生物力學(xué)研究方法精選(九篇)
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第1篇：生物力學(xué)研究方法范文
九年制義務(wù)教育生物教材的最大特點之一就是增加了大量的實驗，其目的在于加強生物學(xué)料的實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實驗?zāi)芰Α?/p>
所謂實驗?zāi)芰Πㄒ韵聨讉€方面：①操作能力：熟練使用顯微鏡、解剖器、安裝實驗裝置、自行設(shè)計各種實驗步驟、采集制作植物、動物標本；②獲得知識的能力：即在實驗過程中通過聆聽、觀察、閱讀、質(zhì)疑、記錄分析實驗結(jié)果等途徑獲得知識的能力；③整理分析能力：通過表解、圖釋記錄實驗的結(jié)果，對實驗現(xiàn)象進行分析整理，找出實驗成敗原因，并能解釋實驗現(xiàn)象，寫出實驗報告；④解決問題能力：學(xué)生應(yīng)用與實驗有關(guān)的知識尋求解答問題的能力。那么我們應(yīng)該如何培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰δ兀吭谏飳嶒灲虒W(xué)中，我首先根據(jù)學(xué)生不同的年齡特征和心理特征，采取以下不同的組織形式，循序漸進地培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?/p>
一、模擬實驗
剛進中學(xué)的初一學(xué)生好奇心強、好動，他們做實驗時，注意力分散在實驗儀器及用品上，不注意聽講、看老師的示范，在實驗過程中不認真操作，觀察實驗現(xiàn)象不細致。此時。我一般采取模擬方式進行實驗。如《顯微鏡的作用》一課，先講解顯微鏡的結(jié)構(gòu)和作用，操作顯微鏡邊講要點、邊做示范，學(xué)生邊模仿操作。這樣模仿操作完顯微鏡后，再讓學(xué)生獨自操作一兩遍，經(jīng)過幾次這樣的訓(xùn)練后，學(xué)生就基本上學(xué)會了顯微鏡了。模擬實驗教學(xué)方法的好處是有利于培養(yǎng)學(xué)生認真、細致、嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，規(guī)范學(xué)生的實驗操作。
二、分段實驗
在模擬實驗的基礎(chǔ)上，再以分段實驗的方式訓(xùn)練學(xué)生。如在《用顯微鏡觀察植物的細胞》一課，把實驗分為制作并觀察洋蔥表皮細胞、制作并觀察番茄果肉細胞、觀察葉表皮永久裝片三個階段。每個階段實驗過程是老師先講實驗操作的要領(lǐng)、做示范，然后學(xué)生再獨立操作、觀察。學(xué)生操作觀察時老師巡回輔導(dǎo)，一個階段完成后在進行下一個階段。各個階段完成后，老師以問答的方式讓學(xué)生說出觀察到的實驗現(xiàn)象：洋蔥表皮細胞近似長方體，番茄果肉細胞近似球體，葉表皮細胞形態(tài)不規(guī)則，但它們都有細胞壁、細胞質(zhì)、細胞核。老師再補充說明，植物細胞都有細胞膜，但由于它太薄，而且緊貼細胞壁，用光學(xué)顯微鏡是不易觀察到的，最后引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論，植物都是由細胞結(jié)構(gòu)成的，不同的細胞形態(tài)不同，但它們都有相同的結(jié)構(gòu)——細胞壁、細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核。分段實驗不僅給學(xué)生提供獨自操作的機會，培養(yǎng)學(xué)生獨立操作能力，而且在教師的引導(dǎo)下，使學(xué)生逐漸學(xué)會觀察實驗現(xiàn)象、收集實驗資料，歸納總結(jié)得出結(jié)論，從而主動獲得知識。
三、獨立實驗
經(jīng)過一段時期分段實驗的訓(xùn)練后，學(xué)生可以在老師的指導(dǎo)下，獨立操作實驗。方法是實驗前，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，認真熟悉實驗?zāi)康摹⒎椒?、步驟、實驗所需的藥品、材料。教師提出實驗要求，講清要點，然后再讓學(xué)生獨立操作。教師在操作過程中巡回指導(dǎo)，若發(fā)現(xiàn)帶共性的問題，要讓全班停下來，統(tǒng)一糾正后再繼續(xù)實驗，最后總結(jié)實驗，指導(dǎo)學(xué)生完成實驗報告，這樣就進一步培養(yǎng)了學(xué)生獨立實驗的能力。通過以上的組織訓(xùn)練后，學(xué)生能比較熟練地使用顯微鏡；能用解剖器解刨小動物；學(xué)會植物標本和昆蟲標本的采集、制作、初步具備了獨立實驗的能力。
四、開展課外活動，進一步培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?/p>
第2篇：生物力學(xué)研究方法范文
演示實驗
多數(shù)演示實驗操作簡單效果明顯，但也有部分實驗按傳統(tǒng)的操作方法進行，實驗效果較差，達不到預(yù)期目的，對于此類實驗，教師必須努力創(chuàng)造條件，改進實驗方法，增加實驗的可見度，便于學(xué)生觀察。例如“磁場和磁感應(yīng)線”在中學(xué)物理中是2個非常抽象的概念，要讓學(xué)生建立起這2個概念，必須借助實驗。傳統(tǒng)的實驗方法是將一塊磁鐵放在玻璃板上，在其上均勻撒些細鐵屑，然后輕敲玻璃板，再由教師手托玻璃板繞教室一周，讓學(xué)生在玻璃板下面直接觀察細鐵屑的排列情況。這樣既浪費時間，同時也不便于觀察。如果把玻璃板放在投影儀上，利用投影將細鐵屑排列情況反映在大屏幕上，效果會非常好，既節(jié)省時間又增加實驗的可見性，便于學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象。對于部分演示實驗，也可以轉(zhuǎn)化為探究性實驗。例如關(guān)于“浮力的測量”這一實驗，在課標中為演示實驗。教師完全可以讓學(xué)生自己動手，利用所給器材測出浮力大小，既鍛煉學(xué)生的探究能力，又讓學(xué)生在解決問題的探究過程中獲得成功的喜悅。
分組實驗
分組實驗是培養(yǎng)學(xué)生動手能力的重要手段，學(xué)生通過親自實驗，熟練掌握操作技能，鞏固和驗證他們所學(xué)的理論知識。因此，教師要認真組織好每一次的分組實驗，做到目的明確、要求具體、指導(dǎo)到位。例如“在長度測量中”要求學(xué)生掌握刻度尺的“六字”規(guī)則，即：1選、2觀、3放、4看、5讀、6記。這樣就可以比較準確測量物體的長度。為了調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也可以把有些驗證性實驗改為探究性實驗，如驗證阿基米德原理的實驗。具體做法：讓學(xué)生選實驗儀器，根據(jù)自己猜想分別進行實驗，探究浮力大小與物體密度、液體密度、物體浸在液體中的體積的關(guān)系；然后組織學(xué)生分析、討論實驗結(jié)果，總結(jié)得出阿基米德原理的內(nèi)容。這樣既調(diào)動每一個學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又能培養(yǎng)他們自我發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
家庭實驗
對于教材中安排的家庭實驗，教師要鼓勵學(xué)生積極參與、獨立思考、自籌器材、大膽嘗試，創(chuàng)造性地運用所學(xué)知識，完成家庭小實驗。但教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生對此實驗都有畏難情緒，缺乏應(yīng)有的自信而不愿意去嘗試。為此，筆者有意向?qū)W生介紹牛頓、錢學(xué)森等中外科學(xué)家的事跡，幫助他們樹立信心，激發(fā)他們的欲望。如在學(xué)習(xí)“牛頓第一定律”的過程中，筆者抓住時機，適當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生介紹牛頓這位人類科學(xué)史上的“奇人”，告訴他們牛頓中學(xué)時代學(xué)習(xí)成績并不出眾，只是愛好讀書，對自然現(xiàn)象有好奇心，喜歡別出心裁地做些小發(fā)明、小實驗，自己動手制造各種實驗設(shè)備。為了制造望遠鏡，他自己設(shè)計研磨拋光機，實驗各種研磨材料，終于在公元1668年制成第一架反射望遠鏡樣機。通過介紹科學(xué)家的事跡，大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，很多學(xué)生都自愿參與其中。同時，教師還要利用一定的時間對學(xué)生的創(chuàng)作成果進行交流和評價，引導(dǎo)學(xué)生向更高層次發(fā)展，對學(xué)生都極具誘惑力。
第3篇：生物力學(xué)研究方法范文
[關(guān)鍵詞]小班化;一人一崗;青少年心理
作為十一二歲的五年級學(xué)生，正屬于八九點鐘的太陽，朝氣蓬勃。然而，鑒于青少年的年齡特點，在培養(yǎng)五年級學(xué)生一人一崗能力方面還有許多的困難。本文將重點分析五年級學(xué)生的心理狀況，并結(jié)合小班化教學(xué)特色來探索培養(yǎng)青少年一人一崗能力的方法和路徑。
一、五年級學(xué)生的心理特點分析
1.處于認知發(fā)育期
隨著科技的進步，電子智能設(shè)備的普及，許多青少年對世界的認知一大部分都是來源于網(wǎng)絡(luò)，這使青少年的認知會出現(xiàn)很多障礙。研究表明，青少年對事物認知的一個主要特點就是抽象的邏輯思維能力強，直白的說就是青少年時期處于愛幻想的階段，會生出許多不切實際的幻想。青少年限于年齡和閱歷的原因，認知還表現(xiàn)出一個特點就是考慮問題片面化，這是一個通病。
2.感情成長期
青少年時期的學(xué)生在感情上是處于快速成長的階段，對周圍事物十分敏感，對于一些可有可無的事情是十分掛記在心中。這一時期的青少年感情成長主要表現(xiàn)為青少年的感情自治，這個時期的青少年在感情心理上努力試圖擺脫父母的影響，出現(xiàn)心理問題的時候，總是自己去解決，不去求助父母和老師。我們要辯證的看待這類做法，好的一面是青少年成長了，壞的一面就是青少年自己解決問題容易走向極端。
3.人格逐步形成期
小學(xué)五年級是青少年人格逐步形成的重要時期，逐步形成自己的獨特的人格。在處理自我和非自我的時候往往會出現(xiàn)迷茫，因為人格的逐步形成使得青少年對人際關(guān)系有了初步的認識。這時的青少年會特別在意自己和其他同學(xué)，甚至社會人員的關(guān)系問題，注意在和別人交往中的感情和手段。自我接納是這個時期青少年的心理主要特點，青少年在這時期總會和父母、老師的期待產(chǎn)生矛盾，表現(xiàn)出極大的逆反心理。雖然，他們知道有些事情自己做的是錯的，但是還是不愿承認錯誤，寧愿一直錯下去。這是一種十分棘手，又普遍存在問題。
二、一人一崗能力培養(yǎng)的方法及路徑探索
五年級的青少年正處于心理、生理雙重發(fā)展的重要時期，這個階段任何一點外界因素，諸如家庭、學(xué)校、社會的影響，對于青少年而言都可能會產(chǎn)生像多米諾骨牌一樣的連鎖效應(yīng)。所以，這個階段的青少年教育十分重要，也是十分敏感的，這就要求廣大從事于青少年教育的工作者不能掉以輕心。同樣，對于培養(yǎng)五年級學(xué)生一人一崗的能力，我們經(jīng)過諸多考慮和實踐之后，總結(jié)出一些經(jīng)驗。現(xiàn)在，我們共同探討一下這些經(jīng)驗。
1.設(shè)置崗位要靈活多變
工作崗位這樣的名詞對于青少年來說還太遙遠，許多同學(xué)對班級設(shè)置的崗位采取排斥態(tài)度。鑒于此，我們廣大教育工作者可以在崗位設(shè)置上采取靈活多變的方法。比如，我們可以用大家比較熟悉的歷史上的職位作為我們設(shè)置崗位的選擇，像有的學(xué)校會設(shè)置“戶部尚書”來管理班級衛(wèi)生，“刑部尚書”來管理班級紀律。而且，對于崗位設(shè)置盡可能的多和全，要實施一個人有一個崗位，使每個人都有責(zé)任。當(dāng)然，對于崗位的設(shè)置更多的則是要參考學(xué)生的意見，我們可以根據(jù)具體的情況而設(shè)置。比如，專門負責(zé)粉筆的崗位，專門負責(zé)門窗的崗位。
另外，在對學(xué)生們進行崗位設(shè)置的過程中，也要為學(xué)生們提供一個可以進行崗位輪換的機會。在每學(xué)期的期末或者每個季度，對學(xué)生們采取崗位輪換，這種崗位的輪換不僅能夠是管理更加公平，同時也更有益于促進學(xué)生們各個方面能力和素質(zhì)的發(fā)展。通常來看，這種崗位輪換的時間可以由教師來進行掌控，具體時間以學(xué)生們在崗位上的表現(xiàn)情況來制定，例如一名學(xué)生已經(jīng)對一個崗位的工作非常熟悉了，那么就可以對他進行崗位上的輪換，如果關(guān)于崗位有不了解或者不熟悉的方面，互相輪換崗位的學(xué)生們可以互相請教和幫助，這樣也更有利于學(xué)生們之間的互相協(xié)作能力的提升。這種崗位的互換，不但能夠增加學(xué)生們的情感交流，同時也能夠非常有效的培養(yǎng)學(xué)生們的溝通能力和對新環(huán)境的適應(yīng)能力。
總之，要想培養(yǎng)學(xué)生一人一崗的能力就必須要先讓同學(xué)們對這些崗位產(chǎn)生興趣，然后在工作中培養(yǎng)大家的能力。
2.學(xué)生的分工原則
在對學(xué)生進行一人一崗設(shè)置的過程中，一定要保證每一個學(xué)生都能夠明確自己的職責(zé)，這種責(zé)任的分工可以利用班會的時間來進行詳細制定，具體的制定內(nèi)容一定要參考學(xué)生們的意見和想法，然后把這些內(nèi)容制定成一個手冊，掛在班級黑板的旁邊。在這個手冊當(dāng)中，要把每一個崗位的職責(zé)和具體工作內(nèi)容明確下來，在學(xué)期或者季度進行輪換時，保證每一個崗位在進行輪換的過程中不會出現(xiàn)差錯。比如，這個月學(xué)校要舉辦室外運動會，在手冊中就會標明文藝委員的職責(zé)就是組織為運動員加油的啦啦隊，并且負責(zé)對啦啦隊的服裝和道具等方面進行管理。同時體育委員的職責(zé)是負責(zé)向?qū)W校申報參賽人員名單，并且組織運動員進行有計劃的訓(xùn)練。這種把工作內(nèi)容明確到手冊當(dāng)中來，就會讓學(xué)生們更加理解自己應(yīng)該去做什么，同時還能夠?qū)υ趰徫簧系耐瑢W(xué)起到一定的監(jiān)督作用，有助于學(xué)期末對各個崗位的同學(xué)進行評定和獎勵。另外，在對學(xué)生們進行崗位設(shè)置的過程中，一定要考慮到學(xué)生們的特點和具體個人情況來進行制定。為了讓學(xué)生們能夠?qū)ぷ鲘徫桓信d趣以及更有積極性，一定要在崗位的設(shè)置過程中貼近他們的長處和優(yōu)勢。比如，班級里如果有這樣的一名同學(xué)，在日常的學(xué)習(xí)生活中不是很突出，話特別少，但是非常具有班級的集體榮譽感，為了讓班級能夠得到先進班級的榮譽，在打掃衛(wèi)生或者參加學(xué)?；顒拥臅r候非常認真。那么這樣的同學(xué)就可以被設(shè)置為衛(wèi)生管理員或者校服管理員。在一段時間后就會發(fā)現(xiàn)這名同學(xué)的話多了，各個方面更加突出了，也更愿意和同學(xué)以及老師溝通了。所以說，良好的分工和崗位的設(shè)置對于學(xué)生們來說是非常有益處的。
3.樹立學(xué)生的服務(wù)意識
通常來看，班級的崗位基本可以分為三種類型，分別為負責(zé)學(xué)科方面的崗位、負責(zé)管理班級方面的崗位以及為班級服務(wù)類的崗位。負責(zé)學(xué)科方面的崗位具體包括語文課代表、數(shù)學(xué)課代表……管理班級方面的崗位包括體育委員、文藝委員……服務(wù)類的崗位包括花盆澆水員、飲水機管理員……大家可能認為服務(wù)類的崗位作用很小，其實不然?，F(xiàn)在孩子大多是獨生子女，從小就是“衣來伸手，飯來張口”為別人服務(wù)的意識差，大多數(shù)都是以自我為中心，在家里基本不干活。
這就要求我們要樹立學(xué)生的服務(wù)意識，通過教育和宣傳，讓學(xué)生明白，培養(yǎng)自己的服務(wù)意識不僅可以幫助到他人，還可以實現(xiàn)自己的人生價值。學(xué)生終究會走向社會，要在工作中通過為他人提供服務(wù)來獲得自己人生價值的體現(xiàn)。
教育還只是第一步，更重要的是實踐，通過設(shè)置一人一崗制度，讓學(xué)生把自己傳授服務(wù)的理念運用到具體的崗位上。比如，讓那些管理衛(wèi)生區(qū)的同學(xué)，就要讓他們意識到，自己的工作是為整個班級和學(xué)校服務(wù)的，這樣的工作會得到大家的尊敬。
4.培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任心
一人一崗很明顯的會形成“責(zé)任分散效應(yīng)”，這是一個積極的作用，可以激發(fā)起學(xué)生的責(zé)任心。培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識，首先就是要樹立孩子正確的價值觀，有些學(xué)生會覺得這是班級是大家的，自己只是其中的一分子，沒有責(zé)任為大家服務(wù)。
我們應(yīng)該給學(xué)生樹立這樣的價值觀：只要是這個班集體中的一員，那么就有責(zé)任為這個班級負責(zé)任，做貢獻。當(dāng)然，學(xué)生責(zé)任心的培養(yǎng)還離不開家庭的教育，老師要多和家長溝通，讓家長一同培養(yǎng)孩子的責(zé)任心。
我們經(jīng)過探索，得出了許多經(jīng)驗，希望以上本文的探索可以為教育教學(xué)工作有所貢獻，更希望我們的青少年能茁壯成長，將來多為國家做貢獻。
參考文獻：
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[2] 劉萬里. 濰坊市青少年學(xué)生心理健康狀況的調(diào)查分析[J].當(dāng)代教育科學(xué)， 2005，11：38-41.
第4篇：生物力學(xué)研究方法范文
【關(guān)鍵詞】運動生物力學(xué) 表面肌電 難度動作
中華武術(shù)歷史悠久，博大精深，一直深受來自全世界人民的喜愛。隨著現(xiàn)代體育的不斷發(fā)展，武術(shù)套路也在向世界推廣的潮流中不斷的前進，現(xiàn)如今已逐步發(fā)展成為了以現(xiàn)代體育科學(xué)為理論指導(dǎo)，以西方競技體育模式為運動方式的現(xiàn)代競技體育項目。在跨學(xué)科研究以成為常態(tài)的新的背景下，近年來涌現(xiàn)出了很多有關(guān)運動生物力學(xué)在武術(shù)套路中的研究與應(yīng)用的文章。其中的很多文章多采用運動學(xué)的方法對武術(shù)套路運動員作運動學(xué)的數(shù)據(jù)測量與分析并得出相應(yīng)的結(jié)論。然而通過表面肌電對武術(shù)套路難度動作進行分析和研究的文章卻不多。如何更好地運用表面肌電技術(shù)研究武術(shù)難度動作，已成為一個新的研究熱點方向。
1.有關(guān)運動生物力學(xué)的研究內(nèi)容與方法
運動生物力學(xué)是一門邊緣學(xué)科，同時也是一門應(yīng)用性很強的學(xué)科。運動生物力學(xué)分析不僅在人體運動實踐中起著重要作用，它還是運動員和教練員做為教學(xué)和訓(xùn)練指導(dǎo)的有力工具。近年來它的發(fā)展十分迅速。國內(nèi)的許多理工類、醫(yī)學(xué)類和體育院校都獨立開設(shè)了這門課程，有些院校還開設(shè)了相應(yīng)的專業(yè)，國內(nèi)一些學(xué)者同時出版了許多相應(yīng)的教材和專著，在該學(xué)科上取得一些居國內(nèi)外先進水平的成果。對人體與物體的運動分析是運動生物力學(xué)的重要研究內(nèi)容，其中對運動位移軌跡的分析是描述運動的重要方面。
運動生物力學(xué)主要通過它的分析應(yīng)用系統(tǒng)進行研究。并運用運動圖像分析法、三維測力臺法、步態(tài)分析法、肌電分析等研究方法對所要研究內(nèi)容作出測數(shù)與分析。第23屆國際運動生物力學(xué)年會報告上發(fā)現(xiàn)國際生物力學(xué)應(yīng)用技術(shù)研究和競技體育研究仍占主流，研究方法不斷得到突破，三維攝像和肌電實現(xiàn)同步測量。各高校還相繼研發(fā)出新的測試儀器和研究系統(tǒng)，這使得運動生物力學(xué)研究不斷向前發(fā)展。
2.運動生物力學(xué)在武術(shù)難度動作中的研究
在武術(shù)套路中指定難度動作分為A、B、C三個難度等級，武術(shù)比賽中指定難度動作因其難度大、扣分重、不易完成使其逐漸成為整個套路的核心。提高指定難度動作的訓(xùn)練質(zhì)量對提高運動成績至關(guān)重要。
2.1 運動生物力學(xué)在武術(shù)難度動作中的研究過程
通過運動生物力學(xué)研究長拳難度動作，一般先把難度動作進行階段劃分，以旋風(fēng)腳動作為例：旋風(fēng)腳可以劃分為助跑、起跳、空中擊響及轉(zhuǎn)體、落地等四個階段，之后用高速攝像機拍攝或用肌電測試儀進行實驗測量，或者兩者同時進行，實驗結(jié)束后，用三維影像分析系統(tǒng)和肌電數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對所得數(shù)據(jù)進行處理。最后利用QToolS軟件和Excel軟件對獲得的數(shù)據(jù)指標進行計算和統(tǒng)計，從而得出想要的結(jié)論。
2.2運動生物力學(xué)在武術(shù)難度動作中的研究發(fā)展趨勢
通過運動生物力學(xué)對武術(shù)難度進行研究經(jīng)歷了運動學(xué)、動力學(xué)、以及多角度分析等三個階段。
運動學(xué)分析階段主要是通過攝像得出有關(guān)難度動作在旋轉(zhuǎn)角度、各關(guān)節(jié)夾角、以及動作擺動幅度等相關(guān)數(shù)據(jù)并進行分析，這在一定程度上可以對動作進行分析，但不夠全面。動力學(xué)階段主要是對武術(shù)難度動作進行運動學(xué)肌電兩方面或多方面測量，不僅從單一運動的角度，更從運動與肌肉發(fā)力等多角度進行綜合考慮，使研究成果更有價值。多角度分析階段已不僅僅是再對武術(shù)難度動作進行測量分析，將對動作從技術(shù)本身從發(fā)結(jié)合攝像肌電等手段，在運動生理學(xué)和運動解剖學(xué)等多學(xué)科的支持下再對難度動作進行研究，使得研究成果更具說服力。
3.運用表面肌電技術(shù)研究武術(shù)難度動作
運用表面肌電技術(shù)對武術(shù)難度動作進行研究，主要是通過使用肌電測試儀對做難度動作的運動員進行肌電測量，獲得數(shù)據(jù)以后在對數(shù)據(jù)進行處理，其中比較重要的數(shù)據(jù)指標有積分肌電，它是計量肌肉放電水平的以單位面積放電量為單位，可以初步了解肌肉在做武術(shù)難度動作所做的貢獻。還有就是放電的時序，即做武術(shù)難度動做過程中各個肌肉的放電順序，我們可以通過這些方面了解各肌肉在做動作中協(xié)調(diào)工作的情況，從而實現(xiàn)研究目的。在運用表面肌電技術(shù)對武術(shù)難度動作進行研究中，時程也是非常重要的，它反映了各肌肉放電所持續(xù)的時間，使得我們在研究武術(shù)難度動作和安排相關(guān)肌肉訓(xùn)練上能得到很多借鑒。運用表面肌電技術(shù)研究武術(shù)難度動作已成為武術(shù)套路難度動作研究的新方向。
4.小結(jié)
關(guān)于運動生物力學(xué)在武術(shù)套路中難度動作的研究的文章有很多，通過閱讀和整理相關(guān)資料，可以把這些所研究文章大致分為以下三個方面。
1.對某一難度動作或組合難度動作的運動學(xué)分析，即主要運用三維攝像手段進行拍攝，再運用相關(guān)運動分析系統(tǒng)對所拍攝圖像進行解析。
2.對某一武術(shù)套路難度動作的表面肌電分析。
3.運動生物力學(xué)在武術(shù)中應(yīng)用的綜述類文章。其中由以前兩方面的文章居多。如何使用表面肌電去分析和研究武術(shù)套路中的難度動作將會成為未來很好的一個研究方向。
【參考文獻】
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第5篇：生物力學(xué)研究方法范文
【關(guān)鍵詞】 跟骨骨折；跟骨解剖；骨板加壓栓；傳統(tǒng)AO接骨板；骨板固定；生物力學(xué)
跟骨骨折是目前足部最常見的骨折癥狀， 占成人全身骨折的2.5%， 占足部骨折的62.5%， 大多數(shù)的骨折屬于關(guān)節(jié)內(nèi)骨折， 就目前的統(tǒng)計來看， 致殘率達到18%以上[1]。但是， 隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 對跟骨骨折的治療辦法也越來越新穎了， 本文通過跟骨解剖接骨板加壓螺栓固定跟骨骨折與傳統(tǒng)的AO接骨板固定跟骨骨折的生物力學(xué)進行對比研究后發(fā)現(xiàn)， 跟骨解剖接骨板加壓螺栓固定跟骨骨折的方式比傳統(tǒng)AO接骨板的生物力學(xué)性能好， 顯示出了傳統(tǒng)AO接骨板對于固定跟骨骨折的穩(wěn)定性以及牢固性， 對于骨折來說， 不僅要使跟骨關(guān)節(jié)面解剖復(fù)位以及恢復(fù)跟骨的形狀， 還要對跟骨做好固定， 保證其恢復(fù)的有效性[2]。為了更好的對跟骨解剖接骨板加壓螺栓與傳統(tǒng)AO接骨板固定跟骨骨折的生物力學(xué)進行對比研究， 現(xiàn)選取20例患者作為分析對象， 詳細報告如下。
1 資料與方法
1. 1 一般資料 選取本院在2012年1月～2012年9月收治的20例患者作為分析研究對象， 包括12例車禍受傷患者以及8例血管損傷患者， 年齡在20～50歲之間， 平均年齡為35歲， 這些患者經(jīng)過檢查無其他并發(fā)癥存在。
1. 2 方法 選用跟骨解剖接骨板以及加壓螺栓內(nèi)固定系統(tǒng)和生物力學(xué)試驗機對患者進行跟骨的解剖， 把跟骨部位的軟組織掀起并保留好跟骨周圍的韌帶以及關(guān)節(jié)囊的完整性， 接著可以將跟骨解剖接骨板放置于跟骨的外側(cè)面， 然后將接骨板調(diào)整至合適的位置， 然后用專業(yè)的電鉆從跟骨外側(cè)壁跟骨的丘部經(jīng)后關(guān)節(jié)面下方斜向內(nèi)上方向載距突方向進行鉆孔， 接著可以將一枚易斷加壓螺栓通過接骨板固定到載突距上， 然后再將第二枚易斷加壓栓也固定在相應(yīng)的位置， 固定好后， 對跟骨骨折的詳細情況做分析。同時， 對選取的患者要進行生物力學(xué)測試， 并記錄傳統(tǒng)AO接骨板跟骨骨折的固定情況。并對兩組患者在固定中不可逆位移以及最大位移和彈性位移以及最大負荷數(shù)據(jù)和最終位移等進行對比分析， 可以采用SPPS13.0統(tǒng)計學(xué)軟件對實驗的數(shù)據(jù)進行t檢驗。
2 結(jié)果
通過對跟骨解剖接骨板加壓螺栓與傳統(tǒng)AO接骨板固定跟骨骨折的生物力學(xué)對比研究發(fā)現(xiàn)， 在不可逆位移方面無顯著差異， 但是在最大位移以及彈性位移和最大負荷方面存在較大差異， 具有統(tǒng)計學(xué)意義， 兩組間的最終位移無明顯差異。
隨著醫(yī)學(xué)水平的發(fā)展， 人們對跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折的關(guān)注度也越來越高， 對跟骨骨折的固定治療也越來越受到重視， 尋找出一個固定跟骨骨折的辦法是當(dāng)務(wù)之急。雖然現(xiàn)在對于跟骨骨折的固定辦法很多， 但是要選用一個安全有效的辦法仍是目前面臨的問題， 通過對跟骨解剖接骨板加壓螺栓與傳統(tǒng)AO接骨板固定跟骨骨折的生物力學(xué)對比研究發(fā)現(xiàn)， 現(xiàn)在對于跟骨骨折的固定中， 應(yīng)用最為廣泛的手術(shù)就是在跟骨外側(cè)置入一塊AO接骨板及相應(yīng)的松質(zhì)骨螺釘。
近年來， 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 人們對于跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折采用微創(chuàng)小切口、間接復(fù)位以及跟骨解剖接骨板加壓螺栓內(nèi)固定方法越來越信任了。
3 討論
通過對跟骨解剖接骨板加壓螺栓與傳統(tǒng)AO接骨板固定跟骨骨折的生物力學(xué)對比研究發(fā)現(xiàn)， 傳統(tǒng)的AO接骨板固定跟骨骨折的固定主要依靠的是鋼板和跟骨外側(cè)壁的摩擦力、螺釘與接骨板的力學(xué)交鎖、松質(zhì)骨螺釘?shù)穆菁y和骨質(zhì)的力學(xué)交鎖， 相比較傳統(tǒng)的AO接骨板固定跟骨骨折的生物力學(xué)辦法具有以下幾個特點：跟骨解剖加壓螺栓增加了鋼板和骨質(zhì)之間的壓力， 從而增大了摩擦力， 使得內(nèi)側(cè)加壓螺帽基底部周徑加大了， 緊跟在跟骨內(nèi)側(cè)壁， 使得跟骨寬度的恢復(fù)得到了較好的保證， 同時， 它還增大了固定系統(tǒng)的接觸面積， 提高了摩擦力度， 增加了跟骨骨折固定的穩(wěn)定性[3]。
參考文獻
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第6篇：生物力學(xué)研究方法范文
關(guān)鍵詞：屈光性近視；軸性近視；生物力學(xué)機制
近20年來，我國近視眼患病率在急劇的增加，全國近視患者已超過3億，在世界排名僅次于“近視第一大國”——日本。近視已成為倍受人們關(guān)注的公共健康問題，認知近視眼的發(fā)病機制正是解決該問題的關(guān)鍵所在。從近30年來近視眼研究來看，科學(xué)家們進行了大量的近視動物模型實驗，對近視的發(fā)生、發(fā)展有了進一步了解。特別在形覺剝奪性近視、遺傳基因定位及近視眼生物化學(xué)物質(zhì)改變等方面有較深入的研究。也有學(xué)者嘗試了生物力學(xué)視角的研究，但是目前還沒有生物力學(xué)模型能解釋所有眼的調(diào)節(jié)機制。因此需要對人眼調(diào)節(jié)機制進行有關(guān)生物力學(xué)的基礎(chǔ)研究，建立人眼調(diào)節(jié)機制的生物力學(xué)模型，為屈光的研究提供一種新的技術(shù)方法。
1.屈光性近視的力學(xué)機制
目前，解釋調(diào)節(jié)機制的經(jīng)典松弛理論[1]認為：調(diào)節(jié)時睫狀肌的環(huán)形纖維收縮、懸韌帶松弛、晶狀體變凸出、屈光力增強、睫狀突和晶狀體赤道部接近。調(diào)節(jié)緊張理論[2]認為：調(diào)節(jié)是由晶狀體赤道部受到張力牽引而產(chǎn)生，至少一部分晶狀體懸韌帶處于緊張狀態(tài)、晶體中央變凸出周邊變平、屈光力增加，并從物理數(shù)學(xué)模型、尸眼解剖、臨床觀察等方面進行論證。盡管兩種理論存在一定的差別，但是兩種理論都認可人眼的調(diào)節(jié)過程通過三部分眼內(nèi)組織完成。睫狀肌的收縮，睫狀肌的收縮使附著在睫狀突上的懸韌帶張力發(fā)生改變，懸韌帶張力的變化使晶體的形狀發(fā)生變化，晶體形狀的變化使人眼的屈光力發(fā)生變化，完成調(diào)節(jié)過程。
晶狀體的調(diào)節(jié)主要由睫狀肌、懸韌帶以及晶狀體三部分來實現(xiàn)，其生物力學(xué)調(diào)節(jié)機制的研究基本上從這三方面來展開?！罢{(diào)節(jié)本身不僅是傳統(tǒng)意義上的睫狀肌收縮和晶狀體變凸出，同時還伴有晶狀體的相對前移調(diào)節(jié)，對眼的幾乎所有屈光構(gòu)成因素有著顯著的影響，視近活動的累積效應(yīng)是兒童近視眼發(fā)生的主要原因”[3]。“懸韌帶具有一定的張力，懸韌帶在拉斷之前平均能被拉長4.48±1.78mm，隨著年齡的增長，懸韌帶的張力隨年齡的增加而減少”[4]。不同屈光狀態(tài)對睫狀肌的動力學(xué)影響，睫狀肌遠點肌肉張力在不同眼屈光狀態(tài)為一穩(wěn)定值，且隨眼靜態(tài)屈光度的增加而降低。
由以上的理論研究，我們看以看到睫狀肌與晶狀體的調(diào)節(jié)密切相關(guān)。對于涉及到的肌肉的運動，我們可以嘗試從力學(xué)的視角來對屈光不正來進行解讀，從而推測屈光性近視產(chǎn)生的原因。筆者認為，屈光不正主要是由于晶狀體變凸出，光線聚焦在了視網(wǎng)膜的前方，形成屈光性近視。其生物力學(xué)機制可解釋為：長時間的近距離作業(yè)造成了睫狀肌痙攣，并長期處于緊張狀態(tài)，從而使懸韌帶長期處于松弛狀態(tài)，晶狀體不能變凹，也就形成了屈光性近視。
2.軸性近視的力學(xué)機制
基于理性分析，認為鞏膜強度減弱、眼外肌壓迫眼球使眼內(nèi)壓增高等是造成高度近視的原因。但后來的臨床及實驗研究未能找出相應(yīng)的證據(jù)。對眼球進行了生物力學(xué)理論分析，認為“在后部鞏膜的應(yīng)力分布不均，由于上、下斜肌的附著點接近視神經(jīng)，在調(diào)節(jié)輻揍時對后部鞏膜產(chǎn)生剪切作用，造成后部鞏膜延長”[5]?！把弁饧〉膹娭毙允湛s引起玻璃體內(nèi)壓力升高，在近視的形成中也具有明顯作用”[6]。由此，我們不難看出，人們在生物力學(xué)的領(lǐng)域已經(jīng)展開了對近視眼形成機制的研究，研究的重心在于力學(xué)的作用點—鞏膜。只有對鞏膜形變及異化的機制研究清楚，才能為近視眼的矯正奠定基礎(chǔ)。
“軸性近視直接與鞏膜形變密切相關(guān)，因此鞏膜、角膜的生長及異化只能表現(xiàn)為眼球壁的不斷增厚，不能促成眼軸的延長”[7]。因此眼球的生長必須依賴于眼內(nèi)壓對球壁組織張力，才能形成膨脹性生長?！霸谕葢?yīng)力的作用下，前部鞏膜的變形最小，赤道部的次之，后部鞏膜最大，且高度近視患者的后鞏膜承受應(yīng)力較常人脆弱”[8]。后鞏膜加固術(shù)能加強薄弱的后鞏膜，從而達到抑制軸性近視發(fā)展的效果。近視眼鞏膜的組織病理學(xué)改變早于生物力學(xué)特性的改變，并且實驗性近視眼的鞏膜彈性差，易發(fā)生變形，具有較低的承載能力。這些觀點都從某一視角對鞏膜做了研究，還需要有待進一步的研究。
另外，實驗性近視眼后極部鞏膜變薄，膠原纖維發(fā)生退行性變化即異化（鞏膜重塑），而這也是近視眼鞏膜彈性差、容易發(fā)生變形、具有較低的承載能力的病理基礎(chǔ)?！办柲こ衫w維細胞胞外基質(zhì)的代謝、細胞因子的表達及自身生物力學(xué)性質(zhì)等決定鞏膜的生物學(xué)和生物力學(xué)性質(zhì)。在近視的發(fā)生及治療過程中，伴隨有鞏膜及鞏膜成纖維細胞的力學(xué)——生物學(xué)特性的變化”[9]。這些理論都為鞏膜重塑的生物力學(xué)機制提供了充分的理論依據(jù)。
筆者認為，軸性近視的形成是建立在屈光性近視的基礎(chǔ)之上，當(dāng)晶狀體的不能正常調(diào)節(jié)已經(jīng)不足以適應(yīng)長期的近距離作業(yè)的刺激時，眼球就會發(fā)生新的變化，及鞏膜的異化，從而導(dǎo)致眼球的形變，這種形變與眼外肌有密切的關(guān)系。由于長期的近距離作業(yè)，眼外肌的分作用力會破壞眼內(nèi)壓平衡，最終促進眼軸變長，形成軸性近視。
3.結(jié)論
3.1作為現(xiàn)代文明的產(chǎn)物，近視眼的發(fā)生已呈現(xiàn)愈演愈烈的趨勢。對于近視形成機制，近30年來在形覺剝奪性近視、遺傳基因定位及近視眼生物化學(xué)物質(zhì)改變等方面有較深入的研究，生物力學(xué)方面的研究相對較淺。
3.2屈光性近視的力學(xué)研究集中于睫狀肌、懸韌帶以及晶狀體的力學(xué)參數(shù)變化，根據(jù)參數(shù)變化嘗試建立參數(shù)模型，從而糾正屈光性調(diào)節(jié)的理論機制。
3.3軸性近視的力學(xué)研究集中于力學(xué)的作用點—鞏膜。通過對鞏膜形變以及異化的研究，人們期望找到矯正軸性近視的突破口。
3.4從力的作用來源視角出發(fā)，眼外肌的研究必不可少，但是往往難以著手。眼外肌可以控制眼球的運動，外在的間接研究或許可以為我們研究其力學(xué)機制提供一個新的思路。（作者單位：云南師范大學(xué)體育學(xué)院）
參考文獻：
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第7篇：生物力學(xué)研究方法范文
方法：將30具成年（30-60ys）新鮮尸體（T11-L3）隨機分三組，用PMMA包埋后，用MTS機壓縮速度及下降距離，制作骨折模型，三組分別行跨節(jié)段椎弓根釘固定、跨節(jié)段椎弓根釘固定加傷椎椎體成形術(shù)、跨節(jié)段椎弓根釘固定附加傷椎置釘術(shù)進行固定，而后對各組標本背伸、屈曲、左右側(cè)彎以及左右旋轉(zhuǎn)的運動范圍進行計算，對比分析各組測定結(jié)果。
結(jié)果：經(jīng)統(tǒng)計，在骨折后脊柱在以上6個方向的運動范圍均較完整狀態(tài)發(fā)生明顯增加（P
結(jié)論：骨折后脊柱生物力學(xué)發(fā)生了改變，運動范圍增加，經(jīng)合理的內(nèi)固定后可縮小運動范圍，且不同的固定方式其生物力學(xué)測定結(jié)果也有所不同，臨床應(yīng)給予關(guān)注。
關(guān)鍵詞：后路內(nèi)固定 胸腰椎爆裂骨折 生物力學(xué)
Doi：10.3969/j.issn.1671-8801.2013.08.031
【中圖分類號】R4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1671-8801（2013）08-0032-01
胸腰椎爆裂骨折為比較常見的一種脊柱損傷，一般情況下會采取內(nèi)固定術(shù)對其進行治療，療效相對理想。然而近幾年有研究發(fā)現(xiàn)，對該類患者采取短節(jié)段椎弓根螺釘固定方式進行治療，在后期會誘發(fā)進行性后凸畸形、復(fù)位丟失、腰背部疼痛以及內(nèi)固定失效等諸多嚴重并發(fā)癥，對預(yù)后效果產(chǎn)生了嚴重影響[1]。本次研究中出于對三種后路內(nèi)固定方法在對胸腰椎爆裂骨折進行治療中生物力學(xué)變化情況進行對比評價分析的目的，對搜集得到的脊柱標本展開了不同模式下的生物力學(xué)測定，并對其測定結(jié)果進行了對比分析，現(xiàn)匯報如下。
1 材料與方法
1.1 實驗材料。本次實驗中脊柱標本來源于近期我院搜集的到的新鮮尸體脊柱標本，共30具，包括男性18具，女性12具，年齡在43-62歲之間，平均（53.4±14.2）歲。生前均未發(fā)生脊柱損傷，通過X線檢查證實脊柱未出現(xiàn)任何病變。
1.2 方法。
1.2.1 研究方法。將30具成年（30-60ys）新鮮尸體（T11-L3）隨機分三組，用PMMA包埋后，用MTS機壓縮速度及下降距離，制作骨折模型（椎體壓縮
1.2.2 測定方法。在測定過程中對標本給予10Nm的力矩，而后分別展開3輪預(yù)加載，從而對蠕變對測量的影響予以消除。第3次對其最大載荷時的瞬時空間坐標值進行測量。每個方向上的最大載荷加載完成后，采集標記點三維坐標值，而后經(jīng)數(shù)學(xué)公式對背伸、屈曲、左右側(cè)彎以及左右旋轉(zhuǎn)各個方向的活動度進行計算。
1.3 數(shù)據(jù)處理。研究中相關(guān)數(shù)據(jù)資料采用SPSS18.0統(tǒng)計學(xué)軟件處理，各個方向的活動度測量結(jié)果等計量資料均采取均數(shù)加減標準差（X±S）形式表示，在對比分析中，針對計量資料的對比采取t檢驗，而計數(shù)資料的對比則是采取X2檢驗，在P
2 結(jié)果
經(jīng)統(tǒng)計，不同狀態(tài)下各個方向的活動度測量結(jié)果存在明顯差異，詳見表1。
3 討論
在生物力學(xué)研究領(lǐng)域中，將活動度作為脊柱穩(wěn)定性衡量的一個重要標準，活動度越大，證明脊柱的穩(wěn)定性越差。在脊柱損傷治療中，內(nèi)固定術(shù)為常用的一種理想手段，穩(wěn)定性測定為對療效進行評價的一個重要指標[2]。本次研究中對不同內(nèi)固定方式的生物力學(xué)穩(wěn)定性進行了對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，跨節(jié)段椎弓根釘固定加傷椎椎體成形術(shù)、跨節(jié)段椎弓根釘固定附加傷椎置釘術(shù)的各個方向互動度較跨節(jié)段椎弓根釘固定組發(fā)生明顯縮小。由此可知，跨節(jié)段椎弓根釘固定術(shù)的穩(wěn)定性效果不如跨節(jié)段椎弓根釘固定加傷椎椎體成形術(shù)、跨節(jié)段椎弓根釘固定附加傷椎置釘術(shù)，臨床應(yīng)對其給予關(guān)注，在今后的脊柱骨折治療中對內(nèi)固定方式進行合理的選擇，以改善臨床治療效果。
參考文獻
第8篇：生物力學(xué)研究方法范文
關(guān)鍵詞 高爾夫 揮桿 生物力學(xué)
高爾夫球運動是一項以球桿擊球入洞的體育運動，被公認為世界上可接觸時間最長、溫和而智能的運動。高爾夫球曾作為正式的比賽項目參加了1900年和1904年兩屆奧運會，1904年之后由于場地和水質(zhì)標準的限制，高爾夫球退出了奧運會的賽場。2009年國際奧委會宣布高爾夫球?qū)⒆鳛檎降谋荣愴椖炕貧w2016年里約熱內(nèi)盧奧運會，高爾夫回歸奧運會的決議無疑是對高爾夫球運動在全球發(fā)展的一次巨大的推動。揮桿技術(shù)是高爾夫球的基本動作，技術(shù)水平高低決定成敗，因此運用運動生物力學(xué)研究高爾夫球的揮桿技術(shù)將成為國內(nèi)外科研的重點之一。
一、高爾夫球揮桿技術(shù)運動生物力學(xué)研究現(xiàn)狀
國外學(xué)者利用紅外線捕捉、高速攝像等采集到的運動學(xué)數(shù)據(jù)進行分析，做成高爾夫自動分析軟件、模擬軟件，使技術(shù)動作得到極大的改進。我國對高爾夫球揮桿技術(shù)研究起步較晚。
（一）高爾夫球揮桿技術(shù)生物學(xué)分析
肌電是生物學(xué)研究的重要手段，肌電圖能夠分析人體完成運動動作時肌肉參與活動的強度、參與工作時間的順序及相互協(xié)作的關(guān)系。劉新明通過肌電測試儀和環(huán)節(jié)受力分析法進行實驗，對全揮桿技術(shù)動作肌肉工作特征進行了比較，得出全揮桿動作肌肉最大用力時刻的出現(xiàn)晚于擊球時刻。
（二）高爾夫球揮桿技術(shù)運動學(xué)分析
國內(nèi)對高爾夫揮桿技術(shù)運動學(xué)分析較為常用的是APAS艾利爾運動技術(shù)分析軟件及DLT生物力學(xué)三維錄像分析方法。張吾龍等[1]對我國高爾夫職業(yè)選手張連偉短推技術(shù)進行了分析，得出揮桿是由肩膀與兩臂做動作，上桿軌跡略帶弧度，下桿時擊球加速，左手引導(dǎo)下桿動作，右手在后輔助向前推。阮哲[3]通過對梁文沖等四名國際優(yōu)秀高爾夫選手的揮桿技術(shù)的三維錄像和解析，得出揮桿過程中髖關(guān)節(jié)率先啟動與加速，并引導(dǎo)肩部迅速向旗桿方向加速直至擊球瞬間，上肢關(guān)節(jié)完成類似鞭打動作擊球。車旭升等[6]對不同水平的高爾夫球員的木桿揮桿技術(shù)動作進行分析，得出高水平高爾夫球運動員的上、下桿揮桿節(jié)奏用時比例接近于80：20，擊球瞬間高水平球員的身體重心都非常接近原點。孫勝[5]運用三維技術(shù)動作分析系統(tǒng)對職業(yè)男子高爾夫運動員的推桿技術(shù)動作進行了研究，進而揭示推桿頭部在時間和空間上整個動作沒有像鐘擺一樣擺動，但像鐘擺一樣有節(jié)奏的擺動推桿的訓(xùn)練會有很大幫助。李淑媛等[9]對男子高爾夫運動員全揮一號木桿技術(shù)動作進行信息采集、量化分析：以最大桿頭線速度高低劃分組別，得出各組上桿階段用時都在1s左右；下桿階段高速組比低速組用時更短；高速組上桿過程中，保持右膝關(guān)節(jié)角基本不變，而低速組則呈現(xiàn)增大趨勢；高速組軀干角由瞄球準備到擊球幾乎保持不變。毛建勛[8]利用二維攝像法和人體錄像解析系統(tǒng)對一名高爾夫教練揮桿動作進行了正面的定點拍攝，對所得運動參數(shù)進行量化與分析，得出揮桿時要放松肌肉，揮桿時肩部以及揮臂的力量要與轉(zhuǎn)體的力量保持平衡狀態(tài)；下桿擊球時手腕的力量要保留到最后再進行釋放。
（三）高爾夫球揮桿技術(shù)動力學(xué)分析
目前應(yīng)用于動力學(xué)參數(shù)的測量手段主要有三維測力臺。葉強等[4]對技術(shù)定型期球手進行試驗，得出上桿初期、后期和下桿初期時間比為7：6：3，通過使用壓力板觀測擊球過程中重量轉(zhuǎn)移的變化，得出桿頂點時刻雙足維持均衡，身體扭轉(zhuǎn)相對更充分。
（四）高爾夫揮桿技術(shù)運動生物力學(xué)理論分析
李睿[2]用運動生物力學(xué)的碰撞理論和鞭打原理糾正了揮桿擊球中的技術(shù)錯誤，得出高爾夫球的擊打特點：擊球時桿頭速度越大，給予球的初速度越大。揮桿時手臂擺動若要兼具“環(huán)繞”的力量和“鞭抽”的力量。
二、趨向預(yù)測
隨著高爾夫球運動技術(shù)研究工作的進展，將運動生物力學(xué)的方法手段同現(xiàn)代科技手段結(jié)合，采用多機同步測試、錄像視頻分析系統(tǒng)進行適時的監(jiān)控和反饋技術(shù)動作的研究將會越來越多?？梢灶A(yù)見的是，對高爾夫球運動發(fā)展的研究將達到一個前所未有的高度。
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第9篇：生物力學(xué)研究方法范文
【關(guān)鍵詞】 脫鈣骨基質(zhì)顆粒
關(guān)鍵詞: 脫鈣骨基質(zhì)顆粒;骨水泥;生物力學(xué);犬 中圖號:R687.3 文獻標識碼:A
摘 要:目的 研究不同質(zhì)量比的犬脫鈣骨基質(zhì)顆粒骨水泥復(fù)合材料的生物力學(xué)性能，為臨床應(yīng)用該復(fù)合材料修復(fù)骨缺損提供理論依據(jù). 方法 按Urist等方法制備犬脫鈣骨基質(zhì)顆粒后，再與骨水泥混合制成含骨粒質(zhì)量比為0，400，500和600mg?g-1 的脫鈣骨基質(zhì)顆粒骨水泥復(fù)合材料，對其抗壓極限強度、抗彎極限強度、抗扭轉(zhuǎn)極限強度進行測定. 結(jié)果 含脫鈣骨基質(zhì)顆粒質(zhì)量比為0，400，500和600mg?g-1 的復(fù)合材料的抗壓極限強度分別為（81.0±3.0），（50.4±5.9），（48.8±2.0）和（33.8±3.6）MPa;抗彎極限強度分別為（65.3±6.7），（42.9±8.1），（37.2±2.9）和（25.0±2.4）MPa;抗扭轉(zhuǎn)極限強度分別為（35.5±0.8），（16.3±2.2），（13.1±2.0）和（8.0±1.4）MPa. 結(jié)論 犬脫鈣骨基質(zhì)顆粒骨水泥復(fù)合材料具有良好的生物力學(xué)性能，易于塑形，能根據(jù)需要適應(yīng)不同部位骨缺損的要求，其中含骨粒質(zhì)量比為500mg?g
-1 的復(fù)合材料生物力學(xué)性能及骨誘導(dǎo)活性最為適宜，能作為支架材料有效地修復(fù)大塊骨缺損.
Keywords:decalcified bone matrix;bone cement;biome-chanics;dogs
Abstract:AIM To study biomechanical properties of differ-ent mass ratio materials impregnated decalcified bone matrix（DBM）with bone cement（BC）in dogs，and seek some soli-dified processes to repair bone defects with the compound material.METHODS The DBM particles and the materials im-pregnated0，400，500，600mg?g
-1 mass ratio DBM parti-cles with BC were made according to the methods of Urist.The compound material compressive strength，bending strength and torsional strength were measured.RESULTS In the compound materials，the ultimate compressive strengths were（81.0±3.0）MPa for0mg?g-1 DBM，（50.4±5.9）MPa for400mg?g-1 ，（48.8±2.0）MPa for500mg?g-1 ，（33.8±3.6）MPa for600mg?g-1 .The ulti-mate bending strengths were（65.3±6.7）MPa for0mg?g-1 DBM，（42.9±8.1）MPa for400mg?g-1 ，（37.2±2.9）MPa for500mg?g-1 ，（25.0±2.4）MPa for600mg?g-1 .The ultimate torsional strengths were（35.5±0.8）MPa for0mg?g-1 DBM，（16.3±2.2）MPa for400mg?g-1 ，（13.1±2.0）MPa for500mg?g-1 ，（8.0±1.4）MPa for600mg?g-1 .CONCLUSION DBM impregnated with BC has better biomechanical properties and perfect plastic property，which could be used to repair large bone defects when it con-tains DBM of500mg?g-1 .
0 引言
研制理想的人工生物材料作為骨移植替代材料用于修復(fù)骨缺損，是當(dāng)前骨科領(lǐng)域研究的主要課題之一.脫鈣骨基質(zhì)顆粒（decalcified bone matrix，DBM）用于骨缺損的修復(fù)臨床上已多有報道［1-3］ ，由于DBM中含有骨形成蛋白而具有誘導(dǎo)成骨作用，但卻因礦鹽被去除，只留下有機部分骨基質(zhì)，造成機械強度下降，不能承受應(yīng)力，因此無法替代骨骼負重功能.骨水泥（bone cement，BC）是一種高分子聚合物，具有一定的生物力學(xué)強度，臨床上早已被用作人工關(guān)節(jié)固定材料及骨缺損充填材料［4，5］ ，但單純骨水泥填充骨缺損為機械填充，材料不能降解，且與骨界面間存在力學(xué)差異等缺陷.為使骨缺損修復(fù)材料有較好的生物力學(xué)性能，具備良好的骨傳導(dǎo)和骨誘導(dǎo)能力，我們將犬脫鈣骨基質(zhì)顆粒與骨水泥按一定的比例復(fù)合制成生物性復(fù)合材料用于骨缺損的修復(fù).我們報道這種復(fù)合材料的生物力學(xué)性能，為復(fù)合材料在臨床的應(yīng)用提供一定的科學(xué)依據(jù).
1 材料和方法
1.1 材料
犬脫鈣骨基質(zhì)顆粒骨水泥復(fù)合材料的制備按Urist等［6］ 方法，取健康雜種家犬的四肢長骨，去除骨髓及軟組織，砸成碎片，流水沖洗4～5h，用5倍于骨片體積的無水乙醇脫水2h，乙醚脫脂1h，室溫下干燥過夜后置-80℃冰柜凍存，取出后用磨碎機將骨片粉碎研磨成骨粒，分樣篩過篩篩取直徑400～800μm的骨粒.骨粒室溫下用0.5mol?L-1 鹽酸脫鈣3h（按1g骨粒比50mL鹽酸），脫鈣后骨粒流水沖洗2h，再用5倍于骨粒體積的無水乙醇浸泡1h，乙醚浸泡30min后通風(fēng)處干燥過夜，制得脫鈣骨基質(zhì)顆粒.將脫鈣骨基質(zhì)顆粒與適量的骨水泥均勻混合，制備成含脫鈣骨基質(zhì)顆粒質(zhì)量比分別為0，400，500和600mg?g-1 的復(fù)合材料，待骨水泥呈面團狀時立即用力塞入5mL的注射器針筒內(nèi)，并用最大力量推壓以使復(fù)合材料在針筒內(nèi)緊密接觸，待復(fù)合材料聚合定型后取出，即制成含不同質(zhì)量比的脫鈣骨基質(zhì)顆粒骨水泥復(fù)合材料樣本（骨水泥為天津合成材料工業(yè)研究所研制）.生物力學(xué)測試樣本［7］ 標準抗壓試件為直徑d=12mm，高度h=24mm的圓柱體，含0，400，500和600mg?g-1 質(zhì)量比骨粒的不同試件各10個，另截取犬的新鮮股骨標本10個，用砂輪磨平加工成直徑d=12mm，高度h=30mm的圓柱體，所有試件兩端光滑平整，上下同心.標準抗彎試件為直徑d=12mm，長度L=60mm的圓柱體，含0，400，500和600mg?g-1 質(zhì)量比骨粒的不同試件各10個，另截取犬的新鮮股骨標本10個，用砂輪磨平加工成直徑d=12mm，長度L=80mm的圓柱體.標準抗扭轉(zhuǎn)試件為直徑d=12mm，長度L=60mm的圓柱體，含0，400，500和600mg?g-1 質(zhì)量比骨粒的不同試件各10個，另截取犬的新鮮股骨標本10個，用砂輪磨平加工成直徑d=12mm，長度L=80mm的圓柱體.
1.2 方法
1.2.1 壓縮試驗
在材料力學(xué)綜合試驗臺上，用生物力學(xué)測試裝置進行測定.該裝置由加載部分、壓力和位移傳感器、動態(tài)應(yīng)變儀、微型計算機自動記錄系統(tǒng)組成，試樣測定時統(tǒng)一加載速度為5mm?min-1 .將抗壓試件依次放在試驗臺上，對其施加壓縮載荷，直至試件破壞，記下試件破壞時的載荷并算出抗壓極限強度.
1.2.2 三點彎曲試驗
將抗彎試件置放于綜合試驗臺上，試件跨距為40mm，在其中點加載，直至試件 破壞，記錄試件破壞時的載荷并計算抗彎極限強度.
1.2.3 扭轉(zhuǎn)試驗
在扭轉(zhuǎn)試驗機上，用專用夾具將抗扭轉(zhuǎn)試件的兩端分別裝于扭轉(zhuǎn)試驗機的固定夾頭和活動夾頭中，對其施加扭矩，加載速度為120°?min-1 ，記錄試件破壞時的載荷并算出扭轉(zhuǎn)極限強度.
2 結(jié)果
經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析，復(fù)合材料中含DBM骨粒為400，500和600mg?g-1 的生物力學(xué)性能均低于犬正常股骨組及骨水泥組（P
3 討論
理想的骨移植材料應(yīng)具備:①良好的生物相容性;②較強的力學(xué)性能;③有誘導(dǎo)成骨作用;④能夠被吸收替代;⑤有良好的賦形性.DBM骨粒作為生物性骨缺損修復(fù)材料，在體內(nèi)能被吸收替代，又具有成骨誘導(dǎo)活性，是骨缺損修復(fù)的最佳替代材料，但DBM骨粒本身不具備支撐能力，因此不宜用于修復(fù)承重長骨.骨水泥作為粘接賦形劑，易于塑形，有一定的力學(xué)性能，植入骨內(nèi)起到鑲嵌固定作用.我們將DBM骨粒與骨水泥按一定比例均勻復(fù)合，制成復(fù)合生物性修復(fù)材料，探索一條修復(fù)大塊骨缺損的可行途徑.
骨的生長及骨小梁的構(gòu)建是根據(jù)Wolff定律，按機體生長的需要的應(yīng)力分布排列，因此骨的生物力學(xué)特性較為復(fù)雜.修復(fù)骨缺損不僅要恢復(fù)骨形態(tài)的連續(xù)，更重要的是重建骨的支撐功能.這就要求骨移植材料的生物力學(xué)性能應(yīng)達到正常皮質(zhì)骨的力學(xué)性能，而不同的部位和不同程度的骨缺損修復(fù)要求不盡相同.本組實驗中復(fù)合材料的生物力學(xué)性能低于犬正常股骨組，提示應(yīng)用復(fù)合材料修復(fù)承重長骨骨缺損時，肢體應(yīng)在保護下負重以分散部分載荷.在復(fù)合材料中隨DBM骨粒所占的質(zhì)量比增加，材料的抗壓極限強度、抗彎極限強度和抗扭轉(zhuǎn)極限強度均呈下降趨勢，這是因隨材料中DBM骨粒增加，材料間的孔隙及通道增多，造成材料的生物力學(xué)性能下降.我們既往在制作復(fù)合材料標準試件時［8］ ，模具中的材料不予加壓使成自然裂隙狀態(tài)下測定試件的生物力學(xué)性能，其結(jié)果為BC的抗壓極限強度為（59.3±2.2）MPa、抗彎極限強度為（64.3±3.7）MPa;含DBM骨粒400mg?g-1 組的抗壓極限強度為（19.3±1.6）MPa、抗彎極限強度為（13.3±1.4）MPa.與模具中材料盡量加壓塞緊后測定的力學(xué)性能（Tab1）有顯著差異.提示臨床上修復(fù)骨缺損填入復(fù)合材料時應(yīng)盡量加壓塞緊，以減少骨粒間的裂隙，便于提高復(fù)合材料的機械強度.
含骨粒為400mg?g-1 組及500mg?g-1 組的生物力學(xué)性能均高于600mg?g-1 組，P
由于復(fù)合材料具有一定的孔隙和較強的生物力學(xué)性能，它在修復(fù)骨缺損時可作為支架發(fā)揮骨傳導(dǎo)作用，又因DBM骨粒具有誘導(dǎo)成骨活性，故此種生物源性復(fù)合材料有可能成為很有發(fā)展前景的骨移植替代材料.我們在動物實驗的基礎(chǔ)上［9］ ，已將復(fù)合材料應(yīng)用于臨床治療腫瘤性骨缺損和長骨大段骨缺損，取得了令人鼓舞的療效［10，11］ ，但其材料在體內(nèi)的力學(xué)性能及吸收降解等問題尚有待于進一步研究.
致 謝 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)處理得到本校統(tǒng)計學(xué)教研室尚 磊的指導(dǎo).
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