運動生物力學的概念
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運動生物力學的概念范文第1篇
廣州第一軍醫大學衛生處 （510515）
關鍵詞 脊椎推拿 手法研究 生物力學 重要性
脊柱推拿是以各種力學，特別是生物力學為其理論和假說依據的。與脊柱源性致病的相關學說有很多，較為認同的有脊柱各節段的固定學說、椎體的偏歪學說和由于脊柱內外的平衡失調所致的神經傳導障礙學說等。雖然脊柱推拿可緩解患者脊柱的功能障礙，但脊柱推拿治療的治療機理仍不十分清楚。由于無法確定脊柱或椎體的位置異常與脊柱功能改變之間的關系，因此，將與之相關的臨床表現（現象）都統稱為"半脫位"（Subluxation）。
半脫位包含了"骨錯縫"，即脊柱的偏歪學說和"骨固定"，為脊柱的固定學說的兩種。脊柱的固定學說認為脊柱固定或僵硬可導致脊神經的功能障礙。這些半脫位概念是臨床上使用脊柱推拿手法的理論依據。脊柱是由骨骼、肌肉、血管和神經組成，具有許多機構力學和生物力學性質，其功能類似于船桁、發動機和液壓裝置等，許多臨床現象都證實有關脊柱關節半脫位的假說是成立的、合理的。這種將脊柱結構簡單化的描述對脊柱推拿者來講是很容易接受的。作為研究探索極度復雜脊柱功能和性質的一種有效方法，機械工程模型在生物體（包括人體）中的應用正在被廣泛地接受。這并不是說脊柱的結構和功能完成等同于簡單的結構，因為單一的脊柱結構或功能是無法完成脊柱復雜和精確的運動和負重等功能。
在推拿界一些人將脊柱病變只是簡單的分為靜力下移位和動力下的功能障礙，對此可采用各種脊柱推拿手法來治療，然而這種看法未免有些膚淺。臨床應用的各種脊柱推拿手法，如一些上頸段的推拿手法是根據脊柱移位的方向來設計的。臨床醫師根據患者頸椎的活動度將頸椎的功能障礙分為頸椎活動度增大或頸椎活動度減少。
根據推拿臨床和基礎研究所提供的資料，有關研究小組在對此進行深入研究后得出的結論是："目前，尚無法證明一些脊柱病變，如半脫位的確切病理機制和病變過程。"著名的生物力學專家white和Panjabi在對脊柱推拿的基礎研究進行綜合分析后于1978年發表了"脊柱推拿療法的研究狀況"一文。文章對脊柱推拿的核心問題如半脫位進行了評價，認為："目前，不同學科的專家尚無法定量或定性地重復出由推拿醫師所介紹的脊柱半脫位的征象，因此，僅就現有的資料無法使人信服推拿的治療機制。"
脊柱推拿的生物力學致力于研究脊柱推拿理論上不足，它是用科學的觀點和方法，客觀地研究脊柱內在的生物力學關系、脊柱整體的力學系統和基本的生物力學特性。運用生物力學的方法和觀點來闡述脊柱推拿的基本概念和作用機制，如半脫位的確切定義等。如何將脊柱移位的功能障礙的關系有機的結合在一起，將是脊柱基礎研究所面臨的難題之一。
通過科學的研究方法了解脊柱生物力學的性質，進而改進脊柱推拿手法的技巧，是脊柱推拿研究的目的之一。它是要將脊柱復雜的解剖結構、生物力學性質、功能以及脊柱在正常和異常狀態下的功能特點，介紹給脊柱推拿者。運用科學的定義來闡述脊柱關節"半脫位"，而不是簡單地將脊柱看成是機械裝置。
目前尚無法確切地闡述脊柱推拿的作用機制，因而研究脊柱推拿，不僅僅是更準確地描述脊柱關節半脫位、脊柱病變時的神經功能障礙，而且也是為了更確切地闡述脊柱推拿的作用機制，完善和改進脊柱推拿手法。通過研究更進一步了解脊柱解剖結構的特點和生物力學性質。由于在推拿界對脊柱關節半脫位的描述多是基于抽象思維或是由理論上的推測而來，醫學界對脊柱推拿普遍存在著一定的偏見或有不同的看法，所以我們要用科學的方法和術語，如解剖學、生物力學和物理學等來定義和描述脊柱關節半脫位。
一般認為脊柱關節脫位多是由于脊柱力學結構的完整性受到破壞所致，所以對半脫位進行準確的定義必將有助于消除目前有關脊柱推拿中的某些模糊概念，對進一步理解和掌握脊柱的解剖結構和生物力學性質，提供可靠的、基本的理論依據。
對脊柱進行科學地研究，在于要運用科學的觀點來闡述脊柱關節半脫位，這樣可擴大，而不是限制脊柱生物力學的臨床運用。應當認識到脊柱并不是象計算機構筑的模型一樣，它是處于不斷地更新和變化著的，雖然這種變化很慢，但與所有活體一樣，脊柱的各個部分并不是一個靜止的部件，它是不在斷地變化著、更新著、修復著和生長著的，是生物體的一部分。正常脊柱的許多生理參數都不是恒定著的，而是不斷地變化著。根據一些理論和假說，有人認為椎體間只是簡單的聯結，并不復雜，而實際上，維系椎體內穩定的各種機制是相當復雜的。
雖然人體脊柱的整體輪廓和功能基本相同，但沒有兩個不同的個體間的脊柱會是完全相同的。由于脊柱的退行性改變和各種各樣的解剖學變異，使得我們對脊柱不同部位間的關系也不能簡單機械地推斷。我們所強調的是研究脊柱基本的生物學原理和特點，而不是僅研究脊柱運動節段的"半脫位"、"關節固定"或是僅探討脊神經的嵌壓等問題。
與機械結構不同的是，脊柱的功能是根據反饋機制調節的，主要是由負反饋控制的。一般來講，影響負反饋調節的單一因素容易被確定。一般認為人體內維持體內平衡的所有控制系統都是受負反饋調節機制調節的，這是人體很重要的生理功能之一。通過機體內相互聯系的反饋通道和正負反饋機制，許多因素可影響人體的反饋系統。脊柱的非線和脊柱內外平衡的統一表明，運用脊柱推拿手法來治療脊柱疾患，其機制是試圖將脊柱病變與影響脊柱功能改變的單一因素聯系在一起，如脊柱的對線失調、脊柱的僵硬固定等，由于將脊柱結構和功能過于簡單化，因而，對此有很大的爭議。所以在脊柱推拿的研究中應盡最大可能地了解和發現，影響復雜反饋過程的非正常干擾因素，以避免無效勞動和無謂的爭議。
現代醫學是根據疾病的病理狀況來說明和表達人體異常的解剖結構和功能的。如果將脊柱的各個部分看成是相互之間沒有聯系的部件，那必將把人體解剖結構和功能的病理性變化情況用純力學術語來定義和表達。由于機械應力有可能引起脊柱的病變，一些病變可能還會影響到脊柱結構的完整性，所以應當用力學的概念，特別是用生物力學的概念來描述脊柱的疾病狀況。
脊柱推拿中的許多內容，如推拿術語和操作是很自然地受到力學概念的影響。如對橫突和棘突推搬手法的運用以及對推拿手法的分析也是根據力學概念進行的。由于生物力學概念的應用與現代醫學的內涵密不可分，所以對脊柱推拿手法的評價進而轉向基本的生物力學，除此，還應包括物理學和工程學等內容，以尋求應用新的理論和方法，重新研究脊柱推拿。通過研究使我們能更進一步地了解脊柱推拿的作用機制、創新脊柱推拿手法、淘汰繁瑣和不合理的脊柱推拿手法。
運動生物力學的概念范文第2篇
關鍵詞：有限元法；手部；建模；生物力學
1 有限元法的發展歷史及在人體生物力學中的運用
1.1有限元法的發展歷史 有限元法（finite elementsmethods，FEM）即有限元素法[1]，是一種在工程科學技術中廣泛應用的數學物理方法，用于模擬并解決各種工程力學、熱學、電磁學、生物力學等問題。其基本思想是把一個由無限個質點和有無限個自由度構成的連續體劃分為有限個小單元體組成的集合體，用離散化的有限單元模型代替原有物體。通過對每個單元的力學分析，獲得整個連續體的力學性質。有限元法最早可上溯到20世紀40年代。現代有限法的第一個成功的嘗試是在 1956年，Turner、Clough等人在分析飛機結構時成功應用有限元法求解。1960年，Clough第一次提出了"有限元法"概念，使人們認識到它的功效。我國河海大學教授徐芝綸院士首次將有限元法引入我國，對它的應用起了很大的推動作用。
1.2有限元法運用于人體生物力學研究 1972年，Brekelmans[2]等首次報道將有限元分析方法應用于生物力學方面研究。80年代后，應用范圍逐步擴展到顱面骨、頜骨、股骨、牙齒、關節、頸椎、腰椎及其附屬結構等生物力學研究中。隨著計算機技術的發展、分析工具的完善以及實踐的增多，有限元方法顯示了極大的優越性并已逐漸成為研究人體生物力學的重要手段。人體力學行為研究基本無法采用傳統的力學實驗方式來進行，因而有限元建模愈來愈成為深化人體認識的有效措施。基于有限元軟件日益完善的建模功能及兼融其它計算機輔助設計（Computer Aided Design，CAD）軟件特性，真實再現三維人體骨骼、肌肉、血管、器官等組織成為可能，并在虛擬現實實驗中，通過材料賦值、幾何約束、固定載荷等過程，對擠壓、拉伸、彎曲、扭轉、三點彎、抗疲勞等力學實驗進行模擬，能求解獲得給定實驗條件下模型任意部位變形、內部能量變化、應力/應變分布、極限破壞等數據[3]。
1.3有限元法在人體生物力學研究中的建模思路 有限元建模即建立為數值計算提供原始數據的計算模型，需要通過建立幾何模型、材料賦值、網格劃分、施加約束與載荷，最后進行求解等步驟實現，是有限元法仿真試驗最關鍵環節。摸型的幾何相擬性直接影響計算的結果，醫學有限元模型的建立首先需要獲得人體特定部位的幾何數據，數據可以從幾何參數設定、激光掃描、標本切片和磨片以及醫學影像圖像獲得。其中醫學影像法最為以無創的方式提供了高精度的人體解剖結構形態，基于醫學影像技術建模是目前人體有限元建模的主要手段，可以實現人體解剖結構的可視化乃至生物力學仿真的有限元模型。包括X射線、超聲、CT、MRI等途徑，其中CT掃描是主流方式，CT結合MRI是新亮點。
通過X射線照片方式建模是指利用不同方位的多幅X射線照片獲得幾何數據重建三維模型，是一種經濟、可行的方式。但因信息獲取不完整，建模過程復雜，對研究者經驗要求較高，現行醫學有限元建模中應用較少。還有研究者基于超聲影像技術建模，如趙婷婷[4]等基于超聲建立了乳腺有限元模型；張桂敏[5]等在研究二尖瓣狹窄患者二尖瓣下游湍流剪應力變化方面，運用超聲影像圖像建立了二維有限元模型，為心瓣流體力學研究探索新的方法學途徑。目前基于超聲的有限元分析研究多集中在機械制造、土木工程等領域，并多采用二維有限元法分析，還沒有注意到與醫學相關的基本超聲影像技術的三維有限元研究相關報道。這或許是因為基于超聲影像技術的力學研究本就較少，三維、四維超聲的概念提出較晚，與重點應用在工程技術方面的有限元法結合運用更是鮮有。相較X線與超聲而言，CT/MRI圖像法在醫學有限元建模中應用更為普遍。MRI技術具有很高的組織對比分辨率、解析高以及無離子化輻射等特點，能清晰顯示人體結構的組織學差異和生化變化。基于MRI圖像能獲得細致的幾何模型。但MRI偏向于對肌腱、韌帶等軟組織的分辨，對骨的分辨不如CT清晰。此外，目前國內常用的核磁共振機掃描層厚和掃描間距一般都在2mm以上，無法獲得更詳細的幾何數據，影響到重建圖像的清晰度精確性。基于CT掃描獲得幾何數據的建模的方法目前應用最為廣泛。CT根據密度不同來確定信號的強弱，可以通過調節掃描條件，使任何復雜形態和各種密度的組織都有較高的分辨率，適用于任何復雜形態和各種密度的三維結構。可清晰顯示骨與軟組織的邊界，通過醫學成像系統能獲得骨骼比較準確的幾何數據，其不足之處在于對軟組織的分辨率相對較低，無法從醫學成像系統獲得準確的肌肉、韌帶、腔等組織幾何數據，須參考相關解剖資料。CT/MRI數據重建的三維模型，能夠真實的再現被掃描對象的表面特征及內部結構，CT的空間分辨率高于MRI，CT對骨組織與軟組織邊界顯示更為清晰，而MRI的對比分辨率高于CT，特別是軟組織對比明顯優于CT。通過CT結合MRI法將能融合二者優勢，但對研究者圖像處理技術有更高的要求。通過文獻檢索發現，目前CT提取骨組織結合MRI提取軟組織方法的研究報道較少。徐志才[6]等基于CT影像數據構建了包含股骨、脛骨和腓骨的實體模型，并基于MRI影像數據構建了包含股骨軟骨、脛骨軟骨、內外側半月板和內外側副韌帶的三維實體模型。將CT和MRI影像數據進行配準融合，獲得包含骨性和非骨性結構的膝關節三維實體模型。
2 有限元建模的常用軟件
人體生物力學有限元模型的精確性對有限元分析結果的合理性有直接影響。三維重建技術與有限元方法及其他虛擬現實技術的結合是未來發展的方向，這有賴于這些集成強大圖像處理功能的有限元軟件的發展。常用的建模輔助軟件有：MIMlCS、MATLAB、CAD、Geomagic Studio等軟件。其中最常用的是MIMlCS軟件，它的FEA模塊可以將掃描輸入的數據進行快速處理建立3D模型，然后對表面進行網格劃分以應用在有限元分析中。它還可基于掃描數據的亨氏單位對體網格進行材質分配。MIMICS的網格重劃功能能方便地將不規則三角片轉化成趨近于等邊的三角片，顯著提高STL模型的質量和處理速度，對輸入數據進行最大限度的優化，目前版本已發展到MIMICS17.0。現常用有限元軟件有：Ansys、ABAQUS、NASTRAN、COSMOS等。其中最常用的是Ansys軟件，目前版本已發展到Ansys15.0。
3 手部三維有限元的運用進展
手部因其解剖結構復雜、運動靈活精細、力學分析困難的周圍組織對手部力學因素有重要影響等方面原因，研究較人體其它部位明顯偏少。在工程領域方面，楊德偉[7]等基于CT掃描數據結合ABAQUS軟件建立了手抓握模型。幾何模型通過人手CT掃描后簡化處理得到，建立的手模型簡化為以皮膚、肌肉、神經、血管等軟組織為整體的軟組織模型和手部骨骼模型兩部分，手部復雜的組織結構未曾細化。抓握功能通過參數約束、程序運動規劃控制下實現，而并非基于神經肌電活動模擬，也非通過骨、肌肉施加荷載得到，本模型在工程領域有一定實用價值，但遠不能滿足醫學研究的需要；陳志翔[8]等在研究機器人虛擬手過程中，通過參考手部解剖結構，建立手部肌肉模型，并以程序設計約束指間運動關系，通過控制肌肉收縮量來實現手指運動，較好的擬真了手指運動機理。但模型基于數學方程人為控制，而非通過人手實際解剖結構獲得。在醫學領域方面，Carrigan等[9]通過CT掃描，最先建立了包括韌帶、軟骨、8塊骨骼在內的手腕關節復合模型；國外的Ko等和國內的郭欣等[10]都建立了腕管的三維有限元模型，為進一步探討腕部結構的力學行為提供了一個可操作的平臺；Anderson等[11]最早通過腕關節三維有限元模型模擬了創傷性關節炎病理改變；Bajuri MN[12]等通過CT掃描，參照診斷標準，建立了首例類風濕性關節炎患者腕關節三維有限元模型。國內其它學者也以解決臨床問題為出發點，對手的部分結構三維有限元模型的建立進行了積極的探索，如孟立民[13]建立了第一、二掌骨和大多角骨三維有限元模型，并模擬Bennett骨折和微型外固定器外固定及克氏針內固定治療情形，研究兩種治療方法優劣問題；董謝平等[14]以中國力學可視人原始資料為依據，構建帶軟組織的正常手腕和佩帶腕保護器手腕的三維有限元模型，驗證了腕保護器防護腕部骨折的有效性；顏冰珊等[15]建立了正常下尺橈關節三維有限元模型研究了前臂橈骨骨折的臨床問題；張浩[16]等基于現有個人電腦平臺，建立了腕關節有限元模型，進一步證明利用醫學圖像處理軟件和三維重建軟件準確、快捷地構建腕關節的三維有限元模型有可行性。
4 小結
手部建模是虛擬現實領域研究的熱點之一，在工程領域主要是機器人手的擬真研究，尤重抓握功能，在醫學領域更多涉及腕關節這一部分結構，囊括手部骨骼、關節、肌肉、韌帶、筋膜、血管、神經、皮膚等組織結構較完整的手部有限元模型尚未見諸報道。手部的骨骼、關節數目較多、相互關聯較復雜，是一個復合性的機械結構，在建模時要同時考慮到骨骼、關節面、韌帶、肌腱及其它周圍組織在生物力學中的作用。目前，手部有限元建模研究較人體其它部位少，還沒有形成較完整、成熟的模型，更沒有統一的建模標準。如何將三維可視化手建成物理手的有限元模型是現階段研究難點，也是實現虛擬生理手模型建立的必然階段，相信隨著計算機技術的進步及多學科更好的融合，手部有限元模型研究將有更為廣闊的前景。
參考文獻：
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運動生物力學的概念范文第3篇
關鍵詞：普拉提；核心肌群；核心力量
隨著健美操、瑜伽等大眾娛樂健身項目的廣為流傳，一種新型的健身項目開始備受矚目――普拉提。這是一種既吸收了東方運動項目（瑜伽、太極）的精髓，也引進了西方運動注重肌肉體能訓練的特點，在動靜平衡中達到愉悅身心、凈化心靈、強身健體、塑造體型等目的，是一項值得推廣的健身項目。
一、普拉提運動的概念和原則
1.普拉提運動的概念
狹義的普拉提是指在瑜伽的基礎上融入芭蕾舞蹈健美運動、體操，甚至中國的太極等東西方運動精粹發展而來的精準塑形運動。
廣義的普拉提指的是一種運動，主要是鍛煉人體深層的小肌肉，維持和改善外觀正常活動姿勢，達到身體平衡、伸展軀干和肢體的活動范圍和活動能力，強調對核心肌群的控制，加強人腦對肢體及骨骼肌肉組織的神經感應及支配，再配合正確的呼吸方法所進行的一項全身協調運動。
2.普拉提運動的原則
（1）呼吸原則。呼吸與運動相結合是普拉提運動的核心之一。普拉提采用的是橫向呼吸，并強調動作與呼吸的結合，特別強調練習時用流暢有意識的呼吸以達到增強身體控制與平衡，增進核心力量的目的。
（2）專注原則。普拉提不僅是身體的運動也是一種思想運動，練習時每個動作都應該是由頭腦控制的有意識的動作，每一個動作都要全神貫注體會肌肉的協調用力。
（3）控制原則。普拉提是有效伸展與施力的運動，所有動作皆來自能量區――身體的控制中樞。有控制才能避免傷害，適當的控制不僅能讓肌體進行更大范圍的運動，還可以使動作完成得更流暢。
（4）核心原則。普拉提的核心肌群有兩種：負責固定作用的局部穩定肌群和負責產生運動的綜合運動肌群。局部穩定肌群主要作用是在運動前穩定關節；綜合運動肌群主要作用是提供運動并且在產生更大力量時提供整體的穩定性。
（5）精準原則。普拉提所鍛煉的部位多為核心精細的內部肌群，這些部位是我們日常生活所鍛煉不到和難以體會的。因此，我們要通過大腦有意識的控制，通過精確運動才能產生正確的肌肉順序和骨骼排列，達到正確練習。
（6）流暢原則。普拉提是完整與優雅的運動，因此只有流暢的動作才能保證我們在完成普拉提的過程中很好地穩定我們的核心，達到運動效果。
二、普拉提運動對于提高核心穩定和核心力量的顯著作用
1.核心肌群的概念
核心部位肌群簡稱“核心肌群”，核心肌群位于身體的中段，包括腹直肌、腹橫肌、腹斜肌、背肌、下背肌、豎脊肌以及髖關節周圍的臀肌、旋髖肌和股后肌群等。核心肌群的生理機制：腰―骨盆―髖關節周圍的肌肉，這些肌群在人體運動中起著穩定重心、傳導力量、發力或減力等作用。
2.核心肌群的特性
從解剖學、生理學及力學角度來看，核心肌群主要是指人體的軀干，包括脊柱和骨盆以及附著在脊柱和骨盆上的許多肌肉。生物力學專家Panjabi1992年提出了維持脊椎穩定的三大系統：被動支持系統、主動收縮系統和中樞神經系統主導的動作控制系統。其中，主動收縮系統來自核心肌群，鞏固脊椎的基本結構，維持自然正中的生理彎曲曲線。
3.普拉提對于提高核心穩定和核心力量的顯著作用
所謂核心穩定是指在運動中控制軀干、骨盆部位肌肉的穩定姿態，為上下肢運動創造支點，并協調上下肢的發力，使力量的產生傳遞和控制達到最佳化。盡管核心部位的肌肉并不像四肢肌肉那樣，視覺上我們可見腿踢得高，動作幅度大，但核心肌群在此過程中擔負著穩定重心、環節發力、傳導力量等作用，同時也是整體發力的主要環節，對上下肢體的協同工作及整合用力起著承上啟下的樞紐作用。
由于核心肌群的肌肉位置深淺不一、大小不等，且工作特點較特殊，往往一般的體育鍛煉很難使核心部位的肌肉得到全面均衡的訓練。因此，常規性的體育鍛煉對核心部位表層的運動肌訓練得較多，而對深層穩定肌的訓練相對薄弱。在體育鍛煉中，普拉提能夠在提高本體感覺的基礎上，增強核心穩定及力量，具有不可替代的、獨特的作用。
綜上所述，普拉提運動對于核心肌群的訓練具有重要的作用。但不可忽視的是，作為人體的一種訓練形式，普拉提訓練體系基于解剖學、生物力學等運動人體科學理論基礎而建立，而同時，不同的運動項目又有其自身的特點。于是，如何基于不同的運動項目特點和需要來運用普拉提進行輔助訓練，則是需要進一步予以全面系統深入研究的問題。
參考文獻：
運動生物力學的概念范文第4篇
【關鍵詞】運動醫學；概念；地位和作用
運動醫學是醫學進步和體育發展的產物，經過長時間的發展后，將體育運動和現代先進的醫學技術相互結合，正確了解人們在體育活動過程中出現的生理機能變化規律。和普通醫學相比，運動醫學利用現代先進的醫學技術為手段，把體育運動和自然科學完美結合，研究更為有效的疾病預防和治療方法。但是在實際的臨床疾病治療過程中，運動醫學還未能得到完善，和現代先進醫學技術之間存在著差距。因此這就要求，有關的醫務人員嫻熟掌握醫學理論知識和科學治療方式，從而實現人們體育技能的提高和生活質量的提升。
1 運動醫學的概念和特征
1.1運動醫學的概念
運動醫學在完美融合現代先進醫學技術和體育運動技能的基礎上，分析研究體育運動過程中存在的有關醫學問題，提出解決體育運動疾病的有效治療方式。利用先進醫學技術針對體育運動人員的運動情況進行科學指導，從而減少運動活動帶來的人體傷害，提高運動者身體素質，保障其身體的健康，提高運動人員的運動技能水平[1]。
1.2運動醫學的特征
和普通醫學相比，運動醫學有著其獨特的性質。運動醫學的手術治療風險比較小、治療的時間較短、治療的效果顯著、恢復比較快，手術費用比較低，患者經濟負擔小。運動醫學利用現代科技對運動型疾病患者進行治療，臨床治療中廣泛應用關節輔助鏡和全關節鏡等先進科技，使得患者恢復更快。此外，運動醫學的發展速度快，在損傷韌帶、關節不穩、損傷關節、肩周炎等疾病有著特殊、有效的治療方式[2]。
2 運動醫學的社會地位與重要作用
2.1運動醫學有助于提升體育運動的教學質量
運動醫學針對體育教學活動的內容、訓練方式、運動強度等部分做了科學合理的策劃，從而保證了體育教學活動的科學性、合理性，提高了學生的體育技能學習能力和運動生理機能，促進了體育教育事業的健康發展，提升了體育教學質量。體育教育是利用教授體育運動課程，以強化學生自身體質和促進學生身體健康發展為教學目的。提高學生身體素質是抵抗疾病入侵的有效措施。而經過科學調查研究發現學校要想提高體育教學質量，可以以運動醫學原理為指導思想，科學規劃體育教學活動。學校將運功醫學和體育教學活動完美融合，制定科學的教學方案，可以促進學生的健康發展，也有利于體育事業的發展[3]。
2.2運動醫學為防御和治療疾病提供更為科學有效的措施
隨著運動醫學在臨床治療過程中的大量引用，為消化、神經、呼吸系統等出現的疾病提供了更好的防御和治療方法，并且療效顯著。
2.2.1心臟病的治療
醫學上普遍認為心臟病是一種棘手性疾病，只能依靠患者自身的靜心養性和相關藥物來治療。但是運動醫學卻提出了通過合理的運動來改善患者病情的有效治療方式，從而實現了患者壽命的延長[4]。
2.2.2冠心病的治療
冠心病的預防和治療方式是以運動醫學和生物學的基本理論知識為基礎，通過增加適當的運動量來促使脂代謝物酶活性的提高，保證人體內部的脂酞酶和脂蛋酶能改善脂物質的運輸、新陳代謝和轉化等情況，使得血脂組成成分得以優化，實現血脂內膽固醇的減少，加大脂蛋白密度，從而更好的防御冠心病疾病[5]。
2.3運動醫學對于體育技能的主要作用
運動醫學有利于強身健體，也可以促進運動技能的提高。
2.3.1指導性作用
運動醫學能有效的掌握運動活動的生理變化規律，利用不同方式為運動人員合理安排訓練內容，適度增加訓練的強度，從而提高運動人員的體育技能水平。美國利用檢測肌體纖維活動的方式來檢測運動人員的肌纖維變化情況，以此為體育訓練提供科學的依據[6]。
2.3.2預測性作用
運動醫學從運動人員的適應力、家族遺傳、生理機能等方面檢測運動人員的體育技能，從而預測運動人員是否具備參加運動競技能力。
3結語
綜上所述，和普通醫學相比，運動醫學具有治療效果顯著、治療費用低、恢復時間短等特點。此外，運動醫學有助于提升體育運動的教學質量，能為防御和治療疾病提供更為科學有效的措施，對于運動競技能力有著指導性和預測性的主要作用。
參考文獻
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運動生物力學的概念范文第5篇
[關鍵詞]現代科學技術；運動訓練；作用；教練員；運動成績
[中圖分類號]G808.1[文獻標識碼]A
1研究目的
現代科學技術伴隨著人類文明不斷進步，為人們認識和改造世界帶來了極大的便利，在物質層面支持著運動技戰術水平的提高。隨著科學技術的不斷進步，運動訓練的科學研究水平也取得了較大的發展，促進了體育運動向著更高更快更強的方向發展，帶動了運動訓練方法、測試手段、預測選材等各方面水平的提高。因此，有人說，今后奧運會上的競爭，從一定意義上來說是當代科學技術的競爭。本文對現代科學技術對運動訓練的作用進行研究，歸納總結出這些作用的主要表現，結合教練員在訓練中應該注意的各個方面，力求使更多的教練員在運動訓練中得到現代科學技術的支持，尋找提高運動成績的途徑，以促進我國體育運動科學、健康發展。
2研究方法
2.1文獻資料法
通過閱讀大量與運動訓練相關的文獻，對現代科學技術與運動訓練之間的關系及影響現狀進行研究，詳細剖析兩者之間的關系。
2.2邏輯分析法
根據研究目的及研究內容，進行歸納、演繹等邏輯分析法，對科學技術與運動訓練的影響進行深入研究，得出相關結論。
3結果與分析
現代科技對運動訓練的作用主要表現在以下幾個方面：
3.1能幫助教練員提高運動員選才成功率
“運動員選才選對了，就成功了一半”。選才為什么如此重要呢？現代研究表明：人的運動機能中有60%來源于遺傳因素，40%受制于后天外界因素的影響，通過合理的科學訓練可以在身體發育敏感期內激發身體內的潛能，因此，教練員把那些遺傳因素優越的少年兒童選之后進行科學訓練，能打造出未來的奧運冠軍、世界冠軍。近些年來，我國也非常重視選才研究，許多專家采用大量先進儀器和科學方法，針對我國一些項目特點，對運動員的第二性征、骨齡以及發育期持續時間等相關指標的研究，制定出了田徑、游泳、體操、排球、足球優秀運動員的身體形態、素質、機能、心理方面的選才評定標準，可以在科學預測的基礎上挑選出有培養前途的青少年，提高了選材的成功率。
3.2能幫助教練員對運動員的運動成績進行科學預測
現代運動訓練中對運動技術的發展進行科學預測是訓練科學化的重要組成部分，它伴隨著現代科學技術的發展而不斷進步。對運動技術進行科學預測，主要目的是為了研究運動技術的未來給運動水平提高帶來的影響，以便為下一步制訂運動員的技術發展規劃以及訓練計劃提供信息，以確定研究運動最佳化規劃。深入研究運動技術的發展規律，有助于提高運動技術預測的準確性。在體育領域進行科學預測開展時間盡管不長，但發展速度很快。國外通過運用先進的預測科學理論和方法在運動成績預測方面，已獲得較大成果。進入新世紀以來，一些體育發達國家利用收集到的運動員的各類身體素質數據結合運動項目特點，編制出對應的預測軟件，能夠有針對性地預測出運動員的訓練及比賽成績區間，為下一步的訓練比賽提供了決策依據。科學的預測是建立在科學技術發展基礎之上的，只有運用決策學、統計學、計算機等綜合科學技術，才能提高科學預測的準確性，才能對制定符合比賽規律的決策部署和規劃提供高效的科學依據。具體到每場比賽中，教練員需要在賽前對對手的技戰術水平有充分的了解的基礎上才能做出正確的預測，并根據比賽的時間、場地、觀眾以及裁判員等各種因素，科學合理地制定有針對性的對策，這樣才能有備無患，掌握主動，贏得比賽。
3.3能在訓練過程中盡快了解運動負荷和戰術的傳遞與反饋
反饋又稱回饋，是現代科學技術的基本概念之一。一般來講，控制論中的反饋概念，指將系統的輸出返回到輸入端并以某種方式改變輸入，進而影響系統功能的過程，即將輸出量通過恰當的檢測裝置返回到輸入端并與輸入量進行比較的過程[1]。反饋可分為負反饋和正反饋。在運動訓練學中，運動訓練中的信息反饋主要是指運動員完成一個技術動作后從各個方面得到的有關其動作完成情況的信息。它可分為兩種類型：即自身反饋和外部反饋。自身反饋是運動員在完成動作過程中通過視覺、聽覺、觸覺及本體運動感覺等渠道得到信息。而在這其中，視覺和本體運動感覺的作用尤為重要。運動員可以通過它得知自身肌肉的活動狀況、收縮速度、關節角度以及肢置等[2]。運動員在學習掌握運動技術時，就不會按既定目標筆直地走，往往會產生錯誤動作，出現失誤。既有錯誤動作，就有個糾正的問題，這就是反饋。實際上，沒有一個運動員在學習掌握運動技術時，不會出現這樣或那樣的錯誤動作，僅憑教練員的經驗是遠遠不夠的。在越來越強調科學化訓練的今天，教練員就是要在訓練和比賽中充分研究運動員學習掌握最佳技戰術的“捷徑”，利用現代科學技術手段對運動員技戰術掌握情況進行研究，并在訓練中和賽后對運動員各項生理指標進行測定，并將測定的結果反饋給教練員、運動員，以便下一步讓教練員根據運動員狀況制定科學的訓練計劃，精確控制運動負荷和強度。
近些年來，由于大量的信息科學技術被廣泛運用在運動訓練之中，在一定程度上促進了運動訓練信息的傳遞與反饋的效率，從而能夠對運動訓練相關單位和人員及時提供可靠的價值信息。以訓練中采集處理生物力學的信息為例，開始階段是用高速攝影機根據不同需要以每秒64到10 000格的速度拍攝技術動作的三維圖像，然后用電腦控制的解析裝置對膠片上的畫面進行分析，得出動作的速度、加速度、方向、角度等信息。最近國外還出現了一種自控耐力訓練器，只要把運動員的有關信息及教練員的指令性信息輸入電腦，就能自動監督運動員的訓練負荷。負荷不足或過頭時，訓練器便自動發出信息，便于教練員及時調整訓練負荷。
目前，在一些體育發達國家，有條件的教練員會在訓練過程中運用儀器設備對運動員的訓練進行全方位的監控。這樣教練員不但能立即掌握運動員訓練中出現的各種情況，并且可以通過網絡手段檢索出運動員以往訓練比賽的信息，以及可以進行有效對比的相關國內外運動員的資料。此外教練員還可向電腦討教主意，幫助確定下一步訓練內容，大大提高了訓練的質量。
3.4能幫助教練員制定科學訓練計劃提高運動訓練效果
3.4.1能提高對運動員身體機能的科學診斷水平
運動訓練的目的，從一定意義上講，就是通過合理的手段使運動員身體的各項機能得到提高，以便在比賽中能發揮到最佳狀態，取得優異成績。從運動訓練學角度看，每個高水平運動員的每一次成績的大幅度提高，都會承受極大的負荷。訓練中運動員的高負荷會與其本身機能間產生不平衡，據此會對運動員的身體造成局部機能功能紊亂，嚴重的可能導致全身機能紊亂。因此，教練員需要在日常訓練過程中對運動員的身體機能進行科學的跟蹤診斷，而不能簡單依靠運動員自身感受或者教練員的經驗去做判斷。
隨著現代科學技術的不斷進步，為教練員提供了很多先進的儀器設備，可用于對運動員的健康狀況、身體各項機能變化進行即時、科學的診斷。教練員可以在訓練過程中運用電子遙測技術，包括遙測心率儀、遙測心電儀、遙測肌電儀、在運動生理學、生物化學的理論指導下，對運動員訓練中乳酸、尿蛋白、酶、新陳代謝產物等各類指標進行測定等。對運動員進行訓練中、比賽前后機能檢查測定，通過采集的數據差異，來分析運動員運動機能的變化，并通過調整更為合理的訓練計劃以達到最佳訓練效果。
3.4.2能對運動員的運動技術進行科學診斷
在運動技術訓練中，教練員需要對運動員的技術進行診斷。一些技巧性較強的運動項目中，教練員需要對隊員的動作動力學特征進行分析，并且力圖在同次訓練課上加以改進解決，使運動員能掌握自身力的信息。因此，教練員除了需要有專業的戰術基礎之外，還需要借助專業的儀器設備以及科學的測試手段，自己或通過專業技術團隊將測量出的數據運用生物力學理論科學分析，對運動員的動作進行科學診斷。對運動員的運動技術進行科學診斷一般包括三個方面的內容：一是對運動員在劇烈運動中的參數進行客觀測定。在日常的訓練中，教練員通過目測或者用秒表對運動員的速度和動作進行記錄，這只能表現出運動員的表象，而不能反映出運動員體內肌肉發力的狀況。現代訓練中教練員采用運動生物力學原理，借助現代化的電子測量和視頻采集技術，通過對運動員運動過程中的各個分解動作進行分析得到數據，并將這些數據利用計算機進行分析處理，之后再運用到訓練中去，對提高訓練效果幫助很大。對運動員身體數據采集的越早、越多，對訓練的指導價值越高。二是可以對運動員的運動技術進行最佳化的模擬。教練員運用統計學原理通過篩選采集到的各類信息中能對運動技術起到決定性因素的數據，對那些關鍵技術進行模擬，以起到最佳訓練效果。現代訓練中，教練員多數還采用高速攝影機等技術手段將運動員的運動過程拍攝下來，并運用電腦對運動過程進行模擬，以方便從各類數據中得到最佳運動訓練參數。由于人們對運動訓練的最佳化認識不同及運動員個體差異，所以教練員在訓練中要根據運動員個體特點進行模擬，以期達到訓練的最佳效果。三是教練員在進行技戰術訓練中也可以運用現代科學技術手段對技戰術進行模擬，能最大限度提高運動員的技戰術水平。
4結論與建議
4.1教練員要善于運用最新科技成果指導訓練，確定最佳訓練目標，提高運動成績
隨著現代科技的快速發展和運動訓練水平越來越高，對運動員適應高水平訓練中符合能力的要求也越來越高。因此，教練員要在訓練中盡力去引導運動員達到自身的生物極限，而這就需要教練員在訓練中采用更為合理的現代方法。教練員要采用科學方法達到訓練目標，以使運動訓練最佳化。教練員根據比賽的需要和運動員身體狀態，設定系統定量的最佳目標，按照系統論原理科學劃分出訓練的各個階段，使訓練的整體結果服務于訓練總體部署。訓練中，教練員需要借助電腦等現代科技成果，設定出最佳的選材、訓練負荷、技術、恢復以及運動員營養等各方面的最佳方案，并在訓練中應用實踐。這種方案應該是定性與定量相結合的方案，可以用數學模型精確描述訓練狀態和規律的。運動訓練最佳化在目前雖是新的課題，需進行新的探索，但是，在一些體育強國已取得了驚人的成就。
4.2教練員要緊跟科技發展步伐，加快知識更新力度
隨著納米技術、仿生學、高速攝像技術等在訓練中越來越多地運用，教練組成員中也相應增加了一些非體育專業的科研人員，這對運動員訓練周期的安排、訓練負荷以及賽后恢復等方面提供了智力支持。在這種情況下，教練員如若還采用傳統的訓練模式和方法，肯定不能適應培養高水平運動員的需求。因此，需要教練員和科研人員緊跟時展步伐，掌握盡可能多的現代科學知識和技術，不僅只懂得運動訓練學，而且要掌握運動醫學、運動生物化學、運動生物力學等方面的知識。教練員的知識積累對運動員的訓練效果最佳化將會起到至關重要的影響。運動訓練科學化，是現代體育運動發展的趨勢，是運動水平迅速提高的重要前提。可以預見，隨著科學技術的飛躍發展，特別是電子計算機技術滲透到運動訓練中的各個環節，誰要想在奧運會或世界重大比賽中獲勝，就要看誰能在運動訓練科學化上占優勢。
參考文獻：
[1]反饋-科普技術-地理百科-中國地理網，http：//.
