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篇1

【關(guān)鍵詞】體育教學(xué)； 運動生物力學(xué)； 積極作用

1 前言

在體育教學(xué)中，為了提高體育教學(xué)成果，應(yīng)加深對運動生物力學(xué)的研究，積極利用運動生物力學(xué)，提高體育教學(xué)質(zhì)量，促進體育教學(xué)發(fā)展，為體育教學(xué)提供有力的支持?；谶@一認識，我們應(yīng)對運動生物力學(xué)引起足夠的重視，應(yīng)結(jié)合體育教學(xué)實際，發(fā)揮運動生物力學(xué)的積極作用，推動體育教學(xué)的全面發(fā)展，滿足體育教學(xué)發(fā)展需要。為此，我們應(yīng)對運動生物力學(xué)發(fā)展歷程、開展運動生物力學(xué)研究的作用及運動生物力學(xué)在體育教學(xué)中的作用進行深入研究，提高研究質(zhì)量，保證了體育教學(xué)的開展效果。

2 運動生物力學(xué)發(fā)展概述

運動生物力學(xué)研究是以體育動作為核心， 運用人體解剖學(xué)、人體生理學(xué)、力學(xué)的理論與方法， 研究人體運動器系的生物力學(xué)特性和人體運動動作規(guī)律， 并根據(jù)影響人體運動的內(nèi)部和外部條件尋求人體運動技術(shù)的合理性和更佳化， 以及訓(xùn)練手段的有效性， 為發(fā)展運動能力提供理論依據(jù)。近幾十年來， 國際運動生物力學(xué)發(fā)展較快， 新材料和計算機的運用使生物力學(xué)的測試手段向自動化、準(zhǔn)確化和快速化的方向迅速發(fā)展。學(xué)科間加強了滲透和協(xié)作， 使生物力學(xué)的知識體系更加完善。在人體結(jié)構(gòu)的研究、測試方法和手段、測試數(shù)據(jù)處理的速度與準(zhǔn)確度、研究的深度與廣度等方面都具有較大程度的提高。例如在圖像采集與分析技術(shù)由于近期的不斷突破， 已經(jīng)逐步趨于完善， 這為運動生物力學(xué)走向體育實踐， 實現(xiàn)運動訓(xùn)練的可視化和快速反饋作好了準(zhǔn)備。美國科羅拉多州奧林匹克中心生物力學(xué)實驗室為美國國家田徑隊進行現(xiàn)場圖像采集與圖像分析， 幫助運動員增強運動本體感受并改進技術(shù)， 效果良好。我國自年成立運動生物力學(xué)分會至今， 科研活動已經(jīng)開展了余年并取得了一定的成績。

3 運動生物力學(xué)研究的作用分析

從目前運動生物力學(xué)的研究情況來看，開展運動生物力學(xué)研究是十分必要的，運動生物力學(xué)研究的作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

3.1 運動生物力學(xué)研究對明確運動原理有著重要作用

從運動生物力學(xué)的研究內(nèi)容來看，運動生物力學(xué)對運動原理進行了深入研究，提高了運動原理的研究效果，促進了運動原理取得積極效果。所以，運動生物力學(xué)研究對明確運動原理具有重要作用，我們應(yīng)積極推動運用生物力學(xué)研究全面深入開展，滿足體育研究的實際需要。

3.2 運動生物力學(xué)研究推動了運動學(xué)本質(zhì)的研究

運動生物力學(xué)研究對運動規(guī)律和運動學(xué)本質(zhì)進行了探討，可以作為運動學(xué)本質(zhì)的典型研究手段。為此，我們要對運動生物力學(xué)的作用有足夠的重視，應(yīng)正確理解運動生物力學(xué)研究的作用，推動運動學(xué)本質(zhì)的研究不斷向前發(fā)展，使運動學(xué)本質(zhì)研究取得積極效果，促進運動生物力學(xué)研究達到預(yù)期目標(biāo)。

3.3 運動生物力學(xué)研究提高了運動學(xué)的整體研究質(zhì)量

從目前運動生物力學(xué)的研究來看，運動生物力學(xué)的研究對運動學(xué)研究具有重要的推動作用，能夠保證運動學(xué)的研究取得積極效果，能夠?qū)\動學(xué)研究起到積極的促進作用。所以，我們應(yīng)認識到運動生物力學(xué)的研究作用，積極開展運動生物力學(xué)的研究，提高運動學(xué)的整體研究質(zhì)量。

4 體育教學(xué)中運動生物力學(xué)的積極作用分析

從運動生物力學(xué)的研究來看，運動生物力學(xué)在體育教學(xué)中得到了重要應(yīng)用，體育教學(xué)中運動生物力學(xué)的積極作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

4.1 運動生物力學(xué)對提高體育教學(xué)質(zhì)量起到了積極作用

由于運動生物力學(xué)的研究內(nèi)容具有一定的實際意義，因此運動生物力學(xué)研究未來體育教學(xué)的開展提供了有力的支持，保證了體育教學(xué)開展的整體效果，充分滿足了體育教學(xué)發(fā)展需要。為此，我們要認識到運動生物力學(xué)對提高體育教學(xué)質(zhì)量起到的積極作用，推動運動生物力學(xué)研究的深入開展。

4.2 運動生物力學(xué)對促進體育教學(xué)發(fā)展起到了積極作用

應(yīng)用了運動生物力學(xué)，體育教學(xué)在深度、廣度和專業(yè)性方面有了較大的提升，對體育教學(xué)發(fā)產(chǎn)生了積極的促進作用，保證了體育教學(xué)的整體質(zhì)量，提升了體育教學(xué)的整體水平。所以，我們應(yīng)對運動生物力學(xué)的促進作用有足夠的重視，應(yīng)采取必要手段，提高運動生物力學(xué)研究水平。

4.3 運動生物力學(xué)對改變體育教學(xué)發(fā)展模式具有重要作用

在體育教學(xué)中開展運動生物力學(xué)以后，體育教學(xué)在內(nèi)容和方法上發(fā)生了改變，體育教學(xué)發(fā)展模式發(fā)生了變化，體育教學(xué)發(fā)展整體效果更理想。所以，我們應(yīng)對運動生物力學(xué)的作用有足夠的認識，積極推動運動生物力學(xué)研究的開展，保證體育教學(xué)發(fā)展取得積極效果。

5 結(jié)論

通過本文的分析可知，在體育教學(xué)中，運動生物力學(xué)在研究內(nèi)容和研究方法上對體育教學(xué)產(chǎn)生了積極的促進作用，保證了體育教學(xué)取得積極成果，推動了體育教學(xué)的全面發(fā)展，滿足了體育教學(xué)的實際需求。所以，我們應(yīng)認識到運動生物力學(xué)在體育教學(xué)中的作用，促進體育教學(xué)的發(fā)展。

參考文獻：

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[4] 唐剛；人體典型運動生物力學(xué)仿真分析[D]；上海交通大學(xué)；2011年

篇2

摘 要 肌肉的主動收縮和舒張控制之下動物會產(chǎn)生各種不同的運動形態(tài)，這屬于肌肉力矩的主動改變而肢體運動又會反作用于肌肉力矩。在不斷的進化中人類逐漸形成自身完善的神經(jīng)肌肉系統(tǒng)負責(zé)自身運動的控制與協(xié)調(diào)。除了主動的肌肉力矩之外，接觸力矩、重力力矩以慣性力矩也會對肢體運動的具體方式和表現(xiàn)產(chǎn)生影響，生物力學(xué)是研究人類運動控制機制的基礎(chǔ)，因而本文就生物力學(xué)在運動控制與協(xié)調(diào)研究中的作用進行了分析。

關(guān)鍵詞 生物力學(xué) 運動 控制協(xié)調(diào) 應(yīng)用

人體運動需要在多個部分的共同協(xié)調(diào)配合下完成，而單純運動學(xué)角度只針對物體的運動效果以及其他外作用力的影響進行研究，無法對人體肢體運動控制和協(xié)調(diào)的具體機制作出判斷。生物力學(xué)從關(guān)節(jié)力矩的角度并結(jié)合運動動力學(xué)方法可以對肢體運動的產(chǎn)生方式和作用機制進行科學(xué)合理的分析，推動人體運動控制機制理論研究的發(fā)展。

一、生物力學(xué)與運動控制的關(guān)系分析

肌肉的收縮是人類肢體運動最直接的動力，人體神經(jīng)系統(tǒng)可以對不同部位的新陳代謝速率和能量釋放方式進行調(diào)整，從而起到控制骨骼肌腱可控張力的效果，肌腱又將動力傳給關(guān)節(jié)、韌帶以及骨骼等，最終實現(xiàn)對各個運動單位的控制。神經(jīng)肌肉骨骼系統(tǒng)包括肌肉運動單位與神經(jīng)元之間的突觸連接、運動單位疊加與肌腱上的合力、肌肉骨骼系統(tǒng)的整合以及關(guān)節(jié)力矩整合協(xié)作四個層次。人體的骨骼、肌肉結(jié)構(gòu)都十分復(fù)雜，因而神經(jīng)中樞系統(tǒng)很難直接對每個運動單位進行控制，目前猜測中樞神經(jīng)系統(tǒng)對運動目標(biāo)協(xié)作實現(xiàn)方式或者是關(guān)節(jié)水平運動方式進行控制，再由該環(huán)節(jié)傳達至各個運動單元。

二、運動控制的生物力學(xué)研究技術(shù)

（一）生物傳感器技術(shù)

目前生物傳感器技術(shù)在科學(xué)研究中的應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，包括力量、肌電圖、加速度以及位移傳感器等等，這些技術(shù)相關(guān)專業(yè)的教科書以及很多文獻中都有涉及到。隨著研究的深入和技術(shù)的發(fā)展三維陀螺儀運動測量技術(shù)應(yīng)運而生，在生物力學(xué)測量中可以對物體的運動速度、不同時間點的方位、角度等數(shù)據(jù)進行測量和記錄，因而可以應(yīng)用于疾病診斷和治療康復(fù)中，該技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛。

（二）生物力學(xué)建模與仿真

當(dāng)人體運動時除了肢體的外部狀態(tài)，肌肉狀態(tài)、關(guān)節(jié)連接處軟組織的形狀等也會發(fā)生一定的變化，而對這種形變進行觀察和研究的難度較大，因而可以將整個人體作為一個完整的運動系統(tǒng)并以此為基礎(chǔ)建立相應(yīng)的人類肢體運動動力學(xué)研究方程，也可以將其稱為生物力學(xué)模型。研究方向以及研究切入點的不同都會對最終的模型構(gòu)建產(chǎn)生影響，一般來說任意運動的計算機模擬或者仿真需要應(yīng)用正向動力學(xué)知識和技術(shù)，而對肢體運動的外力因素進行測量時則需要應(yīng)用逆向運動學(xué)。

（三）運動學(xué)影像技術(shù)

影像技術(shù)在生物力學(xué)研究領(lǐng)域的應(yīng)用由來已久，隨著科技的進步和科研領(lǐng)域投入的提高，更多新型的運動學(xué)影像技術(shù)開始出現(xiàn)。高速熒光透視技術(shù)可以對人體運動狀態(tài)下的骨骼、關(guān)節(jié)的情況進行精確的分析，拍攝速度更快且由于無侵入性對人體的傷害也更小。將該技術(shù)應(yīng)用于人體醫(yī)療中將大大提高骨科檢驗的準(zhǔn)確性。即時超聲波成像技術(shù)可以將人體運動狀態(tài)下的肌肉、肌腱等的形態(tài)包括肌纖維排列、肌肉羽狀角的情況進行成像。

三、運動控制的生物力學(xué)原理

運動控制涉及的生物力學(xué)原理較多，本文就其中幾個較為重要的原理進行分析闡述。人們在做出某個動作之前，為了提高動作的完成效果，往往會先做一個跟目標(biāo)動作方向相反的動作，例如扣籃時先將手臂抬高，一方面下扣動作的幅度更大，另一方面肌肉的彈力也會有所增大，下扣的力量隨之提高，這就是反向動作最佳起始力原理的典型表現(xiàn)。人體神經(jīng)肌肉系統(tǒng)功能的完善性，以及個體肌肉力量和爆發(fā)力量對于體育競賽成績有著重要的影響，在某些體育活動中，人們?yōu)榱双@取運動速度的最大沖量會采取一些助力措施，例如對于跳遠運動員來說，他們在進行跳遠前都會有助跑，鐵餅投擲運動員在投擲鐵餅時，也會有身體的旋轉(zhuǎn)運動等等，以上各項體育運動都是通過延長加速度時間和距離來增加力的作用效果，這體現(xiàn)的是運動速度的最大沖量原理。物體之間的碰撞效果一般會受到以下兩方面因素的影響，即物體質(zhì)量和速度這兩方面的影響，質(zhì)量與速度的乘積稱之為動量，生物力學(xué)中有打擊碰撞動量保持原理，該原理在運動控制中的體現(xiàn)有：網(wǎng)球的擊球、拳擊等等，運動員為了提高碰撞效果在確保撞擊速度時還會提高撞擊的力度。因此，對于運動員來說，一定要掌握運動控制的生物力學(xué)原理，進而將其在際運動中得到充分運用，這對提高運動員成績來說起著非常重要的作用。

四、結(jié)束語

綜上所述，生物力學(xué)的應(yīng)用可以在對關(guān)節(jié)力矩和分量進行分析的基礎(chǔ)上研究神經(jīng)肌肉系統(tǒng)對肌肉收縮力矩的調(diào)節(jié)模式，主動的肌肉力矩在神經(jīng)系統(tǒng)的控制之下對運動產(chǎn)生的被動力矩進行對抗，在平衡的狀態(tài)之下完成肢體運動動作要求，生物力學(xué)的應(yīng)用大大降低了運動控制協(xié)調(diào)相關(guān)問題的理解難度。

參考文獻：

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【關(guān)鍵詞】生物力學(xué)；理念；中西醫(yī)7年制；中醫(yī)傷科學(xué)；教學(xué)

中醫(yī)學(xué)院7年制中西醫(yī)結(jié)合專業(yè)的教育目的是培養(yǎng)醫(yī)科學(xué)生能達到碩士學(xué)位的高層次中西醫(yī)結(jié)合人才。要求該專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)后能掌握臨床醫(yī)學(xué)的診療技能及在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域能夠進一步深入研究本專業(yè)所要求的專業(yè)知識?！吨嗅t(yī)傷科學(xué)》［1］作為7年制中西醫(yī)專業(yè)的臨床課程，在南京中醫(yī)藥大學(xué)的課程設(shè)置是該專業(yè)學(xué)生第5年的學(xué)習(xí)課程，所使用的教材與5年制的教材是一致的。如何利用有限的學(xué)時為7年制學(xué)生教好《中醫(yī)傷科學(xué)》，使其能夠達到大綱要求的標(biāo)準(zhǔn)―即掌握系統(tǒng)而深厚的中醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論和必要的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)知識和診療技能,并有一定的科學(xué)研究的能力，需要在教學(xué)中引入很多現(xiàn)代科技的研究成果。為此，在該臨床課程教學(xué)過程中積極嘗試引入生物力學(xué)的理念以引導(dǎo)醫(yī)科學(xué)生在中醫(yī)骨傷科領(lǐng)域能有一全新的認識。

1生物力學(xué)的概念

生物力學(xué)是由生理學(xué)和工程學(xué)的結(jié)合來解決生物體相關(guān)臨床問題的研究學(xué)科，強調(diào)在臨床診斷、治療和疾病預(yù)防為主的應(yīng)用。其包含的領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，微小至細胞，大到組織、器官或是動物體中部分系統(tǒng)的運作功能等，皆為生物力學(xué)研究的重要范疇［2］。所謂骨科生物力學(xué)，即是應(yīng)用生物力學(xué)的方法來解決骨科所遇到的問題［3］。骨科生物力學(xué)將工程原理，特別是機械力學(xué)原理應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)，是需要將醫(yī)學(xué)與工程學(xué)結(jié)合以跨學(xué)科的方式服務(wù)于臨床與基礎(chǔ)研究的學(xué)科。

2骨科生物力學(xué)的教學(xué)方式

既然是以生物力學(xué)的方法解決骨科所遇到的問題，那么需要在教學(xué)中把握那些內(nèi)容呢？從工程學(xué)角度來說，力學(xué)的基本術(shù)語有負荷、彎矩、剛度、懦變、懦變位移、自由度、延展性、彈性、平衡、疲勞曲線、模量、力偶等基本概念。如果學(xué)校沒有專門開設(shè)工程力學(xué)課程，在有限的學(xué)時內(nèi)讓學(xué)生掌握如此多的概念及原理是不現(xiàn)實的。如何在有限的課時內(nèi)讓學(xué)生理解此概念也是教改的一項重大命題。

2．1采用多媒體方式教學(xué)多媒體教學(xué)有很強的直觀性和交互性，可方便的進行人機雙向交流，快捷的在各媒體間進行跳轉(zhuǎn)，亦可作為資料保存，便于學(xué)生查詢［4］；多媒體的另一大優(yōu)勢是具有大容量、多信息渠道，可有效地開拓醫(yī)科學(xué)生的視野。通過自己制作的CAI(計算機輔助教材)課件以及購置的CAI課件，這種多渠道手段的匯集，能夠使原來抽象難懂的內(nèi)容形象化和具體化，更加生動、直接，使得教學(xué)內(nèi)容重點突出，圖文并茂，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。在多媒體的制作過程中，可以有效地制作關(guān)于力學(xué)的基本概念的介紹，并以形象化的圖片或動畫來使得該專業(yè)學(xué)生能夠快速掌握。

2．2授課方式的調(diào)整按照《中醫(yī)傷科學(xué)》教材的設(shè)置方式，其教學(xué)的順序是：解剖復(fù)習(xí)、病因病機、診查要點、治療。按此教學(xué)過程在課堂上講授，往往顯得枯燥沉悶，沒有新意。而醫(yī)科學(xué)生在理解采用何種復(fù)位手法、為什么要用某一固定予以固定，又為何對某種類型的骨折要采用內(nèi)固定手段等內(nèi)容時，卻又顯得無所適從。這是醫(yī)科學(xué)生初次接觸到骨科領(lǐng)域，對生物力學(xué)的原理不夠了解所致。在教學(xué)中，筆者采用在應(yīng)用解剖復(fù)習(xí)中增加生物力學(xué)的基本概念，如載荷、剪切力、應(yīng)變等，先使醫(yī)科學(xué)生能有一初步的了解；接著，在固定、手法復(fù)位、切開內(nèi)固定等章節(jié)教授時，再以具體病例―問題為中心指導(dǎo)，就能使醫(yī)科學(xué)生知道其所以然。在以具體病例為基礎(chǔ)的教學(xué)過程中，注意調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，要讓其能以生物力學(xué)的概念來解釋、處理骨折、脫位等骨創(chuàng)傷疾患，使之能以科學(xué)、精確、具有嚴密邏輯性來掌握骨科疾病的處理規(guī)程，從而達到教學(xué)目的。

2．3理論與實踐相結(jié)合無論醫(yī)科學(xué)生在課堂上對于基礎(chǔ)理論掌握得是多么的扎實，但歸根結(jié)底是要求醫(yī)科學(xué)生能夠在臨床實踐中準(zhǔn)確地把握疾病。而對于中醫(yī)骨傷科來說，基本的動手操作的內(nèi)容有傷口包扎、手法復(fù)位、小夾板固定、石膏托固定、骨牽引操作等內(nèi)容。對于動手實踐的操作不應(yīng)是帶教老師手把手教會就可以了，如何把生物力學(xué)的理念融入到實踐操作中去才是關(guān)鍵。如在肩關(guān)節(jié)前脫位復(fù)位的操作過程中，雖然書本上提到又牽引推拿法、手牽足蹬法、拔伸拖入法、牽引回旋法、椅背復(fù)位法、懸吊復(fù)位法等方法，作為學(xué)生究竟應(yīng)該如何掌握復(fù)位的手法呢？是不是所有手法都應(yīng)掌握呢？各種手法是否都具有良好的安全性呢？手法間有無區(qū)別呢？在實踐課教學(xué)時，如果不加分析地填鴨式灌輸給學(xué)生的話，日后在臨床上，他們?nèi)詫o法快速地勝任該工作。在教學(xué)中引入杠桿原理后就可以總結(jié)出肩關(guān)節(jié)所有手法的基本原則是：以腋窩為支點，以肩關(guān)節(jié)彈性固定位順勢外展外旋、內(nèi)收內(nèi)旋即可復(fù)位。但是，做完一個小實驗―支點的面積與載荷之間的關(guān)系，醫(yī)科學(xué)生很快明白如果腋窩的支點面積很小將可能在支點處發(fā)生骨折現(xiàn)象，所以他們能夠總結(jié)出以牽引推拿法復(fù)位法是一種相對安全的手法。

2．4結(jié)合臨床，引入新進展當(dāng)醫(yī)科學(xué)生在臨床課程的教學(xué)過程中，對生物力學(xué)的概念有了基礎(chǔ)的認識后，對于生物力學(xué)方面的一些新進展的介紹就會有全新的認識，也樂于接受這樣的理念。針對7年制的學(xué)科特點，注意引入關(guān)于骨骼系統(tǒng)研究的方法，如有限元素法。這種新進展的研究方法一般是以講座的形式予以介紹的。如講述有限元素法的基本思想時，先將研究對象的連續(xù)求解區(qū)域離散為一組有限個、且按一定方式相互聯(lián)結(jié)在一起的單元組合體。按單元以不同的聯(lián)結(jié)方式進行組合,且單元本身又可以有不同形狀，因此可以模擬成不同幾何形狀的求解小區(qū)域；然后對單元(小區(qū)域)進行力學(xué)分析，最后再整體分析［5］。引入這種分析方法，一者可以使7年制的醫(yī)科學(xué)生能夠了解生物力學(xué)的一種科學(xué)研究方法，還能使其在整體性分析中牢固地確立以中醫(yī)科學(xué)整體觀為基礎(chǔ)的思維方式。

3引入生物力學(xué)理念在教學(xué)中的意義

3．1以生物力學(xué)理念認識問題生物力學(xué)是涉及生物學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、力學(xué)、數(shù)學(xué)、工程學(xué)等多學(xué)科的一門具有應(yīng)用基礎(chǔ)性、交叉性邊緣學(xué)科。如能在臨床課教學(xué)中引入此概念，可以更有效地了解人體的運動、研究骨科方面的疾病、能夠設(shè)計出并能逐步改進各種人工關(guān)節(jié)、脊柱假體乃至義肢。教導(dǎo)醫(yī)科學(xué)生以生物力學(xué)理念認識骨骼、肌肉、關(guān)節(jié)方面的結(jié)構(gòu)與疾患，能夠使其在臨床方面如何處置病患有進一步地提高，也使其在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域能有進一步作為，逐步引領(lǐng)醫(yī)科學(xué)生踏入更高要求的專業(yè)領(lǐng)域中。

3．2培養(yǎng)學(xué)生形成良好的知識鏈和創(chuàng)新思維的能力我國的教學(xué)方式和學(xué)生以往的養(yǎng)成的學(xué)習(xí)習(xí)慣，常常造成學(xué)生們遇到的問題照搬課文，縱向思維較多，橫向聯(lián)系不夠［6］。生物力學(xué)是溝通臨床各科及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的交叉學(xué)科。在理解與掌握生物力學(xué)的概念同時，要求學(xué)生能夠?qū)⒒A(chǔ)課重新認識，而且要求不僅僅是掌握骨骼系統(tǒng)就足夠了，是要求在內(nèi)、外、婦、兒等臨床課程中能與骨科疾病相聯(lián)系，以完整的知識鏈結(jié)構(gòu)走上臨床工作崗位。在臨床課的實驗教學(xué)中還能以此為契機，探索臨床研究的熱點內(nèi)容，目的是為在臨床實習(xí)和臨床工作中能及時發(fā)現(xiàn)、獨立分析、解決臨床問題，為開展臨床工作打下堅實的基礎(chǔ)；在將來的基礎(chǔ)研究中能橫向聯(lián)系各學(xué)科，打下優(yōu)良的科學(xué)素養(yǎng)基礎(chǔ)。

總之，通過在《中醫(yī)傷科學(xué)》教學(xué)過程中生物力學(xué)概念的引入，并非僅僅讓中西醫(yī)7年制醫(yī)科學(xué)生理解這樣的概念就足夠了，更重要的是通過概念形成思考、觀察、處理臨床實際問題的生物力學(xué)理念，以科學(xué)的方式訓(xùn)練學(xué)生達成臨床醫(yī)學(xué)的完整知識鏈，能從多角度、多方面橫向聯(lián)系學(xué)科基礎(chǔ)，為能深入研究醫(yī)學(xué)問題做好科學(xué)素養(yǎng)準(zhǔn)備。

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篇4

摘 要 文章通過分析膝關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)特點和生物力學(xué)特征，結(jié)合籃球技術(shù)動作特點，確定了膝關(guān)節(jié)各部位運動損傷的發(fā)生機制。并提出通過掌握運動員膝關(guān)節(jié)的運動生物力學(xué)特征，對科學(xué)指導(dǎo)訓(xùn)練、提高運動員的訓(xùn)練水平以及預(yù)防膝關(guān)節(jié)運動損傷發(fā)生等具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞 膝關(guān)節(jié)生物力學(xué) 運動損傷 力量訓(xùn)練

運動生物力學(xué)根據(jù)人體的形態(tài)機能特點結(jié)合對運動場地器材的改進，研究最合理、最有效的運動技術(shù)；通過改善訓(xùn)練手段增加運動訓(xùn)練的適應(yīng)性；通過研究運動損傷發(fā)生機制、改善不合理的運動技術(shù)，在訓(xùn)練中改善神經(jīng)肌肉系統(tǒng)功能和強化運動器官承受能力，達到預(yù)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(guān)節(jié)運動生物力學(xué)特征，提出其指導(dǎo)膝關(guān)節(jié)科學(xué)訓(xùn)練和預(yù)防膝關(guān)節(jié)損傷依據(jù)。

一、膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)及生物力學(xué)特征

（一）膝關(guān)節(jié)是人體結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的關(guān)節(jié)，由兩個包在同一關(guān)節(jié)囊內(nèi)的關(guān)節(jié)組成，即股-髕關(guān)節(jié)為滑車關(guān)節(jié)和股-脛關(guān)節(jié)為橢圓形關(guān)節(jié)。膝關(guān)節(jié)周圍的肌肉、肌腱、前方髕韌帶、內(nèi)外側(cè)副韌帶、前后十字韌帶以及內(nèi)外側(cè)半月板共同維持膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性[2]。

（二）膝關(guān)節(jié)的側(cè)副韌帶位于關(guān)節(jié)囊的外面，有內(nèi)側(cè)副韌帶和外側(cè)副韌帶兩條，其主要作用是使膝關(guān)節(jié)不能產(chǎn)生內(nèi)收與外展運動，并且限制膝關(guān)節(jié)過度發(fā)生旋轉(zhuǎn)的活動。[這兩側(cè)韌帶在膝關(guān)節(jié)伸直時被拉緊起固定作用，此時小腿不能做內(nèi)旋及外旋動作。當(dāng)屈膝時，這兩側(cè)韌帶松弛，小腿可做小幅度的內(nèi)、外旋動作[3]。在籃球運動中膝關(guān)節(jié)屈曲，小腿突然內(nèi)收內(nèi)旋，或大腿突然外展外旋可能發(fā)生外側(cè)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(huán)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(guān)節(jié)面更加吻合，增加膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，并且有緩沖股、脛骨之間沖擊力的作用[4]。

（四）膝關(guān)節(jié)囊內(nèi)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(guān)節(jié)處于半屈曲位突然完成旋轉(zhuǎn)及內(nèi)收、外展是重要的損傷機制，常合并內(nèi)側(cè)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(guān)節(jié)穩(wěn)定性生物力學(xué)

膝關(guān)節(jié)是全身最大的負重關(guān)節(jié)，同時它又缺乏固有的內(nèi)在穩(wěn)定性，韌帶、關(guān)節(jié)囊和提供的靜力和動力性穩(wěn)定作用起著特別重要作用[6]。

（六）籃球運動的基本技術(shù)動作生物力學(xué)分析

膝關(guān)節(jié)主要功能是屈伸運動，在半屈或屈90°時有輕微的旋轉(zhuǎn)運動?；@球運動中的特點是膝關(guān)節(jié)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(zhuǎn)，以實現(xiàn)快速變向、伸膝發(fā)力的要求。

二、膝關(guān)節(jié)力量訓(xùn)練

根據(jù)膝關(guān)節(jié)運動生物力學(xué)原理，力求膝關(guān)節(jié)在運動中穩(wěn)定性和靈活性相統(tǒng)一，力量、速度和耐力相統(tǒng)一。所以對膝關(guān)節(jié)周圍肌肉韌帶的力量訓(xùn)練尤為重要。使膝關(guān)節(jié)適應(yīng)籃球運動技術(shù)特點的力學(xué)要求，同時保護關(guān)節(jié)避免損傷發(fā)生。通過對關(guān)節(jié)周圍肌肉力量訓(xùn)練經(jīng)過力的傳遞結(jié)構(gòu)強化至肌腱、韌帶以及骨。

（一）肌肉力量訓(xùn)練相關(guān)理論

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

（二）方法

1.固定阻力負荷練習(xí)

又稱靜力性練習(xí)。是指人體用力時，各運動環(huán)節(jié)無運動狀態(tài)的變化，此時，肌肉產(chǎn)生張力但不發(fā)生長度變化。如靜止負杠鈴半蹲等。

2.動力性沖擊負荷訓(xùn)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(xí)方法。是利用肌牽張反射會產(chǎn)生超大力量的原理，是在一次練習(xí)中增大肌肉訓(xùn)練效果的較好練習(xí)形式。

3.等動練習(xí)器械訓(xùn)練

該種練習(xí)是借助專門的等動力量練習(xí)器進行，在練習(xí)中，練習(xí)的阻力與運動員的用力相適應(yīng)，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(jié)論

膝關(guān)節(jié)是人體結(jié)構(gòu)最復(fù)雜關(guān)節(jié)，本身內(nèi)在不穩(wěn)定?；@球運動員膝關(guān)節(jié)運動專項技術(shù)動作又處于關(guān)節(jié)生物力學(xué)的薄弱點。所以運動損傷發(fā)病率高，籃球技術(shù)動作要求膝關(guān)節(jié)適應(yīng)其速度力量及耐力要求。在充分了解膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)，掌握其力學(xué)規(guī)律，根據(jù)人體形態(tài)機能特點，進行科學(xué)訓(xùn)練，不斷改進運動技術(shù)，提高運動成績。同時的預(yù)防運動損傷及康復(fù)都具有重要意義。

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篇5

關(guān)鍵詞：有限元 醫(yī)學(xué) 仿真實驗

Research of experimental of medical's Finite Element Analysis（FEA） simulation

Niu Xiaodong， Lu Lirong

Shanxi Changzhi medical college， Changzhi， 046000， China

Abstract： It will solve many complex problems if apply FEA to medical research， and these problems are difficult to solve but need to be solved in the physics of medical applications. So that it can provides theoretical guidance and scientific foundation for medical research and clinical treatment. Have the experimental course of medical’s FEA simulation， medical colleges have a very important significance for student’s study， teacher’s teaching and research， cooperation of college and affiliated hospitals.

Key words： FEA； medical； experimental of simulation

有限元分析是一種廣泛應(yīng)用于工程科學(xué)技術(shù)的數(shù)學(xué)物理方法，用于模擬并解決各種工程力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)等物理場問題。1956年Turner等人提出有限元（Finite Element，F(xiàn)E）的概念。有限元的核心思想是結(jié)構(gòu)的離散化，就是將實際結(jié)構(gòu)假想地離散為有限數(shù)目的規(guī)則單元組合體，實際結(jié)構(gòu)的物理性能可以通過對離散體進行分析，得出滿足工程精度的近似結(jié)果替代對實際結(jié)構(gòu)的分析，這樣可以解決很多實際工程需要解決而理論分析又無法解決的復(fù)雜問題。

隨著計算機技術(shù)的普及和計算速度的不斷提高，有限元分析在工程設(shè)計和分析中得到越來越廣泛的重視，已經(jīng)成為解決復(fù)雜工程分析計算問題的有效途徑，現(xiàn)在從汽車到航天飛機大多數(shù)設(shè)計制造已離不開有限元分析計算，其在機械制造、材料加工、航空航天、汽車、土木建筑、電子電器、國防軍工、生物醫(yī)學(xué)研究等各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用已使設(shè)計水平發(fā)生了質(zhì)的飛躍。

1 醫(yī)學(xué)有限元國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析

有限元方法最早應(yīng)用于骨科研究，開始于脊柱生物力學(xué)[1]。幾十年來其在解決生物力學(xué)問題上得到了廣泛應(yīng)用，尤其近年來，隨著數(shù)字及計算機技術(shù)的不斷進步，有限元法本身已不再是相對獨立地研究生物力學(xué)性質(zhì)，它越來越多地與各種動力學(xué)模型、參數(shù)優(yōu)化選擇、臨床放射學(xué)與實物測量、有機化學(xué)、組織學(xué)與免疫組化等方法巧妙結(jié)合，使結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠，成為生物力學(xué)研究中的一種重要工具。有限元方法在醫(yī)學(xué)上的研究主要包括以下四個方面。

1.1 有限元模型的建立

有限元模型的建立，直接影響有限元仿真實驗結(jié)果的精度、計算機計算過程、計算時間的長短，且模型建立的優(yōu)劣與建模人員的專業(yè)素質(zhì)和有限元知識分不開。現(xiàn)有研究的模型包括：人眼[2]、牙齒及矯正器[3]、脊柱[4]、顱腦骨骼[5]、胃[6]等人體骨骼及器官的三維有限元模型。

1.2 力學(xué)實驗仿真

A.Pandolfi，F(xiàn).Manganiello對所建立的人眼角膜模型進行了力學(xué)分析[7]。Tammy L HD等對建立的脛股關(guān)節(jié)三維有限元模型分析了骨骼變形對關(guān)節(jié)面接觸行為的影響以及約束關(guān)節(jié)運動對接觸應(yīng)力的影響等[8]。

脊柱生物力學(xué)仿真是有限元法在生物力學(xué)中研究最早、分析最多、臨床上應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。杜東鵬等則對腰椎間盤膨隆的力學(xué)機制與腰椎疲勞骨折分別進行了探討[9]。

頭顱及顳下關(guān)節(jié)也是有限元在生物力學(xué)中研究的重點。呂長生等對建立的足部骨組織模型進行有限元分析，為運動損傷或運動鞋的評價等提供了依據(jù)[10]。王芳等建立并驗證中國人全頸椎有限元模型，用于揮鞭樣損傷分析[11]。米那瓦爾?阿不都熱依木采用有限元方法，對頜面外科手術(shù)術(shù)后的顏面軟組織形態(tài)變化進行預(yù)測[12]。

1.3 醫(yī)療器械的力學(xué)性能評價及優(yōu)化設(shè)計

牙科是有限元法在臨床應(yīng)用中的一大領(lǐng)域，相應(yīng)的各種牙科固定器材得以研制開發(fā)，這些器材的力學(xué)性能又是研制過程中重點解決的問題。蔡玉惠等研究了RPA卡環(huán)在游離端義齒應(yīng)用中支持組織的應(yīng)力分布狀況，對RPA卡環(huán)的臨床應(yīng)用具有力學(xué)上的指導(dǎo)作用[9]。

在內(nèi)固定鋼板方面，張美超等從臨床應(yīng)用出發(fā)，利用有限元法對頸前路蝶型鋼板進行生物力學(xué)模擬分析，得到了與其一致的易斷裂部位預(yù)測[9]。

在人工關(guān)節(jié)方面，Heegaard JH等建立了髕骨的計算模型，并且模擬了在人工膝關(guān)節(jié)中去掉股骨假體對髕骨活動的影響[13]。王永書等對患者胸腰椎爆裂性骨折節(jié)段（T12～L2）部位利用有限元進行手術(shù)模擬，均與標(biāo)本模型及術(shù)后CT掃描基本相符[14]。

1.4 血流動力學(xué)CFD應(yīng)用

Tarbell JM用FIDAP和Fluent軟件進行了血管壁中組織液流動的數(shù)值研究[15]。喬愛科等利用有限元分析方法得出冠狀動脈搭橋術(shù)中對稱雙路搭橋比單路搭橋具有更合理的血流動力學(xué)，可以避免動脈粥樣硬化的危險性血流動力學(xué)因素，從而減少手術(shù)再狹窄的發(fā)生[16]。楊金有應(yīng)用CFD計算流體力學(xué)軟件進行人體主動脈內(nèi)血流數(shù)值模擬分析，為闡明血管疾病的發(fā)病機理提供理論依據(jù)[17]。姚偉用計算流體力學(xué)軟件Fluent計算人體小腿骨間膜組織間隙中蛋白質(zhì)非均勻分布情況下組織液流動[18]。

2 醫(yī)學(xué)有限元仿真實驗方法

通過上述醫(yī)學(xué)有限元研究可得醫(yī)學(xué)仿真實驗的方法主要分為四步：（1）通過螺旋CT技術(shù)，采集大量的樣本圖像。運用現(xiàn)有醫(yī)用物理實驗室計算機對樣本圖像進行建模處理，并進行相關(guān)的有限元分析。（2）通過查閱相關(guān)國內(nèi)外資料，針對所需建立模型的生理、物理等參數(shù)特性，在幾種常用圖像處理軟件（Mimcs，Proe等）中選取較為合理準(zhǔn)確的有限元建模軟件。（3）在常用有限元分析軟件（ANSYS，F(xiàn)luent等）中選取較為合理準(zhǔn)確的軟件對模型進行有限元分析。（4）將有限元分析結(jié)果與實際測量數(shù)據(jù)進行對比，分析有限元模型的準(zhǔn)確性。

3 有限元法在醫(yī)學(xué)研究中的優(yōu)勢

有限元法在醫(yī)學(xué)研究中具有四個方面的突出優(yōu)勢：（1）可根據(jù)需要產(chǎn)生各種各樣的標(biāo)本，對模型進行實驗條件仿真，模擬拉伸、彎曲、扭轉(zhuǎn)等各種力學(xué)實驗，可以在不同實驗條件下模擬任意部位變形、應(yīng)力/應(yīng)變分布、內(nèi)部能量變化、極限破壞分析等情況。（2）標(biāo)本也可以進行修正以模擬任何病理狀態(tài)。同一個標(biāo)本在虛擬計算中可進行無數(shù)次加載或組合而不會被損壞。（3）其結(jié)果不受實驗條件的影響，也排除了實驗條件造成的誤差，而且可以重復(fù)計算，節(jié)約成本。（4）利用有限元法進行的模擬實驗具有實驗時間短、費用少、可模擬復(fù)雜條件、力學(xué)性能測試全面及可重復(fù)性好等優(yōu)點。

4 醫(yī)學(xué)院校開展醫(yī)學(xué)有限元仿真實驗的意義

在醫(yī)學(xué)院校開展醫(yī)學(xué)有限元仿真實驗，可以使學(xué)生將相關(guān)醫(yī)學(xué)、物理、生物等課程的知識綜合應(yīng)用于仿真實驗中，給生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計提供更為廣闊的范圍，使研究具有更高的水平；激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和熱情，使學(xué)生在自主科研創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，設(shè)計相關(guān)仿真實驗加以驗證、研究。同時，開展仿真實驗要求教師不僅需要對本專業(yè)知識做到“了如指掌”，而且需要教師具有仿真實驗相關(guān)的醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)等非本專業(yè)學(xué)科的專業(yè)知識，還要求教師必須掌握螺旋CT掃描技術(shù)，Mimics，ANSYS等建模、仿真軟件的計算機應(yīng)用技術(shù)。這些知識對于教師實驗教學(xué)、科研水平的提高具有十分重要而深遠的意義。在開展醫(yī)學(xué)仿真實驗的基礎(chǔ)上，建設(shè)醫(yī)學(xué)仿真實驗室，不僅可以為學(xué)生提供畢業(yè)實習(xí)條件，加強實習(xí)基地建設(shè)，而且與醫(yī)院相關(guān)科室進行合作，可以在生物力學(xué)基礎(chǔ)上預(yù)測手術(shù)中、長期效果，對醫(yī)生手術(shù)具有較為科學(xué)的指導(dǎo)，加強了學(xué)校與醫(yī)院的合作。

5 結(jié)束語

建立醫(yī)學(xué)有限元實驗有兩個關(guān)鍵的問題：（1）醫(yī)用有限元模型快速準(zhǔn)確的建立。模型的快速準(zhǔn)確建立可以減少仿真實驗所需時間、降低費用、增加仿真的準(zhǔn)確性和可信性。（2）建立通用的有限元模型庫，為進一步的實驗教學(xué)和科研打下堅實的基礎(chǔ)。因此需要在具體實驗實踐中逐步探索和積累。

將工程有限元分析同醫(yī)學(xué)結(jié)合開設(shè)實驗課，屬于多學(xué)科之間的交叉領(lǐng)域，不僅可以提高學(xué)生對所學(xué)專業(yè)知識的綜合運用能力，增強學(xué)生就業(yè)與學(xué)習(xí)深造的競爭力，而且可以加強多學(xué)科教師的教學(xué)和科研合作，提高教師的教學(xué)科研水平。同時提高相關(guān)實驗室的利用率，為學(xué)生自主開展創(chuàng)新實驗提供平臺，加強學(xué)校和附屬醫(yī)院的教學(xué)科研合作，為醫(yī)學(xué)院校提供更為廣闊的教學(xué)和科學(xué)研究領(lǐng)域。

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篇6

關(guān)鍵詞　推拿　力學(xué)　構(gòu)建　研究　方法　教學(xué)

1、《推拿力學(xué)》教材建設(shè)的意義

推拿是一門古老的中醫(yī)外治技術(shù)，經(jīng)過幾千年的臨床實踐，其療效和使用價值勿庸置疑。在我國高等中醫(yī)院校的推拿專業(yè)課程設(shè)置里，主要有《推拿功法學(xué)》、《推拿手法學(xué)》和《推拿治療學(xué)》三門，綜觀三門課程的知識內(nèi)容，基本上都是對古人經(jīng)驗的總結(jié)和整理，內(nèi)容雖然豐富，但仍然屬于經(jīng)驗醫(yī)學(xué)。中醫(yī)藥現(xiàn)代化是時展的必然趨勢，作為中醫(yī)學(xué)有機組成部分的推拿學(xué)也必然要跟隨時展的步伐。充實和更新學(xué)科知識內(nèi)容，特別是運用現(xiàn)代物理力學(xué)原理、手段和方法研究古老推拿學(xué)所產(chǎn)生的、具有現(xiàn)代科學(xué)內(nèi)涵的新的知識內(nèi)容，將是推拿學(xué)向前發(fā)展和走向現(xiàn)代化的堅實步伐，將為本學(xué)科的發(fā)展注入新的活力。不僅如此，將力學(xué)的定性定量研究思維引入以經(jīng)驗為主的推拿醫(yī)學(xué)，將為手法的作用實質(zhì)和量化規(guī)范性操作提供堅實的理論基礎(chǔ)。構(gòu)建一本好的《推拿力學(xué)》教材，以此為基礎(chǔ)進行教學(xué)實踐探索，學(xué)生在繼承學(xué)習(xí)傳統(tǒng)經(jīng)典推拿知識的同時，運用現(xiàn)代力學(xué)的原理對這些知識進行新的認識和思考，以及在教學(xué)過程中探索新的人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)大量高層次的人才，這對本學(xué)科的發(fā)展具有不可低估的深遠意義。

2　理論準(zhǔn)備

在探索將傳統(tǒng)推拿經(jīng)驗醫(yī)學(xué)知識進行現(xiàn)代詮釋的理論準(zhǔn)備過程中，我們尋找過很多的方法和路徑，比如動物實驗、臨床醫(yī)技手段和解剖學(xué)原理等，但這些路徑和方法，要么對本學(xué)科問題的解決顯得點點滴滴不夠全面，要么不能切中要害解決不了根本問題。手法的最大特點在于“手法作用于人體，以力為作用特征[1]”，手法的運用過程其實質(zhì)就是一個力的運用過程，傳統(tǒng)手法醫(yī)術(shù)要與現(xiàn)代科學(xué)相結(jié)合，從力的研究入手是一個最佳切入點。因此，可以把“力”的概念作為運用現(xiàn)代科學(xué)思維方式研究手法醫(yī)學(xué)的橋梁和紐帶。

3　《推拿力學(xué)》的教材構(gòu)建

教材的主要知識內(nèi)容是運用借鑒現(xiàn)代物理學(xué)中力學(xué)的研究方法，通過對手法、功法和治療的力學(xué)分析，剖析手法對人體的作用方式和作用實質(zhì)，介紹手法的力學(xué)基礎(chǔ)、力學(xué)特性、力學(xué)作用原理、動力學(xué)效應(yīng)、生物力學(xué)效應(yīng)等，現(xiàn)將主要內(nèi)容介紹如下。

緒論部分主要闡述推拿力學(xué)的基本概念、源流、編寫目的、意義、學(xué)習(xí)方法、臨床運用價值、學(xué)科研究發(fā)展方向等。

在手法的力學(xué)基礎(chǔ)章節(jié)里，闡述與手法醫(yī)學(xué)密切相關(guān)的力學(xué)概念，例如剛體、力、力矩、笛卡爾坐標(biāo)系、平衡、平移、位移、旋轉(zhuǎn)、自由度、運動學(xué)、載荷、阻力和時間等，并結(jié)合本學(xué)科的特點，介紹這些概念的臨床應(yīng)用及意義。力學(xué)分析的一些基本要術(shù)，比如力的大小、方向、作用點、時間、長度等，與之相關(guān)的還有向量、質(zhì)量、速度、加速度、頻率和固有頻率等等；動力型位移、靜力型位移、張力型位移、生理性載荷、病理性載荷、功能性載荷、組織結(jié)構(gòu)力學(xué)、剪切力、拉伸力和壓縮力；定義舉例；耦合運動；三維空間上的螺旋軸；物理力學(xué)分析方法、力學(xué)計算公式，與本學(xué)科相結(jié)合的臨床應(yīng)用及其意義。

在手法的力學(xué)和生物力學(xué)特性章節(jié)里，運用借鑒現(xiàn)代物理學(xué)對力學(xué)的研究方法，來分析主要手法的力學(xué)特性，畫出主要手法的力學(xué)分析圖[2、3]，給出力臂、力矩、作用點、動力等力學(xué)作用因素，對某些手法(如一指禪推法、按法等)給出其力學(xué)計算公式，從物理學(xué)角度來量化手法的作用量(治療量)，為合理科學(xué)的手法操作打下基礎(chǔ)。結(jié)合人體的生物力學(xué)特性，描述和預(yù)測在手法外力作用時，人體靜態(tài)和動態(tài)力學(xué)結(jié)構(gòu)的發(fā)生、發(fā)展和變化，以及皮膚、皮下組織、血管、神經(jīng)、肌肉、韌帶、淋巴等組織結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的收縮、舒張、酸、脹、麻、熱等生物學(xué)效應(yīng)。

在推拿力學(xué)的研究方法章節(jié)中，主要介紹以下幾種研究方法，一是離體研究方法，二是在體研究方法，三是數(shù)學(xué)模型研究方法，四是骨性模型研究方法?；镜膶嶒炇侄危帉懭N，分別是強度實驗、穩(wěn)定實驗和疲勞實驗。推拿力學(xué)主要實驗指標(biāo)。

手法的力學(xué)作用原理和動力學(xué)效應(yīng)。通過對手法力學(xué)特性的分析，運用力學(xué)理論來闡明手法對人體的作用方式和作用途經(jīng)，分析手法中的主要作用因素、次要作用因素和無效作用因素，為提高手法的操作效率打下基礎(chǔ)。從物理學(xué)角度，結(jié)合手法的作用點、力的大小、方向、幅度和頻率等因素，闡明各個手法作用力作用于物體時所產(chǎn)生的動力學(xué)效應(yīng)，例如：沖量效應(yīng)、熱效益、動量效應(yīng)、位移效應(yīng)等。本部分分為三個章節(jié)編寫，一是手法的動作結(jié)構(gòu)、運動學(xué)和運動學(xué)規(guī)律；二是六大類24個基本手法的力學(xué)結(jié)構(gòu)、力學(xué)原理，畫出力學(xué)變化圖，探討手法的合理性；三是手法運動生物力學(xué)實驗，包括手法運動生物力學(xué)的研究方法、實驗儀器及其應(yīng)用、手法力學(xué)信息測錄系統(tǒng)和信息計算機處理系統(tǒng)。

在功法力學(xué)部分，主要研究了易經(jīng)筋十二個功法和少林內(nèi)功中站襠勢、馬襠勢、弓箭襠勢、跨襠勢、并襠勢、大襠勢、懸襠勢、坐襠勢、低襠勢、磨襠勢、亮襠勢、前推八匹馬、倒拉九頭牛、霸王舉鼎、風(fēng)擺荷葉的力學(xué)模型及其基本結(jié)構(gòu)，重點描述每一個動作結(jié)構(gòu)的力學(xué)原理，對人體整體結(jié)構(gòu)的影響，對人體局部肌肉、骨骼和關(guān)節(jié)的影響，從力學(xué)角度分析探討動作原理、力學(xué)根據(jù)，對重點鍛煉部位畫出力學(xué)分析圖，給出力學(xué)計算公式，探討功法鍛煉的合理性。

在治療學(xué)部分，主要從手法的力學(xué)效應(yīng)上進行編寫，選擇了頸椎病和腰椎間盤突出癥兩個疾病，根據(jù)每個疾病的生理特性和病理改變，與手法的力學(xué)原理相結(jié)合，遵照循證醫(yī)學(xué)的觀點，有理有據(jù)地分析手法運用的根據(jù)，從力學(xué)原理提出疾病的治療處方，提出每個疾病手法治療的作用點、力的大小、力的方向、力的作用時間、頻率高低和振幅大小等因素的參考值。

在附篇部分還介紹了手法治療與臨床應(yīng)用研究，主要探討手法對局部組織器官和人體系統(tǒng)的作用。

4　教學(xué)實踐

教學(xué)實踐的目標(biāo)是通過《推拿力學(xué)》的教學(xué)活動，使學(xué)生從根本上擺脫沿襲了幾千年的“就手法而學(xué)習(xí)手法”模仿式學(xué)習(xí)，打破“經(jīng)驗教學(xué)”的舊框架，培養(yǎng)學(xué)生運用現(xiàn)代科學(xué)的研究手段和思維方式來對古老的手法醫(yī)學(xué)做出全新的認識和理解。教學(xué)實踐的目的是對教材內(nèi)容進行實踐檢驗，探索其科學(xué)性、正確性和有效性，為進一步修正提高打下基礎(chǔ)。教學(xué)實踐活動分以下步驟進行。

在編寫教學(xué)計劃和實施方案的基礎(chǔ)上，選擇我校2004級針灸推拿專業(yè)五年制和七年制兩個班進行教學(xué)實踐，以王國才主編的“十一五”國家級規(guī)劃教材《推拿手法學(xué)》為主干教材，在學(xué)習(xí)該教材的同時，講授《推拿力學(xué)》的相關(guān)知識內(nèi)容，總共54學(xué)時。在教學(xué)過程中，我們邀請了本校和外校各兩名專家共聽取了8學(xué)時的課，課后專家均以書面評價形式對本教材和教學(xué)過程予以了較高評價，并對進一步完善和修改提出了寶貴意見。設(shè)計了學(xué)生問卷調(diào)查表，以“A、該教材很有價值對教學(xué)具有積極的促進作用”、“B、該教材價值一般對教學(xué)促進作用不太大”和“c、該教材使用價值不大對教學(xué)沒有促進作用”三個問題供學(xué)生以不記名方式自由選擇，兩個班共211人，回收211份調(diào)查表，選擇“A”的學(xué)生206名，占總數(shù)的97．6％，選擇“B”的學(xué)生5名，占總數(shù)的2．4％，無選擇“C”的學(xué)生。

5　認識與體會

力學(xué)貫穿了整個推拿醫(yī)學(xué)的始終，雖然本教材還不夠成熟，甚至有很多錯漏之處，但這畢竟是一種學(xué)科的創(chuàng)新之舉，是一種有益的嘗試，特別是對本學(xué)科的現(xiàn)代化提供了一種啟迪和思路，應(yīng)該代表了本學(xué)科的發(fā)展方向。就目前而言，臨床上手法操作十分混亂，各施各法，沒有統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，手法的量效關(guān)系也一直不能夠確定和量化，本教材的編寫和完善，將為解決長期制約本學(xué)科向前發(fā)展的根本性問題帶來希望。

參考文獻

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篇7

關(guān)鍵詞：生物力學(xué)；有限元分析；步態(tài)研究

中圖分類號：G804.01文獻標(biāo)識碼：B文章編號：1007-3612(2007)08-1080-03

有限元法(finite element method,FEM)是一種在工程科學(xué)技術(shù)中廣泛應(yīng)用的數(shù)學(xué)物理方法，用于模擬并解決各種工程力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)等物理場問題。有限元法應(yīng)用于生命科學(xué)的定量研究,已取得了長足進展。在步態(tài)生物力學(xué)研究領(lǐng)域，盡管足底壓力測量、影像分析和表面肌電等技術(shù)被廣泛應(yīng)用，但足部骨骼、軟組織等結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力傳遞機理始終無法得到力學(xué)解釋。當(dāng)FEM應(yīng)用于足部生物力學(xué)研究時，復(fù)雜的骨胳幾何結(jié)構(gòu)、邊界條件和材料的不均勻性等問題便找到了可能的解決途徑。

1步態(tài)的數(shù)值建模幾何參數(shù)

1.1X光照片從不同方位的多幅X光照片獲得幾何數(shù)據(jù)重建足部的三維模型是一種方便、經(jīng)濟的方式。Jocob 和Patil［1,2］通過某健康者和某患有Hansen氏病的主體的X光照片獲得的足部幾何數(shù)據(jù)，進行了有限元對比分析。但是該方法所得到的模型相對粗糙, 只能給出足部的大致輪廓, 難以細致分辨足部各骨及其組織。

1.2 CT掃描圖像的三維重建CT主要為橫斷層成像，但帶有越來越多的圖像后處理系統(tǒng)，如多維斷層重建、三維圖像重建、掃描后再次放大、立體模型與幾何模型測量法等，可以清晰地反映出物體內(nèi)部的不同結(jié)構(gòu)和組織，對研究及建模帶來很大方便。Camacho等［3］分析了間隔為1mm 的人體足部CT斷層掃描照片(圖1)，為進行有限元分析建立了一套較精確的模型。

1.3MRI圖像重建MRI為核磁共振成像，該技術(shù)既具有成像清晰、解析度高的特點，又能清晰顯示人體結(jié)構(gòu)的組織學(xué)差圖1人體足部CT斷層掃描建立模型異和生化變化，在不改變的情況下，可直接獲取橫、矢、冠、斜4種斷層圖象。研究人員可以得到十分細致的足部幾何模型。Gefen 等［4］從MRI圖像中重建出正常人足部骨骼的幾何構(gòu)形。Zhang Ming等［5］通過Coronal MRI技術(shù)，間隔2 mm建立了糖尿病足的模型(圖2)。

圖2糖尿病足的模型通過上述醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)獲得的足部骨骼的幾何學(xué)數(shù)據(jù)是比較精確的，但對于韌帶、肌肉和足底腱膜等其它組織，則還需要從解剖學(xué)作更深入的研究，利用圖像后處理分析（由輸出的通用圖像數(shù)據(jù)文件，存儲在計算機中；采用直方圖修正法來改善圖像質(zhì)量，或高斯濾波進行圖像平滑以減少噪聲，Sobel梯度算子檢測邊緣）來獲得可靠的模型幾何數(shù)據(jù)。常用的影像分析軟件有mimics、3d-doctor等。通常方法是從上述軟件得到各組織的邊界數(shù)據(jù)，再從制圖軟件（solidwork、pro/e、ug等）建立實體模型，這樣才有利于有限元分析軟件（ansys、abaqus、femlab等）更好的處理。

2步態(tài)的數(shù)值建模材料力學(xué)參數(shù)

Huiskes［6］研究發(fā)現(xiàn)在準(zhǔn)靜態(tài)荷載下，骨和軟骨可視為各向同性的線彈性材料。但是，Clift［7］對關(guān)節(jié)軟骨做了有限元分析，證實關(guān)節(jié)軟骨的應(yīng)力―應(yīng)變關(guān)系隨時間的變化呈現(xiàn)出一定的非線性，故把關(guān)節(jié)軟骨看作一種非均質(zhì)、各向異性的材料更合理。Keyak［8］等把骨的應(yīng)變張量看成力學(xué)激勵，這樣，應(yīng)變張量中的各元素就是骨再造方程中的系數(shù)，然而，系數(shù)之多又給計算機模擬數(shù)值解造成了一定困難。Koosltra［9］等假設(shè)骨能夠根據(jù)其應(yīng)力―應(yīng)變狀態(tài)來調(diào)整小梁骨的方向性和內(nèi)部密度分布，用應(yīng)變能作為力學(xué)激勵，由于它是標(biāo)量，使方程的系數(shù)為常數(shù)，可以保證數(shù)值解的取得。因此，骨單元的劃分一般采用六面體塊單元或楔形單元?？紤]到關(guān)節(jié)軟骨在足部運動中起的重要作用，如果把關(guān)節(jié)軟骨都簡化為線彈性材料，計算結(jié)果必將有很大誤差。因此，從模型的整體出發(fā)，在建模過程中一方面要注意把一些對足部運動影響不大的關(guān)節(jié)軟骨(如跗骨間關(guān)節(jié))加以簡化，以減小模型的復(fù)雜度；另一方面，為保證計算的精確性，對于一些大關(guān)節(jié)軟骨(如 距下關(guān)節(jié))則要考慮為非線性，最好結(jié)合影像分析，獲取其運動參數(shù)，以提供較為準(zhǔn)確的邊界條件。如何定義足部各關(guān)節(jié)的運動方式，并建立相應(yīng)的足部模型約束條件是足部有限元分析的難點。

韌帶，足底皮膚及肌肉等軟組織屬于非線性材料，所以可劃分為簧單元。Race and Amis［10］對正常人體下肢韌帶進行了單軸拉伸實驗，得出韌帶的材料參數(shù)可按下式取值：

3步態(tài)有限元分析的應(yīng)用

3.1醫(yī)學(xué)的臨床診斷應(yīng)用Jocob 和Patil利用三維有限元模型分析了Hansen氏病和糖尿病病人經(jīng)常發(fā)生足骨變形、肌肉麻痹和足底局部潰爛等病理現(xiàn)象的力學(xué)原因，為解釋和防治上述病情提供了大量有價值的信息。Gefen［12］模擬切斷跖腱膜，發(fā)現(xiàn)完全切斷后足弓廣泛變形，長韌帶承擔(dān)的張應(yīng)力顯著增加，超過正常均值的2倍，據(jù)此提出手術(shù)切斷跖腱膜必須慎重的觀點。研究還發(fā)現(xiàn)糖尿病足第一跖骨頭下軟組織的張應(yīng)力是正常足的4倍，第二跖骨頭下張應(yīng)力是正常足的8倍［13］。隨著組織硬化加重，接觸應(yīng)力的峰值分別增加38%和50%，表明糖尿病足的損傷很可能始于更深的組織層，即內(nèi)側(cè)跖骨突出部下方的組織最脆弱。吳立軍［14］等建立扁平足第二跖縱弓有限元模型，計算得出扁平足的第二跖骨動態(tài)應(yīng)力比正常足增加了8%～21%，增加了第二跖骨疲勞骨折的危險性。Zhang Ming等模擬糖尿病足軟組織硬度的增加，發(fā)現(xiàn)足部應(yīng)力集中于跟部和中間跖骨區(qū)，說明了這兩個部位潰爛的力學(xué)機理。Peter R.Cavanagh［15］等應(yīng)用逆向有限元分析，說明了糖尿病足跟部軟組織材料非線性建模的重要性，并且顯式計算了足跟與不同材料和厚度的鞋之間的接觸應(yīng)力，為緩解病人跟部疼痛的力學(xué)因素提供進一步信息。

3．2輔助設(shè)計合理的鞋類、假肢和醫(yī)療器械應(yīng)用有限元分析改進足踝矯形器(Ankle-Foot orthosis,AFO)和假肢的設(shè)計是康復(fù)工程和生物力學(xué)研究的熱點。Abu-Hasaballah 等［16］用有限元法分析發(fā)現(xiàn)主要接觸壓力發(fā)生在AFO的穿夾部分，而最小壓力發(fā)生在小牛皮外殼部分, 因此建議用小牛皮作為原材料制作AFO，既可以減輕AFO重量，又可以提高其舒適度。Lemmon 等［17］對用于治療足部疾病的特殊鞋類的內(nèi)墊的效果做了有限元分析, 并且驗證了用準(zhǔn)靜態(tài)平面應(yīng)變有限元法研究跖骨前端的足鞋界面，可以得到對足底應(yīng)力分布的合理預(yù)測這一假設(shè)。此外，Shiang TY［18］研究了不同鞋跟墊材料對足底沖擊波的吸收能力，并且發(fā)現(xiàn)，只有用二階非線性應(yīng)力―應(yīng)變曲線才能正確地描述這些制鞋材料，肯定了FEM在設(shè)計具有特殊功能的鞋類中起到的關(guān)鍵作用。Gu yaodong等［19］應(yīng)用非線性材料特性，對青年女性高跟鞋狀態(tài)下足部應(yīng)力分布的研究，發(fā)現(xiàn)跖骨區(qū)應(yīng)力值為平底鞋狀態(tài)下的2～3倍，足底腱膜處為平底鞋狀態(tài)下的1.5倍，從力學(xué)角度說明了鞋跟高度給足部結(jié)構(gòu)應(yīng)力值帶來的變化和高跟鞋狀態(tài)引發(fā)的常見足病的成因。Syngellakis等［20］發(fā)現(xiàn)只要認真設(shè)定模型的關(guān)鍵參數(shù)，有限元法是評估各種塑膠足踝矯形器的可靠方法,并且可用來滿足特殊患者的需要。Chen等［21］分析了2種完全接觸式鞋墊的足底壓力再分布情況，與平鞋墊相比，除了中足和趾區(qū)，完全接觸式鞋墊可減低足底其它部位的正常應(yīng)力峰值及平均值。Saunders等［22］建立了一個立體的加后跟墊的踝足模型，利用基于某截肢患者步態(tài)分析所得到的載荷條件加以分析，以了解假肢足跟部的粘彈性，旨在使假肢設(shè)計更加個性化。Xiao-Qun Dai［23］等對足、襪、鞋三者接觸的力學(xué)分析，以解釋由襪導(dǎo)致的不同足底摩擦系數(shù)，發(fā)現(xiàn)低摩擦系數(shù)的襪子明顯減少足、鞋之間的剪力，對減少足底水泡和潰瘍等癥狀有顯著效果。

4結(jié)論

足部結(jié)構(gòu)的特點在于其形狀的不規(guī)則性，其外形一般多為自由形狀的曲面，難以用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)解析方程進行描述。因此，對足部各種力學(xué)行為進行計算機仿真模擬有助于認識和研究步態(tài)的內(nèi)在力學(xué)機理。步態(tài)生物力學(xué)有限元研究雖然已取得一定的成果，但仍有許多問題尚待探討。在模型的形態(tài)上，目前主要還是以骨骼為主，韌帶、肌肉、軟骨等結(jié)構(gòu)還缺乏精確的分析；在生物材料特性上，雖然清楚材料性能參數(shù)直接影響著研究結(jié)果，但生物材料性能測試還缺少辦法。

未來的研究主要圍繞著足部三維運動參數(shù)的獲取、三維有限元模型的完善以及足部運動狀態(tài)下壓力、剪切力的準(zhǔn)確測量。隨著計算機硬件的飛速發(fā)展與各類有限元應(yīng)用軟件的持續(xù)改進，醫(yī)學(xué)影像技術(shù)對足部結(jié)構(gòu)分辨能力的提高和圖像識別技術(shù)的進步，在相當(dāng)細微的程度上構(gòu)建三維足模型成為了可能，同時，使FEM模擬仿真的精確度、準(zhǔn)確度與計算速度不斷提高。人們可以更方便地建立有針對性的有限元模型，用以模擬各種運動狀況，為研究復(fù)雜的足部功能、足疾病因、物理治療和康復(fù)器械提供更強的研究手段。

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篇8

關(guān)鍵詞：技術(shù)動作；人體自然姿勢；運動技術(shù)

1、人體自然姿勢的一般意義

現(xiàn)代運動技術(shù)，廣泛地應(yīng)用運動生物力學(xué)的原理和方法進行分析和精心設(shè)計。但是任何運動技術(shù)的發(fā)展都離不開人體基本技能姿勢。如身體的直立姿勢、行走、奔跑和跳躍的基本姿勢，利用兩手作懸垂支撐、操持器械和投擲物體的基本姿勢……等等。在這些基本技能姿勢中包含著身體各部位在活動中的相互關(guān)系和維持姿勢平衡的方式，可以通稱為“人體自然姿勢”。

人體之運動，本質(zhì)上是生理活動。是連接各關(guān)節(jié)的肌肉在大腦神經(jīng)系統(tǒng)支配下產(chǎn)生的收縮運動。受生理活動規(guī)律，特別是高級神經(jīng)活動規(guī)律所支配。因此每個教師在技術(shù)動作的教學(xué)過程中對動作結(jié)構(gòu)的分析，不能停留在運動生物力學(xué)的概念之中。應(yīng)該將運動生物力學(xué)原理與生理學(xué)規(guī)律相結(jié)合，注意人體自然姿勢的意義和作用。分析自然姿勢中身體各部分之間的相互聯(lián)系，以求達到提高教學(xué)效果。

2、頭部姿勢的重要性

頭為身之首。人的頭部處于身體的最高點，通過寰枕關(guān)節(jié)與頸部相連?？勺髑皟A、后仰、左右側(cè)傾、左右旋轉(zhuǎn)和迥環(huán)運動。從力學(xué)角度看，若以寰枕關(guān)節(jié)為支點，頭部處于重心略偏前的不穩(wěn)定狀態(tài)。頭部姿勢向任一方向偏傾，都可使重心發(fā)生變化，從而使維持頭部的頸肌張力發(fā)生變化，引起生理上“頸肌緊張反射”。在此意義上，頭部本身就是一個平衡器。

從解剖結(jié)構(gòu)上看頭部不僅是耳、目器官之所在，而且內(nèi)耳中有一前庭分析器構(gòu)造，專司平衡感覺。當(dāng)頭部姿勢向任何方向改變時，前庭分析器中三半規(guī)管和耳石裝置內(nèi)之淋巴液產(chǎn)生流動壓力刺激感受細胞引起所謂“迷路反射”。

根據(jù)生理學(xué)原理，頭部姿勢的改變可以引起四肢肌肉緊張性改變：當(dāng)頭俯屈時，表現(xiàn)前肢屈曲后肢伸張；當(dāng)頭仰抬時則前肢伸張后肢屈曲；當(dāng)頭側(cè)屈時，同肢側(cè)體伸張，對側(cè)肢體屈曲；當(dāng)頭處于俯的姿勢時，四肢伸肌緊張性減低；當(dāng)頭處于仰的姿勢時，四肢伸肌緊張性升高。對人體進行的研究也表明，頭部姿勢的改變能引起肌肉緊張的重新分配，以及肌肉時值和力量發(fā)生變化。如俄羅斯葉莫拉耶夫1937年發(fā)現(xiàn)頭后仰時背肌力量增加20公斤。白俄羅斯體育學(xué)院的凱撒列娃指出，當(dāng)頭向一側(cè)傾時，對側(cè)的三角肌張力增高而同側(cè)的三角肌張力減低；當(dāng)頭轉(zhuǎn)向一側(cè)時，兩側(cè)三角肌張力均增高，但同側(cè)的更高；當(dāng)頭向后仰時，兩側(cè)的肌張力均增高；當(dāng)頭前傾時，兩側(cè)張力均稍降低。

由頭部姿勢的變化所產(chǎn)生的作用，在教學(xué)實踐中可以觀察到很多的例子。如在作前后滾翻動作中，如不注意采取低頭姿勢，就難做到含胸團身滾翻，而在作側(cè)手翻、手翻、頭手翻一類動作時必須配合一定的仰頭姿勢；在單杠或吊環(huán)上作懸垂振擺動作，如果前擺時能配合低頭，后擺時配合仰頭，就容易成功；在雙杠上作支撐擺動，如果前擺時頭后仰，后擺時低頭，勢必造成嚴重傷害事故；在田徑運動中，投擲動作的最后出手均需配合適當(dāng)仰頭。在挺身式跳遠的挺身動作時和背越式跳高過竿動作中，都需要配合仰頭，而落地時又必須配合低頭。在簡單的擺（踢）腿動作中也要注意頭部姿勢，前擺時配合低頭，后擺時配合仰頭，側(cè)擺時頭部向同側(cè)傾。再如廣播操這類徒手體操動作，如果不強調(diào)頭部姿勢，實難使動作完美正確?？傊谌我粍幼鞯慕虒W(xué)中都存在著頭部姿勢問題。應(yīng)該充分認識到其重要性并且細心的加以研究。

3、上下肢的配合

手和腳（上肢和下肢）的分工是人類進化的標(biāo)志之一。在運動活動中，上肢的功能有四個：第一、起平衡作用；第二、當(dāng)下肢失去支撐意義時，代替下肢起支撐作用（包括懸垂支撐）；第三，配合下肢起協(xié)同作用；第四，掌握運動器械。從上肢的功能來看，上、下肢之間存在著緊密的配合關(guān)系。

人體的總重心位置一般與第三骶椎高度齊平。人體的上肢著生于遠離重心之上的肩部。通過肩關(guān)節(jié)活動，上肢可作外展內(nèi)收、前屈、后伸和迥環(huán)運動。當(dāng)上肢向任一方向舉起時，由于受重力的作用構(gòu)成了重臂，產(chǎn)生了重力矩。重力矩是重力與重臂之乘積。重力作用的大小與物體所處位置的相對高度成正比。重臂的長短隨舉臂的角度和伸直程度而變化。因此可以通過改變舉臂高度（角度）、伸直程度和舉臂方向來任意調(diào)節(jié)重力矩的大小和作用方向。 因此上肢乃與某些動物的尾巴―樣起調(diào)節(jié)平衡的作用。

在上下肢的配合關(guān)系中，最簡單、最經(jīng)常的例子是行走。在行走過程中兩替前進，當(dāng)左足前邁時右臂前擺，左臂后擺，右足支撐體重，構(gòu)成三重臂平衡姿勢。而且手臂的擺頻、擺幅與步頻、步幅相一致。如果這種協(xié)調(diào)關(guān)系遭到破壞，例如邁左足時左側(cè)手臂前擺，或者手臂之?dāng)[頻擺幅與步頻、步幅不相一致；或者手臂不作擺動動作時，平衡姿勢遭到破壞，身體就會產(chǎn)生左右搖擺晃動，致使行走困難，影響正常行進速度。

跑的動作是走的動作的激化和變形。上下肢的配合關(guān)系基本相同。因此在跑的技術(shù)動作的教學(xué)過程中如果忽視擺臂動作，或者對手足之間的配合關(guān)系認識不足，則是教學(xué)中的重大失誤。

上下肢的配合關(guān)系同樣存在于許多的項目的技術(shù)動作之中。例如起跳動作中的手臂向上擺動，投擲動作中的步伐配合……等等。教師應(yīng)該對之加以細心研究。

4、肢端的作用

無論是下肢或上肢，從大的方面來說都由三個部分組成，即上臂（大腿）、前臂（小腿）和手部（足部）。手部和足部為肢體的端部。是機體與外界環(huán)境發(fā)生接觸聯(lián)系最多的部位，具有豐富的感覺末稍分布和較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

肢端的姿勢和狀態(tài)對于肢體的運動具有重要意義。“八字腳” （內(nèi)八字或外八字）對跑的姿勢的影響是大家所最熟悉的。足跟先著地或足前掌先著地，步伐姿勢也不一樣。勾起足尖（背屈）踢腿時，運動向方是向上向后；繃直足背（屈）踢腿的運動方向是向上；足外翻動作有利于向外側(cè)踢腿。在跑步擺臂動作中，捏拳過緊往往是擺臂緊張不協(xié)調(diào)的原因；拳眼傾倒或攀背外翻（伸腕）容易產(chǎn)生左右擺臂，只有腕背保持平直和拳眼垂直地面才有利于前后方向擺動。研究肢端姿勢也實不可缺少。

一個缺乏經(jīng)驗的教師在動作技術(shù)的教學(xué)過程中往往容易犯背誦教科書或教學(xué)參考書所羅列的全部動作要領(lǐng)的錯誤，之所以犯這一錯誤的原因，在于對技術(shù)動作形成的一般原理和動作要領(lǐng)之間的內(nèi)在聯(lián)系缺乏足夠的分析；在于對人體運動生理學(xué)規(guī)律和人體自然姿勢中身體各部分之間的關(guān)系缺乏應(yīng)有的重視。

參考文獻：

篇9

【關(guān)鍵詞】腰椎間盤突出癥 誤診誤治 臨床研究 針刀療法

【中圖分類號】R681.5+5 【文獻標(biāo)識碼】 A 【文章編號】1005-0515(2010)006-036-04

腰椎間盤突出癥是臨床上一種常見病、多發(fā)病,發(fā)病率逐年上升,發(fā)病年齡趨向年輕化,嚴重影響生活質(zhì)量,目前仍無特殊療法,通過大量的臨床病例研究,觀察證實,認為腰椎間盤突出癥患者,仍有相當(dāng)部分病人,診斷不夠嚴謹,依據(jù)不夠準(zhǔn)確,鑒別不夠細致,治療方法不對癥,過于依賴CT診斷,忽視了物理查體和臨床體征,出現(xiàn)臨床誤診誤治,腰椎間盤突出癥成了腰椎病的代名詞。現(xiàn)就將我院近年來97例臨床誤診誤治病例分析研究,報告如下

1、臨床資料:

1.1一般資料:本組病例97例,均為住院病人,男性:57例,女性:40例。職業(yè):管理者37例,工人14例,農(nóng)民37例,學(xué)生4例,其它職業(yè)5例。年齡:最小的16歲,最大的73歲。病程:最短的2月,最長的15年。病變部位:棘上韌帶損傷7例,棘間韌帶損傷的9例,腰3橫突損傷的13例,臀上皮神經(jīng)損傷的15例,骶髂關(guān)節(jié)損傷的28例,梨狀肌損傷的3例,椎管狹窄癥的11例,腰椎體滑脫癥的3例,腰椎骨質(zhì)疏松癥的7例,腰椎椎管腫瘤1例。

1.2臨床表現(xiàn):本組病例均有輕重不同的腰痛史,腰痛無腿放射痛者16例,腰痛伴臀部痛者49例,腰痛伴大腿痛的35例,腰痛伴小腿痛的17例,腰痛伴下肢及腳趾痛的21例,單純下肢麻痛的10例,行走跛行者14例,腰骶部痛者30例,臀部肌肉萎縮者7例,下肢無力、皮膚感覺差者11例,患肢皮膚發(fā)涼、怕冷者13例,彎腰駝背者12例,大、小便功能無力者3例。

1.3臨床體征:本組病例均有不同程度的腰部肌肉僵硬,腰部活動受限者97例,彎腰駝背者17例,脊柱側(cè)彎者21例,屈頸試驗陽性者10例,下肢抬高試驗陽性者11例,下肢抬高加強試驗陽性者9例,膝跟反射減弱者13例。L1-2-L2-3棘突壓痛及叩擊痛者7例,L2-3及L3-4棘突間隙壓痛者8例,L4-5棘突間隙壓痛者7例,L3橫突右側(cè)壓痛者7例,L3橫突左側(cè)壓痛者3例,L3橫突雙側(cè)壓痛者3例,L5-S1棘突間隙壓痛者6例,臀上皮神經(jīng)右側(cè)卡壓的9例,臀上皮神經(jīng)左側(cè)卡壓的6例,骶髂關(guān)節(jié)右側(cè)壓痛的9例,骶髂關(guān)節(jié)左側(cè)壓痛的7例,骶髂關(guān)節(jié)雙側(cè)壓痛的13例,梨狀肌損傷右側(cè)壓痛的3例,梨狀肌左側(cè)壓痛的1例,腰椎曲度變直者37例,腰椎后突者15例,椎體滑脫3例,下肢無力、皮膚感覺差者11例,患肢皮膚發(fā)涼、怕冷者13例。

1.4影象學(xué)檢查:

1.4.1腰椎平片(CR):腰椎正、側(cè)片:正位片可見棘突偏移,旋轉(zhuǎn)錯位,椎間隙變窄,椎體邊緣有骨贅形成;側(cè)位片可見腰椎曲度變直,生理彎曲消失,椎間隙變窄,椎體前后緣有骨贅形成,椎體前后移位,后縱韌帶鈣化,小關(guān)節(jié)錯位、骨贅形成、椎間孔變小,骨質(zhì)疏松,腰骶椎先天發(fā)育不良等等。

1.4.2腰椎CT片:本組病例均做腰椎CT檢查為依據(jù),均有不同程度的腰椎曲度變直,或生理彎曲消失;L3-4椎間盤膨出的37例、突出的58例,L4-5椎間盤膨出59例、突出的36例,L5-S1椎間盤膨出36例、突出的32例。后縱韌帶鈣化的45例,黃韌帶肥厚的57例,側(cè)隱窩狹窄者11例,椎體滑脫者3例,椎管狹窄者11例,骨質(zhì)疏松癥者7例。

1.4.3腰椎MRI:部分患者做了腰椎MRI的檢查,均有不同程度的腰椎間盤膨出、膨出伴突出、突出,側(cè)隱窩狹窄或椎管狹窄,后縱韌帶鈣化,黃韌帶肥厚等,腰椎間盤突出一般以L4-5最為多見,L5-S1較前略少,L3-4相對少些,L2-3更為少見。

2、治療方法:

2、1針刀療法:

2.1.1局部定點:患者采取俯臥位,腹下墊軟枕,解開衣褲,充分暴露腰部治療范圍,根據(jù)臨床診斷,體征檢查及影象學(xué)檢查情況,選定相應(yīng)的治療部位,用紫藥水棉簽做好定點標(biāo)記,一般每次治療3-6點為宜,最多每次不超過9個點。

2.1.2局部麻醉:腰部皮膚用碘酒、酒精常規(guī)消毒后,用一次性10ml注射器抽吸0.5%利多卡因10ml,在已定好的治療點上,做局部皮膚侵潤麻醉,以減輕針刀治療時的疼痛,可以是治療部位肌肉放松。

2.1.3針刀治療:帶一次性口罩、帽子及一次性手術(shù)手套,選用一次性針刀,在絕對無菌下,按照定點位置,依次松解棘上韌帶、棘間韌帶、橫突間韌帶、椎間孔外孔、側(cè)隱窩、黃韌帶、臀上皮神經(jīng)卡壓處以及骶髂關(guān)節(jié)處,針刀內(nèi)手法,一定穩(wěn)中求準(zhǔn),手法到位,絕對安全,以防損傷周圍的組織。

3、治療療程一般七天治療一次,休息一周后,再做二次治療,2次為一療程。大部分病人一療程明顯見效,少部分病人需要治療第二療程,若及少數(shù)病人治療兩療程,效果仍不理想應(yīng)當(dāng)詳細檢查,明確診斷,修改治療方案,早日排除以及椎管占位性病變。

4、療效標(biāo)準(zhǔn)治愈:臨床治愈,腰痛和腿放射痛、麻木等癥狀、體征完全消失,6個月以上無復(fù)發(fā);好轉(zhuǎn):顯效,癥狀、體征基本消失,長時間活動后疼痛出現(xiàn);有效:癥狀、體征減輕,負重或激烈活動后疼痛加重;無效:癥狀、體征無改善。

5、治療結(jié)果結(jié)果本組隨訪 3月至6月;3個月結(jié)果:其中治愈45例 ,好轉(zhuǎn)13 例,有效11 例,有效率71% 。6月結(jié)果:治愈12例,好轉(zhuǎn)12例 ,有效 3例,無效1 例 ,有效率 27.8.%?？傂蔬_98.8%。無效一例患椎管腫瘤,轉(zhuǎn)院手術(shù)治療。

6、討論:

6.1 腰椎間盤突出癥的臨床現(xiàn)狀:

腰椎間盤突出癥是臨床上一種常見病、多發(fā)病,發(fā)病率逐年上升,發(fā)病年齡趨向年輕化,是現(xiàn)代高科技快速發(fā)展的今天一種“現(xiàn)代文明病”,嚴重影響生活質(zhì)量,目前仍無特殊療法;通過大量臨床病例研究,觀察證實,認為腰椎間盤突出癥患者,仍有相當(dāng)部分病人,診斷不夠嚴謹,依據(jù)不夠準(zhǔn)確,鑒別不夠細致,隨著市場經(jīng)濟化,以及人們認識上的習(xí)慣化,只要出現(xiàn)腰痛就認為是腰椎間盤突出癥,臨床上出現(xiàn)過于依賴CT診斷,忽視了物理查體和臨床體征,腰椎間盤突出癥成了腰椎病的代名詞,治療方法不對癥,出現(xiàn)臨床誤診誤治,不該手術(shù)的做了手術(shù),不是腰椎間盤突出癥,卻按腰椎間盤突出癥治療,造成療效不佳,甚至出現(xiàn)并發(fā)癥、后遺癥,特別是傳統(tǒng)的腰椎手術(shù)后,而出現(xiàn)病灶的瘢痕及脊柱的失穩(wěn),造成生活質(zhì)量嚴重下降,給患者帶來身心痛苦,給家庭帶來經(jīng)濟負擔(dān),給社會帶來不和諧因素,再次呼吁:關(guān)愛生命,關(guān)注健康,“樹立保護人體自身結(jié)構(gòu)的新理念”,提出腰椎間盤突出癥發(fā)病機理與腰椎生物力學(xué)平衡失調(diào)的新認識。

6.2腰椎間盤突出癥的發(fā)病機理:

腰椎間盤突出癥的發(fā)病機理,過去在臨床上一直認為是椎間盤退變,引起纖維環(huán)破裂,其髓核通過破裂纖維環(huán)或兩者一同突向周圍組織結(jié)構(gòu),由此引起的一系列病理改變。這是一個不可顛覆的真理,但是在臨床上仍然存在這樣一個現(xiàn)實,腰椎間盤突出癥,通過手術(shù)摘除髓核,手術(shù)也做的很好、很成功,但癥狀仍不能改善,再經(jīng)保守治療,恢復(fù)腰椎的生理曲度,改善腰椎生物力學(xué)功能,癥狀得到明顯改善。:切除的椎間盤是為了緩解坐骨神經(jīng)疼痛, 但卻不能恢復(fù)腰椎的正常力學(xué)功能。我國脊柱外科泰斗葛寶豐院士對手術(shù)切除椎間盤的后遺癥深有體會;椎間盤摘除手術(shù)可使椎間盤由于摘除而椎間隙變窄,椎體塌陷,而椎間盤突出癥引起的結(jié)構(gòu)力學(xué)紊亂,如腰椎側(cè)彎,椎體曲度變直等卻未能糾正,從而繼發(fā)多個椎間盤突出,退變,手術(shù)的創(chuàng)傷及出血可引起椎管內(nèi)瘢痕組織增生及粘連,手術(shù)會破壞脊柱的穩(wěn)定性,引起脊柱滑移,手術(shù)會破壞脊柱的生物力學(xué),繼發(fā)創(chuàng)傷性骨、纖維結(jié)構(gòu)的增生,全板或半椎板切除后,后方軟組織可突入椎管并與硬膜粘連。臨床實踐證明,腰椎間盤突出癥的發(fā)病機理與腰椎生物力學(xué)平衡有著密切關(guān)系,恢復(fù)腰椎生物力學(xué)平衡是治療腰椎間盤突出癥的關(guān)鍵。準(zhǔn)確診斷腰椎間盤癥,使減少臨床誤診誤治的重要環(huán)節(jié);有關(guān)腰椎間盤突出癥的發(fā)病機理與腰椎生物力學(xué)平衡有著重要意義的新學(xué)說,有待臨床進一步探討和深入研究。

6.3 腰椎間突出癥的遠期療效:

腰椎間盤突出癥,為什么外科開刀手術(shù)治療效果不理想,外科開刀切除的是突出的椎間盤,并沒有把腰椎間盤突出誘發(fā)遠端腰、臀部及下肢的軟組織的孿縮,粘連,瘢痕解除,動態(tài)平衡未得到糾正,病人的癥狀仍然存在。甚至有相當(dāng)部分病人不是“腰椎間盤突出”而引發(fā)的臨床癥狀,按“腰椎間盤突出癥”去治療,當(dāng)然效果肯定不會好的,通過詳細查體,排除診斷,糾正治療方案,采用針刀松解加手法治療,取得了顯著的療效。針刀治療就是切開粘連,攣縮,瘢痕,堵塞等病理因素,是受牽拉,卡壓的神經(jīng)末梢生理功能得到恢復(fù),加之配合現(xiàn)代復(fù)位手法,是以調(diào)整腰椎的動態(tài)平衡,恢復(fù)腰椎生物力學(xué)平衡。只有腰椎關(guān)節(jié)力學(xué)失衡,關(guān)節(jié)突位移導(dǎo)致椎間孔變小,神經(jīng)根與前緣椎間盤碰撞時,才會產(chǎn)生癥狀。椎間盤突出及退變?nèi)绻麤]有關(guān)節(jié)紊亂,腰椎曲度改變的力學(xué)因素,是不可能產(chǎn)生癥狀的,因此,治療上應(yīng)以糾正脊柱力學(xué)平衡為主,臨床上準(zhǔn)確的診斷優(yōu)為重要,是減少誤診誤治的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

通過臨床深入觀察,總結(jié)分析,系統(tǒng)研究,重視臨床物理查體,勤動手勤動口,追蹤病史資料,善于總結(jié)研究,排除其他疾病,明確診斷,對癥診治,均能獲得滿意的效果。治療腰椎間盤突出癥,而并非只是切除腰椎間盤突出的本身,關(guān)鍵是臨床診斷準(zhǔn)確,治療方案對應(yīng),減少誤診誤治;解決脊柱的生物力學(xué)平衡,只要腰椎的生理曲度恢復(fù)正常,一般愈后就會迎刃而解了。本組病例采用微創(chuàng)針刀療法、現(xiàn)代復(fù)位手法、腰圍固定、康復(fù)功能訓(xùn)練等綜合治療,均獲得滿意的臨床效果,只要堅持腰椎康復(fù)功能訓(xùn)練,恢復(fù)腰椎的生物力學(xué)平衡,遠期療效更為滿意。臨床診斷是關(guān)鍵,診斷大原則錯了,治療方法也就肯定錯了,只有減少臨床誤診,才能減少誤治,才能達到減少患者的身體疾苦,減輕家庭的經(jīng)濟負擔(dān),減輕社會的壓力,提高全民健康素質(zhì),促進全社會和諧發(fā)展。

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篇10

【關(guān)鍵詞】骨質(zhì)疏松,生物力學(xué),推拿,針灸

原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥是以骨量減少、骨的微觀結(jié)構(gòu)退化為特征的，致使骨的脆性增加以及易于發(fā)生骨折的一種全身性骨骼疾病。骨質(zhì)疏松應(yīng)屬于中醫(yī)學(xué)“骨痹”、“骨痿”范疇。其特點是骨量明顯減少，尤其是含松質(zhì)骨成分較多的脊柱、論文好網(wǎng)醫(yī)學(xué)臨床股骨頸和長骨端。形態(tài)學(xué)改變?yōu)楣切×鹤兗?，骨皮質(zhì)變薄，髓腔增寬。中醫(yī)學(xué)認為主要病因是腎虛，其次是脾虛和痰瘀。西醫(yī)學(xué)多認為是激素代謝和鈣吸收不良所致。

腎虛導(dǎo)致骨質(zhì)疏松引起腰椎生物力學(xué)結(jié)構(gòu)改變。骨量減少是OP的特征，骨的力學(xué)強度下降是OP的本質(zhì)。腰椎椎體高度下降，且以楔形變?yōu)橹?，說明椎體前緣壓縮程度較后緣為重。由于人體重力或受到屈曲應(yīng)力，使脊柱椎體前側(cè)遭至壓應(yīng)力，其前部受載荷隨之增加，向前彎矩增加可導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的椎體前窄后寬的楔形改變。代謝性骨病(骨質(zhì)疏松和骨軟化)是退變性腰椎側(cè)彎、挺直的主要原因，因此腰椎前突的恢復(fù)比側(cè)彎的矯正更重要。另外椎間盤的退化，使腰椎曲度、骶骨傾斜角和前凸指數(shù)明顯減小，為了脊柱自身的穩(wěn)定，造成骨質(zhì)增生的發(fā)生，椎體內(nèi)的骨小梁變得稀疏。

重建骨骼的生物力學(xué)平衡，單純靠補充鈣制劑、激素，或者應(yīng)用中醫(yī)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(fā)病的原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥沒有一個具有中醫(yī)特色的規(guī)范性療法。

中醫(yī)治療體現(xiàn)在整體觀念、標(biāo)本兼治、動靜結(jié)合。對于綜合治療骨質(zhì)疏松，從腎論治、針?biāo)幗Y(jié)合、中西結(jié)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(xué)性能都是有一定的作用。骨質(zhì)疏松臨床長期治療的目的是減緩骨質(zhì)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(yīng)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(guān)節(jié)、韌帶及肌肉等與腰痛發(fā)病密切相關(guān)。在腰椎構(gòu)成組織中，椎間盤軟骨和椎間關(guān)節(jié)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(guān)節(jié)攣縮、腰椎構(gòu)成組織萎縮及變性，形成了疼痛的惡性循環(huán)。骨質(zhì)疏松癥進展后易發(fā)生骨折，出現(xiàn)脊柱變彎、駝背后必然伴有腰背部痛，按壓棘突后可誘發(fā)疼痛。論文好網(wǎng)醫(yī)學(xué)臨床這是由于增加棘間韌帶張力和骨折部位附著的韌帶發(fā)生炎癥所致。再有因脊柱變彎、駝背后當(dāng)背部伸展時，肌肉常呈過伸狀態(tài)，可同時發(fā)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(nèi)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(xùn)練之后(加強腰背肌特別是背肌的訓(xùn)練)腰痛確有改善。因此對于緩解由于骨質(zhì)疏松造成的腰痛，除了必要的藥物療法以外，還應(yīng)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(fā)性骨質(zhì)疏松造成椎體內(nèi)部微骨折及骨質(zhì)量減少，筆者認為應(yīng)發(fā)揮傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)的特色及優(yōu)勢，以針灸補腎為本，結(jié)合推拿按摩調(diào)整腰椎力學(xué)結(jié)構(gòu)，加強腰背肌的力量，緩解腰痛為標(biāo)，內(nèi)外兼治，動靜結(jié)合，遠針近推來達到對骨質(zhì)疏松的整體治療。針灸補腎多采用背腧穴和原穴，經(jīng)臨床觀察取得了由于單純口服鈣制劑的效果。應(yīng)用隔姜灸或隔附子餅灸，能夠溫經(jīng)補腎，益氣固精，疏經(jīng)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(xù)約3～4個月，且只有70%的骨基質(zhì)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(jié)合，補腎壯腰。運用遠針近推療法動靜結(jié)合，補腎壯腰止痛，使骨質(zhì)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(xué)、血液生化學(xué)各項指標(biāo)和疼痛視覺評分VAS的變化規(guī)律，評價原發(fā)性骨質(zhì)疏松的近期及遠期療效。短期以腰椎生物力學(xué)的影像學(xué)改變?yōu)閰⒄?，以臨床患者對疼痛的評價為基礎(chǔ)，判斷療效;遠期以血液生化學(xué)指標(biāo)為評價標(biāo)準(zhǔn)，遠期與近期療效相統(tǒng)一，從根本上抑制骨質(zhì)量的減少及由此所產(chǎn)生的一系列病理變化。

中醫(yī)臨床由于分科的限制及其對于針灸與推拿學(xué)科認識的局限，一方面將類似于本病治療分屬于兩個科別進行治療;同時不能將針刺與推拿有機結(jié)合應(yīng)用于同一病人。本方法將針刺與推拿同時應(yīng)用于骨質(zhì)疏松腎虛型腰痛疾病，為中醫(yī)治療痛癥提供了新思路。