最新《运动康复生物力学》第二章:人体平衡
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《运动康复生物力学》理论教学大纲(供四年制本科运动康复专业使用)Ⅰ前言运动康复生物力学是根据人体的解剖和生理特点及力学性质,用力学原理和方法探讨人体机械运动的规律,研究合理的运动动作技术,分析各种因素造成的运动功能障碍,以及运动损伤的原因、机理,为制订合理的治疗及康复方案提供依据。
通过讲授运动生物力学的基础知识和基本理论,使学生加深对各项运动技术的理解,掌握运动生物力学基本研究方法,并能够运用于体育运动实践及康复治疗过程中对动作技术的分析。
为运动技术分析、身体训练、预防运动创伤、理解运动技术原理及提高体育运动项目技术教学的理论水平奠定基础,同时也为学生在日后工作中确定医疗方案、选择康复手段、制定运动处方提供必要的生物力学知识保障。
本大纲适用于四年制本科运动康复专业使用。
现将大纲使用中有关问题说明如下:一为了使教师和学生更好地掌握教材,大纲每一章节均由教学目的、教学要求和教学内容三部分组成。
教学目的注明教学目标,教学要求分掌握、熟悉和了解三个级别,教学内容与教学要求级别相对应,并统一标示(核心内容即知识点以下划实线,重点内容以下划虚线,一般内容不标示)便于学生重点学习。
二教师在保证大纲核心内容的前提下,可根据不同教学手段,讲授重点内容和介绍一般内容,有的内容可留给学生自学。
三总教学参考学时为36学时,其中理论28学时,实践8学时;理论与实践学时之比3.5:1。
四教材:《运动生物力学》,人民体育出版社,陆爱云,1版,2010年。
Ⅱ正文绪论一教学目的学习运动生物力学的概念、任务、研究方法、课程内容与学科发展趋势二教学要求(一)掌握运动生物力学的概念。
(二)熟悉运动生物力学的任务。
(三)了解运动生物力学的研究方法、课程内容和学科发展趋势。
三教学内容(一)运动生物力学的概念人体动作结构的生物力学基础一教学目的学习人体动作结构的基本形式,人体运动的复杂性,人体简化模型与惯性参数。
二教学要求(一)掌握动作结构概念、动作系统的分类、人体运动的基本形式,并能运用人体运动的基本形式进行动作分析(二)掌握单运动链、多运动链、开放运动链、闭合运动链、人体惯性参数的概念,理解人体运动的复杂性,能运用相关原理进行简单的人体重心测量。
人体平衡的生物力学一、人体平衡动作的力学原理(一)基本概念1、力与力系力是物体间的相互作用。
人体运动中的力主要是人体与地面、器械、流体的相互作用。
力系是反映作用与物体上的一组力。
在实际运动中作用于人体的力是非孤立的力,而是有2个以上的力组成的力系。
在力系作用下,物体的运动状态下不发生改变。
2、约束、约束反力、主动力约束是指阻止物体自由移动的限制。
约束反力是指约束作用于物体的力,其大小等于物体加在约束上的力,方向与之相反。
主动力指与约束反力性质相反的力。
它与物体运动或有运动趋势。
3、力的可传性原理4、力的平移定理(1)力矩、力偶矩(2)力的平移定理:力可平行于自身移动到任一点,但需要增加一力偶,其力偶矩等于原力对于新作用点的力矩。
二、人体整体平衡的生物力学条件和特点(一)人体平衡的力学条件∑F=0 ∑M0(F)=0(二)人体平衡的类型1、人体重心的概念人体全部环节所受重力的合力的作用点就叫做人体重心或人体总重心。
2、人体平衡的分类(1)根据支点相对重心位置分类上支撑平衡:支撑点在人体重心上方的平衡,如各种悬垂动作。
下支撑平衡:支撑点在人体重心下方的平衡,如手倒立混合支撑平衡:即非完全的上支撑,又非完全的下支撑(2)根据平衡的稳度分类稳定平衡:人体的位置不论有多大偏离,都能自动地恢复到原来的平衡位置。
有限稳定平衡:人体位置的偏离在一定范围内仍能恢复到原来的平衡位置。
不稳定平衡:人体位置稍有偏离就会倾倒。
随遇平衡:人体位置不论怎样改变,都能保持平衡。
3、人体平衡的稳定性(1)支撑面:物体的支撑面越大,其稳定性越好(2)重心高度:重心越低,稳定性越好综合上面两个因素,可以用稳定角的概念来表示支撑面和重心高度对人体的影响。
稳定角越大,稳定性越好;稳定角越小,稳定性越差;稳定角为零,人体处于临界状态(3)体重稳定力矩(重力矩)与翻倒力矩(外力矩)之比称为稳度系数。
人体重力矩越大,稳度系数越大,破坏平衡所需的外界翻倒力矩就越大,即人体平衡稳定性越好。
康复生物力学在现代医学领域,康复生物力学作为一门交叉学科,正发挥着日益重要的作用。
它将生物学与力学原理相结合,旨在帮助人们更好地理解人体运动功能障碍的原因,并为康复治疗提供科学依据和有效的方法。
当我们谈论康复生物力学时,首先要明确的是它所涉及的研究对象——人体。
人体是一个极其复杂而精妙的系统,其运动和功能的实现依赖于骨骼、肌肉、关节、韧带等多个组织和器官的协同作用。
康复生物力学就是要深入研究这些组织和器官在正常和异常情况下的力学特性和运动规律。
在正常生理状态下,人体的运动是高效且协调的。
例如,我们行走时,每一步的迈出都涉及到下肢关节的屈伸、肌肉的收缩与舒张,以及身体重心的转移,这一过程中力学的平衡和能量的利用都达到了最佳状态。
然而,当由于疾病、损伤或老化等原因导致身体的某个部分出现功能障碍时,这种平衡和协调就会被打破。
比如,骨折后的患者,骨骼的完整性受到破坏,其承受力和稳定性都发生了变化。
康复生物力学可以通过对骨折部位的力学分析,为制定合适的固定方案和康复训练计划提供指导。
它可以帮助医生确定骨折愈合过程中骨骼所能承受的负荷,从而避免过早负重导致的二次损伤,同时也能指导患者在适当的时候进行渐进性的负重训练,促进骨折的愈合和功能恢复。
再比如,中风患者常常会出现偏瘫,导致一侧肢体的运动功能障碍。
康复生物力学可以对患者的步态进行分析,找出异常的运动模式和力学因素,如步长、步宽、关节角度、肌肉力量等的改变。
基于这些分析,康复治疗师可以制定个性化的康复训练方案,通过针对性的训练来调整患者的运动模式,提高其行走能力和生活自理能力。
除了疾病和损伤,康复生物力学在预防运动损伤方面也具有重要意义。
对于运动员和经常进行高强度运动的人群来说,了解运动过程中的力学原理,掌握正确的运动姿势和技巧,可以有效地减少受伤的风险。
例如,在跑步时,如果跑步姿势不正确,如过度内旋或外旋,会导致下肢关节受力不均,增加膝关节损伤的概率。
通过康复生物力学的研究,可以对运动姿势进行评估和纠正,预防运动损伤的发生。