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1、运动生物力学概述运动生物力学概述一、运动生物力学概念一、运动生物力学概念1、运动分广义和狭义两种。广义的运动是指自然界各种物质存在的形式，物质固有的属性。狭义的运动是指物体的机械运动。2、生物学是研究物体生命现象规律的科学，它研究生物体形态、结构、功能及其统一。3、力学是研究物体机械运动规律的科学。4、生物力学是研究活体系统机械运动规律的科学5、运动生物力学是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。二、运动形式二、运动形式两种运动形式：一种是简单的、低级的运动形式。例如，物理运动、化学运动、机械运动等。另一种是复杂的、高级的运动形式。例如，生物运动，人还有更高级的运动及其产物，
2、即思维。人体运动是自然界最复杂的现象之一，活的人体就其本质是一个开放的、复杂的巨系统。三、人体运动的复杂性三、人体运动的复杂性四、人体的机械运动四、人体的机械运动1、人体机械运动的表现方式：人体某一部分相对身体另一部分的空间、时间位移；人体整体相对外界环境的空间、时间位移；由人体局部位移而造成器械的空间位移。2、人体机械运动的特点人体机械运动有很大的主动性和可变性，而不决定于外部条件。人体长时间连续工作或运动后，易出现疲劳，但经过休整可以完全恢复。人体的大部分机械运动形式，尤其是体育技术动作都是后天、自发或自觉地形成的。人体机械运动受大脑皮质的控制、调节并有意识参与。运动生物力学的任务和内容运
3、动生物力学的任务和内容一、运动生物力学学科任务 研究人体结构与运动功能之间的相互关系研究人体技术动作的规律研究运动技术的最佳化研究、设计或改进运动器械研究运动损伤的原因和预防措施为运动选材提供生物力学参数二、运动生物力学课程任务二、运动生物力学课程任务深刻理解体育动作的生物力学原理，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理论和方法。三、运动生物力学的课程内容三、运动生物力学的课程内容运动生物力学绪论人体运动器系的生物力学特性人体惯性参数人体平衡的生物力学人体运动的运动学人体运动的动力学人体运动的流体力学人体基本动作结构的生物力学运动生物力学的研究方法和测量技术运动生
4、物力学教学实验四、运动生物力学的学习要求 1.掌握运动生物力学的基本知识 2.掌握运动生物力学的基本原理 3.熟悉运动生物力学的分析方法 a.系统分析的观点 b.发展变化的观点 c.对立统一的观点 运动生物力学与相关学科的关系运动生物力学与相关学科的关系 一、运动生物力学与运动解剖学一、运动生物力学与运动解剖学运动生物力学研究人体的运动动作，必然涉及到人体运动器系的形态结构、特别运动器系的形态结构与其功能的统一性和相互制约性。二、运动生物力学与运动生理学二、运动生物力学与运动生理学运动生物力学研究人体运动动作，必然涉及到肌肉活动的本体感受器、信息正负反馈和神经控制。三、运动生物力学与力学三、运
5、动生物力学与力学力学是研究物体机械运动规律的科学。应用经典力学理论于活体（人体）在基本思想方面有适应的一面，同时还存在着不服从或不完全服从的另一方面，这就是生物力学与力学的区别。四、运动生物力学与运动技术四、运动生物力学与运动技术运动生物力学研究的核心是人体运动动作，运动动作是以一定的运动技术、技能的要求来体现的，人体表现的个体之间动作技术千差万别，要研究引起差别的原因，研究人体运动技术及其变化的原因，寻找运动技术的合理化和最佳化，对于运动技术、身体素质训练方法的有效性和最佳化，也需要从运动生物力学理论中找到依据。五、运动生物力学学科特性 1.研究对象的复杂性 2.研究方法的综合性 3.测量技
6、术的先进性 4.研究内容的实践性 六、运动生物力学面临的一些重要技术问题 1）目前，单一肌肉力或肌肉力矩的在体测 量是不可能的。2）肌电测量被一些学者用来评定肌力。然 而，目前肌力与肌电间的数量关系很难确定以及不同肌肉间的肌电干扰、肌电副值与肌力的即时对应关系尚未清楚，因此现在很难用肌电来评定肌力。3）力学量在人体内的传递是通过肌肉、骨骼、关节链壮系统之间的相互作用来完成的。4）国内拥有自主知识产权的运动生物力学测量与分析系统很少，且技术水平不高。5）影像分析中人体关节点的智能判别技术问题、人体质量几何分布的个体化模型问题等，尚未解决。运动生物力学的发展简史古希腊的哲学家和自然科学家阿里亚里斯
7、多德（公元384-322年）就对生物体的运动发生了兴趣，注意在日常生活中观察人和运动的力学问题。意大利著名医生加伦（公元131-201）通过对动物解剖的实验证明：来自大脑的运动冲动沿神经传导至肌肉，使肌肉产生收缩而引起关节运动的理论。15世纪末意大利科学家列奥纳尔德达芬奇对人体运动发生了浓厚的兴趣。他认为：力学之所以比其它科学更为重要和实用，那是因为所有一切能够运动的生物体都遵循力学的定律而运动。17世纪意大利医生、解剖学家阿鲍列进一步把力学和解剖学结合起来研究人体运动，他在1679年完成的论动物的运动一书，可谓是第一部生物力学著作。1877年美国摄影师麦布里奇（1830-1904年）第一次用
8、24部照相机排成一列，按顺序拍摄了骑马奔跑的连续动作照片，这是影片分析的萌芽。本世纪30年代，著名的英国生理学家HILL对肌肉力学的研究而获得诺贝尔奖金，他取青蛙的离体缝匠肌进行实验得出建名的HILL方程，即肌肉收缩的力速方程。1967年在瑞士的苏黎士召开第1届国际生物力学讨论会开始，后来每两年举行一次，到1987年共召开了11届国际生物力学大会。1973年第4届国际生物力学大会上正式成立了国际生物力学学会，简称（International Society of Biomechanices)ISB。1982年又成立了国际运动生物力学学会，简称为ISBS。中华人民共和国成立之前，有些师范院校体育
9、系、科开设过人体机动学如吴蕴瑞教授就讲授过运动学课程。中华人民共和国成立之后，1956-1958年间苏联专家贝柯夫在北京体育学院外交部研究班曾讲授过有关人体重心的计算及有关运动技术分析的机能解剖学内容。1959年开始引进苏联顿斯柯依的运动生物力学教材，同年暑假在北京体育学院举办了第一期运动生物力学教师进修班。十年动乱使我国的运动生物力学研究在国际上处于相当落后的地位。1976年以后，国家体委采取走出去，请进来的办法，一方面派出专家到国外考察，另一方面请外国专家来华讲学。1980年12月我国成立了中国体育科学学会，同时成立了中国运动生物力学学会。1984年和1985年中国运动生物力学学会分别以集
10、体会员的名义参加了国际生物力学学会（ISB）及国际运动生物力学学会（ISBS）运动生物力学是实践性很强的一门科学。国际田联在1986年世界青年田径运动会和1988年第24届奥运会上组织了国际性的运动生物力学研究队，进入比赛现场测试研究，收集了大量有关田径、体操、跳水等基础上的高速摄影和录像资料。1987年我国第6届运动会，国家体委科教司同样组织了全国50多人的运动生物力学研究体，对田径、举重、划船、技巧等基础上的决赛现场进行测试研究，他们公布的快速反馈资料，引起广大教练员和运动员的兴趣。1997年举行了第五届全国体育科学大会，这是一次体育科技界的“全运会”，出席人数最多、规模最大，成果质量较以往更高的体育科研学术交流，也是我国20世纪末最后一次全国最大规模的体育学术盛会。1998年11月举行了第九届全国运动生物力学学术研讨会，除了专题报告外，还进行了学术论文交流，这些学术交流将对运动生物力学学科的发展和教学质量的提高起到积极的推动作。作业 1、简述人体运动与非生命体运动的区别？2、简述目前运动生物力学研究中面临那些主要重要技术问题？