运动生物力学

运动生物力学

主要研究竞技体育过渡到运动康复领域的研究与应用,并不断与现代医学和传统中医学进行不断融合,形成了一门新兴的、交叉边缘学科,它是根据人体的解剖结构和生理特点,用力学原理探究人体机械运动规律,寻求人体运动的合理化与最佳化,分析运动损伤的力学原因和运动引起的功能障碍,是研究人体在运动损伤、疾病预防、康复和治疗过程的运动规律的科学

如在讲解关节与运动关系时,要讲解关节面、关节囊、关节腔等的特性,还要讲解关节疾病形成的原因(如:关节畸形、超出生理状态的载荷环境影响),提出治疗方案(既有体育锻炼的方法也有中医学的基础)和有效的预防措施。课程内容主要涉及到提出人体机械运动的力学原理和相关参数变化规律;确定体育康复运动中动作技术的合理化与最佳化;探索骨组织、肌肉组织和关节等在运动负荷下的力学性质和变化规律,为预防骨损伤,关节扭伤,肌肉拉伤、治疗骨科疾患,进行骨矫形、骨移植等提供理论依据;介绍运动康复生物力学的常规测试手段和实验方法(如影像解析、足底压力分析、测力平台等与人体运动康复有关的测量手段);将运动康复生物力学的基础理论和实践技能应用到步态分析、动作纠正与节能分析等运动康复和临床康复领域。

。(如在讲授膝关节损伤动作时→首先通过视频给同学们观看→些容易发生膝关节损伤的体育动作→设疑让同学们回答还有哪些动作容易发生膝关节损伤→探

寻膝关节的基本结构和辅助结构有哪些→探究膝关节运动损伤的机制→引导与

讲解膝关节的结构特点和运动损伤的力学原理,损伤后如何处理→问询损伤后的处理方法还有哪些→现场观摩膝关节损伤后的处理方法→迁移引出其它相关知识,(如半月板损伤、前后交叉韧带损伤、关节积水等)适宜做哪些运动等→讲解伤后如何采用“体医结合”的方式进行恢复→最终形成完整的运动康复处方等)。

临床牵引一般的过程分为加载、保持和卸载三个阶段。临床上脊柱(含颈椎)牵引治疗方法的研究多是在牵引力的大小或牵引时体位的调整等应用方面,缺乏深入、系统的理论研究。在对脊柱牵引康复疗法的生物力学机制研究中,牵引是以拉伸的方式作用于脊柱,正是脊柱“长期主要外力为压力”的相逆作用的外力。在相逆作用力下,生物系统的反馈作用,病变的机体向着反致病机制的方向发展。结论:脊柱康复牵引治疗机制主要是牵引初期组织间的相对位移(几何位移)、持续牵引力作用下的生物材料的塑形(应力塑形)以及生物材料的力-电、力-化学耦合效应(多物理化学耦合

以健康男性青年为对象,对不同速度下的跑步过程进行实验研究和数据分析,建立以速度为自变量的膝关节运动模型.研究结果表明:步态初期足跟落地时刻,跑步速度越快,小腿向前伸展程度越大,越接近与大腿共线;步态中期,大腿向后伸展,小腿与大腿接近共线的最大程度,此时膝关节背面的韧带拉伸量最大,并且速度越慢,共线程度越明显;膝关节最大屈曲过程出现在步态后期,并且最大角度随着速度的增加而增加;随着跑步速度的增加,膝关节曲线前移.实验结论可用于康复机器人、类人机器人等研究领域. 更多还原

有限元模型是现代脊柱生物力学研究的重要方法之一,可以根据需求模拟脊柱的各种状态,并计算该状态下各组分间的应力和应变分布,探究其力学原理、损伤机制和治疗效果。此外,在脊柱病理状态的研究中,有限元主要被用于了解病变位置的力学机制和评估不同治疗手段的

作用,协助完成治疗方式的选择与改善,为脊柱相关病变的康复提供理论基础。有限元法还可以更有针对性的为病患脊柱的矫正、手术和个性化植入物设计进行服务,在应用于植入物的设计和性能评估中需注意个体差异和完善评价体系。当前,如何建立与真实情况更为贴近的模型一直是人体有限元研究的重点与难点。有限元法虽然能够较好的模拟复杂的工况条件,更需要的是综合运用影像学、统计学、运动学等多种手段,提高模型的真实性和对群体的共享性。更多还原

膝关节前交叉韧带损伤是运动损伤中较为常见发生的一种情况。最近几年,在运动医学和康复医学领域中,通过生物力学方法对重建术后的前交叉韧带的治疗情况进行评价已经成为研究热点。研究发现通过手术对膝关节前交叉韧带进行重建可以在一定程度上恢复膝关节的功能,但下肢的生物力学指标仍可能出现异常的情况。所以,利用生物力学为膝关节在术后制定有针对性的康复治疗计划,可以有效避免损伤再次发生的情况,而且通过康复治疗尽可能让患者恢复到受伤前的状态,不影响其今后的正常生活。更多还原

为了研究脑瘫学生和正常学生在平地行走时的动力学的特征,采用运动生物力学的方法对5名脑瘫学生和1名正常学生进行研究,通过压力平板得到压力时序图,以及把足底7个分区的最大压强做成"饼图"后,直观的揭示出了脑瘫学生和正常学生在平地行走中动力学数据的差异,为后续脑瘫学生的步态康复训练提供帮助。

为更好地理解瑜伽对慢性腰背痛患者康复的作用机制,本研究建立人体重力、肌群力和呼吸腹压共同作用下的瑜伽生物力学模型,定量研究瑜伽运动过程中脊柱荷载及维持脊柱整体稳定的各核心肌群应力。进而分析不同瑜伽体式的人体受力特点,从脊柱整体稳定性角度研究瑜伽运动与慢性腰背痛患者康复的内在联系,为慢性腰背痛患者利用瑜伽运动康复提供合理的建议和科学依据。更多还原

运动时,人体与运动表面相互作用,互相影响。不同的运动表面会对运动者的动力学性能、运动学性能及能量消耗等生物力学特征产生影响。本文总结了近年来学者们对不同运动表面对人体生物力学的影响研究,分析了现有研究成果之间的差异以及产生分歧的原因,并在此基础上讨论了该研究的发展方向。更多还原

腰痛是康复医学领域最常见的慢性疼痛,严重影响人们的生活质量,并造成极大的经济损失。迄今为止,腰痛的病理机制尚未完全清楚,但腰椎生物力学失调是最关键的成因。随着生物力学议题在康复领域的持续发展,如何采用生物力学重建脊柱力学平衡的研究日益受到重视。利用生物力学调整技术调整腰椎及其相关结构,还原其正常结构与序列,以平衡腰椎生物力学、解除脊神经等重要组织受压迫受刺激,是腰痛康复治疗的关键。近年来,随着力学研究的不断深入及其与组织工程的结合,出现了许多新发现和具有重要应用价值的新治疗手段。本文综述了腰痛生物力学的病理机制、力学模型、力学相关因素及其临床应用,旨在对生物力学因素在腰痛发生发展中所起的作用给出总结论述,为腰痛的临床治疗提供新的思路。更多还原

所有专业和业余运动员都承受着各种急性或者慢性运动损伤,损伤形式随项目不同而各异。生物力学研究是确定运动损伤危险因素和损伤机制的关键。运动损伤生物力学研究一般采用实验、建模仿真以及统计模拟3种方法。从运动损伤的流行病学特征出发,对相关生物力学研究进行较为全面的整理和总结,希望为开展运动损伤生物力学研究、运动损伤防护研究、