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人体运动生物力学研究优选九篇

时间:2023-11-19 16:11:45

引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇人体运动生物力学研究范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。

人体运动生物力学研究

第1篇

【关键词】体育教学; 运动生物力学; 积极作用

1 前言

在体育教学中,为了提高体育教学成果,应加深对运动生物力学的研究,积极利用运动生物力学,提高体育教学质量,促进体育教学发展,为体育教学提供有力的支持。基于这一认识,我们应对运动生物力学引起足够的重视,应结合体育教学实际,发挥运动生物力学的积极作用,推动体育教学的全面发展,满足体育教学发展需要。为此,我们应对运动生物力学发展历程、开展运动生物力学研究的作用及运动生物力学在体育教学中的作用进行深入研究,提高研究质量,保证了体育教学的开展效果。

2 运动生物力学发展概述

运动生物力学研究是以体育动作为核心, 运用人体解剖学、人体生理学、力学的理论与方法, 研究人体运动器系的生物力学特性和人体运动动作规律, 并根据影响人体运动的内部和外部条件寻求人体运动技术的合理性和更佳化, 以及训练手段的有效性, 为发展运动能力提供理论依据。近几十年来, 国际运动生物力学发展较快, 新材料和计算机的运用使生物力学的测试手段向自动化、准确化和快速化的方向迅速发展。学科间加强了渗透和协作, 使生物力学的知识体系更加完善。在人体结构的研究、测试方法和手段、测试数据处理的速度与准确度、研究的深度与广度等方面都具有较大程度的提高。例如在图像采集与分析技术由于近期的不断突破, 已经逐步趋于完善, 这为运动生物力学走向体育实践, 实现运动训练的可视化和快速反馈作好了准备。美国科罗拉多州奥林匹克中心生物力学实验室为美国国家田径队进行现场图像采集与图像分析, 帮助运动员增强运动本体感受并改进技术, 效果良好。我国自年成立运动生物力学分会至今, 科研活动已经开展了余年并取得了一定的成绩。

3 运动生物力学研究的作用分析

从目前运动生物力学的研究情况来看,开展运动生物力学研究是十分必要的,运动生物力学研究的作用主要表现在以下几个方面:

3.1 运动生物力学研究对明确运动原理有着重要作用

从运动生物力学的研究内容来看,运动生物力学对运动原理进行了深入研究,提高了运动原理的研究效果,促进了运动原理取得积极效果。所以,运动生物力学研究对明确运动原理具有重要作用,我们应积极推动运用生物力学研究全面深入开展,满足体育研究的实际需要。

3.2 运动生物力学研究推动了运动学本质的研究

运动生物力学研究对运动规律和运动学本质进行了探讨,可以作为运动学本质的典型研究手段。为此,我们要对运动生物力学的作用有足够的重视,应正确理解运动生物力学研究的作用,推动运动学本质的研究不断向前发展,使运动学本质研究取得积极效果,促进运动生物力学研究达到预期目标。

3.3 运动生物力学研究提高了运动学的整体研究质量

从目前运动生物力学的研究来看,运动生物力学的研究对运动学研究具有重要的推动作用,能够保证运动学的研究取得积极效果,能够对运动学研究起到积极的促进作用。所以,我们应认识到运动生物力学的研究作用,积极开展运动生物力学的研究,提高运动学的整体研究质量。

4 体育教学中运动生物力学的积极作用分析

从运动生物力学的研究来看,运动生物力学在体育教学中得到了重要应用,体育教学中运动生物力学的积极作用主要表现在以下几个方面:

4.1 运动生物力学对提高体育教学质量起到了积极作用

由于运动生物力学的研究内容具有一定的实际意义,因此运动生物力学研究未来体育教学的开展提供了有力的支持,保证了体育教学开展的整体效果,充分满足了体育教学发展需要。为此,我们要认识到运动生物力学对提高体育教学质量起到的积极作用,推动运动生物力学研究的深入开展。

4.2 运动生物力学对促进体育教学发展起到了积极作用

应用了运动生物力学,体育教学在深度、广度和专业性方面有了较大的提升,对体育教学发产生了积极的促进作用,保证了体育教学的整体质量,提升了体育教学的整体水平。所以,我们应对运动生物力学的促进作用有足够的重视,应采取必要手段,提高运动生物力学研究水平。

4.3 运动生物力学对改变体育教学发展模式具有重要作用

在体育教学中开展运动生物力学以后,体育教学在内容和方法上发生了改变,体育教学发展模式发生了变化,体育教学发展整体效果更理想。所以,我们应对运动生物力学的作用有足够的认识,积极推动运动生物力学研究的开展,保证体育教学发展取得积极效果。

5 结论

通过本文的分析可知,在体育教学中,运动生物力学在研究内容和研究方法上对体育教学产生了积极的促进作用,保证了体育教学取得积极成果,推动了体育教学的全面发展,满足了体育教学的实际需求。所以,我们应认识到运动生物力学在体育教学中的作用,促进体育教学的发展。

参考文献:

[1] 李春璐;;网球发球动作技术原理探讨[J];科教新报(教育科研);2011年31期

[2] 李小华;;缓冲动作的运动生物力学原理分析[J];科学咨询(科技・管理);2011年08期

[3] 李小华;;田径运动中摆动动作的生物力学原理分析[J];黑龙江科技信息;2011年26期

[4] 唐刚;人体典型运动生物力学仿真分析[D];上海交通大学;2011年

第2篇

摘要 根据篮球球运动专项力学特点,结合运动生物力学研究的现状、发展趋势、以及篮球运动教学发展的实际需求,对运动生物力学在篮球运动教学中应用和发展趋势进行分析。希望运动生物力学与篮球运动的特点紧密结合,更好地为篮球教学提供帮助。

关键词 运动生物力学 篮球运动 教学 应用分析

近年来,篮球运动受NBA和CBA的影响,很受学生的欢迎,大家都愿意参与这种集体带有趣味的运动。可在教学中可以看到一些学生由于身体的先天条件,动作做起来比较难受,不合理。怎样帮助每个孩子都能掌握这门技术。我想通过运动生物力学的原理去分析学生的特点,通过分析给他们制定不同的水准,不能集体都按统一的标准,这样会使学生感到篮球运动的艰难,我们降低难度就是要使不同的学生体验到成功的乐趣,因材施教使学生在快乐中学习。如何做到这些,我们就要借助于科技的力量和手段,更加全面地、深刻地认识篮球运动的规律。更好的在教学中利用为学生服务。

一、运动生物力学在篮球运动中的应用领域分析

从运动生物力学角度来看,篮球运动要求人体上下肢的协调配合,很好的应用人的手部动作去接球,做蹬地加速的动作,如何在这个过程中做到合理就必须了解学生的生理结构,肌肉力量的相互作用。什么角度的运动适合此阶段性的学习。用多大力能满足他们的可接受的力量范围,针对不同的学生应该采用不同的方法手段加强学生的学习,切不可让学生做过多大于自己身体不能做的力量训练。帮助他们在自己合理的技术动作内做到自己最适合的动作。对于动作的要求不可统一要求,要区别对待,这样一方面可以鼓励学生很好的练习;另一方面要使学生不断进取不至于伤害学生的自尊心。在场地器材方面要对学生认真讲解。使他们真正认识到自己的力是如何传导的,如何在正确的用力前提下做到做好的自己。

二、运动生物力学研究方法在篮球运动中的应用分析

(一)运动生物力学研究方法分类

按研究方法划分,运动生物力学应用在篮球运动中的研究大体可分为两类:一是力学理论研究方法,二是实验研究方法。两者相辅相成,相互统一,应当紧密结合,才能使运动生物力学更好地在运动实践中应用[1]。这就要求在实践当中很好的将二者紧密结合共同应用到学科领域当中。

(二)运动生物力学的力学理论研究方法在篮球运动项目中的应用分析

该研究方法因为是通过模拟手段对人体运动仿真,一般包括五个步骤:1.确定运动特征,建立目标函数;2.选择模型确定刚体的自由度;3.建立动力学模型;4.实测已知数据并求解;5.根据求解结果解释运动规律,这一步骤是将求得的数学规律化为体育运动语言对运动技术进行合理的指导[ 2]。根据此研究方法,可以对篮球中许多问题进行研究。如对于篮球运动中学生的伤病的研究,有助于对学生在篮球运动中的损伤认识和预防。可以利用力学理论研究的方法对关节力和力矩进行推算。这实际上是为人体的运动给予科学化得定量,通过科学实验找出人体运动的范围和幅度,为更好的人类发掘自身的潜能和动作的量化提供参考依据。

(三)运动生物力学的实验研究方法在篮球运动中的应用分析

由于动力学研究方法与运动学测试在篮球运动项目中运用的较少,所用到的生物力学仪器不多。因此运动生物力学的实验研究方法在篮球运动项目中有极大的发展空间。

1.常用的生物力学仪器将在篮球项目中的广泛应用

许多已经在其他专项中运用较为广泛的生物力学仪器在篮球运动项目中尚未广泛使用。比如,肌电仪,脚垫受力分析鞋垫。脚垫受力分析可以反映地面对人体的反作用力。运动员投球的力最终是通过人体蹬地面,同时地面给人体的反作用力而实的。通过在运动员的鞋子里放上受力分析鞋垫,可以得出在移动过程中,脚底压力的分布图,可以为篮球运动员鞋子的设计提供参数。通过肌电仪可对完成某动作所参与的肌肉活动的强度和时间进行描述,确定主要的参与肌群。这样学生就可以很清楚地知道完成某动作的肌肉用力顺序是什么,哪些是主动肌,哪些是被动肌,可为力量训练提供参考。

2.多机同步测试的研究

多机同步测试研究是运动生物力学研究的发展趋势。对于篮球这项精密的运动,以往的研究多是从一维的视角来进行的,对篮球运动的生物力学的研究应朝着多维的研究视角发展。比如,将摄像系统和测力台系统同步的测试方法,综合运动学和动力学的数据对篮球运动进行更加深入、全面的研究与分析。

3.开发篮球专项化、反馈快速化的运动技术测试仪器

近年来随着其他运动项目运动学、动力学、测试仪器的质量、功能、效率不断提高,某些运动项目专用的测试仪器不断出现。其它专项的研究可为篮球专项化的测试仪器提供借鉴。随着科学技术的迅速发展,加速度传感器的体积和质量都可以做到非常小,精度可以达到很高,此仪器可以实时监控篮球鞋的速度、加速度和角速度,并可据此推算篮球鞋不同部位的受力情况,以及脚蹬地的初速度。而对篮球鞋运动情况的所做的研究较少。如果这些设想可以实现的话,将丰富这方面的研究可以防止运动者教学脚部的受伤的情况。为更好的教学服务提供保障。防止学生在运动中受伤的概率。

(四)力学理论研究方法和实验研究方法紧密结合

理论力学理论研究方法和实验研究的方法紧密结合对篮球运动进行运动生物力学的研究,将有助于从不同层面和角度更好的认识篮球运动规律,进而可使运动生物力学更好地为篮球实践服务,是运动生物力学在篮球运动中应用的发展趋势。力学理论研究方法必须辅之实验和经验,才能使它在实际应用方面的作用得以发挥,力学理论方法与实验测试方法两者应当紧密结合。前者提供了运动普遍规律,对分析有理论指导意义,后者是理论研究与实际是具体应用的桥梁,能使研究更好地为运动实际服务。实验方法和力学理论研究共同发展、相辅相成,使运动生物力学学科渐趋深入完善。

三、结束语

篮球运动教学的动作技术诊断,力学研究,学生肌肉、骨骼力学特性的研究,将有助于篮球专项测试仪器的开发,篮球运动员损伤机理和预防的研究等领域需要利用运动生物力学在篮球专项中进行全方位的研究。这样有助于在实际中解决一些教学中的学生容易受伤的难题,将生物力学的有关原理服务于学生的课堂,用科学的方法指导学生篮球训练与比赛,更好的预防学生在不同情况下的运动损失与治疗。

参考文献:

[1] 王向东,刘学贞,等.运动生物力学方法学研究现状及发展趋势[J].中国体育科技.2003(2):15-18.

[2] 忻鼎亮.运动生物力学的力学理论研究方法[J].体育科学.1994(4):37-40.

第3篇

摘 要 肌肉的主动收缩和舒张控制之下动物会产生各种不同的运动形态,这属于肌肉力矩的主动改变而肢体运动又会反作用于肌肉力矩。在不断的进化中人类逐渐形成自身完善的神经肌肉系统负责自身运动的控制与协调。除了主动的肌肉力矩之外,接触力矩、重力力矩以惯性力矩也会对肢体运动的具体方式和表现产生影响,生物力学是研究人类运动控制机制的基础,因而本文就生物力学在运动控制与协调研究中的作用进行了分析。

关键词 生物力学 运动 控制协调 应用

人体运动需要在多个部分的共同协调配合下完成,而单纯运动学角度只针对物体的运动效果以及其他外作用力的影响进行研究,无法对人体肢体运动控制和协调的具体机制作出判断。生物力学从关节力矩的角度并结合运动动力学方法可以对肢体运动的产生方式和作用机制进行科学合理的分析,推动人体运动控制机制理论研究的发展。

一、生物力学与运动控制的关系分析

肌肉的收缩是人类肢体运动最直接的动力,人体神经系统可以对不同部位的新陈代谢速率和能量释放方式进行调整,从而起到控制骨骼肌腱可控张力的效果,肌腱又将动力传给关节、韧带以及骨骼等,最终实现对各个运动单位的控制。神经肌肉骨骼系统包括肌肉运动单位与神经元之间的突触连接、运动单位叠加与肌腱上的合力、肌肉骨骼系统的整合以及关节力矩整合协作四个层次。人体的骨骼、肌肉结构都十分复杂,因而神经中枢系统很难直接对每个运动单位进行控制,目前猜测中枢神经系统对运动目标协作实现方式或者是关节水平运动方式进行控制,再由该环节传达至各个运动单元。

二、运动控制的生物力学研究技术

(一)生物传感器技术

目前生物传感器技术在科学研究中的应用已经较为广泛,包括力量、肌电图、加速度以及位移传感器等等,这些技术相关专业的教科书以及很多文献中都有涉及到。随着研究的深入和技术的发展三维陀螺仪运动测量技术应运而生,在生物力学测量中可以对物体的运动速度、不同时间点的方位、角度等数据进行测量和记录,因而可以应用于疾病诊断和治疗康复中,该技术在医疗领域的应用也日益广泛。

(二)生物力学建模与仿真

当人体运动时除了肢体的外部状态,肌肉状态、关节连接处软组织的形状等也会发生一定的变化,而对这种形变进行观察和研究的难度较大,因而可以将整个人体作为一个完整的运动系统并以此为基础建立相应的人类肢体运动动力学研究方程,也可以将其称为生物力学模型。研究方向以及研究切入点的不同都会对最终的模型构建产生影响,一般来说任意运动的计算机模拟或者仿真需要应用正向动力学知识和技术,而对肢体运动的外力因素进行测量时则需要应用逆向运动学。

(三)运动学影像技术

影像技术在生物力学研究领域的应用由来已久,随着科技的进步和科研领域投入的提高,更多新型的运动学影像技术开始出现。高速荧光透视技术可以对人体运动状态下的骨骼、关节的情况进行精确的分析,拍摄速度更快且由于无侵入性对人体的伤害也更小。将该技术应用于人体医疗中将大大提高骨科检验的准确性。即时超声波成像技术可以将人体运动状态下的肌肉、肌腱等的形态包括肌纤维排列、肌肉羽状角的情况进行成像。

三、运动控制的生物力学原理

运动控制涉及的生物力学原理较多,本文就其中几个较为重要的原理进行分析阐述。人们在做出某个动作之前,为了提高动作的完成效果,往往会先做一个跟目标动作方向相反的动作,例如扣篮时先将手臂抬高,一方面下扣动作的幅度更大,另一方面肌肉的弹力也会有所增大,下扣的力量随之提高,这就是反向动作最佳起始力原理的典型表现。人体神经肌肉系统功能的完善性,以及个体肌肉力量和爆发力量对于体育竞赛成绩有着重要的影响,在某些体育活动中,人们为了获取运动速度的最大冲量会采取一些助力措施,例如对于跳远运动员来说,他们在进行跳远前都会有助跑,铁饼投掷运动员在投掷铁饼时,也会有身体的旋转运动等等,以上各项体育运动都是通过延长加速度时间和距离来增加力的作用效果,这体现的是运动速度的最大冲量原理。物体之间的碰撞效果一般会受到以下两方面因素的影响,即物体质量和速度这两方面的影响,质量与速度的乘积称之为动量,生物力学中有打击碰撞动量保持原理,该原理在运动控制中的体现有:网球的击球、拳击等等,运动员为了提高碰撞效果在确保撞击速度时还会提高撞击的力度。因此,对于运动员来说,一定要掌握运动控制的生物力学原理,进而将其在际运动中得到充分运用,这对提高运动员成绩来说起着非常重要的作用。

四、结束语

综上所述,生物力学的应用可以在对关节力矩和分量进行分析的基础上研究神经肌肉系统对肌肉收缩力矩的调节模式,主动的肌肉力矩在神经系统的控制之下对运动产生的被动力矩进行对抗,在平衡的状态之下完成肢体运动动作要求,生物力学的应用大大降低了运动控制协调相关问题的理解难度。

参考文献:

第4篇

关键词 竞技武术 散打踹腿技术 运动生物力学 分析

1绪论

根据散打的动作特征和技术要求,每一个踹腿动作过程中都要经历提膝、翻小腿和踹击三个阶段,而踹腿动作中的翻小腿和踹击往往是同时进行的,所以我们将其分为提膝和翻踹两个阶段。同时为了叙述方便,我们将为完成技术动作支撑人体重心的腿称为支撑腿,而进攻击打目标的腿称为攻击腿。运动技术水平的表现跟腿法技术密切相关,自古就有谚语“手是两扇门,全凭腿打人”,这充分说明了腿法技术在散打运动中的重要作用。根据马学智对1999年全国武术散打锦标赛的研究表明:在进攻技术中,腿法比拳法的运用次数多。而在众多的腿法中踹腿是直线性腿法的典型代表,又有“先锋腿”之称。因它在技、战术上具有能攻善守之优点,且在打击力量、打击速度等方面明显优于其它腿法动作故被运动员视为进攻得分的主要动作之一,是散打中运用率较高的腿法。马莉芳、韦海峰对武术散打王争霸赛腿法技术的运用进行分析得知,侧踹腿共运用544次,占整个腿法使用总数的24.8%,仅次于横踢腿,是有效的得分手段之一。从现场观察统计来看,侧踹腿攻击部位多在胸腹部,缺乏高、中、低位的变化,攻击距离也有一定的局限性。梁亚东、肖红征对“第5届世界武术锦标赛”散打决赛腿法技术运用进行分析,结果表明:运动员掌握腿法技术的好坏直接影响其比赛成绩。腿法技术训练质量越高,在瞬息万变的激烈比赛中运用的实效性越好。蹬腿和侧踹腿是遏止国外运动员擅长的重拳及近身搂摔打法的实效技术。在训练中要针对性的提高其动作速度和攻击威力。对前腿侧踹这个具有代表性的动作进行客观而系统的分析,从而归纳其内在的运动生物力学特点和规律,对今后的教学与训练提供科学的理论依据将有十分重要的意义。

2研究现状

查阅《体育与科学》、《中国体育科技》、《体育文史》及北京体育大学、上海体育学院等12所体育院校的学报,《浙江体育科技》、《辽宁体育科技》等14家体育科技期刊近十年来有关散打运动方面的研究文献以及武术领域专著和论文后得知,国内学者对散打运动训练方法、战术应用、营养卫生及赛制改革等方面的研究取得了一定的成绩,但真正对散打运动技术动作进行深入研究还显得不够,运用运动生物力学的研究方法进行探讨散打动作技术的成果还非常有限,其文献报道寥寥无几,更谈不上综合分析和量化指标。关于竞技武术散打踹腿术的生物力学分析这一课题目前尚属缺乏。武术对抗性项目的开展,从武术套路的攻防含义中彻底地分离出来,形成了具有实用性技击对抗的体育项目――竞技武术散打。它是两人按照一定的规则,运用武术中的踢、打、摔和相应的防守等技法进行徒手格斗对抗的现代竞技体育项目。是中国武术的重要组成部分。武术是中华民族文化的瑰宝,在几千年的发展过程中,由于科学技术不发达,没有先进的实验仪器和科学的理论支持,没有条件对拳理、拳法做科学的分析研究。因此,前辈武术家在练拳习武的过程中,只能由感而发,将拳理、拳法中的一些原理及规律以感性认识的方式记录下来,以指导后人习练武术,少走弯路。理论源于实践,理论反过来又能指导实践,促进实践更好地发展。竞技武术散打作为一项体育运动,已经推向世界,如果没有坚实的理论为基础,它的发展就不容乐观。所以,竞技武术散打的发展需要有一系列的科学理论为其奠定基础,对散打基础理论的科学化、系统化研究已经成为摆在我们面前亟待解决的问题。运动生物力学作为体育运动的基础理论,也是散打技术改M和提高的重要依据之一,故用运动生物力学原理对散打技术动作进行分析具有重要意义。人体任何合理的动作都要遵循运动生物力学原理,竞技武术散打运动也不例外。任何合理的散打技术动作都必须符合人体解剖学、运动生物力学原理、运动学规律和武术技击原理。运动生物力学是散打运动存在和发展的最重要的理论依据之一,散打任何技术动作都是在人体自身的内力与外力整体作用下完成的,运动生物力学原理贯穿在散打每个技术动作中。竞技武术散打与运动生物力学原理交融渗透、密不可分。竞技武术散打作为一项体育项目,其动作技术有着自身内在的规律性,如果不对这些规律进行科学把握,没有一个标准化的通用技术,竞技武术散打就不可能更好地发展下去,甚至难以让世人接受。竞技武术散打要想走向世界,和西方体育运动相互融合,共享一个“蛋糕”,就必须与现代科学知识相结合,走科学化的发展道路。本人在查阅了大量的文献资料发现在散打中有关技法的论述较多,但大多是基于经验介绍,缺乏应有的理论依据。运用生物力学手段对技术动作进行诊断和评价的报道极为鲜见,即使有也是零星的缺乏理论深度的或者研究方法和测试仪器已经不能适应现代体育运动发展要求的。从目前运动生物力学动作技术研究的方法和范畴分析,已经深入到通过三维测试分析系(下转第146页)(上接第144页)统等来评价和诊断动作技术,但在竞技武术散打运动中还很少见到。

3研究方法

本人采用QUALISYS-MCU500红外远射测试系统与三维测力平台测试系统对散打腿法中较为常用的前腿踹腿技术进行研究,对不同水平运动员(优秀组与非优秀组)每组10人,共20人的踹腿技术进行髋、膝、踝关节角度测试、速度测试,并分析,力求找出前踹腿技术的运动生物力学特点及内在的规律,为进一步丰富、完善散打技术理论、优化动作技术、规范技术规格、预防损伤和科学选材作前瞻性探索。

5结论

建议散打运动应该更加科学化地发展,对动作技术的研究应该多借助一些运动生物力学、解剖学、生理学的研究方法和手段,并采用当今先进的实验仪器进行测试与分析,使散打理论得到科学的验证与补充,不断丰富散打理论,以推动其更好的发展。

参考文献

第5篇

摘 要:以运动和力学的紧密关系为依据,阐述运动生物力学与体育教学原理交融渗透、密不可分。以散打教学为切入点,对散打教学中运用生物力学知识的重要性,运动生物力学知识在散打教学中的应用做了浅析,得出在散打教学中传授生物力学知识,有助于教师选择正确的方法和手段,使教学合理、科学,提高教学质量目的,促进教师自身理论水平的提高。目的是为体育教学的改革的进一步深化提供参考。

关键词:生物力学 运动 散打 教学

散打是一种以腿法为主的武技,实战中步法的灵活运用对保证充发挥腿的威力,取得实战的胜利具有极其重要的意义。但在教学中由于教师忽视人体组织结构的解剖与生理特点,导致教学效果不明显,甚至学生运动性损伤等情况比比皆是。运动生物力学应用于散打教学,不仅有利于对动作的理解和分析,而且可以对动作技术推陈出新。在跆拳教学中,如何运用运动生物力学知识指导教学,这是我们散打教师和教练探讨的热点。

一、散打教学中运用生物力学知识的重要性

体育教学在向学生传授运动技术的同时,必须首先讲解运动技术的物力学特性,教会学生掌握合乎力学原理的技术动作,在掌握合理技术基础上,尽量使每个学生按照其自身特点去改进技术动作。在力的作用,人体和由人所带动的运动器械的运动状态要发生数值和方向上变化,要揭示运动发生的原因和变化的情况,就必须研究运动的动力学特征。力学的基本任务是研究物体的运动和物体受力的关系。散打教学中,任何技术动作都是在人体自身的外力与内力的整体作用下完成的,运动物力学是体育教学存在和发展的最重要的理论依据之一,体育教学与动生物力学原理交融渗透、密不可分。作为一名合格的体育教师,必须运动生理学、技能学、生物力学等基础知识都有所了解。而在这些基础性学科中,生物力学将使体育教师对人体运动的原理、影响人体运动的内力外力作用,以及使物体产生运动的原因等有更好的理解,可帮助体育教识别技术。更为重要的是体育教师在教学中结合运动技术讲授运动生力学知识,学生容易理解和掌握,克服了在教学中局限于对技术运动外的描述,能够有效分析技术动作的优劣。

二、运动生物力学知识在散打教学中的应用

(一)身体平衡的破坏

在散打搏击项群中并非始终要求提高身体稳度保持平衡状态,有时反而需要快速破坏自身或对方身体的平衡。

1.主动进攻与防守。散打运动中攻防交替变换频繁。然而无论进攻是防守都应体现一个“快”字,即身体或肢体要快速启动。要达到这一目的,运动员必须在有利于自己启动的方向上有意识的减小自身的稳度,以快速破坏平衡而提高启动速度。例如,某运动员在连续进攻中,前一进攻动作完成后如何为后一进攻动作奠定基础,使之便于身体动作加速,为肌肉正常工作创造条件就显得十分重要。防守中也是如此,既要考虑自身的稳度,又要注意为反击创造条件。如果防守时过分增大稳度是不利反击的。一般情况下主动降低自身的稳度,破坏其平衡的方法有:在提身体重心的同时将重心投影点移至支撑面的边缘处,或者改变步态减小

支撑面积,或者改变身体的姿势等,已达到降低身体在运动方向的稳定度的目的。

2.破坏对方的平衡。从力学角度看,双方在技术上的对抗实际上是双方在某一方向的稳定程度对抗。只要一方在某一方向的稳度明显大于对方的稳度,在一定的力矩作用下就能首先使对方失去平衡。根据影响身体平衡的因素我们知道,对方重心的投影点至支撑面边缘最近方向便是他身体平衡最不稳定的方向,若能抓住此时机沿此方向施力,很容易破坏对方身体的平衡。要想沿某一方向破坏对方的平衡,进攻还必须注意调节好自身支撑面的形状和重心投影点的位置,以加强本的再进攻方向的稳度,这样才能达到在保护自己的前提下破坏他人的

衡。

(二)身体平衡的主动恢复

当运动员身体的平衡受到破坏又不能借稳定力矩恢复初始平衡时,人体还能采用一些措施主动地恢复平衡。

1.补偿运动。当运动员身体开始失去平衡而倾斜时,人体的相应环节发生位置的改变,以调整人体姿势,使身体重心的投影点重新回到支撑内,恢复初始平衡。例如人体重心向左偏移时,人体的上肢或躯干主动向右移动以抵消重心的偏移量。

2.改变支撑面。当运动员偏平衡位置较远,平衡严重受到破坏时,补偿动作便失去作用。这时人体可以采用改变支撑点,形成新的支撑面的方法重新建立平衡或恢复初始平衡状态。改变支撑面的方法有两种:一是沿着重心偏移方向扩大支撑面,使重心投影点位于新的支撑面,使重心投影点位于新的支撑面;另一种方法是改变支撑面的形状,使人体重心投影点重新回到新的支撑面内。

(三)重心位置偏前或偏后的实战姿势

1.重心位置偏前的实战姿势特点。当两脚呈前后站立支撑时,如身体过于前倾,躯干与水平面的夹角偏小,则使身体迁移。此时,前腿各环节受力大于后腿。这种实战姿势是不利于进攻的。因为进攻就要体现一定的效果(动作速度和击打力量),而制约打击效果的直接因素之一是整个身体运动的幅度。因此,只有将身体重心适当后移,才能达到使身体更好迁移的目的,才便于腿的进攻。根据运动中移动重心原则可知,支撑重心的腿,能使身体做奔腾、跳跃动作,还能抬腿移步;非支撑重心的腿(虚腿)则可以做横踢和下劈以及移步动作,

但不能是身体腾起、跳跃。由此看来,身体重心在水平面的投影与支撑脚的间距影响着身体的稳定性,虚腿只起辅助作用,进攻则全靠虚腿。从身体迁移的幅度、速度和击打力量考虑,重心都不能过于偏前。

2.重心位置偏后的实战姿势特点。当脚步呈前后站立支撑时,如身体过于后倾,则使身体重心偏后。此时后支撑腿各环节的受力大于前腿。这种姿势既有利于提高前腿的进攻速度和力量,又能增大双方的间距使自己免受击打。但由于身体的重量主要右后腿承受,因而不利于快速后退或防守反击。在此状态下,对前腿的反应速度要求较高,一旦要向后退防守时,前腿需快速有力蹬地,推动身体向后运动,免受对手的击打。

3.重心位置偏低的实战姿势。无论两脚是前后或左右站立,下蹲支撑时两脚间距较大,下肢各关节弯曲度大,都会使身体重心自然降低,因而增大了支撑面,身体的稳定性较好。但此状态下下肢各关节伸肌的负担较重,不利于快速启动和步伐的调整。此外还会造成下肢肌肉的疲劳。因此在实战中不宜长时间的保持这种姿势。

4.重心位置偏高的实战姿势。身体自然放松,两脚间距小,两膝弯曲不大,身体重心则偏高。此时下肢各关节肌肉的负荷较小,肌肉不宜疲劳,有利于进攻与防守。但不利之处在于动作预兆较大,容易暴露战术意图,且支撑面较小,身体的稳定性较差。

三、结 论

经过几年的训练和教学工作。笔者认为:在散打教学中传授生物力学知识,可有助于教师选择正确的方法和手段,使教学合理、科学,从而达到提高教学质量目的,促进教师自身理论水平的提高。在体育教学中,普及不可缺少的有关生物力学知识,比单纯讲技术效果要好,它不但可以使学生了解技术动作的本质、掌握合理技术、识别技术动作的优劣,而且可以帮助学生正确学习技术和新项目,学会自我保护方法,防止伤害事故的发生。学生们普遍反映,在体育课中讲授生物力学知识使他们既掌握了技术动作的关键,又使所学的知识有机地结合起来,同时进一步使学生认识到体育不仅仅是跑跑、跳跳,而且是大有学问的一门学科。

参考文献:

[1]李凌云.运动生物力学原理在武术运动中的应用[D].济南:山东师范大学.2002.

[2]李小华、刘光双、周颖.运动生物力学在体育教学和训练中的应用研究[J].体育科技文献通报,2007(3).

第6篇

(一)国家社会科学基金对体育理论和竞技体育学研究导向不强

作为国家体育类最高级别的科研基金项目,国家社科基金项目体育学立项资助基金项目,从宏观上反映了我国体育学科研究的热点、难点、重点及发展方向[1],对体育学科学研究提供了导向,起统领作用,反映了国家对体育学科学研究的宏观指导,其课题研究居于国内重大理论问题和实践问题之前沿,研究成果在一定程度上代表了我国体育学科学研究的最高水平。调查统计得知,竞技体育学14年来在国家社会科学基金立项58项,约占立项总数的11.65%,位列第四;体育理论立项55项,约占立项总数的11.04%,位列第五,而社会体育学立项99项,约占立项总数的19.88%,位列第一,同时体育社会学立项63项,约占立项总数的12.65%,位列第二,社会体育学和体育社会学两学科立项约占立项总数的32.53%。从数据中我们不难看出,从立项单位到体育工作者,都把研究重心放在了社会体育学、体育社会学、体育管理学,忽视了体育基础理论和竞技体育学的研究。体育基础理论在体育学研究中具有基础性的地位和作用,它是我们客观、深入、全面、系统地认识体育的知识基础,也是实现体育跨越式发展和应用研究创新的“基石”。社会体育的发展不仅需要有“文”,更需要“理”的基础来支持。

(二)国家自然科学基金入口窄立项难

近年来,自然科学基金资助方式随着社会、经济和科技的发展,呈现出多元化趋势。体育学科申报自然科学基金较晚,调查显示,截止到2009年,仅有国家体育总局运动医学研究所在2006年申请的立项被立项为化学科学部的重点项目,资助经费180万元,8年来体育学科的立项课题多数为面上项目,共计40项,青年科学基金项目仅立项3次,体育学在自然科学基金上的立项相对其他基金项目较少,并且资助率较低,立项难度非常大,如历年来获得面上项目立项最多的北京体育大学,8年间申请了约69个立项课题,被批15个,资助率21.74%,且大部分都是面上项目。体育学科学研究也隶属于自然科学研究范畴,我国体育院校的体育工作者多是以体育教育训练学专业为主,如何从生物科学和化学科学的角度,充分重视体育基础理论知识(运动生理学、运动生物力学、运动解剖学)去实践科学研究,是当前亟须解决的重大问题。竞技体育、学校体育、社会体育、体育产业等学科应在运动解剖学、运动生理学、运动生物力学、运动医学、运动营养学等基础理论学科的指导下进行科学体育实践活动,体育的每项技术动作都与运动解剖学、运动生理学、运动生物力学、运动生物化学、运动医学等基础理论学科密切联系,没有基础研究的体育学科学研究,其两脚只能悬在空中,没有基础学科做坚实的保障我们无法探寻科学研究的本质。

二、体育科学研究的对策

(一)科学研究理念与时俱进

当以技术革命为基本核心推动工业革命向更深的层次和更广的领域发展的时候,人们在不知不觉中就以科学信息技术体系为基本框架,从而建构了一个全新的人类社会发展蓝图———随着科学发展的日新月异,运动解剖学、运动生理学、运动生物力学等基础保障学科的发展在信息技术的支撑下取得了长足的发展,对于我们进一步研究人体运动系统———骨关节、肌肉等深层次、细致的研究,提供了技术支持和保障,运用玛雅技术和ANSYS有限元分析软件的结合,可使将来体育能够脚踏实地的在运动解剖学、运动生理学、运动生物力学等基础保障学科上去研究教育学、训练学、运动医学、运动营养、运动与养护、运动与健康等学科,去发展和完善体育学科,进一步深层次地探究人的全面发展,否则以教育和训练结合为主导的体育科学研究体系则显得十分苍白。体育科学研究是体育软实力的重要组成部分[2],因此应充分发挥体育软实力的重要作用,把握好体育软实力的导向作用,加强对体育学深入、细致的研究,逐步争强对国家自然科学基金体育学立项研究,充分发挥现有的经验优势,多争取国家自然科学基金的立项。

(二)重视体育学科中运动生物力学等基础学科的作用

通过对国家社科基金和自然科学基金的统计分析,我们可以看出体育工作者很少有从基础学科的角度去研究、去探索体育学。例如,运动生物力学是一门实践性很强的学科,它的研究领域非常广泛,既有对人体自身器官如骨骼、肌肉生物力学特性的研究,也有对人体整体运动如各种项目动作技术的诊断,既有对人体模型的力学分析,又有对人体运动的实验测试。近些年来,随着现代科学技术的日新月异,尤其是电子学、机械学、材料学、光学、玛雅技术、ANSYS有限元分析技术、激光技术、传感器技术、计算机技术等相关学科的飞速发展以及社会需求的不断增长,运动生物力学的研究领域也在不断拓展,如对人与体育仪器器材关系的研究正朝着又一个新兴的边缘学科———体育工程学发展。人们不仅关注竞技体育,也开始重视全民健身,这为运动生物力学的发展提供了一个良好的氛围和契机。但就是如此重要的基础学科,在近几年的体育科学研究中却寥寥无几,我国在竞技体育及其他领域取得的成绩,总结其规律、探讨其本质时很难进行科学的量化和评价。

(三)优化课程结构

第7篇

关键词:俯背运动 腰部损伤 力学分析

前言

腰痛一直是困扰人类最常见的疾病,尤其在体育运动中,腰椎损伤严重地威胁着运动员的身体健康和运动成绩。据统计,在运动员中有60%―70%存在不同程度的腰椎疾患。因此腰部疾病的防治成为备受关注的话题。多年来,国内外学者对腰椎的生物力学性质进行了大量的研究,但由于腰椎生理结构的复杂性及研究手段的局限性,很多问题有待进一步的探索,特别是对运动员腰部损伤的防治成了亟待解决的问题。

脊柱是人体的支柱,腰骶部又是躯干连接下肢的桥梁,承受的载荷在整个脊柱中位居首位,同时其活动范围也相对最大,正因如此,腰椎发生损伤的机率就较大。近20年来,研究人员用现代化的力学实验方法及理论分析计算,终于在腰椎损伤产生机理方面得到了较大的进展。实验表明:腰椎损伤大多是由于腰部脊椎骨、腰椎间盘、肌肉、韧带的生物力学平衡关系被破坏而引起的。造成平衡关系破坏的原因很多,如长期积累导致脊椎的退行性变化,外力过于强大,活动范围超过腰椎的最大生理范围以及不当等由此引发一系列病变。要解决腰椎损伤的问题,应该先从腰部的生物力学性质的分析入手。

一、腰背部基本生物力学分析

1.腰背部肌肉韧带的基本生物力学分析

腰背部肌肉分布均匀,通过收缩产生抗拒力维持腰椎的稳定。在运动状态下,随着强度和幅度的加大,致使腰部与腰部相关的肌肉、韧带产生退变或损伤,从而使腰部承受惯性载荷在总体上相对减少。通过对每块肌肉的研究证实,活的人体肌肉收缩或舒张时都做功,在相同条件下肌肉收缩所做的功比舒张时所做的功要大。因此,脊柱伸直时所做的向心舒张功要大于屈曲时所做的离心收缩功。

腰部棘突的方位平直向后,棘上韧带深部纤维联结相应的棘突,浅部纤维越过棘突3―4节,能控制棘突的前屈。棘间韧带在腰部发育最强,对腰椎运动的影响也较大。因此,棘上韧带和棘间韧带两种结构对于维持腰椎稳定起到了十分重要的作用,不仅控制腰椎的不同类型活动,同时也承受一定的牵拉、扭转载荷。实验证明在腰部4、5脊椎功能单位上,棘上、棘间韧带提供12%―16%的张力强度、10%的扭转强度。在屈曲状态下,棘上、棘间韧带对脊柱起稳定作用。还有研究证实,两种韧带结构在生理活动期间不仅存储肌肉能量,同时也对脊柱关节起稳定和保护作用。

通过解剖学的研究我们了解到:在相邻腰椎板之间存在黄韧带,黄韧带的构成中弹性纤维约占60%―70%,韧带产生的预张力对腰椎间盘形成预应力,有助于保护腰椎及脊柱的稳定性,同时还能防止韧带本身在腰椎后伸时发生弯折。人在20岁之前黄韧带的预张力约为18N,而70岁的老年人黄韧带的预张力仅为5N左右。由此看来,20岁前黄韧带具有较高的弹性机制,腰部柔韧性较好,能承受大活动范围的腰部动作,伴随着年龄的增长,黄韧带的弹性机制逐渐下降,腰部的剧烈运动就容易使腰部产生韧带拉伤。黄韧带的生理范围为5%―50%,超过50%以后,刚性就迅速增加,在被拉长至70%时即会发生损伤。

2.腰椎的基本生物力学分析

腰椎位于人体的中部,是脊柱运动的枢纽,其中椎间盘最厚,占椎体高度的1/2。腰椎活动幅度大,当弯腰即腰椎屈曲时,椎间盘前窄后宽,使腰椎的生理弯曲由前凸变平或稍微后凸。腰椎伸时,则使腰椎生理弯曲度加大,腰椎的屈伸是以第一骶椎为支点的多关节活动。上体前屈时,纤维环前部膨出,而后部伸直。上体后伸时,后纤维环松弛后凸,后凸的纤维环使椎管前后径缩小,导致神经根或马尾神经受压。另外,腰骶椎间盘不论脊柱呈何种屈伸角度,其载荷形式几乎均为压缩应力,且应力大小与体重、脊柱前屈的角度有关。由于椎间盘在两相邻脊椎骨之间,前后部均受韧带保护,尤其前部纤维较厚,并受腹腔内压力的支持,当压缩应力足够大或做长时间静力性动作时,会导致韧带和纤维疲劳。此时,髓核向后突出比向前突出的可能性大得多,当压缩应力非常大时,就会直接损伤椎骨。

二、俯背运动对腰部损伤的影响

多年来,无论在运动训练或体育教学以及大众健身运动中,俯背运动被大多数人所接受,在运动员的训练过程中运用更为广泛。多数研究人员只考虑到它可以增加腰背部及大腿后部肌肉和韧带的柔韧性,但很少有人研究它是否对人体有不利的影响。毕竟每件事物的存在都是有利也有弊的,所以俯背运动的负面影响也是不容忽视的。

我们完成某个动作,都是靠关节、韧带及肌肉的拮抗作用来完成的。脊柱的运动也是靠腰椎关节、关节间韧带以及脊旁肌肉群发动的。如上体屈曲时,先从腹直肌及腰大肌开始,然后以上体重量为负荷使屈曲进一步发展,此时竖脊肌起控制作用,但弯曲程度继续加大至完全屈曲后,竖脊肌失去功效,仅靠脊后方韧带维持以防止关节内部受伤。从屈曲位到伸直位时,竖脊肌逐渐拉脊柱伸直,到越过中轴至继续伸直时腹肌又起控制作用。

对于腰部损伤来说,腰椎的位置结构及其运动形式对损伤都存在极大的影响。腰椎的病变是极其常见的,也可能导致多种疾病的发生。这与腰椎的活动范围有着密切的关系。下表是综合他人及自己研究所得的结果,主要表现了腰椎的生理活动范围。

由表格中可以看出,腰椎各关节段的屈伸活动范围由上到下逐渐增大,而侧弯范围除腰骶关节偏小外其余部分大致相等,轴向旋转则以腰骶关节为最大,但仍明显小于屈伸和侧弯的幅度。这主要与关节面的方向相关。虽然单个腰椎关节活动范围不大,但是五个关节叠加起来,其活动的范围却很大,而且能够支持人体的各种腰骶及动作。但腰椎活动的范围也有一定的局限,如果运动时腰椎活动范围超过了极限程度,则会导致腰椎的损伤。

通过表中数据表明,腰椎前屈的生理范围应不超过50度。大多数人都有可能在运动中使腰椎屈曲范围接近甚至超过正常生理范围,偶尔的运动虽不能造成损伤,但长期积累就会导致疲劳,从而对腰椎引起损伤。因为肌肉韧带都是粘弹性组织,在其经常被拉长时,尤其是过度拉长时就会产生肌肉松弛,此时腰部的肌肉和韧带起了稳定和保护脊椎的作用,而大量的做俯背运动、过长时间的积累,腰部肌肉就会疲劳,韧带也会产生松弛,使其稳定和保护的作用减弱。因此,脊柱是更容易因大幅度运动而超出其生理活动范围造成损伤。实验证明,俯背运动对腰椎存在一定的损伤,多做则会积累导致腰部慢性损伤,损伤的主要病变是椎骨变形以及腰椎间盘脱出、突出等而压迫神经造成不良后果。

三、结论和建议

本文主要阐述了长期俯背运动对腰椎及腰背部肌肉和韧带弹性存在的不良影响。长期积累还会导致肌肉疲劳、韧带松弛而影响脊柱的稳定性,从而使腰椎发生损伤。

随着体育运动的发展,竞技体育日趋激烈,运动训练强调大运动量,腰椎负荷必然随之加大,损伤问题就越发突出了。据此我从生物力学角度提出两方面的措施:一是预防,要使教练员和运动员充分掌握腰椎及腰背部肌肉韧带的生物力学知识,并用以指导实践,减少导致损伤的危险动作的出现。如举重项目中要尽量避免远离身体的提铃动作,体操运动中要缩短静力性动作的持续时间。二是及时治疗,运动生物力学研究成果可为临床提供医疗依据,学习和掌握腰椎损伤的生物力学因素及机制将进一步推动腰椎疾病的治疗。另外在日常生活中,也要尽量避免远离身体的脊柱充分前屈的提物动作,从而减少由于肌肉韧带及纤维疲劳引起的椎间盘髓核突出症的发生,避免因过度疲劳而引起的腰部疾患。

参考文献:

[1] 尚桂红.腰椎运动损伤的生物力学分析.山东师大学报,1995.

[2] 岳寿伟.腰椎生物力学.中国疗养学,1997.

[3] 张智勇.腰椎损伤的生物力学原理分析.长春大学学报,1999.

第8篇

关键词 运动生物力学 易损伤部位 体操

中图分类号:G832 文献标识码:A

0前言

体操是我国传统优势运动项目,举国体制使得竞技体操得到快速发展。从历次奥运会中国获得奖牌来看,竞技体操获得的奖牌所占总奖牌的比重在四分之一波动。然而荣耀的背后有鲜为人知的痛苦,由于体操项目具有难、新、力、美、稳的特征,运动损伤现象日趋严重,导致现在运动员过早退役,使运动员的运动生涯提前结束。训练的非科学性造成我国体操运动员严重的运动损伤,影响其进入优秀体操运动员的行列,这不仅给国家带来极大的人才浪费,而且影响我国竞技体操整体水平的提高。因此,分析体操运动过程中容易损伤部位损伤机制,为预防和减少运动损伤、设计专项训练方法等有指导意义。

1运动损伤

1.1运动损伤的概况

运动损伤可分为两类,即慢性劳损性伤和急性一次致伤。前者主要是训练过度、教学组织不当的结果。此类损伤主要有手腕、踝关节的各种慢性创伤性腱鞘炎等;后者最常见的是落地或失手时姿势失常而致伤,此类损伤主要有骨折、摔伤等。研究表明,慢性损伤多于急性损伤。

体操是指练习者在地面上、持轻器械或在器械上,完成依据人体生理、解剖特征及人体运动生物力学原理设计的各种不同难度动作,在空间上展示身体技艺,表现力量、健康、美丽、智慧的一种实践活动。J.E.Taunton提到由于竞技体操竞争较激烈,过去十年竞技体操的队伍不断壮大,由于青少年的骨骼发育不完全,没有针对性的科学的训练方法,足踝、腕骨关节、腰等极易受到损伤。

1.2运动损伤导致运动员过早退役

随着竞技体操动作难度的不断发展和竞争越来越激烈,运动损伤已成为我国体操运动员退役的主要原因。何晓敏以国家队和专业队现役和退役的运动员为研究对象,指出历届奥运女子体操冠军的最佳年龄平均为21岁左右,甚至还有高龄而我国运动员在18岁以前就退役了,潜力还未得到完全发挥,主要原因就是运动性损伤。

2易受伤部位损伤机制

2.1腕部骨关节损伤部位机制分析

体操运动员腕部骨、关节的变异和损伤较常见,学者调查了50名体操运动员,X线征象分析发现体操长期训练导致的损伤主要表现在桡骨远端骨骺骨折、尺骨茎突骨折和舟骨骨折。被调查对象均处于青春期或青春前期,他们的骨骺较周围纤维软骨脆弱,致使其可塑性较强容易损伤。支撑动作对舟、月骨、桡骨远端骨骺关节面施加力量不平衡,则可以形成扭错应力,当这个应力超过了骨骺所能承受的最大限度,骨骺就会破裂。

肌腱是一种索条状没有弹力的组织,当肌肉收缩时肌腱紧张并拉成直线。人体的活动是依靠肌肉的收缩与肌腱的牵引实现的。因此,当肌腱绕过关节或骨骼的隆起部位时,为避免紧张的肌腱滑脱深筋膜就在这些部位增厚成环状或宽平的支持带将肌腱固定,如手腕部位的腕背侧韧带等。

2.2腰部受力特点及损伤的力学分析

腰椎是脊柱的主要承载部分,也是运动损伤的多发部位。所以对于力量型的运动员来说,腰椎的损伤往往意味着运动生涯的结束即过早的退役。采用生物力学的方法研究腰椎运动的力学性质,了解其承载的机制,不仅可以掌握科学的发力动作,充分发挥运动潜能,还可以避免损伤并延长运动寿命。外国学者指出自由体操中空翻、下桥等甩腰动作的多次反复练习,长期的疲劳导致腰椎损伤,腰部是运动链中的核心部位,核心部位的损伤直接影响动作技术的提高。

3损伤的康复和预防

任何运动都要遵循人体生物学、解剖学和力学上的规律,利用所学知识指导训练预防和避免一些损伤,还可以有助提高训练的效果。训练负荷不宜太大,合理安排运动量是防止运动损伤高发生率的有效措施。加强核心力量训练。竞技体操中,身体始终处于非平衡状态的位移之中,核心部位是人体动力链的中间环节,如果核心力量弱则身体的平衡能力、稳定性则弱。体操运动员落地时通过两脚踝、膝、髋关节等合理弯曲来减缓压力负荷对人体的伤害并控制平衡。所以,体操运动员经常要控腰来维持平衡,通过腰部核心部位肌肉力量的整体协调用力保证落地稳定性避免损伤。

4小结

体操运动员运动损伤一般为疲劳积累成的慢性劳损。关于我国体操运动损伤的研究越来越广泛,运动损伤的年轻化趋势令人担忧。运动损伤的预防就显得尤为重要,结合运动生物力学更科学地组织训练,加强核心力量训练,有效地提高运动技术并预防运动损伤的发生。预防运动性损伤的一套科学理论体系以及国家相关部门对国家运动员因伤退役的安抚措施有待健全和完善。

参考文献

[1] 李文慧.我国少年艺术体操运动损伤现状及训练学致因探讨[D].北京体育大学,2001.

第9篇

【关键词】乒乓球;运动学;发展;高速摄影

一、前言

随着现代科技的发展,运动生物力学研究方法越来越多的应用在了竞技体育上。它研究人体的各类动作技术,帮助建立动作技术的原理及模型,以助于指导教学与训练。而运动学作为运动生物力学的主要组成部分,则广泛的使用在了乒乓球技术动作的研究当中。

二、乒乓球技术动作的运动学研究发展现状

吴焕群(1981)采用比较连续照片的方法,即人手工对连续相片上的关节点进行标记,再将同一关节点的轨迹用曲线描述出来的方法,较详细地对郭跃华的弧圈球技术进行了全面的剖析,虽然运动学的特征量未给出,精确度不高,但这个研究应该是开创了运动生物力学方法在乒乓球运动研究中的先河。

许绍发等[1] (1987)用两台EPL高速摄影机以100格/s同频同步对北京队1名运动员的直拍反面、直拍正面击球的技术动作(关节运动幅度、球拍倾角及最大球速)进行了拍摄,得出直拍反面击球技术的可行性。

这项实验结果为当时极具争议性的话题“是否应该推广直拍反面进攻”做出了明确量化的论证,为“直拍横打”的普及与发展做出了重要贡献。

西安体育学院董树英[2] (1988)等采用加速度传感器、高速摄影的方法,调查了四个省市发球较好的运动员,通过获取高低抛发球的挥拍加速度、挥拍动作各时相的时值,定量比较得出高低抛发球的差异。

这是运动生物力学技术第一次使用在发球动作技术的研究上,为高抛球技术的推广以及数十年的“长春”打下了坚实理论基础。

张辉[3] (1995)采用三维高速录像分析法,第一次对四名优秀直拍快攻运动员的创新技术“直拍反面拉弧圈球”进行了运动学分析。

其中值得注意的是,实验中的4名运动员均为健将级,其动作具有极大的学习价值。但4名运动员在反面拉过程中,各环节(肩、肘、腕、拍)达最大速度的时间顺序却有3种方式,并不符合鞭打动作中关节发力顺序的要求。

柳天扬[4][5] (1995)对刘国梁、孔令辉等正手近台攻打前冲弧圈球技术的运动学特征进行了分析与研究。第一次较完整地阐述了优秀乒乓球选手正手近台攻打前冲弧圈球技术的生物力学特点与规律。结果发现正手近台反冲前冲弧圈球技术相对于纯粹的前冲弧圈球技术本身(从下旋到前冲) 具有绝对的速度优势。

这一测量结果为攻打前冲弧圈球的技术动作进行了理论上的肯定。

陈洁等(2001) [6]对10名体校运动员的直拍四面攻技术的击球速度、旋转、力量作了实验研究,并对其主要技术在比赛中的运用情况进行了统计和分析,以了解直拍四面攻技术的可行性及其特点。研究表明: 直拍四面攻可以用正手正、反面和反手正、反面的四个击球进攻,各个面都具有各自不同的功能和作用,击球速度、旋转、力量以及主要技术在比赛综合运用上没有技术死角。

但不足的是,由于没有相关的动力仪器设备测试,文章中所得正面、反面攻球力量大小是以飞行距离的长短比较进行的。严格来说,只有保证在球出手角度一致的情况下,才能做出准确的判断。

黄诚 [7] (2004)采用MotionAnalysis系统对两名上海体院运动员的直拍横打和横拍反手回击弧圈球两种技术动作进行了拍摄。结果显示:直拍横打和横拍反手位回击弧圈相比,直拍横打技术各阶段的挥拍速率都比横拍的小,远台时比较明显,近台相差不大,直拍横打技术比较适合在近台、时回击弧圈球。但为什么直拍横打速率较小,文章并没有进行深入的研究。

徐大鹏[8] (2005)在其《乒乓球直拍横打四项技术上肢动作原理的运动学比较研究》一文中,通过对六名参加辽宁省冬训的优秀直拍运动员进行的三维摄影解析及其数据分析得出结论:直拍横打技术符合人体关节活动顺序性原理,符合人体鞭打动作的要求。

孟杰[9] (2005)采用三维录像分析方法,比较了在比赛场上两名优秀运动的直拍横打拉弧圈技术与横拍反手弧圈技术的异同,并首次对技术动作的完成质量制定了运动学标准。

肖丹丹[10] (2006)《乒乓球正手快攻、弧圈球技术的生物力学研究及步法垫测试系统的研制与实验》应用瑞典产QUALISYS-MCU500红外远射测试系统(6个镜头)对乒乓球运动员正手快攻、弧圈球技术进行测试。

文章的创新点在于,首次将运动学和动作力学两种研究方法结合,对乒乓球技术动作的运动学特征、动力学特征进行了更加全面的测量。同时,自主研发的步法垫测试系统作为专门针对乒乓球的实验仪器,将乒乓球技术动作的运动学研究发展推进一步。

向祖兵[11] (2009)运用ARIEL/APAS三维图像解析系统对我国优秀乒乓球运动员余世钦、朱文涛的反手台内侧拧技术动作进行了三维立体拍摄和解析获得了技术动作过程相关运动学参数。

台内侧拧作为新出现的技术,自然引起了研究者的注意。这篇文章是首次将侧拧技术的运动学参数测量出来。

徐括[12] (2010)运用红外光点采集系统对王浩、马琳直拍横打中的拉下旋技术动作进行了拍摄和解析。

红外光点采集系统是迄今最先进的人体运动捕获系统,它具有自动识别标志功能,能快速、准确的捕获人体关节点的运动轨迹。

崔先友(2013) [13]运用两台高速摄像机同时对削球运动员正手削弧圈球技术和正手前冲弧圈球技术动作进行录制,采用爱里尔运动图像解析系统进行后期的解析与制作,分析比较发现正手削高吊和前冲弧圈球技术的异同。这篇文章首次涉及了向下挥拍的技术动作。

三、小结

从使用的仪器来看,从最初始的普通照相机,到普通精度的摄影机,再发展到如今的高精度的高速摄像测量系统。测试手段也从二维录像转入三维录像,图像解析手段也由人工逐点逐帧解析的方法发展至更准确快速的图像自动识别(如:红外远射测试系统)。从研究的内容来看,主要集中在当时新出现的技术上,如:直拍横打技术、弧圈技术、侧拧技术等。

新技术的出现带来的往往是新旧观念的冲突,此时迫切需要一个科学可靠的数据来进行可行性论证及优劣性的比较论证。运动学测试方法从定量的角度出发,以数据取代经验,为乒乓球新技术的发展研究做出了重要贡献。

【参考文献】

[1]许绍发,吴焕群.直拍反面进攻技术的可行性研究[J].体育科学,1987(2).

[2]董树英.乒乓球高低抛发球挥拍加速度的测定与生物力学分析_定量分析高低抛发球差异[J].西安体育学院院报,1988(1).

[3]张辉.对我国部分男子优秀乒乓球直拍运动员反面拉弧圈球技术的研究[D].北京体育大学,1995.

[4]柳天杨.刘国梁正手近台攻打前冲弧圈球技术的运动学特征分析与研究[J].广州体育学院学报,2002(3).

[5]柳天杨,王新,王家正.孔令辉正手近台反冲前冲弧圈球技术的运动学分析[J].体育学刊,2003(2).

[6]陈洁.直拍四面攻打法的可行及其技术特点的研究[J].北京体育大学学报,2001(2).

[7]黄诚.乒乓球直拍横打攻弧圈球技术动作的运动学参数研究[J].运动训练专题研究,2004

[8]徐大鹏.乒乓球直拍横打四项技术上肢动作原理的运动学比较研究[D].沈阳体育学院,2005.

[9]孟杰.乒乓球比赛中王皓与唐鹏的正反手弧圈球技术技术动作的生物力学分析[D].北京体育大学,2005.

[10]肖丹丹.乒乓球正手快攻、弧圈球技术的生物力学研究及步法垫测试系统的研制与实验[D].北京体育大学,2006.

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