運動生物力學特征范文
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篇1
關鍵詞:跳高;髖關節;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,根據不同專項的不同需要,各影響因素所占的權重也 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重從大到小的排列順序為 [1,2]:身 高、爆發力、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節肌群肌力的特 征為指標,通過等速測力系統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,對于指導科學訓練是有益的。
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 實驗設備 所用設備為德國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 實驗內容髖關節肌群在等速向心收縮(克制工作)時的生物力學特征,左擺動腿關節60°/s的向心收 縮。
髖關節肌群等速測試實驗參數見表2。
表2 等速測試實驗參數
伸/(°)•s -1 屈/(°)•s-1關節起始角度/(°)重復次數/次間歇時間/ s606010～906120 1.2.4 數理統計法對所測數據用SPSS11.5進行統計處理并加以分析,包括平均數、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練學。 相關分析、逐步回歸分析的計算。
2 結果與分析
2.1 一、二級運動員髖關節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 過等速測力系統對跳高運動員髖關節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、二級運動員髖關節屈、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。
從測試的結果看,跳高運動員髖關節峰力矩,左右側髖關節伸肌均大于屈肌,與伸肌較 屈肌發達一致。在60°/ s的速度下,一級運動員擺動腿髖關節屈肌峰力矩比二級運動員擺 動腿髖關節屈肌峰力矩大,兩者具有非常顯著性差異(P
從技術上分析,跳高起跳過程中擺動腿的屈膝上擺,是跳高起跳技術的重要環節之一。 擺動腿屈髖肌群快速的向心收縮產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是相聯系的;第二是為人體在起 跳時由內傾轉為豎直提供了動力源;第三是為人體起跳時繞縱軸旋轉提供了動力源,擺動腿 的加速上擺,帶動人體產生了繞縱軸的旋轉,旋轉的結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提供動力源[6-8]。
在60°/ s的速度下,一級運動員起跳腿髖關節伸肌峰力矩比二級運動員起跳腿髖關節 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 腿支撐技術的好壞直接影響助跑速度的保持和發揮,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,推動起跳腿一側髖部超越擺動腿一側髖部,擺 動腿髖關節伸肌在屈位完成了離心收縮向向心收縮的轉化,其作用有兩方面:其一,擺動腿 髖關節伸肌離心收縮的能力是保持重心高度的重要環節,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,擺動腿髖關節伸肌向心收縮能力是保持助跑速度的重要環節,其 快速的蹬伸能有效防止擺動腿支撐無力的現象。
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,它表現在髖、膝、踝關節的彎屈,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、踝關節的彎屈使 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的情況下,當人體轉動到背對橫桿的時候,偏心推 力產生了使人體繞額狀軸的旋轉,這兩個力對背越試跳高的騰空技術具有重要意義。
2.2 一、二級運動員髖關節肌群向心收縮相對峰力矩對比分析從表4的測試結果看,髖關節伸肌相對峰力矩大于屈肌相對峰力矩,與峰力矩測試結果相同 ;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、二級運動員髖關節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、二級運動員髖關節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、神經刺激等決定, 而肌肉的初始長度隨關節角的改變而改變,力臂也隨關節角不同而不同[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,隨著關節角度的改變,肌肉 收縮力和力臂的乘積在某一特定位置達到最大值,表現為峰值力矩。通過測試發現,髖關節 肌群峰值力矩角度在84.25±1.91到85.75±0.46的范圍內,而且屈、伸肌群最大峰力矩 產生的角度沒有差異。
表5 一、二級運動員髖關節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,人體髖關節在85°左右時 ,表現為最大的峰值力矩。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各 沖量元的定積分:∫tt0Fdt。也就是說髖關節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鍵因素之一。因此注重髖關節在85°左右時 的力量訓練對于提高跳高成績是有益的。
2.4 測試結果與運動成績的相關分析與逐步回歸分析從測試數據看擺動腿屈肌峰力矩與成績的相關度最高,四者的相關度依次為: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度較低,原因需進一步 研究。
表6 一、二級運動員髖關節肌群向心收縮峰力矩與
成績的相關計算 結果
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 起跳腿髖關節伸肌峰力矩對成績的相關性最大,分析認為有如下原因:一是起跳腿作為 跳高技術動作的主要承受者,對起跳效果具有決定性的作用,而且在下肢環節中,髖關節肌 群的力量要大于膝、踝關節肌群,因此表現為峰力矩的相對最大值;二是牽張反射,起跳腿 髖關節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 生興奮發放沖動,募集最可能多的運動單位參與收縮過程,從而表現出強大的收縮力;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,對成績與髖關節肌群峰力矩測試數據進行回歸分析,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*起跳腿髖關節伸肌峰力矩值
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節伸肌峰力矩就可以預測跳高成績,同樣我們在測定跳 高成績后,也可大體估算起跳腿髖關節伸肌峰力矩值。這在實踐中對跳高訓練的效果評價具 有一定意義。
相關分析與逐步回歸分析中沒有將一、二級運動員髖關節肌群峰力矩數據分開處理,而是將 所有測試數據進行了整和分析[14-17]。原因是研究的樣本含量較少,數據的偶然 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 論
跳高運動技術是創造優異成績的重要環節,人體各肌群的力量水平是掌握運動技術的基 礎。通過對研究結果的分析認為:1)跳高運動髖關節肌群的力量水平是造成不同等級運動 員技術差異、成績差異的原因之一;2)力量因素是掌握優秀技術的基礎,在實際運動過程 中力量因素與技術因素共同存在,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)髖關節屈、伸肌群最大峰力矩產生的角度在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,起跳腿髖關節伸肌與成績具有最大相關性;5)在研究不同等級 運動員髖關節肌群峰力矩存在差異的同時,分析力量因素導致的運動技術差異,使兩者相互 結合,對提高運動成績具有現實意義。
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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律及其應用的科學。文章通過對運動生物力學在體育教學中的運用分析，尤其是在技術教學中運用的闡述，證明了運動生物力學在技術教學中的重要性，對提高學生掌握運動技術動作和教學效果有著積極的意義。
關鍵詞 運動生物力學 體育教學 技術教學
運動生物力學是一門理論與實踐密切結合的應用科學，研究人體運動時的力學規律以及運動狀態改變的原因，它直接為提高運動員運動技術水平和增強人類的體質服務。作為一門實踐性極強的應用學科，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動作進行正確評價和傳授，便可以使學生的技術動作更合理、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。合理的運動技術以運動生物力學理論為依據，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、結構合理性為體育技術教學提供理論和方法上的指導，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動作。
要想使學生迅速并正確的掌握技術動作，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。技術教學中由于學生個體身體素質和能力的差異，表現在完成技術動作時或多或少地在各個環節上存在這樣或那樣的技術問題，教師如能及時向學生傳授有關生物力學原理，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的大學生尤為顯著。
二、運動生物力學與技術動作的關系
運動生物力學是研究體育運動中人體及器械運動規律及與其他運動形式相互轉化規律的一門科學，它以經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象。
人體在從事體育運動時，技術動作是千變萬化的，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。空間特征表明運動發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是比較重要的，特別是技術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。運動員完成技術動作是否合理、是否規范、是否發揮其特點，也就是在運動中發揮人體最有效、最經濟所作的功，都是運動生物力學的一種表現。所以訓練時，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動作，就會少走彎路，縮短技術動作定型的時間，并找到評價運動員技術優劣的標準，從而更快的提高運動員技術水平和專項運動成績。
三、運動生物力學對體育技術教學的影響
在技術教學中，及時而有針對性地向學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的興趣，并使復雜的技術問題簡單化，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的興趣
新的運動技術取代舊的運動技術或高級運動技術取代低級運動技術，緣于新技術、高技術比舊技術更科學、更合理，并且更符合人體運動特點。因此，新技術總能吸引更多的人去研究和學習。在體育技術教學中，如何引起學生對新技術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產生濃厚的興趣，提高勇于實踐的欲望，從而在技術教學上就會主動、積極地參與并思考、體會技術細節，進而縮短掌握技術動作地時數，有利于提高技術教學效果。
（二）使復雜的動作技術簡單化
在我們以往的教學中，當教師對某一項較為復雜的技術過程講解時，學生常會因為技術太復雜而影響學習，但如果教師能用適當的力學知識加以分析，往往能使學生“頓悟”，從而激發學生的學習積極性。如：排球飄球是一項較復雜的技術動作，且飄球形成的力學原因也極為復雜，但根據“飄球不轉”、“轉球不飄”的力學現象，我們只要在擊球過程中，保證打擊力通過球心，即沒有形成使球轉動的打擊力矩，便為飄球的產生創造了條件。如此講授，復雜的技術問題簡單化了，學生學習發飄球也會格外認真，能極快又好地掌握飄球技術動作，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動，從而使球體相對應的兩側形成壓強差，進而使足球劃出香蕉狀的弧線軌跡。因此，對復雜的技術動作稍加力學分析，便可使復雜問題簡單化，便于學生理解并提高教學效果。
（三）診斷并改進動作技術問題
技術診斷工作在國際上非常普及，許多體育強國都在他們的訓練基地裝備了生物力學測試儀器，經常性進行技術改進工作并取得了顯著的成績。在我國這一工作正在開展，生物力學技術診斷逐漸成為教練員和運動員科學訓練的得力工具，也為體育教師對學生進行動作技術教學提供了科學依據。
運用運動力學的基本原理對技術動作的簡單力學分析，可以診斷技術上存在的力學問題，從而對癥下藥，改進技術，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，用適當的運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，從而指導教學、訓練乃至比賽，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指導的過程中，體育教師應重視學生的個體特點。運動技術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帶有共性的普遍規律，而每個學生的身體形態和身體素質不同，因此在動作技術教學過程中，體育教師應經過實踐逐步了解每個學生個人身體、素質及心理特點，實施有針對性的教學，這是運用運動生物力學動作技術原理指導體育技術教學的生命力所在。
（四）建立動作技術模式，提高教學效果
結合體育技術教學的需要，將學生按不同水平、不同技術特點分組，選擇若干要素，運用生物力學測試方法，獲取動作技術數據，經統計學處理，再運用運動生物力學原理分析，找出動作技術的一般規律和完成某個動作技術的合理方法，建立起正確的動作技術模式，并將其運用于一般專項運動訓練和體育教學，這將會有利于專項技術和教學水平的提高。
（五）減少運動損傷的概率
合理的運動技術首先應符合人體解剖的結構特征，其次應符合力學原理。由于學生在學習運動技術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，從而可能導致運動損傷的出現。如：在擲標槍時，有的學生會出現屈肘或肘低于肩的錯誤動作，從而給肘關節造成扭轉負荷，超出關節周圍肌肉群的承受閾，進而使肘關節內側肌肉等軟組織損傷。因此，教學前，教師應對肘關節的結構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的基本要素，從而避免或減少運動損傷。
四、小結
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練和教學工作中更是起著重要的作用，它在體育技術教學中的獨特地位，是什么都無法代替的。因為我們參與的每一個技術動作無不可以從力學的角度去分析研究，所以在體育技術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，提高教學質量，讓學生受益，讓體育老師教學相長，提高自我、完善自我。
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篇3
關鍵詞：排球扣球技術；運動生物力學
1.上步扣球起跳技術的生物力學分析
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進行生物力學分析。結果表明：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；在蹬伸時表現出以大關節帶動小關節，髖、膝、踝三關節依次加速蹬伸的特點。通過對得出的生物力學參數可以得出以下結論：（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，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節在緩沖階段，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，在蹬伸時表現出以大關節帶動小關節，髖、膝、踝三關節依次加速蹬伸的特點。
2.排球扣球技術中滯空動作的運動生物力學分析
經過大量的研究證明，在排球扣球起跳中，優秀的排球運動員都會有滯空的現象。王斌，何智美對排球運動中滯空技術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，預先讓受試隊員學習掌握三個技術動作，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，可以發現，只有第一個動作才能產生滯空現象，說明產生滯空的原因與起跳后的姿勢有關。通過進一步對數據分析還可以得出，并非跳得越高，就越容易產生滯空，關鍵是跳在空中，要配合手臂、膝關節的收展，才具備了產生滯空的條件。滯空現象的出現，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，但空中動作不協調，滯空技術欠佳，仍無滯空表現。彈跳高，騰空時間長只是創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。
3.排球扣球技術中起跳后空中姿態的生物力學研究
運用生物力學的方法對排球4號位強攻扣球技術的研究中發現，空中擊球的身體姿態存在兩種不同類型，根據其空中背弓與向前折體揮臂擊球的姿態，將其分別稱為尖括號“
4.排球扣球技術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/拮抗肌表現為較好的協調性；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系數r分別為-0512（p
5.結論與建議
5.1結論
5.1.1排球扣球技術的起跳技術在整個扣球技術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。
5.1.3合理的空中姿態的形成與好的助跑與起跳技術密切相關，可以影響加速和攻球威力。
5.1.4排球扣球技術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，大關節帶動小關節，髖、膝、踝三關節依次加速蹬伸，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
5.2.3提高強攻威力應加強妓的柔韌性與背伸肌、腰腹肌及伸展魏關節肌群力量的訓練，同時，在技術訓練中.應從助跑、蹬地、起跳形成初始負艦角抓起，強調蹬地時依次充分伸展髓、膝、躁三大關節，空中背弓與收腹動作要依靠大肌群連貫、協調用力，改變“[”型空中姿態，以產生“
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篇4
摘 要：以運動和力學的緊密關系為依據，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，實戰中步法的靈活運用對保證充發揮腿的威力，取得實戰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構的解剖與生理特點，導致教學效果不明顯，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推陳出新。在跆拳教學中，如何運用運動生物力學知識指導教學，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
體育教學在向學生傳授運動技術的同時，必須首先講解運動技術的物力學特性，教會學生掌握合乎力學原理的技術動作，在掌握合理技術基礎上，盡量使每個學生按照其自身特點去改進技術動作。在力的作用，人體和由人所帶動的運動器械的運動狀態要發生數值和方向上變化，要揭示運動發生的原因和變化的情況，就必須研究運動的動力學特征。力學的基本任務是研究物體的運動和物體受力的關系。散打教學中，任何技術動作都是在人體自身的外力與內力的整體作用下完成的，運動物力學是體育教學存在和發展的最重要的理論依據之一，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、生物力學等基礎知識都有所了解。而在這些基礎性學科中，生物力學將使體育教師對人體運動的原理、影響人體運動的內力外力作用，以及使物體產生運動的原因等有更好的理解，可幫助體育教識別技術。更為重要的是體育教師在教學中結合運動技術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運動外的描述，能夠有效分析技術動作的優劣。
二、運動生物力學知識在散打教學中的應用
（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度保持平衡狀態，有時反而需要快速破壞自身或對方身體的平衡。
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體現一個“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度，以快速破壞平衡而提高啟動速度。例如，某運動員在連續進攻中，前一進攻動作完成后如何為后一進攻動作奠定基礎，使之便于身體動作加速，為肌肉正常工作創造條件就顯得十分重要。防守中也是如此，既要考慮自身的穩度，又要注意為反擊創造條件。如果防守時過分增大穩度是不利反擊的。一般情況下主動降低自身的穩度，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定度的目的。
2.破壞對方的平衡。從力學角度看，雙方在技術上的對抗實際上是雙方在某一方向的穩定程度對抗。只要一方在某一方向的穩度明顯大于對方的穩度，在一定的力矩作用下就能首先使對方失去平衡。根據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，進攻還必須注意調節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
當運動員身體的平衡受到破壞又不能借穩定力矩恢復初始平衡時，人體還能采用一些措施主動地恢復平衡。
1.補償運動。當運動員身體開始失去平衡而傾斜時，人體的相應環節發生位置的改變，以調整人體姿勢，使身體重心的投影點重新回到支撐內，恢復初始平衡。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初始平衡狀態。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。
（三）重心位置偏前或偏后的實戰姿勢
1.重心位置偏前的實戰姿勢特點。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，前腿各環節受力大于后腿。這種實戰姿勢是不利于進攻的。因為進攻就要體現一定的效果（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。此時后支撐腿各環節的受力大于前腿。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。在此狀態下，對前腿的反應速度要求較高，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，下肢各關節彎曲度大，都會使身體重心自然降低，因而增大了支撐面，身體的穩定性較好。但此狀態下下肢各關節伸肌的負擔較重，不利于快速啟動和步伐的調整。此外還會造成下肢肌肉的疲勞。因此在實戰中不宜長時間的保持這種姿勢。
4.重心位置偏高的實戰姿勢。身體自然放松，兩腳間距小，兩膝彎曲不大，身體重心則偏高。此時下肢各關節肌肉的負荷較小，肌肉不宜疲勞，有利于進攻與防守。但不利之處在于動作預兆較大，容易暴露戰術意圖，且支撐面較小，身體的穩定性較差。
三、結 論
經過幾年的訓練和教學工作。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生物力學知識，比單純講技術效果要好，它不但可以使學生了解技術動作的本質、掌握合理技術、識別技術動作的優劣，而且可以幫助學生正確學習技術和新項目，學會自我保護方法，防止傷害事故的發生。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動作的關鍵，又使所學的知識有機地結合起來，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。
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【摘要】 目的 探討腰椎人工髓核植入對鄰近節段腰椎穩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段的應變及應力改變，以此評估其對腰椎生物力學穩定性的影響。 結果 單純髓核摘除術后病變節段上方相鄰節段椎體的應變明顯下降（P＜0.05）；人工髓核植入后其相應部位的應變與正常相比僅有數值上的增加，無統計學意義（P＞0.05）；髓核摘除后上位節段鄰椎的椎體、椎間盤的應力均有增加，髓核植入后其應力基本恢復正常?！〗Y論 人工髓核植入能有效維持上位相鄰腰椎椎間盤、椎體的正常應力以及應變水平，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，腰椎椎間盤向后突出引起坐骨神經痛。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，對人工髓核置換術的研究不斷深入并逐漸應用于臨床，可是對于人工髓核在生物力學方面對脊柱穩定性影響的基礎研究甚少，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段脊柱穩定性的影響，為臨床開展此類手術提供基礎理論依據。
1 材料和方法
1.1 標本來源與制作
本實驗應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、小關節等結構完整，于自然位用雙層塑料袋密封放置于-40°冰柜內保存，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 腰椎生物力學實驗模型建立與實施［2］
所有腰椎標本在標本制作、模擬、材料力學性質、幾何尺寸、手術制作、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預先進行測量，其結果繪制成表。腰椎載荷以分級載荷加載0.100～500N，加載速率1.40mm/min，在準靜態下平穩加載，加載方式為軸向壓、前屈、后伸、側屈4種方式，最后進行扭轉試驗。
腰椎的應變測量以應變式傳感器測量，應變范圍2500με±2%，靈敏度＜2με，位移測量采用（KG-101型）高精度數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數字應變儀上，上端使用加載盤與滾珠對準中心加載，每項試驗應予加載，去除脊柱的蠕變、松弛等時間效應影響，然后按4種腰椎生理運動方式等級加載，每次實驗30s內采集1次數據，重復加載測量，直至結束。
1.3 統計學處理
腰椎生物力學試驗數據先進行誤差分析，從而得到一個滿意的估值和置位區間，然后以線性回歸、方差分析，經最小二乘法處理；使用軟件SPSS.10.0按數理統計加以檢驗，計算相關參數，T檢驗和精度分析，設置顯著性水平P＜0.05。
2 結果
2.1 腰椎人工髓核植入對鄰近節段椎體應變的影響
根據所有標本的應變測量，A組、B組、C組對上位腰椎椎體的應變結果，見表1所示。 表1 三組在各種狀態下上位腰椎椎間盤和椎體的應變變化情況
結果表明：
腰椎間盤髓核摘除后，對腰椎鄰近椎體的活動應變有很大影響，使椎體的應變活動能力下降，支承緩沖能力變差。正常時椎體的平均應變能力為482με，髓核摘除后，椎體下塌僅支撐在椎間盤外層纖維環上，應變能力為153με，下降了68%，統計學顯示具有顯著性差異（P＜0.05）。此時的支撐，大部分依靠下部結構。
當人工髓核植入后，腰椎椎體才完全恢復原來的支撐功能，此時它的應變為519με，與正常腰椎相比僅相差7%（P＞0.05）。說明它已經恢復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構。
2.2 腰椎人工髓核植入對鄰近節段椎體應力的影響
人工髓核植入鄰近節段是指鄰近的椎體以及椎間盤，對椎體本身的應力比椎間盤的應力為大，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，腰椎椎體的平均應力強度是3.98MPa，如果將髓核摘除后，則它的承載能力轉移到椎體后部結構上。纖維環只能承受很小的應力與椎體相平衡，故鄰近節段椎體的應力僅為1.26MPa，與正常相比相差達68%，有顯著性差異，長期會引起應力集中并加速椎體過度受力而導致退變。
在髓核摘除后植入人工髓核，對鄰近節段椎體的縱向應力會恢復到接近正常水平，平均應力為4.09MPa，同正常相比僅有3%的差異（P＞0.05），達到原來的應力水平，說明髓核植入能對鄰近節段起到應力補償作用，是有效的方法。
2.3 腰椎人工髓核植入對鄰近節段椎間盤應變的影響
人工髓核植入對鄰近上節段椎間盤應變的影響結果見表1，從圖表中說明：當正常生理載荷500N作用下，鄰近節段的椎間盤的應變為943με，與原來節段的椎間盤的應變991με相比，略為有所下降約5%（P＞0.05）左右，這是正常人椎體，椎間盤越向下節段應變不斷減少的規律相一致，說明測試結果符合人體椎骨解剖結構的力學規律性。當椎間盤中髓核摘除后，可看到鄰近椎間盤的應變增加，鄰近節段椎間盤代償作用明顯，從原943με變為1962με，增加52%，有顯著性差異(P＜0.05），應變的增加長期會引起鄰近節段椎間盤的退變。當人工髓核植入之后，鄰近節段椎間盤的應變會從摘除髓核后得到恢復，達到1014με［（比原來應變下降48%（P＜0.05）］，開始趨向并接近于正常椎間盤的應變943με(P＞0.05），可以說基本上達到了正常椎間盤的應變要求，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段椎間盤應力的影響
正常的標本椎間盤的應力平均為1.42MPa，而本身椎間盤的應力1.49MPa，兩者基本一致，僅相差5%左右，這是因為隨著節段的下移椎間盤的應力不斷變化的結果。椎間盤摘除后，對鄰近節段椎間盤的應力同樣會引起應力集中，平均為2.26MPa，比正常椎間盤的應力增加了37%，有顯著性差異（P＜0.05），如果長此以往，長期的應力集中必然會引起鄰近節段椎間盤的退變加劇。而在人工髓核植入后，其椎間盤的應力為1.52MPa，與正常相比僅差7%，無顯著性差異。
轉貼于 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今被采用的手術治療方法。然而，近來研究表明大約＞50%患者最終將罹患上、下腰椎的諸多并發癥。另外，脊柱融合能夠有效地治療椎間盤源性疼痛，但會導致相鄰或遠處節段生物力學改變，進一步造成腰椎結構改變導致的疼痛。因此根據各種生物力學研究分析，假設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癥。分析以上結果，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段的生物力學負荷，可望替代脊柱融合術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構具備足夠的穩定性，特別是胸腰段在脊柱中擔負著承上啟下應力集中的作用。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固定術后，下腰痛和脊柱活動范圍減小等并發癥的報道很多。自1988 年Lee［5］首先報道了一組腰椎融合術的患者，出現了鄰近節段的退變癥狀，其后，陸續有國內外學者報道脊柱融合術可造成鄰近節段的退行性變。Kumanlor等［6］也報道:可能因為鄰近節段的退變，出現相鄰節段的病理變化或不發生椎管狹窄和小關節肥大，甚至椎間盤嚴重退變導致繼發性滑移，而上方鄰近節段常比下方更易出現病變，加速退變現象更為嚴重。由此鄰近椎體病變這個概念逐步進入國內專家學者的思考范疇，也越來越被臨床骨科醫生所關注。
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，逐漸根據不同的病情形成了腰椎內固定融合等一系列手術方法。但髓核單純摘除后脊柱生物力學穩定性的改變導致鄰近椎體椎間盤退變的加速以及腰椎內固定融合后發生的腰部疼痛和由此引發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］。而經過大量文獻調查，國內關于這方面的臨床隨訪報道較少。為此，有關脊柱內固定對鄰近節段的影響、生物力學性質改變以及單純髓核摘除術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，常規僅摘除退變髓核，髓核摘除后，纖維環的完整性被破壞，椎間盤內壓驟減，導致纖維環張力降低而變得松弛，改變了腰椎節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，致使關節突承受非正常的壓力，也易導致小關節退變。同時，由于病變椎間盤的摘除，上位相鄰椎體、椎間盤的應變與應力也相應發生了改變，最終結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思和新技術，相關實驗證實其優點在于保留了椎間盤的功能，恢復了椎間高度，承擔椎間負荷，維持椎間盤穩定，同時很好的維持了病變節段脊柱的生物力學穩定性。既往眾多生物力學方面的研究也僅體現了脊柱的穩定性等少數幾方面［9］，尚未見關于人工髓核植入對上位相鄰椎體及椎間盤應變改變方面的研究，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評價髓核摘除、椎間融合及人工髓核手術對上位相鄰椎體、椎間盤的影響，但未考慮神經肌肉等結構對腰椎穩定的作用，雖然在相等條件下的自體對照從統計學上可忽略這一點。而且，體外模型實驗只能評價術后的早期狀況，難以評價其長遠效果，相對而言，仍存在較大的局限性，需在今后的基礎實驗與臨床隨訪中不斷驗證與完善。
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關鍵詞：網球運動 正手擊球 技術動作 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 正手技術的特點
正手技術是運用最多的一種擊球技術，是比賽中進攻得分的主要方式，是網球技術的基礎。根據網球的正手技術動作的結構，可分為準備姿勢，引拍，向前揮拍，觸球、隨揮五部分。正手技術動作要根據人體動作的基本運動特征和規律，需要各肌群合理的協調運用，充分利用好人體的協調鏈。即身體的協調配合，嚴格按照肌肉的發力順序來完成正手技術動作，利用好人體協調鏈的體節轉換，踝、膝、髖、軀干、肩、肘、腕等關節的發力順序來完成正手技術動作。正手威脅巨大，適用于各種戰術，可以打出強烈的上旋球和快速的平擊球。戰術執行也更多的借助正手來穩定的完成。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，側身正拍的經常使用就能說明正拍技術是首選。正拍擊球直接反映出你的技術水平的高低，對比賽的結果產生深遠的影響，因此，要更好的運用正手技術來掌握主動權。
2 正手技術動作的肌肉工作原理
網球正手技術動作是協調連貫的全身性的運動。任何一個動作都是許多肌肉在神經系統的支配下共同參與、相互協作完成的。肌肉的收縮會產生能量，工作原理是大關節帶動小關節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。正手擊球的動作結構涉及到人體上肢、軀干和下肢等關節的運動及肌肉的工作。擊球過程中，大肌肉群的發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產生的力量，全身的協調用力以獲得最大的爆發力，進而擊出理想的球。其力量來源是下肢的蹬伸，軀干的轉動，上肢的鞭打傳導到拍頭而產生力量。擊球時，動作要符合大肌肉群優先的原則，各相關肌肉在拉長的條件下，首先是下肢、軀干等大肌肉的用力，然后才是各關節的小肌肉群加速用力，其順序是下肢蹬伸―軀干側轉―伸肩―伸肘―前臂內旋―上臂轉動―手腕屈。
3 正手技術動作的力學原理
3.1 正手技術動作的運動學原理
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，將決定著擊球質量的好壞。所以擊球時要從時間節奏、空間位移和軌跡、時空上的快慢來調整動作。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、時空來調整動作。
3.2 正手技術動作的動力學原理
力是物體間的相互作用，人體動作的實現是內外力共同作用的結果，內力主要是肌肉力，外力表現在外部介質的作用。人體運動只有受到外力的作用下才會改變運動狀態，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量的物體在一定狀態下運動量的物理量。相同質量的物體，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。其力學機制是：一方面使原動肌充分拉長和旋外，以提高肌肉的爆發式收縮力和旋內的向心力，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不變的性質。物體質量越大，慣性越大。轉動慣量是度量轉動物體慣性的物理量，轉動慣量的大小與物體質點系到轉軸距離的平方成正比。轉動慣量與轉動速度是相互變化的，增大轉動慣量就會減小轉動速度，增大轉動速度就會減小轉動慣量。如正手擊球時，以肩為軸，直臂擊球時的轉動慣量大，但轉動速度??；屈臂擊球時轉動速度快，但轉動慣量小，所以正手技術動作要保持一定的夾角，既要利用轉動慣量也要利用轉動速度。
綜上，增加沖量可以增加擊球的速度，增加轉動慣量和轉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化，加大內外力，加大作用距離，加大沖量，加大轉動慣量同時也要加大轉動速度來增加正手擊球的動力速度。
3.3 正手技術動作的運動生物力學原理
網球技術動作的生物力學原理主要包括平衡、慣性、反作用力、動量、彈性能和協調鏈這幾方面。動量就是人體產生的力量（質量乘速度）。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，則產生于髖部和上體的轉動。人體協調鏈是指“體節的作用就像由一個環或身體的一部分產生的力量轉換成一環套一環的鏈條系統”（格羅佩爾，1984）。這些體節的最佳協調（時機）將允許從一個體節移至另一體節，有效地轉換為全身的加速度，先前的人體部分的速度補充至下一體節，該體節將自身的速度補充至累積的總速度，如此連續進行直至體節順序的最后部分，此時，球拍用全部積累的速度對著來球最大限度地加速[1]。要遵循大關節帶小關節的順序性原理，才能產生良好的用力環節，產生最后的速度力量。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節按照踝、膝、髖、軀干、肩、肘、腕的順序進行活動。
4 正手技術動作分析
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動，肩部的轉動帶動手臂引拍。低重心可以獲得啟動的更大慣性，蹬地產生反作用力，重力線落在支撐面中心身體最穩定。若是快速移動，則重力線應落在最可能發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。開放式站位可以產生更快的轉動動量和更快的回擊球。
軀干和上體的向后轉動，可以提前牽張腹部和胸部的大肌組，以便產生能量。肩部轉動幅度大于髖部，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，產生轉動效應。
上肢肩部的轉動帶動手臂引拍，球拍和手臂離身體越近向后引拍越容易，因為減小了轉動慣量增大了轉動速度。能量儲存在肩關節、肘關節和腕關節。通過動體鏈的這些部分逐漸加大力量。
4.2 向前揮拍
下肢蹬地向前轉髖轉體，軀干和上體向前移動。此過程主要是為線動量轉化為角動量而獲得力量，因為網球的主流擊球方式主要是以身體軸為中心，靠轉軸點來形成角動量。此時身體重心與根基邊緣的距離變寬更穩定，蹬地伸膝就產生線動量， 當雙腿和雙腳停止向前移動，用力蹬地促使上體轉動，線動量就轉換為角動量，從而增加了角動量產生擊球的力量。根據協調鏈，髖部把下肢的力量傳導至上肢到拍頭，起著中樞軸的作用，所以蹬地后要轉髖，產生力量的傳導。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，產生爆發式收縮力增加擊球沖量，屈臂增大轉動的速度，提高線動量轉化為角動量。體重越大越平穩，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，軀干的轉動，上肢的鞭打，利用好人體協調鏈的體節轉換，踝、膝、髖、軀干、肩、肘、腕等關節的發力順序，按照下肢蹬伸―軀干側轉―伸肩―伸肘―前臂內旋―上臂轉動―手腕屈的發力順序來完成正手技術動作。
身體軸穩定，適度的屈膝、屈臂屈肘產生的沖量和轉動速度，促使更大角動量的形成，蹬地動作產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，利用身體的協調鏈，拍頭產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轉動。
4.4 隨揮
下肢蹬轉，軀干轉動，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，摩擦力從線動量轉移至角動量。正確的利用協調鏈可加快拍頭速度，產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 結語
網球正手技術是網球運動基礎，要想打出有效果的正手，需要對正手技術動作力學原理有一個完整的認識。動作各環節都處于一個協調鏈中，要按照協調鏈的順序來完成擊球動作；肌肉的牽張收縮和旋內的向心運動產生力量；增加擊球沖量、增加轉動慣量、增加轉動速度，促使線動量和角動量的轉換形成。全身協調有序地用力，線動量和角動量完美結合，把體節的累積速度和全身的力量連貫地傳導至球拍上，在恰當的擊球點擊出一記好球。
參考文獻
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篇7
關鍵詞：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，以期達到疏通經絡、推行氣血、扶傷止痛、祛邪扶正、調和陰陽的療效。
1 推拿手法的技術要求
1.1中醫推拿手法的評價標準 中醫推拿發展至今，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，并根據治療對象、體質、病證虛實、施治部位和手法性質而變化。"均勻"是指手法動作的節奏、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暴力，要達到"輕而不浮，重而不滯"。"深透"是指每個手法應用完之后，均能使該部位淺層組織和深層組織得到充分放松，即 "滲透"是指手法運用后產生是從淺層組織滲透到深層組織的作用效果，如應使按摩法產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，主要是在施術者操作時，評判人根據自己的主管判斷，按照這四方面進行推拿手法操作評判，缺乏客觀化依據和定量化評判手段，不符合對推拿手法的進行規范性評判的要求，因此，目前有很多科研工作者在積極開展推拿手法參數的量化研究，如秦杰[1]等開展了在體手法測量系統對滾法的生物力學分析，王繼紅[2]等發表開展淺論手法的量化操作，方磊與房敏[3]進行了手法規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之一，目前被廣泛應用于步態分析、平衡分析等運動生物力學領域，糖尿病足、專業運動員定制鞋設計、下肢骨關節疾病等臨床及科研領域。
圖1 FootScan壓力傳感器測力平板系統及采集界面
該系統參數：測力平板面積為40×50cm（每平方厘米有4個傳感器）由USB數據線與計算機的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。
我們通過該系統進行推拿手法參數的測量，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。應用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，測試過程中系統的響應頻率快，同時測試的數據可以圖像化信息顯示，測試過程可以動態實時播放力學參數的變化，這比以往的圖形曲線的顯示更直觀，測得的數據可導出進一步處理等。
3 實驗的主要內容
基于壓力平板系統的推拿手法特征參數的采集實驗設計主要包括施術者的選擇、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者的年齡、性別、體質、工作經驗等因素，因此為了方便我們實驗的開展，我們僅從工作經驗和性別上進行考慮，選擇無臨床操作經驗的針灸推拿專業男性研究生，有2～4年，5～7年，8年以上工作經驗的男性推拿醫師各5名，四類施術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一定時間的測試和熟練后，使得每次操作時的手法參數趨于穩定后進行正式的實驗數據采集，以保證手法的力學參數采集的準確性。
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掌指關節背側吸定于治療部位，用小魚際于手掌背側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次手法記錄進行數據分析。
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、學生則在領會理解的基礎上，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據分析發現，無臨床操作經驗的針灸推拿專業男性研究生（G0組），有2～4年（G1組）、5～7年（G2組）、8年以上工作經驗的男性推拿醫師（G3組）的推拿手法分析發現：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，表現不明顯。從壓力的峰值來看，無明顯統計學差異，但G3同其他組別相比較而言，其手法參數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時間較長，力學參數大小變化較小。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系，幾組操作者中最大作用面積無統計學差異，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，有明顯統計學差異。掌按法操作時這種差異表現不明顯，無統計學差異。
在手法的壓強方面，四組內三種不同手法數據分析，暫無明顯規律，但在作用力在時間上的積累（沖量）方面，G3組明顯優與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積累，即推拿的及時效應。
5 本實驗的意義
通過本實驗的測量與數據分析，對不同的施術者的推拿手法，能客觀的闡釋生物力學參數信息，歸納施術者推拿手法參數特點。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變化圖片，自己在學習過程中進行對比學習，實現與專家手法力學參數的吻合。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，將更全面的實現推拿手法操作要領的闡明。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據庫的建立提供了一條新的思路。
參考文獻：
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篇8
關鍵詞：專項體能 訓練 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，表現為不同運動素質的優先增長方面。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 無維度只根據訓練經驗對專項體能訓練手段進行界定
根據訓練經驗對球類專項體能訓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練經驗及書本知識來分析確定球類專項體能訓練的手段。這類的研究主要出現在20世紀90年代，是提出專項體能訓練的初期。這一時期對專項體能訓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、訓練原理或以往的經驗出發，如陳釗輝、朱性民[1]是通過選用不同訓練方法對實驗組和對照組進行訓練，經過一段時間后在對兩組訓練成績進行測定，得出實驗組成績好于對照組，同時根據自己以往對球類運動訓練的經驗，對專項體能訓練所包括的內容進行了總結，就如何提高球類運動員的專項速度素質，提出了自己的訓練方法。
2 運用單維度指標對專項體能訓練手段進行界定
單維度的對專項體能訓練手段進行界定大部分是從生理學、訓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練手段進行確定有從運動時根據機體能量代謝特征來分析的，如屈建華、黃敬華[2]根據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方式進行專項體能訓練。進行體能訓練手段界定時，能量代謝特征應與專項比賽時能量代謝特征（盡量） 保持一致。有根據比賽過程中乳酸濃度的變化情況為依據的，如任建生等[3]依據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練手段。有依據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]根據羽毛球運動員比賽中心率的曲線圖，以此為依據，選擇與心率變化相符合的訓練方法作為專項體能訓練的手段。
從訓練學角度單維度的對專項體能訓練手段進行確定，有根據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練手段，如孟憲武[5]根據足球比賽過程中運動員跑動的方式及次數來確定；董青等[6]根據運動員一場比賽時快跑距離、跑動的總距離等為依據來確定足球運動的專項體能訓練方法。
從解剖學角度單維度的對專項體能訓練手段進行研究確定，有根據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、下肢主要技術動作涉及的肌肉群，然后選擇有效的訓練手段有目的地對這些肌肉群進行訓練。
從生物力學方面來進行專項體能訓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]對網球發球技術進行了生物力學分析，并針對我國運動員當前技術上存在的問題提出了進行專項體能訓練的注意事項和要求。
3 運用二個維度指標對專項體能訓練手段進行界定
二維度的對專項體能訓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練的手段。用兩種學科來確定專項體能訓練手段主要是從訓練學、生理學兩個學科來分析說明的，如程勇民、林建成等[9]以羽毛球的動作結構和能量代謝特征為參照標準，來確定專項體能訓練手段。還有根據專項比賽時能量供應特征及運動員在場上運動的方式來確定專項體能訓練的手段。
4 運用多維度指標對專項體能訓練手段進行界定
運用多維度的來確定專項體能訓練手段，有根據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，確定專項體能訓練手段的還有一種情況，那就是運用數理統計分析方法與比賽過程中運動員生理的變化情況相結合，如劉夫力、譚華俊[10]以我國優秀隔網對抗球類運動員為研究對象，采用系統論建立系統模型的方法，結合我國優秀女子運動員在場上各種運動的次數和距離的分析來確定運動員的專項速度耐力的訓練手段。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練手段。
從以上敘述中可以看到，確定專項體能訓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，也有從訓練學角度為主來確定。但是對專項體能訓練手段進行界定時，無維度或僅從一個學科單維度進行，還遠遠不夠?，F代生理學、解剖學、生物力學等學科知識與訓練學理論緊密結合，形成多維度的訓練手段，這樣才能對專項體能訓練手段的優選提供科學的依據。
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篇9
[關鍵詞]空心拉力螺釘內固定；克氏針張力帶；髕骨骨折
髕骨骨折屬于關節內骨折，使患者關節面出現不平滑，以及伸膝裝置的連續性中斷等問題，對患者的膝關節近、遠功能造成影響，降低患者的生活質量。有研究表明，近年來隨著人口老齡化的發展和交通的變更，髕骨骨折患者越來越多，且多數是中老年患者，主要由于骨折部位出現骨質疏松。臨床上主要采用保守治療和手術兩種方法，非手術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種手術方法，其各有優缺點。手術的方式與患者后期療效和膝關節功能鍛煉、骨折的強度、愈合的時間有聯系，應選擇正確的手術方法，本研究主要比較空心拉力螺釘內固定與克氏針張力帶在髕骨骨折治療中的生物力學情況?，F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，膝關節屈伸困難；（2）膝關節出現腫脹和淤青；（3）經檢查確診為髕骨骨折；（4）均新鮮骨折患者；排除標準：（1）合并關節炎患者；（2）由疾病引發的骨折；按隨機數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，把關節腔內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針，然后將導針抽出直至導針剛好沒入骨折端，此時將骨折處復位。復位后，將大號布巾鉗固定住，然后將導針打入骨折端，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固定，用鉆頭順著兩枚導針分別鉆孔后，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，然后沖洗關節腔，放入一枚引流管，最后將切口縫合。對照組患者在基礎治療后，用鋼絲繞過兩枚克氏針，在髕骨前以8字形固定?；颊呷?，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受力、愈合情況、并發癥比較。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的張力側，當脛骨端加壓時，膝關節會產生彎曲，以2mm/min的速度加載。記錄位移1.0mm時膝屈曲角度及各參數受力值。
1.4統計學方法
采用SAS11.0統計學軟件對所得數據進行處理，計量資料進行方差分析，兩組間比較用t檢驗，計數資料比較采用x2檢驗，以P
2結果
2.1兩組患者加載位移1.0mm時膝屈曲角度及各參數受力比較
治療后，觀察組膝屈曲角度、髕腱拉力、股四頭肌拉力、髕股關節作用力均優于對照組，兩組比較差異具有統計學意義（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計學意義（P
2.3兩組患者治療后并發癥比較
觀察組總發生率小于對照組，兩組比較差異具有統計學意義（P
3討論
髕骨是人體內最大的杼骨，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節處，人體的所有活動都會對髕骨產生作用，因此，髕骨是人體最重要的關節之一。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），可以采用非手術治療方法。其保守治療方法不需要手術，只需將石膏托固定膝關節，4～6周的伸直位固定后，即可卸下石膏托。但有研究表明，此方法不利于膝關節早期功能鍛煉，并且并發癥較多，不能達到預期的效果。髕骨是膝關節非常重要的組成部分之一，不僅能夠保護人體的膝關節，還能夠避免外力對股骨髁及股骨下端關節面所造成的損傷。有研究表明，髕骨還對股四頭肌的肌力有一定的增加作用。膝關節在半曲位時的穩定性，也是由于髕骨的車鏈作用。髕骨關節之間兩種運動方式，分別是自旋和滑移，這兩種自旋方式能夠增加人體膝關節的旋轉度。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治療方法，其各有優點和缺點?？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，因此會刺激到患者的局部軟組織，使患者產生疼痛性滑囊炎，還會出現固定物送到，退針的情況。在膝關節伸屈活動中，克氏針和鋼絲會有相對的滑動，長期反復的滑動會導致鋼絲的斷裂，導致固定失效，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骨加壓螺絲釘的力學特征，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葆數淖饔茫偌由蠌埩У碾p重作用，能夠使患者的骨折斷端緊密結合在一起。空心拉力螺釘的質地堅硬，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，對于骨質疏松患者，還能夠減少其松弛的并發癥。從生物力學測試能夠看出，空心拉力螺釘固定的治療，能夠有利于術后早期功能鍛煉和骨折愈合?？梢栽诠钦塾现跋麓不顒樱軌蛱岣呋颊叩纳钯|量。
篇10
摘 要 發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，因為每一局發球都可以根據自己想法去實施發球技術，而高速、準確的發球是得分取勝以及在氣勢上壓倒對手的重要技術環節和手段，特別是在第一發球中，運動員往往借助快速有力的發球直接得分，因此，對于發球技術的生物力學研究在理論上及實踐上均有重要意義。
關鍵詞 網球 技術 生物力學
一、研究目的
優秀運動員的技術模式是極具價值的范型，并且可以認為是具有生物力學規律與原理的合理技術。對優秀運動員動作技術結構進行深入研究，尋找技術結構的特點和規律，將對技術訓練實踐有重要的參考價值。針對這一現狀，本研究依據對國內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）的發球技術進行三維運動學的測量與分析，從運動生物力學角度對發球技術和動作原理作一剖析，以獲取優秀男子網球選手發球技術的運動學參數，廣大教練員、運動員提供一些發球技術參考數據，改進發球技術的訓練，豐富網球運動技術理論。
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、測試結果與分析
（一）一發和二發肩、肘、腕、拍頭速度的縱向和橫向比較
桑普拉斯的一發平均離手高度（即球離手時刻球離地面的高度）為1.79m，而二發平均離手高度1.70m。一發發球的球離手高度高于二發球的高度。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，并有利于發球后快速上網。
從一發和二發發球速度的縱向比較來看，桑普拉斯一發、二發發球過程中，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。而出現的時間相對于肩、肘、腕也是最晚的。但是在桑普拉斯的發球過程中，肘的速度出現的時間較前，先于肩出現，但是總體上來說，桑普拉斯的發球技術基本符合鞭打技術原理；而從橫向比較的數據來看，桑普拉斯一發發球中肩、肘、腕、拍頭速度均大于二發發球中肩、肘、腕、拍頭的速度，結合現場錄像資源充分說明了在比賽當中一發發球追求刁、鉆、狠，但是容易失誤；而二發則追求穩、平、準，降低失誤率。
（二）準備時刻一發和二發膝關節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和二發膝關節角度以及角速度變化數據。從平均水平上看，一發左右膝關節最小角度分別為80.27°、89.06°，二發左膝關節最小角度為94.89°、97.11°，從橫向比較來看，準備時刻左右膝關節一發最小角度均小于二發；而從縱向比較
來看，一發和二發左膝關節最小角度均小于二發，這也說明了在網球發球過程中，左腿是主要支撐腿；而一發左、右膝關節角速度最大值分別470.71、398.12，而二發左、右膝關節角速度最大值分別為394.64、368.52。上述數據說明一發膝關節運動幅度大，運動速度快，為后繼動作創造了有利條件。
（三）桑普拉斯一發和二發發球時拋球的技術特征
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。合理的拋球技術不僅應保證球被平穩的拋出，而且還要求肘關節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球從拋球的最低點到球離手這一階段中，其拋球臂肘關節均伸得比較直，桑普拉斯在離手時刻持球臂的肘關節角度平均達到了165.70以上°，這就有利于桑普拉斯在比賽中就更多地發出了高質量的發球。
由于髖、肩的反向扭轉造成軀干像彈簧一樣被扭緊。扭轉幅度越大，對同側的腹內斜肌和對側的腹外斜肌等轉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時的速度。表4中顯示桑普拉斯的軀干扭轉幅度。在此動作階段中，桑普拉斯不同發球軀干扭轉角度分別為：一發是37.94°、二發是37.09°，這就能夠為后續動作增大揮拍動作的距離與幅度創造十分有利的條件。
四、研究結論
（一）從一發和二發肩、肘、腕、拍頭速度的縱向數據比較得出：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球技術符合鞭打動作的技術原理。
（二）從橫向的數據比較得出：一發中肩、肘、腕、拍頭速度均大于二發，這也充分說明在比賽當中一發發球追求刁、專、狠，但是很容易發球失誤；而二發則追求穩、平、準，降低失誤率。
（三）從一發和二發之間膝關節角速度的結果來看，一發的角速度均值均大于二發，這也說明了在比賽當中一發更好的利用了下肢膝關節的爆發力。
（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，其拋球臂肘關節均伸得比較直，球離手時刻持球臂的肘關節角度平均為165.70°以上，球上升的最大高度一發達到了3.51、二發達到了3.47m，而且二次不同發球時球離手的速度都達到了5.20m/s以上；軀干扭轉角度為一發是37.94°、二發是37.09°。
參考文獻：
[1] 唐小林.我國網球男子運動員發球技術運用能力現狀分析及對策研究[J].成都體育學院學報.2006.32（1）：74-77.
