1、第一章 人体运动的力学原理力人体平衡(equilibrium)生物力学(biomechanics)运动(movement)力:静力(static)维持人体平衡的力 动力(dynamic)使人体运动的力人体生物力学:人体运动静力学 人体运动运动学 人体运动动力学第一节 运动学研究人体在空间位置变化与时间关系的科学人体运动轨迹,运动方程,速度,加速度等。一.体位和运动的记录:三维系统三个相互垂直的面 通过人体中心(重心)矢状面 将人体分成左右两部额状面 将人体分成前后两部水平面 将人体分成上下两部X轴(矢状面水平面)前 后Y轴(额状面水平面)右 左Z轴(额状面矢状面)上 下三个面若不位于中心处次平
2、面两维人体点记录:参考面:额状面前后观 矢状面侧面观 水平面上下观二.以身体平面的运动术语中立位 解剖位(常用来描述运动的起始点)三.关节运动的术语:体段运动 关节运动 前臂上引 体位上引 屈肘 拉 锯 小腿抬高 蹲 立 伸膝 坐 立 1.屈曲伸展2.外展内收3.外旋内旋四.旋转活动与自由度、活动轴:轴运轴距离点的线速度 旋转平移 由于关节面的形态和结构决定了关节可以活动的轴,所有活动都环绕一个轴。从这个含义来说,肢体的所有活动都属于旋转活动,也都产生角度变化。自由度最早用于机械学,1910年以来用于关节活动。1.一个自由度铰链关节 一个自由度是指这个关节只有一个活动轴。如屈戊(hingo)关
3、节指间关节。尺桡 关节 前臂旋前,旋后。2.两个自由度是指该关节具有两个活动轴 如髁状关节掌指关节 可作环绕动作 拇指鞍状关节掌指关节3.三个自由度是指具有三个活动轴的关节球窝关节(ball and socket)髋、肩。应注意:活动轴和活动方向是两回事。五.运动链:指身体几个部位通过关节连接组成的复合链。1.开链和闭链(open and closed kinematic chanis)开链是指远端是自由的运动链如人体四肢和躯干。闭链是指运动链的远端组合成环状-如骨盆带,胸腔活动范围极小.运动链主要指开链中各段的自由度都有其特定的活动范围。一般远端比近端具有较大活动范围。远端比近端运动速度快。
4、2.部分链的运动自由度。3.三个连续铰链关节组成的链。运动轴是否平行。4.拇指。5.上肢。第二节 运动学一.动力是指产生或制止或移动人体的力(内力,外力)。二.牛顿第一定律:动者恒动,静者恒静。三.牛顿第三定律:作用和反作用力,大小相等,方向相反。四.力(内力,外力)矢量大小+方向五.力的合成:多力作用于一条线上;多力在一点而不在一条线上。六.力的分解。七 力矩:力和力臂的乘积叫做 力对转动轴 的力矩。杠杆支点+重点+力点支点与重点之间距离重臂。支点与力点之间距离力臂。机械效益=力臂/重臂人体的三类杠杆1.第一类杠杆:支点位于重点、力点之间。如,环枕关节,髋轴线。2.第二类杠杆:支点在一端,力
5、臂重臂。四肢关节均属此类。如,小腿三头肌做踮脚。3.第三类杠杆:支点在一端,重臂 力臂。四肢关节均属此类。产生速度移动较长距离 如,钓鱼;三角肌肩;肱肌肘;胫前肌踝。第二类 产生力第三类产生速度不利于抬重物 易损伤。第一类 则又有力又有速度 抬重物愈接近人体重力线,就愈安全,愈少产生对关节的扭转力,也就愈少产生损伤机会。复习题选择题:1.人体生物力学是指:A.人体运动静力学B.人体运动动力学C.人体运动运动学#D.以上三者都是2.关于人体运动三维坐标系,下列哪项是错的?A.矢状面将人体分成左右两部#B.次平面通过人体重心C.额状面将人体分成前后两部D.横切面将人体分成上下两部3.关于人体两维点
6、记录,下列哪项是错误的?#A.额状面投影可取得上下观B.矢状面投影可取得侧面观C.水平面投影可取得上下观D.三个面上所取得数据能分解为三维记录4.下列哪个关节具有两个自由度?A.指间屈戍关节B.尺桡关节#C.掌指髁状关节D.肱盂球窝关节5.下列哪个关节具有三个自由度?A.尺桡关节B.掌指髁状关节C.拇指掌指鞍状关节#D.髋关节6.下列哪个部位为闭合链?A.上肢B.躯干C.下肢D.骨盆7.下列哪种杠杆以产生速度为主?A.支点在重点和力点之间#B.支点在一端,重臂大于力臂C.支点在一端,力臂大于重臂8.下列哪种杠杆以产生力为主?A.支点在重点和力点之间B.支点在一端,重臂大于力臂#C.支点在一端,
7、力臂大于重臂9.下列哪种杠杆既产生力,又产生速度?#A.支点在重点和力点之间B.支点在一端,重臂大于力臂C.支点在一端,力臂大于重臂10.下列哪项可提高杠杆机械效率?#A.增加力臂B.增加重臂C.增加作用力D.增加重力问答题:1.什么是开链和闭链?请各举一例.开链是指远端是自由的运动链如人体四肢和躯干。闭链是指运动链的远端组合成环状-如骨盆带,胸腔活动范围极小.2.人体有哪三类杠杆?请各举一例,并说出各类杠杆的特点.第一类杠杆:支点位于重点、力点之间 如,环枕关节,又有力又有速度.第二类杠杆:支点在一端,力臂重臂.如,小腿三头肌做踮脚.产生力.第三类杠杆:支点在一端,重臂 力臂。四肢关节均属此类。产生速度,移动较长距离.