肌肉的主要生物力學特征匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇肌肉的主要生物力學特征范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

關鍵詞 膝關節生物力學 運動損傷 力量訓練

運動生物力學根據人體的形態機能特點結合對運動場地器材的改進，研究最合理、最有效的運動技術；通過改善訓練手段增加運動訓練的適應性；通過研究運動損傷發生機制、改善不合理的運動技術，在訓練中改善神經肌肉系統功能和強化運動器官承受能力，達到預防損傷的目的[1]。作者通過參閱大量文獻，闡述籃球運動員膝關節運動生物力學特征，提出其指導膝關節科學訓練和預防膝關節損傷依據。

一、膝關節結構及生物力學特征

（一）膝關節是人體結構最復雜的關節，由兩個包在同一關節囊內的關節組成，即股-髕關節為滑車關節和股-脛關節為橢圓形關節。膝關節周圍的肌肉、肌腱、前方髕韌帶、內外側副韌帶、前后十字韌帶以及內外側半月板共同維持膝關節的穩定性[2]。

（二）膝關節的側副韌帶位于關節囊的外面，有內側副韌帶和外側副韌帶兩條，其主要作用是使膝關節不能產生內收與外展運動，并且限制膝關節過度發生旋轉的活動。[這兩側韌帶在膝關節伸直時被拉緊起固定作用，此時小腿不能做內旋及外旋動作。當屈膝時，這兩側韌帶松弛，小腿可做小幅度的內、外旋動作[3]。在籃球運動中膝關節屈曲，小腿突然內收內旋，或大腿突然外展外旋可能發生外側副韌帶損傷。常見持球突破，急停跳起投籃或跳起搶籃板等動作。

（三）半月板由致密環狀纖維所組成，其中含少量軟骨組織，具有一定的彈性，它們的主要功能是使股骨與脛骨兩者的關節面更加吻合，增加膝關節的穩定性，并且有緩沖股、脛骨之間沖擊力的作用[4]。

（四）膝關節囊內共兩條十字韌帶，主要功能是限制脛骨過度前移或后移。膝關節處于半屈曲位突然完成旋轉及內收、外展是重要的損傷機制，常合并內側副韌帶或半月板損傷。

股四頭肌腱大部分止于髕骨上緣，一部分越過髕骨上緣止于髕骨表面，股四頭肌在膝屈30°時，4個頭的合力最大，加上這時髕股間的力矩最大[5]。

（五）膝關節穩定性生物力學

膝關節是全身最大的負重關節，同時它又缺乏固有的內在穩定性，韌帶、關節囊和提供的靜力和動力性穩定作用起著特別重要作用[6]。

（六）籃球運動的基本技術動作生物力學分析

膝關節主要功能是屈伸運動，在半屈或屈90°時有輕微的旋轉運動。籃球運動中的特點是膝關節于半蹲位滑步、進攻、防守、制動、踏跳與上籃、落地緩沖等。這些動作都要求膝于半屈曲位屈伸與扭轉，以實現快速變向、伸膝發力的要求。

二、膝關節力量訓練

根據膝關節運動生物力學原理，力求膝關節在運動中穩定性和靈活性相統一，力量、速度和耐力相統一。所以對膝關節周圍肌肉韌帶的力量訓練尤為重要。使膝關節適應籃球運動技術特點的力學要求，同時保護關節避免損傷發生。通過對關節周圍肌肉力量訓練經過力的傳遞結構強化至肌腱、韌帶以及骨。

（一）肌肉力量訓練相關理論

“訓練適應”是反映運動員機體在長期訓練和外界環境（指自然環境與訓練、比賽環境、其中主要是訓練負荷）刺激的作用下所產生的生物學方面的“動態平衡”（指能量消耗與補充的動態平衡）。這種適應能滿足競技比賽所需要的各種機能能力，并按照“刺激—反應—適應—再刺激—再反應—再適應”的規律變化。運動訓練的任務就是通過合理的訓練負荷，打破機體原有的生物適應與平衡，使機體在新的水平上產生新的生物適應與平衡[7-8]。

（二）方法

1.固定阻力負荷練習

又稱靜力性練習。是指人體用力時，各運動環節無運動狀態的變化，此時，肌肉產生張力但不發生長度變化。如靜止負杠鈴半蹲等。

2.動力性沖擊負荷訓練

是指肌肉先進行離心收縮、緊接著迅速進行向心收縮的練習方法。是利用肌牽張反射會產生超大力量的原理，是在一次練習中增大肌肉訓練效果的較好練習形式。

3.等動練習器械訓練

該種練習是借助專門的等動力量練習器進行，在練習中，練習的阻力與運動員的用力相適應，從而保證了肌肉在收縮過程中始終按恒速或接近恒速的方式進行。

三、結論

膝關節是人體結構最復雜關節，本身內在不穩定。籃球運動員膝關節運動專項技術動作又處于關節生物力學的薄弱點。所以運動損傷發病率高，籃球技術動作要求膝關節適應其速度力量及耐力要求。在充分了解膝關節生物力學，掌握其力學規律，根據人體形態機能特點，進行科學訓練，不斷改進運動技術，提高運動成績。同時的預防運動損傷及康復都具有重要意義。

參考文獻：

[1] 陸愛云.運動生物力學[M].人民體育出版社.2008.12：2-4.

[2] 陸愛云.運動生物力學[M].人民體育出版社.2008.12：270.

[3] 劉有志.籃球運動中膝關節損傷的機制、原因和對策[J].職業時空.2010.3.

[4] 陸裕樸.胥少汀，等.實用骨科大全[M].人民軍醫出版社.1997.3：1082.

[5] 李欣.籃球運動中常見傷病的調查分析與預防[J].2007.5.

篇（2）

關鍵詞 運動生物力學 籃球運動 教學 應用分析

近年來，籃球運動受NBA和CBA的影響，很受學生的歡迎，大家都愿意參與這種集體帶有趣味的運動。可在教學中可以看到一些學生由于身體的先天條件，動作做起來比較難受，不合理。怎樣幫助每個孩子都能掌握這門技術。我想通過運動生物力學的原理去分析學生的特點，通過分析給他們制定不同的水準，不能集體都按統一的標準，這樣會使學生感到籃球運動的艱難，我們降低難度就是要使不同的學生體驗到成功的樂趣，因材施教使學生在快樂中學習。如何做到這些，我們就要借助于科技的力量和手段，更加全面地、深刻地認識籃球運動的規律。更好的在教學中利用為學生服務。

一、運動生物力學在籃球運動中的應用領域分析

從運動生物力學角度來看，籃球運動要求人體上下肢的協調配合，很好的應用人的手部動作去接球，做蹬地加速的動作，如何在這個過程中做到合理就必須了解學生的生理結構，肌肉力量的相互作用。什么角度的運動適合此階段性的學習。用多大力能滿足他們的可接受的力量范圍，針對不同的學生應該采用不同的方法手段加強學生的學習，切不可讓學生做過多大于自己身體不能做的力量訓練。幫助他們在自己合理的技術動作內做到自己最適合的動作。對于動作的要求不可統一要求，要區別對待，這樣一方面可以鼓勵學生很好的練習；另一方面要使學生不斷進取不至于傷害學生的自尊心。在場地器材方面要對學生認真講解。使他們真正認識到自己的力是如何傳導的，如何在正確的用力前提下做到做好的自己。

二、運動生物力學研究方法在籃球運動中的應用分析

（一）運動生物力學研究方法分類

按研究方法劃分，運動生物力學應用在籃球運動中的研究大體可分為兩類：一是力學理論研究方法，二是實驗研究方法。兩者相輔相成，相互統一，應當緊密結合，才能使運動生物力學更好地在運動實踐中應用[1]。這就要求在實踐當中很好的將二者緊密結合共同應用到學科領域當中。

（二）運動生物力學的力學理論研究方法在籃球運動項目中的應用分析

該研究方法因為是通過模擬手段對人體運動仿真，一般包括五個步驟：1.確定運動特征，建立目標函數；2.選擇模型確定剛體的自由度；3.建立動力學模型；4.實測已知數據并求解；5.根據求解結果解釋運動規律，這一步驟是將求得的數學規律化為體育運動語言對運動技術進行合理的指導[ 2]。根據此研究方法，可以對籃球中許多問題進行研究。如對于籃球運動中學生的傷病的研究，有助于對學生在籃球運動中的損傷認識和預防。可以利用力學理論研究的方法對關節力和力矩進行推算。這實際上是為人體的運動給予科學化得定量，通過科學實驗找出人體運動的范圍和幅度，為更好的人類發掘自身的潛能和動作的量化提供參考依據。

（三）運動生物力學的實驗研究方法在籃球運動中的應用分析

由于動力學研究方法與運動學測試在籃球運動項目中運用的較少，所用到的生物力學儀器不多。因此運動生物力學的實驗研究方法在籃球運動項目中有極大的發展空間。

1.常用的生物力學儀器將在籃球項目中的廣泛應用

許多已經在其他專項中運用較為廣泛的生物力學儀器在籃球運動項目中尚未廣泛使用。比如，肌電儀，腳墊受力分析鞋墊。腳墊受力分析可以反映地面對人體的反作用力。運動員投球的力最終是通過人體蹬地面，同時地面給人體的反作用力而實的。通過在運動員的鞋子里放上受力分析鞋墊，可以得出在移動過程中，腳底壓力的分布圖，可以為籃球運動員鞋子的設計提供參數。通過肌電儀可對完成某動作所參與的肌肉活動的強度和時間進行描述，確定主要的參與肌群。這樣學生就可以很清楚地知道完成某動作的肌肉用力順序是什么，哪些是主動肌，哪些是被動肌，可為力量訓練提供參考。

2.多機同步測試的研究

多機同步測試研究是運動生物力學研究的發展趨勢。對于籃球這項精密的運動，以往的研究多是從一維的視角來進行的，對籃球運動的生物力學的研究應朝著多維的研究視角發展。比如，將攝像系統和測力臺系統同步的測試方法，綜合運動學和動力學的數據對籃球運動進行更加深入、全面的研究與分析。

3.開發籃球專項化、反饋快速化的運動技術測試儀器

近年來隨著其他運動項目運動學、動力學、測試儀器的質量、功能、效率不斷提高，某些運動項目專用的測試儀器不斷出現。其它專項的研究可為籃球專項化的測試儀器提供借鑒。隨著科學技術的迅速發展，加速度傳感器的體積和質量都可以做到非常小，精度可以達到很高，此儀器可以實時監控籃球鞋的速度、加速度和角速度，并可據此推算籃球鞋不同部位的受力情況，以及腳蹬地的初速度。而對籃球鞋運動情況的所做的研究較少。如果這些設想可以實現的話，將豐富這方面的研究可以防止運動者教學腳部的受傷的情況。為更好的教學服務提供保障。防止學生在運動中受傷的概率。

（四）力學理論研究方法和實驗研究方法緊密結合

理論力學理論研究方法和實驗研究的方法緊密結合對籃球運動進行運動生物力學的研究，將有助于從不同層面和角度更好的認識籃球運動規律，進而可使運動生物力學更好地為籃球實踐服務，是運動生物力學在籃球運動中應用的發展趨勢。力學理論研究方法必須輔之實驗和經驗，才能使它在實際應用方面的作用得以發揮，力學理論方法與實驗測試方法兩者應當緊密結合。前者提供了運動普遍規律，對分析有理論指導意義，后者是理論研究與實際是具體應用的橋梁，能使研究更好地為運動實際服務。實驗方法和力學理論研究共同發展、相輔相成，使運動生物力學學科漸趨深入完善。

三、結束語

籃球運動教學的動作技術診斷，力學研究，學生肌肉、骨骼力學特性的研究，將有助于籃球專項測試儀器的開發，籃球運動員損傷機理和預防的研究等領域需要利用運動生物力學在籃球專項中進行全方位的研究。這樣有助于在實際中解決一些教學中的學生容易受傷的難題，將生物力學的有關原理服務于學生的課堂，用科學的方法指導學生籃球訓練與比賽，更好的預防學生在不同情況下的運動損失與治療。

參考文獻：

[1] 王向東，劉學貞，等.運動生物力學方法學研究現狀及發展趨勢[J].中國體育科技.2003（2）：15-18.

篇（3）

網球運動已經從貴族走向平民化，越來越多的人開始喜歡并從事網球運動。網球是一項技術性很強的運動，它不僅需要大關節、大肌肉群的運動，而且還有小肌肉群的參與。正手擊球是網球諸多技術中最重要的技術，是各種打法都必須具備的主要的得分手段。從某種意義上講，可稱為網球運動員的生命，技術風格是否鮮明、突出主要取決于其正手擊球的威力。

1.正手擊球動作的生物力學分析

1.1 引拍動作

引拍后擺階段以手為主的軀干和上肢的轉動，以腳為主的軀干和下肢的轉動是身體形成了適當的前擺姿勢。在網球中，基本上所有的動作都軀干k上下肢體扭轉的特征。擊觸地球時，從準備姿勢到后擺完成軀干扭轉120 o_ 。網球正手擊球中軀干的扭動角約為30。，這表明在完成后擺時，肩軸比髖軸扭轉的角度更大，這對拉長肌肉有一定的作用 。在擊球過程中肌有拉長一縮短周期的特性。肌肉在后擺階段進行了預拉伸并儲存了彈性勢能，后擺期肌肉的離心收縮后緊接著就是向前揮動階段的向心收縮，不管是后擺的完成時還是在前揮早期，記錄到的最大角度可代表預先拉長程度。

1.2 向前揮拍擊球

擊球時，器械的揮動速度和運動軌跡，決定了擊球類型、運動方向、旋轉及速度。軀干的轉動和下肢的伸展，使球拍向前運動。富吉薩瓦等研究顯示，軀干的有力轉動對擊打手臂的滯后運動極其重要，這樣在前擺早起了拉長肩部肌肉”。軀干連續向前轉動，在擊球時肩軸幾乎與底線平行，此時的肩軸領先于髖軸約10。雖然在擊打平擊球、上旋球、下旋球以及過肩高球時的向前速度不同，已經證實，肩的速度對向前和向上擊球速度的作用約為15％_J 。在擊球過程中上臂向前運動是正手擊球的主要力學特征，它產生向前速度的20％-30％ ，向上速度的20％。

1.3協調鏈

網球的擊球過程中，大肌肉群的發力必須與小肌肉群的控制相互配合，所以不只是依靠手臂力量，還必須借助于全身的協調用力才能擊出理想的球。有效地利用身體的協調鏈，在克服慣性后達到的動態平衡中，充分利用反作用力、動量和彈性能，把握好擊球時機和節奏，從而打出一記高質量的回球。

根據人體協調鏈的原理，從腿部、髖部、上體、頭肩四個環節對正手擊球過程中的觸球動作進行分析。

2.發球技術動作的生物力學分析

2.1對網球發球技術的研究

發球的整個過程分為握拍與站位、拋球、過渡、向后引拍、揮拍擊球、隨揮六個環節。現對拋球，揮拍擊球進行精密的分析。現在的技術研究主要是分析世界的優秀發球手一些國際頂級發球高手他們發球技術的優點，加以練習，從而來提高發球的技術和發球的速度。主要區別在向后揮拍和過渡這兩個環節。向后揮拍有兩種：一種是有下向后上引(如費德勒、納達爾等等優秀選手)，另一種是由前向上向后引，(如羅迪克、海寧等等)嘲；這兩種向后引拍的方式，都是人們效仿的技術，至于那種有利于提高發球的速度，并不太清楚；過渡的方式也有兩種：一種是上部并腿，這是大部分選手采用的一種過渡方式(如羅迪克)，其優點是利用重心的快速前移有利于增大發球的力量，其缺點是容易破壞人體的平衡，影響發球的準確性，上步時前腳向內轉動，另一種是不上步(如費德勒)，即后腳不移動，其優點是有利于保持人體的平衡，有助于發球的準確性，其缺點是力量稍差。

2.2拋球路線

拋球后，球向上飛行的線路是否垂直，將會影響到球員在擊球時的穩定性，如果球被拋出后在水平方向上有較大的速度，那么在對球進行空間上的判斷上就會增加難度，在網球的所有擊球過程中，對球位置判斷的準確都是十分重要的，而假設球如果飛出后只在垂直這一個方向上運行，那么運動員就只需要在一個方向上判斷擊球的位置。其實在現實的拋球過程在中，都不可能達到絕對的垂直，我們盡量減少拋出的球在飛行線路上與垂直方向的夾角。

2.3超越器械階段

超越器械動作是投擲動作技術的重要組成部分，同樣也是發球的重要組成部分，超越器械是在動作最后的用力開始前，身體(尤其是下肢)以更快的速度向前運動，造成髖部橫軸運動速度超越肩部橫軸運動速度，使器械落在身體后面，使身體處于扭緊狀態，形成下肢在前，上體在后的傾斜姿勢。超越器械動作能充分把器械遠遠地留在身體后面，使器械的工作距離大大增加。由于身體的傾斜使器械和身體的重量壓在彎曲的右腿上，這也為最后蹬伸增加了距離@。

3.結論

通過對網球正手擊球及發球技術動作綜述，得出以下結論：

3.1正手擊球

3.1.1根據人體協調鏈原理，充分而有效地利用身體的每一部分，避免不必要部位的使用，掌握好各部分的發力時機，將對擊球動作提供更大的力量同時減少受傷機會。

3.1.2網球正手擊球過程中的觸球環節，必須充分利用人體的協調鏈，即腿、髖、上體、頭肩四部分協調有序的用力，克服慣性，保持平衡，利用反作用力，大肌肉群收縮存儲彈性勢能，小肌肉群精確控制，使全身的力量順暢地傳遞到球拍上，線動量和角動量完美結合，在恰當的擊球點擊出一記好球。

3.2發球

3.2.1提高腰腹部肌肉的訓練，尤其是原地轉肩的爆發性用力與腹肌的訓練，提高發球時候身體的扭轉性發力；

3.2.2在訓練中，加強腿部向上的蹬伸力量的訓練，提高發球過程中下肢動作技術的學習，使下肢在蹬地發力時更加符合鞭打動作技術，為上肢揮拍擊球提供。（作者單位：云南師范大學）

參考文獻：

［1］ 陶志翔等．網球運動教程［M］．北京：北京體育大學出版社，2007．

［2］ 忻鼎亮．運動生物力學的發展和瞻望［J］．體育科研，2006，(27)6．

［3］ 李世明．運動生物力學理論與方法［M］．北京：科學出版社，2006．

［4］ 潘晟．怎樣打網球［M］．蘇州：蘇州大學出版社，1996．

篇（4）

一、前言

排球跨步墊球及以其為基礎的各種低姿勢墊球是排球比賽過程中使用頻率較高的墊球技術動作，它又是各種低姿墊球動作的基礎。現代排球教材中，缺乏對其技術動作科學化的描寫和分析，導致在現實教學中，教學標準不統一，教學效果也不理想。因此，本文采用三維高速攝影解析技術對跨步墊球技術特點進行分析研究，旨在探尋跨步墊球技術的動作結構特征，豐富和完善排球技術教學和教材理論，給動作技術教學、訓練、評價、診斷提供客觀的理論依據。

二、研究對象與方法

1.研究對象

研究對象為湖南師范大學男子排球隊的3名和湖南師范大學女子排球隊的1名主力運動員。研究內容為排球跨步墊球技術。

2.研究方法

本課題的研究方法主要采用實驗法，運用三維高清攝像解析系統對優秀排球運動員的排球跨步墊球技術進行運動學的研究。

（1）文獻資料法

查閱了中國期刊全文數據庫里近二十年來關于排球墊球技術及運動生物力學相關研究的文獻資料、相關論文和著作中對排球技術的研究情況和生物力學的研究進展并形成了文獻綜述，為本研究打下了扎實的研究基礎。

（2）專家訪談法

咨詢有關的運動生物力學研究專家和教師，向其請教以往寫作過的論文中所涉及的實驗方法、設計及數據處理和分析等方面的問題。

（3）實驗法

采用三維高清攝影圖像解析技術，對技術動作的結構特征進行分析。

（4）數理統計法

數據利用QToolS軟件和Excel軟件對獲得的數據指標進行計算和統計。

3.測試程序

模擬比賽情況，受試者進行充分準備活動后，按實驗要求，在專家的指導下讓四名受試運動員在測試范圍內作跨步墊球動作，每名測試對象完成兩次跨步墊球，按規范標準進行拍攝（以右側跨步動作為例）。由現場專家選定效果較好、技術較規范的兩名運動員的跨步墊球動作作為分析對象，然后計算數據的平均值。

4.測試方法

采用三維定點攝像的方法，用兩部高清攝影機，對實驗測試對象的跨步墊球技術進行三維定點拍攝，運用相應的解析系統對其動作技術進行解析，得出測試指標參數。一部置于運動員的右側，一部置于運動員的前方，兩部攝像機主光軸約成 90度，拍攝頻率為50Hz。高清錄像拍攝，頻率25幀/秒，經奇偶場分離后頻率相當于50場/秒。采用2臺sony FX-2000E高清攝像機拍攝視頻。

標定框架采用國家體育總局體育科學研究所的PEAK輻射式三維標定框架，標定精度高。選擇被分析的動作時，選擇的整個動作位于框架標定范圍內。

使用SIMI motion視頻解析系統對技術動作進行解析，采用扎齊奧爾斯基人體模型，人體模型取系統軟件自帶的人體模型，分析數據包括身體重心、軀干、各關節點位移速度、以及各關節和軀干的角度和各時段的時間等數據，所得數據采用數字化濾波法進行平滑處理，截斷頻率為10，用EXCEL 2000對視訊系統得到的數據進行坐標轉換、計算得到運動學數據，并編輯公式計算人體基本平面方程系數以及關節點在各個平面的投影坐標，再用Q-Tools計算關節角度。用Origin7.0做三維坐標圖。對解析出的數據進行對比分析與研究，并做參數間的相關分析，運用相關參數數據描述動作過程，建立整個動作結構相關環節間夾角、角速度、角加速度、速度、身體重心等量化指標和參數，揭示動作過程的運動學特點和規律。

三、動作階段的劃分

動作階段劃分是研究技術動作的重要環節。排球運動員跨步墊球技術是由準備姿勢、跨步、墊球、隨后動作四個環節組成，而對擊球效果起決定作用的是跨步和墊球兩個環節。為了確定動作結構和時相劃分方便，本文首先確定了不同動作階段的臨界點，它可表征各動作階段基本力學特征與動作質量。我們依照排球跨步墊球動作的順序把跨步墊球動作分為：跨步階段（1.4s-3.3s）、擊球階段（3.3s-4.1s）、隨后階段（4.1s-5.2s）。

四、研究結果與分析

1.排球跨步墊球技術下肢各環節運動學分析

（1）膝關節的運動

膝關節的角度特征如下：

從圖1中可以看出左、右膝關節角在0～2.64s時段的變化趨勢并不相同。2.64s時刻為跨步腳剛著地的時刻。右膝關節角變化曲線在該階段有一個明顯的先下降后上升的過程，而左膝關節則是一個逐步下降的過程。右膝關節在跨步階段要向前跨出一步完成跨步動作，在跨步過程中右膝關節先屈曲后伸展。在跨步階段身體重心落在左腳上，此時左腳起著支撐整個身體的作用，并保持重心穩定性，因此左膝關節角在跨步階段變化很小。在2.64s后，左、右膝關節的變化趨勢完全相同，當跨步腳著地后，左、右膝關節開始同時屈曲，降低身體重心。到擊球前屈曲值達到最大，身體重心此時處于最低，隨后雙腳蹬地，同時雙臂上擺擊球。

跨步墊球技術在跨步階段膝關節有一個屈膝重心下降的動作，這個動作是跨步墊球技術的重要組成部分，目的是通過拉伸膝關節蹬伸主動收縮肌群，增大肌肉收縮初長度儲備彈性勢能，同時增加墊球時的墊球距離，為后繼膝關節蹬伸動作做好準備。而且在判斷來球的方向和速度后通過跨步動作還能及時調整擊球的最佳時機和部位。在跨步墊球技術中左膝最大屈曲角度為60.6°。右膝最大屈曲角度為59.89°。下肢屈膝身體重心下降的動作幅度太大或太小都不能產生最佳的蹬伸效果，不利于整個墊球動作的完成。如果膝關節屈曲幅度過大，就會造成膝關節伸肌群過大的對抗負荷，進而影響膝關節的伸展速度及軀干和上肢各環節的整體配合。反之，膝關節屈曲幅度過小，又不能充分拉長伸膝主動收縮肌群，影響主動收縮前彈性勢能的儲備，進而影響到蹬伸效果。跨步墊球技術下肢的蹬伸動作主要是使髖關節產生向上的運動，通過下肢的蹬伸帶動手臂向上擺動，保證擊球時動作的穩定性。由于不同運動員的身材和身體素質的不同，因此不同的運動員最佳膝關節的屈曲角度和身體的下蹲深度也不相同。合理的膝關節屈曲角度有助于運動員發揮最佳技術動作。

（2）踝關節的運動

由圖2可知：從跨步開始，右踝關節角度不斷增大，而左踝關節角度不斷減小，這是由于跨步開始時，身體以左腳為支撐，右腳向前方跨出一步，隨后身體重心下移，直至跨步結束。由于右腳向前跨步，右踝關節與左踝關節正好相反，不斷增大，直至跨步后右腳腳跟與地面接觸時增至最大。

2.排球跨步墊球技術動作整體分析

排球跨步墊球合理的動作節奏應該是身體自下位關節至上位關節的速度依次遞增。各運動環節的遞增量越大，說明動作的動量傳遞效果越好。跨步墊球技術動作的跨步階段，單腳向前跨出一步，同時身體重心下移，軀干稍向前傾，雙手手臂伸直下壓，為后繼擊球動作調整好擊球的時機和方位，同時儲備了彈性勢能，增加了肌肉收縮做功距離。擊球動作階段，通過下肢蹬伸、軀干和上肢各運動環節的依次加速與制動，將速度傳遞至手臂，手臂通過從來球的下部向上抬，以達到最佳的擊球速度，將球平穩而有力地擊出。擊球時身體主要環節的活動順序為膝―髖―肩―肘和手腕。從完整技術動作上看，跨步墊球是在拉長相關主動收縮肌的條件下，首先由下肢肌肉主動收縮用力，然后是上肢各環節肌肉群的收縮用力，這種動作時序符合墊球技術動作力學原理。合理的技術動作能充分發揮軀干肌肉和下肢肌肉的爆發加速作用，不要過多地單純依靠上肢運動環節加速，這樣才能使上肢肌肉有較大的能量儲備，同時保證動作的穩定。在擊球動作階段上肢肌肉感覺敏銳，控制手臂的方位和調控擊球時間，并保證擊球最佳的擊球點和擊球時機。因此應加強下肢的蹬伸力量，并在擊球時加強下肢的蹬伸作用，從技術上保證下肢和軀干肌肉合理的爆發加速功能，為上肢各環節的依次加速提供運動初速度。

五、結論

1.跨步墊球技術動作結構的分類

本研究對排球跨步墊球技術的嘗試性劃分是對目前排球跨步墊球技術劃分理論的大膽嘗試。筆者根據運動生物力學中關于技術動作的階段劃分原理，根據動作結構與動作任務的不同，把排球跨步墊球術分為跨步階段、擊球階段和擊球后的隨后階段。

2.跨步墊球技術下肢的運動學特征

左膝最大屈曲角度為60.6°，左膝最大蹬伸角度為159.5°，左膝關節的活動幅度為98.9°。右膝最大屈曲角度為59.89°，右膝最大蹬伸角度為119.8°，右膝關節的活動幅度為59.1°。膝關節屈曲幅度過大，就會造成膝關節伸肌群過大的對抗負荷，進而影響膝關節的伸展速度及軀干和上肢各環節的整體配合。反之，膝關節屈曲幅度過小又不能充分拉長伸膝主動收縮肌群，影響主動收縮前彈性勢能的儲備，進而影響到蹬伸效果。

六、結語

跨步墊球技術在比賽中與其他墊球技術相比應用廣泛，技術結構較為合理。采用跨步，身體重心位于兩支撐腳之間，支撐比較穩定。跨步墊球有利于肌肉用力的控制，也就可以較好地控制來球。

今后應結合三維動力學進行進一步的其他同類研究，通過同步裝置，對跨步墊球進行運動學與動力學的同步分析，只有這樣才能更全面地分析跨步墊球的技術特征和內在規律。

對于排球運動的技術原理等課題還有待于我們去深入研究，揭示其科學的本質和內在的規律、科學化發展，這樣才可以更好地使排球運動得以更廣泛的普及和更科學化的發展。

參考文獻：

[1]黃漢升.球類運動――排球[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]桑迎春.排球正面墊球的教法分析[J].集思廣益，2004（4）：30.

[3]鄒靈通.談排球教學中墊球的三個問題[J].學術論壇，2009（3）：287.

[4]陳新禎.排球墊球技術的練習及在比賽中的運用[J].泰安師專學報，2001，23（3）：83-85.

[5]林森.對排球墊球技術在比賽中運用狀況的理論分析[J].沈陽體育學院學報，2004，23（1）：98-99，104.

[6]葉永延.運動生物力學（第二版）[M].北京：高等教育出版社，1998.

[7]邵偉德，等.論現代體育科學研究方法論的幾個特征[J].北京體育大學學報，2002（4）：454-456.

[8]羅建新.論現代運動生物力學研究方法的基本特征[J].成都體育學院學報，2006（1）：104-106 .

[9]洪友廉.國際運動生物力學研究發展的現狀和前景[J].體育科研，2009（2）：54-60.

篇（5）

正手擊球技術是網球運動中使用頻率最高，也最為基本的一項技術。在網球運動中，運動員正手擊球技術的掌握情況和應用情況，不但直接反映了網球運動員的專項技術水平，同時，作為得分的重要手段之一，還會對比賽的最終結果產生不容忽視的影響。鑒于此，本文就從生物力學的角度入手，利用生物力學的基本理論，對網球正手擊球的基本力學結構進行了分析，以期能夠借此為網球運動員正手擊球技術動作的規范提供一定的參考與借鑒。

一、正手擊球技術的基本特點

雖然在網球運動中，正手擊球技術有正手平擊、正手上旋和正手下旋等多種形式，但是，從根本上來說，上述幾種不同的正手擊球技術形式的特點卻是大同小異的。簡單來說，正手擊球動作的完成是一個連續的過程，涉及到上下肢和軀干等全身多個部位的運動，以上幾種不同的正手擊球技術，實際上都是根據人體協調鏈在充分利用自身髖關節和軀干轉動的基礎上，按照肩、肘、腕等關節的順序來完成擊球動作的過程。作為網球運動中最為常用的一項基本技術，正手擊球技術最大的特點就是發力兇猛、球速快。另外，根據正手擊球技術動作的結構，其通常可以分為引拍后擺、向前揮拍以及觸球和隨揮等四個主要的階段，以下就從這四個階段入手，針對網球正手擊球技術進行了生物力學分析

二、正手擊球技術的生物力學分析

（一）引拍后擺階段的生物力學分析

在引拍后擺階段，是運動員以手為主的軀干和上肢的轉動，當運動員引拍的幅度達到最大時，運動員髖關節的屈角大約在32.7±15.6度左右，與此同時，膝關節也轉動形成一定的屈角，屈角的角度大約為69.3±13.8度左右。另外，在完成引拍后擺動作時，運動員軀干的扭動角度大約為30度左右，這表明，在完成了引拍后擺動作之后，運動員肩軸扭轉的角度相較于運動員髖軸扭轉的角度而言更大，這對于拉長肌肉有著一定的作用，從而通過肌肉的預拉伸儲存了一定的彈性勢能。

（二）向前揮拍階段的生物力學分析

在向前揮拍階段，運動員肩、肘、腕等關節和球拍的速度都是先上升，后下降的，上臂向前的運動是最為主要的力學特征，通過上臂向前的動作能夠產生向前的速度20%-30%和向上的速度的20%。另外，在向前揮拍階段，運動員遠側環節的速度要明顯的高于運動員近側環節的速度，而且，近側的環節到達最大速度的時間要明顯的早于遠側環節到達最大速度的時間。

（三）觸球階段的生物力學分析

網球的正手擊球動作是一個連續的過程，在完成了引拍后擺、向前揮拍之后，就進入了觸球階段。在觸球階段，當拍面與球接觸時，網球運動員的腿部、髖部以及上體和頭肩等部位需要相互協調，并在此基礎之上，形成觸球時的正確動作，才能夠有效的提高擊球的效果。在這個過程中，網球運動員腿部、髖部以及上體和頭肩等部位的具體動作如下：

一是，腿部動作。在觸球階段，運動員的雙腿需要保持適度的彎曲以便于充分的蹬轉。所以，此時，運動員的兩腳之間應保持一定的距離，與此同時，膝關節則要保持一定的彎曲度。只有這樣，才能夠確保在完成擊球動作的過程中，雙腿能夠更加充分的蹬伸，并通過雙腿的充分蹬伸在克服慣性實現快速啟動的同時，充分利用來自于地面的反作用力和自身的彈性促使角動量和線動量的形成。

二是，髖部動作。在觸球階段，網球運動員的髖部和肩部應始終保持在一條直線上，以確保觸球動作完成中運動員身體的動態平衡。

三是，上體動作。根據生物力學原理可知，在正手擊球動作中，擊球時是運動員的下肢先產生爆發力，然后所產生的爆發力通過腰部、上體部位、肩部以及手腕依次傳遞到球拍上，并最終完成擊球的過程。觸球作為整個連續動作中的一個環節，發揮著“承上啟下”的重要作用。而要確保觸球“承上啟下”作用的充分發揮，其中至關重要的一點就是要能夠充分利用上體部位將由腰部傳來的力量傳遞到肩部和手腕，并最終作用到球上。為達到上述目的，運動員在觸球階段，手腕應保持適度的緊張，以防觸球的瞬間拍面失去控制；腋部適度夾緊，以充分發揮線動量；并注意保持恰當的擊球點。

四是，頭肩部動作。在觸球階段，頭肩部是一條直線，兩者相互協調保持平衡，并由肩部帶動手臂進行轉動，形成一定的擊球速度，以防出現擊球無力的情況。

（四）隨揮階段的生物力學分析

隨揮階段也就是觸球之后跟隨球進行揮拍的階段，在這個階段，隨揮的距離和隨揮的方向都是非常重要的，只有沿著球的方向再繼續向前移動一段距離，這樣才能夠將球“打實”，并取得良好的擊球效果，并保持正確的擊球方向。除此之外，在隨揮階段還要注意，確保將球“打實”之后，上肢動作要逐漸放慢下來，身體各個環節的速度也應順勢逐漸的降低，以盡快的讓身體回位為一下次擊球做好準備，并以此來預防運動損傷事故的出現。

篇（6）

關鍵詞 籃球鞋 踝關節 損傷

一、研究目的

籃球運動魅力獨特，是世界上參與人數最多的項目之一，在我國也有著極為廣泛的群眾基礎。隨著籃球運動水平不斷提高，競爭越來越激烈，隨之而來的是籃球運動員的受傷率大幅上升，其中踝關節損傷是籃球運動中最常見的損傷之一，也成為影響籃球運動員運動壽命和限制運動能力的重要因素之一。

二、研究方法

文獻材料法。

三、研究結果

（一）籃球鞋的分類、構造與發展概況

1.籃球鞋的分類

籃球鞋通常指人在籃球比賽或訓練時所穿用的鞋。最常用的籃球鞋分類方法是按鞋幫高度分類，可分為高幫、中幫及低幫籃球鞋。一般需根據個人的靈敏性、進攻性和穩定性對三種籃球鞋加以選擇。

2.籃球鞋的構造

籃球鞋由鞋面、中底和外底構成。鞋面是鞋子上的柔軟部分，使腳在打球過程中感到舒適。鞋面一般包括鞋幫、抱腳結構和鞋帶等幾部分，鞋幫如上所述有高、中、低幫之分，抱腳結構使籃球鞋在運動過程中的突然起跳或急停、頻繁轉身等動作中更好包裹腳，起到保護作用，許多籃球鞋都使用鞋帶以增加鞋的穩定性。

（二）籃球運動中的踝關節損傷

1.踝關節的解剖學特點

踝關節即距骨小腿關節，又稱距上關節，它是復合關節，由脛距關節，腓距關節和脛腓關節組成。周圍主要的輔助穩定的韌帶是：（1）外側韌帶，包括距腓前韌帶、跟腓韌帶和距腓后韌帶，防止關節內翻；（2）三角韌帶，防止關節外翻；（3）脛腓間聯合韌帶，保持遠端腓骨和脛骨之間的穩定性。

2.踝關節損傷在籃球運動員中的發生率

籃球運動項目特點是空間對抗激烈，地面對抗強，并常伴有身體接觸，對運動員的下肢爆發力和身體對抗能力要求很高，所以訓練和比賽中運動損傷較多。有研究顯示，踝關節損傷是籃球運動損傷中最普遍也最嚴重的傷病之一。一項澳大利亞學者的研究踝關節損傷是運動員因傷病而放棄上場的最主要傷病（53.7%）。踝關節損傷會造成運動員的疼痛，踝關節不穩定，關節捻發音，嚴重時導致殘疾。

3.預防踝關節損傷的重要性

在美國，平均每天發生踝關節損傷多達23000例。一項1983年的調查報告顯示美國次年花費20億美元在中度及重度踝關節扭傷，并預計2008年這個數字將達到42.2億美元。對運動員的研究顯示這些數字主要發生在籃球運動中。

（三）評價籃球鞋鞋幫高度對預防踝關節損傷的常用生物力學指標

1.運動學指標

運動學指標主要選取踝翻轉角γ。

（1）定義

如圖1所示，由右足跟點L和右足跟上點K之間構成的直線與右跟鍵點J和右跟鍵上點I構成的直線在人體冠狀面上的投影形成的夾角，反應踝關節的翻轉程度。一般當圖中直線LK按逆時針方向轉向直線JI形成銳角夾角時，定義翻轉角γ為負值，表示足部外翻；當銳角夾角是由直線LK按順時針方向轉向直線JI形成時，定義翻轉角γ為正值，表示足部內翻。

圖1 踝翻轉角γ

（2）獲取方法

使用Qualisys紅外光點捕捉系統，對進行動作的受試者進行拍攝。然后使用Qualisys紅外光點分析系統獲取各標志點的三維坐標，然后使用microsoft office excel和Qtools對獲得的個標志點原始三維坐標數據進行計算，得出個指標值，進而獲得踝翻轉角。

2.動力學指標

動力學指標主要選取：（1）Fz、Fx峰值力；（2）Fz、Fx到達峰值力的時間。

（1）定義

如圖2所示，測力臺三個方向和人體運動方向示意圖，定義前方、側向和豎直方向上為正。Fz、Fx分別表示地面反作用力在垂直方向和水平側向方向上的峰值；到達峰值力的時間是指從接觸地面瞬間開始計時到峰值力出現的時間。

圖2 測力臺三個方向和人體運動方向示意圖

（2）獲取方法

受試者在Kistler三維測力臺上做動作。然后使用Kistler測力臺系統自帶軟件得到Fz、Fx（要對體重進行標準化處理，以排除自身體重的差異）。

3.肌電指標

肌電指標主要選取：（1）落地前：預激活出現的時間、預激活強度；（2）落地后：肌電活動貢獻率、積分肌電和均方根振幅最大值。

（1）定義

預激活時間是指在受試者在懸空下落時有肌肉活動出現時刻至落地時刻的這段時間；預激活強度指預激活時間內的平均振幅；積分肌電是指所得肌電信號經整流濾波后求單位時間內肌肉信號曲線下面積的總和，反映肌肉在動作過程中的所表現的出來的總的肌肉活性；肌電活動貢獻率是指落地后各塊肌肉的積分肌電占總積分肌電的百分比，反映動作過程中各塊肌肉用力的主次關系；均方根振幅最大值是指幾點振幅的均方根最大值，反映運動單位募集數最多、放電頻率最大的情況。

（2）獲取方法

此類研究踝關節損傷的文獻中一般選擇脛骨前肌、腓骨中肌和腓骨短肌作為測試肌群。使用Mage肌電采集分析系統，對上述肌肉貼點、采集信號。然后用Mage肌電采集分析系統自帶的軟件對原始肌電信號進行處理，獲得上述指標數據。

（四）籃球鞋鞋幫高度對踝關節損傷的預防國內外研究現狀

隨著籃球運動的升溫，國內外學者對籃球鞋的研究興趣也不斷增長，其中高幫籃球鞋是否對踝關節扭傷的防護有積極作用已成為研究人員研究的熱點。但事實上，研究人員至今為止尚未對此問題達成共識。結果發現受試者穿著高幫籃球鞋時前腳掌和頭部受到的沖擊力均較穿著低幫籃球鞋時大，但脛骨所受的沖擊力較小。

四、研究結論

研究籃球鞋鞋幫高度對踝關節損傷預防的效果時可用多個指標進行評價，生物力學評價指標中除了常用的運動學及動力學指標外，肌電指標也逐漸運用于評價中。由此可看出對籃球鞋鞋幫高度的研究已從之前的單純的踝關節解剖學結構角度逐漸發展到從神經肌肉的動用角度。目前國內外研究普遍持三種觀點：第一種認為高幫籃球鞋對踝關節穩定性有積極作用；第二種認為高幫籃球鞋對踝關節穩定性雖有一定作用但也在一定程度上影響了運動能力；第三種認為高幫籃球鞋對踝關節穩定性無明顯作用。如何利用運動生物力學評價指標準確地評價鞋幫高度對預防踝關節損傷的作用，如何根據運動員自身特點選擇合適地籃球鞋等問題尚需要進一步研究。

參考文獻：

[1] Colliander E， Eriksson E， Herkel M. Injuries in theSwedish elite basketball[J]. Orthopaedics. 1986.9：225-227.

[2] McKay GD， Payne WR， Goldie PA. A comparison of the injuries sustained by female basketball and netball players[J]. Aust J Sci Med Sport. 1996.28：12-17.

[3] Messina DF， Farney WC， DeLee JC. The incidence of injury in Texas high school basketball： a prospective study among male and female athletes[J]. Am J Sports Med. 1999.27：294-299.

[4] Smith RW， Reischl SF. Treatment of ankle sprains in young athletes[J]. Am J Sports Med. 1984.14：465-471.

[5] Yeung MS， Chan KM， So CH. An epidemiological survey on ankle sprain[J]. Br J Sports Med. 1994.28：112-116.

[6] Taga I， Shino K， Inoue M， et al. Articular cartilage lesions in ankles with lateral ligament injury： an arthroscopic study[J]. Am J Sports Med. 1993.21：120-127.

篇（7）

關鍵詞：生物力學 運動 散打 教學

散打是一種以腿法為主的武技，實戰中步法的靈活運用對保證充發揮腿的威力，取得實戰的勝利具有極其重要的意義。但在教學中由于教師忽視人體組織結構的解剖與生理特點，導致教學效果不明顯，甚至學生運動性損傷等情況比比皆是。運動生物力學應用于散打教學，不僅有利于對動作的理解和分析，而且可以對動作技術推陳出新。在跆拳教學中，如何運用運動生物力學知識指導教學，這是我們散打教師和教練探討的熱點。

一、散打教學中運用生物力學知識的重要性

體育教學在向學生傳授運動技術的同時，必須首先講解運動技術的物力學特性，教會學生掌握合乎力學原理的技術動作，在掌握合理技術基礎上，盡量使每個學生按照其自身特點去改進技術動作。在力的作用，人體和由人所帶動的運動器械的運動狀態要發生數值和方向上變化，要揭示運動發生的原因和變化的情況，就必須研究運動的動力學特征。力學的基本任務是研究物體的運動和物體受力的關系。散打教學中，任何技術動作都是在人體自身的外力與內力的整體作用下完成的，運動物力學是體育教學存在和發展的最重要的理論依據之一，體育教學與動生物力學原理交融滲透、密不可分。作為一名合格的體育教師，必須運動生理學、技能學、生物力學等基礎知識都有所了解。而在這些基礎性學科中，生物力學將使體育教師對人體運動的原理、影響人體運動的內力外力作用，以及使物體產生運動的原因等有更好的理解，可幫助體育教識別技術。更為重要的是體育教師在教學中結合運動技術講授運動生力學知識，學生容易理解和掌握，克服了在教學中局限于對技術運動外的描述，能夠有效分析技術動作的優劣。

二、運動生物力學知識在散打教學中的應用

（一）身體平衡的破壞

在散打搏擊項群中并非始終要求提高身體穩度保持平衡狀態，有時反而需要快速破壞自身或對方身體的平衡。

1.主動進攻與防守。散打運動中攻防交替變換頻繁。然而無論進攻是防守都應體現一個“快”字，即身體或肢體要快速啟動。要達到這一目的，運動員必須在有利于自己啟動的方向上有意識的減小自身的穩度，以快速破壞平衡而提高啟動速度。例如，某運動員在連續進攻中，前一進攻動作完成后如何為后一進攻動作奠定基礎，使之便于身體動作加速，為肌肉正常工作創造條件就顯得十分重要。防守中也是如此，既要考慮自身的穩度，又要注意為反擊創造條件。如果防守時過分增大穩度是不利反擊的。一般情況下主動降低自身的穩度，破壞其平衡的方法有：在提身體重心的同時將重心投影點移至支撐面的邊緣處，或者改變步態減小

支撐面積，或者改變身體的姿勢等，已達到降低身體在運動方向的穩定度的目的。

2.破壞對方的平衡。從力學角度看，雙方在技術上的對抗實際上是雙方在某一方向的穩定程度對抗。只要一方在某一方向的穩度明顯大于對方的穩度，在一定的力矩作用下就能首先使對方失去平衡。根據影響身體平衡的因素我們知道，對方重心的投影點至支撐面邊緣最近方向便是他身體平衡最不穩定的方向，若能抓住此時機沿此方向施力，很容易破壞對方身體的平衡。要想沿某一方向破壞對方的平衡，進攻還必須注意調節好自身支撐面的形狀和重心投影點的位置，以加強本的再進攻方向的穩度，這樣才能達到在保護自己的前提下破壞他人的

衡。

（二）身體平衡的主動恢復

當運動員身體的平衡受到破壞又不能借穩定力矩恢復初始平衡時，人體還能采用一些措施主動地恢復平衡。

1.補償運動。當運動員身體開始失去平衡而傾斜時，人體的相應環節發生位置的改變，以調整人體姿勢，使身體重心的投影點重新回到支撐內，恢復初始平衡。例如人體重心向左偏移時，人體的上肢或軀干主動向右移動以抵消重心的偏移量。

2.改變支撐面。當運動員偏平衡位置較遠，平衡嚴重受到破壞時，補償動作便失去作用。這時人體可以采用改變支撐點，形成新的支撐面的方法重新建立平衡或恢復初始平衡狀態。改變支撐面的方法有兩種：一是沿著重心偏移方向擴大支撐面，使重心投影點位于新的支撐面，使重心投影點位于新的支撐面；另一種方法是改變支撐面的形狀，使人體重心投影點重新回到新的支撐面內。

（三）重心位置偏前或偏后的實戰姿勢

1.重心位置偏前的實戰姿勢特點。當兩腳呈前后站立支撐時，如身體過于前傾，軀干與水平面的夾角偏小，則使身體遷移。此時，前腿各環節受力大于后腿。這種實戰姿勢是不利于進攻的。因為進攻就要體現一定的效果（動作速度和擊打力量），而制約打擊效果的直接因素之一是整個身體運動的幅度。因此，只有將身體重心適當后移，才能達到使身體更好遷移的目的，才便于腿的進攻。根據運動中移動重心原則可知，支撐重心的腿，能使身體做奔騰、跳躍動作，還能抬腿移步；非支撐重心的腿（虛腿）則可以做橫踢和下劈以及移步動作，

但不能是身體騰起、跳躍。由此看來，身體重心在水平面的投影與支撐腳的間距影響著身體的穩定性，虛腿只起輔助作用，進攻則全靠虛腿。從身體遷移的幅度、速度和擊打力量考慮，重心都不能過于偏前。

2.重心位置偏后的實戰姿勢特點。當腳步呈前后站立支撐時，如身體過于后傾，則使身體重心偏后。此時后支撐腿各環節的受力大于前腿。這種姿勢既有利于提高前腿的進攻速度和力量，又能增大雙方的間距使自己免受擊打。但由于身體的重量主要右后腿承受，因而不利于快速后退或防守反擊。在此狀態下，對前腿的反應速度要求較高，一旦要向后退防守時，前腿需快速有力蹬地，推動身體向后運動，免受對手的擊打。

3.重心位置偏低的實戰姿勢。無論兩腳是前后或左右站立，下蹲支撐時兩腳間距較大，下肢各關節彎曲度大，都會使身體重心自然降低，因而增大了支撐面，身體的穩定性較好。但此狀態下下肢各關節伸肌的負擔較重，不利于快速啟動和步伐的調整。此外還會造成下肢肌肉的疲勞。因此在實戰中不宜長時間的保持這種姿勢。

4.重心位置偏高的實戰姿勢。身體自然放松，兩腳間距小，兩膝彎曲不大，身體重心則偏高。此時下肢各關節肌肉的負荷較小，肌肉不宜疲勞，有利于進攻與防守。但不利之處在于動作預兆較大，容易暴露戰術意圖，且支撐面較小，身體的穩定性較差。

三、結 論

經過幾年的訓練和教學工作。筆者認為：在散打教學中傳授生物力學知識，可有助于教師選擇正確的方法和手段，使教學合理、科學，從而達到提高教學質量目的，促進教師自身理論水平的提高。在體育教學中，普及不可缺少的有關生物力學知識，比單純講技術效果要好，它不但可以使學生了解技術動作的本質、掌握合理技術、識別技術動作的優劣，而且可以幫助學生正確學習技術和新項目，學會自我保護方法，防止傷害事故的發生。學生們普遍反映，在體育課中講授生物力學知識使他們既掌握了技術動作的關鍵，又使所學的知識有機地結合起來，同時進一步使學生認識到體育不僅僅是跑跑、跳跳，而且是大有學問的一門學科。

參考文獻：

[1]李凌云.運動生物力學原理在武術運動中的應用[D].濟南：山東師范大學.2002.

篇（8）

【關鍵詞】項韌帶鈣化;頸椎病

項韌帶鈣化是項韌帶出現的一種鈣化現象,正確認識這一病理現象對預防及治療頸椎病意義重大,本文對210例項韌帶鈣化的X光四位片綜合分析,結合臨床和文獻總結出項韌帶鈣化與頸椎病的形成密切相關,項韌帶鈣化可作為頸椎病的早期診斷,報告如下。

1 臨床資料

1.1 一般資料本組210例,其中男121例,女89例,年齡41～79歲,平均年齡51.2歲。

1.2 臨床表現頸部僵硬105例,頸后疼痛91例,上肢麻木131例,頭痛39例,眩暈101例。

2 結 果

本組210例項韌帶鈣化者,其中193例頸椎椎體前后緣、鉤椎關節等處有不同程度的骨質增生現象,47例有生理曲度的改變,89例伴有頸部不同程度的椎間盤膨出、突出表現,僅有2例為單純的項韌帶鈣化,此2例年齡均為41歲,臨床均以頸部僵硬一月以內為主訴就診,其余208例患者均有一月以上病史,伴隨有不同程度的頸椎病。

3 討 論

3.1 項韌帶的功能及鈣化的意義項韌帶有協助頸部肌肉支持頭頸的作用,并有對抗頸椎屈曲保持頸椎挺直的作用,其主要功能為限制脊柱前屈。當項韌帶受到拉伸負荷時,韌帶變長;當拉伸解除后,膠原纖維在其周圍彈力纖維的牽拉下,恢復其原有的彎曲結構。膠原纖維本身的伸展性較差,而項韌帶內膠原纖維與彈力纖維有著微妙的比例關系,這樣既允許椎骨間有一定的活動度,又參與了脊柱的穩定作用。多數學者認為:項韌帶鈣化可理解為項韌帶超負荷的一種表現[1,2]。

3.2 項韌帶鈣化的病因及病理多數學者們認為項韌帶鈣化與創傷有關[3],外傷性的急性牽拉,頭部過度前屈、持久低頭工作或睡眠時枕頭過高均可牽拉項韌帶引起疲勞性損傷,肌輕微撕裂、出血、滲出、水腫,在不斷損傷和修復的過程中,肌與肌、肌與韌帶間發生粘連、攣縮、瘢痕、變形、硬化、局部微循環發生障礙,從而使大量的軟骨細胞增生,甲苯胺藍染色使膠原纖維及軟骨細胞呈強陽性,強異染物質系酸性粘多糖,其主要成分是硫酸軟骨素,研究表明其與鈣鹽的沉著密切相關。此外,軟骨細胞具有合成堿性磷酸酶的能力,這也是基質鈣化所必須的。項韌帶鈣化的上述病理改變表明它最終是朝著骨化的方向演變。

3.3 項韌帶鈣化與頸椎病的關系頸椎病是中老年的常見病和多發病,是由于頸椎椎體、椎間盤、鉤椎關節、關節突關節及頸部軟組織發生退行性改變而壓迫或刺激頸部血管、神經根和脊髓引起的一系列臨床癥狀。隨著年齡的增長,頸椎發生退行性變、側彎、旋轉、椎間關節紊亂、失穩等狀態下,此時頸椎的運動功能及生物力學特性發生了變化,椎體承受力量不均勻,項韌帶負荷過重,受損傷的機會也增加,進一步加劇頸椎骨骼-肌肉系統的退變。頸椎生物力學失衡是引起頸椎病的重要原因。項韌帶的代償性拉長及剝離,打破了生物力學的平衡及協調的肌群,而導致頸椎的不穩定和序列紊亂,進一步加劇頸椎病的發生。目前普遍認為頸椎生物力學失衡是引起頸椎病的外因,頸椎病的發展可視為正常頸椎生物力學平衡的破壞,而項韌帶在頸椎穩定性中起著重要的作用。以上所述均說明項韌帶損傷、鈣化與頸椎病有著密切的關系,是引起頸椎病的一個因素或是頸椎病的早期形成[1-3]。

總之,當頸椎椎間盤及頸椎關節發生退行性變化時,則出現頸椎關節節段性失穩,于是破壞了頸椎正常的生物力學平衡,并有椎體側彎或關節突關節移位、滑脫,在相當于該段水平的項韌帶可發生鈣化。人們長期前傾或低頭工作引起項韌帶肌肉痙攣、勞損,久之肌力減弱,使動力平衡破壞影響了靜力平衡,從而促使頸椎病的發生。作者認為在項韌帶鈣化單獨存在時,應視為頸椎病的早期診斷依據,此階段是治療及預防頸椎病的最有利時機。

【參考文獻】

篇（9）

重建骨骼的生物力學平衡，單純靠補充鈣制劑、激素，或者應用中醫中藥、針灸等療法補骨生髓，目前通過臨床觀察療效均不理想，與期望療效相差較多，所以目前針對中老年常見病、多發病的原發性骨質疏松癥沒有一個具有中醫特色的規范性療法。

中醫治療體現在整體觀念、標本兼治、動靜結合。對于綜合治療骨質疏松，從腎論治、針藥結合、中西結合是目前廣泛采用的治療原則。通過臨床及實驗研究，電針、灸法對維持骨的力學性能都是有一定的作用。骨質疏松臨床長期治療的目的是減緩骨質量的減少，這是一個緩慢而艱難的過程，患者由于主觀的原因往往難于堅持。而短期治療目的，應以緩解由于骨量減少造成的腰痛為最直接的目的，往往受到患者的歡迎。腰椎間盤軟骨、椎間關節、韌帶及肌肉等與腰痛發病密切相關。在腰椎構成組織中，椎間盤軟骨和椎間關節隨著年齡增長而變性，成為腰痛最常見的病因。同時，由于疼痛限制了機體的活動，從而引起椎間關節攣縮、腰椎構成組織萎縮及變性，形成了疼痛的惡性循環。骨質疏松癥進展后易發生骨折，出現脊柱變彎、駝背后必然伴有腰背部痛，按壓棘突后可誘發疼痛。這是由于增加棘間韌帶張力和骨折部位附著的韌帶發生炎癥所致。再有因脊柱變彎、駝背后當背部伸展時，肌肉常呈過伸狀態，可同時發生疲勞性腰痛及缺血性腰痛。這種腰痛的特征是向后彎腰或取胸膝位時，可減少背部肌肉張力和肌肉內壓，使肌肉血流量增加，腰痛減輕或消失。對老年功能性腰痛患者施行腰背肌訓練之后（加強腰背肌特別是背肌的訓練）腰痛確有改善。因此對于緩解由于骨質疏松造成的腰痛，除了必要的藥物療法以外，還應實施增強腰背肌的運動療法。

基于上述因素的影響，針對由于原發性骨質疏松造成椎體內部微骨折及骨質量減少，在外部表現為腰痛和腰椎生物力學結構的改變，筆者認為應發揮傳統中醫學的特色及優勢，以針灸補腎為本，結合推拿按摩調整腰椎力學結構，加強腰背肌的力量，緩解腰痛為標，內外兼治，動靜結合，遠針近推來達到對骨質疏松的整體治療。針灸補腎多采用背腧穴和原穴，如五臟俞、太溪等穴，經臨床觀察取得了由于單純口服鈣制劑的效果。同時，人步入老年后，出現五臟六腑經氣的逐漸衰退，腎精也隨之衰退，造成骨痿。應用隔姜灸或隔附子餅灸，能夠溫經補腎，益氣固精，疏經止痛。

由于骨的代謝周期較長，一般而言，整個骨重建過程持續約3～4個月，且只有70%的骨基質礦化，完全礦化還須4個月左右時間，故整個針灸療程至少需要半年以上的時間。采用針刺遠端委中穴和太溪穴，并用溫針灸上述穴位，同時在患者腰部推拿的方法，動靜結合，補腎壯腰。運用遠針近推療法動靜結合，補腎壯腰止痛，使骨質疏松腎虛型腰痛患者疼痛緩解，運動功能改善。我們通過觀察腰椎CR影像學、血液生化學各項指標和疼痛視覺評分VAS的變化規律，評價原發性骨質疏松的近期及遠期療效。短期以腰椎生物力學的影像學改變為參照，以臨床患者對疼痛的評價為基礎，判斷療效;遠期以血液生化學指標為評價標準，遠期與近期療效相統一，從根本上抑制骨質量的減少及由此所產生的一系列病理變化。

篇（10）

1　病因生物力學分析

頸椎病就其本質來說就是其生物結構和功能的損傷問題，用生物力學原理和方法來進行分析，既有必要，又相當有效。

1.1　頸椎的靜力性結構失衡與頸椎病類型　頸椎有七節，上接頭顱，下連胸椎。頸椎既要支持和活動頭部，又要負責向腦供血的椎動脈和中樞分配在頸、肩、臂的脊神經的通行。頸椎的這些重要生理功能順利完成，必有賴于其復雜的靜、動力結構的精巧平衡。這種平衡一旦因損傷而喪失，就會致使頸椎內的脊髓、神經、血管等組織受到壓迫刺激而產生一系列酸痛、麻木、眩暈等癥狀。按生物力學觀點，頸椎中自身不具備像肌肉那樣動作能力的結構，均屬靜力性結構，包括椎體及其附件(椎弓、橫突、鉤椎關節、關節突小關節等)、椎間盤、椎管、脊髓、神經根、血管和相關韌帶等。頸椎靜力性結構失衡所涉及內容較多，概括起來主要有四種壓迫刺激性失衡：

1.1.1　椎體附件和椎間盤與脊神經根之間的失衡：因各種急慢性損傷因素和機體急慢性退變性因素，致使椎體、椎弓、關節突、小關節骨質增生，椎間孔變窄，椎間盤突出而使脊頸叢和臂叢神經根受到壓迫和刺激而水腫，發生無菌性炎癥，就會把其所支配的頸、肩、臂等處的酸痛和麻木感覺傳送到大腦。這是伏案群體患者中最常見的神經根型頸椎病。

1.1.2　椎體及附件與椎動脈之間的失衡：如果骨質增生致使頸椎橫突孔變窄、上下關節突明顯增生肥大以及鉤椎增生向外突出，就會直接壓迫和刺激椎動脈，并使之痙攣，從而造成大腦供血不足，產生暈眩、頭痛、視物模糊、猝倒等癥狀(注：倒地平躺即恢復正常)，這就是椎動脈型頸椎病。

1.1.3　椎體及附件與交感神經干之間的失衡：如果椎骨一系列骨質增生使得分布在頸脊神經根、脊膜、小關節囊上的交感神經干(由腦發出的)受到壓迫或刺激，患者就會出現片頭痛、頭昏、惡心、嘔吐、眼后部脹痛、耳鳴、發聲障礙等癥狀，這就是交感神經型頸椎病。

1.1.4　由于椎弓內緣骨質增生，椎管內徑變小，又因椎體間隙變窄，致使椎管內后襯的黃韌帶打皺著褶、變性增厚：再加上管內前襯的后縱韌帶勞損而骨化，均會使椎管腔狹窄，最終導致脊髓受擠壓而損傷，從而引起下肢發麻、行走困難(腳就像踩在棉花上一樣)等癥狀，這就是脊髓型頸椎病。

1.2　頸椎的動力性結構失衡與頸椎病類型　按生物力學觀點：頸椎的動力性結構主要指附著在七節頸椎上且分布到頭、頸、背、肩、胸等處的肌群和沿頸叢神經干、臂叢神經干分布的肌群以及相關的韌帶和筋膜。伏案工作所產生的向前下方的合力，歸根結底還是要靠頸椎背后及兩側的肌肉張力來平衡。因此頭部長時間前屈給這些肌群以沉重負荷，于是給上述頸椎動力性結構造成勞損性失衡。低頭伏案是目前職業勞動姿勢的一大特征，而頸椎恰恰處在頭顱與軀干之間，頭的重量大，低頭前屈就使得頸椎4、5、6節處受力負荷更大，由此可見，連續低頭伏案工作時間越長，患頸椎病的機會就越大。

此外，頸椎靜動力結構(椎體、椎間盤、韌帶、肌肉)隨年齡增長而衰老退變，特別是35-50歲退變速度呈加快趨勢。往往在椎體各處發生骨質增生形成骨贅，致使頸椎的動靜力性結構失衡，引起頸型頸椎病和頸椎間盤突出癥。中醫認為，氣滯血瘀是促發頸椎病的重要因素。這是因為頸椎勞累一天之后，氣血容易通過休息和睡眠很快得到濡養和恢復，而體質差的人往往是循著“氣不通則麻”、“血不通則木”的規律，造成經絡氣血運行阻滯，日子一長，頸部的組織結構就會失去濡養，積累勞損，形成現代醫學所說的退行性病變而患頸椎病。

2　推拿、牽引治療各型頸椎病的體會

近五年來，我們采用推拿、牽引治療各型頸椎病160例，獲得了滿意的臨床療效，現報道如下。

2.1　臨床資料　本院就診患者160例，男83例，女77例；年齡最小者21歲，最大者78歲；病程最短者2個月，最長者40年。其中有90例患者曾分別接受過中藥、西藥、針灸、封閉、理療等多種單獨治療效果不佳。

2.2　療法應用

2.2.1　器械牽引：在有牽引器的條件下，可以用枕頜式坐位牽引的方法，牽引重量男性一般為8～14kg，女性6～12kg，牽引時間一般為30分鐘。

2.2.2　局部推拿：牽引后，病人坐于椅上，術者站于其后，雙手扶其雙肩，緩緩向后抬至一定角度，再緩慢向前推至垂直位，囑病人雙上肢隨身體擺動而前后擺動，頸肌放松，約1-2分鐘后進行推拿。推拿時，醫者先在患者頸項部、肩背部及上肢做輕快的滾揉法5分鐘，然后多指拿揉上述部位，拇指按揉頸和上胸椎兩側的壓痛點，重點按壓第六頸椎橫突旁的神經刺激點和交感神經星狀神經結(缺盆)，各點按3分鐘。

2.2.3　推正法：前后滑脫錯位者，術者雙拇指按于其后的棘突旁，左右旋轉式錯位者兩拇指分別置于左、右偏向不同的兩個棘突旁，當向前運動時，雙拇指加力推正之。

2.2.4　搖正法：選用復位角度時先將病人向后拉至某一角度，以保持頸椎前屈角度，然后術者選好“定點”，進行搖頭或搖肩手法復位。以頸C4、5錯位為例，觸診橫突C4偏右C5偏左，術者左拇指按C4右偏橫突后側，左手托其左頰搖向右方達最大角度時稍加“閃動力”而復正。再以右拇指按C5左偏橫突后方，左手托其右頰搖向左方。亦可用搖肩法達一定角度作一閃動來復位。

2.2.5　側按法：術者一手虎口扶于病人頸部錯位椎旁隆起處“定點”，另一手握病人健側手腕，徐徐用力向下推拉，使病人頸部側屈約200°然后輕輕還原。重復上述動作3次。一般先作健側，使交錯的關節易于松解，然后作患側復正較易成功。

2.2.6　點穴治療法：同上。醫者雙拇指點按風池、天柱、大椎、肩中俞、肩外俞、腕骨、后溪、少澤等穴，每穴點按半分鐘。

2.3　療效標準　治愈：癥狀消除或基本消除；顯效：頸痛、上肢放射性疼痛或頭暈等癥狀明顯減輕；頸部活動改善，牽拉壓頭試驗陰性；感覺、運動、腱反射基本正常；好轉：頸部活動好轉，牽拉壓頭試驗陽性；疼痛頭暈等減輕，上、下肢感覺、運動及腱反射情況有所改進；無效：癥狀特征無變化。

2.4　治療結果　本組頸椎病患者均以接受本法治

療2個療程為觀察時限，每個療程10次，即連續治療20次后評定療效。治愈52例，顯效60例；好轉40例，無效8例；有效率達95％。神經根型頸椎病45例，治愈17例，顯效20例，好轉8例；椎動脈頸椎病26例，治愈10例，顯效5例，好轉11例；交感神經型頸椎病8例，顯效5例，好轉3例；脊髓型頸椎病6例，好轉2例，無效4例；混合型75例，治愈22例，顯效33例，好轉18例，無效2例。

3　討論