人体运动学
自由度名词解释人体运动学
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
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。
人体运动学基础总论
3.三个自由度 球窝关节：肩关节 杵臼关节：髋关节 平面关节：腕骨间关节、跗跖关节
四、运动链
1.开放链 远端游离为开放运动链，其远端在空间上可以 自由运动，可以随意活动某一关节或同时活动 几个关节。 2.闭合链 远端闭合为封闭运动链，只能是多关节的协调 活动，不能做单一活动。其远端连结成环状或 闭合圆圈，如骨盆和胸廓，活动范围较小。
骨杠杆：在人体，骨可以在肌肉拉力下围绕关 节轴转动，其原理与杠杆原理相同，称为骨杠 杆。
一、有关杠杆原理的几个名词
1.力点（E） 2.支点（F） 3.重力点（W）或称阻力点（R） 4.力臂（d） 5.阻力臂（dw） 6.力矩（M） M ＝E * d 7.阻力矩（Mw） Mw ＝ W * dw
二、关节运动的常用术语
1.屈曲 2.伸展 3.外展 4.内收 5.旋转 6.环转
三、运动自由度
1.一个自由度（单轴关节） 屈戌关节：又名滑车关节、铰链关节，如指间关节 车轴关节：寰枢正中关节、桡尺近侧关节
2.两个自由度（双轴关节） 椭圆关节：桡腕关节 鞍状关节：拇指的腕掌关节
上肢运动大多为开放运动链
下肢活动多为封闭运动链 如下蹲时必须同时活动髋、膝、踝关节。
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。 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。 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。
在研究人体运动时，是以牛顿力学理论为基础的。 在运动生物力学中，把人体简化为质点、质点系、刚 体和多刚体系等力学模型，而使研究的问题大大简化。 但是人体是生命体，因此在研究人体运动学时，还要 尽可能地考虑人的生命特征，才能正确地研究人体的 运动。
人体运动学的名词解释
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。
运动生物力学整套课件_第一章__人体运动学总论
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。
人体的运动形式
（1）平动：指运动过程中，身体上的任意两点的连线始 终保持等长和平行。其运动轨迹是直线或曲线，人体平动 时，身体上各点的位移、速度和加速度都一致，可简化成 质点处理。
速率指路程与通过这段路程所经历的时间之比。 速度指位移与通过这段位移所经历的时间之比， 是矢量。 瞬时速度指物体在某一时刻或通过运动轨迹上某 一点的速度。 加速度是描述速度的时间变化率的物理量。它是 一个矢量，有大小和方向。可以为正值、负值和0。 加速度也有平均加速度和瞬时加速度。 位移、速度和加速度都可以合成和分解，遵循平 行四边形法则。
描述人体运动空间的物理量
1.质点 是指具有质量、但可以忽略其大小、形状 和内部结构而视为几何点的物体，是由实际物体 抽象出来的力学简化模型。 质点的运动包括直线运动和曲线运动。 直线运动又分为匀速直线运动和变速直线运动， 后者在运动中比较多见。 曲线的运动方向始终在变化，具有矢量性。曲线 运动又常分为圆周运动和斜抛物体运动：斜抛物 体作为质点，在运动中形成的轨迹是一条抛物线。
（二）方法
运动学的研究方法有多种，主要包括描述性方法 和规定性方法。 描述性方法主要是依据人体运动时测量出的数据， 应用运动方程、图像法和表格法来描述人体运动 当时的状态。 规定性方法则是对测量出的数据进行分析和归纳。
运动生物力学的研究方法包括实验方法和理论分析方法。 前者主要是运用CT测试结合计算机图像处理分析系统测 定人体惯量参数、采用三维测力平台及计算机数据处理系 统、等速测力器和肌电图仪测定人体的力参数、以及采用 高速摄像图像分析系统测量人体的运动学参数，求得描述 研究对象的某项运动特征的各项指标，以便提供进行该运 动的必要条件。 后者则是采用人体系统仿真方法/多刚体系统动力学理论 建立抽象的力学模型，将运动主体和运动过程进行数学语 言的描述，应用数学、力学理论和计算推导出各种人体运 动的普遍规律和内在机理。
人体运动学
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。
人体运动学-PPT
2、动力性运动 向心运动亦称向心收缩； 离心运动亦称离心收缩。
（二）肌肉的功能及功能状态指标
1. 肌的功能
运动 支撑 维持姿势 保护身体 产热
2.肌功能状态指标
运动单位 概念：肌收缩必须有完好的神经支配，一个前角细胞，
它的轴突和轴突分支，以及它们所支配的肌纤维群， 合起来称为运动单位。
细肌丝：
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
肌小节: 是肌细胞收 缩的基本结构和功能 单位。
肌原纤维：
粗肌丝 由肌球（肌凝蛋白）
组成，其头部有一膨大部——横 桥；
细肌丝 肌动蛋白：表面有
与横桥结合的位点，静息时被原 肌球蛋白掩盖；
原肌球蛋白：静息时掩盖横 桥结合位点；
肌 钙蛋 白 ：与 Ca2+ 结 合 变构 后,使原肌球蛋白位移，暴露出结 合位点。
柱的活动范围，椎间盘连接椎体 可避免彼此过度滑移。 肌肉对脊柱的作用
具有保持脊柱稳定和协同脊柱 运动的双重作用，并发挥主动调 节功能，这是调节脊柱平衡的关 键要素。
（2）肌肉的协同作用
姿势协同动作通过下肢和躯干肌以固定的组合、固定 的时间顺序和强度进行收缩的运动模式从而达到保护 站立平衡的目的。
（4）肌张力
肌张力是肌在安静时所保持的紧张度。肌张力与脊 髓牵张反射有关，受中枢神经系统的调控。
肌张力常通过被动运动感知处于放松状态的肌的阻 力程度进行评测。
肌张力异常
肌张力增强 肌痉挛 肌强直 肌张力减退 软瘫
3. 肌肉的协同作用
肌的协同作用：任何一个动作都不是单一肌独立完成的，需 要一组肌群的协作才能实现。
大量的科学研究表明，肌在缩短（向心运动）
人体运动的运动学
随着科技的不断发展，人体运动学将在更多 领域得到应用，如智能医疗、智能家居、智 能交通等，为人类的健康和生活提供更多便 利。
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保训练的科学性和有效性。
康复医学领域的应用
康复评估与治疗
利用运动学原理和方法，对患者进行康复评估，制定个性化的康 复治疗方案。
运动功能恢复
通过运动训练等手段，帮助患者恢复或改善运动功能，提高生活 质量。
康复器械设计与研发
根据人体运动学原理，设计和研发更符合患者需求的康复器械。
虚拟现实与仿真领域的应用
人体运动的运动学
目录
• 人体运动学简介 • 人体运动的基本原理 • 人体运动的生物力学分析 • 人体运动的运动学参数测量 • 人体运动中的动力学分析 • 人体运动学在相关领域的应用
01 人体运动学简介
定义与研究对象
定义
人体运动学是研究人体活动及运动规律的学科，探讨人体在运动过程中的机械 运动规律及其与身体结构和功能的关系。
其他领域的应用及展望
人机交互与智能穿戴设备
将人体运动学原理应用于人机交互和 智能穿戴设备的设计中，提高设备的 舒适性和便捷性。
军事领域
分析人体在战斗、训练等场景下的运 动学特征，为军事训练和装备设计提 供指导。
航空航天领域
研究人体在失重、超重等特殊环境下 的运动学特征，为航空航天领域提供 科学支持。
足，为技术改进提供科学依据。
运动生物力学研究
探究人体在运动过程中的力学 原理和机制，为运动训练和健 身指导提供理论基础。
运动损伤预防
分析运动员在运动过程中的受力情 况和运动轨迹，预测潜在的运动损 伤风险，制定相应的预防措施。
《人体运动学》第一章 总论(基础与概念)
肉骨骼和心血管系统并发症。
心理活动对人体生理运动的影响
人体运动的基本形式、规律及其生理 意义
呼吸与体液循环 肌骨系统运动 运动的生理效应
制动与卧床对机体的影响
制动对心血管系统的影响很大； 局部制动对肌肉和骨关节系统的影响严重； 对呼吸道的影响； 长期制动会产生感觉剥夺和心理的社会剥夺感； 长期卧床及病痛对精神和情绪的影响，可影响消
第一础与概念 第二节 运动学基础 第三节 动力学基础 第四节 静力学平衡 第五节 生物力学基础 第六节 人体运动的能量代谢 第七节 人体运动的效果评价
第一节 人体运动学基础与概念
1 人体运动的基本形式、规律及其生理意义
2
制动与卧床对机体的影响
3
心理活动对人体生理运动的影响
人体运动学
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。
名词解释
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。
第一章人体运动学总论
（2）转动：指运动过程中，身体上的各点都围绕同一直线（即轴） 作圆周运动，称转动。转动时人体各点距离轴的距离不同，所以 其线速度也不同，只能简化成刚体来处理。
（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。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。 人体的机械运动都是在一定的空间和时间 中进行的。
二、人体运动的相对性、坐标系和始发姿势
宇宙万物处于永恒的运动状态，从哲学的观点看，运动是 绝对的。 机械运动是物体间相对位置的变化，要描述某物体的运动 情况，一般需要选定一个或多个物体作参考，观察要描述 的物体与这些参考物体相对位置的变化情况。如果相对位 置变化了，称物体是运动的，如果没有变化，称物体是静 止的。 可见，判断一个物体是运动还是静止是相对而言的。从这 个角度观察运动，运动又是相对的。 物体的运动取决于参考物体选取的性质叫运动的相对性。
拉格朗日和汉密尔顿分别引入了广义坐标、广义 速度和广义动量等概念，为在多维空间中用几何 方法描述多自由度质点系统的运动开辟了新途径， 促进了分析动力学的发展。
19世纪末以来，为了适应不同生产需要、各种机 器广泛使用，机构学应运而生。
机构学的任务是分析机构的运动规律，根据需要 实现的运动设计新的机构和进行机构的综合。现 代仪器和自动化技术的发展又促进机构学的进一 步发展，提出了各种平面和空间机构运动分析和 综合的问题。
后者则是采用人体系统仿真方法/多刚体系统动力学理论 建立抽象的力学模型，将运动主体和运动过程进行数学语 言的描述，应用数学、力学理论和计算推导出各种人体运 动的普遍规律和内在机理。
（三）人体运动学与康复治疗学的关系
人体运动学
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。
《人体运动学总论》课件
• 人体运动学概述 • 人体骨骼系统 • 人体肌肉系统 • 人体运动力学 • 人体平衡与协调性 • 人体运动与健康
目录
01
人体运动学概述
人体运动学的定义与特点
总结词
人体运动学是一门研究人体运动的学科，其特点包括多学科交叉、实践性强、应用广泛等。
详细描述
人体运动学是一门跨学科的综合性学科，涉及解剖学、生理学、生物力学等多个领域。它以人体运动 为主要研究对象，研究人体运动的规律、机制和影响因素，旨在提高人体运动能力和预防运动损伤。
物体运动状态改变与所受外力成正比，与 自身质量成反比。
摩擦力
05
06
阻碍物体相对运动的力，分为静摩擦力和 动摩擦力。
力的传递与转化
力的传递 通过刚性连接的物体，一个物体受到
的力可以传递给其他物体。 力的转化
在力的作用下，一个物体的动能可以 转化为其他形式的能量，如内能或弹 性势能。
力的平衡
当物体受到多个力作用时，如果这些 力大小相等、方向相反，则物体处于 平衡状态。
人体运动学的研究方法
要点一
总结词
人体运动学的研究方法主要包括实验法、观察法、数理统 计法和模拟仿真法等。
要点二
详细描述
实验法是人体运动学研究中最常用的方法之一，通过实验 设计和控制实验条件来探究人体运动的规律和机制。观察 法通过观察和记录人体运动过程中的各种参数和表现，进 行分析和总结。数理统计法用于对人体运动数据进行处理 和分析，以揭示其内在规律。模拟仿真法利用计算机技术 模拟人体运动过程，为实验设计和优化提供参考。
平衡是指人体在静态或动态中维持稳定的状态 ，是人体正常活动的基础。
平衡分为静态平衡和动态平衡两种，静态平衡 是身体在静止状态下保持姿势稳定的能力，动 态平衡是身体在运动中维持姿势稳定的能力。
人体运动学(修改)
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
人体运动学1．运动学：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，而有考虑人体和器械运动状态改变的原因。
3．人体运动学中量的特性：瞬时性、矢量性、相对性和独立性4．标量：只有大小没有方向的物理量5．矢量：既有大小又有方向的物理量6．角位移：逆时针为“正”，顺时针为“负”7．惯性参考系：相对地球静止或匀速8．非惯性参考系：相对地球变速运动9．人体的基本姿势（始发姿势）：身体直立，面向前，双目平视，双足并立，足尖向前，双下肢下垂于体侧，掌心贴于体侧。
手的姿势（手的掌心贴于躯干两侧，是唯一有别于解剖学中的人体基本姿势的，应提起注意）10．人体运动形式：把人体简化成质点，按照质点的运动轨迹可分为直线运动和曲线运动。
把人体简化成刚体，运动形式包括平动、转动和复合运动。
11．人体关节的运动形式：屈曲，伸展，内收，外展，内旋，外旋，旋前，旋后，内翻，外翻10．人体基本运动形式：上肢—推，拉，鞭打（如投掷）下肢—缓冲，蹬伸，鞭打全身—摆动，躯干扭动，相向运动10．人体运动原理：杠杆原理11．杠杆分类：第1类：平衡杠杆，人体中较少，支点位于之间；第2类：省力杠杆，人体中极少见，阻力点位于中间，如站立位提足跟时；第3类：速度杠杆，人体中最普遍，力点在中间，如使用镊子，肱二头肌屈前臂。
杠杆原理在康复医学中的作用：省力，获得速度，防止损伤12．动力学：是研究人体运动学与受力的关系的学科。
人体受力可分为动力和制动力。
如果力的方向与人体运动（速度）方向相同，就称此力为人体动力，反之则称为人体制动力。
13．外力：指外界物体环境作用于人体的力（人体重力、支撑作用力、摩擦力、惯性力、流体阻力、器械的其他阻力）内力：指人体内部各组织器官间相互作用的力（肌拉力、各组织器官间的被动阻力、各内脏器官间的被动阻力、各内脏器官的摩擦力、内脏器官和固定装置间的阻力、血液淋巴液在管道内流动时产生的流体阻力、在分流时产生的湍流等。
【讲义】第三章 人体运动学
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。
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1.稳定角：中心垂直投影线和重心至支撑面边缘相应点连线间的夹角
2.平衡角：平衡角等于某方位平面上稳定角的总和。
3.骨构建：在人的生长期，骨形成大于骨吸收，骨量呈线性增长，表现为骨皮质增厚，骨松质更密集，这一过程称为骨构建。
4.骨重建：在成人期，骨生长停止，但骨的形成和吸收仍在继续，处于一种平衡状态，称为骨重建。
5.屈服点：弹性区末端或塑性区初始点。
6.脊柱功能单位：又称为脊柱的运动节段，它包括相邻的两个脊柱及其之间的链接结构，是脊柱节段运动的基本结构单位，影响脊柱整体运动功能。
7.Q角：股四头肌肌力线和髌韧带力线的夹角，即从髂前上棘到髌骨中点连线为股四头肌力线，髌骨中点至胫骨结节最高点为髌韧带力线，两条线所成夹角为Q角，正常值为11°—18°。
8.凸凹原则：滚动和滑动在凸凹关节面的运动遵循一个原则，即凸凹原则。
当凹面相对固定时，凸起的关节面运动表现为滚动方向与滑动方向相反；当凸面相对固定时，凹面的关节面运动表现为滚动方向与滑动方向相同。
9携带角：肘关节在冠状面上自然伸展，尺骨的纵轴与肱骨的纵轴所形成的夹角。
10.颈干角：股骨颈与股骨干纵轴所形成的角为颈干角，成人平均成角为125°，大于125°为髋外翻；小于125°为髋内翻。
1.脊柱的生理功能
（1）保护功能（2）承载功能（3）运动功能（4）全身运动协调控制功能
2.腰椎间盘的特殊功能
（1）保持脊柱的高度，维持身高；（2）连结椎间盘上下两椎体，使椎体间有一定的活动度；（3）使椎体表面承受相同的力；（4）缓冲作用；（5）维持后方关节突间一定的距离和高度，保持椎间孔的大小；（6）维持脊柱的曲度
3.运动对高血压的降压机制
（1）通过作用于大脑皮质和皮质下血管运动中枢，调整其功能状态，使血压下降；
（2）调节自主神经功能，降低交感神经兴奋性，提高迷走神经兴奋性，是血管扩张；（3）运动中肌肉的节律收缩与舒张，可以起到对血管的按摩作用。
这有利于缓解小动脉痉挛、使周围血管扩张、降低外周阻力降低血压；
（4）运动可以使改善情绪，减少血压波动幅度。
4.运动训练对COPD（慢性阻塞性肺疾病）的机制
（1）通过正确的呼吸运动和排痰运动训练，可以促进肺内分泌物排出，改善肺通气\血流比例，减少功能性残气量，有利于协调呼吸肌的运动功能，改善缺氧；
（2）适当的全身耐力训练，可以改善全身组织血液循环，增强体质和机体耐力，促进建立以适应患者日常生活需要为目标的有效呼吸和体力，提高患者的生活质量。
5.膝关节旋转运动产生的机制
（1）股骨内外髁弧度不同，内髁大，外髁小，屈伸时出现以胫骨髁间隆突内侧为轴的旋转运动；（2）胫骨平台内外侧外形不同；
（3）韧带的制约作用（包括前后交叉韧带和内外侧副韧带）；（4）内旋肌力大于外旋肌力6.人体运动基本形式
（1）上肢的基本运动形式：推、拉和鞭打（2）下肢的基本运动形式：缓冲、蹬伸和鞭打（3）全身基本运动形式：摆动、躯干扭转和相向运动
7.人体关节运动形式
（1）屈曲与伸展（2）内收与外展（3）内旋与外旋（5）旋前与旋后（6）内翻与外翻
8.肩关节的稳定机制
（1）盂肱关节的球窝关节结构（2）冈上肌有一小部分延伸到三角肌后部
（3）肩胛胸壁关节（4）盂肱关节内的负压
9.旋前旋后肌肉的生物特征
（1）该肌肉附着在前臂旋转轴的两边，即近端附着在肱骨或尺骨上，远端附着于桡骨或手腕部（2）该肌肉收缩时能产生一个围绕前臂旋转的内力臂，该力的力线与旋前旋后的旋转轴相交
三选择、填空
1.杠杆分类：（1）平衡杠杆：其支点位于力点和阻力点中间，主要作用是传递动力和保持平衡，它既产生力又产生速度。
（2）省力杠杆：其阻力点在力点和支点的中间，其力臂始终大于阻力臂，可用较小的力来克服较大的阻力。
（3）速度杠杆：其力点在阻力点和支点的中间，如使用镊子，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，故称速度杠杆。
2.骨单位是骨密质的基本结构单位。
3.骨的血管有三个方面：滋养动脉；骨端、骨骺和干骺端血管；骨膜血管。
4.应力-应变曲线分成两个区：弹性变形区和塑料性变形区。
5.骨的强度是指骨在承受载荷时所具有的足够的抵抗破坏的能力，以致不发生破坏。
三个参数:①结构在破坏前所能承受的载荷；②结构在破坏前所能承受的变形；③结构在破坏前所储存的能量；骨的刚度是指骨具有足够的抵抗变形的能力。
6.肌肉是由肌束组成，肌束由肌纤维组成。
7.肘关节是由肱尺关节、肱桡关节和上尺桡关节组成。
8.伸肘肌主要有肱三头肌和肘肌；屈肘肌主要有肱二头肌、肱肌、肱桡肌和旋前圆肌。
9.旋前肌主要有旋前方肌和旋前圆肌。
10.脊柱从侧面呈S形，有4个生理弯曲，即颈椎前凸、胸椎后凸、腰椎前凸和骶尾后凸。
11.颈椎具有特殊的关节连接和不稳定的骨结构，以适应颈的支撑、保护和运动功能。
12.正中神经损伤—猿手；尺神经损伤—爪形手；桡神经损伤—垂腕
13.肩肱节律（理解）：在正常的肩关节，盂肱关节外展和肩胛胸壁关节上之间存在有运动节律或时间顺序。
上臂的外展与前屈活动系由肩肱关节和肩胛胸壁关节共同完成，其中起初的30°外展和60°前屈是由肩肱关节单独完成。
当外展、前屈继续进行时，肩胸关节开始参与并以与肩肱关节活动成1：2的比例活动，这种肩关节运动伴肩胛骨旋转的节律性变化称为肩肱节律。
即肩部活动15°，其中10°由肩肱关节提供，另外5°由肩胸关节活动提供。
14.髋臼由髂骨、坐骨和耻骨三部分组成。
15.屈髋的主要肌肉有髂腰肌、股直肌、缝匠肌和阔筋膜张肌；伸髋的主要肌肉是臀大肌、半腱肌、股二头肌。
16.伸膝的主要肌肉是股四头肌；屈膝的主要肌肉是股二头肌。
17.肩袖肌群是（肩胛下肌、冈上肌、冈下肌和小圆肌）。
18.髌骨是全身最大的籽骨。
19.腕部最容易骨折的部位—手舟骨。
20.脊柱分段：颈7、胸12、腰5、骶1、尾1
21.颈椎的生理弯曲：（1）增加颈椎的弹性；（2）减轻和缓冲重力的震荡；（3）防止对脊髓和大脑的损伤。