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王成焘 编

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• 生物力学
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• 人体
• 运动学
• 运动生物力学
• 康复
• 解剖学
• 工程学
• 医学

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出版社： 科学

ISBN：9787030456427

商品编码：10178219507

开本：16

出版时间：2015-09-01

基本信息

• 商品名称：人体骨肌系统生物力学(精)
• 作者：王成焘//王冬梅//白雪岭//王建平//唐刚
• 定价：198
• 出版社：科学
• ISBN号：9787030456427

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2015-09-01
• 印刷时间：2015-09-01
• 版次：1
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：精装
• 页数：609
• 字数：767千字

内容提要

王成焘、王冬梅、白雪岭、王建平、唐刚编著的 《人体骨肌系统生物力学(精)》阐述人体骨肌系统生 物力学仿真建模方法及相关分析模型。作者对中国青 年男女性和老年男女性进行步行、慢跑、上／下楼梯 、下蹲、下跪、盘腿坐等生活行为的运动测量，利用 该模型对人体头部、脊柱、上肢、下肢典型运动进行 运动学和动力学分析，介绍人体肌肉力计算的原理和 骨肌力学中常用的有限元计算方法，对上述典型运动 进行相关计算，并介绍人体骨肌力学研究中可采用的 试验方法及开展的多种试验。本书为作者承担的** 自然科学基金生命学部重点课题“中国力学虚拟人” 的研究成果，重点介绍在临床医学中的应用。
     本书可供从事人体骨肌生物力学研究的科研人员 参考，特别适合作为相关专业本科生和研究生的参考 用书。
    

目录

序一
序二
前言
**章 总论
1.1 人体骨肌系统
1.2 人体骨肌生物力学基本概念与科学问题
1.3 人体骨肌生物力学研究方法
1.4 中国骨肌力学虚拟人
1.5 人体骨肌生物力学的应用
参考文献
第2章 人体几何学测量与仿真建模
2.1 概论
2.2 人体几何学测量
2.3 人体骨肌系统三维几何建模的数据来源
2.4 基于冷冻切片数据的人体骨肌系统三维几何建模
2.5 基于医学影像数据的人体骨肌系统三维几何建模
2.6 中国人体的解剖学统计测量
参考文献
第3章 人体运动测量与仿真分析
3.1 概论
3.2 人体运动测量内容与设备
3.3 运动测量与仿真分析
3.4 中国人体下肢典型行为运动测量与分析
参考文献
第4章 人体骨肌动力学仿真建模与计算分析
4.1 概论
4.2 人体骨肌动力学仿真计算原理
4.3 人体骨肌动力学仿真计算模型
4.4 人体力测量
4.5 肌肉力与肌电信号
4.6 人体多刚体动力学仿真计算
4.7 人体肌肉力计算分析
参考文献
第5章 骨骼与软组织的有限元建模与应力分析
5.1 概论
5.2 人体骨肌系统的有限元计算模型
5.3 骨肌系统有限元计算中的非线性问题
5.4 基于Micro-CT的骨骼微有限元建模与应力分析
5.5 软组织的有限元分析
5.6 人体骨肌系统有限元模型的验证
5.7 应力一骨重建数值模拟
参考文献
第6章 颅颌骨肌生物力学仿真建模与分析
6.1 概论
6.2 颅颌骨肌系统解剖结构及其力学功能
6.3 颅颌骨肌系统几何与动力学仿真建模
6.4 颅颌骨肌系统运动学和动力学仿真分析
6.5 颅颌骨有限元建模与计算分析
6.6 颅颌骨肌系统生物力学实验
6.7 颅颌骨肌系统临床医学中的若干生物力学问题
参考文献
第7章 脊柱骨肌生物力学仿真建模与分析
7.1 概论
7.2 脊柱骨肌系统解剖结构及其力学功能
7.3 脊柱骨肌系统几何与动力学仿真建模
7.4 脊柱骨肌系统运动学和动力学仿真计算与分析
7.5 脊柱骨肌系统有限元建模与计算分析
7.6 脊柱骨肌系统临床医学中的若干生物力学问题
参考文献
第8章 上肢骨肌系统生物力学建模与仿真分析
8.1 概论
8.2 上肢骨肌系统解剖结构及其力学功能
8.3 上肢骨肌系统几何与动力学仿真建模
8.4 上肢骨肌系统运动学和动力学仿真计算与分析
8.5 上肢骨骼有限元建模与计算分析
8.6 上肢实验生物力学
8.7 上肢骨肌系统临床医学中的若干生物力学问题
参考文献
第9章 下肢骨肌生物力学仿真建模与分析
9.1 概论
9.2 下肢骨肌系统解剖结构及其力学功能
9.3 下肢骨肌系统几何与动力学仿真建模
9.4 下肢骨肌系统运动学与动力学仿真计算与分析
9.5 下肢骨骼有限元建模与计算分析
9.6 下肢骨肌系统临床医学中的若干生物力学问题
参考文献
**0章 骨盆骨肌生物力学仿真建模与分析
10.1 概论
10.2 骨盆骨肌系统几何与动力学仿真建模
10.3 骨盆生物力学仿真计算与分析
10.4 骨盆骨肌系统生物力学实验
10.5 骨盆骨肌系统临床医学中的若干生物力学问题
参考文献
**111章 髋、膝关节骨肌生物力学仿真建模与分析
11.1 髋关节骨肌生物力学研究历史与现状
11.2 髋关节骨肌系统解剖结构及其力学功能
11.3 人工髋关节生物力学仿真建模与分析
11.4 膝关节骨肌生物力学研究历史与现状
11.5 膝关节骨肌系统解剖结构及其力学功能
11.6 膝关节骨肌系统生物力学仿真建模
11.7 膝关节生物力学仿真计算与分析
11.8 人工膝关节设计的生物力学仿真分析
11.9 天然与人工膝关节生物力学试验
参考文献
索引

《人体骨肌系统生物力学(精)》 序言 人体，一个精巧绝伦的生命机器，其结构的稳固、运动的流畅，无不蕴含着深刻的物理原理。从微观的细胞组织到宏观的肢体动作，每一个生命过程都遵循着力学的规律。《人体骨肌系统生物力学(精)》一书，正是对这一宏大命题的深度探索与呈现。它以严谨的科学态度，将力学的视角引入人体骨肌系统的研究，揭示了支撑、运动、防护等生命活动背后所依赖的精妙力学机制。本书旨在为读者提供一个全面、深入、系统的认知框架，理解人体骨骼、肌肉、关节等结构如何协同工作，如何在重力、外力作用下保持平衡与稳定，如何完成复杂多样的运动，以及这些力学特性如何在生理与病理状态下发生变化。 第一部分：人体骨肌系统的基本概念与力学基础 在深入探讨骨肌系统的生物力学之前，建立坚实的理论基础至关重要。本部分将系统性地介绍人体骨骼、肌肉、关节等基本组成部分的功能与解剖学特征，并梳理与之相关的基础力学概念。 人体骨骼系统的结构与功能：我们将详细阐述骨骼作为身体主要支撑框架的作用，其静态支撑能力、动态运动的杠杆作用。骨骼的组成，如皮质骨与松质骨的结构差异及其力学特性，骨骺、骨干、骨骺板等关键部位的功能性解读。同时，将讨论骨骼在承受压力、张力、剪切力等不同载荷下的适应性改变，以及骨骼的生长发育与老化的力学表现。 人体肌肉系统的组成与运动原理：肌肉是人体运动的动力源泉。本部分将深入解析骨骼肌的纤维类型、收缩机制，包括肌动蛋白与肌球蛋白的滑动理论，以及等张收缩、等长收缩、等速收缩等不同收缩模式下的力学特性。我们将探讨肌肉如何通过神经支配产生兴奋，进而引发收缩，以及肌肉在完成精细动作时如何进行协同与拮抗。 关节的结构、功能与运动学：关节是骨骼之间连接的枢纽，是实现人体运动的关键。本书将分类介绍不同类型的关节，如球窝关节、铰链关节、滑车关节、平面关节等，并分析其各自的结构特点与运动学范围。关节的稳定性，包括静态稳定性（如韧带、关节囊）和动态稳定性（如肌肉的张力）的力学机制，以及关节在承受载荷时的应力分布。 基本力学原理在人体中的应用：本部分将引入和解释与人体运动密切相关的基础力学概念。例如： 力和力矩：理解人体外部作用力（如重力、地面反作用力、外界推拉力）以及内部肌肉产生的力。深入分析力矩在杠杆系统中的作用，例如肘关节和肩关节在举起重物时产生的力矩，以及身体姿势调整如何平衡力矩。 应力与应变：探讨骨骼、软骨、韧带等组织在承受不同载荷时产生的内部应力（单位面积上的力）和应变（形变程度）。分析不同组织材料的力学性能，如弹性模量、屈服强度、断裂强度等，并解释这些性能如何影响组织的抵抗损伤能力。 摩擦力与阻力：分析关节运动、行走等过程中的摩擦力，以及血液流动、空气阻力等对运动效率的影响。 惯性与动量：解释人体在运动过程中如何克服惯性，以及动量的守恒和变化在运动学中的意义。 第二部分：骨肌系统的静态分析与稳定性 在静止状态下，人体骨肌系统如何维持姿势、抵抗重力，体现了其精密的静态力学平衡。本部分将聚焦于此。 人体姿势的维持与力学模型：我们将分析人体在站立、坐姿等基本姿势下的力线分析。例如，站立时，重力线如何穿过足弓、膝关节、髋关节，以及脊柱的生理弯曲如何帮助分散和承受重力。我们将构建简化的力学模型，解释脊柱、骨盆、下肢等如何协同工作，维持身体的垂直平衡。 脊柱的生物力学：脊柱作为人体中轴，其稳定性至关重要。本部分将详细分析脊柱的结构（椎骨、椎间盘、韧带、肌肉）如何共同承担和传递载荷。我们将探讨椎间盘在承受轴向压力时的力学特性，以及椎旁肌群在维持脊柱稳定中的作用。同时，我们将分析脊柱在不同体位下的应力分布，并讨论脊柱疾病（如椎间盘突出、脊柱侧弯）的力学根源。 骨盆的力学功能与稳定性：骨盆是连接躯干与下肢的重要结构，其稳定性的维持对于行走、站立等功能至关重要。本部分将分析骨盆的结构特点，以及骶髂关节、耻骨联合在承受载荷时的力学特性。我们将探讨骨盆前倾、后倾等姿势对腰椎和下肢力线的影响。 足部与踝关节的稳定性：足部作为人体与地面接触的唯一界面，其结构复杂且功能多样。本书将深入分析足弓的力学设计，其如何缓冲冲击、提供弹性支撑，以及足部小骨、韧带、肌腱如何共同维持足部与踝关节的稳定性。 第三部分：骨肌系统的动态分析与运动学 生命在于运动，人体骨肌系统在动态运动中展现出令人惊叹的效率与协调性。本部分将侧重于运动过程的力学分析。 行走与跑步的生物力学：我们将详细剖析行走与跑步过程中的步态分析，包括步长、步频、支撑期、摆动期等力学特征。分析地面反作用力在不同阶段的变化，以及下肢各关节（髋、膝、踝）的运动学轨迹和动力学变化。我们将讨论能量的有效利用，以及身体重心在运动过程中的动态调整。 上肢运动的生物力学：上肢在抓取、投掷、推拉等多种动作中扮演重要角色。本部分将分析肩关节、肘关节、腕关节在复杂运动中的协同作用。例如，投掷运动涉及肩、肘、腕关节的顺序加速和减速，以及躯干的旋转贡献。我们将探讨肌肉群在提供力量、控制速度、稳定关节方面的作用。 人体运动中的惯性与动量传递：在快速运动中，惯性和动量起着关键作用。本书将解释如何利用身体各部分惯性的协调配合，实现高效的运动。例如，在跳跃过程中，躯干和上肢的协同运动可以增加腾空的高度。我们将分析动量在肢体间的传递，以及如何通过控制动量变化来实现精确的动作。 运动技能的学习与力学优化：运动技能的掌握，很大程度上是身体对力学规律的适应与优化过程。本部分将讨论如何通过生物力学原理指导运动训练，提高运动表现，降低运动损伤风险。例如，通过调整动作角度、发力时机等，实现更经济、更有效的运动。 第四部分：骨肌系统的损伤与修复的生物力学 骨肌系统的损伤是临床上常见的挑战，理解其力学损伤机制对于预防与治疗至关重要。 骨折的力学机制：我们将分析不同类型骨折（如骨折、压缩骨折、扭转骨折）的成因，以及不同骨骼部位在承受不同载荷时发生骨折的力学阈值。探讨骨折愈合过程中的力学刺激与骨组织再生的关系。 肌肉拉伤与撕裂的生物力学：分析肌肉在过度拉伸、突然收缩等情况下发生损伤的力学因素。探讨肌肉纤维的应变极限，以及不同部位肌肉（如肌腹、肌腱连接处）的易损性。 韧带与半月板损伤的力学分析：关节韧带和半月板在维持关节稳定性和缓冲冲击中发挥着重要作用。本书将分析这些结构在扭转、屈曲、过伸等运动中承受的力学载荷，以及导致其损伤的具体力学事件。 运动损伤的生物力学预防与康复：基于对损伤力学机制的理解，本部分将探讨如何通过改善运动技术、使用合适的防护装备、进行科学的体能训练等方式来预防运动损伤。同时，也将介绍生物力学在康复过程中的应用，如运动康复训练的力学设计，以及对功能恢复程度的生物力学评估。 第五部分：应用与前沿 生物力学的研究成果在多个领域具有广泛的应用价值，并将不断推动相关学科的发展。 运动康复与假肢设计：将生物力学原理应用于运动损伤的康复治疗，优化康复方案。同时，探讨生物力学在设计先进的假肢、矫形器等辅助器具中的作用，使其更好地模拟人体的运动功能。 人体工程学与职业安全：将人体骨肌系统的生物力学特性应用于工作环境设计、劳动工具改进，以减少因不当姿势、重复性动作导致的劳损。 生物材料与组织工程：生物力学研究为新型生物材料的开发提供了指导，例如用于骨骼修复的仿生材料，以及人工关节的设计。 运动训练与表现优化：通过生物力学分析，为运动员提供个性化的训练指导，提高运动技能，突破运动极限。 未来发展趋势：展望骨肌系统生物力学研究的未来方向，例如微观力学与宏观运动的整合、多尺度模拟技术的应用、人工智能在生物力学分析中的潜力等。 结论 《人体骨肌系统生物力学(精)》一书，旨在构建一个以力学原理为基础，系统性地审视人体骨肌系统结构与功能的知识体系。它不仅揭示了生命运动的物理奥秘，更提供了理解和解决人体运动相关问题的科学工具。本书希望通过严谨的论述与深入的分析，帮助读者建立起对人体骨肌系统坚实的生物力学认知，无论您是医学专业人士、运动科学研究者、康复治疗师，还是对人体运动充满好奇的普通读者，都能从中获得启发与收益。掌握了骨肌系统的生物力学，也就掌握了理解生命运动的另一把关键钥匙。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我第一感觉就是它非常适合那些对体育科学、运动康复或者工程学有一定基础的读者。我是一名业余马拉松爱好者，平时训练中也经常会遇到一些瓶颈，比如跑姿不协调、落地冲击力过大导致关节不适等问题。我一直觉得，如果能从更科学的角度去理解身体的运动原理，或许就能找到突破的办法。这本书的书名《人体骨肌系统生物力学(精)》正是点出了我最为关注的核心——“生物力学”。我希望书中能有关于骨骼的应力分布、肌肉发力模式的建模分析，以及关节在运动过程中受力方向和大小的计算方法。例如，在进行高强度间歇训练时，身体各个部位的骨骼和肌肉会承受怎样的负荷？这些负荷的变化又会对运动表现和潜在的损伤风险产生什么影响？我尤其希望书中能提供一些具体的案例分析，比如不同运动项目（如篮球、游泳、举重）的骨肌系统在生物力学上的独特性，以及如何根据这些特性来优化训练计划。这本书的内容深度和广度，很可能帮助我把训练从“感觉”提升到“科学”的层面，真正做到知其然，更知其所以然。

评分☆☆☆☆☆

说真的，我拿到《人体骨肌系统生物力学(精)》这本书的时候，内心是有点小激动的。我一直对人体的构造和运动机制抱有浓厚的兴趣，尤其是在关注体育赛事或者观看运动员的精彩表现时，总会忍不住思考他们背后身体是如何运作的。这本书的书名，‘生物力学’这三个字，瞬间就抓住了我的眼球，因为它暗示着一种严谨、科学的研究方法。我希望这本书能够深入浅出地讲解骨骼、关节和肌肉在运动过程中的受力分析，例如，当一个运动员进行跳跃动作时，脚踝、膝盖和髋关节会承受怎样的力学载荷？这些力又是如何通过肌肉的收缩和骨骼的杠杆作用来产生的？我特别期待书中能有一些直观的图解，比如肌肉发力方向示意图，或者关节受力分布的模拟图，这样能帮助我更清晰地理解这些复杂的力学原理。如果这本书能让我对人体的运动能力有更深刻的认识，甚至能启发我思考如何更科学地进行锻炼，那我一定会非常满意。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我看到这本书的书名《人体骨肌系统生物力学(精)》时，脑子里最先闪过的就是那些复杂的公式和图表，这让我既兴奋又有点小小的紧张。我是一名正在攻读康复治疗专业的学生，平时接触到大量的临床案例，很多时候都感觉理论知识和实际应用之间还隔着一层纱。特别是对于一些慢性疼痛和运动损伤的患者，理解他们身体内部的力学失衡是至关重要的。我非常期待这本书能够深入剖析骨骼、关节和肌肉之间的相互作用，用严谨的生物力学原理来解释为什么会出现某些姿势异常、步态问题或者力量不足。比如，在分析脊柱侧弯患者时，骨骼的变形如何影响周围肌肉的受力？在评估肩袖损伤时，上肢的生物力学链条是如何被打断的？我希望书中能提供详细的生物力学模型，帮助我们量化这些问题，并为制定个体化的康复方案提供科学依据。如果这本书能帮助我更好地理解运动损伤的根源，并提供更精准的治疗思路，那它对我来说就太有价值了。

评分☆☆☆☆☆

这本书我真的是盼了好久才拿到手，封面设计得就很有学术范儿，一看就知道是正经研究的东西。我之前在学习人体运动学的时候，就对骨骼和肌肉的相互作用产生了浓厚的兴趣，尤其是在一些运动损伤的康复过程中，总感觉缺乏一个更深入的理论支撑。这本书的书名《人体骨肌系统生物力学(精)》简直太对我的胃口了，‘生物力学’这几个字就预示着它会从物理学的角度去解析我们身体的运动机制，而不是泛泛而谈。我尤其期待书中能够详细阐述骨骼的结构强度、肌肉的收缩原理以及它们在不同运动模式下的受力分析。比如，跑步时膝关节承受的冲击力是如何分配的？跳跃时踝关节的力学链条又是如何工作的？这些都是我一直想弄明白的。而且‘精’这个字，也让我对内容的深度和专业性充满了期待，希望它能提供一些前沿的研究成果和详细的计算模型，让我能够更科学地理解和指导运动训练，甚至是解决一些实际的运动损伤问题。这本书的出现，无疑会为我打开一扇新的认识人体运动的大门，我准备好迎接这场知识的盛宴了。

评分☆☆☆☆☆

当我在书店里看到《人体骨肌系统生物力学(精)》这本书时，我的第一反应就是：“这简直是我一直在找的东西！”我是一个对人体奥秘充满好奇的普通读者，虽然不是专业的医生或者运动员，但我一直对人体的结构和运动方式感到着迷。我常常在想，我们跑步时，脚踝是如何支撑全身的重量？我们举起重物时，手臂的肌肉又是如何精确协调发力的？这本书的书名听起来就非常专业，我相信它能用科学的视角，把这些我们平时感觉很自然但背后原理却很复杂的事情解释清楚。我特别希望书中能用通俗易懂的语言，结合生动形象的插图，来讲解骨骼的形状如何决定了运动的范围，肌肉的附着点和走向又如何影响了力量的传递。比如，为什么某些人天生运动协调性好，而另一些人则需要付出更多努力？这本书是否能从生物力学的角度给出解答？我期待它能像一位博学的老师，一步步带领我揭开人体骨肌系统的运作秘密。