運動生物力學特征范文

時間:2023-11-13 17:50:31

導(dǎo)語:如何才能寫好一篇運動生物力學特征,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

運動生物力學特征

篇1

關(guān)鍵詞:跳高;髖關(guān)節(jié);等速;肌力特征

中圖分類號:G804.66文獻標識碼:A文章編 號:1007-3612(2010)10-0055-03

A Study on Mechanical Features of Hip Muscles of High-jumping A thletes

ZHAO Fu-sheng

(Weifang College, Weifang 261061, Shandong China)

Abstract: Purposes: to research the heart muscle contraction biomechanical characteristicsof the hip of high jumpersMethods: ISOMED2000 Patterned tester of German wa s adopted to test the biomechanical characteristics of the first and secondary c lass jumpers of hip muscles when their hip muscles are constantly having concent ric contraction at an equal speed (60°/s) Results: extensor muscles are morepowerful than the flexor muscles in hip peak torque and the left or right extens or muscles, and the flexor peak torque of swinging leg of the first class athlet e is bigger than secondary athletes with a significant difference(P

Key words: high jump; hip joint; equal speed; features of the muscle str ength

影響運動成績的因素是多方面的,根據(jù)不同專項的不同需要,各影響因素所占的權(quán)重也 不盡相同。有資料表明,跳高專項影響運動成績的各因素按權(quán)重從大到小的排列順序為 [1,2]:身 高、爆發(fā)力、承受運動負荷能力、健康水平、軀干下肢比例、力量、速度、體重、心理穩(wěn)定 性、意志努力、足形、大小腿比例等。在身高的不可控因素下,如何提高跳高運動員下肢肌 肉力量,應(yīng)視為研究下肢肌肉力量特征的重點。因此,研究包含縱跳動作項目中運動員下肢 屈伸肌工作特征,成為等速測試的一個主要方面。本研究以跳高運動員髖關(guān)節(jié)肌群肌力的特 征為指標,通過等速測力系統(tǒng)對不同等級跳高運動員進行比較,對比分析影響不同水平跳高 運動員之間成績差異的生物力學原因,對于指導(dǎo)科學訓(xùn)練是有益的。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象 研究對象來源于北京體育大學、首都體育學院跳高運動員16人。其中,一級8人,二級8人, 樣本具有一定代表性(表1)。

表1 受試者基本情況登記表

級別 年齡/歲身高/m體重/kg運動成績/m訓(xùn)練年限/a一級201.88±0.04 70.89±6.942.05±0.06 5.8±2.3二級201.80±0.05 66.25±5.51.86±0.04 3.8±1.4 1.2 研究方法(實驗法)

1.2.1 實驗設(shè)備 所用設(shè)備為德國ISOMED2000等速測試儀。

1.2.2 實驗地點及時間 實驗地點:首都體育學院生物力學實 驗室。

實驗時間:2008年4月

1.2.3 實驗內(nèi)容髖關(guān)節(jié)肌群在等速向心收縮(克制工作)時的生物力學特征,左擺動腿關(guān)節(jié)60°/s的向心收 縮。

髖關(guān)節(jié)肌群等速測試實驗參數(shù)見表2。

表2 等速測試實驗參數(shù)

伸/(°)•s -1 屈/(°)•s-1關(guān)節(jié)起始角度/(°)重復(fù)次數(shù)/次間歇時間/ s606010~906120 1.2.4 數(shù)理統(tǒng)計法對所測數(shù)據(jù)用SPSS11.5進行統(tǒng)計處理并加以分析,包括平均數(shù)、標準差、配對樣本T檢 驗、

投稿日期:2010-07-08

作者簡介:趙伏生,講師,碩士,研究方向體育教育訓(xùn)練學。 相關(guān)分析、逐步回歸分析的計算。

2 結(jié)果與分析

2.1 一、二級運動員髖關(guān)節(jié)肌群峰力矩對比分析跳高運動是克服重力向上跳起的運動項目,肌肉活動的非平衡性是其主要特點之一[3 ,4]。通 過等速測力系統(tǒng)對跳高運動員髖關(guān)節(jié)肌群進行測試后比較分析,是獲得項目特點的有效途徑 [5]。

表3 一、二級運動員髖關(guān)節(jié)屈、伸肌群等速向心收縮

峰力矩比較

運動員起跳腿屈肌 擺動腿屈肌起跳腿伸肌擺動腿伸肌一級148.75±30.35170.25±18.39357.5±30.2 8320.75±7.46二級136.25±15.6 144±14.4 327.5±22.88310.75±36.8T值 1.0363.178 2.2360.753sig0.318 0.007 0.042 0.464注:表示在0.005水平上有顯著性;表示在0.01水平上有顯著性;表示在0 05水平上有顯著性;(下表同);峰力矩單位N•M。

從測試的結(jié)果看,跳高運動員髖關(guān)節(jié)峰力矩,左右側(cè)髖關(guān)節(jié)伸肌均大于屈肌,與伸肌較 屈肌發(fā)達一致。在60°/ s的速度下,一級運動員擺動腿髖關(guān)節(jié)屈肌峰力矩比二級運動員擺 動腿髖關(guān)節(jié)屈肌峰力矩大,兩者具有非常顯著性差異(P

從技術(shù)上分析,跳高起跳過程中擺動腿的屈膝上擺,是跳高起跳技術(shù)的重要環(huán)節(jié)之一。 擺動腿屈髖肌群快速的向心收縮產(chǎn)生的擺動力量解釋為四個方面,第一是為起跳時提高人體 重心垂直速度增加了動力源,此動力源與擺動腿的支撐效應(yīng)是相聯(lián)系的;第二是為人體在起 跳時由內(nèi)傾轉(zhuǎn)為豎直提供了動力源;第三是為人體起跳時繞縱軸旋轉(zhuǎn)提供了動力源,擺動腿 的加速上擺,帶動人體產(chǎn)生了繞縱軸的旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的結(jié)果使人體逐漸背對橫桿,為過桿提供 保證;第四是在人體過桿時為人體繞額狀軸的旋轉(zhuǎn)提供動力源[6-8]。

在60°/ s的速度下,一級運動員起跳腿髖關(guān)節(jié)伸肌峰力矩比二級運動員起跳腿髖關(guān)節(jié) 伸肌峰力矩大,兩者具有顯著性差異(P

跳高起跳之前,擺動腿支撐技術(shù)是助跑與起跳銜接的樞紐,具有承上啟下的作用,擺動 腿支撐技術(shù)的好壞直接影響助跑速度的保持和發(fā)揮,它對起跳效果有著極其重要的影響。在 擺動腿的支撐階段,為更好的加速前移重心,推動起跳腿一側(cè)髖部超越擺動腿一側(cè)髖部,擺 動腿髖關(guān)節(jié)伸肌在屈位完成了離心收縮向向心收縮的轉(zhuǎn)化,其作用有兩方面:其一,擺動腿 髖關(guān)節(jié)伸肌離心收縮的能力是保持重心高度的重要環(huán)節(jié),其抗離心收縮的能力能防止重心過 度下降和臀部下坐;其二,擺動腿髖關(guān)節(jié)伸肌向心收縮能力是保持助跑速度的重要環(huán)節(jié),其 快速的蹬伸能有效防止擺動腿支撐無力的現(xiàn)象。

起跳腿快速踏上起跳點迅速完成緩沖到蹬伸的動作,蹬伸動作依次由髖、膝、踝順序用 力。由于人體是在快速跑動中起跳,起跳腿邁步動作對地面的沖擊力很大。大的沖擊力超過 了起跳腿的支撐能力,迫使人體重心下降,它表現(xiàn)在髖、膝、踝關(guān)節(jié)的彎屈,這時起跳腿的 伸肌群做退讓性收縮。退讓性收縮的作用有兩方面的意義,其一,髖、膝、踝關(guān)節(jié)的彎屈使 重心快速的向起跳腿支撐點上方移動;其二,起跳腿伸肌群做退讓性工作,即被動拉長,增 加了伸肌群的收縮初長度,這與投擲項目的超越器械具有同樣的意義[9]。起跳腿 伸肌群的快速 向心收縮,減小了起跳時間,提高了助跑速度的利用率。起跳時由于支撐反作用力不是準確 地通過人體的重心,因此人體出現(xiàn)了一個偏心推力,偏心推力的方向與助跑的切線方向垂直 ,在擺動腿屈膝上擺使人體繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的情況下,當人體轉(zhuǎn)動到背對橫桿的時候,偏心推 力產(chǎn)生了使人體繞額狀軸的旋轉(zhuǎn),這兩個力對背越試跳高的騰空技術(shù)具有重要意義。

2.2 一、二級運動員髖關(guān)節(jié)肌群向心收縮相對峰力矩對比分析從表4的測試結(jié)果看,髖關(guān)節(jié)伸肌相對峰力矩大于屈肌相對峰力矩,與峰力矩測試結(jié)果相同 ;一級運動員擺動腿屈肌和起跳腿伸肌相對峰力矩都較二級運動員大,兩者均具有顯著性差 異(P

表4 一、二級運動員髖關(guān)節(jié)肌群等速向心收縮相對

峰力矩比較

運動員起跳腿屈肌 擺動腿屈肌起跳腿伸肌擺動腿伸肌 一級2.12±0.382.43±0.225.09±0.254.59±0.1 7二級1.92±0.262.02±0.094.60±0.304.42±0.86T值1.1994.8443.5730.540sig0.2510.0090.0030.597注:相對峰力矩=峰力矩/體重(N•M/kg)。

2.3 一、二級運動員髖關(guān)節(jié)肌群向心收縮峰力矩角 影 響肌力矩的因素有力和力臂。肌力大小由肌肉的初始長度、生理橫斷面、神經(jīng)刺激等決定, 而肌肉的初始長度隨關(guān)節(jié)角的改變而改變,力臂也隨關(guān)節(jié)角不同而不同[10-12]。 合理有效的最大肌 力矩,是獲得最佳運動效果的前提和保證。人體在運動過程中,隨著關(guān)節(jié)角度的改變,肌肉 收縮力和力臂的乘積在某一特定位置達到最大值,表現(xiàn)為峰值力矩。通過測試發(fā)現(xiàn),髖關(guān)節(jié) 肌群峰值力矩角度在84.25±1.91到85.75±0.46的范圍內(nèi),而且屈、伸肌群最大峰力矩 產(chǎn)生的角度沒有差異。

表5 一、二級運動員髖關(guān)節(jié)肌群向心收縮時的峰力矩角

運動員起跳腿屈 肌/(°)擺動腿屈肌/(°)起跳腿伸肌/(°)擺動腿伸肌/(°)一級85.25±0.8985±1.8584.25±1.9185.5±1.6二級85.25±1.5885.5±0.9385.25±1.3985.75±0.46影響起跳高度的諸因素中,使運動員產(chǎn)生向上最大騰起速度的因素,取決于起跳過程中運動 員在垂直方向上所獲得的沖量值的大小[13]。通過測試,人體髖關(guān)節(jié)在85°左右時 ,表現(xiàn)為最大的峰值力矩。而整個起跳過程中力并不是恒定的,沖量等于一定時間間隔內(nèi)各 沖量元的定積分:∫tt0Fdt。也就是說髖關(guān)節(jié)85°左右時在所有沖量元中具有 最大沖量值,他的大小是決定最大騰起速度的關(guān)鍵因素之一。因此注重髖關(guān)節(jié)在85°左右時 的力量訓(xùn)練對于提高跳高成績是有益的。

2.4 測試結(jié)果與運動成績的相關(guān)分析與逐步回歸分析從測試數(shù)據(jù)看擺動腿屈肌峰力矩與成績的相關(guān)度最高,四者的相關(guān)度依次為:起跳腿伸肌> 擺動腿屈肌>擺動腿伸肌>起跳腿屈肌(表6)。其中擺動腿伸肌的相關(guān)度較低,原因需進一步 研究。

表6 一、二級運動員髖關(guān)節(jié)肌群向心收縮峰力矩與

成績的相關(guān)計算 結(jié)果

運動員起跳腿屈肌 擺動腿屈肌起跳腿伸肌擺動腿伸肌成績0.0160.5660.6850.225 起跳腿髖關(guān)節(jié)伸肌峰力矩對成績的相關(guān)性最大,分析認為有如下原因:一是起跳腿作為 跳高技術(shù)動作的主要承受者,對起跳效果具有決定性的作用,而且在下肢環(huán)節(jié)中,髖關(guān)節(jié)肌 群的力量要大于膝、踝關(guān)節(jié)肌群,因此表現(xiàn)為峰力矩的相對最大值;二是牽張反射,起跳腿 髖關(guān)節(jié)伸肌在支撐階段是一個離心收縮過程,離心收縮時肌肉受到強烈牽張,肌梭或腱梭產(chǎn) 生興奮發(fā)放沖動,募集最可能多的運動單位參與收縮過程,從而表現(xiàn)出強大的收縮力;三是 離心收縮時,肌肉中彈性成分被拉長而在后繼的向心收縮中得以釋放,加大了向心收縮的效 果。

采用逐步回歸分析法,對成績與髖關(guān)節(jié)肌群峰力矩測試數(shù)據(jù)進行回歸分析,分析過程刪 除了對成績作用不顯著的自變量,建立的回歸方程為:

成績=140.76+0.685*起跳腿髖關(guān)節(jié)伸肌峰力矩值

對回歸方程進行檢驗見表7。

表7 方差分析

方差來源 平方和自由度方差F值sig回歸647.7781647.778 12 356 0.003剩余733.972 14 52.427總和1381.75015從形式上看,回歸方 程是可逆的,我們知道了起跳腿髖關(guān)節(jié)伸肌峰力矩就可以預(yù)測跳高成績,同樣我們在測定跳 高成績后,也可大體估算起跳腿髖關(guān)節(jié)伸肌峰力矩值。這在實踐中對跳高訓(xùn)練的效果評價具 有一定意義。

相關(guān)分析與逐步回歸分析中沒有將一、二級運動員髖關(guān)節(jié)肌群峰力矩數(shù)據(jù)分開處理,而是將 所有測試數(shù)據(jù)進行了整和分析[14-17]。原因是研究的樣本含量較少,數(shù)據(jù)的偶然 性機會 增大。由于樣本本身具有局限性,因此逐步回歸建立的方程僅供參考,不具有廣泛代表性。

3 結(jié) 論

跳高運動技術(shù)是創(chuàng)造優(yōu)異成績的重要環(huán)節(jié),人體各肌群的力量水平是掌握運動技術(shù)的基 礎(chǔ)。通過對研究結(jié)果的分析認為:1)跳高運動髖關(guān)節(jié)肌群的力量水平是造成不同等級運動 員技術(shù)差異、成績差異的原因之一;2)力量因素是掌握優(yōu)秀技術(shù)的基礎(chǔ),在實際運動過程 中力量因素與技術(shù)因素共同存在,相互補充,任何單因素的作用都不能達到最佳的運動效果 ;3)髖關(guān)節(jié)屈、伸肌群最大峰力矩產(chǎn)生的角度在85°左右,左、右腿以及各屈伸肌沒有差 異;4)在所研究的因素中,起跳腿髖關(guān)節(jié)伸肌與成績具有最大相關(guān)性;5)在研究不同等級 運動員髖關(guān)節(jié)肌群峰力矩存在差異的同時,分析力量因素導(dǎo)致的運動技術(shù)差異,使兩者相互 結(jié)合,對提高運動成績具有現(xiàn)實意義。

參考文獻:

[1] 李世明.縱跳理論研究進展[J].北京體育大學學報,2004,24(1):65-67.

[2] 王保成.田徑運動理論創(chuàng)新探索[M].北京:北京體育大學出版社,2003:49,235.

[3] 趙新濤.男子標槍運動員肩、肘、髖關(guān)節(jié)伸屈肌等速測試研究[J].北京體育大學 學報,2007,30(11):191-192.

[4] 盧德明,王向東.青年人六大環(huán)節(jié)肌力研究[M].北京:北京體育大學出版社,2004:3 9-52.

[5] 呂新穎,段子才,吳云飛.髖、膝關(guān)節(jié)等速肌力特征與部分運動能力指標的綜合測試分 析[J].北京體育大學學報,2004,24(9):1226-1228.

[6] 趙金花,高健.我國優(yōu)秀女子撐竿跳高運動員專項能力的有效指標及其評價模型研究[ J].沈陽體育學院學報,2009,28(6):92-95.

[7] 周思紅.不同離心速度訓(xùn)練對運動員肩關(guān)節(jié)伸肌群的肌力影響[J].西安體育學院學 報,2009,26(4):464-467.

[8] 王凌飛.我國優(yōu)秀女子背越式跳高運動員助跑最后兩步和起跳速度特征的運動學研究 [J].沈陽體育學院學報,2008,27(1):89-91.

[9] 劉世敏,張躍,趙君軍.廣東省優(yōu)秀短跑、跨欄、三級跳遠運動員髖關(guān)節(jié)肌肉力量的等 速研究[J].成都體育學院學報,2001,27(1):79-82.

[10] 李秋萍.速滑運動員左擺動腿關(guān)節(jié)屈伸肌張力比較研究[J].沈陽體育學院學報,20 08,27(4):67-69.

[11] 朱民華.女子少年運動員髖關(guān)節(jié)力量特征及其與短跑、跳躍成績的關(guān)系[J].中國 體育教練員,2009,(4):58-59.

[12] 張海平.不同項目運動員大腿伸、屈肌群面積與髖關(guān)節(jié)屈伸力矩的相關(guān)研究[J]. 沈陽體育學院學報,2005,24(4):64-67.

[13] 單大卯,伍勰.髂腰肌對髖關(guān)節(jié)功能的實驗性研究[J].西安體育學院學報,2006,2 3(1):67-70.

[14] 單大卯.髖關(guān)節(jié)肌群功能特性的定量分析研究[J].西安體育學院學報,2006,21(6 ):491-494.

[15] 樸忠淑,高松薰.膝關(guān)節(jié)及髖關(guān)節(jié)等速肌力與功率自行車及滑板滑行無氧功之間的關(guān) 系[J].體育科學,2005,25(4):58-61.

篇2

摘 要 運動生物力學是研究體育運動中人體的機械運動規(guī)律及其應(yīng)用的科學。文章通過對運動生物力學在體育教學中的運用分析,尤其是在技術(shù)教學中運用的闡述,證明了運動生物力學在技術(shù)教學中的重要性,對提高學生掌握運動技術(shù)動作和教學效果有著積極的意義。

關(guān)鍵詞 運動生物力學 體育教學 技術(shù)教學

運動生物力學是一門理論與實踐密切結(jié)合的應(yīng)用科學,研究人體運動時的力學規(guī)律以及運動狀態(tài)改變的原因,它直接為提高運動員運動技術(shù)水平和增強人類的體質(zhì)服務(wù)。作為一門實踐性極強的應(yīng)用學科,體育教師如果能夠運用運動生物力學的原理對學生的運動技術(shù)動作進行正確評價和傳授,便可以使學生的技術(shù)動作更合理、更有效,所以在體育教學中已受到眾多體育教師的重視和應(yīng)用。

一、運動生物力學在體育教學中的地位

任何一項身體練習都由一定的動作及動作體系構(gòu)成,而完成每個動作及整套動作都存在著最適合、最合理的運動技術(shù)。合理的運動技術(shù)以運動生物力學理論為依據(jù),并富含運動生物力學原理。而運動生物力學又以其分析科學性、結(jié)構(gòu)合理性為體育技術(shù)教學提供理論和方法上的指導(dǎo),通過對形形體育動作千差萬別以及引起這些差別原因的分析、探討獲得良好技術(shù)的各種力學條件,從而使學生更完善地認識、學習和合理掌握運動技術(shù)動作。

要想使學生迅速并正確的掌握技術(shù)動作,不僅需要教師正確的講解和示范,而且需要合理的練習方法。技術(shù)教學中由于學生個體身體素質(zhì)和能力的差異,表現(xiàn)在完成技術(shù)動作時或多或少地在各個環(huán)節(jié)上存在這樣或那樣的技術(shù)問題,教師如能及時向?qū)W生傳授有關(guān)生物力學原理,往往能收到事半功倍的教學效果,這種效果對于具有良好物理學基礎(chǔ)的大學生尤為顯著。

二、運動生物力學與技術(shù)動作的關(guān)系

運動生物力學是研究體育運動中人體及器械運動規(guī)律及與其他運動形式相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的一門科學,它以經(jīng)典力學的理論和方法為主要工具,研究體育運動中的各種力學現(xiàn)象。

人體在從事體育運動時,技術(shù)動作是千變?nèi)f化的,各種動作形式差別很大,包括運動的空間、時間、速度、加速度等方面??臻g特征表明運動發(fā)生什么地方和運動路程的幾何形狀,時間、速度和加速度的特征對揭示人體運動的性質(zhì)是比較重要的,特別是技術(shù)性強的運動項目如體操、跳水、田徑中的田賽等,對運動員的各方面都提出了極高的要求。運動員完成技術(shù)動作是否合理、是否規(guī)范、是否發(fā)揮其特點,也就是在運動中發(fā)揮人體最有效、最經(jīng)濟所作的功,都是運動生物力學的一種表現(xiàn)。所以訓(xùn)練時,如果教練員能掌握這門知識,運用運動生物力學原理,合理分析和建立運動員的技術(shù)動作,就會少走彎路,縮短技術(shù)動作定型的時間,并找到評價運動員技術(shù)優(yōu)劣的標準,從而更快的提高運動員技術(shù)水平和專項運動成績。

三、運動生物力學對體育技術(shù)教學的影響

在技術(shù)教學中,及時而有針對性地向?qū)W生傳授運動生物力學原理,往往能引起學生對學習和掌握運動技術(shù)的興趣,并使復(fù)雜的技術(shù)問題簡單化,從而有利于學生及時糾正自己的錯誤動作,并防止由于錯誤動作而帶來的運動損傷。

(一)提高學生學習運動技術(shù)的興趣

新的運動技術(shù)取代舊的運動技術(shù)或高級運動技術(shù)取代低級運動技術(shù),緣于新技術(shù)、高技術(shù)比舊技術(shù)更科學、更合理,并且更符合人體運動特點。因此,新技術(shù)總能吸引更多的人去研究和學習。在體育技術(shù)教學中,如何引起學生對新技術(shù)的興趣是學習的第一動力。比如,我們說背躍式跳高比俯臥式跳高先進,主要是背越式更趨于自然的起跳姿勢,擺動腿的屈曲上擺由于轉(zhuǎn)動慣量小,因而比直腿上擺快。因此,背越式是小緩沖的垂直起跳,使起跳的爆發(fā)力有可能直接通過人體重心,最后,背越式所形成的背弓過桿,有可能使人體重心遠離身體,從而實現(xiàn)身體重心從橫桿下面通過的情景,對于同一跳躍能力的人可能提高橫桿的高度。如此,通過對技術(shù)動作的分析,以及成績的進步,就會使學生對背越式跳高技術(shù)產(chǎn)生濃厚的興趣,提高勇于實踐的欲望,從而在技術(shù)教學上就會主動、積極地參與并思考、體會技術(shù)細節(jié),進而縮短掌握技術(shù)動作地時數(shù),有利于提高技術(shù)教學效果。

(二)使復(fù)雜的動作技術(shù)簡單化

在我們以往的教學中,當教師對某一項較為復(fù)雜的技術(shù)過程講解時,學生常會因為技術(shù)太復(fù)雜而影響學習,但如果教師能用適當?shù)牧W知識加以分析,往往能使學生“頓悟”,從而激發(fā)學生的學習積極性。如:排球飄球是一項較復(fù)雜的技術(shù)動作,且飄球形成的力學原因也極為復(fù)雜,但根據(jù)“飄球不轉(zhuǎn)”、“轉(zhuǎn)球不飄”的力學現(xiàn)象,我們只要在擊球過程中,保證打擊力通過球心,即沒有形成使球轉(zhuǎn)動的打擊力矩,便為飄球的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。如此講授,復(fù)雜的技術(shù)問題簡單化了,學生學習發(fā)飄球也會格外認真,能極快又好地掌握飄球技術(shù)動作,教學效果明顯。同樣,對足球“香蕉球”也是大學生足球愛好者非常向往的,如果我們在踢球的實施過程中,能保證給球施加極大的偏心力,便可能使足球在向前飛的過程中,因為偏心力使足球高速轉(zhuǎn)動,從而使球體相對應(yīng)的兩側(cè)形成壓強差,進而使足球劃出香蕉狀的弧線軌跡。因此,對復(fù)雜的技術(shù)動作稍加力學分析,便可使復(fù)雜問題簡單化,便于學生理解并提高教學效果。

(三)診斷并改進動作技術(shù)問題

技術(shù)診斷工作在國際上非常普及,許多體育強國都在他們的訓(xùn)練基地裝備了生物力學測試儀器,經(jīng)常性進行技術(shù)改進工作并取得了顯著的成績。在我國這一工作正在開展,生物力學技術(shù)診斷逐漸成為教練員和運動員科學訓(xùn)練的得力工具,也為體育教師對學生進行動作技術(shù)教學提供了科學依據(jù)。

運用運動力學的基本原理對技術(shù)動作的簡單力學分析,可以診斷技術(shù)上存在的力學問題,從而對癥下藥,改進技術(shù),便會收到良好的效果。如:用皮尺、秒表可以測得某學生某次推鉛球的遠度S,鉛球出手高度H和鉛球在空中的飛行時間T,用適當?shù)倪\動學公式可以方便的求得鉛球出手速度V和出手角度θ。在一定的出手速度V和出手高度H時存在著某一最佳出手角度θ′,比較實際出手角度θ和最佳出手角度θ′,便可診斷出手角度的合理性,從而指導(dǎo)教學、訓(xùn)練乃至比賽,并提高鉛球成績。

但在運用運動生物力學原理對學生進行動作技術(shù)指導(dǎo)的過程中,體育教師應(yīng)重視學生的個體特點。運動技術(shù)的生物力學原理只是從生物力學角度反映了各項動作技術(shù)帶有共性的普遍規(guī)律,而每個學生的身體形態(tài)和身體素質(zhì)不同,因此在動作技術(shù)教學過程中,體育教師應(yīng)經(jīng)過實踐逐步了解每個學生個人身體、素質(zhì)及心理特點,實施有針對性的教學,這是運用運動生物力學動作技術(shù)原理指導(dǎo)體育技術(shù)教學的生命力所在。

(四)建立動作技術(shù)模式,提高教學效果

結(jié)合體育技術(shù)教學的需要,將學生按不同水平、不同技術(shù)特點分組,選擇若干要素,運用生物力學測試方法,獲取動作技術(shù)數(shù)據(jù),經(jīng)統(tǒng)計學處理,再運用運動生物力學原理分析,找出動作技術(shù)的一般規(guī)律和完成某個動作技術(shù)的合理方法,建立起正確的動作技術(shù)模式,并將其運用于一般專項運動訓(xùn)練和體育教學,這將會有利于專項技術(shù)和教學水平的提高。

(五)減少運動損傷的概率

合理的運動技術(shù)首先應(yīng)符合人體解剖的結(jié)構(gòu)特征,其次應(yīng)符合力學原理。由于學生在學習運動技術(shù)中常形成一些多余動作乃至錯誤動作,違反了運動力學原理,從而可能導(dǎo)致運動損傷的出現(xiàn)。如:在擲標槍時,有的學生會出現(xiàn)屈肘或肘低于肩的錯誤動作,從而給肘關(guān)節(jié)造成扭轉(zhuǎn)負荷,超出關(guān)節(jié)周圍肌肉群的承受閾,進而使肘關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)肌肉等軟組織損傷。因此,教學前,教師應(yīng)對肘關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)以及力學負荷加以必要的力學分析,使學生明確合理的動作技術(shù)的基本要素,從而避免或減少運動損傷。

四、小結(jié)

體育教學不僅是一個學科,更是一門科學。其中的分支——運動生物力學在我們的體育訓(xùn)練和教學工作中更是起著重要的作用,它在體育技術(shù)教學中的獨特地位,是什么都無法代替的。因為我們參與的每一個技術(shù)動作無不可以從力學的角度去分析研究,所以在體育技術(shù)教學中不但要知其然,更要知其所以然,只有這樣以才可以改進教學水平,提高教學質(zhì)量,讓學生受益,讓體育老師教學相長,提高自我、完善自我。

參考文獻:

[1] 石玉琴.運動生物力學[M].北京:人民體育出版社.1999.12.

[2] 李建設(shè),顧亮.運動生物力學的研究與展望[J].浙江體育科技.1999(2).

[3] 馬輝,馬雪蓮等.將運動生物力學融入高校體育教育實踐的研究[J].中國成人教育.2009(16):133-134.

篇3

關(guān)鍵詞:排球扣球技術(shù);運動生物力學

1.上步扣球起跳技術(shù)的生物力學分析

張清華,華立君,陳剛利用三維錄像法對男子排球運動員四號位上步扣球起跳技術(shù)進行生物力學分析。結(jié)果表明:上步扣球起跳動作可分為緩沖、等長制動和蹬伸三個階段,各階段時間占總起跳時間的比重是影響扣球起跳效果的關(guān)鍵因素;緩沖階段人體重心的水平速度損失,蹬伸階段的垂直位移是影響重心騰起高度的重要因素;在蹬伸時表現(xiàn)出以大關(guān)節(jié)帶動小關(guān)節(jié),髖、膝、踝三關(guān)節(jié)依次加速蹬伸的特點。通過對得出的生物力學參數(shù)可以得出以下結(jié)論:(1)排球運動員上步扣球起跳動作起跳緩沖時間與起跳高度成高度負相關(guān),說明緩沖時間以較短為宜,但并非越短越好,各階段時間占總起跳時間的比重是影響起跳效果的關(guān)鍵。(2)在扣球起跳時緩沖階段人體重心的水平速度損失,蹬伸階段的垂直位移是影響人體重心的垂直騰起速度和重心騰起高度的重要因素。(3)扣球起跳階段運動員膝關(guān)節(jié)在緩沖階段,有意識的主動完成下沉動作,造成緩沖幅度過大,對動作完成的效果會有一定的影響,在蹬伸時表現(xiàn)出以大關(guān)節(jié)帶動小關(guān)節(jié),髖、膝、踝三關(guān)節(jié)依次加速蹬伸的特點。

2.排球扣球技術(shù)中滯空動作的運動生物力學分析

經(jīng)過大量的研究證明,在排球扣球起跳中,優(yōu)秀的排球運動員都會有滯空的現(xiàn)象。王斌,何智美對排球運動中滯空技術(shù)的研究也進行了詳細的論述,他們用美國造的LOCAM、16mm高速攝影機,以每秒100格的拍攝頻率進行拍攝。在正式拍攝前,預(yù)先讓受試隊員學習掌握三個技術(shù)動作,第一個動作,按四號位助跑起跳扣球動作,助跑起跳后,當跳至或接近最高點時,收腿使小腿與水平線基本平行,在身體下落前放小腿;第二個動作,不擺臂起跳,跳起后直腿;第三個動作,擺臂起跳,跳起后直腿。正式拍攝時,拍攝了三個動作,三個動作均在四號位按強攻的助跑動作助跑、采用二步、斜線助跑,雙腳起跳。通過對這三個動作的研究,可以發(fā)現(xiàn),只有第一個動作才能產(chǎn)生滯空現(xiàn)象,說明產(chǎn)生滯空的原因與起跳后的姿勢有關(guān)。通過進一步對數(shù)據(jù)分析還可以得出,并非跳得越高,就越容易產(chǎn)生滯空,關(guān)鍵是跳在空中,要配合手臂、膝關(guān)節(jié)的收展,才具備了產(chǎn)生滯空的條件。滯空現(xiàn)象的出現(xiàn),增加了空中的時間,能夠更好的完成揮臂下壓的動作,增加扣球的威力。正確認識滯空,首先必須弄清楚騰空并不等于滯空,運動員的騰空時間長短并不能說明他的滯空情況。跳得高,騰空時間長的運動員不等于就有滯空能力。而實際上有的運動員彈跳較高,但空中動作不協(xié)調(diào),滯空技術(shù)欠佳,仍無滯空表現(xiàn)。彈跳高,騰空時間長只是創(chuàng)造了良好的滯空條件,而要具備滯空能力,必須掌握滯空技術(shù)。

3.排球扣球技術(shù)中起跳后空中姿態(tài)的生物力學研究

運用生物力學的方法對排球4號位強攻扣球技術(shù)的研究中發(fā)現(xiàn),空中擊球的身體姿態(tài)存在兩種不同類型,根據(jù)其空中背弓與向前折體揮臂擊球的姿態(tài),將其分別稱為尖括號“

4.排球扣球技術(shù)揮臂動作的生物力學研究

通過文獻查閱可知排球扣球技術(shù)揮臂動作的正確與否直接影響強攻效果。使用兩臺高速攝像機和表面肌電儀對7名青年男子年排球運動員強攻扣球手臂揮/擺動作進行運動學和表面肌電學同步分析;結(jié)果:運動員在引臂后拉期主要由三角肌前束和三角肌后束完成,在甩肴擊打期和擊打作用期,肱三頭肌、背闊肌、前臂屈腕的這些主動肌的電活動明顯增強,起拮杭作用的肱二頭肌和前臂伸腕肌群的電活動也非常強烈,而且,在各個階段每對主動肌/拮抗肌表現(xiàn)為較好的協(xié)調(diào)性;背弓角為1302°±47°、揮臂角為1132°±61°。最后出手球速為235±07m/s;背弓角,揮臂角與最后出手球速的相關(guān)系數(shù)r分別為-0512(p

5.結(jié)論與建議

5.1結(jié)論

5.1.1排球扣球技術(shù)的起跳技術(shù)在整個扣球技術(shù)里面起著舉足輕重的作用。

5.1.2滯空動作與起跳后的姿勢有關(guān)。

5.1.3合理的空中姿態(tài)的形成與好的助跑與起跳技術(shù)密切相關(guān),可以影響加速和攻球威力。

5.1.4排球扣球技術(shù)揮臂動作的正確與否直接影響強攻效果。

5.2建議

5.2.1上步扣球起跳時膝蓋要緩沖,大關(guān)節(jié)帶動小關(guān)節(jié),髖、膝、踝三關(guān)節(jié)依次加速蹬伸,要加強下肢專項力量。

5.2.2助跑起跳后,當跳至或接近最高點時,收腿使小腿與水平線基本平行,在身體下落前放小腿,掌握滯空技術(shù)

5.2.3提高強攻威力應(yīng)加強妓的柔韌性與背伸肌、腰腹肌及伸展魏關(guān)節(jié)肌群力量的訓(xùn)練,同時,在技術(shù)訓(xùn)練中.應(yīng)從助跑、蹬地、起跳形成初始負艦角抓起,強調(diào)蹬地時依次充分伸展髓、膝、躁三大關(guān)節(jié),空中背弓與收腹動作要依靠大肌群連貫、協(xié)調(diào)用力,改變“[”型空中姿態(tài),以產(chǎn)生“

參考文獻

[1]袁之平.對排球強攻擊球速度的生物力學分析 [J].浙江林學院報.1991(3)

[2]王 斌,何智美.運動生物力學?對排球運動中滯空技術(shù)的生物力學探討[J]. 四川體育科學.1998(81)

[3]唐金根, 鄧己媛.力學原理引導(dǎo)排球扣球技術(shù)教學的實驗研究[A].山西師大體育學院學報.2009(3)

[4]謝 誠.論運動生物力學在排球函授教學中的運用[A]. 湖北大學成人教育學院學報.2001(19)

[5]陳 珂, 倪 偉,徐光榮.排球單腳跳發(fā)弧旋球技術(shù)及生物力學分析[A].陜西師范大學學報.2006(3)

篇4

摘 要:以運動和力學的緊密關(guān)系為依據(jù),闡述運動生物力學與體育教學原理交融滲透、密不可分。以散打教學為切入點,對散打教學中運用生物力學知識的重要性,運動生物力學知識在散打教學中的應(yīng)用做了淺析,得出在散打教學中傳授生物力學知識,有助于教師選擇正確的方法和手段,使教學合理、科學,提高教學質(zhì)量目的,促進教師自身理論水平的提高。目的是為體育教學的改革的進一步深化提供參考。

關(guān)鍵詞:生物力學 運動 散打 教學

散打是一種以腿法為主的武技,實戰(zhàn)中步法的靈活運用對保證充發(fā)揮腿的威力,取得實戰(zhàn)的勝利具有極其重要的意義。但在教學中由于教師忽視人體組織結(jié)構(gòu)的解剖與生理特點,導(dǎo)致教學效果不明顯,甚至學生運動性損傷等情況比比皆是。運動生物力學應(yīng)用于散打教學,不僅有利于對動作的理解和分析,而且可以對動作技術(shù)推陳出新。在跆拳教學中,如何運用運動生物力學知識指導(dǎo)教學,這是我們散打教師和教練探討的熱點。

一、散打教學中運用生物力學知識的重要性

體育教學在向?qū)W生傳授運動技術(shù)的同時,必須首先講解運動技術(shù)的物力學特性,教會學生掌握合乎力學原理的技術(shù)動作,在掌握合理技術(shù)基礎(chǔ)上,盡量使每個學生按照其自身特點去改進技術(shù)動作。在力的作用,人體和由人所帶動的運動器械的運動狀態(tài)要發(fā)生數(shù)值和方向上變化,要揭示運動發(fā)生的原因和變化的情況,就必須研究運動的動力學特征。力學的基本任務(wù)是研究物體的運動和物體受力的關(guān)系。散打教學中,任何技術(shù)動作都是在人體自身的外力與內(nèi)力的整體作用下完成的,運動物力學是體育教學存在和發(fā)展的最重要的理論依據(jù)之一,體育教學與動生物力學原理交融滲透、密不可分。作為一名合格的體育教師,必須運動生理學、技能學、生物力學等基礎(chǔ)知識都有所了解。而在這些基礎(chǔ)性學科中,生物力學將使體育教師對人體運動的原理、影響人體運動的內(nèi)力外力作用,以及使物體產(chǎn)生運動的原因等有更好的理解,可幫助體育教識別技術(shù)。更為重要的是體育教師在教學中結(jié)合運動技術(shù)講授運動生力學知識,學生容易理解和掌握,克服了在教學中局限于對技術(shù)運動外的描述,能夠有效分析技術(shù)動作的優(yōu)劣。

二、運動生物力學知識在散打教學中的應(yīng)用

(一)身體平衡的破壞

在散打搏擊項群中并非始終要求提高身體穩(wěn)度保持平衡狀態(tài),有時反而需要快速破壞自身或?qū)Ψ缴眢w的平衡。

1.主動進攻與防守。散打運動中攻防交替變換頻繁。然而無論進攻是防守都應(yīng)體現(xiàn)一個“快”字,即身體或肢體要快速啟動。要達到這一目的,運動員必須在有利于自己啟動的方向上有意識的減小自身的穩(wěn)度,以快速破壞平衡而提高啟動速度。例如,某運動員在連續(xù)進攻中,前一進攻動作完成后如何為后一進攻動作奠定基礎(chǔ),使之便于身體動作加速,為肌肉正常工作創(chuàng)造條件就顯得十分重要。防守中也是如此,既要考慮自身的穩(wěn)度,又要注意為反擊創(chuàng)造條件。如果防守時過分增大穩(wěn)度是不利反擊的。一般情況下主動降低自身的穩(wěn)度,破壞其平衡的方法有:在提身體重心的同時將重心投影點移至支撐面的邊緣處,或者改變步態(tài)減小

支撐面積,或者改變身體的姿勢等,已達到降低身體在運動方向的穩(wěn)定度的目的。

2.破壞對方的平衡。從力學角度看,雙方在技術(shù)上的對抗實際上是雙方在某一方向的穩(wěn)定程度對抗。只要一方在某一方向的穩(wěn)度明顯大于對方的穩(wěn)度,在一定的力矩作用下就能首先使對方失去平衡。根據(jù)影響身體平衡的因素我們知道,對方重心的投影點至支撐面邊緣最近方向便是他身體平衡最不穩(wěn)定的方向,若能抓住此時機沿此方向施力,很容易破壞對方身體的平衡。要想沿某一方向破壞對方的平衡,進攻還必須注意調(diào)節(jié)好自身支撐面的形狀和重心投影點的位置,以加強本的再進攻方向的穩(wěn)度,這樣才能達到在保護自己的前提下破壞他人的

衡。

(二)身體平衡的主動恢復(fù)

當運動員身體的平衡受到破壞又不能借穩(wěn)定力矩恢復(fù)初始平衡時,人體還能采用一些措施主動地恢復(fù)平衡。

1.補償運動。當運動員身體開始失去平衡而傾斜時,人體的相應(yīng)環(huán)節(jié)發(fā)生位置的改變,以調(diào)整人體姿勢,使身體重心的投影點重新回到支撐內(nèi),恢復(fù)初始平衡。例如人體重心向左偏移時,人體的上肢或軀干主動向右移動以抵消重心的偏移量。

2.改變支撐面。當運動員偏平衡位置較遠,平衡嚴重受到破壞時,補償動作便失去作用。這時人體可以采用改變支撐點,形成新的支撐面的方法重新建立平衡或恢復(fù)初始平衡狀態(tài)。改變支撐面的方法有兩種:一是沿著重心偏移方向擴大支撐面,使重心投影點位于新的支撐面,使重心投影點位于新的支撐面;另一種方法是改變支撐面的形狀,使人體重心投影點重新回到新的支撐面內(nèi)。

(三)重心位置偏前或偏后的實戰(zhàn)姿勢

1.重心位置偏前的實戰(zhàn)姿勢特點。當兩腳呈前后站立支撐時,如身體過于前傾,軀干與水平面的夾角偏小,則使身體遷移。此時,前腿各環(huán)節(jié)受力大于后腿。這種實戰(zhàn)姿勢是不利于進攻的。因為進攻就要體現(xiàn)一定的效果(動作速度和擊打力量),而制約打擊效果的直接因素之一是整個身體運動的幅度。因此,只有將身體重心適當后移,才能達到使身體更好遷移的目的,才便于腿的進攻。根據(jù)運動中移動重心原則可知,支撐重心的腿,能使身體做奔騰、跳躍動作,還能抬腿移步;非支撐重心的腿(虛腿)則可以做橫踢和下劈以及移步動作,

但不能是身體騰起、跳躍。由此看來,身體重心在水平面的投影與支撐腳的間距影響著身體的穩(wěn)定性,虛腿只起輔助作用,進攻則全靠虛腿。從身體遷移的幅度、速度和擊打力量考慮,重心都不能過于偏前。

2.重心位置偏后的實戰(zhàn)姿勢特點。當腳步呈前后站立支撐時,如身體過于后傾,則使身體重心偏后。此時后支撐腿各環(huán)節(jié)的受力大于前腿。這種姿勢既有利于提高前腿的進攻速度和力量,又能增大雙方的間距使自己免受擊打。但由于身體的重量主要右后腿承受,因而不利于快速后退或防守反擊。在此狀態(tài)下,對前腿的反應(yīng)速度要求較高,一旦要向后退防守時,前腿需快速有力蹬地,推動身體向后運動,免受對手的擊打。

3.重心位置偏低的實戰(zhàn)姿勢。無論兩腳是前后或左右站立,下蹲支撐時兩腳間距較大,下肢各關(guān)節(jié)彎曲度大,都會使身體重心自然降低,因而增大了支撐面,身體的穩(wěn)定性較好。但此狀態(tài)下下肢各關(guān)節(jié)伸肌的負擔較重,不利于快速啟動和步伐的調(diào)整。此外還會造成下肢肌肉的疲勞。因此在實戰(zhàn)中不宜長時間的保持這種姿勢。

4.重心位置偏高的實戰(zhàn)姿勢。身體自然放松,兩腳間距小,兩膝彎曲不大,身體重心則偏高。此時下肢各關(guān)節(jié)肌肉的負荷較小,肌肉不宜疲勞,有利于進攻與防守。但不利之處在于動作預(yù)兆較大,容易暴露戰(zhàn)術(shù)意圖,且支撐面較小,身體的穩(wěn)定性較差。

三、結(jié) 論

經(jīng)過幾年的訓(xùn)練和教學工作。筆者認為:在散打教學中傳授生物力學知識,可有助于教師選擇正確的方法和手段,使教學合理、科學,從而達到提高教學質(zhì)量目的,促進教師自身理論水平的提高。在體育教學中,普及不可缺少的有關(guān)生物力學知識,比單純講技術(shù)效果要好,它不但可以使學生了解技術(shù)動作的本質(zhì)、掌握合理技術(shù)、識別技術(shù)動作的優(yōu)劣,而且可以幫助學生正確學習技術(shù)和新項目,學會自我保護方法,防止傷害事故的發(fā)生。學生們普遍反映,在體育課中講授生物力學知識使他們既掌握了技術(shù)動作的關(guān)鍵,又使所學的知識有機地結(jié)合起來,同時進一步使學生認識到體育不僅僅是跑跑、跳跳,而且是大有學問的一門學科。

參考文獻:

[1]李凌云.運動生物力學原理在武術(shù)運動中的應(yīng)用[D].濟南:山東師范大學.2002.

[2]李小華、劉光雙、周穎.運動生物力學在體育教學和訓(xùn)練中的應(yīng)用研究[J].體育科技文獻通報,2007(3).

篇5

【摘要】 目的 探討腰椎人工髓核植入對鄰近節(jié)段腰椎穩(wěn)定性的生物力學影響。方法 新鮮小牛腰椎脊柱標本8具,分別制備成正常組、腰椎髓核摘除組、人工髓核植入組模型,自體對照,分別記錄髓核摘除后、人工髓核植入與正常組對腰椎鄰近節(jié)段的應(yīng)變及應(yīng)力改變,以此評估其對腰椎生物力學穩(wěn)定性的影響。 結(jié)果 單純髓核摘除術(shù)后病變節(jié)段上方相鄰節(jié)段椎體的應(yīng)變明顯下降(P<0.05);人工髓核植入后其相應(yīng)部位的應(yīng)變與正常相比僅有數(shù)值上的增加,無統(tǒng)計學意義(P>0.05);髓核摘除后上位節(jié)段鄰椎的椎體、椎間盤的應(yīng)力均有增加,髓核植入后其應(yīng)力基本恢復(fù)正常。 結(jié)論 人工髓核植入能有效維持上位相鄰腰椎椎間盤、椎體的正常應(yīng)力以及應(yīng)變水平,維持脊柱正常的生物力學,延緩上位鄰近椎體、椎間盤的退變。

【關(guān)鍵詞】 腰椎 人工髓核 鄰椎病 生物力學

【Abstract】 Objective To evaluate the biomechanical changes on the annuli fibrosis and vertibral body of the adjacent segments on the condition of PDN implantation. Methods To measture the variety of stress of 8 model made of fresh cow lumbar spine on three conditions:normal, nucleotomy, PDN implantation. Each group was measured under the loading of states of vertical compression ,flexion ,extention, and lateral bending. Results Afer nucleotomy the stress of the adjacent segments decreased significantly while it increased after implantation of PDN.The pressure of vertebral body and intervertibral disc increased after nucleotomy. Conclusions PDN implantation can correct the biomechanical disorders of spine after nucleotomy and decrease the degeneration of adjacent vertebre.

【Key Words】 Lumbar PDN Fixation of lumbar Biomechanics Faced joints

腰痛是腰脊柱疾患中最普遍的癥狀之一。而腰椎間盤源性疾病又是腰痛發(fā)生的主要原因。因此,臨床上常將腰痛綜合征與椎間盤病變聯(lián)系起來加以考慮。以往認為腰椎椎間盤髓核退行性變是腰椎間盤突出癥的核心病理基礎(chǔ),腰椎椎間盤向后突出引起坐骨神經(jīng)痛。但目前也有影像學檢查證明無椎間盤突出的腰痛患者,總結(jié)為盤源性疼痛。雖然目前大部分學者認為腰椎間盤源性疾病的病因尚未完全明了,但有充分跡象表明,椎間盤在生化方面的改變以及脊柱在力學方面的過載均是不可忽視的因素[1]。近年來,對人工髓核置換術(shù)的研究不斷深入并逐漸應(yīng)用于臨床,可是對于人工髓核在生物力學方面對脊柱穩(wěn)定性影響的基礎(chǔ)研究甚少,為此作者自2007年5至8月從生物力學角度分析研究人工髓核植入對鄰近節(jié)段脊柱穩(wěn)定性的影響,為臨床開展此類手術(shù)提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 標本來源與制作

本實驗應(yīng)用標本為新鮮小牛腰椎標本8具。均屬隨機取樣,并排除病理標本,正側(cè)位攝X線片顯示正常,取實驗樣本后先仔細剔除肌肉,保留主要韌帶、小關(guān)節(jié)等結(jié)構(gòu)完整,于自然位用雙層塑料袋密封放置于-40°冰柜內(nèi)保存,測試前逐漸解凍。

標本置于實驗平臺上,上下用聚甲基丙烯酸甲脂骨水泥固定,以便于加載生理運動,提高測量精度。

標本分組:

將標本分為正常完整標本組(A組),椎間盤髓核摘除組(B組),人工髓核(PDN)植入組(C組),各2具,對照組2具,共計8具標本。

1.2 腰椎生物力學實驗?zāi)P徒⑴c實施[2]

所有腰椎標本在標本制作、模擬、材料力學性質(zhì)、幾何尺寸、手術(shù)制作、載荷等諸方面均保持一致,以提高檢測精度。腰椎標本的力學性質(zhì)預(yù)先進行測量,其結(jié)果繪制成表。腰椎載荷以分級載荷加載0.100~500N,加載速率1.40mm/min,在準靜態(tài)下平穩(wěn)加載,加載方式為軸向壓、前屈、后伸、側(cè)屈4種方式,最后進行扭轉(zhuǎn)試驗。

腰椎的應(yīng)變測量以應(yīng)變式傳感器測量,應(yīng)變范圍2500με±2%,靈敏度<2με,位移測量采用(KG-101型)高精度數(shù)字顯示光柵位移傳感器,精度0.01%。

實驗方法:

所有實驗按照實驗應(yīng)力分析要求進行精心制作,標本安裝于WE-5液壓萬能材料試驗機上,安裝所有測力、位移傳感器,所有引線接入YT-4數(shù)字應(yīng)變儀上,上端使用加載盤與滾珠對準中心加載,每項試驗應(yīng)予加載,去除脊柱的蠕變、松弛等時間效應(yīng)影響,然后按4種腰椎生理運動方式等級加載,每次實驗30s內(nèi)采集1次數(shù)據(jù),重復(fù)加載測量,直至結(jié)束。

1.3 統(tǒng)計學處理

腰椎生物力學試驗數(shù)據(jù)先進行誤差分析,從而得到一個滿意的估值和置位區(qū)間,然后以線性回歸、方差分析,經(jīng)最小二乘法處理;使用軟件SPSS.10.0按數(shù)理統(tǒng)計加以檢驗,計算相關(guān)參數(shù),T檢驗和精度分析,設(shè)置顯著性水平P<0.05。

2 結(jié)果

2.1 腰椎人工髓核植入對鄰近節(jié)段椎體應(yīng)變的影響

根據(jù)所有標本的應(yīng)變測量,A組、B組、C組對上位腰椎椎體的應(yīng)變結(jié)果,見表1所示。 表1 三組在各種狀態(tài)下上位腰椎椎間盤和椎體的應(yīng)變變化情況

結(jié)果表明:

腰椎間盤髓核摘除后,對腰椎鄰近椎體的活動應(yīng)變有很大影響,使椎體的應(yīng)變活動能力下降,支承緩沖能力變差。正常時椎體的平均應(yīng)變能力為482με,髓核摘除后,椎體下塌僅支撐在椎間盤外層纖維環(huán)上,應(yīng)變能力為153με,下降了68%,統(tǒng)計學顯示具有顯著性差異(P<0.05)。此時的支撐,大部分依靠下部結(jié)構(gòu)。

當人工髓核植入后,腰椎椎體才完全恢復(fù)原來的支撐功能,此時它的應(yīng)變?yōu)?19με,與正常腰椎相比僅相差7%(P>0.05)。說明它已經(jīng)恢復(fù)至腰椎椎體本來的支撐作用,其植入能達到原有的解剖學力學結(jié)構(gòu)。

2.2 腰椎人工髓核植入對鄰近節(jié)段椎體應(yīng)力的影響

人工髓核植入鄰近節(jié)段是指鄰近的椎體以及椎間盤,對椎體本身的應(yīng)力比椎間盤的應(yīng)力為大,在承載能力上起著主要的作用。腰椎的椎體承載能力,人體記載的承載重量從上而下不斷增加,強度也不斷遞增的趨勢。正常生理載荷<500N,腰椎椎體的平均應(yīng)力強度是3.98MPa,如果將髓核摘除后,則它的承載能力轉(zhuǎn)移到椎體后部結(jié)構(gòu)上。纖維環(huán)只能承受很小的應(yīng)力與椎體相平衡,故鄰近節(jié)段椎體的應(yīng)力僅為1.26MPa,與正常相比相差達68%,有顯著性差異,長期會引起應(yīng)力集中并加速椎體過度受力而導(dǎo)致退變。

在髓核摘除后植入人工髓核,對鄰近節(jié)段椎體的縱向應(yīng)力會恢復(fù)到接近正常水平,平均應(yīng)力為4.09MPa,同正常相比僅有3%的差異(P>0.05),達到原來的應(yīng)力水平,說明髓核植入能對鄰近節(jié)段起到應(yīng)力補償作用,是有效的方法。

2.3 腰椎人工髓核植入對鄰近節(jié)段椎間盤應(yīng)變的影響

人工髓核植入對鄰近上節(jié)段椎間盤應(yīng)變的影響結(jié)果見表1,從圖表中說明:當正常生理載荷500N作用下,鄰近節(jié)段的椎間盤的應(yīng)變?yōu)?43με,與原來節(jié)段的椎間盤的應(yīng)變991με相比,略為有所下降約5%(P>0.05)左右,這是正常人椎體,椎間盤越向下節(jié)段應(yīng)變不斷減少的規(guī)律相一致,說明測試結(jié)果符合人體椎骨解剖結(jié)構(gòu)的力學規(guī)律性。當椎間盤中髓核摘除后,可看到鄰近椎間盤的應(yīng)變增加,鄰近節(jié)段椎間盤代償作用明顯,從原943με變?yōu)?962με,增加52%,有顯著性差異(P<0.05),應(yīng)變的增加長期會引起鄰近節(jié)段椎間盤的退變。當人工髓核植入之后,鄰近節(jié)段椎間盤的應(yīng)變會從摘除髓核后得到恢復(fù),達到1014με[(比原來應(yīng)變下降48%(P<0.05)],開始趨向并接近于正常椎間盤的應(yīng)變943με(P>0.05),可以說基本上達到了正常椎間盤的應(yīng)變要求,說明人工髓核植入是有治療價值的。

2.4 腰椎人工髓核植入對鄰近節(jié)段椎間盤應(yīng)力的影響

正常的標本椎間盤的應(yīng)力平均為1.42MPa,而本身椎間盤的應(yīng)力1.49MPa,兩者基本一致,僅相差5%左右,這是因為隨著節(jié)段的下移椎間盤的應(yīng)力不斷變化的結(jié)果。椎間盤摘除后,對鄰近節(jié)段椎間盤的應(yīng)力同樣會引起應(yīng)力集中,平均為2.26MPa,比正常椎間盤的應(yīng)力增加了37%,有顯著性差異(P<0.05),如果長此以往,長期的應(yīng)力集中必然會引起鄰近節(jié)段椎間盤的退變加劇。而在人工髓核植入后,其椎間盤的應(yīng)力為1.52MPa,與正常相比僅差7%,無顯著性差異。

轉(zhuǎn)貼于 3 討論

從本離體動物標本力學實驗引證人體腰椎間盤突出后,椎間盤髓核摘除是現(xiàn)今被采用的手術(shù)治療方法。然而,近來研究表明大約>50%患者最終將罹患上、下腰椎的諸多并發(fā)癥。另外,脊柱融合能夠有效地治療椎間盤源性疼痛,但會導(dǎo)致相鄰或遠處節(jié)段生物力學改變,進一步造成腰椎結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致的疼痛。因此根據(jù)各種生物力學研究分析,假設(shè)如果能有類似椎間盤髓核的假體植入,替代人體椎間盤髓核的作用,將能有效減少由于單純髓核摘除以及脊柱融合所帶來的一系列疼痛等并發(fā)癥。分析以上結(jié)果,從腰椎的生物力學角度來說,人工髓核假體(PDN)植入可減輕退變性節(jié)段疼痛的癥狀,同時又能保留腰椎的運動緩沖功能,且不會加重鄰近椎體節(jié)段的生物力學負荷,可望替代脊柱融合術(shù)來達到治療下腰痛的目的[3]。

Schelegel[4]認為:脊柱的支撐、運動、保護功能決定了脊柱解剖結(jié)構(gòu)具備足夠的穩(wěn)定性,特別是胸腰段在脊柱中擔負著承上啟下應(yīng)力集中的作用。由于胸腰段脊柱的生理和生物學特征,使其成為最易發(fā)生損傷以及退行性變的部位。在腰椎間盤突出癥患者采取胸腰段內(nèi)固定術(shù)后,下腰痛和脊柱活動范圍減小等并發(fā)癥的報道很多。自1988 年Lee[5]首先報道了一組腰椎融合術(shù)的患者,出現(xiàn)了鄰近節(jié)段的退變癥狀,其后,陸續(xù)有國內(nèi)外學者報道脊柱融合術(shù)可造成鄰近節(jié)段的退行性變。Kumanlor等[6]也報道:可能因為鄰近節(jié)段的退變,出現(xiàn)相鄰節(jié)段的病理變化或不發(fā)生椎管狹窄和小關(guān)節(jié)肥大,甚至椎間盤嚴重退變導(dǎo)致繼發(fā)性滑移,而上方鄰近節(jié)段常比下方更易出現(xiàn)病變,加速退變現(xiàn)象更為嚴重。由此鄰近椎體病變這個概念逐步進入國內(nèi)專家學者的思考范疇,也越來越被臨床骨科醫(yī)生所關(guān)注。

我國脊柱外科近幾十年來取得了很大的進展,由最初的單純髓核摘除術(shù),逐漸根據(jù)不同的病情形成了腰椎內(nèi)固定融合等一系列手術(shù)方法。但髓核單純摘除后脊柱生物力學穩(wěn)定性的改變導(dǎo)致鄰近椎體椎間盤退變的加速以及腰椎內(nèi)固定融合后發(fā)生的腰部疼痛和由此引發(fā)的上位脊柱的退變尚未引起足夠的重視。國外長期的臨床隨訪證實了這一點[7,8]。而經(jīng)過大量文獻調(diào)查,國內(nèi)關(guān)于這方面的臨床隨訪報道較少。為此,有關(guān)脊柱內(nèi)固定對鄰近節(jié)段的影響、生物力學性質(zhì)改變以及單純髓核摘除術(shù)對腰椎退變的研究具有重要意義。

以往腰椎間盤突出癥手術(shù),常規(guī)僅摘除退變髓核,髓核摘除后,纖維環(huán)的完整性被破壞,椎間盤內(nèi)壓驟減,導(dǎo)致纖維環(huán)張力降低而變得松弛,改變了腰椎節(jié)段的承重強度和延展性。作者的實驗也證實了這一點,同時由于髓核摘除,椎間高度下降,致使關(guān)節(jié)突承受非正常的壓力,也易導(dǎo)致小關(guān)節(jié)退變。同時,由于病變椎間盤的摘除,上位相鄰椎體、椎間盤的應(yīng)變與應(yīng)力也相應(yīng)發(fā)生了改變,最終結(jié)果必將由于脊柱生物力學的改變而引起上位椎體退變。

人工髓核植入是一門新構(gòu)思和新技術(shù),相關(guān)實驗證實其優(yōu)點在于保留了椎間盤的功能,恢復(fù)了椎間高度,承擔椎間負荷,維持椎間盤穩(wěn)定,同時很好的維持了病變節(jié)段脊柱的生物力學穩(wěn)定性。既往眾多生物力學方面的研究也僅體現(xiàn)了脊柱的穩(wěn)定性等少數(shù)幾方面[9],尚未見關(guān)于人工髓核植入對上位相鄰椎體及椎間盤應(yīng)變改變方面的研究,而作者的實驗恰好補充了這方面的不足。

當然本實驗僅從生物力學角度出發(fā)評價髓核摘除、椎間融合及人工髓核手術(shù)對上位相鄰椎體、椎間盤的影響,但未考慮神經(jīng)肌肉等結(jié)構(gòu)對腰椎穩(wěn)定的作用,雖然在相等條件下的自體對照從統(tǒng)計學上可忽略這一點。而且,體外模型實驗只能評價術(shù)后的早期狀況,難以評價其長遠效果,相對而言,仍存在較大的局限性,需在今后的基礎(chǔ)實驗與臨床隨訪中不斷驗證與完善。

【參考文獻】

1 蘇立,盧世壁,解英俊,等. 關(guān)于人體腰椎間盤生物力學的實驗研究. 中國生物醫(yī)學工程學報,1989,8(3):137~143.

2 吳靖平,曹成福,陳統(tǒng)一,等. 人工髓核植入對腰椎穩(wěn)定性影響的生物力學研究. 中國臨床醫(yī)學,2003,10(4):482~485.

3 李康華,雷光華,胡懿合,等. 人工腰椎間盤植入手術(shù)適應(yīng)癥探討. 中國矯形外科雜志,2002,10(12):1149~1151.

4 Scelegel JD, Smith JA, Schleusener RJ. Lumbar motion segment pathlolgy adjacent to thoracolumbar, Lumbar and lumbosacral fusion. Spine, 1996,(21)8∶970~981.

5 Brinckmann P, Grootenboer H. Change of disc height, radial discbulge, and intradiscal pressure from discectomy. An in vitro investigation on human lumbar discs. Spine, 1991 ,16 (6) :641~646.

6 Aota Y,Kumano K, Hirabayashi S. Posifusion instability

at the adjacent segment after tigid pedicle screw fixation

for degenerative lumbar disorders . J Spinal Disord ,

1995 ,8 (6) ∶464.

7 Klara PM,Ray CD.Artificial nucleus replacement:clinical exper-ience.Spine, 2002, 27 12 :1374~1377.

篇6

關(guān)鍵詞:網(wǎng)球運動 正手擊球 技術(shù)動作 運動動作形式

中圖分類號:G845 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(a)-0218-02

1 正手技術(shù)的特點

正手技術(shù)是運用最多的一種擊球技術(shù),是比賽中進攻得分的主要方式,是網(wǎng)球技術(shù)的基礎(chǔ)。根據(jù)網(wǎng)球的正手技術(shù)動作的結(jié)構(gòu),可分為準備姿勢,引拍,向前揮拍,觸球、隨揮五部分。正手技術(shù)動作要根據(jù)人體動作的基本運動特征和規(guī)律,需要各肌群合理的協(xié)調(diào)運用,充分利用好人體的協(xié)調(diào)鏈。即身體的協(xié)調(diào)配合,嚴格按照肌肉的發(fā)力順序來完成正手技術(shù)動作,利用好人體協(xié)調(diào)鏈的體節(jié)轉(zhuǎn)換,踝、膝、髖、軀干、肩、肘、腕等關(guān)節(jié)的發(fā)力順序來完成正手技術(shù)動作。正手威脅巨大,適用于各種戰(zhàn)術(shù),可以打出強烈的上旋球和快速的平擊球。戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行也更多的借助正手來穩(wěn)定的完成。在底線的對峙中,正手擊球范圍大,能更快的移動到位,適合不同的來球,是最有效的進攻和防守方式,側(cè)身正拍的經(jīng)常使用就能說明正拍技術(shù)是首選。正拍擊球直接反映出你的技術(shù)水平的高低,對比賽的結(jié)果產(chǎn)生深遠的影響,因此,要更好的運用正手技術(shù)來掌握主動權(quán)。

2 正手技術(shù)動作的肌肉工作原理

網(wǎng)球正手技術(shù)動作是協(xié)調(diào)連貫的全身性的運動。任何一個動作都是許多肌肉在神經(jīng)系統(tǒng)的支配下共同參與、相互協(xié)作完成的。肌肉的收縮會產(chǎn)生能量,工作原理是大關(guān)節(jié)帶動小關(guān)節(jié)和大肌群帶動小肌群,人體肌肉的對稱性,完成每一個動作都有不同的肌肉工作形式。正手擊球的動作結(jié)構(gòu)涉及到人體上肢、軀干和下肢等關(guān)節(jié)的運動及肌肉的工作。擊球過程中,大肌肉群的發(fā)力與小肌肉群的控制相互配合,不僅依靠手臂力量,而且必須借助下肢充分蹬轉(zhuǎn)產(chǎn)生的力量,全身的協(xié)調(diào)用力以獲得最大的爆發(fā)力,進而擊出理想的球。其力量來源是下肢的蹬伸,軀干的轉(zhuǎn)動,上肢的鞭打傳導(dǎo)到拍頭而產(chǎn)生力量。擊球時,動作要符合大肌肉群優(yōu)先的原則,各相關(guān)肌肉在拉長的條件下,首先是下肢、軀干等大肌肉的用力,然后才是各關(guān)節(jié)的小肌肉群加速用力,其順序是下肢蹬伸―軀干側(cè)轉(zhuǎn)―伸肩―伸肘―前臂內(nèi)旋―上臂轉(zhuǎn)動―手腕屈。

3 正手技術(shù)動作的力學原理

3.1 正手技術(shù)動作的運動學原理

動作的運動學特征或外貌特征,包含了時間特征、空間特征、時空特征。正手擊球的運動學特征表現(xiàn)在擊球點上,擊球點是否合適,影響著運動員擊球的力量、速度、角度、弧度,將決定著擊球質(zhì)量的好壞。所以擊球時要從時間節(jié)奏、空間位移和軌跡、時空上的快慢來調(diào)整動作。所謂擊球點是運動員擊球時球拍與球相接觸那一點的時間、空間位置。擊球點包括了三個方面的內(nèi)容:第一,球拍和球的接觸點距地面的高度;第二,接觸點距身體的前后距離;第三,距身體的左右距離。尤其是在移動中擊球、面對不同的來球時,更需要從運動學的時間、空間、時空來調(diào)整動作。

3.2 正手技術(shù)動作的動力學原理

力是物體間的相互作用,人體動作的實現(xiàn)是內(nèi)外力共同作用的結(jié)果,內(nèi)力主要是肌肉力,外力表現(xiàn)在外部介質(zhì)的作用。人體運動只有受到外力的作用下才會改變運動狀態(tài),正手擊球的主要外力有重力、支撐反作用力、彈性力、摩擦力、流體作用力、向心力。

動量用以描述一定質(zhì)量的物體在一定狀態(tài)下運動量的物理量。相同質(zhì)量的物體,運動速度越大動量就越大。運動中增加沖量可以增加人體或物體的運動速度,增加沖量通常是加大施力工作距離來實現(xiàn)。其力學機制是:一方面使原動肌充分拉長和旋外,以提高肌肉的爆發(fā)式收縮力和旋內(nèi)的向心力,如正手擊球時加大引拍;另一方面可延長最后用力的工作距離,則要以最快的速度完成這段工作距離,以達到提高擊球速度的目的,如觸球時,要延長球和球拍向前運行的距離,因為球拍觸球時,球的速度是先減速再加速的過程,此過程的完成需要一段距離。但是要在最快的時間里完成這段距離以提高擊球速度。

慣性是物體在不受外力作用時,保持其原有運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。物體質(zhì)量越大,慣性越大。轉(zhuǎn)動慣量是度量轉(zhuǎn)動物體慣性的物理量,轉(zhuǎn)動慣量的大小與物體質(zhì)點系到轉(zhuǎn)軸距離的平方成正比。轉(zhuǎn)動慣量與轉(zhuǎn)動速度是相互變化的,增大轉(zhuǎn)動慣量就會減小轉(zhuǎn)動速度,增大轉(zhuǎn)動速度就會減小轉(zhuǎn)動慣量。如正手擊球時,以肩為軸,直臂擊球時的轉(zhuǎn)動慣量大,但轉(zhuǎn)動速度??;屈臂擊球時轉(zhuǎn)動速度快,但轉(zhuǎn)動慣量小,所以正手技術(shù)動作要保持一定的夾角,既要利用轉(zhuǎn)動慣量也要利用轉(zhuǎn)動速度。

綜上,增加沖量可以增加擊球的速度,增加轉(zhuǎn)動慣量和轉(zhuǎn)動速度可以增加擊球速度。所以正手擊球時,要保持正確的姿勢,利用好動力及力的轉(zhuǎn)化,加大內(nèi)外力,加大作用距離,加大沖量,加大轉(zhuǎn)動慣量同時也要加大轉(zhuǎn)動速度來增加正手擊球的動力速度。

3.3 正手技術(shù)動作的運動生物力學原理

網(wǎng)球技術(shù)動作的生物力學原理主要包括平衡、慣性、反作用力、動量、彈性能和協(xié)調(diào)鏈這幾方面。動量就是人體產(chǎn)生的力量(質(zhì)量乘速度)。動量有兩種類型:線動量和角動量。線動量,即直線型運動,是簡單的將身體重心移向你正在擊球的方向。角動量,即在一圓周運動中的動量,則產(chǎn)生于髖部和上體的轉(zhuǎn)動。人體協(xié)調(diào)鏈是指“體節(jié)的作用就像由一個環(huán)或身體的一部分產(chǎn)生的力量轉(zhuǎn)換成一環(huán)套一環(huán)的鏈條系統(tǒng)”(格羅佩爾,1984)。這些體節(jié)的最佳協(xié)調(diào)(時機)將允許從一個體節(jié)移至另一體節(jié),有效地轉(zhuǎn)換為全身的加速度,先前的人體部分的速度補充至下一體節(jié),該體節(jié)將自身的速度補充至累積的總速度,如此連續(xù)進行直至體節(jié)順序的最后部分,此時,球拍用全部積累的速度對著來球最大限度地加速[1]。要遵循大關(guān)節(jié)帶小關(guān)節(jié)的順序性原理,才能產(chǎn)生良好的用力環(huán)節(jié),產(chǎn)生最后的速度力量。由于人體的下肢力量大并支撐著身體,所以擊球時人體各環(huán)節(jié)按照踝、膝、髖、軀干、肩、肘、腕的順序進行活動。

4 正手技術(shù)動作分析

4.1 準備姿勢和引拍

下肢腿部分開并保持平衡,引拍動作開始于髖部和肩部次序的向后轉(zhuǎn)動,肩部的轉(zhuǎn)動帶動手臂引拍。低重心可以獲得啟動的更大慣性,蹬地產(chǎn)生反作用力,重力線落在支撐面中心身體最穩(wěn)定。若是快速移動,則重力線應(yīng)落在最可能發(fā)生運動的方向的支撐面邊緣。若是運動方向無法確定,一般將重力線移至支撐面的前方邊緣,這樣能為任何方向的快速移動做好準備。開放式站位可以產(chǎn)生更快的轉(zhuǎn)動動量和更快的回擊球。

軀干和上體的向后轉(zhuǎn)動,可以提前牽張腹部和胸部的大肌組,以便產(chǎn)生能量。肩部轉(zhuǎn)動幅度大于髖部,這對拉長肌肉組織具有一定的作用,可以增大腿部力量的傳遞,產(chǎn)生轉(zhuǎn)動效應(yīng)。

上肢肩部的轉(zhuǎn)動帶動手臂引拍,球拍和手臂離身體越近向后引拍越容易,因為減小了轉(zhuǎn)動慣量增大了轉(zhuǎn)動速度。能量儲存在肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)。通過動體鏈的這些部分逐漸加大力量。

4.2 向前揮拍

下肢蹬地向前轉(zhuǎn)髖轉(zhuǎn)體,軀干和上體向前移動。此過程主要是為線動量轉(zhuǎn)化為角動量而獲得力量,因為網(wǎng)球的主流擊球方式主要是以身體軸為中心,靠轉(zhuǎn)軸點來形成角動量。此時身體重心與根基邊緣的距離變寬更穩(wěn)定,蹬地伸膝就產(chǎn)生線動量, 當雙腿和雙腳停止向前移動,用力蹬地促使上體轉(zhuǎn)動,線動量就轉(zhuǎn)換為角動量,從而增加了角動量產(chǎn)生擊球的力量。根據(jù)協(xié)調(diào)鏈,髖部把下肢的力量傳導(dǎo)至上肢到拍頭,起著中樞軸的作用,所以蹬地后要轉(zhuǎn)髖,產(chǎn)生力量的傳導(dǎo)。地面反作用力可以用來克服身體自然的慣性,否則身體將繼續(xù)向前移動。

軀干和上體向前移動,腹部肌肉、手臂肌肉收縮旋內(nèi),產(chǎn)生爆發(fā)式收縮力增加擊球沖量,屈臂增大轉(zhuǎn)動的速度,提高線動量轉(zhuǎn)化為角動量。體重越大越平穩(wěn),但移動和停止移動則更難,重心離根基邊緣越近越難以保持平衡。

上肢手臂的動作要稍晚于髖和下肢動作,頭和肩部保持平衡和相對靜止,這樣更易于保持平衡。頭部靜止,肩部放松對保持平衡很重要。

4.3 觸球

下肢的蹬伸,軀干的轉(zhuǎn)動,上肢的鞭打,利用好人體協(xié)調(diào)鏈的體節(jié)轉(zhuǎn)換,踝、膝、髖、軀干、肩、肘、腕等關(guān)節(jié)的發(fā)力順序,按照下肢蹬伸―軀干側(cè)轉(zhuǎn)―伸肩―伸肘―前臂內(nèi)旋―上臂轉(zhuǎn)動―手腕屈的發(fā)力順序來完成正手技術(shù)動作。

身體軸穩(wěn)定,適度的屈膝、屈臂屈肘產(chǎn)生的沖量和轉(zhuǎn)動速度,促使更大角動量的形成,蹬地動作產(chǎn)生的離心力通常會使你離開地面。

軀干和上體的身體動作是,正確利用身體各部分,適度握緊球拍防止擊球點偏離,手腕后屈防止擊球瞬間的晃動。掌握好時機,利用身體的協(xié)調(diào)鏈,拍頭產(chǎn)生的速度作為角動量。

頭和肩部必須保持在一條直線上以保持平衡,肩部帶動手臂動作。因為擊球最快的揮拍速度來源于肩部向內(nèi)轉(zhuǎn)動。

4.4 隨揮

下肢蹬轉(zhuǎn),軀干轉(zhuǎn)動,手臂鞭打保持擊球加速度的距離,隨后再隨慣性揮拍貼近身體。鞋和地面的摩擦,摩擦力從線動量轉(zhuǎn)移至角動量。正確的利用協(xié)調(diào)鏈可加快拍頭速度,產(chǎn)生角動量是提高拍頭速度的根本。球拍和手臂隨慣性減速,肌肉放松,能量釋放,就形成了任何力量的轉(zhuǎn)動力矩。球拍和手臂貼近身體,正確的把握使用身體各個部分的時機。

5 結(jié)語

網(wǎng)球正手技術(shù)是網(wǎng)球運動基礎(chǔ),要想打出有效果的正手,需要對正手技術(shù)動作力學原理有一個完整的認識。動作各環(huán)節(jié)都處于一個協(xié)調(diào)鏈中,要按照協(xié)調(diào)鏈的順序來完成擊球動作;肌肉的牽張收縮和旋內(nèi)的向心運動產(chǎn)生力量;增加擊球沖量、增加轉(zhuǎn)動慣量、增加轉(zhuǎn)動速度,促使線動量和角動量的轉(zhuǎn)換形成。全身協(xié)調(diào)有序地用力,線動量和角動量完美結(jié)合,把體節(jié)的累積速度和全身的力量連貫地傳導(dǎo)至球拍上,在恰當?shù)膿羟螯c擊出一記好球。

參考文獻

[1] 中國網(wǎng)球協(xié)會中級教練員手冊.中國網(wǎng)球協(xié)會審定.2010.

[2] 全國體育學院教材委員會.運動生物力學[M].北京:人民體育出版社,2008.

[3] 馬艷輝.網(wǎng)球正手擊球過程中觸球動作的生物力學分析[J].競技論壇,2011,(3):24-26.

篇7

關(guān)鍵詞:推拿手法;手法量化;生物力學分析

Analysis of Manipulation of FootScan Pressure Sensor System Based on the Parameters of Plate

XU Gang,YANG Hua-yuan,LIU Tang-yi,GAO Ming,HU Yin-e,TANG Wen-chao

(Chinese Medicine Engineering Technology and Application Laboratory,School of Acupuncture and Massage, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 201203,China)

Abstract:Objective Through this experiment, massage operation were measured and recorded and related to the change of characteristic parameters of mechanics, and the test results of observation and analysis, will be more comprehensive to clarify massage operation essentials, teaching and assessment for massage, massage the biomechanical study and massage quantification, standardization and standardized research to provide the reference.Methods This experiment using FootScan pressure sensor measuring force plate system, observation group G0, G1, G2, and G3 set of parameters in the process of implementation of tuina manipulation, in order to carry out massage parameter quantitative and standardized research.Conclusion The massage, contact area, frequency, and the power of the force of the cumulative to the discussion of different groups (impulse), results suggest in terms of certain parameters contrast, between different groups, there are differences between different technique group, prompt the mechanical parameters is an important parameter to massage the biomechanics.In the process of the analysis method of hand pressure, no significant differences between groups, prompt the mechanics parameter is the massage the biomechanics of the secondary parameters.

Key words:Tuina manipulation ; Manipulation quantification ; Biomechanical analysis

推拿手法通常是指指施術(shù)者運用自己的雙手作用于病患的特定的穴位或疼痛的地方,并運用推、拿、按、摩、揉、捏、點、拍等形式多樣的手法,以期達到疏通經(jīng)絡(luò)、推行氣血、扶傷止痛、祛邪扶正、調(diào)和陰陽的療效。

1 推拿手法的技術(shù)要求

1.1中醫(yī)推拿手法的評價標準 中醫(yī)推拿發(fā)展至今,各種手法多樣、門派眾多,但對推拿手法動作的基本要求和評判標準是應(yīng)具備"持久、有力、均勻、柔和、深透"的特點。 "持久"是指手法能夠持續(xù)運用一定時間,保持動作和力量的連貫性。"有力"是指手法必須具備一定的力量,并根據(jù)治療對象、體質(zhì)、病證虛實、施治部位和手法性質(zhì)而變化。"均勻"是指手法動作的節(jié)奏、頻率、壓力大小要一定。"柔和"是指手法動作的輕柔靈活及力量的緩和,不能用滯勁蠻力或突發(fā)暴力,要達到"輕而不浮,重而不滯"。"深透"是指每個手法應(yīng)用完之后,均能使該部位淺層組織和深層組織得到充分放松,即 "滲透"是指手法運用后產(chǎn)生是從淺層組織滲透到深層組織的作用效果,如應(yīng)使按摩法產(chǎn)生的熱逐漸滲透到深層組織,這稱為"透熱"。

1.2客觀評價方法的研究 從"持久、有力、均勻、柔和、深透"的評價標準來看,主要是在施術(shù)者操作時,評判人根據(jù)自己的主管判斷,按照這四方面進行推拿手法操作評判,缺乏客觀化依據(jù)和定量化評判手段,不符合對推拿手法的進行規(guī)范性評判的要求,因此,目前有很多科研工作者在積極開展推拿手法參數(shù)的量化研究,如秦杰[1]等開展了在體手法測量系統(tǒng)對滾法的生物力學分析,王繼紅[2]等發(fā)表開展淺論手法的量化操作,方磊與房敏[3]進行了手法規(guī)范化研究之生物力學進展的分析,羅建[4]等開展了踩蹺法力學參數(shù)的對比試驗研究等等,這些都充分說明了開展推拿手法的客觀化評價方法研究的重要性。

2 測量工具與測量內(nèi)容

本實驗采用比利時FootScan壓力傳感器測力平板(如圖1所示),該測力平板是世界上目前采樣率最高的壓力測試系統(tǒng)之一,目前被廣泛應(yīng)用于步態(tài)分析、平衡分析等運動生物力學領(lǐng)域,糖尿病足、專業(yè)運動員定制鞋設(shè)計、下肢骨關(guān)節(jié)疾病等臨床及科研領(lǐng)域。

圖1 FootScan壓力傳感器測力平板系統(tǒng)及采集界面

該系統(tǒng)參數(shù):測力平板面積為40×50cm(每平方厘米有4個傳感器)由USB數(shù)據(jù)線與計算機的USB口相連,傳感器大小為0.5cm×0.7cm,0.5m長的測力板集成有4096個傳感器,采樣頻率最高達500Hz。

我們通過該系統(tǒng)進行推拿手法參數(shù)的測量,主要模擬測量推拿過程中,受試者所受力的大小、接觸面積、作用時間、頻率、壓強、沖量(作用力在時間上的積累)等參數(shù)。應(yīng)用FootScan壓力傳感器測力平板的好處在于:測試平臺可承受較大的負載,測試過程中系統(tǒng)的響應(yīng)頻率快,同時測試的數(shù)據(jù)可以圖像化信息顯示,測試過程可以動態(tài)實時播放力學參數(shù)的變化,這比以往的圖形曲線的顯示更直觀,測得的數(shù)據(jù)可導(dǎo)出進一步處理等。

3 實驗的主要內(nèi)容

基于壓力平板系統(tǒng)的推拿手法特征參數(shù)的采集實驗設(shè)計主要包括施術(shù)者的選擇、推拿手法的選擇、測試的步驟等幾個部分。

3.1施術(shù)者的選擇 要對推拿手法進行量化分析,在測試過程中需考慮到施術(shù)者的年齡、性別、體質(zhì)、工作經(jīng)驗等因素,因此為了方便我們實驗的開展,我們僅從工作經(jīng)驗和性別上進行考慮,選擇無臨床操作經(jīng)驗的針灸推拿專業(yè)男性研究生,有2~4年,5~7年,8年以上工作經(jīng)驗的男性推拿醫(yī)師各5名,四類施術(shù)者的操作需嚴格按照下述推拿學教科書中的要求進行,在進行實驗操作前需經(jīng)一定時間的測試和熟練后,使得每次操作時的手法參數(shù)趨于穩(wěn)定后進行正式的實驗數(shù)據(jù)采集,以保證手法的力學參數(shù)采集的準確性。

3.2手法的選擇與測試要求 在手法選擇上,我們選擇便于實驗測量的手法進行測量,有掌按法、一指禪、滾法等。

掌按法進行單、雙掌操作,分別在吸氣末、呼氣末進行沖擊、不沖擊的測定;一指禪推法選擇左、右拇指羅紋面和雙手羅紋面同時操作進行測定;滾法以第5掌指關(guān)節(jié)背側(cè)吸定于治療部位,用小魚際于手掌背側(cè)在治療部位上作滾動的手法,測定滾法操作初始階段、10s、30s不同時間段的接觸壓力,如圖2和圖3實驗測試一指禪和滾法力學參數(shù)采集的演示。

圖2 一指禪手法測試示意圖 圖3 滾法測試示意圖

3.3測試的步驟 施術(shù)者熟悉操作流程及與測試儀器配合使用熟練后,將操作手掌放置在壓力測試平板上,按照標準操作規(guī)程的要求進行推拿手法操作,同時由實驗人員進行實時檢測、記錄測試過程中施術(shù)者手掌與壓力平板之間的壓力情況,計算機實時采集每次按壓手法的測量力的大小、接觸面積、作用時間、頻率、壓強、作用力在時間上的積累(沖量),及最大壓力、接觸面積、最大壓強、平均壓強。如圖4~圖6所示,采集掌按法受力參數(shù)的實驗演示圖。采集完成掌按法后,依次完成滾法、一指禪法法采集,每人每種手法采集前均經(jīng)一定時間的測試和熟練后進行,每種手法采集共3次,保留個人覺得操作最好的1次手法記錄進行數(shù)據(jù)分析。

4 分析與討論

推拿手法操作作為一項臨床操作性極強的技能,由于種種原因,推拿手法的教學與實踐多師傳口授得以進行, 通過對推拿基本操作手法時的語言描述、口頭闡述、教師示范、學生則在領(lǐng)會理解的基礎(chǔ)上,對砂袋練習或相互演練為主,這使得整個教學過程,缺乏直觀、定量的衡量方法及準則,影響了學習者對手法操作自身的力學特征及引起的力學變化的理解,正是由于不同學習者的領(lǐng)悟和理解不同,使得不同學習者間實踐操作水平有明顯差異。

通過對計算機實驗數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),無臨床操作經(jīng)驗的針灸推拿專業(yè)男性研究生(G0組),有2~4年(G1組)、5~7年(G2組)、8年以上工作經(jīng)驗的男性推拿醫(yī)師(G3組)的推拿手法分析發(fā)現(xiàn):在推拿手法的作用力方面,四組操作者中,尤其在滾法和一指禪法中G3和G2組與G0組與G1組存在明顯差異,G3組與G2組無明顯差異,但在掌按法差異,表現(xiàn)不明顯。從壓力的峰值來看,無明顯統(tǒng)計學差異,但G3同其他組別相比較而言,其手法參數(shù)力學最高值及最高值±10%的壓力值在整個手法操作過程中持續(xù)時間較長,力學參數(shù)大小變化較小。而其他組別最高值大小有超過G3組的情況,但手法參數(shù)力學最高值及最高值±10%的壓力值在整個手法操作過程中所長時間明顯低于G3組,這說明G3組的持久、有力明顯優(yōu)于其他組別。

在手法的接觸面積方面,推拿手法的接觸面積與操作著的手掌有一定關(guān)系,幾組操作者中最大作用面積無統(tǒng)計學差異,但在滾法中G2組與G3組的滾法操作中最大面積與最小面積的差值相對其他組別有明顯差異。

在手法的作用頻率方面,G0組和G1組、G2組G3組相比,三種手法中滾法的作用頻率明顯高于其他組,有明顯統(tǒng)計學差異。掌按法操作時這種差異表現(xiàn)不明顯,無統(tǒng)計學差異。

在手法的壓強方面,四組內(nèi)三種不同手法數(shù)據(jù)分析,暫無明顯規(guī)律,但在作用力在時間上的積累(沖量)方面,G3組明顯優(yōu)與G0組,略高于G2組,G1和G2組差異性不大,這也說明,沖量(I=Ft)反映了推拿過程中推拿手法的作用力在推拿時間的效應(yīng)積累,即推拿的及時效應(yīng)。

5 本實驗的意義

通過本實驗的測量與數(shù)據(jù)分析,對不同的施術(shù)者的推拿手法,能客觀的闡釋生物力學參數(shù)信息,歸納施術(shù)者推拿手法參數(shù)特點。同時,另一方面也可以用于推拿手法的實踐教學,學習者觀看專家的推拿手法操作曲線及作用面積范圍的動態(tài)變化圖片,自己在學習過程中進行對比學習,實現(xiàn)與專家手法力學參數(shù)的吻合。若今后借助三維動作圖像采集與分析軟件,在采集推拿過程中的力學參數(shù)同時,可以進一步進行推拿手法操作的三維動作解析,將更全面的實現(xiàn)推拿手法操作要領(lǐng)的闡明。由此可見,本實驗開展為探討推拿手法客觀量化描述及專家手法力學數(shù)據(jù)庫的建立提供了一條新的思路。

參考文獻:

[1]秦杰, 趙鵬, 劉家勇,等. 在體手法測量系統(tǒng)對滾法的生物力學分析[J].中醫(yī)正骨,2004,16(12):4-5.

[2]王繼紅,林天珍.淺論手法的量化操作[J].按摩與導(dǎo)引,2004,8(20) :2-3.

篇8

關(guān)鍵詞:專項體能 訓(xùn)練 維度

中圖分類號:G804 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.16.059

不同的運動項目對專項體能的要求是不同的,表現(xiàn)為不同運動素質(zhì)的優(yōu)先增長方面。為了能更地理解專項體能手段,本文以不同難度的角度進行論述。

1 無維度只根據(jù)訓(xùn)練經(jīng)驗對專項體能訓(xùn)練手段進行界定

根據(jù)訓(xùn)練經(jīng)驗對球類專項體能訓(xùn)練進行確定就是不考慮運動項目的專項特點,只依靠自己以往的實踐及訓(xùn)練經(jīng)驗及書本知識來分析確定球類專項體能訓(xùn)練的手段。這類的研究主要出現(xiàn)在20世紀90年代,是提出專項體能訓(xùn)練的初期。這一時期對專項體能訓(xùn)練手段的確定還有一定的局限性,因為沒有考慮專項運動本身的運動特點,僅從一般理論、訓(xùn)練原理或以往的經(jīng)驗出發(fā),如陳釗輝、朱性民[1]是通過選用不同訓(xùn)練方法對實驗組和對照組進行訓(xùn)練,經(jīng)過一段時間后在對兩組訓(xùn)練成績進行測定,得出實驗組成績好于對照組,同時根據(jù)自己以往對球類運動訓(xùn)練的經(jīng)驗,對專項體能訓(xùn)練所包括的內(nèi)容進行了總結(jié),就如何提高球類運動員的專項速度素質(zhì),提出了自己的訓(xùn)練方法。

2 運用單維度指標對專項體能訓(xùn)練手段進行界定

單維度的對專項體能訓(xùn)練手段進行界定大部分是從生理學、訓(xùn)練學的一個方面進行分析的,還有一部分是從解剖學、生理力學方面進行研究確定的。

從生理學上單維度的對專項體能訓(xùn)練手段進行確定有從運動時根據(jù)機體能量代謝特征來分析的,如屈建華、黃敬華[2]根據(jù)乒乓球運動員機體能量代謝特征,用休息――中等負荷――短暫大強度負荷不斷交替的循環(huán)方式進行專項體能訓(xùn)練。進行體能訓(xùn)練手段界定時,能量代謝特征應(yīng)與專項比賽時能量代謝特征(盡量) 保持一致。有根據(jù)比賽過程中乳酸濃度的變化情況為依據(jù)的,如任建生等[3]依據(jù)足球比賽過程運動員乳酸濃度的最大值、平均值及不同時間的乳酸的變化來選擇確定運動員專項體能訓(xùn)練手段。有依據(jù)比賽過程中運動員心率的變化情況來分析確定的,如程勇民[4]根據(jù)羽毛球運動員比賽中心率的曲線圖,以此為依據(jù),選擇與心率變化相符合的訓(xùn)練方法作為專項體能訓(xùn)練的手段。

從訓(xùn)練學角度單維度的對專項體能訓(xùn)練手段進行確定,有根據(jù)專項比賽時運動員運動的方式、跑動的距離等來確定體能訓(xùn)練手段,如孟憲武[5]根據(jù)足球比賽過程中運動員跑動的方式及次數(shù)來確定;董青等[6]根據(jù)運動員一場比賽時快跑距離、跑動的總距離等為依據(jù)來確定足球運動的專項體能訓(xùn)練方法。

從解剖學角度單維度的對專項體能訓(xùn)練手段進行研究確定,有根據(jù)參與運動的骨骼肌及用力順序來確定的,如楊代明等[7]先分析了羽毛球運動員上肢、軀干、下肢主要技術(shù)動作涉及的肌肉群,然后選擇有效的訓(xùn)練手段有目的地對這些肌肉群進行訓(xùn)練。

從生物力學方面來進行專項體能訓(xùn)練方法的確定主要是對某一動作的具體情況進行分析,嚴波濤、吳延禧等[8]對網(wǎng)球發(fā)球技術(shù)進行了生物力學分析,并針對我國運動員當前技術(shù)上存在的問題提出了進行專項體能訓(xùn)練的注意事項和要求。

3 運用二個維度指標對專項體能訓(xùn)練手段進行界定

二維度的對專項體能訓(xùn)練手段的界定既有從一門學科兩個方面來分析確定,又有從二門學科二個方面來確定的。一門學科二個方面主要是從生理學角度來說明的,如從心率和血乳酸的變化,能量系統(tǒng)的分配情況與運動過程中乳酸濃度的變化,比賽時間特征和供能特點、能量變化與運動過程中、后的血清睪酮、血紅蛋白等。也有從訓(xùn)練學角度二個維度的分析的,這主要是從運動員在場上運動的距離及運動的方式來確定專項體能訓(xùn)練的手段。用兩種學科來確定專項體能訓(xùn)練手段主要是從訓(xùn)練學、生理學兩個學科來分析說明的,如程勇民、林建成等[9]以羽毛球的動作結(jié)構(gòu)和能量代謝特征為參照標準,來確定專項體能訓(xùn)練手段。還有根據(jù)專項比賽時能量供應(yīng)特征及運動員在場上運動的方式來確定專項體能訓(xùn)練的手段。

4 運用多維度指標對專項體能訓(xùn)練手段進行界定

運用多維度的來確定專項體能訓(xùn)練手段,有根據(jù)一門學科多個維度的,也有從二門學科多個維度的,比如從訓(xùn)練學角度和生理學角度分析界定,還有從多門學科多個維度的。在當前,確定專項體能訓(xùn)練手段的還有一種情況,那就是運用數(shù)理統(tǒng)計分析方法與比賽過程中運動員生理的變化情況相結(jié)合,如劉夫力、譚華俊[10]以我國優(yōu)秀隔網(wǎng)對抗球類運動員為研究對象,采用系統(tǒng)論建立系統(tǒng)模型的方法,結(jié)合我國優(yōu)秀女子運動員在場上各種運動的次數(shù)和距離的分析來確定運動員的專項速度耐力的訓(xùn)練手段。還有通過問卷、專項咨詢實驗、聚類、因子分析等來確定專項體能訓(xùn)練手段。

從以上敘述中可以看到,確定專項體能訓(xùn)練的手段是多種多樣的,既有無維度的、一個維度的、二個維度的,也有多個維度的。有從生理學角度為主的來確定,也有從訓(xùn)練學角度為主來確定。但是對專項體能訓(xùn)練手段進行界定時,無維度或僅從一個學科單維度進行,還遠遠不夠?,F(xiàn)代生理學、解剖學、生物力學等學科知識與訓(xùn)練學理論緊密結(jié)合,形成多維度的訓(xùn)練手段,這樣才能對專項體能訓(xùn)練手段的優(yōu)選提供科學的依據(jù)。

參考文獻:

[1]陳釗輝,朱性民.羽毛球運動員的專項速度訓(xùn)練方法[J].體育科技文獻通報,2006,(6).

[2]屈建華,黃敬華.乒乓球?qū)m楏w能訓(xùn)練探討[J].武漢體育學院學報,2003,(5).

[3]任建生,曾丹,凌波等.足球運動員專項體能評定方法的研究[J].體育科學,2004,(5).

[4]程勇民.羽毛球男子雙打多球訓(xùn)練規(guī)律的研究[J].中國體育科技,2006,(1).

[5]孟憲武.我國優(yōu)秀足球運動員專項體能評價方法的研究[J].中國體育科技,2006,(1).

[6]董青.足球?qū)m楏w能訓(xùn)練的誤區(qū)及對策探索[J].浙江體育科學,2006,(8).

[7]楊代明,程勇民,楊新芳.羽毛球體能訓(xùn)練模式的個案研究[J].中國體育科技,1999,(9).

[8]嚴波濤,吳延禧,苑廷剛等.網(wǎng)球發(fā)球技術(shù)的生物力學分析[J].體育科學,2000,(4).

[9]程勇民,林建成,鄭寶君.對羽毛球項目若干體能訓(xùn)練原理的理論探討及訓(xùn)練模式研究[J].福建體育科技,2000,(1).

篇9

[關(guān)鍵詞]空心拉力螺釘內(nèi)固定;克氏針張力帶;髕骨骨折

髕骨骨折屬于關(guān)節(jié)內(nèi)骨折,使患者關(guān)節(jié)面出現(xiàn)不平滑,以及伸膝裝置的連續(xù)性中斷等問題,對患者的膝關(guān)節(jié)近、遠功能造成影響,降低患者的生活質(zhì)量。有研究表明,近年來隨著人口老齡化的發(fā)展和交通的變更,髕骨骨折患者越來越多,且多數(shù)是中老年患者,主要由于骨折部位出現(xiàn)骨質(zhì)疏松。臨床上主要采用保守治療和手術(shù)兩種方法,非手術(shù)方法主要是對于髕骨骨折移位較小或者無移位情況的患者。隨著對髕骨骨折的不斷研究,目前有4種手術(shù)方法,其各有優(yōu)缺點。手術(shù)的方式與患者后期療效和膝關(guān)節(jié)功能鍛煉、骨折的強度、愈合的時間有聯(lián)系,應(yīng)選擇正確的手術(shù)方法,本研究主要比較空心拉力螺釘內(nèi)固定與克氏針張力帶在髕骨骨折治療中的生物力學情況。現(xiàn)報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

選取2013年2月~2015年2月我院接診的60例髕骨骨折患者作為本次研究對象。納入標準:(1)髕骨前方疼痛,膝關(guān)節(jié)屈伸困難;(2)膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)腫脹和淤青;(3)經(jīng)檢查確診為髕骨骨折;(4)均新鮮骨折患者;排除標準:(1)合并關(guān)節(jié)炎患者;(2)由疾病引發(fā)的骨折;按隨機數(shù)字表法分為觀察組和對照組,觀察組30例,年齡30~60歲,平均(42.3±3.1)歲,其中跌傷15例,撞傷15例,對照組30例,年齡32~65歲,平均(43.1±3.4)歲,其中跌傷17例,撞傷13例。兩組患者均同意本次研究,本次研究已通過我院倫理委員會批準進行,兩組患者在一般資料上差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),可進行對比分析。

1.2方法

將兩組患者分為觀察組和對照組,給予兩組患者基礎(chǔ)治療,患者麻醉后,在大腿根部使用止血帶,然后在患者髕骨前方做一個皮膚切口,切開每層皮膚組織,將髕骨骨折處暴露出來,把關(guān)節(jié)腔內(nèi)和骨折處的血凝塊和碎骨片清理干凈,把患者骨折處的髕骨前軟組織和骨膜,復(fù)回到髕骨前表面,在患者的髕骨遠端骨折面平行逆行打入兩枚導(dǎo)針,然后將導(dǎo)針抽出直至導(dǎo)針剛好沒入骨折端,此時將骨折處復(fù)位。復(fù)位后,將大號布巾鉗固定住,然后將導(dǎo)針打入骨折端,并從股四頭肌肌鍵旁穿出。觀察組患者采用空心拉力螺釘內(nèi)固定,用鉆頭順著兩枚導(dǎo)針分別鉆孔后,沿克氏針擰人兩枚空心拉力螺釘,將兩枚骨導(dǎo)針拔出后,用鋼絲穿過空心螺釘,在髕骨前以8字形固定,將患者膝蓋彎曲90度檢查是否固定,然后沖洗關(guān)節(jié)腔,放入一枚引流管,最后將切口縫合。對照組患者在基礎(chǔ)治療后,用鋼絲繞過兩枚克氏針,在髕骨前以8字形固定。患者痊愈后,給予兩組患者生物力學測試。

1.3觀察指標

觀察兩組患者膝屈曲角度及各參數(shù)受力、愈合情況、并發(fā)癥比較。生物力學測試,將股骨端固定于萬能電子力學試驗機上,型號為WD-10E,將懸臂式高精度位移傳感器安放在髕骨骨折線兩側(cè)的張力側(cè),當脛骨端加壓時,膝關(guān)節(jié)會產(chǎn)生彎曲,以2mm/min的速度加載。記錄位移1.0mm時膝屈曲角度及各參數(shù)受力值。

1.4統(tǒng)計學方法

采用SAS11.0統(tǒng)計學軟件對所得數(shù)據(jù)進行處理,計量資料進行方差分析,兩組間比較用t檢驗,計數(shù)資料比較采用x2檢驗,以P

2結(jié)果

2.1兩組患者加載位移1.0mm時膝屈曲角度及各參數(shù)受力比較

治療后,觀察組膝屈曲角度、髕腱拉力、股四頭肌拉力、髕股關(guān)節(jié)作用力均優(yōu)于對照組,兩組比較差異具有統(tǒng)計學意義(P

2.2兩組患者治療后愈合情況比較

治療后,觀察組患者住院時間、愈合時間小于對照組,兩組比較差異具有統(tǒng)計學意義(P

2.3兩組患者治療后并發(fā)癥比較

觀察組總發(fā)生率小于對照組,兩組比較差異具有統(tǒng)計學意義(P

3討論

髕骨是人體內(nèi)最大的杼骨,呈三角形的形狀。由于股四頭肌肌鍵分別附著于髕骨的上級和脛骨結(jié)節(jié)處,人體的所有活動都會對髕骨產(chǎn)生作用,因此,髕骨是人體最重要的關(guān)節(jié)之一。髕骨骨折會對患者的日常生活造成影響,若患者是髕骨骨折無移位或者移位較小的(小于0.02mm),可以采用非手術(shù)治療方法。其保守治療方法不需要手術(shù),只需將石膏托固定膝關(guān)節(jié),4~6周的伸直位固定后,即可卸下石膏托。但有研究表明,此方法不利于膝關(guān)節(jié)早期功能鍛煉,并且并發(fā)癥較多,不能達到預(yù)期的效果。髕骨是膝關(guān)節(jié)非常重要的組成部分之一,不僅能夠保護人體的膝關(guān)節(jié),還能夠避免外力對股骨髁及股骨下端關(guān)節(jié)面所造成的損傷。有研究表明,髕骨還對股四頭肌的肌力有一定的增加作用。膝關(guān)節(jié)在半曲位時的穩(wěn)定性,也是由于髕骨的車鏈作用。髕骨關(guān)節(jié)之間兩種運動方式,分別是自旋和滑移,這兩種自旋方式能夠增加人體膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)度。因此在治療時,要選擇正確有效的治療方法。

有研究表明,對于髕骨骨折研究的四種手術(shù)治療方法,其各有優(yōu)點和缺點??耸厢槒埩桥R床上常用治療髕骨骨折的方法,但其達不到預(yù)期的效果,具有許多不足之處,克氏針針尾沒有埋沒在髕骨內(nèi),因此會刺激到患者的局部軟組織,使患者產(chǎn)生疼痛性滑囊炎,還會出現(xiàn)固定物送到,退針的情況。在膝關(guān)節(jié)伸屈活動中,克氏針和鋼絲會有相對的滑動,長期反復(fù)的滑動會導(dǎo)致鋼絲的斷裂,導(dǎo)致固定失效,不利于早期功能鍛煉和骨折愈合。有研究表明,空心拉力螺釘具備了松質(zhì)骨加壓螺絲釘?shù)牧W特征,擰入的空心螺釘在通過患者的骨折線時,這樣的方法會對骨折斷端進行加壓,再用鋼絲從釘孔中穿過以8字形固定,對骨折起到了張力帶的作用??招睦β葆?shù)淖饔?,再加上張力帶的雙重作用,能夠使患者的骨折斷端緊密結(jié)合在一起??招睦β葆?shù)馁|(zhì)地堅硬,抗變形能力強,患者活動也不易斷裂。有研究表明,由于空心螺釘是埋于患者髕骨內(nèi)的,這樣就能減少了釘頭和釘尾對局部軟組織的刺激作用,并且,對于骨質(zhì)疏松患者,還能夠減少其松弛的并發(fā)癥。從生物力學測試能夠看出,空心拉力螺釘固定的治療,能夠有利于術(shù)后早期功能鍛煉和骨折愈合。可以在骨折愈合之前下床活動,能夠提高患者的生活質(zhì)量。

篇10

摘 要 發(fā)球是雙方進行對抗運動的開始也是進攻性擊球的重要武器,因為每一局發(fā)球都可以根據(jù)自己想法去實施發(fā)球技術(shù),而高速、準確的發(fā)球是得分取勝以及在氣勢上壓倒對手的重要技術(shù)環(huán)節(jié)和手段,特別是在第一發(fā)球中,運動員往往借助快速有力的發(fā)球直接得分,因此,對于發(fā)球技術(shù)的生物力學研究在理論上及實踐上均有重要意義。

關(guān)鍵詞 網(wǎng)球 技術(shù) 生物力學

一、研究目的

優(yōu)秀運動員的技術(shù)模式是極具價值的范型,并且可以認為是具有生物力學規(guī)律與原理的合理技術(shù)。對優(yōu)秀運動員動作技術(shù)結(jié)構(gòu)進行深入研究,尋找技術(shù)結(jié)構(gòu)的特點和規(guī)律,將對技術(shù)訓(xùn)練實踐有重要的參考價值。針對這一現(xiàn)狀,本研究依據(jù)對國內(nèi)外文獻資料的查閱以及對2009年ATP冠軍巡回賽成都公開賽冠軍(桑普拉斯)的發(fā)球技術(shù)進行三維運動學的測量與分析,從運動生物力學角度對發(fā)球技術(shù)和動作原理作一剖析,以獲取優(yōu)秀男子網(wǎng)球選手發(fā)球技術(shù)的運動學參數(shù),廣大教練員、運動員提供一些發(fā)球技術(shù)參考數(shù)據(jù),改進發(fā)球技術(shù)的訓(xùn)練,豐富網(wǎng)球運動技術(shù)理論。

二、研究對象與方法

(一)研究對象

(二)研究方法

1.文獻資料法

2.實驗分析法

三、測試結(jié)果與分析

(一)一發(fā)和二發(fā)肩、肘、腕、拍頭速度的縱向和橫向比較

桑普拉斯的一發(fā)平均離手高度(即球離手時刻球離地面的高度)為1.79m,而二發(fā)平均離手高度1.70m。一發(fā)發(fā)球的球離手高度高于二發(fā)球的高度。分析認為相對較高的拋球離手高度使手對球的控制距離加長,可以加強手對球的控制,使拋出的球路線相對比較穩(wěn)定。球離手高度過低,一方面不利于對球的加速,同時運動員對球的本體感覺時間短,不利于控制球出手后的運動方向。運動員將球略向前上方拋出,將有利于增大揮拍距離和擊球力量,并有利于發(fā)球后快速上網(wǎng)。

從一發(fā)和二發(fā)發(fā)球速度的縱向比較來看,桑普拉斯一發(fā)、二發(fā)發(fā)球過程中,肩、肘、腕、拍頭速度逐漸增大,拍頭達到了最大,分別是30.12和24.04。而出現(xiàn)的時間相對于肩、肘、腕也是最晚的。但是在桑普拉斯的發(fā)球過程中,肘的速度出現(xiàn)的時間較前,先于肩出現(xiàn),但是總體上來說,桑普拉斯的發(fā)球技術(shù)基本符合鞭打技術(shù)原理;而從橫向比較的數(shù)據(jù)來看,桑普拉斯一發(fā)發(fā)球中肩、肘、腕、拍頭速度均大于二發(fā)發(fā)球中肩、肘、腕、拍頭的速度,結(jié)合現(xiàn)場錄像資源充分說明了在比賽當中一發(fā)發(fā)球追求刁、鉆、狠,但是容易失誤;而二發(fā)則追求穩(wěn)、平、準,降低失誤率。

(二)準備時刻一發(fā)和二發(fā)膝關(guān)節(jié)角度以及角速度變化的比較

表3為準備時刻桑普拉斯一發(fā)和二發(fā)膝關(guān)節(jié)角度以及角速度變化數(shù)據(jù)。從平均水平上看,一發(fā)左右膝關(guān)節(jié)最小角度分別為80.27°、89.06°,二發(fā)左膝關(guān)節(jié)最小角度為94.89°、97.11°,從橫向比較來看,準備時刻左右膝關(guān)節(jié)一發(fā)最小角度均小于二發(fā);而從縱向比較

來看,一發(fā)和二發(fā)左膝關(guān)節(jié)最小角度均小于二發(fā),這也說明了在網(wǎng)球發(fā)球過程中,左腿是主要支撐腿;而一發(fā)左、右膝關(guān)節(jié)角速度最大值分別470.71、398.12,而二發(fā)左、右膝關(guān)節(jié)角速度最大值分別為394.64、368.52。上述數(shù)據(jù)說明一發(fā)膝關(guān)節(jié)運動幅度大,運動速度快,為后繼動作創(chuàng)造了有利條件。

(三)桑普拉斯一發(fā)和二發(fā)發(fā)球時拋球的技術(shù)特征

認為相對較高的拋球離手高度使手對球的控制距離加長,可以加強手對球的控制,使拋出的球路線相對比較穩(wěn)定。球離手高度過低,一方面不利于對球的加速,同時運動員對球的本體感覺時間短,不利于控制球出手后的運動方向。合理的拋球技術(shù)不僅應(yīng)保證球被平穩(wěn)的拋出,而且還要求肘關(guān)節(jié)在拋球過程中盡量的伸直。由表4可知,在整個拋球過程中,格雷格桑普拉斯的發(fā)球從拋球的最低點到球離手這一階段中,其拋球臂肘關(guān)節(jié)均伸得比較直,桑普拉斯在離手時刻持球臂的肘關(guān)節(jié)角度平均達到了165.70以上°,這就有利于桑普拉斯在比賽中就更多地發(fā)出了高質(zhì)量的發(fā)球。

由于髖、肩的反向扭轉(zhuǎn)造成軀干像彈簧一樣被扭緊。扭轉(zhuǎn)幅度越大,對同側(cè)的腹內(nèi)斜肌和對側(cè)的腹外斜肌等轉(zhuǎn)體肌群的拉伸幅度越大,引起牽張反射并儲存彈性勢能,從而增加軀干向擊球方向扭轉(zhuǎn)時的速度。表4中顯示桑普拉斯的軀干扭轉(zhuǎn)幅度。在此動作階段中,桑普拉斯不同發(fā)球軀干扭轉(zhuǎn)角度分別為:一發(fā)是37.94°、二發(fā)是37.09°,這就能夠為后續(xù)動作增大揮拍動作的距離與幅度創(chuàng)造十分有利的條件。

四、研究結(jié)論

(一)從一發(fā)和二發(fā)肩、肘、腕、拍頭速度的縱向數(shù)據(jù)比較得出:速度是由肩、肘、腕、拍頭逐漸遞增的,而拍頭達到了最大速度,這說明桑普拉斯的發(fā)球技術(shù)符合鞭打動作的技術(shù)原理。

(二)從橫向的數(shù)據(jù)比較得出:一發(fā)中肩、肘、腕、拍頭速度均大于二發(fā),這也充分說明在比賽當中一發(fā)發(fā)球追求刁、專、狠,但是很容易發(fā)球失誤;而二發(fā)則追求穩(wěn)、平、準,降低失誤率。

(三)從一發(fā)和二發(fā)之間膝關(guān)節(jié)角速度的結(jié)果來看,一發(fā)的角速度均值均大于二發(fā),這也說明了在比賽當中一發(fā)更好的利用了下肢膝關(guān)節(jié)的爆發(fā)力。

(四)在整個拋球過程當中桑普拉斯的在從拋球的最低點到球離手這一階段中,其拋球臂肘關(guān)節(jié)均伸得比較直,球離手時刻持球臂的肘關(guān)節(jié)角度平均為165.70°以上,球上升的最大高度一發(fā)達到了3.51、二發(fā)達到了3.47m,而且二次不同發(fā)球時球離手的速度都達到了5.20m/s以上;軀干扭轉(zhuǎn)角度為一發(fā)是37.94°、二發(fā)是37.09°。

參考文獻:

[1] 唐小林.我國網(wǎng)球男子運動員發(fā)球技術(shù)運用能力現(xiàn)狀分析及對策研究[J].成都體育學院學報.2006.32(1):74-77.