巴黎奥运周期竞技游泳运动生物力学研究进展

本文梳理了巴黎奥运周期内竞技游泳运动生物力学研究的最新进展,通过分析运动生物力学在竞技游泳中的应用,旨在揭示运动表现提升与损伤预防的关键因素,主要涵盖技术分析与优化、研究方法与设备、表现评估与强化,以及损伤预防与康复4个方面。巴黎奥运周期竞技游泳运动生物力学相关研究体现了运动生物力学在优化游泳技术动作、评估运动表现和预防运动损伤中具有重要作用。特别是最新的数据采集和分析设备,如高精度传感器、人工智能与深度学习技术的发展,使得对游泳技术的分析更加全面和精确。未来的研究应进一步结合多维度数据整合技术,通过高精度运动捕捉、流体力学测量及智能分析,深层次探索游泳技术的优化路径。

运动生物力学在体育教育中的应用

运动生物力学是一门研究体育、生物、医学、力学等知识的交叉学科,可帮助了解人体运动中的力学规律与机制。随着我国体育事业的蓬勃发展,越来越多的学者将研究重点放于生物力学方向。由顾耀东编写、科学出版社出版的《高等运动生物力学》一书,对运动生物力学在不同运动及动作的运动表现,以及技术、训练、控制与协调等方面的应用进行研究,为体育教学提供参考。

竞技体育运动生物力学研究

目的探讨运动生物力学在竞技体育领域研究现状。方法文献资料法。结果运动生物力学,主要是研究人体运动过程中技术动作规律的科学。体育科学还包括:运动解剖学、运动生理学、运动生物化学、运动医学、运动心理学、体育教育学等。但这些学科都是通过运动生物力学,来实现人体运动的。因此,运动生物力学是与运动实践最为直接相关的体育科学,是研究运动和服务于运动最为直接有效的工具。在我国,长期以来,可应用于竞技体育实践的运动生物力学研究,严重滞后于运动实践。这既阻碍了运动生物力学学科的发展,更是影响我国竞技体育水平快速提高的绊脚石。竞技体育运动生物力学研究的金字塔尖领域,是国内外高水平选手比赛现场运动技术的三维分析。受实验环境等因素影响,可对高水平竞技选手科技支持的研究,更是凤毛麟角,但这正是我国竞技体育发展急需的。近期,就有关于国内外优秀选手比赛现场技术动作三维运动生物力学研究成果在国内体育权威期核心刊发表,引起竞技选手、教练等业内人士广泛关注与好评。脚踏实地、探索、创新,是可以实现的。结论只有在竞技体育运动生物力学研究领域砥砺前行、不断创新、领先世界,并有效应用于实践,我国才能真正实现体育强国梦。

基于运动生物力学科学知识提升运动水平

运动生物力学作为一门交叉学科,涉及生物学、医学、运动科学等多个领域,它利用力学原理和方法来研究生物体的运动行为。随着现代科学技术的快速发展,特别是计算机技术在运动分析、模拟和仿真方面的广泛应用,运动生物力学的研究方法和手段得到了极大的提升。随着现代科学技术的飞速发展,特别是计算机技术在运动分析、模拟和仿真方面的广泛应用,运动生物力学作为一门研究生物体运动基本规律及其影响因素的学科逐渐崭露头角。

运动生物力学在羽毛球鞋设计中的运用研究

羽毛球鞋是运动员和运动表面的介质,羽毛球运动需要基于高性能羽毛球鞋完成技术动作与步法。羽毛球鞋不仅要为运动员提供充足支撑力,还要具备良好的减震性与抓地力。羽毛球鞋的性能直接影响运动员下肢动作与负荷形式,是提高运动表现、预防运动损伤的关键要素。因此,应基于运动生物力学分析,明确运动员在羽毛球运动动作中所承受的力,以科学合理地设计与人体工程学原理高度契合的羽毛球鞋。据此,本文详细分析了羽毛球鞋的运动生物力学特征,从运动生物力学视角对羽毛球鞋鞋面、鞋底、后跟设计进行了探究。

健将与一级女子网球运动员发球技术运动生物力学对比研究

目的对健将和一级女子网球选手发球动作进行运动学分析,确定影响挥拍速度的主要参数。方法使用索尼高帧摄像机(1000 Hz,2台摄像机)记录5名国家健将级和5名一级网球运动员二区内角一、二发球动作。应用Simi Motion三维运动学解析软件获取数据。统计学方法采用独立样本t检验,P<0.05显示差异具有显著性。结果(1)在球离手时刻,一发时肩髋水平面夹角差异显著(P=0.012);(2)在左膝屈曲最小时刻,一发时髋水平面转动幅度存在显著性差异(P=0.024);(3)在球拍最低时刻,一发时肩髋水平面夹角差异显著(P=0.007),同时肩转动幅度水平面也存在显著性差异(P=0.009);(4)在击球时刻,一发时球拍击球下降角度存在显著性差异(P=0.017),同时球拍Z轴转动角度存在显著差异(P=0.047)。二发时球拍肩髋垂直面夹角存在显著性差异(P=0.021),同时球拍Z轴转动角度(P=0.002)与角速度(P=0.023)均存在显著性差异。结论相比于一级运动员,健将发球整个过程肩髋水平面转动角度更少,但其球拍内旋角度更多,进而获得更快的球拍挥速。

基于有限元方法在国际运动生物力学领域中的应用——基于CiteSpace的可视化分析

目的有限元方法作为一种数值分析方法,随着计算机技术的不断发展,其在生物力学领域里的应用也越发广泛。本文探究有限元方法在运动生物力学领域的应用热点和趋势,为该领域的研究提供参考。方法以Web of Science Core Collection核心数据库为数据来源,以Finite element method、Sports biomechanics、Sports injuries为关键词,检索2003年1月1日~2023年12月31日间,应用有限元方法进行运动生物力学研究的文献。运用Cite Space软件对相关文献的研究热点以及未来研究发展趋势进行梳理和分析。结果由于有限元方法应用于运动生物力学领域时间较短,因此总体发文量相对较少,研究较多的涉及生物医学工程(Engineering Biomedical)领域。2008年后,发文量上升较为明显且呈现稳定发展趋势。美国的发文量稳居世界第一,大幅度领先于其他国家。发文量较多的作者其研究方向均为脑部或头部的生物力学研究。作者和机构间的合作相对较少。结论将有限元方法应用于运动生物力学领域进行研究仅有数十年,因此整体研究成果较少,但一直呈现稳定增长的态势。研究的内容多以损伤机制分析以及运动专项技术动作为主。未来可能会应用于更多不同的专项,为运动成绩的提高、损伤的力学机制方面为运动损伤的预防提供分析和指导。

不同运动强度下登山器四肢运动生物力学和皮质肌肉耦合关系研究

目的探究登山器四肢运动不同运动强度下人体生物力学参数变化和皮质肌肉耦合关系。方法采用12通道Noraxon肌电、64通道慧创近红外设备和Kinect设备对26名受试者的肌电、脑功能和运动数据进行采集。根据最大心率百分比划分运动强度。采用block范式设计,受试者分别在低强度和高强度下进行40 s运动和20 s休息重复7次,两次实验间隔10 min。数据预处理后,使用配对样本t检测检验显著性(P<0.05)。采用相位同步指数计算皮质肌肉耦合关系。结果实验数据经过预处理后,f NIRS数据结果为,与基线对比,低强度登山器运动右侧pre-PMC、SMA显著激活(P<0.05),高强度运动下左侧pre-PMC、M1,右侧M1、SAC、PSA显著激活(P<0.05),二者对比右侧M1、SAC、pre-PMC具有显著性差异。运动学数据显示,低强度与高强度上肢整体速度、下肢整体速度、下肢速度标准差、速度中位数、上肢整体加速度标准差都存在显著差异(P<0.05)。皮质肌肉耦合参数方面,在低强度下LSMA、RSA与12块肌肉耦合指数具有显著差异,在高强度下LSMA、LM1、LSAC、RPFC皮质耦合指数具有显著差异。结论相较于低强度登山器四肢运动,高强度运动需要募集更多的脑部资源,以弥补弱势侧运动控制;SMA脑区与肌肉耦合强度随运动强度增加而增加,该脑区可以作为康复刺激的潜在靶点。

乒乓球运动生物力学研究现状分析

目的通过对中国知网、万方等数据库中有关乒乓球运动生物力学文献进行研究,分析国内近三十年来运动生物力学在乒乓球领域的主要研究内容与应用为运动生物力学在乒乓球领域的发展提供一定的启发,更希望为乒乓球的教学与训练提供一些有建设性的意见。方法本研究主要通过文献综述的方法,对中国知网、万方等数据库进行检索,在知网中共检索到相关期刊文献31篇,其中北大核心7篇、CSSCI期刊6篇,且乒乓球运动生物力学相关研究的文献仅占运动生物力学有关文献的2.3%。因此,乒乓球在运动生物力学方面的应用研究相对较少,其可研究与探讨的空间相对较大。结果乒乓球运动生物力学相关文献的研究内容主要有,(1)乒乓球某项技术的生物力学特征分析,比如发球、正手弧圈球、反手拧等技术在运用时的动力学与运动学特征;(2)乒乓球运动装备研究,比如乒乓球球鞋的合理性优化、球台和球拍的研制等;(3)乒乓球运动损伤及预防。结论在我国乒乓球运动生物力学领域的研究发展较为缓慢,且存在一定的提升空间。目前已有相关文献主要是围绕乒乓球技术的生物力学特征展开研究,而乒乓球装备研制和运动损伤预防研究较少。

浅析运动生物力学在竞技体育中的应用价值

运动生物力学是一门研究体育运动相关知识的交叉学科,是现阶段体育学发展的创新推动力。随着大数据技术和人工智能技术的发展应用,运动生物力学也在现代体育领域中发挥着不可替代的作用。伍勰编写的《运动生物力学》于2020年由高等教育出版社出版,全书共分为8个章节,主要介绍了运动生物力学的概念与任务、运动生物力学的研究方法与课程内容、人体运动学、人体动力学与人体平衡、体育运动中的流体力学、骨和肌肉的生物力学特性、动作技术分析基础、运动动作技术参数的测量方法、动作技术的生物力学等内容。

押加运动技术动作运动生物力学特征研究

从目前研究来看,押加作为一项少数民族传统竞赛项目,其教学与训练尚不科学规范,每个民族地区的技术方法各有千秋。本文描述了押加运动技术动作,以押加运动员下肢关节主要研究对象,从运动生物力学的角度,构建关节坐标系,通过计算获得下肢髋、膝关节的关节力、关节力矩等方程公式,建立押加运动模型,选用拉格朗日方法与Hill肌肉模型相结合的建模方法。阐述动力学参数的数值计算方程,从押加运动系统势能角度出发分析讨论髋、膝关节的力矩大小。研究结果表明:下肢髋关节在冠状轴矢状面上的角度越大,产生的力也越大,对押加运动更有利,它们成正比例关系。本文建立押加运动下肢关节的动力学模型,有助于为押加运动提供科学理论指导。

运动生物力学在武术套路训练中的应用

传统武术是我国历史悠久的一项运动,不仅具有强身健体的实用功能,也是我国教育领域的重要组成部分。传统武术训练动作包括各种拳法、步法及身法、腿法等,利用现代体育科学理论对传统武术的套路动作展开研究更是成为了重要的研究方向。

从运动生物力学角度探讨太极拳改善膝骨关节炎的作用机制

膝骨关节炎(KOA)是一种多发于60周岁以上老年人的慢性退行性骨关节疾病。以太极拳为主的运动疗法已被证实对KOA所致慢性疼痛具有良好疗效,长期坚持太极拳锻炼可有效改善KOA患者膝踝本体感觉,增强动态稳定性和降低跌倒风险。但其具体机制尚未形成统一共识。KOA患者具有明显的运动生物力学特征改变,运动生物力学指标的改变是KOA的始动因素和病理基础。本研究基于运动生物力学探讨太极拳对KOA患者膝关节的力学影响,分析太极拳改善KOA的潜在作用机制,以期为太极拳干预KOA提供依据。太极拳训练涉及的运动生物力学理论包括动力学部分、静力学部分和运动学部分等。从运动生物力学角度看,太极拳训练改善KOA的潜在作用机制包括改善平衡能力、提高稳定性(改善KOA患者股四头肌肌力、协调膝关节周围肌群和降低KOA患者膝关节内侧负荷)、均衡关节内应力(降低半月板及软骨的峰值应力、改善下肢肌力和下肢力线)和降低运动反作用力等4个方面。但太极拳训练仍存在一些不足之处,可能会影响其运动生物力学的分析,具体表现在以下4个方面:(1)太极拳初学者训练方式不恰当,可能会增加肌肉、韧带和关节损伤概率;(2)太极拳训练动作具有一定难度,受试者短时间内学习容易动作不规范,容易影响研究数据的准确性;(3)脱落率逐渐提高,不利于进行数据统计;(4)完整的太极拳训练耗时长、分析难度大,目前主要单独对特定动作进行分析,关于非代表性动作的研究偏少。

世界优秀男子跳远运动员助跑与起跳技术运动生物力学分析——以2017年伦敦世界田径锦标赛为例

世界优秀跳远运动员后三步基本都呈现出“中-大-小”的变化趋势,助跑速度与跳远成绩呈高度相关性。世界优秀跳远运动员腾起角度呈增大趋势;离板瞬间运动员身体重心与垂直面夹角过大或过小都会影响运动员速度能力的发挥。着板瞬间膝关节角度、最大缓冲时刻膝关节角度和膝关节角度呈现出不同的技术特点,由于精英运动员技术风格和动作节奏不同,膝关节角度变化较大,垂直分速度较小,但下压扒地积极,技术动作的转换速度较快,对成绩影响较小;水平较差的运动员离板瞬间水平速度较小,缓冲时间较长,肌肉拉伸过度或不足,造成垂直分速度增加,向前性不足,影响比赛成绩。

押加项目运动生物力学仿真分析

运用运动生物力学捕捉APAS系统等设备,获取押加运动从开始准备姿势到蹬地下压再调整到开始动作过程的基本参数数据,对押加运动的关节角度变化与活动范围以及拉力进行分析与讨论。选取押加运动测试者基本生理参数,从解剖学角度分析,发现下肢髋关节在冠状轴运动且角度增大,膝关节在冠状轴运动且角度减小时,其力矩也随之变大。

不同水平太极拳练习者行拳过程中膝关节运动生物力学特征研究——以陈式太极拳“野马分鬃”动作为例

目的:探究不同水平太极拳练习者在练习太极拳技术动作时的膝关节运动生物力学差异,旨在提高练习者的练习体验感,为太极拳健身提供有效的健身指导、促进提高健身效果。方法:本文采用文献资料法、实验法、数理统计法等研究方法,运用Vicon三维动作捕捉系统对6名大学生和2名太极拳世界冠军的陈氏太极拳“野马分鬃”动作的膝关节运动生物力学参数进行分析。结果:(1)质心在额状面、矢状面、水平面上,在跨步支撑和支撑前移2个阶段冠军组均表现出比学生组更大的屈曲角度。在支撑阶段,冠军组比学生组承受了更大的屈曲和外展力矩做功;冠军组下肢关节角度在额状面、矢状面上比学生组表现出更大的伸展角度,在水平面上表现出更大的外旋角度。结论:(1)冠军组为了更好地维持身体的平衡以及贯彻“含胸拔背”的拳理,避免上肢躯干的后仰,质心位置更加靠下和靠前。(2)冠军组表现出更大的伸展角度,在一定程度上避免了因膝关节内收而导致的“跪膝”现象的出现,降低了由于膝关节不稳定性降低而造成膝关节损伤的现象出现。(3)冠军组表现出更大的伸展力矩,避免了膝关节处于持续的内收状态而导致的膝关节内侧负荷增加,降低了膝关节的损伤风险。

基于运动生物力学视角的武术训练方案研究

武术作为中国传统文化的重要组成部分,具有悠久的历史和深厚的文化底蕴。然而,随着现代体育科学的快速发展,传统的武术训练方式在一定程度上缺乏科学依据和理论支持。运动生物力学作为一门研究人体运动与力学的交叉学科,能为武术训练提供新的视角。文章基于运动生物力学的视角,探讨了武术训练方案,以期为提高武术训练效果提供有益的参考。

运动生物力学在传统武术套路训练中的应用

传统武术作为中国的文化瑰宝,正逐渐走向世界。套路训练是传统武术的核心。随着现代科技的不断进步,运动生物力学逐渐崭露头角,为传统武术套路训练提供了新的可能性。运动生物力学研究了人体在运动时的力学特征、运动效率以及身体各部分的相互作用,从而为传统武术套路训练提供了量化分析的机会。文章阐述了运动生物力学在传统武术套路训练中的应用价值,并提出了运动生物力学在传统武术套路训练中的应用策略,以期为传统武术套路训练提供有益参考。

运动生物力学技术在力量训练项目中的应用与优化

运动生物力学技术是一种应用生物力学原理和方法来研究和分析人体运动的技术。在力量训练项目中,运动生物力学技术可以应用于动作分析、力量优化与改进、风险评估与预防以及个性化训练计划的制定。通过优化力量训练项目,可以提高训练效果,最大限度地发挥个体潜力,并减少运动损伤风险。对此,要深入对运动生物力学技术进行研究和探索,将其高效应用到力量训练项目中,以提高训练效率。

足跟着地动作下极简跑鞋对踝关节的运动生物力学影响

跑步是大众参与度较高的体育运动,简单易行,且有益于身心健康。同时,与跑步相关的运动损伤一直居高不下,其中踝关节是最易受累部位,因此如何降低运动损伤、保护双足成为探讨的重点话题,在这一背景下极简跑鞋应运而生。本研究将30名男性大学生作为研究对象,随机分为观察组与对照组两个组别,各15名,分别穿极简跑鞋与普通跑鞋跑步,采用Bertec三维测力跑台、Vicon三维红外摄像机对跑者踝关节运动生物力学数据进行采集,以观察足跟着地动作下极简跑鞋的优势。