人體運動力學ppt課件(完整版)
【正文】 形式 復雜的、高級的運動形式 三、人體運動的復雜性 人體是個開放的系統(tǒng) 四、人體的機械運動 （一）人體機械運動的表現(xiàn)方式 人體某一部分相對身體另一部分的空間、時間位移；人體整體相對外界環(huán)境的空間、時間位移；由人體局部位移而造成器械的空間位移。用理論力學的原理和方法研究生物是個開展得比較早、比較深入的領域。 2022/2/2 6 第二節(jié) 運動生物力學的任務和內(nèi)容 一、運動生物力學的任務 （一）運動生物力學學科任務 1．研究人體結(jié)構(gòu)與運動功能之間的相互關系。 3．學習從事運動技術科學研究的生物力學理論和方法。不規(guī)則骨形狀不規(guī)則，如椎骨等。 2022/2/2 14 (二 )骨組織的力學特性 1．各向異性 骨的結(jié)構(gòu)為中間多孔介質(zhì)的夾層結(jié)構(gòu)材料。 2022/2/2 17 6．應力強度的方向性 骨結(jié)構(gòu)中骨密質(zhì)和骨松質(zhì)中的密度不同，它們承受的力量也就不同。較大拉伸載荷的作用下骨會伸長。由于骨是不對稱的，所以拉伸應力與壓縮應力可不相等。圖 2— 11是成人骨密質(zhì)試樣壓縮、拉伸和剪切試驗時的極限應力比較。有人進行骷實驗比較，發(fā)現(xiàn)頭顱骨耐沖擊能力要比長骨高 40％左右，其原因一方面在于顱骨為扁骨，內(nèi)外表面是密質(zhì)骨骨板，中間一層海綿骨具有吸收沖擊能的作用；另一方面顱骨呈薄殼狀結(jié)構(gòu)，具有良好的承受外部載荷的能力。中等相對密度的骨松質(zhì)結(jié)構(gòu)是針狀和片狀網(wǎng)格混合而成。所有物質(zhì)，其載荷和重復作用的關系都能作成一條疲勞曲線 (圖 2— 15)。同時，此肌肉收縮還對脛骨前面產(chǎn)生大的壓應力，成人骨一般能夠承受這個應力，但發(fā)育未成熟的骨，比較纖弱，會由于壓應力過大而受損。 一般來說，關節(jié)軟骨是一種各向異性、非均勻、粘彈性、充滿液體的可滲透物質(zhì)。 (二 )關節(jié)軟骨的材料性能與負載速度的關系 2022/2/2 37 曲線最初的低坡部分是由于施加拉力的方向與膠原蛋白結(jié)構(gòu)的排列一致。 潤滑 界面潤滑 液膜潤滑 是依靠化學吸附于接觸固體表面的單層潤滑分子來進行。 肌腱中纖維幾乎完全是平行排列的，這使它能夠承受很高的拉伸載荷。 2022/2/2 47 5．時間對韌帶力學性質(zhì)的影響 松弛：如將試件固定在一定變形之下，開始時材料內(nèi)部有較大的應力，以后隨著時間的延長，該應力逐漸減小，這一過程稱為松弛。 2022/2/2 49 (1)影響關節(jié)運動幅度的因素 ① 構(gòu)成關節(jié)的兩關節(jié)面弧度差 兩關節(jié)面弧度差越大，關節(jié)的運動幅度就越大。其中骨骼、韌帶和肌肉在維持關節(jié)穩(wěn)固性方面作用更為突出。一般關節(jié)囊薄而松弛，韌帶和筋膜少而弱，肌肉伸展性和彈性較好，肌肉長度長，關節(jié)運動幅度就大，反之亦然。 2022/2/2 48 第四節(jié) 人體關節(jié)力學 關節(jié)是人體運動的樞紐，骨杠桿活動的支點。 纖維在受載和不受載情況下也具有不同的狀況。 2022/2/2 40 2022/2/2 41 (六 )磨損 磨損，是指由于機械作用引起的固體表面物質(zhì)喪失。 正常成人關節(jié)軟骨的抗張硬度和抗張強度，隨著離關節(jié)面的距離增加而減少。液體的輸送與壓力梯度成正比 (圖2— 18 A)；第二種液體輸送機制是軟骨基質(zhì)的形變 (圖 2— 18 B)． 關節(jié)軟骨是一種粘彈性材料 ， 但它與眾不同的特點在于關節(jié)軟骨為多孔材料 ， 組織間隙中充滿著液體 ， 在應力作用下 ， 液體可在組織中流進流出 2022/2/2 36 由于關節(jié)軟骨對液體的流動有很大的阻力，也就是滲透性能低，所以它的材料性能與載荷的施加和消除速率密切相關。日常生活中步行對膝關節(jié)的力學刺激最為普遍 ,研究人步行中膝關節(jié)的生物力學特性對認識關節(jié)力學行為 ,有意識的保護關節(jié) ,減少關節(jié)損傷有積極意義。 2022/2/2 31 骨疲勞的特征有 第一，疲勞性骨折或永久性彎曲 (塑性形變 )； 第二，周期性載荷引起的骨折，開始于應力集中點，形成蚌殼式 裂紋； 第三，疲勞過程如圖2— 16； 第四，重復載荷的 第五，骨的疲勞極限可以通過疲勞試驗加以測定，約為 kN／ cm2。曲線可分為 3個部分，初始的線部分，中部的較平穩(wěn)階段和最后的突增階段。雖然骨平均密度男性與女性沒有顯著性差異 (表 2— 2)，但在骨的生長過程中，骨密質(zhì)的密度隨年齡而變化?；铙w骨承受載荷是很復雜的，多屬
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