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運動生物力學編寫組... 編

圖書標籤:

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齣版社： 北京體育大學

ISBN：9787564413941

商品編碼：29636748966

開本：16

齣版時間：2018-02-01

基本信息

• 商品名稱：運動生物力學(高等教育體育學精品教材)
• 作者：編者:運動生物力學編寫組
• 定價：60
• 齣版社：北京體育大學
• ISBN號：9787564413941

其他參考信息（以實物為準）

• 齣版時間：2018-02-01
• 印刷時間：2018-02-01
• 版次：1
• 印次：5
• 開本：16開
• 包裝：平裝
• 頁數：232

內容提要

運動生物力學編寫組編的《運動生物力學(高等 教育體育學精品教材)》是根據北京體育大學教學培 養計劃的要求並結閤教學的實際需要，在總結及參考 **外相關教材的基礎上編寫而成的。目的在於為培 養閤格的體育教師和教練員提供運動生物力學的基礎 知識，使學生通過學習本課程，能對體育運動中的具 體問題進行生物力學分析，並能在教學、訓練實踐中 加以應用，以提高教學、訓練質量。因此本教材適用 於體育教育專業、運動訓練專業和民族傳統體育專業 本科生使用，也可作為運動人體科學專業和運動康復 專業本科生的參考教材。
    

目錄

第一章 緒論
第二章 人體運動的力學基礎
第一節 人體運動中的運動學
第二節 人體運動中的靜力學
第三節 人體運動中的動力學
第四節 人體運動中的轉動力學
第五節 人體運動中的流體力學
第三章 人體運動器官的生物力學
第一節 骨的生物力學
第二節 人體關節軟骨的生物力學
第三節 人體肌腱和韌帶的生物力學
第四節 人體骨骼肌的生物力學
第四章 人體基本運動原理
第一節 人體基本運動形式
第二節 人體基本運動原理
第三節 力量素質訓練的生物力學原理
第五章 動作技術的生物力學分析
第一節 動作技術的生物力學原理
第二節 動作技術分析的一般生物力學方法
第三節 走的生物力學
第四節 跑的生物力學分析
第五節 跳的生物力學分析
第六節 投擲的生物力學分析
第六章 運動生物力學參數測量方法
第一節 人體慣量參數測量方法
第二節 運動學參數測量方法
第三節 動力學參數測量方法
第四節 肌電參數測量方法
索引

運動生物力學（高等教育體育學精品教材） 序言 作為一門連接運動科學與工程學的交叉學科，運動生物力學以其獨特的視角，深入剖析人體在運動過程中的力學規律，揭示運動錶現的內在機製，並為損傷預防與康復提供科學依據。本書《運動生物力學》旨在為高等教育體育學領域的學生和研究者提供一套係統、深入的學習資源，助力其掌握該領域的核心理論、研究方法與實踐應用。本書集結瞭多位在運動生物力學領域深耕多年的資深學者與一綫研究者，秉承嚴謹求實的治學精神，力求內容全麵、闡釋清晰、圖文並茂，力求成為該領域的權威性教材。 第一部分：運動生物力學基礎理論 本部分將為讀者構建堅實的運動生物力學知識體係，從最基本的力學概念齣發，逐步深入到人體運動的復雜力學分析。 第一章：引言 運動生物力學的定義與範疇： 詳細闡述運動生物力學的概念，明確其研究對象（人體在運動狀態下的力與運動的關係）、研究目的（理解、描述、預測和改進人體運動）以及其在體育學中的重要地位。 運動生物力學的曆史發展脈絡： 迴顧運動生物力學從早期對人體力學特性的模糊認識，到牛頓力學原理的引入，再到現代計算機模擬和影像分析技術的應用，展示學科發展的關鍵裏程碑。 運動生物力學與其他學科的聯係： 探討運動生物力學與解剖學、生理學、運動學、運動控製學、材料力學、工程學等學科的交叉融閤，強調跨學科研究的重要性。 運動生物力學的研究方法與技術： 簡要介紹運動生物力學常用的研究方法，如運動學分析（位置、速度、加速度）、動力學分析（力、力矩、慣性）、生物力學建模與仿真、電生理測量等，為後續章節的學習打下基礎。 運動生物力學的應用領域： 概述運動生物力學在運動訓練、運動損傷預防與康復、人體工程學、器械設計、體育教育等方麵的廣泛應用，激發讀者的學習興趣。 第二章：運動生物力學的基本力學原理 運動學（Kinematics）： 深入解析描述運動狀態的幾何學概念，包括： 位移、速度與加速度： 定義、單位、在直綫運動和麯綫運動中的計算方法。 角度、角速度與角加速度： 描述鏇轉運動，如關節的角度變化、肢體的轉動速度等。 運動學參數的測量技術： 介紹光學動作捕捉係統（如Vicon, OptiTrack）、慣性傳感器、加速度計等在運動學分析中的應用。 動力學（Kinetics）： 探討引起運動的原因，即力的作用，包括： 力的概念與分類： 重力、摩擦力、彈力、肌肉力、地麵反作用力等。 牛頓運動定律： 第一定律（慣性）、第二定律（F=ma）、第三定律（作用力與反作用力）在人體運動中的體現。 功、能與功率： 能量守恒定律，做功的計算，能量轉化與儲存，功率在評價運動能力中的意義。 力矩與角動量： 解釋扭轉力在關節運動中的作用，角動量守恒定律在鏇轉運動中的應用。 力的測量技術： 介紹測力颱、力傳感器、肌電圖（EMG）在分析肌肉發力、地麵反作用力等動力學參數中的作用。 流體力學基礎： 流體性質： 密度、粘度等。 流體在運動中的力： 阻力（曳力）、升力等，以及它們在遊泳、滑翔等項目中的作用。 第三章：人體運動學與動力學的基本分析 骨骼與關節的生物力學： 骨骼的力學特性： 骨的結構、強度、彈性模量，應力-應變麯綫，骨摺的生物力學原理。 關節的生物力學： 關節的類型、穩定性、運動範圍，關節軟骨的力學功能，關節錶麵的接觸力學。 韌帶與肌腱的生物力學： 它們的拉伸強度、彈性，在維持關節穩定和傳遞肌肉力中的作用。 肌肉的生物力學： 肌肉的結構與功能： 肌縴維類型、肌肉收縮機製，肌肉的等長、嚮心、離心收縮。 肌肉的力-長度關係： 肌肉在不同長度下的最大收縮力。 肌肉的力-速度關係： 肌肉收縮速度對産生力量的影響。 肌肉的力-活化關係： 肌電信號（EMG）與肌肉産生力量的關係。 平麵運動分析： 人體節段的建模： 將人體肢體簡化為剛性連杆，質心的概念。 運動鏈（Kinetic Chain）的概念： 分析肢體間相互作用力，如上肢運動對下肢的影響。 關節力與力矩的計算： 利用逆嚮動力學方法，根據運動學數據計算關節處的力與力矩。 三維運動分析： 人體坐標係與關節坐標係： 建立標準的坐標係用於描述三維空間中的運動。 復雜運動的力學分析： 適用於跑步、跳躍、投擲、球類運動等復雜動作。 第二部分：運動生物力學的專題研究 本部分將聚焦於運動生物力學在具體運動項目、損傷預防與康復等領域的應用，提供更具實踐指導意義的內容。 第四章：下肢運動生物力學 行走與跑步的生物力學： 步態分析： 步頻、步長、觸地角、支撐相與擺動相的生物力學特徵。 能量消耗與效率： 分析行走與跑步的能量代謝，優化運動經濟性。 地麵反作用力分析： 垂直反作用力、水平反作用力在步態周期中的變化，以及對運動錶現的影響。 衝擊力的産生與吸收： 分析足部落地時的衝擊力，以及身體如何通過關節和肌肉吸收衝擊。 常見的下肢運動損傷的生物力學因素： 如跑步膝、脛骨疲勞性骨膜炎、跟腱炎等，從生物力學角度分析其成因。 跳躍與著地技術的生物力學： 跳躍力學： 起跳過程中的蹬地發力、身體姿態，不同類型跳躍（縱跳、遠跳、跳高）的力學特點。 著地力學： 分析著地時的衝擊力，膝關節、踝關節的負荷，以及如何通過技術動作減小損傷風險。 跳躍動作的生物力學優化： 提高跳躍高度和距離的技術指導。 下肢力量訓練的生物力學原理： 不同訓練動作的力學分析： 如深蹲、硬拉、弓箭步等，分析其對不同肌肉群和關節的負荷。 負重訓練的力學效應： 訓練重量、次數、組數與肌力、肌肥大、爆發力的關係。 第五章：上肢運動生物力學 投擲運動的生物力學： 投擲鏈： 分析全身協調發力，從下肢到軀乾再到上肢的能量傳遞。 肩關節、肘關節、腕關節的生物力學： 分析投擲過程中這些關節的運動學與動力學特徵。 球體在飛行中的力學： 拋物綫軌跡，空氣阻力，鏇轉對飛行軌跡的影響（如棒球、網球、足球）。 常見投擲損傷的生物力學分析： 如肩袖損傷、網球肘等。 揮拍運動的生物力學（如網球、羽毛球、高爾夫）： 揮拍動作的力學分析： 揮拍軌跡、揮拍速度、擊球點，對力量、速度、精確度的影響。 全身協調性在揮拍中的作用： 腿部蹬地、軀乾轉動、肩部帶動、手臂揮動之間的協同。 器材（球拍）與球的生物力學： 球拍的重量、平衡點、拍麵大小、弦的張力等對擊球效果的影響。 支撐與推舉運動的生物力學（如舉重、體操）： 力量與速度的結閤： 分析如何瞬間爆發力量以完成技術動作。 關節穩定性與力量傳遞： 核心肌群在穩定身體和傳遞力量中的關鍵作用。 體操動作的生物力學： 翻滾、跳躍、平衡、懸垂等動作的力學分析，以及對身體的力學負荷。 第六章：軀乾運動生物力學與核心穩定性 脊柱的生物力學： 脊柱的結構與功能： 椎骨、椎間盤、韌帶、肌肉在維持脊柱穩定性和承受負荷中的作用。 脊柱的運動學與動力學： 屈伸、側屈、鏇轉等運動，以及腰背部肌肉産生的力矩。 腰背部損傷的生物力學成因： 如椎間盤突齣、腰肌勞損等，強調不良姿勢和過度負荷的危害。 核心肌群的功能與生物力學： 核心肌群的構成： 腹肌、背肌、盆底肌、膈肌等。 核心肌群在運動中的作用： 維持軀乾穩定、傳遞上下肢力量、保護脊柱。 核心力量訓練的生物力學原理： 如何有效激活和訓練核心肌群。 軀乾的運動鏈整閤： 軀乾在全身協調動作中的橋梁作用： 如何將下肢産生的力量傳遞到上肢，反之亦然。 軀乾鏇轉與抗鏇轉的生物力學： 在投擲、揮拍等運動中的重要性。 第七章：運動損傷的生物力學分析與預防 運動損傷的分類與生物力學機製： 急性損傷（扭傷、拉傷、骨摺）： 分析過大的衝擊力、扭轉力、牽拉力導緻的損傷。 慢性損傷（肌腱炎、滑囊炎、疲勞性骨摺）： 分析重復性、纍積性生物力學負荷導緻的損傷。 常見運動損傷的生物力學誘因： 下肢損傷： 步態異常、鞋類不當、場地條件、過度訓練、肌肉力量不平衡。 上肢損傷： 不正確的動作技術、過度使用、訓練強度不匹配。 脊柱損傷： 不良姿勢、負重不當、核心力量不足。 運動生物力學在損傷預防中的應用： 技術動作的生物力學優化： 減少不必要的力學應力。 訓練負荷的科學管理： 避免過度訓練和驟增訓練強度。 運動裝備的生物力學選擇： 鞋類、護具等。 場地與環境的生物力學評估： 提高安全性。 個體化評估與乾預： 根據個體生物力學特徵製定預防方案。 第八章：運動康復的生物力學原理 康復評估的生物力學方法： 運動學與動力學評估： 恢復期運動範圍、力量、協調性、步態等。 生物力學負荷評估： 評估患肢在恢復訓練中的承受能力。 康復訓練的生物力學設計： 循序漸進的力學負荷： 從低負荷到高負荷，逐步增加力學應力。 功能性康復訓練： 模擬日常生活和運動情境下的力學要求。 生物反饋與矯正： 利用生物力學測量指導患者進行正確的動作。 術後康復的生物力學考慮： 手術部位的力學承受能力： 評估移植肌腱、固定物等的力學性能。 逐步恢復運動能力： 避免過早或過度的力學負荷。 第三部分：運動生物力學研究方法與技術 本部分將深入介紹運動生物力學領域常用的研究方法和先進技術，為讀者進行科學研究打下堅實基礎。 第九章：運動生物力學的研究方法 實驗設計與倫理： 研究問題的提齣與假設檢驗。 實驗分組、對照組設計。 倫理審查與知情同意。 測量方法與儀器： 運動學測量： 光學式動作捕捉係統（2D/3D）、慣性測量單元（IMU）、加速度計、角速度計。 動力學測量： 測力颱（單軸/多軸）、力傳感器、壓力傳感器。 生物電信號測量： 肌電圖（EMG）錶麵電極、針電極。 影像學與醫學成像： X射綫、CT、MRI在分析骨骼結構和損傷中的應用。 數據采集與處理： 采樣頻率、分辨率、噪聲處理。 濾波技術： 低通濾波、高通濾波、帶通濾波。 坐標係轉換與運動學/動力學解算。 生物力學建模與仿真： 剛體動力學模型： 建立人體各節段的數學模型。 多體動力學模型： 考慮節段間的相互作用。 有限元分析（FEA）： 用於分析復雜結構（如骨骼、韌帶）的應力分布。 計算流體動力學（CFD）： 用於模擬人體在流體中的運動。 統計學分析方法： 描述性統計： 均值、標準差、方差。 推斷性統計： t檢驗、方差分析（ANOVA）、迴歸分析、相關性分析。 第十章：運動生物力學的計算機輔助分析 生物力學軟件平颱介紹： 運動分析軟件： Vicon Nexus, MotionAnalysis, Qualisys Track Manager。 動力學分析軟件： SIMM (Software for an Integrated Musculoskeletal Model)。 建模與仿真軟件： MATLAB/Simulink, OpenSim, AnyBody。 計算機輔助運動分析的流程： 三維運動捕捉數據的導入與標記點識彆。 人體模型構建與標定。 逆嚮動力學計算（關節力、力矩）。 正嚮動力學仿真（預測運動軌跡、肌肉激活）。 計算機模擬在運動錶現預測與優化中的應用： 模擬不同技術動作對錶現的影響。 評估訓練計劃的有效性。 預測運動損傷風險。 第四部分：運動生物力學的未來發展與展望 第十一章：運動生物力學的未來趨勢 人工智能（AI）與機器學習在運動生物力學中的應用： 自動化動作識彆與評估。 個性化訓練與康復方案的智能推薦。 運動損傷的預測模型。 可穿戴技術與大數據分析： 實時運動監測與反饋。 海量運動數據的挖掘與分析，發現新的規律。 虛擬現實（VR）與增強現實（AR）在運動訓練與康復中的融閤： 沉浸式訓練環境。 可視化生物力學反饋。 跨學科研究的進一步深化： 運動神經科學與生物力學的結閤。 基因組學與運動錶現的關聯分析。 運動生物力學在新型運動項目和新興産業中的應用： 電子競技的生物力學。 智能運動裝備的開發。 健康與老年運動的生物力學。 附錄 常用運動生物力學術語錶。 關鍵生物力學公式匯總。 推薦參考文獻與閱讀資源。 結語 本書的編寫團隊堅信，《運動生物力學（高等教育體育學精品教材）》將成為廣大師生深入學習和研究運動生物學領域的重要參考。我們期望本書能夠激發讀者對人體運動的科學探索熱情，提升運動訓練的科學化水平，降低運動損傷的發生率，並最終為推動中國體育事業的發展貢獻力量。本書的齣版離不開眾多同仁的辛勤付齣和大力支持，在此一並緻謝。我們熱切期望本書能夠得到讀者的廣泛認可，並在實踐中發揮其應有的價值。 （請注意：此簡介內容為基於“運動生物力學”這一書名而進行的詳細內容構思，旨在展現一本該領域教材可能包含的深度與廣度。實際教材內容可能會有細微調整。）

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是運動康復領域的“聖經”！作為一名曾經的運動愛好者，也經曆過一些小傷小病，我一直渴望瞭解如何纔能更有效地進行康復訓練。而《運動生物力學》恰恰滿足瞭我的需求。書中對運動損傷的力學成因進行瞭非常細緻的分析，比如，在講解膝關節損傷時，它詳細闡述瞭在特定運動姿勢下，膝關節所承受的剪切力、壓力等，以及這些力是如何導緻韌帶撕裂或半月闆損傷的。更重要的是，這本書提供瞭非常有價值的康復建議。它不僅僅告訴你“不要做什麼”，還告訴你“應該做什麼”，以及“為什麼這樣做”。例如，在講解踝關節扭傷的康復時，書中提供瞭不同階段的訓練方案，從最初的消腫止痛，到逐步恢復本體感覺和力量，再到最終重返運動。這些建議都基於紮實的生物力學原理，讓我對康復過程有瞭信心，也明白瞭科學康復的重要性。讀完這本書，我感覺自己就像擁有瞭一位隨身的運動康復顧問。

評分☆☆☆☆☆

老實說，一開始拿到這本《運動生物力學》時，我有點擔心它會過於枯燥和學術化，畢竟“生物力學”這個詞聽起來就有點專業。然而，齣乎意料的是，這本書的敘述方式非常生動，而且緊密聯係實際。作者並沒有使用大量晦澀難懂的公式和理論，而是通過大量的圖示和實例，將復雜的生物力學概念解釋得淺顯易懂。比如，在講解投擲運動時，書中用瞭一個非常形象的比喻，將人體比作一個復雜的杠杆係統，通過分析不同關節的轉動和力的傳遞，來解釋如何纔能達到最大的投擲距離。我印象最深的是關於力量訓練的章節，它不僅講解瞭肌肉力量産生的基本原理，還深入分析瞭不同訓練動作對特定肌肉群和關節的力學負荷，這讓我對如何製定更安全有效的力量訓練計劃有瞭全新的認識。這本書讓我意識到，很多我們習以為常的運動方式，背後都有著精密的力學設計。它不僅適閤專業運動員和教練，對於健身愛好者來說，也能提供很多寶貴的指導，幫助我們避免運動損傷，更科學地健身。

評分☆☆☆☆☆

這本《運動生物力學》真是一本“有料”的書！它將嚴謹的科學理論與生動的運動實踐完美結閤，讓我耳目一新。我之前對運動的一些理解，可能還停留在經驗主義的層麵，而這本書則用科學的“證據”說話。比如，在講解如何提高運動速度時，書中並沒有給齣一些模糊的“技巧”，而是從牛頓第三定律齣發，詳細分析瞭蹬地反作用力的大小和方嚮如何影響前進速度，以及身體的流綫型設計如何減少空氣阻力。這些分析都非常具體，而且非常有啓發性。讓我印象深刻的是，書中還涉及到瞭運動生理學的一些內容，比如肌肉縴維的類型、能量代謝等，並將其與生物力學相結閤，來解釋不同運動項目的能量需求和技術要求。這本書讓我對運動有瞭更全麵的認知，它不僅是運動員和教練的寶藏，對於任何對運動科學感興趣的人來說，都是一本不容錯過的佳作。

評分☆☆☆☆☆

這本《運動生物力學》為我揭示瞭運動動作的“內在邏輯”。我一直對那些看起來輕鬆自如的專業運動員的動作感到好奇，總覺得他們有一種“得天獨厚”的天賦。但這本書讓我明白，很多時候，天賦背後是精密的生物力學原理在支撐。比如，書中對體操運動員的平衡能力進行分析，不僅僅是描述他們如何保持身體穩定，而是深入解析瞭他們如何通過微調身體重心、肌肉張力和關節角度，來對抗各種外力，維持動態平衡。這讓我對“技巧”的理解上升到瞭一個新的高度。我開始意識到，很多運動中的“訣竅”，其實就是對生物力學原理的巧妙運用。這本書鼓勵我去觀察、去分析，甚至去嘗試理解自己身體在運動中的狀態。它提供瞭一種全新的視角來審視運動，讓我不再隻是被動地執行動作，而是主動地去理解和優化。

評分☆☆☆☆☆

這本《運動生物力學》就像一把金鑰匙，為我打開瞭運動訓練和康復領域的新世界。之前我一直以為運動就是單純的體能訓練，但這本書讓我深刻理解瞭人體在運動過程中每一個細微動作的力學原理。舉個例子，書裏關於跑步姿勢的分析，詳細講解瞭蹬地、擺臂、著地等一係列動作中涉及到的力的大小、方嚮和作用點。我終於明白瞭為什麼有時候會感覺某個部位特彆纍，或者為什麼某個動作效率不高，原來都和生物力學息息相關。更讓我驚喜的是，它不僅僅停留在理論層麵，還給齣瞭很多實操性的指導。比如，在講解跳躍技術時，書裏不僅分析瞭起跳時下肢關節的屈伸角度、發力時機，還提供瞭如何通過改進技術來提高起跳高度的建議，甚至還有針對不同運動項目的專項訓練方法。這本書讓我從一個“會運動”的人，變成瞭一個“懂運動”的人，對如何科學地提高運動錶現有瞭更清晰的認識。它改變瞭我對訓練的理解，讓我更加注重動作的規範性和效率，感覺每一次訓練都更有針對性，也更有成效。