人体运动学
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自由度名词解释人体运动学
人体运动学(biomechanics)是研究人体运动、机构力学和材料力学相互作用的学科。
它将力学原理运用于人体运动,用来研究人体肌肉、骨骼、关节等排列与结构、生理和心理特征以及运动技能之间相互关系的定量分析、模拟和优化。
自由度(Degree of Freedom, DOF)是指描述机械系统运动状态所需独立变量数的数量。
在人体运动学中,指关节能够沿着某个特定方向自由运动的数量。
例如,肩关节具有三个自由度,它可以在三个坐标轴上自由转动,而膝关节只有两个自由度,因为它只能弯曲和伸展,而不能旋转。
对于机械系统来说,自由度越多,需要更多的控制力才能实现稳定控制。
人体运动学在体育训练中的应用人体运动学指的是研究人体在运动中的机制、规律、效果和原理的科学学科。
在体育训练中,人体运动学可以为教练员和运动员提供有效的理论指导和实践方法,帮助运动员提高训练效果和竞技成绩。
本文将从五个方面介绍人体运动学在体育训练中的应用。
一、姿势分析运动员的姿势是影响运动效果的重要因素之一。
姿势的正确性可以保证运动员的运动效率,降低运动损伤的风险。
人体运动学可以通过生物力学原理,分析运动员在运动中的关节角度、身体重心和肌肉张力等参数,从而确定最佳姿势和动作路线。
例如,篮球运动中的投篮动作,需要通过分析臂部角度、出手高度和出手速度等参数,调整投篮姿势,提高命中率。
二、运动评估运动评估是衡量运动员运动水平和技术成果的重要手段。
人体运动学可以通过评估运动员的速度、力量、灵敏度、协调性和平衡性等方面的能力,为教练员提供更准确的训练建议。
例如,短跑运动员的速度评估可以通过分析步频、步长和身体倾斜角度等参数,为教练员了解运动员的短跑水平提供重要依据。
三、动作优化动作优化是通过对运动员动作进行改良和提高,使得运动员的技术水平得到进一步提高的过程。
人体运动学可以通过分析运动员的动作过程,发现不足和存在的问题,为运动员提供优化方案。
例如,游泳运动员的换气动作,需要通过分析头部的动作路线和空气吸入时间,调整换气节奏,提高游泳速度。
四、运动损伤预防运动损伤是运动员在训练和比赛中面临的常见问题之一。
人体运动学可以通过分析运动员在运动中的骨骼、肌肉和关节的受力状况,预测运动损伤的概率,并提供相应的预防措施。
例如,足球运动员的膝盖内旋损伤可以通过分析运动员的动作路线和身体姿势,为运动员提供科学有效的预防建议。
五、技术研究技术研究是运动员和教练员不断提高运动水平和训练方法的重要手段。
人体运动学可以通过研究运动员在比赛中的数据和实验数据,提出新的运动技术和训练方法,为运动员和教练员提供更加科学的理论指导。
例如,田径运动中的后摆动姿势可以通过分析运动员的动作路线和力学原理,提出膝关节和肘关节的最优运动范围,为运动员提高助跑速度提供重要依据。
人体运动学重点整理第一章人体运动学总论一、名词解释1、人体运动学:是研究人体活动科学的领域,是通过位置、速度、加速度等物理量描述和研究人体和器械的位置岁时间变化的规律活在运动过程中所经过的轨迹,而不考虑人体和器械运动状态改变的原因。
2、刚体:是由相互间距离始终保持不变的许多质点组成的连续体,它有一定形状、占据空间一定位置,是由实际物体抽象出来的力学简化模型。
在运动生物力学中,把人体看作是一个多刚体系统。
运动形式有平动、转动和复合运动。
3、复合运动:人体的绝大部分运动包括平动和转动,两者结合的运动称为复合运动。
4、力偶:两个大小相等、方向相反、作用线互相平行,但不在同一条直线上的一对力。
5、人体运动的始发姿势:身体直立,面向前,双目平视,双足并立,足尖向前,双上肢下垂于体侧,掌心贴于体侧。
6、第三类杠杆:其力点在阻力点和支点的中间,如使用镊子,又称速度杠杆.此类杠杆因为力臂始终小于阻力臂,动力必须大于阻力才能引起运动,但可使阻力点获得较大的运动速度和幅度。
7、非惯性参考系:把相对于地球做变速运动的物体作为参考系标准的参考系叫非惯性参考系,又称动参考系或动系。
8、角速度:人体或肢体在单位时间内转过的角度,是人体转动的时空物理量。
9、人体关节的运动形式:(1)屈曲(flexion)、伸展(extension):主要是以横轴为中心,在矢状面上的运动。
(2)内收(adduction)、外展(abduction):主要是以矢状轴为中心,在前额面上的运动. (3)内旋(internal rotation)、外旋(external rotation):主要是以纵轴为中心,在水平面上的运动。
(4)其他:旋前(pronation)、旋后(supernation)、内翻(inversion)、外翻(eversion)。
二、单选题【相关概念】·第一类杠杆:又称平衡杠杆,其支点位于力点和阻力点中间,如天平和跷跷板等.主要作用是传递动力和保持平衡,它即产生力又产生速度。
人体运动学的理论与应用人体运动是一个复杂而又神秘的领域,其运动规律一直以来都引发了许多人的思考和探究。
而人体运动学就是研究人体运动的学科,它对于人类的生物力学方面有着非常重要的作用。
在这篇文章中,我们将探讨人体运动学的理论和应用。
一、人体运动学的理论人体运动学所涉及的理论非常广泛,其中最关键的概念就是人体运动的力学。
力学是研究物体运动和物体被力作用的学科,而人体在运动的时候也会受到各种各样的力的作用,所以人体运动学的研究也非常注重力学的应用。
在人体运动学中,最重要的概念之一就是力的三要素。
力的三要素包括大小、方向和作用点。
其实在日常生活中,我们也常常能够感受到这些要素的影响。
比如打篮球的时候,球员在投篮的时候需要考虑到自己的出手力度、出手的方向和出手的点位,否则篮球可能偏离目标。
另一个重要的概念是人体稳定性的原理。
即人体在进行肢体运动的时候,需要保持身体的稳定性。
这一点对于运动员来说非常关键,因为在运动过程中,身体的稍纵即逝的摆动就可能会使他们失去平衡,从而严重影响比赛的结果。
除此之外,运动员在日常训练和比赛中还需要考虑到肌肉受力和骨骼调整的问题。
因为在运动的过程中,肌肉和骨骼会发生相互协作的变化,从而保持身体的稳定性和平衡性。
而肌肉受力和骨骼调整是非常关键的概念,这正是人体运动学中核心的部分。
二、人体运动学的应用人体运动学的研究对于运动员训练和比赛都有着非常重要的作用。
其应用包括如下几种:1、运动员训练。
在运动员训练的过程中,人体运动学的理论发挥着非常重要的作用。
教练和运动员需要了解肌肉受力和骨骼调整的规律,以便在训练过程中更好地锻炼自己的身体,提升运动水平。
2、运动员伤病康复。
人体运动学的理论同样能够帮助运动员康复,特别是对于骨折,肌肉拉伤以及关节扭伤的疾病。
通过人体运动学的帮助,运动员能够练习一些适合自己的肌肉调整和关节拉伸的训练方法,从而加速康复过程。
3、参加比赛。
在比赛过程中,人体运动学的应用也非常重要。
人体运动学(Kinesiology)是研究人体运动的科学,它涉及力学、解剖学、生理学等多个学科领域。
人体运动学主要关注人体在运动过程中的力学原理和运动规律,包括身体的姿势、动作、力量、速度、协调性等方面。
它研究人体各部分的运动方式、运动范围、运动速度、运动力量等,以及这些因素之间的相互关系。
人体运动学的研究目的是了解人体运动的机制和原理,为运动训练、康复治疗、运动损伤预防等提供科学依据。
它可以应用于各个领域,如体育运动、舞蹈、医疗康复、工业设计等。
在体育运动中,人体运动学可以帮助教练和运动员优化运动技术,提高运动表现,预防运动损伤。
在医疗康复中,人体运动学可以用于评估和治疗运动障碍、康复训练等。
总之,人体运动学是一门跨学科的科学,它研究人体运动的原理和规律,为促进人体健康和提高运动表现提供科学依据。
总论1、运动学(kinesiology)是理论力学的一个分支学科,它是运用几何学的方法来研究物体的运动,主要研究质点和刚体的运动规律。
2、人体的运动的三个面: 水平面:与地面平行的面,把人体分为上下两部分;额状面:与身体前或后面平行的面,把人体分成前后两部分;矢状面:与身体侧面平行的面,把人体分为左右两部分3、人体的运动有三个轴:横轴(与地面平行且与额状面平行的轴)纵轴(额状面与矢状面相交叉形成的、上下贯穿人体正中的轴)矢状轴(与地平面平行且又与矢状面平行的轴,在水平方向上前后贯穿人体)屈曲(flexion),伸展(extension):主要是以横轴为中心,在矢状面上的运动;一般向前运动为屈,向后运动为伸,膝关节以下各关节的运动方向相反;内旋(internal rotation),外旋(external rotation) :主要是以纵轴为中心,在水平面上的运动,一般肢体各环节由前向内的运动称内旋(前臂称旋前),由前向外旋转称旋外(前臂称旋后)头、骨盆、脊柱均为向左向右侧回旋。
前臂和小腿有旋前和旋后运动。
足踝部还有内翻(inversion)和外翻(eversion)运动。
4、人体的基本运动形式运动生物力学将人体看作是由上肢、头、躯干和下肢组成的多环节链状形式,它的基本运动形式如下:1).上肢的基本运动形式由上肢各关节共同完成。
(1)推:在克服阻力时,上肢由屈曲态变为伸展态的动作过程。
如胸前传球。
(2)拉:在克服阻力时,上肢由伸展态变为屈曲态的动作过程。
如游泳。
在运动中,上肢往往是推、拉动作相结合的运动形式,如划船;有时在伸直时做推拉。
(3)鞭打:在克服阻力或自体位移时,上肢各环节依次加速、制动,使末端环节产生极大速度的动作形式,叫鞭打动作。
如投掷。
2)下肢的基本运动形式(1)缓冲:在克服阻力时,下肢由伸展态转为较为屈曲态的动作过程。
如跳远落地动作。
(2)蹬伸:在克服阻力时,下肢由屈曲态主动转为伸展态的动作过程。
名词解释1.人体运动学是研究人体活动科学的领域。
是通过位置、速度、加速度等物理量描述和研究人体和器械的位置随时间变化的规律或在运动过程中所经过的轨迹,而不考虑人体和器械运动状态改变的原因。
本书所讲的人体运动学,主要指人体的功能解剖学、生物力学和部分运动生物力学的内容。
2.功能解剖学研究运动器官的结构是如何适应其生理功能的学科,为功能解剖学。
3.生物力学研究生物体机械运动的规律,以及力与生物体的运动、生理、病理之间关系的学科为生物力学。
4.运动生物力学研究运动中人体和器械运动力学规律的学科,为运动生物力学。
5.力偶通常把两个大小相等、方向相反、作用线互相平行,但不在同一条直线上的一对力称为力偶。
(如竖棘肌和股直肌)6.第三类杠杆其力点在阻力点和支点的中间,如使用镊子。
又称速度杠杆。
此类杠杆在人体上最为普遍,如肱二头肌屈起前臂的动作,支点在肘关节中心,力点(肱二头肌在桡骨粗隆上的止点)在支点和阻力点(手及所持重物的重心)的中间。
此类杠杆因为力臂始终小于阻力臂,动力必须大于阻力才能引起运动,但可使阻力点获得较大的运动速度和幅度。
7.人体的始发姿势身体直立,面向前,双目平视,双足并立,足尖向前,双上肢下垂于体侧,掌心贴于体侧。
8.稳定角是重心垂直投影线和重心至支撑面边缘相应点的连线间的夹角。
是影响人体平衡稳定性的力学因素, 越大越稳定。
9.复合运动人体的绝大部分运动包括平动和转动,两者结合的运动称为复合运动。
如骑自行车时,躯干可近似地看作平动,下肢各关节围绕关节轴进行多级转动。
研究中通常把复合运动分解为平动和转动,使问题大大简化。
10.肌力又称最大力量是肌收缩时所表现出来的能力,以肌最大兴奋时所能负荷的重量来表示。
11.协同动作多个肌群在一起工作所产生的合作性动作被称为协同动作。
12.肌耐力又称力量耐力,是指肌在一定负荷条件下保持收缩或持续重复收缩的能力,反映肌持续工作的能力,体现肌对抗疲劳的水平。
13.向心运动也称向心收缩是指肌收缩时,肌的长度缩短,两端附着点互相靠近。
1、人体运动学是研究人体活动的运动规律。
通过人体或人体特定部位的位置、速度、加速度等物理量描述,研究人体在运动过程中所经过的轨迹或随时间变化的规律。
2、标量:只有大小没有方向的物理量。
温度、时间、能量、质量等物理量是标量。
3、矢量:有大小并有一个方向的物理量叫矢量。
速度、加速度和力等是矢量。
4、张量:有大小并有不止一个方向的物理量叫张量。
5、人体简化后的运动形式:(1)平动(2)转动(3)复合运动6、人体关节的运动形式:(1)屈曲与伸展(2)内收与外展(3)内旋与外旋(4)旋前和旋后(5)内翻和外翻7、人体的基本运动形式:(1)上肢的基本运动形式主要包括推、拉和鞭打。
(2)下肢的基本运动形式主要包括缓冲、蹬伸和鞭打。
8、全身基本运动形式主要包括摆动、躯干扭转和相向运动。
9、杠杆包括:支点、阻力点和力点第一类杠杆:又称平衡杠杆。
支点位于力点和阻力点中间。
第二类杠杆又称省力杠杆。
阻力点在力点和支点中间。
第三类杠杆又称速度高。
力点在阻力点和支点中间。
10、开链(OKC):运动链的末端环节是可以自由运动的。
开链(OKC):运动链的末端环节是可以自由运动的。
11、闭链(CKC):一个运动链的两端都被固定住。
12、开链运动:近端固定,远端游离的活动13、闭链运动:指肢体或者躯干远端组成环状或者踏在物体上运动时,髋,膝,踝等多个关节运动时组成一个闭合的环。
14、人体平衡的条件:合外力为0,合外力矩为0。
15、骨重建过程的五期休止期:此期既无骨吸收也无骨形成激活期:破骨细胞的前驱细胞分化成破骨前细胞,并附着于骨表面上,此期为激活期。
吸收期:破骨前细胞与暴露表面接触,融合、分化成破骨细胞,进行骨吸收。
在破骨细胞吸收一定数量的骨质后即消失,该段时间称为吸收期。
正常人约持续1个月,在吸收期骨表面形成一个陷窝,称为吸收陷窝。
转换期:吸收期结束,破骨细胞移向其他部位。
形成期:成骨细胞在陷窝表面上相继出现并分化、增殖,形成类骨。
填空1,骨的功能:力学功能(支撑功能,杠杆功能,保护功能,维持血管的正常形态和避免神经受压);生理学功能(钙,磷贮存功能,物质代谢功能,造血功能和免疫功能)。
2,骨的基本形变:拉伸,压缩,剪切,弯曲,扭转。
3,影响骨强度,骨刚度的因素:压应力,骨的大小与形状。
4,骨质疏松症的特点:骨量减少,骨微结构退变,骨强度下降。
5,骨的载荷:拉伸载荷,压缩载荷,弯曲载荷,剪切载荷,扭转载荷,复合载荷。
6,肌功能状态指标:肌力,快速力量,肌耐力,肌张力。
7,肌的运动形式:静力性运动,动力性运动(向心收缩,离心收缩)8,肌的协同:原动肌、拮抗剂、固定肌、中和肌9,肌运动的神经支配与控制:反射,随意运动,不随意运动,运动控制。
10,步态周期分为站立相和摆动相。
11,足的功能包括支撑功能,杠杆功能12,髋关节基本运动方向:屈伸,内收外展,旋内旋外及换转。
13,髂股韧带:限制髋关节后伸及内收的韧带耻骨韧带限制髋关节过度外展和外旋坐骨韧带:限制髋关节的内旋股骨头韧带:连接髋臼横韧带和股骨头凹,营养股骨头的血管从此韧带中通过,成年后封闭,对股骨头其固定作用14,膝关节的运动方式:膝关节屈伸运动,膝关节旋转运动,内收外展运动,前后平移。
15,膝关节的韧带:髌韧带,腓侧副韧带,胫侧副韧带,腘斜韧带,膝交叉韧带。
16,多关节肌:跨过一个关节的肌叫单关节肌,跨过两个或两个以上关节的肌叫多关节肌。
17,脊柱功能:保护功能,承载功能,运动功能。
18,脊柱稳定系统:内源性稳定性系统(被动子系统),外源性稳定性系统(主动子系统),神经系统。
19,脊柱的不稳定性表现:平衡功能降低,脊柱负载能力的降低,节段不稳定20,耐力运动处方应用:健身,预防,治疗,康复。
21,脊髓水平反射:牵张反射,屈肌反射,交互抑制,联合反应,共同运动。
22,脊柱力学损伤:压迫、剪切力、扭转、前屈、侧屈、后伸23,能源供应来源:高能磷化物系统(三磷酸腺苷和磷酸腺苷),乳酸系统、有氧系统24,耐力运动方法:持续训练法,循环训练法,间歇训练法,法特莱克速度游戏25,耐力处方应用:健身、预防、治疗、康复26,脊髓水平的反射:牵张反射、屈肌反射、交互抑制、联合反应、共同运动27,脑桥,延脑水平的反射:紧张性颈反射(对成性,非对称性),紧张迷路反射,阳性支持反射,抓握反射。
人体运动学重点整理第一章人体运动学总论一、名词解释1、人体运动学:是研究人体活动科学的领域,是通过位置、速度、加速度等物理量描述和研究人体和器械的位置岁时间变化的规律活在运动过程中所经过的轨迹,而不考虑人体和器械运动状态改变的原因。
2、刚体:是由相互间距离始终保持不变的许多质点组成的连续体,它有一定形状、占据空间一定位置,是由实际物体抽象出来的力学简化模型。
在运动生物力学中,把人体看作是一个多刚体系统。
运动形式有平动、转动和复合运动。
3、复合运动:人体的绝大部分运动包括平动和转动,两者结合的运动称为复合运动。
4、力偶:两个大小相等、方向相反、作用线互相平行,但不在同一条直线上的一对力。
5、人体运动的始发姿势:身体直立,面向前,双目平视,双足并立,足尖向前,双上肢下垂于体侧,掌心贴于体侧。
6、第三类杠杆:其力点在阻力点和支点的中间,如使用镊子,又称速度杠杆。
此类杠杆因为力臂始终小于阻力臂,动力必须大于阻力才能引起运动,但可使阻力点获得较大的运动速度和幅度。
7、非惯性参考系:把相对于地球做变速运动的物体作为参考系标准的参考系叫非惯性参考系,又称动参考系或动系。
8、角速度:人体或肢体在单位时间内转过的角度,是人体转动的时空物理量。
9、人体关节的运动形式:(1)屈曲(flexion)、伸展(extension):主要是以横轴为中心,在矢状面上的运动。
(2)内收(adduction)、外展(abduction):主要是以矢状轴为中心,在前额面上的运动。
(3)内旋(internal rotation)、外旋(external rotation):主要是以纵轴为中心,在水平面上的运动。
(4)其他:旋前(pronation)、旋后(supernation)、内翻(inversion)、外翻(eversion)。
二、单选题【相关概念】·第一类杠杆:又称平衡杠杆,其支点位于力点和阻力点中间,如天平和跷跷板等。
第三章 人体运动学人体运动学是从几何学的角度来观察人体的运动规律与特征,即通过位置、速度、加速度等物理量描述和研究人体位置随时间变化的规律,而不考虑导致人体或器械位置和运动状态改变的原因人体运动模型可分为质点模型、刚体模型和多刚体模型三类质点模型:即把人体看成一个具有一定质量,而忽略其大小形态的几何点。
刚体模型:即把人体看作一个不可变形的直杆刚体结构多刚体模型:根据人体的自然环节的组合,把人体看作各环节不可变形的多刚体系统 一、人体运动学的基本概念与理论 (一)定标 1.参考系与坐标系参考系:描述物体运动时选作为参考的物体或物体群坐标系:在参考系上标定的尺度,可分为一维、二维、三维坐标系 2. 时间参考系:以时间为单位的一维数轴瞬时(t):某个特定的时刻,为时间参考系上的一个点时间间隔(∆t):两个瞬时之间的一段时间,为时间参考系上的一个区间 (二)点运动的描述——质点运动学 1.矢量法描述点的位置2.点的运动的直角坐标法Or M(1)点的运动方程(2)点的速度O rMM'r '∆r(3)点的加速度OMM(1)点的运动方程 ()()()t z z t y y t x x ===i,j,k 分别为沿三个坐标轴单位常矢量3.点做匀变速运动的基本运动方程4. 点的特殊运动形式(1)自由落体运动:如悬崖跳水运动 (2)竖直下抛 (3)竖直上抛(4)抛射体运动用一定的初速度使物体与水平方向成一角度斜向上方或下方抛出的运动叫做斜抛物体的运动,又称抛射体运动(2)点的速度(3)点的加速度(5)点的圆周运动(二)体运动的描述——刚体运动学1.刚体的定义:相互间距离始终保持不变的许多质点组成的连续体(运动过程中,刚体内任意两点距离始终保持不变)2.刚体的运动(平动、转动、复合运动)3.基本力学参量(1)角位移:力学计算中常用弧度(rad )作为角位移单位 1弧度角=长度与半径相等的圆弧所对的圆心角(57 ° 18') 1周(360°)对应的弧度为2π( 2π R/R= 2π ) (2)角速度和线速度线速度:质点绕一点转动或一物体绕某轴转动时,质点或物体上各点的速度(3)角加速度二、人体运动的描述1.人体的多刚体模型及人体棍图的绘制v 1v 2 θv1v 2∆v角速度:物体在单位时间内转过的角度角速度的单位:弧度/秒角加速度 切向加速度向心加速度与角速度之间的关系2.人体关节中心的确定3.人体重心运动描述:参照人体平衡章节中人体重心定位部分4.人体运动的运动学特征空间特征:仅反映运动在空间上面的一些特点,与时间的具体数值没有直接关系时间特征:仅反映运动同时间的关系,并不涉及空间的概念时空特征:人体(包括人体的某一部分)在空间位置随时间变化的快慢三、人体运动实验测量方法(一)直接测定技术1.角度计2.加速度计(二)图像测量技术1.光学基本原理2.摄影测量(录像)1882年,布里奇(MuyBridge)使用按顺序排列的24台照相机拍摄了马奔跑状态的连续照片,开创了用摄影法测量运动学数据的新方法。
人体运动学
人体运动学是一门研究人类身体运动的学科,在这门学科中,我们研究人体的运动是如何发生,以及运动的回路是如何发挥作用的。
运动学可以帮助我们更好地理解身体机能,从而更好地控制和改善人体各个部分的动作,从而改善人体的机能。
人体运动学可以被分为生理性运动学和解剖学两大部分。
生理性运动学研究肌肉、骨骼及其他运动生物学结构和功能,以及运动中的生理学过程。
生理性运动学还研究人体各个部位的运动行为和活动,以及其改善的方法,运用肌肉的实验测量,研究肌肉的组织和结构,分析肌肉的功能,以及探讨肌肉受到疾病的影响。
解剖学研究运动过程,关注人体机体和肌肉的结构,包括肌肉的收缩方式,收缩的力度和肌肉的局部形态。
它主要研究了肌肉的收缩方式、动作的解剖学方法以及运动的解剖学结构,通过研究人体的运动机构,对人体机体的运动生理机制有更深入的理解。
另外,还有力学运动学研究运动的力学原理,例如力、运动的动能和动量、惯性等。
力学运动学研究如何运用力学原理来控制运动,从而获得最佳的运动效果,并且研究运动在人体系统中如何发挥作用。
在运动学研究中,既有实验也有理论,实验数据可以用来验证研究理论,而理论也可以指导实验。
运动学可以用于研究人体和动物运动,以及运动设备的运动规律及其应用;也可以用于运动服务的研究,探究运动的心理学、社会学和伦理学方面的影响。
总之,人体运动学是一门多方面的学科,它综合了生物学、物理
学、医学、心理学以及其他相关学科的科学思想,是研究人类身体运动的有效途径。
它将帮助我们更好地利用运动使身体发挥最佳状态,从而更好地改善我们的身体机能,提升我们的生活质量。