中仿Simpleware骨科生物力学实验解决方

中仿Simpleware 骨科生物力学实验解决方案

一、 概述

随着骨科生物力学的研究进展，对骨科疾病不论是采用中医药还是西医手术治疗都具有相当显著的进步，生物力学在临床骨科和基础研究中的运用不断提升，整个创伤骨科的进步已延伸出另一个创新领域。骨科手术中采用置换人工假体来取代退化的关节，大大改善过去临床无法解决的问题并且手术成功率已达相当满意的结果。此外，骨科新材料、新型内外固定器械的应用都离不开生物力学理论，生物力学分析为临床应用与研究提供定量标准，利用生物力学测试技术定量计算未知的肌肉或骨关节作用力为临床治疗提供极有价值的信息。

骨骼、关节、肌肉等构成的人体运动系统的生物力学作为生物力学与临床医学结合最紧密的领域之一，在近些年来得到了较大的发展。在基础研究领域肌肉骨骼模型的建立，骨的适应性改建，软骨组织宏观与微观分析和实验研究，肌肉力量的预测，韧带和肌腱结构关系，功能解剖学、细胞分子力学等均取得了较多的成果。并且这些研究不断地被应用于临床实际中，如矫形、植入假体等。

二、骨骼力学物理实验分析的缺点

人造骨骼模型比较理想化和简单化，没有复杂的拓扑和内部结构。用人造骨骼模型来进行力学实验研究，与实际情况会产生较大的误差，以致在临床医学方面不能广泛应用。

物理实验分析的缺点：

图2.1人造实体肋骨与手骨骨骼模型

●模型简单、理想化

●实验结果受环境影响大

●实验结果有效性不足，难以广泛应用

目前，随着计算机技术的发展，国际上提出利用骨骼扫描图像进行逆向三维重构建模。利用模型进行模拟计算分析，还能将活动状态下肌肉、肌腱、韧带和关节的力进行量化和定量分析，促进了医学临床和基础研究对肌肉-骨骼系统疾病的治疗以及创伤和畸形、退行性病变的重建、诊断与治疗，更加有效地提高临床疗效。

三、骨骼生物力学仿真实验研究全球高端解决方案Simpleware

上述传统骨骼模型物理实验方法的缺陷，中仿Simpleware软件已能完全解决，它致力于为CAD、CAE以及3D打印领域提供世界领先的三维图像处理、分析以及建模和服务，已在世界范围内被业界广泛采用。2013年11月中仿科技公司应邀参加第九次全国整脊学术交流大会，详细介绍Simpleware软件，并就Simpleware在骨骼建模及力学仿真分析计算领域的应用做详细介绍及案例操作，并得到了与会人员一致的认可。

Simpleware 软件具有CT图像三维处理功能，其强大而精确的建模功能将CT扫描数据转换为计算模型，用于骨骼力学的研究，提供完善的数值计算解决方案。

（一）软件相关模块简介

Simpleware软件帮助您全面处理3D图像数据（MRI，CT，显微CT，FIB-SEM……），并导出适用于CAD、CAE、以及3D印刷的模型。使用图像处理模块（ScanIP）对数据进行可视化，分析，量化和处理，并输出模型或网格。

利用有限元模块（+FE Module）生成CAE网格；利用全新的物理模块：固体力学模块（+SOLID Module）、流体分析模块（+FLOW Module）以及多学科分析模块（+LAPLACE Module），通过均质化技术计算扫描样品的有效材料属性。

Simpleware FE/CFD网格

生成、CAD 一体化以及有效材料属性的计算。

Simpleware 三维图像建模软件的主要模块如下： ? ScanIP Software : 核心图像处理平台 ? +FE Module: 网格生成模块 ? +NURBS ： 曲面建模模块 ? +CAD Module:

CAD 模块 ?

Physics Modules ：

物理模块

+SOLID Module ： 结构力学模块 +FLOW Module ：

流体分析模块 +LAPLACE Module ：

多学科分析模块

1、核心图像处理平台ScanIP

ScanIP 为3D 图像数据的图像可视化、测量和处理工具提供了宽泛的选择。处理后的图像可导出为STL 或点云文件，应用于CAD 分析、求解、和3D 打印领域。

ScanIP 为3D 图像数据（MIR ，CT ，micro-CT ，FIB-SEM …）的综合处理提供了软件环境。软件为用户提供了功能强大的数据可视化、分析、分割、以及量化工具。

ScanIP 易于学习和使用，内置视频录制功能，并能基于处理后的数据导出可用于CAD 或3D 打印的曲面模型/网格。附加模块可用于通过扫描数据导出CAE 网格、整合图像数据、建模、导出NURBS 曲面、计算有效材料属性的功能。

● 优势

直观的用户界面 易学易用

生成高质量的多部分STL 和曲面模型 无需手动修正或重剖网格

脚本

自动执行可重复的任务及操作

直接进行图像到曲面的转换，曲面输出及可视化 准确、高质量地重构数据

●

动画录制和视频文件导出 综合测量和统计工具 功能强大的半自动分割工具

确保多部分面网格/STL 的一致性

2、网格生成模块+FE

Simpleware +FE 模块具有强大的基于图像的网格剖分能力，提供高质量解决方案，将分割后的3D 图像数据转换为多部分的体积网格，导出并应用于有限元（FE ）或计算流体力学（CFD ）软件包。

生成的网格具有一致的接口和共享节点，可指定材料属性、定义接触、节点集和壳单元，并定义CFD 边界条件，通过减少在其他软件重划网格的步骤加快用户的工作流程。

● 优势

几分钟即可完成从图像分割到分析模型的生

完成复杂模型不依赖于高性能计算机

分割与平滑图像过程中保持图像精度不变

强大的多部分模型避免间隙和重叠

●3、图3-1.3 边界层生成

+NURBS 曲面建模模块提供了，一种从图像到CAD 数据转换的一种途径，通过创建NURBS （Non-Uniform Rational B-Splines ）模型。

该集成模块运用自动拟合和表面生成技术，将ROI （regions of interest ）感兴趣区域，转换为 NURBS IGES 文件，转换后可导入至 CAD 软件中。

● 优势

完全自动化补片拟合NURBS 模型

只需几分钟即可完成图像到CAD 模型的转换 高精度保留几何及拓扑结构

从分割到模型保存无特征损失 控制补片布局和控制点

最优化补片布局根据原始几何形状

● 重要特征

+NURBS 模块可以完全集成于ScanIP 从图像到CAD 数据的转换

NURBS IGES 文件，可导入至 CAD 软件中

4、CAD 模块

+CAD 模块与与 ScanIP 模块紧密结合，为CAD 模型与三维图像的融合提供一系列的工具。所获得的几何模型能够输出为众多CAD 文件格式模型，或者利用+FE 模块自动生成众多有限元网格。在32位或64位Windows 平台支持多处理器进行CAD 建模。

●

避免在CAD 环境中用到图像

ScanIP 和 +FE 模块强大的网格算法

快速，可重复，精确

完美重现真实场景

图3-1.7骨近端固定骨折后 的相对定位+ CAD 模块

5、物理模块

物理模块包括结构力学模块（+SOLID Module ）、流体分析模块（+FLOW Module ）、以及多学科分析模块（+LAPLACE Module ）。物理模块的主要功能如下：

（+SOLID Module ） （+FLOW Module ） （+LAPLACE Module ）

复合材料的简化分析

在ScanIP中快速计算有效属性

基于标准设计进行分析，节约时间

与同事分享和探讨仿真结果

自动重复任务和操作

计算有效弹塑性特性（结构模块）、绝对渗透率（流体模块）、电导率和介电常数、导热系数和分子扩散系数（拉普拉斯模块）

可在完整的基于有限元的均质化方法和快速半解析法之间进行选择（仅适用于结构模块和拉普拉斯模块）

自动计算最适合的各向同性（所有物理模块）、正交各向异性（结构模块）、以及单轴（流体模块和拉普拉斯模块）近似值，以及算有效张量

自动测定模型主轴方向

计算结果可导出为text或VTK格式文件

（二）Simpleware软件在骨骼力学研究领域的应用

Simpleware软件骨骼建模及力学仿真计算目前在世界上已经被广泛应用。极大促进了骨骼研究和临床医学的发展。2009年10月中仿科技应邀参第九届全国生物力学学术会议。详细地介绍了Simpleware软件，并就Simpleware软件在骨骼力学域的应用做详细介绍及案例操作。如人体胫骨平台受力研究、颈椎建模及应力应变分析等。

3-1.10 多孔材料样品绝对渗透率张量、有效

的导电性、透气性、导热性和分子扩散

全颈椎三维有限元模型的构建与分析

利用Simpleware软件构建全颈椎三维有限元模型,在ANSYS中模拟前屈、后伸、侧弯和轴向旋转工况下颈椎的生物力学性能。

1.输入CT扫描图像

图3-2.1颈椎CT扫描图像

2、重构颈椎几何模型：基于CT断层扫描图像，在中仿医学图像处理软件Simpleware中利用Thresholding工具进行阀值分析、区域增长，得到CT图像骨区以彩色填充的数据集表示，对不完整的边界模糊的显色区域，使用图像闭合工具和递归高斯过滤器进行调整，完成颈椎模型的三维重建，得到C1~7全颈椎初步三维模型。

图3-2.2三维重构的几何模型

3、有限元模型的建立：利用网格模块将整个椎体划分成前方椎体与后方骨性单元。再按照线面网格再体网格的顺序，运用网格偏置和共用面网格的方法构建椎体有限元网格模型并设置椎体各部分材料属性。

4、将模型导入到ADINA 软件中进行模拟计算

图3-2.3颈椎C1~7椎体有限元网格模型

图3-2.4椎间盘应力云图

短节段腰椎椎弓根螺钉内固定系统的三维有限元模型建立及应力分析 1、利用图像处理模块重建的腰椎三维几何模型

2、利用网格模块生成有限元网格模型

图3-2.5腰椎三维几何模型

图3-2.6螺钉固定的腰椎有限元网格模型

3、导入到ADINA软件中进行模拟计算

图3-2.7腰椎各部分受力与时间关系图

Simpleware软件的优势

●可视化, 分割以及分析复杂的解剖数据集。

●整合植入物的CAD模型与具体患者的数据。

●提供强大的网格生成功能，用于有限元和计算流体力学。

●遵循国际FDA法规并通过FDA 510K认证。

关于Simpleware软件

借助其image-to-mesh技术，Simpleware三维数字图像建模软件已成为图像到数值模型的图像处理先驱者，获得了包括Queen’s Award for Enterprise in Innovation 2012、Institute of Physics’ (IOP) Innovation Award 2013在内的多个国际奖项，为数字图像三维建模的发展做出了重要贡献。2014年09月中仿科技公司在中南大学举办Simpleware三维图像建模软件技术讲座和操作培训，详细介绍Simpleware软件，并就Simpleware在骨骼理学研究领域的应用做详细介绍，并带领参会人员一步步学习操作案例，熟悉软件操作流程。目前Simpleware在世界范围内广泛应用于生物医学、材料科学、石油天然气科学、3D打印等众多领域。

关于中仿科技

中仿科技(CnTech)公司成立于2003年，是中国领先的仿真分析软件和系统解决方案的提

供者。中仿科技依靠自主创新研发拥有自主知识产权的中仿CAE系列产品，同时与国际上领先的数值仿真技术公司有长期而紧密的合作关系，具备较强的自主研发能力和创新能力，能够为中国企业和科研机构提供世界一流的仿真技术解决方案。公司总部设在上海，目前在北京、武汉设有分公司。

过去的十多年来，中仿科技一直致力于仿真技术领域最专业的系统实施和项目咨询。目前在中国已有超过1500家用户，其中包括中国航天、中国商飞、中石化、中海油、交通部、地震局、国家电网、中广核以及各大高校和中科院所。服务领域涉及高端制造、国防军工、石油化工、水利水电、汽车交通、能源采矿、生物医学、教学科研等。

“仿真智领创新”是中仿企业的核心理念，也是中仿坚持的产品核心价值观。中仿始终遵循“客户满意为止”的服务宗旨，坚持不懈地为国内外客户提供全球最前沿最顶端的科技服务，力争成为仿真技术行业的典范。（了解更多详细信息，请访问：https://www.wendangku.net/doc/6115430230.html,）

运动生物力学试题题库(试题)

运动生物力学试题题库（试题） 一、选择题（共25题） 1、人体骨骼能承受的力比其在日常生活中所受到的力大倍。 a.10倍 b.12倍 c.6倍 d.20倍 2、成年人体骨组织中大约是水份。 a.25%~30% b.15%~20% c.20%~25% d.30%~25% 3、成年人体骨组织中大约有是无机物和有机物。 a.80%~85% b.75%~80% c.65%~70% d.70%~75% 4、胶原纤维在拉伸过程中，破坏变形的范围在之间。 a.6%~8% b.10%~12% c.4%~6% d.12%~15% 5、骨承受冲击能力的大小与骨的结构有密切关系，头颅骨耐冲击比长骨大约左右。 a.60% b.40% c.30% d.70% 6、人体股骨所能承受的最大压缩强度比拉伸强度大约左右。 a.36% b.50% c.120% d.80% 7、当外力的作用时间是左右时，关节液是同时具有流动性和弹性的“粘弹液”，是柔软的弹性体，起着橡皮垫的作用，能够缓冲骨与骨之间的碰撞。 a.1/500s b.1/100s c.1/200s d.1/500s 8、当外力的时间达到左右时，关节液不在表现为“液体”，而表现为更坚硬的“固体”了，对于冲撞的冲力不能起缓冲作用。 a.1/500s b.1/100s c.1/1000s d.1/200s 9、以中立位为足与小腿呈90o角，则踝关节背屈和蹠屈的活动度是。 a.25o,35o b.35o,45o c.20o,30o d.30o,40o 10、中立位为膝关节伸直，膝关节可屈曲和过伸的活动度为。 a.165o,15o b.155o,10o c.145o,15o d.145o,10o 11、中立位为髋关节伸直，膑骨向上，膝关节伸直，髋关节屈和伸的活动度为。 a.165o,55o b.145o,50o c.145o,40o d.150o,40o 12、挺身站立中立位时，躯干背伸和侧屈的活动度分别为。 a.30o,20o b.40o,30o c.35o,25o d.40o,20o 13、中立位为头颈部而向前，眼平视，下额内收，颈部前后屈伸的活动度为。 a.35o b.45o c.35o,45o d.45o,35o 14、中立位为头颈部向前，眼平视，下额内收，颈部左右侧屈的活动度为。 a.45o b.35o c.40o d.40o,45o 15、人体站立时，正面投影面积约占身体体表面积的。 a.30%-36% b.35%-40% c.24%-30% d.38%-42% 16、高速骑行时，运动员身体投影面积约占其体表面积的。 a.24% b.31% c.21% d.27% 17、在游速为zm/s时，运动员所受形状阻力（压差阻力）占总力的。 a.50% b.70% c.60% d.40% 18、项韧带和黄韧带的主要成份是弹性纤维，对二者施加低载拉伸负荷时，其伸长变形程度为原长度的。 a.2倍 b.1.5倍 c.0.5倍 d.1倍 19、风洞实验证明，决定铁饼远度的因素排列是。 a.出手速度、出手角度、自转速度、器械倾角 b.出手角度、出手速度、器械倾角、自转速度 c.出手速度、器械倾角、出手速度、自转角度

北京体育大学 运动生物力学复习题

运动生物力学复习题

第一章绪论 运动生物力学是研究体育运动中人体机械运动规律的科学。 第二章人体运动实用力学基础 一、名词解释 1.稳定角：重心垂直投影线和重心至支撑面边缘相应点连线间的夹角。 2.支撑面：支撑面积是由各支撑部位的表面及它们之间所围的面积组成的。 3.转动惯量：物体转动时惯性大小的量度。 4.超重现象：动态支撑反作用力大于体重的现象。 5.失重现象：动态支撑反作用力小于体重的现象。 6.稳定系数：当倾倒力开始作用时，稳定力矩与倾倒力矩的比值。 7.上支撑平衡：支撑点在重心上方的平衡。 8.下支撑平衡：支撑点在重心下方的平衡。 9.人体运动的内力：人体内部各部分之间的相互作用力。 二、填空 1.运动是绝对的，但运动的描述是相对的。因此在描述一个点或物体的运动时，必须说明它相对于哪个物体才有明确的意义，且称此物体为参照物。 2.在运动学中有两个实物抽象化模型，即质点和刚体。 3.当加速度方向与速度方向相同时称为加速运动，反之称为减速运动。 4.运动员沿400米跑道运动一周，其位移是 0 ，所走过的路程是 400m 。 5.篮球运动中的投篮过程可看作是一个抛点低于落点的斜上抛运动，而投掷项目中，器械的运动可以看做是一个抛点高于落点的斜上抛运动。 6.人体蹬起时，动态支撑反作用力大于体重，称为超重现象，下蹲时，动态支撑反作用力小于体重，称为失重现象。 7.乒乓球弧旋球飞行的原因是运动员打球时使球旋转，由于空气流体力学的作用，产生了马格努斯效应的结果。 8.忽略空气的阻力，铅球从运动员手中抛出后只受到重力的作用，这种斜上抛运动可看作是由水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的竖直上抛的合运动。 9.身体绕某转轴的转动惯量的大小，是随身体各环节相对转轴的距离的改变而改变的。 10.游泳时，运动员受到的阻力主要有三种，它们是摩擦阻力、形状阻力和兴波和碎波阻力。 三、判断题 1.人体在做平衡动作时，需由外力及肌肉、韧带等内力矩共同维持平衡。（√） 2.人在平衡时，仍需消耗一定的生理能。（√） 3.人在自然站立时，女子和男子的平均重心高度是一样的。（×） 4.在身体姿势的变化过程中，人体中心不可以移出体外。（×） 5.人体保持平衡动作的力学条件是合外力及和外力矩为零。（×） 6.用一维重心板测量人体重心的原理是力矩平衡原理。（√） 7.单杠悬垂动作是一个不稳定平衡的例子。（×）

运动生物力学教学大纲

XX 学院 教学大纲体育系2012级体育教育专业 2014级专接本 课程名称：运动生物力学 任课教师：XXX 2014年8月20日至2015年1月5日

XX学院体育系体育教育本科专业《运动生物力学》教学大纲 课程名称：运动生物力学 课程性质：专业必修课 总学时：36 学分：2 适用专业：体育教育 先修课程: 运动解剖学、运动生理学 一、课程的性质、目的与任务： 1.课程性质：《运动生物力学》是根据教育部颁发的《普通高等学校本科体育教育专业课程教学指导方案》的要求所开设的一门专业基础理论课。数理概念与力学理论在体育领域的应用，它的任务是为一切体育活动提供力学基础。 2.课程目的：运动生物力学是应用力学原理和方法研究生物体的外在机械运动的生物力学分支。狭义的运动生物力学研究体育运动中人体的运动规律。运动生物力学的任务是研究人体或一般生物体，在外界力和内部受控的肌力作用下的机械运动规律。本课程使学生掌握运动生物力学基本知识，掌握运用力学知识分析体育动作的方法，从而规范动作形式，提高运动成绩。 3.课程任务：使学生了解运动生物力学的学科地位，提高学习兴趣。使学生掌握运动生物力学基本知识、基本原理。掌握体育动作的力学分析方法，提高学生理论联系实践的能力，利用运动生物力学知识指导日常训练和教学。 二、教学内容与教学基本要求： （一）理论部分 绪论 1.教学内容 一、运动生物力学的基本概念 二、运动生物力学的课程内容 三、运动生物力学的学习要求 2.教学要求 要求学生了解运动生物力学学科发展，了解运动生物力学学科的主要研究任务、重点研究领域和学科发展趋势。 第一章运动生物力学学科概述 1.教学内容

运动生物力学的概念

一．运动生物力学的概念：运动生物力学的概念是研究体育运动中人体及器械机械运动规律的科学。 二．动能与势能的正确利用(高水平运动员动作的特征）：1.高水平运动员在完成投掷动作时有效地利用了助跑速度。2.高水平运动员超越器械动作时间短，身体背弓大器械被充分引向身体后方。3.高水平运动员较好的利用了身体的动能及肌肉的弹性势能。 三．人体运动的形式：如果将人体简化为质点，人体运动可分为：直线运动和曲线运动。如果将人体简化为刚体，人体运动可分为：平动，转动和复合运动。2.斜抛物体的运动：1.定义：运动轨迹为抛物线 2.斜抛运动的构成：水平方向：匀速直线运动竖直方向：竖直上抛运动 四．牛顿第一定律（惯性定律）：1.定义：任何物体，在不受力作用时，都保持静止或匀速直线运动状态。2.应用（保持跑速，动作连贯）牛顿第二定律及其应用1.定义F=ma 2：几点注意1.a是运动学量F是动力学量，他们都是矢量力是产生运动的原因，并且加速度方向与力的方向一致。 2.牛顿第二定律中的物体是被当做质点的 3.加速度与力同时出现同时消失，反应的是瞬时关系。应用：加速跑，超重，失重，弯道跑 五．牛顿第三定律及其应用：1.定义Fab=-Fba 2.应用：加速跑，起跳，投掷链球 六．动量与冲量 1.动量：K=mv 2.冲量：I=Ft 动量定理在体育中的应用1：落地缓冲动作：要减少对人体的冲力，就得延长力的作用时间。 七．人体平衡的力学条件人体平衡的力学条件是人体所受的合外力为零和合外力矩为零。表达式为：∑F=0，∑M=0 如：燕式平衡，单杠支臂悬垂 八．人体重心的概念：1.概念：人体全部环节所重力的合力的作用点，就叫人体重心 2.研究人体重心的意义：评定一个体育动作的质量，分析其技术特征和纠正错误动作等。都需要从人体重心的变化规律去分析，无论是动力性的动作还是静力性的姿势，探索其运动规律时，都离不开人体重心。 3.特点：人体中心不想物体那样恒定在一个点上，不仅在一段时间内，要受肌肉和脂肪的增长或消退等因素的影响，即使在每一瞬间，也要受呼吸，消化，血液循环等因素的影响，特别是在体育运动中，要受人体姿势变化的制约，随姿势的改变，有时甚至移出体外。例如：体操中的“桥”，背越式跳高的过杆动作等。 九．人体平衡的分类:1:根据支点相对中心位置分类：1：上支撑平衡：当人体处于平衡，切支撑点在人体重心上方，如：体操中的各类悬垂动作。2：下支撑平衡：当人体处于平衡，切支撑点在人体重心的下方，下支撑平衡在体育动作中最为常见如：站立，自由体操和平衡木的平衡动作以及田径，武术等。3：混合支撑平衡：是一种多支撑点的平衡状态，这时有的支撑点在人体重心上方，有的支撑点在人体重心下方。如：肋木侧身平衡根据平衡的稳定度分类：稳定平衡，不稳定平衡，随遇平衡，有限度的稳定平衡。 1:稳定平衡：人体在外力作用下，偏离平衡位置后，当外力撤除时，人体自然恢复平衡位置，而不需要通过肌肉收缩恢复平衡。如果物体偏离平衡位置的结果是物体重心升高，则该平衡是稳定平衡，多数上支撑平衡属于稳定平衡。如：单杠支臂悬垂 2：人体在外力的作用下，偏离平衡位置后，当外力撤除时，人体不仅不能回到原来的平衡位置，而是更加偏离平衡位置。如果物体偏离平衡位置的结果是物体的重心降低，则该平衡是稳定平衡，多数下支撑平衡属不稳定平衡。如：单臂手倒立 3：随遇平衡：人体在外力的作用下，偏离平衡位置后，当外力撤除时，人体既回不到原来的平衡位置，也不继续偏离原位置，而是在新位置上保持平衡。在体育中很少见。如：连续完成两个前滚翻。 4：有限度的稳定平衡：人体在外力作用下，一定限度内偏离平衡位置，当外力撤除时，人体回到平衡状态，但如果偏离平衡位置超过某一限度时，人体失去平衡。如：太极拳中的推手。

经典骨科诊断常见检查方法详解

经典骨科诊断常见检查方法详解 1.前屈旋颈试验：（Fenz sign）先令患者头颈部前屈，再左右旋转活动，若颈椎处出现疼痛即为阳性，提示颈椎骨关节病，表明颈椎小关节多有退行性病变。 2.椎间孔挤压实验：（Spurling sign）患者头转向患侧并稍屈曲，检查者左手掌置于患者头顶，右手轻叩击掌背当患肢出现放射性疼痛或麻木感时，即为阳性。提示有神经根性损害，见于神经根型颈椎病。 3.颈脊神经根张力实验：（Eaten sign 或Lasequard sign）患者坐位，检查者一手将患者头部推向健侧，另一手握住患者腕部并向下牵引，如出现患肢的麻木疼痛即为阳性。提示神经根型颈椎病、臂丛损伤或前斜角肌综合征。 4.Addsion sign：患者坐位，仰首转向患侧，深吸气后屏住呼吸，检查者一手抵住患者下颌，一手摸患侧桡动脉，动脉搏动减弱或消失则为阳性。提示血管受挤压，常见于前斜角肌综合征。 5.Thomas sign：患者仰卧，大腿伸直，则腰部前凸；屈曲健侧髋、膝关节，迫使脊柱代偿性前凸消失，则患侧大腿被迫抬起，不能接触床面，即为阳性。常见于腰椎、骶髂关节及髋关节内有病变，或内收肌痉挛。 6.直腿抬高试验：（Lasegue sign）患者仰卧，检查者一手握住患侧足跟，另一手保持膝关节伸直，抬高患肢至患者疼痛，并记录其角度，在60~70度出现坐骨神经的放射性疼为阳性。 7.Bragard sign（加强实验）：在Lasegue（+）时，缓慢放低患肢高度，待放射性痛消失后再将踝关节被动屈曲，如再度出现放射性疼痛，即为阳性。此二征阳性为腰椎间盘突出症的主要诊断依据。 8.Arid test：患者坐立于床边，双小腿下垂，分别抬高小腿，观察出现疼痛和麻木时小腿高度和膝关节屈曲角度，结果同lasegue。 9.反Lasegue sign：患者俯卧，被动屈曲膝关节（股神经受牵拉）会出现疼痛，提示可能有高位间盘；屈膝并过伸髋关节，疼痛加重提示高位间盘病变。

运动生物力学课程教学大纲

“运动生物力学”课程教学大纲 教研室主任：执笔人：王凯 一、课程基本信息 开课单位：体育学院 课程名称：运动生物力学 课程编号： 142308 英文名称：sports biomechanics 课程类型：专业基础课 总学时： 36 理论学时： 30 实验学时： 6 学分：2 开设专业：运动训练专业 先修课程：《运动解剖学》、《田径》 二、课程任务目标 （一）课程任务 使学生掌握运动生物力学的基本理论、基本知识、基本研究方法，培养学生具有初步运用上述理论、知识和方法指导体育教学、课余运动训练，体育锻炼的能力。 （二）课程目标 1.通过课堂教学与实验教学培育学生科学思维和求实的态度。 2.了解人体运动器系的生物力学特性，熟悉肌肉生物力学特性并用于体育实践。 3.熟悉人体运动生物力学的一般规律和器械运动的力学规律。 4.掌握体育教学、运动训练中的基本运动生物力学原理、测量、分析方法。 三、教学内容和要求 （一）理论教学的内容及要求 绪论 本章重点：运动生物力学的学科定义和学习要求。 本章难点：运动生物力学的学科特性。 学法指导：运动生物力学属于自然科学，应该以辩证唯物主义作为学习本课程的指导思想，坚持辩证唯物主义的宇宙观和唯物辩证法的方法论。结合本学科特点，在学习中应树立系统分析的观点，发展变化和对立统一的观点，内外力相互作用和人体内力起主导作用的观点。

导言：树立“大体育观”，要有“忧患意识”，解决“为什么学”、“学什么”、“怎样学”。 导言：树立“大体育观”，要有“忧患意识”，解决“为什么学”、“学什么”、“怎样学”。了解运动生物力学的学科概念和历史沿革,明确运动生物力学课程的学习内容和学习要求。 了解运动生物力学的基本概念、课程要求和学习方法，掌握运动生物力学的基本知识、基本原理和基本方法。 第一章运动生物力学学科概述 本章重点：学科任务及学科展望。 本章难点：① 对运动生物力学在体育科学中作用的理解。② 国内外运动生物力学的研究现状及发展趋势。 学法指导：学习一门新课首先要对这门课有一个概括性的了解，要从本门课的定义、研究任务以及发展简史着手。运动生物力学是生物力学的一门分支学科，着重于研究人体运动力学规律的科学，它是体育科学的重要组成部分。体育教育专业将运动生物力学作为一门专业基础理论课，通过本课的学习应深刻了解体育动作的力学原理，探索运动技术的力学规律。扩大知识视野，学习从事运动技术科学研究的生物力学理论和方法。 第一节运动生物力学学科演变 第一节运动生物力学学科演变 了解运动生物力学学科萌芽、形成和发展的三个时期。 第二节运动生物力学学科特性 了解运动生物力学学科的研究对象、研究方法、研究手段和研究内容四个方面的明显特性。 第三节运动生物力学学科任务 掌握运动生物力学学科五方面的任务，即：研究人体结构与运动功能的关系，研究人体运动技术的规律，研究人体运动技术的最佳化，设计与改进运动器械，研究运动损伤的力学原因。 第四节运动生物力学学科展望 了解运动生物力学学科在基础研究、应用研究、方法与技术研究三个方面的发展趋势。 第二章人体生物力学参数 本章内容目标是使学生明确运动生物力学参数的特征量及其特性。掌握人体惯性参数、运动学参数、动力学参数的基本特性以及各类参数的采集方法。理解运动生物力学参数特征。

骨科常用试验

骨科常用试验 颈部检查 颈椎间孔挤压试验：患者坐位，检查者双手手指互相嵌夹相扣，以手掌面压于患者头顶部或者前额部，两前臂掌侧夹于患者头两侧保护，不使头颈歪斜，同时向患侧或健侧屈曲颈椎，也可以前屈后伸，若出现颈部或上肢放射痛加重，即为阳性。多见于神经根型颈椎病或颈椎间盘突出症。该试验是使椎间孔变窄，从而加重对颈神经根的刺激，故出现疼痛或放射痛。 侧屈椎间孔挤压试验：患者取坐位，头稍后仰并向患侧屈曲，下颌转向健侧，检查者双手放在患者头顶向下挤压。如引起颈部疼痛，并向患侧手部放射即为阳性。最常见于C5椎间盘突出症，此时疼痛向拇指、手及前臂放射。怀疑有颈椎结核或不稳定性骨折者，为防止脊髓损伤，最好不做此试验。 后仰椎间孔挤压试验：患者取坐位，头稍后仰，检查者双手交叉放在患者头顶上，再向下方挤压。如引起颈部疼痛，并向患侧上肢放射，即为阳性。阳性结果见于颈椎病。怀疑有颈椎结核或不稳定性骨折者，为防止脊髓损伤，最好不做此试验。 颈椎间孔分离试验：检查者一手托住患者颏下部，另一手托住枕部，然后逐渐向上牵引头部，如患者感到颈部和上肢的疼痛减轻，即为阳性。该试验可以拉开狭窄的椎间孔，减少颈椎小关节周围关节囊的压力，缓解肌肉痉挛，减少神经经根的挤压和刺激，从而减轻疼痛。 椎动脉扭曲试验：用于检查椎动脉型颈椎病，患者坐位、头颈放松，检查者站在患者身后，双手抱住患者头枕两侧，将患者头向后仰的同时转向一侧，若出现眩晕则为阳性。

头顶部扣击试验:患者端坐，医生一手平按患者头顶，用另一手握拳叩击按在患者头顶的手掌背，如果患者感觉颈部疼痛不适或者向上肢串痛、麻木、为阳性。检查颈椎病或颈椎损伤。怀疑颈椎损伤时，头顶部叩击力及挤压力不宜过重，以免加重损伤。 屈颈试验：用于检查脊髓型颈椎病，患者平卧，上肢置于躯干两侧，下肢伸直，令患者抬头屈颈，若出现上下肢放射性麻木则为阳性。 吞咽试验：患者坐正，嘱患者做吞咽动作，如出现吞咽困难或颈部疼痛为阳性。如果患者能正确说出平日吞咽食物时有疼痛，也是阳性体征。常用于检查颈部病变是否影响吞咽活动。 臂丛神经牵拉试验：患者坐位，头微屈，检查者立于患者被检查侧，一手推头部向对侧，同时另一手握该侧腕部作相对牵引，此时臂丛神经受牵拉，若患肢出现放射痛、麻木，则为阳性。多见于神经根型颈椎病患者。 阿德森试验：患者坐位，用手指触摸患者的桡动脉，同时将其上肢外展后伸并外旋，然后嘱患者深吸气并把头部下颌向患侧旋转，若出现桡动脉搏动减弱或消失并出现颈、肩、背疼为阳性。常见于颈肋、前斜角肌综合症及胸廓出口综合征，也见于颈椎病、颈髓肿瘤及颈部肿瘤引起的臂丛神经受压。需加以鉴别。 挺胸试验：医者摸及患肢的桡动脉，嘱患者立正尽量将肩部转向后下方作挺胸动作，若桡动脉搏动减少或消失即为阳性。常见于检查胸廓出口综合征。 上肢过度外展试验：医者摸及患肢的桡动脉，并将患肢被动充分外展，若桡动脉搏动减少或消失者为阳性。 上肢外展握拳试验：嘱患者将两侧上肢外展90°并旋外，双手作连续快速

《运动生物力学》课程教学大纲

《运动生物力学》课程教学大纲 二、课程简介 《运动生物力学》是实践性很强的学科，它的理论都是体育实践和实验研究的总结，通过本课程的理论教学，使学生能掌握运动生物力学的基本理论知识，了解运动生物力学的基本研究方法，熟悉运动生物力学的基本测量手段，使学生能运用运动生物力学的理论与方法分析、研究人体运动的力学规律，能运用运动生物力学的技术与手段测量、评价人体运动的力学功能。为运动选材，避免运动伤害，增强训练效果，提高运动质量等提供生物力学方面的理论依据。 三、课程目标 1、知识与技能目标：通过课程学习，使学生了解掌握运动生物力学的基本理论知识，正确分析简单动作技术的力学原理，掌握一定的运动生物力学研究方法，培养学生应用本学科基本理论和技能的能力。 2、过程与方法目标：①明确学习目的，调动、发挥学生学习的主动性和积极性，更好地完成本大纲所提出的任务，达到预期目的。②通过各种教学方法，使学生掌握运动技术分析的基本原理与方法。 3、情感、态度与价值观发展目标：通过32学时的教学，贯彻素质教育思想，加强学生责任感及价值观的培养教育，培养学生的实践操作及组织能力。 四、与前后课程的联系 本课程为完整阶段教学，先基础理论，后应用分析教学，课程需要学生具备

一定的运动生理学、运动解剖学、基础力学等专业基础，通过课程教师引导、从而实现教学目的。 五、教材选用与参考书 1、选用教材：高等学校教材《运动生物力学》，高等教育出版社 2、推荐参考书：《运动生物力学测量方法》北京体育大学出版社 六、课程进度表 注：实验类型：演示/验证性、综合性、设计性。 设计性实验：指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。 综合性实验：指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。 实验要求：必做、选做。 七、教学方法 讲授法、多媒体教学法、合作教学法。 八、对学生学习的总体要求 1、学习本课程的方法、策略及教育资源的利用。 课堂理论学习，加强理论联系实际的应用，。 2、学生必须阅读与选读的课外教学材料

运动生物力学复习带答案

运动生物力学复习资料（本科） 绪论 1名词解释： 运动生物力学的概念：研究体育运动中人体及器械机械运动规律及应用的科学。 2填空题： （1）人体运动可以描述为：在（神经系统）控制下，以（肌肉收缩）为动力，以关节为（支点）、以骨骼为（杠杆）的机械运动。 （2）运动生物力学的测量方法可以分为：（运动学测量）、（动力学测量）、（人体测量）、以及（肌电图测量）。 （3）运动学测量参数主要包括肢体的角（位移）、角(速度)、角(加速度)等；动力学测量参数主要界定在（力的测量）方面；人体测量是用来测量人体环节的（长度）、（围度）以及（惯性参数），如质量、转动惯量；肌电图测量实际上是测量（肌肉收缩）时的神经支配特性。 2 简答题： （1）运动生物力学研究任务主要有哪些？ 答案要点：一方面，利用力学原理和各种科学方法，结合运动解剖学和运动生理学等原理对运动进行综合评定，得出人体运动的内在联系及基本规律，确定不同运动项目运动行为的不同特点。另一方面，研究体育运动对人体有关器系结构及机能的反作用。其主要目的是为提高竞技体育成绩和增强人类体质服务的，并从中丰富和完善自身的理论和体系。具体如下： 第一，研究人体身体结构和机能的生物力学特性。 第二，研究各项动作技术，揭示动作技术原理，建立合理的动作技术模式来指导教学和训练。 第三，进行动作技术诊断，制定最佳运动技术方案。 第四，为探索预防运动创伤和康复手段提供力学依据。 第五，为设计和改进运动器械提供依据（包括鞋和服装）。 第六，为设计和创新高难度动作提供生物力学依据。

第七，为全民健身服务（扁平足、糖尿病足、脊柱生物力学）。 第一章人体运动实用力学基础 1名词解释： 质点：忽略大小、形状和内部结构而被视为有质量而无尺寸的几何点。 刚体：相互间距离始终保持不变的质点系组成的连续体。 平衡：物体相对于某一惯性参考系（地面可近似地看成是惯性参考系）保持静止或作匀速直线运动的状态。 失重：动态支撑反作用力小于体重的现象。 超重：动态支撑反作用力大于体重， 参考系：描述物体运动时作为参考的物体或物体群。 惯性参考系（静系）：相对于地球静止或作匀速直线运动的参考系。 坐标系：为了定量的描述物体的运动，需要在参考系上标定尺度，标定了尺度的参考系即为坐标系。常用的是直角坐标系，又分为一维、二维、三维坐标系。 稳定平衡：人体在外力作用下，偏离平衡位置后，当外力撤除时，人体自然回复到平衡位置，而不需要通过肌肉收缩恢复平衡。特点：平衡时重心最低。 不稳定平衡：物体稍偏离平衡位置后，当去掉破坏平衡的力时，不能再恢复到原来的平衡位置。其特点是当物体偏离平衡位置时，其重心降低。 随遇平衡：人体在外力作用下，偏离平衡位置，当外力撤除时，人体既不回到原来的平衡位置，也不继续偏离原位置，而是在新的位置上保持平衡。特点：重心高度不变。有限度的稳定平衡：在一定的范围内，是稳定平衡，但超出范围时，偏离平衡位置则会失去平衡，成为不稳定平衡的情况。 2填空题： （1）运动是绝对的，但运动的描述是（相对的），因此在描述一个或物体的运动时，必须说明它相对于哪个物体才有明确的意义，称此物体为（参照物）。 （2）运动员沿400米跑道运动一周，其位移是（0 ）米，所走过的路程是（400 ）米。 （3）人体蹬起时，动态支撑反作用力大于体重，称为（超重）现象，下蹲时，动态支撑反作用力小于体重，称为（失重）现象。 （4）忽略空气阻力时，铅球从运动员手中抛出后只受到（重力）作用，这种斜抛运动可看作是由水平方向向上的（匀速直线）运动和竖直方向上的（匀变速度）运动的合

运动生物力学

一、名词解释 1、力学：是研究物体机械运动规律的学科。 2、生物力学：是生物物理学的一个分支，是力学与生物学的交叉、渗透、融合而形成的一门学科。 3、运动生物力学：是研究人体运动力学规律的学科，它是体育科学学科体系的重要组成部分。 4、转动惯量：是衡量物体（人体）转动惯性大小的物理量。用ω表示。 5、角速度：是指人体在单位时间内转过的角度。用α表示。 6、加速度：指单位时间内人体运动速度的变化量，是描述人体运动速度变化快慢的物理量。 7、角加速度：表示人体转动时角速度变化的快慢，指转动中角速度的时间变化率。 8、三维坐标系：又称空间坐标，判断人体运动要从三个方向上看，由原点引出三条互相垂直的坐标轴，分别用Ox、Oy、Oz表示。 9、力：是物体间的相互作用。 10、力矩：使物体（人体）转动状态发生改变的原因，用M表示。 11、动量：用以描述物体在一定运动状态下具有的“运动量”。 12、动量矩：是转动惯量J和角速度ω的乘积。用L表示。 13、冲量：物体（人体）运动状态的改变时力作用的结果，力在时间上的积累可用冲量I表示 14、冲量矩：在研究转动问题时，把力矩在时间上的积累称为冲量矩，是力矩和时间的乘积。 15、均匀强度分布：在特定的加载条件下，材料的每一部分受到的最大应力相同。 16、适宜应力原则：骨骼对体育运动的生物力学适应性本质上是骨骼系统对机械力信号的应变。有利于运动负荷及强度导致的骨应变会诱导骨量增加和骨的结构改善；应变过大则造成骨组织微损伤和出现疲劳性骨折，应变过小或出现废用则导致骨质流失过快。 17、骨折：骨的完整性或连续性中断者称为骨折。是运动损伤中最常见的损伤之一 18、关节软骨：是一种多孔的粘弹性材料，其组织间隙中充满着关节液。 19、渗透性：在恒定的外力下，软骨变形，关节液和水分子溶液从软骨的小孔流出，由形变引起的压力梯度就是引起关节液渗出的驱动力。 20、界面润滑：是依靠吸附于关节面表面的关节液分子形成的界面层作为润滑。 21、压渗润滑：液体又接触面从运动方向的前缘挤出，在接触面的后缘由渗透压把压渗出的滑液再吸收回软骨内，这种机制能够有效地保存关节液及其位置，对抗外力。 22、收缩元：代表可以相对滑动的肌浆球蛋白和肌动蛋白纤维丝，其张力与它们之间的横桥数目有关。 23、串联弹性元：表示肌浆球蛋白纤维、肌动蛋白纤维、横桥、Z线以及结缔组织的固有弹性。 24、并联弹性元：表示静息状态下肌肉的力学性质。 25、肌力变化梯度：在很多体育运动中往往要求运动员在极短时间内发挥出最大力，一般称爆发力。 26、力的时间梯度：达到1/2最大力所需要的时间称为力的时间梯度。 27、力的速度梯度：力的最大值与所需时间的比值这个指标称为力的速度梯度。 28、摆动动作：指人体肢体为增加全身活动的协调性及增加动作效果而绕某一轴进行的一定幅度的转动。 29、鞭打动作：人们把这种在克服阻力或自体位移过程中，肢体依次加速与制动，使末端环节产生极大速度的动作形式称为鞭打动作。 30、相向动作：人体在腾空状态下，由于肌群的收缩使身体两部分同时向相反方向转动称为相向动作。 31、冲击动作：在体育动作中，通过扣、踢等击打方式使人体四肢动量向运动器械实现转移的动作形式。 32、缓冲动作：肢体末端环节与外界发生相互作用，肢体由伸展到屈曲以延长力的作用时减小冲击力作用或控制外界物体的动作，在运动技术中叫缓冲动作。 33、蹬伸动作：人体在有支撑的状态下，下肢各环节积极伸展，配合以正确的摆臂技术，给支撑面施加压力，已获得较大支撑反作用力的动作过程。

骨科常用特殊试验检查

1.浮髌试验：患者取仰卧位，伸膝，放松股四头肌，检查者的一手放在髌骨近侧，将髌上囊的液体挤向关节腔，同时另一手示、中指急速下压。若感到髌骨碰击股骨髁部时，为浮髌试验阳性。中等量（50ml）以上积液时浮髌试验才呈阳性。 2.麦氏征（McMurray）：患者取仰卧位，检查者一手按住患膝，另一手握住踝部，将膝完全屈曲，足踝抵住臀部，然后将小腿极度外展外旋，或内收内旋，在保持这种应力的情况下，逐渐伸直，在伸直过程中若能听到或感到弹响，或出现疼痛为阳性。说明半月板有病变。 3.前抽屉试验患者仰卧屈膝90°，检查者轻坐在患侧足背上（固定），双手握住小腿上段，向前拉。前交叉韧带断裂时，可向前拉0.5cm以上。膝关节屈曲时后外束松弛，前内束紧张。因此，前抽屉试验阳性，说明存在前交叉韧带的“前内束”损伤。 https://www.wendangku.net/doc/6115430230.html,chman试验：病人仰卧或俯卧位，屈膝约30度角。检查者用一只手固定大腿，另一只手试图向前移动胫骨。阳性结果提示前交叉韧带损伤。 5.轴移试验：患者仰卧位，屈髋45°，伸膝，下肢外展。一手握住足部使小腿内旋，另一手置于膝关节外侧施以外翻应力，然后逐渐屈膝，出现错动感时为阳性。 6.髌骨挤压试验：膝关节屈曲25°内推或外推髌骨向股骨滑车，出现疼痛为阳性，如排除软组织因素，可证明疼痛来自髌骨关节面。 7.髌骨外侧牵拉试验：仰卧位，伸直膝关节，主动收缩股四头肌，如B>A （B为髌骨外侧移位距离，A为髌骨向上移位距离），即为阳性，髌骨外移，轨迹异常。 8.髌骨加压研磨试验：病人俯卧，膝关节屈成90。，检查者将小腿用力下压，并且作内旋和外旋运动，使股骨与胫骨关节面之间发生摩擦，若外旋产生疼痛，提示为内侧半月板损伤。此后将小腿上提，并作内旋和外旋运动，如外旋时引起疼痛，提示为内侧副韧带损伤。 9.下蹲试验：病人由站立而下蹲,观察其双足与地面的关系。正常时两足跟离开地面,仅以两足尖着地。如做下蹲动作时,两足掌全部着地,与地面接触范围大,即为下蹲试验阳性。【临床意义】本试验的目的主要是检查下肢姿势性肌张力情况。当肌张力减弱时,此试验阳性。可见于小脑疾患或脊髓后索病变,这是由于小腿三头肌肌张力低下跟腱松弛所致。 10.Spurling试验（压头实验）：使患者头侧屈向患侧同时后仰，检查者用双手自患者头顶向下按压，诱发或加剧患侧肩部及上肢疼痛时为Spurling 征阳性。常见于颈椎病患者神经根型。

北京体育大学 运动生物力学复习题讲课教案

北京体育大学运动生物力学复习题

运动生物力学复习题

第一章绪论 运动生物力学是研究体育运动中人体机械运动规律的科学。 第二章人体运动实用力学基础 一、名词解释 1.稳定角：重心垂直投影线和重心至支撑面边缘相应点连线间的夹角。 2.支撑面：支撑面积是由各支撑部位的表面及它们之间所围的面积组成的。 3.转动惯量：物体转动时惯性大小的量度。 4.超重现象：动态支撑反作用力大于体重的现象。 5.失重现象：动态支撑反作用力小于体重的现象。 6.稳定系数：当倾倒力开始作用时，稳定力矩与倾倒力矩的比值。 7.上支撑平衡：支撑点在重心上方的平衡。 8.下支撑平衡：支撑点在重心下方的平衡。 9.人体运动的内力：人体内部各部分之间的相互作用力。 二、填空 1.运动是绝对的，但运动的描述是相对的。因此在描述一个点或物体的运动时，必须说明它相对于哪个物体才有明确的意义，且称此物体为参照物。 2.在运动学中有两个实物抽象化模型，即质点和刚体。 3.当加速度方向与速度方向相同时称为加速运动，反之称为减速运动。 4.运动员沿400米跑道运动一周，其位移是 0 ，所走过的路程是 400m 。 5.篮球运动中的投篮过程可看作是一个抛点低于落点的斜上抛运动，而投掷项目中，器械的运动可以看做是一个抛点高于落点的斜上抛运动。 6.人体蹬起时，动态支撑反作用力大于体重，称为超重现象，下蹲时，动态支撑反作用力小于体重，称为失重现象。 7.乒乓球弧旋球飞行的原因是运动员打球时使球旋转，由于空气流体力学的作用，产生了马格努斯效应的结果。 8.忽略空气的阻力，铅球从运动员手中抛出后只受到重力的作用，这种斜上抛运动可看作是由水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的竖直上抛的合运动。 9.身体绕某转轴的转动惯量的大小，是随身体各环节相对转轴的距离的改变而改变的。 10.游泳时，运动员受到的阻力主要有三种，它们是摩擦阻力、形状阻力和兴波和碎波阻力。 三、判断题 1.人体在做平衡动作时，需由外力及肌肉、韧带等内力矩共同维持平衡。（√） 2.人在平衡时，仍需消耗一定的生理能。（√） 3.人在自然站立时，女子和男子的平均重心高度是一样的。（×） 4.在身体姿势的变化过程中，人体中心不可以移出体外。（×） 5.人体保持平衡动作的力学条件是合外力及和外力矩为零。（×） 6.用一维重心板测量人体重心的原理是力矩平衡原理。（√）

《运动生物力学》实验教学大纲(12学时)讲解

《运动生物力学》实验教学大纲(12学时) 一、培养目标 运动生物力学实验是体育专业学生的必修课程，它通过实验使学生掌握身体运动的测量方法，提高学生对体育现象观察和分析能力，为开展体育科学研究奠定初步基础。通过实验： 1、掌握身体运动的测量与评定方法。 2、验证人体运动中某些基本规律。 3、为科学地组织体育教学、指导运动训练提供依据。 4、培养学生对科学工作的严肃态度和事实求是的作风。 二、实验教学的方法手段： 运动生物力学实验主要采取的是学生亲自动手操作的方法，使学生切实掌握各项实验技能并能够正确使用之。为了提高实验教学的效果，实验严把预习、实验、实验报告3个环节。每6人为1个实验小组，每项实验以小班为单位，约20人。 实验要求： ⑴实验前：认真预习，了解本次实验的目的、原理、所需器材、实验步骤、注意事项等。 ⑵实验过程中：严格按照实验步骤进行操作，仔细、耐心的观察实验过程中出现的现象，随时记录实验结果，遵守实验室的规则。注意安全及节约实验材料，药品和其他物品，爱护器材。 ⑶实验后：整理实验仪器，所用器械应擦洗干净，打扫实验室卫生。整理实验记录，认真书写并按时交实验报告。 三、课程学时 本实验课实验总学时为12学时。 四、适用专业: 体育教育专业本科学生 五、实验成绩的考核方法 实验课的成绩为100分，考试采用操作和答辩与平时成绩相结合的方式给出。其中试卷部分占50%，操作占30%，平时成绩占20%。平时成绩根据学生实验课出勤、实验预习、实验操作、实验结果、实验报告、实验态度、实验能力等情况确定。 凡是符合下列任何一条者，实验课成绩记为不及格： 1、实验课缺勤三分之一以上者。 2、实验报告缺少三分之一及以上者。 3、实验不认真，敷衍了事，且屡教不改者。 4、实验课成绩不及格的学生，须由本人提出申请，经系（部、院）领导批准后，随下一届重修相应的实验课，参加考试，并按有关规定缴纳一定的费用。实验课重修次数不得超过2次。

运动生物力学研究方法综述

运动生物力学研究方法综述 摘要：采用文献资料法、逻辑分析法,根据现代运动生物力学发展的规律与特点,对现代运动生物力学研究方法进行一定层次的归纳分类、特征分析,认为现代运动生物力学研究方法具有科学化特征、实用性特征和实验研究与辩证思维分析相结合特征,并进一步提出应用现代运动生物力学研究方法应注意的主要问题与建议。 关键词：运动生物力学;研究方法;测量手段 一、运动生物力学的发展过程 1 启蒙阶段 早在公元前,就有很多自然科学家和哲学家对日常生活中人和动物的力学问题产生了浓厚的兴趣,15世纪末,意大利著名科学家列奥纳多·达·芬奇(Leonardo Da Vinci)用人的尸体研究解剖学,并在此基础上借助力学研究人体的各种姿势和运动,指出人体运动符合力学定律,奠定了运动生物力学的雏形。 1 . 2 初步形成 20世纪,由于体育学及医学的飞速发展,很多运动中的力学问题日益凸显并亟待解决,随着各类电子设备、精密仪器等测试工具的发明为解决这些问题创造了前提条件。结合解剖学、物理学使运动生物力学这门边缘学科应运而生。 1 . 3 发展阶段 1967年苏黎世召开了第一届国际生物力学会议,1973年8月在美国宾夕法尼亚大学召开的第四届国际生物力学会议上将运动生物力学从生物力学中划分出来,成立了国际运动生物力学学会(简称ISBS),运动生物力学正式成为独立的一门学科。1982年6月20日,在美国加利福尼亚召开第一次国际运动生物力学会议,从此,运动生物力学的研究工作在全世界蓬勃开展。我国于1980年成立了下属中国体育科学学会的运动生物力学分会,并于2005年在北京成功举办了第23届国际运动生物力学会议。 二、运动生物力学研究方法的分类 从研究的形式上，可分为理论研究方法和实验研究方法两大类，实验研究方法又分实验室测量法和运动测量法。从研究的领域上，可分为物理学研究方法、生物学研究方法和系统研究方法。从研究材料的来源上可分为原始资料数据的采集整理和资料分析方法。研究运动项目主要以运动学和动力学研究方法为主，生物学的研究方法为辅，综合运用多种实验手段[3]。 美国的理查德·C.尼尔森把运动生物力学的研究方法大致概括为如下五种：（1）研究特定的运动项目或其中的某一环节的生物力学，这种主要对于运动员、尤其是只对某一运动专项感兴趣的教练员非常有用。（2）研究多个运动项目中共同包含的运动动作（如着地、起跑等动作）的生物力学。最大好处是建立一种一般性的理论，这个理论是建立在经典力学定律之上，或是建立在共同的神经控制模式之上。（3）被称为运动生物力学的评定方法，如从能耗观点去评价运动技术的优劣等。（4）指对某一专项运动所涉及的生理学、运动学、动力学以及专项特点等有关方面进行综合考虑。（5）讨论在运动中人体器官的生物力学。 中国的周里将研究的方法分为高速摄影（二维与三维）、录像、测力、肌电、肌力测试系统、同步测试、理论分析和CT、核磁共振其他方法[4]。 三、运动生物力学研究方法的现状分析

骨科特殊检查(4)概要

超外展综合征 超外展试验：患者取站立位或坐位，将患肢被动从侧方外展高举过肩过头，若挠动脉搏动减弱或消失，即为阳性，用于检查锁骨下动脉是否被喙突及胸小肌压迫，即超外展综合征。 前斜角肌综合征 1.前斜角肌加压试验：检查者双手拇指在锁骨上窝偏内，相当于前斜角肌走行部加压。若上肢出现放射痛及麻木感为阳性，提示下颈段颈椎病或前斜角肌综合征。 2．深呼吸试验：参见颈肋。 腰背部软组织损伤 1.普鲁卡因封闭试验：以0.5％一1.0％普鲁卡因10-20m1，做压痛点封闭，有助于对病变作粗略地定位诊断。若注射于皮下疼痛即消失，多为筋膜韧带疾患。若注射于椎板，疼痛消失，则多为肌肉疾患。如果经上述注射疼痛如前，则多为椎管内疾患。 2.氯乙烷致冷麻醉试验：距皮肤表面30cm处，用氯乙烷直接喷射，喷射线与皮肤成锐角，并逐渐转动方向，每次喷射持续时间不得超过30s，以免冻伤。表面麻醉后，仍有压痛点，往往表示有深在的器质性损害存在。亦有人应用这种方法治疗运动员比赛期间的软组织损伤。 3．背伸试验：患者俯卧，两腿并拢，两手交叉于颈后，检查者固定双腿，嘱患者主动抬起上身，检查者再于背部适当力压，患者抗阻力背伸，有肌肉和椎间关节疾患时，可发生疼痛即为阳性。 棘上韧带损伤 棘上韧带损伤试验：患者取俯卧位，于腹部及骨盆下放四个枕头，以使棘突间部裂开，如发现棘突间有一凹陷，说明棘上韧带有损伤或松弛。 肋骨骨折 压胸试验：患者取坐位或站立位，检查者站于侧方，一手抵住其脊柱，另一手压迫胸，轻轻地相对挤压。若在胸侧壁上某处出现疼痛，说明该处肋骨骨折，是诊断外伤性肋骨骨折的重要体征。 椎体压缩性骨折

屈颈试验：参见腰大肌脓肿。 胸段脊髓受压 比弗尔（Beevor）脐征：患者取仰卧位，让患者抬头坐起时，注意肚脐眼位置有无移动或偏向某一侧。正常人脐眼位置不变，若Tio-ii脊髓节段损伤或受压迫等，则下腹壁肌肉无力或瘫痪，在坐起时脐眼向上移动；若一侧腹肌瘫痪或无力，脐向健侧移动，这种现象称Beevor脐征。 腰椎疾病 1.拾物试验：多用于小儿腰部前屈运动的检查。患儿于地上拾物，患儿屈膝屈髋而不弯腰为阳性，表示患儿脊柱有功能障碍，多半为脊柱结核。 2.体位改变试验：又称阿莫斯(Amoss )征。患者取仰卧位，嘱其坐起，若腰椎有病变时，患者多以手置于身后检查床上，藉力支持方能坐起。 背伸试验：参见腰背部软组织损伤。 训 2.拾物试验：参见腰椎疾病。 腰大肌脓肿 1．腰大肌挛缩试验：参见腰大肌挛缩试验。 2.直腿抬高试验：又称拉赛格(Lasegue)征。患者仰卧，两腿伸直，分别作直腿抬高动作，然后再被动抬高。正常时，两下肢同样抬高800以上并无疼痛。若一侧下肢抬高幅度降低，不能继续抬高，同时又有下肢放射性疼痛则为阳性，说明有坐骨神经根受压现象，此时记录两腿抬高度数。由于直腿抬高时，坐骨神经更加紧张，从而加剧了神经根的压迫程度，这一试验是各种坐骨神经紧张试验的基本试验，但需排除胭肌和膝关节后关节囊受牵拉所造成的影响。 3．直腿抬高背屈踝试验：又称布瑞嘎(Bragard)附加试验、西卡(Sicad s )征、西盖尔(Cukaps )试验。同上述直腿抬高试验，直腿抬高到最大限度但尚未引起疼痛的一点，在患者不注意的情况下，突然将足背屈，此时坐骨神经受到突然地牵拉更为紧张，而引起患肢后侧放射性的剧烈疼痛即为阳性，借此可以区别由于骼胫束、胭肌或膝关节后关节囊紧张所造成的直腿抬高受限。因为背屈踝只加剧坐骨神经及小腿腓肠肌的紧张，对小腿以上的肌筋膜无影响。

运动生物力学重点

运动生物力学 1、运动生物力学是研究体育运动中人体运动力学规律的科学，是体育科学学科体系的重要组成部分。运动力学生物常指有生命活动的人体。 2、生物力学分为人类工程生物力学，劳动生物力学，整形生物力学，运动生物力学，康复生物力学，医用生物力学等。 3、人体生物力学参数包括人体惯性参数、运动学参数、动力学参数及生物学参数。 4、人体惯性参数特征：（1）质量：衡量物体平动惯性大小的物理量。人体各环节的质量叫做各环节的绝对重量，各环节绝对质量与人体质量之比叫做各环节相对质量。（2）重量：重量包括人体总重量和人体环节重量，人体环节重量称为环节绝对重量，环节绝对重量与人体总重量之比叫做环节相对重量，物体的重量为G，物体的质量m，重力加速度为g,G=mg.一定质量的物体，其重量随着重力加速度g的变化而变化。（3）人体质心（重心）：质心是物质的质量中心，重心是物体各组成部分所受重力的合力作用点。人体的总质心是指人体整体质量分布的加权平均位置。人体重心是人体各环节所受地球引力的合力作用点。（4）环节质心位置：纵长环节的质心（重心）大致位于纵轴上，靠近近侧端关节。描述环节质心位置一般采用环节质心半径系数的概念即近侧端关节中心至关节质心的距离与环节长度的比值。（5）转动惯量：(J=∑△mr2)衡量物体转动惯性大小的物理量。[质量衡量平动惯性大小物理量，转动惯量衡量转动惯性大小物理量，质量下降，平动容易，转动惯量小，转动容易。]（6）回转半径。 5、环节划分方法有两种，一种是以人体的结构功能为依据，分割环节的切面通过关节转动中心，并以关节中心间的连线作为环节的长度，末端环节则是关节中心与环节质心之间的连线。另一种是以人体体表骨性标志点作为环节的参考标志，并以此确定关节长度。 6、影响人体总重心位置的因素有六个：（1）性别：女子重心的相对高度比男子低0.5%~2%（2）年龄：随着年龄的变化，重心的绝对高度与相对高度均会发生变化，婴儿重心的相对高度比成年人约高10%~15%，随着年龄的增长相对高度下降（3）运动专项，运动专项训练的方式不同会使某些运动员的局部环节质量发生及分布发生改变。（4）体型，判定体型的主要依据就是人体肌肉和骨骼的发达程度以及脂肪积蓄程度。（5）姿势，人体姿势的改变对重心位置有重大影响。（6）生理与心理，这种变化很小，一般不超过身高的1%。 7、人体惯性参数测量方法归纳起来主要分三类：①尸体测量法；测量方法采用称重法和悬挂法；②活体测量法，采用水浸法（阿基米德原理）、称重法（平衡板法，应用力矩平衡方程）；放射性同位素法；CT法（郑秀瑗利用计算机X射线断层照相术，该方法首次得到了大样本的中国人的环节惯性参数。）；核磁共振成像法；③数学模型计算法。 8、测力台实验？ 9、运动学参数：（1）时间参数：①时刻，时刻是人体位置的时间量度，是时间坐标轴上的一个点。瞬时指标，②时间，平均指标，时间是运动结束时刻与运动开始时刻之间的间隔，③频率，步频，频率是动作重复性的度量，频率就是单位时间内重复进行的动作次数。（2）空间参数：①路程，是指人体从一个位置移动到另一个位置时，人体运动的实际路线的长度，也是质点运动轨迹的全长。②位移，是表示人体在整个运动过程中位置总的变化，既有大小又有方向，是对运动的直线量度。③角位移，是描述人体转动的空间物理量，人体整体或环节饶某轴转动时转过的角度。（3）时空参数：①速度，是指人体所经过的位移与通过这段位移所用时间之比是描述人体运动快慢和方向的物理量，用v表示。速度是矢量，有大小和方向。②速率，是指人体运动所经过的路程与通过这段路程所用的时间之比，是描述人体运动快慢程度的物理量，只有大小没有方向。③角速度，是指人体在单位时间内转过的角度，用ω表示，是表示物体转动的快慢与转向，其单位为rad/s，④加速度，是指单位时间内人体运动速度的变化量，是描述人体运动速度变化快慢的物理量，用a表示。在直线运动中，速