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[!--downpath--]人体平衡人体西医工程系::,IOC,2000,Bruce,人民体育出版社2008运动生物热学张长恒主编北京体育大学出版社1996运动学特点:物体的运动表现出空间和时间的差异特征(轨迹、距离、角度、位移、动作顺序和持续时间等) 在研究中,人体和设备被视为质点、刚体或质心。 该系统处理质点:具有一定质量的几何点忽略它们的大小和形状。 :由许多粒子组成的连续体,其相互宽度和距离保持恒定 速度、速率、瞬时速度(瞬时速度)、加速度 1.在运动康复中,我们经常关心的是实际经过的距离,而不是位移 2.加速度很重要 康复步态训练、足部离地时间特征参数、运动开始和结束时间、运动持续时间、运动时间结构(节奏)、运动模式、直线运动、曲线运动等指标运动、平移运动、旋转复合运动 1.力学基本理论 力的概念 力是物体之间的相互作用,力的作用离不开物体对外偏转的三个要素:大小、方向、 1、作用在质心上的两个力,根据力学的基本理论,是平衡质心所必需的,充分条件是两个力大小相等,方向相反,且沿同一条直线。
传递性原理:作用在质心上的力可以沿其作用线移动到质心上的任意一点,而不改变力对质心的外部作用。 当三个力平衡时,如果其中任意两个力的作用线相交于一点,则另一个力的作用线也必须相交于同一点,并且三个力的作用线处于同一位置。飞机。 说明三个不平行力达到平衡的必要条件。 三种力量的汇聚并不一定是平衡的。 11 1.力学基础理论中力系统的概念 如果某种力系统作用于物体,并使物体处于平衡状态,则该力系统称为平衡力系统。 如果作用在物体上的力系统可以被另一个力系统替代,并且对物体具有相同的作用,则称这两个力系统彼此等效。 如果一个力相当于一个力系统,那么这个力就称为该力系统的合力。 作用线上任意点的径向与力本身的矢量积 M=LF (公式) 质心:一对大小相等、方向相反、作用线不在同一条线上的力质心同一条线。 保持质心距离不变,力和臂大小可相应改变,其效果不变; 3、质心对物体的影响与质心无关。 一、力学基础理论中力系统的简化14 1、力学基础理论中力系统的分类。 力系 通常力系(根据力系中力线是否相交)与力系相交 FR 平行力系 一、力学基础理论中力系的平衡面 一般简化结果任何力系都有一个主向量 FR' 和一个主力矩 M16 1. 力学基础理论 作用与反作用定理 两个物体相互作用的斥力和反斥力总是同时存在,大小相等二力平衡的应用技能,方向相反。方向,分别沿同一条直线作用于两个物体。
1.力学基本理论 约束和约束反作用力 非自由体——由于受到周围物体的限制(或阻碍)而不能任意运动的物体。 约束反应 - 受约束作用于非自由物体的力。 (简称:束缚力或反作用力) 除束缚力外,非自由体上所有使物体运动或有运动倾向的力称为主动力(重力、肌肉力、电磁力)。 束缚力是由主动力引起的,因此是被动力。 18 2.人体或人体局部受力分析解决热问题时,首先要选择要研究的对象,即确定研究对象; 然后检查并分析其受力情况,这个过程称为进行受力分析。 1.分离——释放研究对象,将其与周围对象分离,并绘制简化图。 2、力剖析图——将分离体上的主动力和约束反作用力表示为分离体上的力矢量而得到的图。 19 2、人体或人体局部受力分析 人体或人体局部受力分析的步骤是先画出主动力,明确研究对象周围的约束条件,进一步明确约束类型,绘制哪些约束以及约束反作用力。 必要时还需利用二力平衡共线、三力平衡交点等条件来确定各个反作用力的方向或作用线的方位。 注:(1)受力分析图仅绘制了研究对象及其受到的所有力的草图; (2)每一个力量都要有一个基础,不能太多; (3)不要画错力的方向,反作用力必须符合约束性质,物体之间的相互约束力必须符合作用力和反作用力公理。
20 跑步弹性力 重力阻力 摩擦力 2、人体或局部受力分析 相互作用力(肌肉力量、韧带张力、软骨偏转、骨偏转) 外力: 1、重力G=mg(重力=质量重力加速度)重力与运动康复的联系:脑震荡后功能位置的维持 2 232. 人体或人体部位受力分析 232. 摩擦(静摩擦和滑动摩擦) 摩擦与康复: 1. 不同的骨骼脑震荡后的针固定选择 2. 与摩擦相关的功能训练 3. 应用在康复器材中,如双拐前的橡胶垫,矫形器的质地, 2. 人体或部位受力分析人体 243. 胡克弹力定律 2. 人体或人体部位受力分析 254. 装置的其他阻力 2. 人体或人体部位受力分析 265 . 支撑力和斥力 在静止状态下,地面或设备通过支撑点作用在人体上对人体产生的重力排斥力 6. 流体斥力 人体在流体中运动时所受到的流体阻力可以抵消大部分部位的重力 2.人体或人体部位的受力分析 27.什么是人体的平衡? (1.力系统平衡;2.加速度为0) 静态匀速直线运动 2.人体或人体局部受力分析 28 (1)人体平衡 人体保持一定姿势或状态的稳定性动态控制能力。
静止状态和匀速运动状态 2.人体或人体受局部力的分析 29 人体平衡的生物学特性:人体不可能处于绝对静止状态。 人体的内力对于维持平衡起着重要作用。 人体平衡控制和调节的能力受到心理诱因的影响。 人体平衡的过程需要消耗大量的能量。 二. 分析人体或人体部位所受的力。 严格来说,它是一个汇聚力系统; 但它可以被视为一个平行力系统。 31 3. 人体重心及重心检测方法 32 3. 人体重心及人体重心 当人体自然平躺时,总重心的位置通常在身体正中平面上第三骶椎上缘前方7厘米处。 女性重心高度约为身高的56%,男性约为身高的55%。 人体重心及人体重心检测方法人体重心变化的特点对于几何形状固定的物体,无论其如何运动,其位置其相对于自身的重心保持不变。 人体重心的变化方向与其运动方向一致,距离与其链接质量和运动范围一致。 34 三。 人体重心及人体重心检测方法 人体重心检测方法 d:B点到人体重心的水平距离R:刻度读数35 三. 人体重心及人体重心检测方法手部重心。
从正面看,头部的重心在耳朵上缘的中点,手的重心在手指的掌指关节处。 在直径系数一栏填写各连杆重心到近端的距离与连杆宽度的比值。 相对重心位置编号3的具体-链接见表2-1。人体重心及人体重心检测方法。 3738 3.人体重心及人体重心检测方法。 人体重心检测方法是将连杆宽度除以连杆重心相对位置的比值,填入中心近端实际长度一栏链接的重力。 根据连杆刚体到近端实际宽度一栏的数据,在照片上指出连杆刚体在连杆上的位置。 头和手的位置不需要估计,可以直接指出。 从照片中检测每个链接的刚体坐标。 10.将人体模型中已知链接的相对重量数据添加到表(P)中。 11. 估计每个连杆绕轴的力矩 Px 和 Py。 12、计算Px和Py之和,即为人体总重心位置。 13.指出照片上的总重心。 39 三、人体重心及重心检测方法 平衡)混合支撑平衡(肋侧平衡) 1、根据人体重心与支撑点的位置关系2.按平衡的稳定性(稳定性)——保持平衡的能力 稳定平衡(挂包、悬挂有限 稳定平衡(下支撑平衡) 不稳定平衡(双臂倒立) 随机平衡(球平衡) 41(1)上支撑平衡:当人体处于平衡状态且支点位于人体重心上方时,这些平衡状态称为上支撑水平类悬吊动作。
4、人体平衡的分类 (2)下支撑平衡:当人体处于平衡状态且支点在身体重心以下时,这些平衡状态称为下支撑平衡。 例如二力平衡的应用技能,躺下,在平衡木上进行平衡运动。 (3)混合支撑平衡:是具有多个支撑点的平衡状态。 此时,有的支撑点在身体重心上方,有的支撑点在身体重心下方。 例如,肋骨横向平衡。 42 四。 人体平衡的分类 (1)稳定平衡:消除破坏平衡的力的影响后,可以恢复平衡。 其特点是当偏离平衡位置时,重心下降,形成的大扭矩使物体向平衡位置移动。 (2)平衡不稳定:消除干扰力的影响后,平衡不能恢复。 其特点是当偏离平衡位置时,重心增大,形成的大扭矩使物体继续下落。 仅发生较低支撑平衡动作。 根据平衡的稳定程度,人体平衡分为四种类型: 43 IV. 人体平衡的分类(3)有限稳定平衡:消除破坏平衡力的影响后,只能在有限的范围内恢复平衡。 其特点是当人体偏离平衡位置一定限度内时,人体重心下降,形成的重力矩使人体连接到平衡位置,最终恢复平衡。 (4)随时保持平衡:无论处于什么位置都能保持平衡。其特点是当偏离原来位置时,重心高度保持不变,各位置之间无重力连接。物体就形成了。 、吸毒、运动疲劳等。
从热学的角度来看:对于人体来说,不稳定平衡和随意平衡很少发生,稳定平衡只发生在躯干悬挂中,所以大部分平衡发生在下支撑的有限平衡过程中。 45φ为人体动态平衡指标,K为人体静态平衡指标。 支撑面尺寸、重心高度、稳定角(φ重力线与重心与支撑面边缘连线的倾斜角。稳定系数(K)之比稳定力矩与倾覆力矩的关系 5. 影响人体平衡的诱因 46 5. 影响人体平衡的诱因 稳定角:重心垂直投影线与中心边缘对应点连线的倾斜角重力与支撑面的比值,即物体在某一方向稳定性的指标 平衡角:某一方向稳定角之和 稳定角平衡角 47 五 4.影响人体平衡的激励因素 505影响人体平衡的激励因素 质量的大小:质量越大,稳定性越大;反之,越小(摔跤) 摩擦力的大小:摩擦力越大,稳定性越大;反之,则越小。 不然就小了(滑冰容易滑倒,足球要穿鞋钉等)