自由式滑雪空中技巧运动员落地稳定瞬间人体膝关节软骨损伤风险的研究

对两周台向后翻腾直体两周和向后翻腾直体一周团身一周动作出台和落地动作进行运动学分析,对落地稳定瞬间膝关节处的运动学指标加以分析与计算。以计算结果作为边界条件,结合膝关节解剖学结构特点,设定约束条件导入ABAQUS中完成有限元分析。结果表明:运动员在完成向后翻腾直体两周动作时,落地瞬间在股骨软骨外侧髁、内侧半月板前角、外侧半月板中部中间位置和内侧胫骨软骨上表面中心位置处均存在应力集中现象,双腿胫骨平台软骨会承受近7倍体重的冲击力。建议运动员日常训练中加强膝关节稳定性练习,以减轻由于应力集中位置磨损引发的膝关节失稳所带来的影响。

提踵运动对中老年人骨质改善程度的研究

目的研究提踵运动对中老年人骨密度的改善情况。方法以中老年人为研究对象,采用提踵运动对受试者的足跟给予应力刺激干预,以跟骨骨密度为主要参考指标,结合受试者的主观感受,经过3个周期的训练,对提踵试验组与对照组受试者的跟骨骨密度测试结果进行对比分析。结果应力刺激对改善中老年男性的跟骨骨密度有一定帮助,提踵运动对于中老年男性跟骨骨密度的改善有较好的效果。女性对于应力刺激的阈值低于男性。结论适宜负荷强度和频率的应力刺激,对改善处于骨质疏松情况下的中老年人跟骨骨密度有显著效果。

运动生物力学实验教学创新教育模式研究与构建

对高等院校现行实验教学模式进行分析,总结不利于开展创新教育模式的因素和弊端。明确了创新教育模式以及运动生物力学学科创新能力培养的内涵。通过调整教学内容,改革教学的方法,重新建立了培养创新人才需要的课程体系和能力水平考核机制。运动生物力学实验教学创新教育模式的提出和构建,为发挥高等体育院校的专业优势,全面促进了大学生创新能力和创新素质的提升起到了积极作用。

逆向工程技术在人体膝关节三维重建中的应用

对一名志愿者的膝关节进行CT与MR检测,所得的影像数据以DICOM格式导入Mimics Research 17.0软件中。根据影像数据的断层显像特点调整灰度阈值,按照不同分割算法骨组织与软组织进行分离并单独重建。将重建数据保存为stl格式并导入逆性工程软件Geomagic Studio 2012中。应用软件中网格化医生、简化、去除特征、网格划分、松弛和平滑等功能优化处理后,将骨组织和软组织根据实际情况加以合理装配,最终建立膝关节三维模型。重建后的模型不仅可以任意视角或单独观察,还可得出相关参数。为膝关节生物力学研究、损伤康复研究和有限元分析提供了可靠依据。

犁式滑雪转弯膝关节软骨有限元分析

随机挑选200名实验对象,记录他们的基本信息、关节角度和滑行速度,对其中181个有效数据进行分析.根据1名志愿者的MR,CT数据建立了膝关节140°软骨与骨的三维模型.根据运动学分析结果和膝关节解剖学结构定义载荷及约束,在Abaqus 6.14中得出转弯膝软骨应力集中出现的位置.研究结果表明:体重过大、速度过快时应适当增大转弯半径以减少向心力对膝关节软骨施加的应力;犁式转弯的过弯速度应控制在3 m/s之内.

基于功能性电刺激原理的下肢康复系统设计

该文采用芬兰MEGAWIN ME6000十六通道肌电采集仪对10例正常人常态行走过程中下肢的主要肌肉进行肌电信号采集,采用Codamotion红外三维动作捕捉系统同步获取步态周期时空参数,分析常态行走周期中人体下肢前后肌群的肌肉电位变化特征,进一步分析相关肌肉的工作机制。同时分析左右侧下肢肌电特征的差异性,并根据其差异,基于FES技术原理,提出设计下肢康复系统的技术思路,为后期基于功能性电刺激原理的下肢康复系统的研发奠定理论基础。

自由式滑雪空中技巧项目运动员三维仿真模型的建立

自由式滑雪空中技巧是我国在冬奥会上获得奖牌的优势项目。本研究运用运动生物力学原理和数学模型法,将理论和实验相结合,运用数值仿真计算方法探讨外在环境和运动员自我调控模式对出台速度的影响机理。有效缩短人体运动技能分析过程中人体模型构建周期并有效提高构建精度。采用激光扫描技术,对自由式滑雪空中技巧运动员的几个主要动作进行图像采集,通过对人体模型的设计、三维仿真和再设计建立研究框架,最终形成自由式滑雪运动员三维模型。本文探讨了运动生物力学研究领域人体模型构建的新方法,提高人体模型构建效率,为体育科学人体运动研究提供基础模型。

不同支撑模式下自由式滑雪空中技巧运动员大脑感觉运动皮质区对下肢肌肉控制模式的研究

目的:探究自由式滑雪空中技巧项目运动员在不同支撑模式下静态站立平衡任务中大脑对下肢肌肉的控制机制。方法:以17名国家自由式滑雪空中技巧项目运动员为测试对象,分别采集运动员在软、硬支撑平面上单腿静态站立平衡过程的脑电、下肢股内侧肌(vastus medialis,VM)、腓肠肌外侧头(gastrocnemius lateralis,GL)、胫骨前肌(tibialis anterior,TA)的肌电信号,同时记录受试者站立平衡过程中身体压力中心(center of pressure,COP)的变化。要求受试者分别进行30 s睁眼的左、右单腿站立平衡。对其站立平衡过程中COP、下肢肌肉的肌电信号、脑电(β波段和γ波段)与肌电信号之间的相干(corticomuscular coherence,CMC)进行分析。结果:1)受试者在睁眼单腿站立平衡过程中,在软支撑面上站立平衡时,COP位移在X轴和Y轴方向的变异程度均显著高于硬支撑面(P<0.001);2)受试者在软支撑面站立平衡时,下肢3块肌肉肌电幅值显著增加(P<0.05);3)对于CMC来说,在软支撑面上维持站立平衡时,β波对应的GL的CMC显著高于硬支撑条件(P<0.05),γ波段CMC显著高于β波段CMC(P<0.01)。结论:自由式滑雪空中技巧项目运动员能在难度较大的软支撑面上完成站立平衡任务,但与硬支撑面上站立平衡相比,其身体稳定性差;为了补偿在高难度平衡控制中的平衡能力,大脑中枢加强了对下肢肌肉的神经冲动,大脑感觉运动皮质区加强了对下肢腓肠肌和胫骨前肌的神经调控;在平衡控制过程中γ波段CMC与β波段CMC表现出不同的支配特征,这可能与不同支撑模式下平衡控制过程中本体感觉输入、下肢肌肉的工作性质以及注意力有关。

全身振动与骨质疏松症

随着人类寿命的延长和生活方式的改变（由动转静），老年人健康又出现了新的问题，骨质疏松症（OP）及其引起的骨折在当前老年人常见疾病中位于第6位，已成为中老年骨痛、骨折及致残的主要原因之一，严重影响患者的生存质量。截至2011年末，中国大陆有1．23亿65岁及以上老人，约占总人口的9．1％，规模超过欧洲老年人口总和。预计到2051年中国老龄化人口将达到4．37亿。人口基数的增加、老龄化速度的加快和生活方式的改变决定了骨质疏松症将成为困扰我国中、老年人健康的严重问题。

沈阳市老年人太极拳锻炼效果的诊断与测评标准的构建

运用问卷调查法、测试法、数理统计法,以沈阳市387名具有3年以上锻炼年限的老年太极拳习练者为受试对象,利用调查问卷对受试者习练太极拳的主观感受进行调查,利用心率遥测包对受试者进行了太极拳械演练时的动态心率测试,利用国民体质测试仪器对受试者进行了身高、体重(派生BMI值)、肺活量、握力、反应时、闭眼单脚站立、坐位体前屈等7项指标的测试。运用离差法等制定了沈阳市老年男性、女性太极拳健身的单项评价标准和综合评价标准。研究成果有力地推动了太极拳健身效果诊断与评价的进程,为太极拳运动进一步科学、深入、广泛地开展提供了有益的支撑。

激光扫描技术在自由式滑雪运动员三维人体模型建立中的应用

为了缩短体育运动中人体运动技能分析过程人体模型构建周期和提高构建精度。采用激光扫描技术,对自由式滑雪运动员在助滑阶段的几个主要动作进行数据采集,以"实物-设计意图-三维重构-再设计"框架为流程,建立自由式滑雪运动员三维人体模型。研究发现在采用激光扫描技术得到表面的几何数据基础上,人体模型的构建还要经过数据拼合、简化、三角化、去噪等预处理,再进行测量数据分块、曲面拟合,最终进行模型重构。探讨了运动生物力学研究领域人体模型构建的新方法,提高人体模型构建效率,为体育科学人体运动研究提供基础模型。

自动冲击试验机系统的研究与开发

系统采用温度控制技术、传感器技术以及C++ Builder软件技术,实现了冲击试验机的自动运行。此次开发也可以用于旧试验机的二次改造。

高等学校实验教学中存在的问题及改革措施

实验教学工作是高校教学工作的重要组成部分,也是培养大学生创新精神和动手能力的关键环节。本文通过对高校目前实验教学模式的现状分析,提出了高校实验教学中存在的问题和有待改进的方面,并从实验教学体系的构建模式,实验教学内容选择和实验教学开放等层面提出几点建议。

PBL教学法在运动康复生物力学教学中的应用

基于问题的学习(PBL)已经在各种不同的学科中使用了40多年。尽管有广泛的研究,但PBL教学法的有效性仍存在激烈的争论。本文将PBL教学法应用于运动生物力学课堂教学,并进行分析。研究结果表明,在长期保留、技能发展和学生和教师满意度方面,PBL教学法优于传统方法。

冲击动力实验系统的研究与开发

论述了冲击动力学实验系统的设计方案,研制功能多、兼容性强、扩展性好的斜面冲击试验台架,提出了双挡光片法"测速方法,推论出用多挡光片法"精确测定变加速运动速度的新构想.

自由式滑雪空中技巧跳台场地尺寸变化对运动员出台速度影响的研究

采用数值仿真计算法,探讨助滑坡长度、过渡区长度和跳台尺寸改变对运动员出台速度的影响,并采用10名国家队运动员(男性5名,女性5名)实地运动学数据进行验证仿真跳台尺寸变化对出台速度的影响过程。研究表明,在两周台、三周台最大速度和出台速度等主要参数上与实验数据均较为符合,呈显著正相关,证明了模型的有效性。当助滑出发距离增加了10 m时,出台速度增加1.1 m/s;过渡区长度从10 m增加到15 m时,出台速度从11 m/s降至9 m/s;当运动员在相同位置出发,过渡区长度相同时,两周台出台速度较三周台快2 m/s;随着跳台弧度角的增大,出台速度逐渐减小,跳台弧度角每增加5°,出台速度减小0.2 m/s。