1999,20(2).[2]劉慶華,范偉.大學(xué)生初學(xué)散打運(yùn)動(dòng)損傷的特點(diǎn)及原因[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2001,29:237-239.[3]陳育.對(duì)跆拳道后腿橫踢技術(shù)的分析與研究[J].安徽體育科技,2000,21(4):19-20.[4]盧立招.跆拳道比賽技巧的運(yùn)用和發(fā)展特征[J].體育科技,1999,22(1):94-97.