導(dǎo)語：如何才能寫好一篇生物力學(xué)的研究方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞: 中學(xué)物理教學(xué) 自然科學(xué) 研究方法

中學(xué)物理教學(xué)重視使學(xué)生了解、掌握一些自然科學(xué)研究方法,不僅對學(xué)生畢業(yè)后的學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性的工作有益,而且對學(xué)好中學(xué)知識也有好處。因為學(xué)生的學(xué)習(xí)方法,實際就是在教師指導(dǎo)下探索、研究客觀事物的方法。方法對,就學(xué)得好而快;方法不對,就要走彎路。

在中學(xué)物理教學(xué)中涉及的自然科學(xué)的一般研究方法,主要有觀察、實驗、抽象、理想化、比較、類比、假說、模型、數(shù)學(xué)方法等。我在此僅就其中一些從教學(xué)、教材角度談些想法。

一、觀察

“觀察”通常是指人們考察處于自然狀態(tài)下的事物,即在人們不對客觀事物施加影響的情況下,對事物進行研究。在物理學(xué)的發(fā)展中,觀察方法是很重要的,如牛頓力學(xué)是從觀察天體運動中總結(jié)出來的,觀察宇宙射線仍是研究高能粒子的重要方法。

學(xué)生的觀察興趣,最初是出于好奇,特別是年齡小的孩子,遇到新鮮東西、新奇現(xiàn)象舍不得走,要看個究竟,這種出于好奇的觀察興趣是不穩(wěn)定的,只滿足于表面了解。物理課應(yīng)該把出于好奇的觀察提高到有目的的觀察。所謂有目的的觀察,不只是有明確具體的觀察對象和要求,更重要的是引導(dǎo)學(xué)生懂得觀察是人類研究客觀世界規(guī)律的和種基本方法,而且在觀察中注意分析、比較,尋找各有關(guān)因素之間的聯(lián)系。

教師應(yīng)該注意使學(xué)生養(yǎng)成良好的觀察素養(yǎng)。首先,觀察要有客觀性,對于觀察中感知的各種資料,實事求是地對待。其次,觀察要抓住主要的東西,抓住跟觀察目的有關(guān)的方面,要有步驟、有次序,盡可能細(xì)致?？茖W(xué)的觀察都要有詳細(xì)的記錄。物理教學(xué)中作為作業(yè)布置給學(xué)生的觀察,最好也要求記錄,培養(yǎng)記錄的習(xí)慣和能力。記錄要求真實、簡明、具體,字?jǐn)?shù)不要多,幾十個字、一百多字或者列個表格填上數(shù)據(jù)就夠了。

總之,教師應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生成為樂于觀察、善于觀察的有心人,防止形成漫不經(jīng)心、視而不見的草率作風(fēng)。

二、實驗

“實驗”是人們根據(jù)研究的目的,利用儀器、設(shè)備,人為地控制或模擬自然現(xiàn)象,排除干擾,突出主要因素,在有利的條件下研究自然規(guī)律。

中學(xué)物理中的實驗,根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可分為演示實驗和學(xué)生實驗,定性實驗和定量實驗,探索性實驗和驗證性實驗。中學(xué)的探索性實驗,涉及的參數(shù)都不多,實驗時一般是依次改變其中之一來考查它的影響,最后概括出反映各參數(shù)關(guān)系的規(guī)律。演示時學(xué)生了解這樣的考查步驟,在觀察中他們的思維便會處于更積極的狀態(tài),同時也懂得這種用實驗來研究問題的方法。

物理學(xué)史上不少著名的實驗,如盧瑟福粒子散射實驗、查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實驗等,限于設(shè)備,目前一般中學(xué)不能演示,但在課本里還是寫上了。課本這樣做,除了考慮到它們是重要規(guī)律、理論基礎(chǔ),并且有助于發(fā)展思維,還考慮到可以使學(xué)生從這些具體實例中領(lǐng)會物理實驗的一般方法。例如,每個實驗都包括提出實驗任務(wù),確定實驗方法并研究如何實現(xiàn),對得到的實驗資料進行邏輯加工得出結(jié)論等階段;實驗的每個階段都跟理論緊密交織著,都要用已有的理論來指導(dǎo);科學(xué)儀器能幫助人們克服感覺器官的局限,使感性認(rèn)識更加客觀、精細(xì)、準(zhǔn)確,因而科學(xué)儀器的設(shè)計、使用對實驗的成功起重要(有時甚至是決定性的)作用。

為了確定一條物理規(guī)律,教師通常只提出一個實驗,因而可能使學(xué)生誤認(rèn)為一個實驗就可以發(fā)現(xiàn)一條規(guī)律。教師應(yīng)該向?qū)W生指出:任何一位實驗科學(xué)家,在得出他最后的科學(xué)結(jié)論之前,都是采用過多種方法,做過幾十次、幾百次的實驗,處理過浩繁的觀測資料,經(jīng)受過多次的失敗和挫折;任何一項實驗發(fā)現(xiàn)在得到公認(rèn)之前,至少要為另一位研究者所重復(fù)證實;而事實常常是一個題目同時有許多人在獨立研究,相繼得到同樣結(jié)論,或是一項實驗發(fā)現(xiàn)一經(jīng)發(fā)表,立即有許多人重復(fù)這個實驗加以檢驗。在科學(xué)研究中,實驗的每一步都離不開理論的指導(dǎo)(雖然從總體來看,實驗是理論的基礎(chǔ)),在中學(xué)的學(xué)生實驗中也應(yīng)該注意引導(dǎo)學(xué)生手腦并用,把實驗跟理論緊密結(jié)合起來。這不僅只要求學(xué)生明確實驗?zāi)康暮徒Y(jié)果跟所學(xué)理論的關(guān)系,懂得實驗設(shè)計所論據(jù)的物理原理,而且實驗過程中的每一項操作都應(yīng)該聯(lián)系已有知識考慮應(yīng)該怎樣作,而不是不動腦子機械地照書上寫的去做,或者盲目地去試。對于高年級學(xué)生教師還可以引導(dǎo)他們運用已有的知識分析考慮誤差的來源和減小辦法。為了防止學(xué)生只動后不動腦,課本從初中第一冊后半本起,在學(xué)生實驗中學(xué)再具體列出實驗步驟,而把實驗?zāi)康?、原理、器材、步驟綜合起來敘述,要求學(xué)生預(yù)習(xí),自己安排實驗步驟。

三、類比、假說、模型

“類比”是根據(jù)兩個事物在某些方面的相同,推論它們在其它方面也可能相同?！邦惐取迸c“比喻”不同?！氨扔鳌笔怯媚承┯蓄愃泣c的事物來比擬想要說的某一事物,它是一種重要的修辭方法,目的在于使人們對所要說的事物獲得生動鮮明而深刻的印象?！邦惐取笔且环N重要的邏輯推理方法,目的在于使人們認(rèn)識新的事物。人們總是在已有知識的基礎(chǔ)上去認(rèn)識新事物,即把新事物與熟悉的事物加以比較,當(dāng)發(fā)現(xiàn)新事物的某些屬性跟熟悉的某事物的某些屬性楨或相似,就往往用類比的方法,推測它們的另外某些屬性也相同或相似。

惠更斯根據(jù)光也像聲波那樣能發(fā)生反射、折射,而推論光也是一種波動,提出了光的波動論。德布羅意根據(jù)光的波粒二象性而推論微觀粒子也具有波動性,提出了物質(zhì)波的概念。這些都是物理學(xué)史上應(yīng)用類比方法提出假說的實例。

在物理課中,把電場拿來跟重力場類比,把電流拿來跟水流類比,是常用的教學(xué)方法。

在物理學(xué)研究中,常常把假說、理論形成物理模型來加以探討。一個好的物理模型,不但便于直觀、形象地想象、假說,而且可以簡化從已知事實預(yù)見新事實的過程。

除了上面談到的這些研究方法外,數(shù)學(xué)方法也是中學(xué)物理課中應(yīng)使學(xué)生得到訓(xùn)練的重要方法。因涉及的問題比較多,需要專門討論。

參考文獻:

篇2

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；生活物理現(xiàn)象；教學(xué)方法

隨著教學(xué)改革的不斷深入，高中物理課堂教學(xué)逐漸走上改革的道路，教學(xué)方法逐漸發(fā)生了質(zhì)的變化，更加注重聯(lián)系生活實際的有效教學(xué)。主要是因為物理現(xiàn)象來源于現(xiàn)實生活，與其有著某種緊密的聯(lián)系。教師要多角度實現(xiàn)現(xiàn)實生活與物理教學(xué)的有機融合，圍繞教材內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生各方面的特點，優(yōu)化課堂教學(xué)方法，不斷強化學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效果，使其積極、主動地參與到課堂教學(xué)中。以此促使新時期高中物理教學(xué)更好地踐行素質(zhì)教育提出的客觀要求，提高課堂教學(xué)的有效性。其有效性主要表現(xiàn)在以下三個方面：

一、有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

就高中物理教材而言，其中很多物理現(xiàn)象都來自現(xiàn)實生活。在生活中物理現(xiàn)象的作用下，能夠把物理教材中抽象、難懂的物理知識轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生活中易于理解的相關(guān)物理現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生觀察生活中的物理現(xiàn)象，激發(fā)他們學(xué)習(xí)新課題的興趣，激發(fā)他們的求知欲望、探索欲望，掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。為此，在課堂教學(xué)中，教師要圍繞章節(jié)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境，積極引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己身邊的物理現(xiàn)象，根據(jù)學(xué)生對新知識點的掌握情況，合理安排一些課后作業(yè)。以“彈力”為例，在學(xué)習(xí)該章節(jié)知識后，教師可以讓學(xué)生課后去尋找生活中和“彈力”相關(guān)的物理現(xiàn)象，并在下節(jié)物理課堂上，分享給班上的其他同學(xué)，不斷增加物理課堂教學(xué)的趣味性、生動性。此外，在講解物理現(xiàn)象成因的時候，教師也可以借助生活中相關(guān)的物理現(xiàn)象，使其和物理課堂有機融合，并向?qū)W生演示物理現(xiàn)象的全過程，并借助多媒體向?qū)W生解釋該物體的現(xiàn)象，強化學(xué)生對章節(jié)知識的印象，準(zhǔn)確把握物理現(xiàn)象與現(xiàn)實生活之間的聯(lián)系。需要注意的是：在上課之前，教師要讓學(xué)生準(zhǔn)備好新課題學(xué)習(xí)需要的物理素材，并積極引導(dǎo)學(xué)生參與到該物理現(xiàn)象演示的全過程中。

二、有利于培養(yǎng)學(xué)生抓住生活現(xiàn)象并聯(lián)系物理科學(xué)知識

在生活中物理現(xiàn)象的作用下，學(xué)生能夠逐漸意識到物理學(xué)科和日常生活緊密相連，學(xué)會利用已學(xué)的物質(zhì)知識去解釋生活中遇到的物理現(xiàn)象，把知識學(xué)“活”，并內(nèi)化為自己的知識。為此，在高中物理教學(xué)中，教師要注重理論與實踐的緊密聯(lián)系，為學(xué)生創(chuàng)造生活化的教學(xué)情境，使其逐漸意識到學(xué)習(xí)物理學(xué)科的重要性。就“生活化教育”而言，即生活中有物理，物理課堂教學(xué)中也有生活的影子。在課堂教學(xué)中，教師要根據(jù)學(xué)生已掌握的理論知識，他們的興趣愛好、個性特征等，選取他們熟悉而感興趣的素材，以此為切入點，引出新課題。以“自由落體運動”為例，學(xué)生必須正確理解加速度、重力之間的關(guān)系。對于這方面，有著這樣的生活常識：如果鐵塊和羽毛從相同高度落下，鐵塊會比羽毛先著地。針對這一現(xiàn)象，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進一步思考，利用已學(xué)知識分析鐵塊先著地的原因。還可以根據(jù)該問題，進一步創(chuàng)設(shè)相關(guān)的問題情境，比如，如果是鐵釘和小棉球從同一高度落下，還會是鐵釘先著地嗎？借助生活中的教育資源，合理設(shè)置問題情境，能夠迅速激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，迅速融入新課題的學(xué)習(xí)中，思考相關(guān)的問題。

三、有利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐素養(yǎng)，進而固化為物理思維

在物理課堂教學(xué)中，生活中各種物理現(xiàn)象的應(yīng)用是非常重要的，在驗證生活中物理現(xiàn)象的同時，也能幫助學(xué)生了解物理學(xué)科和現(xiàn)實生活之間的聯(lián)系，幫助他們逐漸養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)他們的實踐素養(yǎng)與物理思維。由于長期受應(yīng)試教育的影響，我國高中生大都不具備較強的發(fā)現(xiàn)、探究物理現(xiàn)象的能力，不具備物理思維、發(fā)散思維。針對這方面，教師要巧妙地引出生活中的各種物理現(xiàn)象，積極引導(dǎo)學(xué)生探討，培養(yǎng)他們分析、解決問題的能力。以“彈力”為例，在該章節(jié)教學(xué)中，教師可以把生活中孩子玩耍的皮球作為素材，巧妙地引出新課題，向?qū)W生講解“彈力”的定義。在學(xué)生留下直觀印象后，教師要進一步引導(dǎo)學(xué)生展開討論，利用生活中常見的道具演示相關(guān)的實驗，進一步探討彈力有著怎樣的性質(zhì)。在此過程中，教師還可以合理劃分學(xué)習(xí)小組，引導(dǎo)他們積極討論，通過親自操作，解決教師提出的相關(guān)問題，不斷開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高他們自主研究的能力，為他們的科學(xué)素養(yǎng)提供有力的保障。

總而言之，在高中物理課堂教學(xué)中，實現(xiàn)生活現(xiàn)象、課堂教學(xué)的有機融合至關(guān)重要，能夠在一定程度上優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)模式，把課堂還給學(xué)生，使其成為整個課堂教學(xué)的中心，積極、主動地參與到課堂教學(xué)中，注重理論與實踐的緊密聯(lián)系，以生活現(xiàn)象為切入點，積極引導(dǎo)學(xué)生觀察生活，并運用所學(xué)的知識點去解釋生活中的物理現(xiàn)象，打破思維定式，培養(yǎng)他們的發(fā)散思維、理性思維，不斷提高其實踐能力，為進入更高階段的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

參考文獻：

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摘要 根據(jù)籃球球運動專項力學(xué)特點，結(jié)合運動生物力學(xué)研究的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、以及籃球運動教學(xué)發(fā)展的實際需求，對運動生物力學(xué)在籃球運動教學(xué)中應(yīng)用和發(fā)展趨勢進行分析。希望運動生物力學(xué)與籃球運動的特點緊密結(jié)合，更好地為籃球教學(xué)提供幫助。

關(guān)鍵詞 運動生物力學(xué) 籃球運動 教學(xué) 應(yīng)用分析

近年來，籃球運動受NBA和CBA的影響，很受學(xué)生的歡迎，大家都愿意參與這種集體帶有趣味的運動?？稍诮虒W(xué)中可以看到一些學(xué)生由于身體的先天條件，動作做起來比較難受，不合理。怎樣幫助每個孩子都能掌握這門技術(shù)。我想通過運動生物力學(xué)的原理去分析學(xué)生的特點，通過分析給他們制定不同的水準(zhǔn)，不能集體都按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這樣會使學(xué)生感到籃球運動的艱難，我們降低難度就是要使不同的學(xué)生體驗到成功的樂趣，因材施教使學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí)。如何做到這些，我們就要借助于科技的力量和手段，更加全面地、深刻地認(rèn)識籃球運動的規(guī)律。更好的在教學(xué)中利用為學(xué)生服務(wù)。

一、運動生物力學(xué)在籃球運動中的應(yīng)用領(lǐng)域分析

從運動生物力學(xué)角度來看，籃球運動要求人體上下肢的協(xié)調(diào)配合，很好的應(yīng)用人的手部動作去接球，做蹬地加速的動作，如何在這個過程中做到合理就必須了解學(xué)生的生理結(jié)構(gòu)，肌肉力量的相互作用。什么角度的運動適合此階段性的學(xué)習(xí)。用多大力能滿足他們的可接受的力量范圍，針對不同的學(xué)生應(yīng)該采用不同的方法手段加強學(xué)生的學(xué)習(xí)，切不可讓學(xué)生做過多大于自己身體不能做的力量訓(xùn)練。幫助他們在自己合理的技術(shù)動作內(nèi)做到自己最適合的動作。對于動作的要求不可統(tǒng)一要求，要區(qū)別對待，這樣一方面可以鼓勵學(xué)生很好的練習(xí)；另一方面要使學(xué)生不斷進取不至于傷害學(xué)生的自尊心。在場地器材方面要對學(xué)生認(rèn)真講解。使他們真正認(rèn)識到自己的力是如何傳導(dǎo)的，如何在正確的用力前提下做到做好的自己。

二、運動生物力學(xué)研究方法在籃球運動中的應(yīng)用分析

（一）運動生物力學(xué)研究方法分類

按研究方法劃分，運動生物力學(xué)應(yīng)用在籃球運動中的研究大體可分為兩類：一是力學(xué)理論研究方法，二是實驗研究方法。兩者相輔相成，相互統(tǒng)一，應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合，才能使運動生物力學(xué)更好地在運動實踐中應(yīng)用[1]。這就要求在實踐當(dāng)中很好的將二者緊密結(jié)合共同應(yīng)用到學(xué)科領(lǐng)域當(dāng)中。

（二）運動生物力學(xué)的力學(xué)理論研究方法在籃球運動項目中的應(yīng)用分析

該研究方法因為是通過模擬手段對人體運動仿真，一般包括五個步驟：1.確定運動特征，建立目標(biāo)函數(shù)；2.選擇模型確定剛體的自由度；3.建立動力學(xué)模型；4.實測已知數(shù)據(jù)并求解；5.根據(jù)求解結(jié)果解釋運動規(guī)律，這一步驟是將求得的數(shù)學(xué)規(guī)律化為體育運動語言對運動技術(shù)進行合理的指導(dǎo)[ 2]。根據(jù)此研究方法，可以對籃球中許多問題進行研究。如對于籃球運動中學(xué)生的傷病的研究，有助于對學(xué)生在籃球運動中的損傷認(rèn)識和預(yù)防。可以利用力學(xué)理論研究的方法對關(guān)節(jié)力和力矩進行推算。這實際上是為人體的運動給予科學(xué)化得定量，通過科學(xué)實驗找出人體運動的范圍和幅度，為更好的人類發(fā)掘自身的潛能和動作的量化提供參考依據(jù)。

（三）運動生物力學(xué)的實驗研究方法在籃球運動中的應(yīng)用分析

由于動力學(xué)研究方法與運動學(xué)測試在籃球運動項目中運用的較少，所用到的生物力學(xué)儀器不多。因此運動生物力學(xué)的實驗研究方法在籃球運動項目中有極大的發(fā)展空間。

1.常用的生物力學(xué)儀器將在籃球項目中的廣泛應(yīng)用

許多已經(jīng)在其他專項中運用較為廣泛的生物力學(xué)儀器在籃球運動項目中尚未廣泛使用。比如，肌電儀，腳墊受力分析鞋墊。腳墊受力分析可以反映地面對人體的反作用力。運動員投球的力最終是通過人體蹬地面，同時地面給人體的反作用力而實的。通過在運動員的鞋子里放上受力分析鞋墊，可以得出在移動過程中，腳底壓力的分布圖，可以為籃球運動員鞋子的設(shè)計提供參數(shù)。通過肌電儀可對完成某動作所參與的肌肉活動的強度和時間進行描述，確定主要的參與肌群。這樣學(xué)生就可以很清楚地知道完成某動作的肌肉用力順序是什么，哪些是主動肌，哪些是被動肌，可為力量訓(xùn)練提供參考。

2.多機同步測試的研究

多機同步測試研究是運動生物力學(xué)研究的發(fā)展趨勢。對于籃球這項精密的運動，以往的研究多是從一維的視角來進行的，對籃球運動的生物力學(xué)的研究應(yīng)朝著多維的研究視角發(fā)展。比如，將攝像系統(tǒng)和測力臺系統(tǒng)同步的測試方法，綜合運動學(xué)和動力學(xué)的數(shù)據(jù)對籃球運動進行更加深入、全面的研究與分析。

3.開發(fā)籃球?qū)ｍ椈⒎答伩焖倩倪\動技術(shù)測試儀器

近年來隨著其他運動項目運動學(xué)、動力學(xué)、測試儀器的質(zhì)量、功能、效率不斷提高，某些運動項目專用的測試儀器不斷出現(xiàn)。其它專項的研究可為籃球?qū)ｍ椈臏y試儀器提供借鑒。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，加速度傳感器的體積和質(zhì)量都可以做到非常小，精度可以達到很高，此儀器可以實時監(jiān)控籃球鞋的速度、加速度和角速度，并可據(jù)此推算籃球鞋不同部位的受力情況，以及腳蹬地的初速度。而對籃球鞋運動情況的所做的研究較少。如果這些設(shè)想可以實現(xiàn)的話，將豐富這方面的研究可以防止運動者教學(xué)腳部的受傷的情況。為更好的教學(xué)服務(wù)提供保障。防止學(xué)生在運動中受傷的概率。

（四）力學(xué)理論研究方法和實驗研究方法緊密結(jié)合

理論力學(xué)理論研究方法和實驗研究的方法緊密結(jié)合對籃球運動進行運動生物力學(xué)的研究，將有助于從不同層面和角度更好的認(rèn)識籃球運動規(guī)律，進而可使運動生物力學(xué)更好地為籃球?qū)嵺`服務(wù)，是運動生物力學(xué)在籃球運動中應(yīng)用的發(fā)展趨勢。力學(xué)理論研究方法必須輔之實驗和經(jīng)驗，才能使它在實際應(yīng)用方面的作用得以發(fā)揮，力學(xué)理論方法與實驗測試方法兩者應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合。前者提供了運動普遍規(guī)律，對分析有理論指導(dǎo)意義，后者是理論研究與實際是具體應(yīng)用的橋梁，能使研究更好地為運動實際服務(wù)。實驗方法和力學(xué)理論研究共同發(fā)展、相輔相成，使運動生物力學(xué)學(xué)科漸趨深入完善。

三、結(jié)束語

籃球運動教學(xué)的動作技術(shù)診斷，力學(xué)研究，學(xué)生肌肉、骨骼力學(xué)特性的研究，將有助于籃球?qū)ｍ棞y試儀器的開發(fā)，籃球運動員損傷機理和預(yù)防的研究等領(lǐng)域需要利用運動生物力學(xué)在籃球?qū)ｍ椫羞M行全方位的研究。這樣有助于在實際中解決一些教學(xué)中的學(xué)生容易受傷的難題，將生物力學(xué)的有關(guān)原理服務(wù)于學(xué)生的課堂，用科學(xué)的方法指導(dǎo)學(xué)生籃球訓(xùn)練與比賽，更好的預(yù)防學(xué)生在不同情況下的運動損失與治療。

參考文獻：

[1] 王向東，劉學(xué)貞，等.運動生物力學(xué)方法學(xué)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中國體育科技.2003（2）：15-18.

[2] 忻鼎亮.運動生物力學(xué)的力學(xué)理論研究方法[J].體育科學(xué).1994（4）：37-40.

篇4

摘 要 運動生物力學(xué)是研究體育運動中人體的機械運動規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)。文章通過對運動生物力學(xué)在體育教學(xué)中的運用分析，尤其是在技術(shù)教學(xué)中運用的闡述，證明了運動生物力學(xué)在技術(shù)教學(xué)中的重要性，對提高學(xué)生掌握運動技術(shù)動作和教學(xué)效果有著積極的意義。

關(guān)鍵詞 運動生物力學(xué) 體育教學(xué) 技術(shù)教學(xué)

運動生物力學(xué)是一門理論與實踐密切結(jié)合的應(yīng)用科學(xué)，研究人體運動時的力學(xué)規(guī)律以及運動狀態(tài)改變的原因，它直接為提高運動員運動技術(shù)水平和增強人類的體質(zhì)服務(wù)。作為一門實踐性極強的應(yīng)用學(xué)科，體育教師如果能夠運用運動生物力學(xué)的原理對學(xué)生的運動技術(shù)動作進行正確評價和傳授，便可以使學(xué)生的技術(shù)動作更合理、更有效，所以在體育教學(xué)中已受到眾多體育教師的重視和應(yīng)用。

一、運動生物力學(xué)在體育教學(xué)中的地位

任何一項身體練習(xí)都由一定的動作及動作體系構(gòu)成，而完成每個動作及整套動作都存在著最適合、最合理的運動技術(shù)。合理的運動技術(shù)以運動生物力學(xué)理論為依據(jù)，并富含運動生物力學(xué)原理。而運動生物力學(xué)又以其分析科學(xué)性、結(jié)構(gòu)合理性為體育技術(shù)教學(xué)提供理論和方法上的指導(dǎo)，通過對形形體育動作千差萬別以及引起這些差別原因的分析、探討獲得良好技術(shù)的各種力學(xué)條件，從而使學(xué)生更完善地認(rèn)識、學(xué)習(xí)和合理掌握運動技術(shù)動作。

要想使學(xué)生迅速并正確的掌握技術(shù)動作，不僅需要教師正確的講解和示范，而且需要合理的練習(xí)方法。技術(shù)教學(xué)中由于學(xué)生個體身體素質(zhì)和能力的差異，表現(xiàn)在完成技術(shù)動作時或多或少地在各個環(huán)節(jié)上存在這樣或那樣的技術(shù)問題，教師如能及時向?qū)W生傳授有關(guān)生物力學(xué)原理，往往能收到事半功倍的教學(xué)效果，這種效果對于具有良好物理學(xué)基礎(chǔ)的大學(xué)生尤為顯著。

二、運動生物力學(xué)與技術(shù)動作的關(guān)系

運動生物力學(xué)是研究體育運動中人體及器械運動規(guī)律及與其他運動形式相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的一門科學(xué)，它以經(jīng)典力學(xué)的理論和方法為主要工具，研究體育運動中的各種力學(xué)現(xiàn)象。

人體在從事體育運動時，技術(shù)動作是千變?nèi)f化的，各種動作形式差別很大，包括運動的空間、時間、速度、加速度等方面?？臻g特征表明運動發(fā)生什么地方和運動路程的幾何形狀，時間、速度和加速度的特征對揭示人體運動的性質(zhì)是比較重要的，特別是技術(shù)性強的運動項目如體操、跳水、田徑中的田賽等，對運動員的各方面都提出了極高的要求。運動員完成技術(shù)動作是否合理、是否規(guī)范、是否發(fā)揮其特點，也就是在運動中發(fā)揮人體最有效、最經(jīng)濟所作的功，都是運動生物力學(xué)的一種表現(xiàn)。所以訓(xùn)練時，如果教練員能掌握這門知識，運用運動生物力學(xué)原理，合理分析和建立運動員的技術(shù)動作，就會少走彎路，縮短技術(shù)動作定型的時間，并找到評價運動員技術(shù)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，從而更快的提高運動員技術(shù)水平和專項運動成績。

三、運動生物力學(xué)對體育技術(shù)教學(xué)的影響

在技術(shù)教學(xué)中，及時而有針對性地向?qū)W生傳授運動生物力學(xué)原理，往往能引起學(xué)生對學(xué)習(xí)和掌握運動技術(shù)的興趣，并使復(fù)雜的技術(shù)問題簡單化，從而有利于學(xué)生及時糾正自己的錯誤動作，并防止由于錯誤動作而帶來的運動損傷。

（一）提高學(xué)生學(xué)習(xí)運動技術(shù)的興趣

新的運動技術(shù)取代舊的運動技術(shù)或高級運動技術(shù)取代低級運動技術(shù)，緣于新技術(shù)、高技術(shù)比舊技術(shù)更科學(xué)、更合理，并且更符合人體運動特點。因此，新技術(shù)總能吸引更多的人去研究和學(xué)習(xí)。在體育技術(shù)教學(xué)中，如何引起學(xué)生對新技術(shù)的興趣是學(xué)習(xí)的第一動力。比如，我們說背躍式跳高比俯臥式跳高先進，主要是背越式更趨于自然的起跳姿勢，擺動腿的屈曲上擺由于轉(zhuǎn)動慣量小，因而比直腿上擺快。因此，背越式是小緩沖的垂直起跳，使起跳的爆發(fā)力有可能直接通過人體重心，最后，背越式所形成的背弓過桿，有可能使人體重心遠離身體，從而實現(xiàn)身體重心從橫桿下面通過的情景，對于同一跳躍能力的人可能提高橫桿的高度。如此，通過對技術(shù)動作的分析，以及成績的進步，就會使學(xué)生對背越式跳高技術(shù)產(chǎn)生濃厚的興趣，提高勇于實踐的欲望，從而在技術(shù)教學(xué)上就會主動、積極地參與并思考、體會技術(shù)細(xì)節(jié)，進而縮短掌握技術(shù)動作地時數(shù)，有利于提高技術(shù)教學(xué)效果。

（二）使復(fù)雜的動作技術(shù)簡單化

在我們以往的教學(xué)中，當(dāng)教師對某一項較為復(fù)雜的技術(shù)過程講解時，學(xué)生常會因為技術(shù)太復(fù)雜而影響學(xué)習(xí)，但如果教師能用適當(dāng)?shù)牧W(xué)知識加以分析，往往能使學(xué)生“頓悟”，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。如：排球飄球是一項較復(fù)雜的技術(shù)動作，且飄球形成的力學(xué)原因也極為復(fù)雜，但根據(jù)“飄球不轉(zhuǎn)”、“轉(zhuǎn)球不飄”的力學(xué)現(xiàn)象，我們只要在擊球過程中，保證打擊力通過球心，即沒有形成使球轉(zhuǎn)動的打擊力矩，便為飄球的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。如此講授，復(fù)雜的技術(shù)問題簡單化了，學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)飄球也會格外認(rèn)真，能極快又好地掌握飄球技術(shù)動作，教學(xué)效果明顯。同樣，對足球“香蕉球”也是大學(xué)生足球愛好者非常向往的，如果我們在踢球的實施過程中，能保證給球施加極大的偏心力，便可能使足球在向前飛的過程中，因為偏心力使足球高速轉(zhuǎn)動，從而使球體相對應(yīng)的兩側(cè)形成壓強差，進而使足球劃出香蕉狀的弧線軌跡。因此，對復(fù)雜的技術(shù)動作稍加力學(xué)分析，便可使復(fù)雜問題簡單化，便于學(xué)生理解并提高教學(xué)效果。

（三）診斷并改進動作技術(shù)問題

技術(shù)診斷工作在國際上非常普及，許多體育強國都在他們的訓(xùn)練基地裝備了生物力學(xué)測試儀器，經(jīng)常性進行技術(shù)改進工作并取得了顯著的成績。在我國這一工作正在開展，生物力學(xué)技術(shù)診斷逐漸成為教練員和運動員科學(xué)訓(xùn)練的得力工具，也為體育教師對學(xué)生進行動作技術(shù)教學(xué)提供了科學(xué)依據(jù)。

運用運動力學(xué)的基本原理對技術(shù)動作的簡單力學(xué)分析，可以診斷技術(shù)上存在的力學(xué)問題，從而對癥下藥，改進技術(shù)，便會收到良好的效果。如：用皮尺、秒表可以測得某學(xué)生某次推鉛球的遠度S，鉛球出手高度H和鉛球在空中的飛行時間T，用適當(dāng)?shù)倪\動學(xué)公式可以方便的求得鉛球出手速度V和出手角度θ。在一定的出手速度V和出手高度H時存在著某一最佳出手角度θ′，比較實際出手角度θ和最佳出手角度θ′，便可診斷出手角度的合理性，從而指導(dǎo)教學(xué)、訓(xùn)練乃至比賽，并提高鉛球成績。

但在運用運動生物力學(xué)原理對學(xué)生進行動作技術(shù)指導(dǎo)的過程中，體育教師應(yīng)重視學(xué)生的個體特點。運動技術(shù)的生物力學(xué)原理只是從生物力學(xué)角度反映了各項動作技術(shù)帶有共性的普遍規(guī)律，而每個學(xué)生的身體形態(tài)和身體素質(zhì)不同，因此在動作技術(shù)教學(xué)過程中，體育教師應(yīng)經(jīng)過實踐逐步了解每個學(xué)生個人身體、素質(zhì)及心理特點，實施有針對性的教學(xué)，這是運用運動生物力學(xué)動作技術(shù)原理指導(dǎo)體育技術(shù)教學(xué)的生命力所在。

（四）建立動作技術(shù)模式，提高教學(xué)效果

結(jié)合體育技術(shù)教學(xué)的需要，將學(xué)生按不同水平、不同技術(shù)特點分組，選擇若干要素，運用生物力學(xué)測試方法，獲取動作技術(shù)數(shù)據(jù)，經(jīng)統(tǒng)計學(xué)處理，再運用運動生物力學(xué)原理分析，找出動作技術(shù)的一般規(guī)律和完成某個動作技術(shù)的合理方法，建立起正確的動作技術(shù)模式，并將其運用于一般專項運動訓(xùn)練和體育教學(xué)，這將會有利于專項技術(shù)和教學(xué)水平的提高。

（五）減少運動損傷的概率

合理的運動技術(shù)首先應(yīng)符合人體解剖的結(jié)構(gòu)特征，其次應(yīng)符合力學(xué)原理。由于學(xué)生在學(xué)習(xí)運動技術(shù)中常形成一些多余動作乃至錯誤動作，違反了運動力學(xué)原理，從而可能導(dǎo)致運動損傷的出現(xiàn)。如：在擲標(biāo)槍時，有的學(xué)生會出現(xiàn)屈肘或肘低于肩的錯誤動作，從而給肘關(guān)節(jié)造成扭轉(zhuǎn)負(fù)荷，超出關(guān)節(jié)周圍肌肉群的承受閾，進而使肘關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)肌肉等軟組織損傷。因此，教學(xué)前，教師應(yīng)對肘關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)以及力學(xué)負(fù)荷加以必要的力學(xué)分析，使學(xué)生明確合理的動作技術(shù)的基本要素，從而避免或減少運動損傷。

四、小結(jié)

體育教學(xué)不僅是一個學(xué)科，更是一門科學(xué)。其中的分支——運動生物力學(xué)在我們的體育訓(xùn)練和教學(xué)工作中更是起著重要的作用，它在體育技術(shù)教學(xué)中的獨特地位，是什么都無法代替的。因為我們參與的每一個技術(shù)動作無不可以從力學(xué)的角度去分析研究，所以在體育技術(shù)教學(xué)中不但要知其然，更要知其所以然，只有這樣以才可以改進教學(xué)水平，提高教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生受益，讓體育老師教學(xué)相長，提高自我、完善自我。

參考文獻：

[1] 石玉琴.運動生物力學(xué)[M].北京：人民體育出版社.1999.12.

[2] 李建設(shè)，顧亮.運動生物力學(xué)的研究與展望[J].浙江體育科技.1999（2）.

[3] 馬輝，馬雪蓮等.將運動生物力學(xué)融入高校體育教育實踐的研究[J].中國成人教育.2009（16）：133-134.

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關(guān)鍵詞：汽車；被動安全性；碰撞；生物力學(xué)；假人

中圖分類號：U460

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-2374（2012）25-0096-03

1　概述

汽車的行駛安全性包括主動安全性和被動安全性。主動安全性是指汽車本身防止或減少道路交通事故發(fā)生的性能；而被動安全性則是指交通事故發(fā)生后，汽車本身減輕人員傷害和貨物損失的能力。汽車被動安全性又分為汽車內(nèi)部被動安全性（減輕車內(nèi)乘員受傷和貨物受損）以及外部被動安全性（減輕對事故所涉及的其他人員和車輛的損害）。

汽車被動安全性主要包括車身結(jié)構(gòu)抗撞性、碰撞生物力學(xué)、乘員約束系統(tǒng)三方面。人體組織在碰撞過程中所包含的有關(guān)力學(xué)稱為碰撞生物力學(xué)，它是汽車被動安全技術(shù)開展及人體防護研究的重要基礎(chǔ)，主要目的是了解傷害機理，定量描述人體生物力學(xué)響應(yīng)，開發(fā)與人體生物力學(xué)特性相似的碰撞實驗假人，用以精確評價人體損傷并開發(fā)保護系統(tǒng)。

2　碰撞生物力學(xué)的研究內(nèi)容

碰撞生物力學(xué)主要研究人體各部位在不同形式碰撞中的傷害機理、對碰撞載荷的機械響應(yīng)特性及傷害極限等。

2.1　正面碰撞中人體的傷害

在所有汽車交通事故中，與碰撞有關(guān)的事故占90%以上，汽車發(fā)生正面碰撞（包括斜碰）的概率在40%左右。在日本，由正面碰撞（包括斜碰）所造成的死亡人數(shù)更是占到了總死亡人數(shù)的71.6%。在正面碰撞過程中，人體頭部主要是在自身慣性力作用下與方向盤或儀表盤等車內(nèi)介質(zhì)的激烈碰撞中造成的嚴(yán)重?fù)p傷，如顱骨破裂或顱內(nèi)出血等癥狀；頸部在慣性載荷作用下，由于過度向前彎曲或向后拉伸造成損傷；胸腹部由于與安全帶接觸，安全帶的勒緊力以及由自身慣性而導(dǎo)致的與方向盤等外物的鈍性沖擊力是造成胸腹部損傷的主要原因，一般會導(dǎo)致胸骨、肋骨斷裂，胸腹內(nèi)出血等癥狀；下肢的損傷主要是由膝關(guān)節(jié)及腿部與儀表盤下端的猛烈撞擊，產(chǎn)生超過腿部生理限度的彎曲應(yīng)力和張應(yīng)力而造成的。

大量交通事故的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，相對于乘員的其他身體部位而言，頭部、胸部、腹部的傷害是正面碰撞發(fā)生時最主要的傷害形式，同時也是造成死亡事故頻率最高的三個部位。

2.2　人體傷害評價方法

人體傷害評價可分為傷害分級和傷害定量測量兩類。

傷害分級是從解剖學(xué)的角度評價說明受傷位置、傷害類型和相應(yīng)的傷害嚴(yán)重程度。在交通事故調(diào)查中確認(rèn)乘員傷害程度，主要有以下幾種傷害分級方法：簡略傷害分級（AIS）、最大傷害分級（MAIS）、嚴(yán)重傷害分級（ISS）、乘員傷害分級（OIS）和致殘損傷分級（IIS）。目前被普遍使用的是由美國汽車醫(yī)學(xué)協(xié)會（AAAM）提出的簡略傷害分級（AIS），AIS將傷害水平從“沒有傷害”到“最大傷害”依次分為0～9級，用來衡量對生命的危險性，很適合交通事故中人員傷害程度的確認(rèn)。

傷害定量測量是在實驗室碰撞試驗中，通過測定碰撞假人的動力學(xué)響應(yīng)（加速度、力、位移等）計算出傷害指標(biāo)，用以定量地評價人體在碰撞過程中的安全性。通常使用的如頭部傷害指標(biāo)HIC、胸部3ms加速度、胸部壓縮量、粘性傷害指標(biāo)VC、小腿骨指標(biāo)TI等。

2.3　人體各部位的傷害指標(biāo)

2.3.1　頭部傷害指標(biāo)。1960年，美國韋恩州立大學(xué)的Lissner提出了直線加速度下頭部耐沖擊性的韋恩州傷害標(biāo)準(zhǔn)WSTC曲線，后由Patrick做了修正。在此基礎(chǔ)上又提出較為完備的頭部傷害標(biāo)準(zhǔn)HIC（Head Injury Criterion），HIC采用下式

計算：

式中：—碰撞過程中的任意時刻；—相對于

，HIC達到最大值時刻；a—頭部質(zhì)心加速度（g）。

HIC評價指標(biāo)已被各國的法規(guī)廣泛采用。為了使用方便，最大間隔時間（t2－t1）定為36ms，但由于這個時間間隔大大影響著HIC的計算，后又被建議減少至15ms。

2.3.2　胸部傷害指標(biāo)。對于胸部傷害情況的評價，通常用胸部壓縮量來表明胸部骨折的情況或?qū)⒆饔迷谏闲夭恐匦奶幍臅r間為3ms的線性加速度值作為衡量人胸部受傷的嚴(yán)重程度。Kroell等人在前碰死尸試驗的基礎(chǔ)上提出胸部擠壓指標(biāo)C，在此基礎(chǔ)上，Lau和Viano通過對活體動物試驗提出了粘性指標(biāo)VC（Viscous Criterion），反映了速度變化對胸部損傷的影響。

2.3.3　腿部傷害指標(biāo)。對于大腿的傷害，在各國的法規(guī)中普遍采用大腿所受的軸向力來評價。

2.4　正面碰撞中人體的傷害極限

人體的傷害極限（耐受度）定義為人體或人體某一部位對于一個特定的傷害等級所能承受的載荷大小。美國和歐洲根據(jù)由實驗假人測得的各種傷害指標(biāo)出臺了相應(yīng)的政府法規(guī)來設(shè)定對約束系統(tǒng)的性能要求，加強對乘員的保護。我國也參照歐美法規(guī)在1999年頒布了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

3　碰撞生物力學(xué)研究方法

碰撞生物力學(xué)的研究方法主要有三種，即生物模

型研究方法、機械模型研究方法和數(shù)學(xué)模型研究方法。

3.1　生物模型方法

生物模型方法主要是指用生物實體來研究人體損傷機理和確定耐受極限，既可用人體試驗也可用動物試驗來實現(xiàn)。在早期的研究中，科學(xué)家最初用活體動物（猴、豬等）作為實驗品，但由于它們與人體相差很大，所獲得的數(shù)據(jù)不能讓人滿意。人體死尸雖然是理想的實驗品，但由于其傷害忍受極限及生物力學(xué)響應(yīng)方面的特性隨年齡和性別的變化較大，不易形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在低速或危險性不大的情況下，也有通過志愿者進行實驗得到更為真實的實驗數(shù)據(jù)。

3.2　機械模型方法

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關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；生物力學(xué)；醫(yī)學(xué)院校

生物力學(xué)課程具有醫(yī)工結(jié)合的特色，是首都醫(yī)科大學(xué)的特色專業(yè)基礎(chǔ)課，也是各醫(yī)科院校多專業(yè)的必修課或選修課。課程的基本教學(xué)目的是讓學(xué)生了解生物力學(xué)方面的研究概況，掌握基本概念和原理，初步培養(yǎng)一定的科研素質(zhì)，一方面拓展學(xué)生的知識面，掌握一定的交叉學(xué)科知識，開闊思路，另一方面也是今后專業(yè)發(fā)展的必備基礎(chǔ)。

但由于課程內(nèi)容涉及面廣，交叉性知識多，不同專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)背景各異，加之課程學(xué)時有限，因此在有限的時間內(nèi)讓學(xué)生高效的了解、掌握、熟悉盡可能豐富的內(nèi)容，是一件不易的事情，必須在教學(xué)方法和課程內(nèi)容設(shè)置上做出有效恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計與改革，合理運用現(xiàn)代化教學(xué)手段，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和學(xué)習(xí)興趣， 發(fā)揮主觀能動性， 達到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識， 科研能力和綜合素質(zhì)綜合提高的目的。

因此，在教學(xué)大綱指導(dǎo)下，在不改變課程基本設(shè)置的前提下，對生物力學(xué)課程的教學(xué)方法做出恰當(dāng)有效的設(shè)計與改革是提高教學(xué)質(zhì)量，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的唯一途徑。

1 教學(xué)內(nèi)容的改革

生物力學(xué)課程在國內(nèi)本科教育階段開展較晚，在醫(yī)學(xué)院校更是鳳毛麟角，首都醫(yī)科大學(xué)屬于較早的開課單位，起初作為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的必修考查課出現(xiàn)，而后在康復(fù)治療學(xué)專業(yè)，7年制口腔專業(yè)，各專業(yè)研究生中相繼開設(shè)，并且目前對于7年制口腔專業(yè)已經(jīng)變?yōu)橐婚T必修考試課程。課程本身的特點以及授課對象使得本門課程不存在一本放之四海皆準(zhǔn)的合適教材，前期只能提供給學(xué)生參考書，2005年我們教研室自編了一本講義"生物力學(xué)基礎(chǔ)"，涵蓋的內(nèi)容比較多，經(jīng)過兩輪課程教學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)，該教材偏難了點，雖然不同專業(yè)學(xué)生可以有選擇的選講，但還不是太適合，因此教學(xué)內(nèi)容上也需要進行改革。

各專業(yè)緒論部分均由知識面廣的老教授講解，多年的教學(xué)經(jīng)驗和淵博的知識結(jié)構(gòu)，可以拓展學(xué)生的視野，帶動學(xué)習(xí)的興趣。

1.1生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè) 歷年的教學(xué)效果來看，針對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生，由于今后的從業(yè)道路很少從事生物力學(xué)相關(guān)研究工作的，因此他們覺得這門課程對于他們是一門副科，沒有多大的實用價值，所以重視度不夠，態(tài)度和學(xué)習(xí)的積極性也不太高，內(nèi)容的理解不是很透徹。由于他們數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對不錯，所以理論部分適當(dāng)增加了深度，鍛煉其邏輯思維能力，拓展知識面，廣而不深，專題研究性的報告內(nèi)容增加，結(jié)合醫(yī)院設(shè)備科的需要展示生物力學(xué)的應(yīng)用。

實驗部分課時12學(xué)時，開設(shè)綜合設(shè)計性實驗2～3個，要求學(xué)生獨立完成至少2個，從實驗的準(zhǔn)備、實施、分析、善后等要求學(xué)生自己操作，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。

1.2康復(fù)治療學(xué)專業(yè) 本專業(yè)學(xué)生缺少高等數(shù)學(xué)，線性代數(shù)等數(shù)學(xué)背景知識，因此刪減淺化了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)繁雜的公式，只給出基本概念性的內(nèi)容，加大了應(yīng)用性知識的講授，如增加了上下肢康復(fù)輔具的設(shè)計，步態(tài)分析的具體事例等，同時額外增加了課外實習(xí)參觀環(huán)節(jié)，以彌補缺乏實驗的不足。

1.3 7年制口腔專業(yè) 對7年制口腔專業(yè)，理論要求掌握程度稍高于康復(fù)治療學(xué)專業(yè)，稍低于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，口腔力學(xué)部分結(jié)合臨例分門別類內(nèi)容豐富，同時由于他們還未接觸臨床，所以還要區(qū)別于口腔專業(yè)的研究生。而對于研究生，簡化基礎(chǔ)知識的講解，分專題來講：比如，膝關(guān)節(jié)相關(guān)生物力學(xué)研究、步態(tài)分析的臨床應(yīng)用、青光眼的研究現(xiàn)狀等。

在首都醫(yī)科大學(xué)本課程是唯一對7年制口腔專業(yè)的必修考試課，足見本課程對此專業(yè)的重要性，將來的應(yīng)用性很強，所以需要涉及口腔專業(yè)的方方面面內(nèi)容。

2 教學(xué)方法的改革

以提高教學(xué)效果為目的，創(chuàng)新教學(xué)方法。啟發(fā)式，提問式、討論式、情景模擬式等教學(xué)方法綜合使用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力和創(chuàng)造性思維。打破傳統(tǒng)的以教師教授為主的單向教學(xué)體系，即"填鴨式教學(xué)方法"，建立教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生知識反饋交流系統(tǒng)。

在一定的基礎(chǔ)知識介紹完之后，以教師為主導(dǎo)組織教學(xué)過程，突出學(xué)生的主體，啟發(fā)學(xué)生積極思維，進行延伸思考；在課堂上直接提問進行回答，回顧已學(xué)知識或者運用某一知識點可解決什么臨床問題？盡可能的發(fā)揮學(xué)生的合理想象力；同時在部分章節(jié)設(shè)置了討論主題，如評價一種骨折固定方式好壞的標(biāo)準(zhǔn)？不拘泥于一二三的條框，可以設(shè)定自己是1個骨折患者，你會從哪些方面去考慮對自己的治療等等。最后一次課是分組專題匯報，圍繞課程內(nèi)容自行選題，查閱資料，制作PPT進行匯報，同組隨機選擇1人代表本組匯報，成績算作本組的成績，其他組成員可以隨時提問，同組任何成員可以補充，這樣不但增加了大家的知識面，同時培養(yǎng)了團隊精神，還使得每個人都需要認(rèn)真參與，否則將會影響本組的整體成績。在學(xué)生解釋不太清楚的地方老師來補充，在提高了學(xué)生的同時也使老師增長了知識，需要不斷拓展自己的知識面，經(jīng)過2～3輪課程的教學(xué)，會大大豐富知識結(jié)構(gòu)。

同時，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的生物力學(xué)課程申請批準(zhǔn)了雙語建設(shè)項目，因此加大了雙語教學(xué)的力度，同時在網(wǎng)絡(luò)上建立了和學(xué)生互動的平臺，學(xué)生可以隨時在網(wǎng)上和老師交流。

3 考核方式的改革

篇7

關(guān)鍵詞 高爾夫 揮桿 生物力學(xué)

高爾夫球運動是一項以球桿擊球入洞的體育運動，被公認(rèn)為世界上可接觸時間最長、溫和而智能的運動。高爾夫球曾作為正式的比賽項目參加了1900年和1904年兩屆奧運會，1904年之后由于場地和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的限制，高爾夫球退出了奧運會的賽場。2009年國際奧委會宣布高爾夫球?qū)⒆鳛檎降谋荣愴椖炕貧w2016年里約熱內(nèi)盧奧運會，高爾夫回歸奧運會的決議無疑是對高爾夫球運動在全球發(fā)展的一次巨大的推動。揮桿技術(shù)是高爾夫球的基本動作，技術(shù)水平高低決定成敗，因此運用運動生物力學(xué)研究高爾夫球的揮桿技術(shù)將成為國內(nèi)外科研的重點之一。

一、高爾夫球揮桿技術(shù)運動生物力學(xué)研究現(xiàn)狀

國外學(xué)者利用紅外線捕捉、高速攝像等采集到的運動學(xué)數(shù)據(jù)進行分析，做成高爾夫自動分析軟件、模擬軟件，使技術(shù)動作得到極大的改進。我國對高爾夫球揮桿技術(shù)研究起步較晚。

（一）高爾夫球揮桿技術(shù)生物學(xué)分析

肌電是生物學(xué)研究的重要手段，肌電圖能夠分析人體完成運動動作時肌肉參與活動的強度、參與工作時間的順序及相互協(xié)作的關(guān)系。劉新明通過肌電測試儀和環(huán)節(jié)受力分析法進行實驗，對全揮桿技術(shù)動作肌肉工作特征進行了比較，得出全揮桿動作肌肉最大用力時刻的出現(xiàn)晚于擊球時刻。

（二）高爾夫球揮桿技術(shù)運動學(xué)分析

國內(nèi)對高爾夫揮桿技術(shù)運動學(xué)分析較為常用的是APAS艾利爾運動技術(shù)分析軟件及DLT生物力學(xué)三維錄像分析方法。張吾龍等[1]對我國高爾夫職業(yè)選手張連偉短推技術(shù)進行了分析，得出揮桿是由肩膀與兩臂做動作，上桿軌跡略帶弧度，下桿時擊球加速，左手引導(dǎo)下桿動作，右手在后輔助向前推。阮哲[3]通過對梁文沖等四名國際優(yōu)秀高爾夫選手的揮桿技術(shù)的三維錄像和解析，得出揮桿過程中髖關(guān)節(jié)率先啟動與加速，并引導(dǎo)肩部迅速向旗桿方向加速直至擊球瞬間，上肢關(guān)節(jié)完成類似鞭打動作擊球。車旭升等[6]對不同水平的高爾夫球員的木桿揮桿技術(shù)動作進行分析，得出高水平高爾夫球運動員的上、下桿揮桿節(jié)奏用時比例接近于80：20，擊球瞬間高水平球員的身體重心都非常接近原點。孫勝[5]運用三維技術(shù)動作分析系統(tǒng)對職業(yè)男子高爾夫運動員的推桿技術(shù)動作進行了研究，進而揭示推桿頭部在時間和空間上整個動作沒有像鐘擺一樣擺動，但像鐘擺一樣有節(jié)奏的擺動推桿的訓(xùn)練會有很大幫助。李淑媛等[9]對男子高爾夫運動員全揮一號木桿技術(shù)動作進行信息采集、量化分析：以最大桿頭線速度高低劃分組別，得出各組上桿階段用時都在1s左右；下桿階段高速組比低速組用時更短；高速組上桿過程中，保持右膝關(guān)節(jié)角基本不變，而低速組則呈現(xiàn)增大趨勢；高速組軀干角由瞄球準(zhǔn)備到擊球幾乎保持不變。毛建勛[8]利用二維攝像法和人體錄像解析系統(tǒng)對一名高爾夫教練揮桿動作進行了正面的定點拍攝，對所得運動參數(shù)進行量化與分析，得出揮桿時要放松肌肉，揮桿時肩部以及揮臂的力量要與轉(zhuǎn)體的力量保持平衡狀態(tài)；下桿擊球時手腕的力量要保留到最后再進行釋放。

（三）高爾夫球揮桿技術(shù)動力學(xué)分析

目前應(yīng)用于動力學(xué)參數(shù)的測量手段主要有三維測力臺。葉強等[4]對技術(shù)定型期球手進行試驗，得出上桿初期、后期和下桿初期時間比為7：6：3，通過使用壓力板觀測擊球過程中重量轉(zhuǎn)移的變化，得出桿頂點時刻雙足維持均衡，身體扭轉(zhuǎn)相對更充分。

（四）高爾夫揮桿技術(shù)運動生物力學(xué)理論分析

李睿[2]用運動生物力學(xué)的碰撞理論和鞭打原理糾正了揮桿擊球中的技術(shù)錯誤，得出高爾夫球的擊打特點：擊球時桿頭速度越大，給予球的初速度越大。揮桿時手臂擺動若要兼具“環(huán)繞”的力量和“鞭抽”的力量。

二、趨向預(yù)測

隨著高爾夫球運動技術(shù)研究工作的進展，將運動生物力學(xué)的方法手段同現(xiàn)代科技手段結(jié)合，采用多機同步測試、錄像視頻分析系統(tǒng)進行適時的監(jiān)控和反饋技術(shù)動作的研究將會越來越多?？梢灶A(yù)見的是，對高爾夫球運動發(fā)展的研究將達到一個前所未有的高度。

參考文獻：

[1] 張吾龍，陳觀云.我國高爾夫職業(yè)選手張連偉短推技術(shù)的運動學(xué)分析[J].武漢體育學(xué)院學(xué)報.2006.40（3）.

[2] 李睿.高爾夫揮桿技術(shù)常見錯誤分析[J].長治學(xué)院學(xué)報.2008.25（2）.

[3] 阮哲.世界高水平高爾夫運動員揮桿動作中肩髖關(guān)節(jié)生物力學(xué)分析[J].北京體育大學(xué)學(xué)報.2010.33（11）.

[4] 葉強，曹全軍.高爾夫球揮桿擊球過程中重量轉(zhuǎn)移的足底壓力分析[J].南京體育學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）.2012.11（5）.

[5] 孫勝.職業(yè)高爾夫球運動員推桿技術(shù)動作的運動學(xué)分析[J].中國體育科技.2012.48（1）.

[6] 車旭升，金春光.高爾夫木桿揮桿技術(shù)動作的運動力學(xué)分析[J].河北體育學(xué)院學(xué)報.2012.26（4）.

[7] 葉強，曹全軍.高爾夫球揮桿擊球過程中重量轉(zhuǎn)移的足底壓力分析[J].南京體育學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）.2012.11（5）.

篇8

【摘要】 目的 觀察辛伐他汀對骨質(zhì)疏松大鼠骨代謝和股骨生物力學(xué)的影響。 方法 將SD大鼠隨機分成假手術(shù)組(SHAM)、卵巢切除組(OVX)、卵巢切除加辛伐他汀組(OVX+SIM)，每組16只。適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后手術(shù)，術(shù)后8周給藥，OVX+SIM組給予辛伐他汀5 mg·kg-1·d-1，其余2組用等量生理鹽水灌服。用藥后第4、12周分2批各處死半數(shù)大鼠，取血觀察各組大鼠的骨源性堿性磷酸酶(BALP)、骨鈣素(BGP)的代謝情況。分離股骨進行三點彎曲試驗，檢測股骨最大載荷、彈性載荷、最大橈度、彈性橈度等生物力學(xué)性能。 結(jié)果 (1)用藥4周，BALP水平OVX+SIM組較OVX組升高(P

【關(guān)鍵詞】 辛伐他汀; 股骨; 生物力學(xué); 疾病模型， 動物; 骨質(zhì)疏松; 骨鈣素; 堿性磷酸酶

辛伐他汀對去勢大鼠骨代謝和股骨生物力學(xué)影響骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis， OP)是以低骨量、骨組織微結(jié)構(gòu)退變、骨脆性增加從而導(dǎo)致發(fā)生骨折的危險性升高為特征的一種全身性疾病，其主要危害是骨折，骨骼生物力學(xué)性能的降低是骨折發(fā)生的主要原因之一。近年發(fā)現(xiàn)他汀類藥物具有促進骨形成和加速骨折愈合的作用[1-2]。去卵巢大鼠可以較好地模擬婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松狀態(tài)，筆者以去卵巢大鼠建立絕經(jīng)后OP模型，給予辛伐他汀(simvastatin，Simv)灌胃，取血觀察大鼠骨代謝的變化，取股骨標(biāo)本進行三點彎曲試驗測定骨生物力學(xué)指標(biāo)[3]。以評價Simv對去卵巢大鼠骨代謝及骨生物力學(xué)性能的影響，進一步探討Simv的抗骨質(zhì)疏松作用。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 動物與分組 選用雌性SD大鼠48只，3～4月齡，體質(zhì)量240~300 g[上海斯萊克實驗動物有限責(zé)任公司，動物許可證號：SCXK(滬)2003-0003]，適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，隨機區(qū)組設(shè)計分為：假手術(shù)組(sham-ovariectomized rats， SHAM)，卵巢切除組(ovariectomized rats， OVX)，卵巢切除加Simv組(OVX+SIM)，每組16只。

1.1.2 試劑與儀器 Simv片(杭州默沙東制藥有限公司，進口藥品注冊證號：H20030704，批準(zhǔn)文號：國藥準(zhǔn)字號J20040032);大鼠血清骨源性堿性磷酸酶(BALP)、大鼠血清骨鈣素(BGP)，均為美國ADL公司;電子萬能生物力學(xué)試驗機(CSS-44100型，英國INSTRON公司);全自動生化儀(chemix 180，日本Sysmex公司)。

1.2 方法

1.2.1 造模 1%戊巴比妥納(4 mL/kg)腹腔注射麻醉。取仰臥位，常規(guī)消毒后打開腹腔，切除雙側(cè)卵巢。SHAM組以同樣術(shù)式在卵巢附近切取與卵巢大小相近的脂肪組織。動物自由進食飲水，自然光照。

1.2.2 給藥方法 卵巢切除8周后，OVX+SIM組以Simv 5 mg·kg -1·d-1灌胃，(Simv用生理鹽水配制成1 mg/mL的混懸液，用前搖勻)，連續(xù)12周;SHAM組及OVX組予同等體積生理鹽水灌胃。用藥4周隨機處死半數(shù)大鼠，12周處死全部大鼠。

1.2.3 血清生化指標(biāo)測定 各組大鼠處死前摘除眼球取血5 mL，離心分離血清，-80 ℃保存?zhèn)溆?。BALP、BGP測定ELISA定量。

1.2.4 三點彎曲實驗 將股骨標(biāo)本自然解凍置于萬能電子生物力學(xué)試驗機上，保持其濕度，測試溫度為23 ℃，以股骨中點為加力點，支座跨距23 mm，加載速度1 mm/min，載荷測量精度為0.01 N，撓度測量精度為0.001 mm，勻速加載至標(biāo)本斷裂。加載時注意股骨標(biāo)本橫截面短軸的方向與加載的力的方向一致;支座及加載壓頭的形狀應(yīng)加工成馬鞍形，可控制長骨試件在加載的過程中基本不發(fā)生滾動以減少系統(tǒng)誤差。計算機描記出載荷-變形(橈度)曲線，分析實驗數(shù)據(jù)并經(jīng)過換算得出最大載荷、彈性載荷、最大橈度、彈性橈度。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 數(shù)據(jù)以x±s表示，采用SPSS 12.0 for windows進行檢驗及分析，多組間比較采用方差分析，P

2 結(jié) 果

2.1 血清生化指標(biāo)測定結(jié)果 (1)用藥4周，12周OVX+SIM組BALP較OVX組均明顯增加(P

2.2 大鼠股骨三點彎曲實驗結(jié)果 用藥4周，最大載荷SHAM組較OVX組明顯增加(P

SHAM：假手術(shù)組;OVX：卵巢切除組;OVX+SIM：卵巢切除加辛伐他汀組. BALP：血清骨源性堿性磷酸酶;BGP：大鼠血清骨鈣素. 與OVX組同時間點比較，：P

SHAM：假手術(shù)組;OVX：卵巢切除組;OVX+SIM：卵巢切除加辛伐他汀組. 與OVX組同時間點比較，：P

3 討 論

BGP是成骨細(xì)胞分泌的一種肽類物質(zhì)，可促進骨鈣鹽沉積，增加骨細(xì)胞的礦化速度，其含量變化直接反映成骨細(xì)胞的活性，也直接反映骨形成率或骨轉(zhuǎn)換率。BALP是成骨細(xì)胞的一種胞外酶，其含量變化能夠直接反映成骨細(xì)胞活性。

在骨質(zhì)疏松發(fā)生早期，由于體內(nèi)雌激素水平降低，機體處于一種高骨轉(zhuǎn)換率的狀態(tài)，此時體內(nèi)骨形成和骨吸收均會增高，因此OVX組BLAP水平可維持較高水平，故用藥4周，OVX組與SHAM組無明顯差異;用藥12周，OVX組的血清BALP與SHAM組比較明顯下降(P

用藥4周，OVX+SIM組大鼠的血清BALP增高，與OVX及SHAM組比較均有差別(P

生物力學(xué)特性是反映骨的生長代謝情況的一個重要指標(biāo)，它是骨量、骨結(jié)構(gòu)連續(xù)性、骨皮質(zhì)厚度及骨的材料特性的綜合反映[9]。用藥4周，OVX組股骨最大載荷和最大橈度均小于SHAM組，差異均有顯著性。最大荷載直接反映松質(zhì)骨骨小梁的骨質(zhì)、結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，皮質(zhì)骨的強度，最大橈度反映骨組織的變形能力。本實驗結(jié)果說明OVX組大鼠股骨斷裂前所能承受的最大載荷以及股骨發(fā)生斷裂時，股骨中性線偏離原始位置的最大位移均小于SHAM組，表明去卵巢造成股骨強度和整體抗骨折能力下降，符合骨質(zhì)疏松后骨生物力學(xué)性能的本質(zhì)特征。分析原因可能為去卵巢后，由于體內(nèi)雌激素分泌減少，機體處于一種高骨轉(zhuǎn)換率的狀態(tài)，此時體內(nèi)的骨吸收和骨形成均會增高，兩者的凈效應(yīng)表現(xiàn)為骨丟失。而骨質(zhì)疏松早期主要是松質(zhì)骨受累，骨小梁變細(xì)、斷裂，骨小梁減少，骨髓腔變大，導(dǎo)致骨最大載荷和最大橈度下降。

用藥4周，OVX+SIM組股骨最大載荷和最大橈度與OVX組差別無統(tǒng)計學(xué)意義。說明4周時雖然Simv能使成骨細(xì)胞活性增加，促進成骨，但不能防止去勢大鼠的骨丟失，可能其成骨作用微弱，也可能其既促進骨形成同時也促進骨吸收。Sirola等的臨床研究表明早期Simv并不能防止骨丟失[10]，F(xiàn)rans等報道小劑量的Simv早期促進骨形成也促進骨吸收，使骨量減少[11]。用藥12周，OVX+SIM組股骨最大載荷和彈性載荷較4周時明顯增加，且為組間最大，差異具有顯著性。表明隨著時間的延長，Simv的促進成骨作用明顯增加，提高了斷裂前能承受的最大載荷以及股骨不發(fā)生永久形變所能承受的最大載荷，明顯改善了股骨的強度。

筆者認(rèn)為，Simv具有促進骨形成的作用，隨時間延長成骨作用加強，能提高股骨的強度，降低骨折發(fā)生，為臨床骨質(zhì)疏松的防治增添了實驗依據(jù)。其促進成骨的作用可能與BLAP和BGP水平密切相關(guān)。至于該藥物對骨質(zhì)疏松大鼠股骨力學(xué)性能影響的詳細(xì)機制及藥物濃度、作用時間對力學(xué)性能的影響，還有待進一步研究。

參考文獻

[1] Kiliccoglu S S，Erdemli E. New addition to the statin's effect[J]. J Trauma， 2007，63(1):187-191.

[2] Faber D. Cholesterol drugs show promise as bone builders[J]. Science， 2000，288:2297-2298.

[3] 崔 偉，劉成林. 基礎(chǔ)骨生物力學(xué)(一)[J]. 中國骨質(zhì)疏松雜志， 1997，3(4)：82-85.

[4] 章明放，黃鳳歧，譚郁彬，等. 去勢大鼠血清骨鈣素水平及意義[J]. 中國骨質(zhì)疏松雜志， 1999，5(3):22-24.

[5] 王燁明，曾炳芳. 去勢后雌性大鼠體內(nèi)成骨細(xì)胞活性變化的實驗研究[J]. 中華創(chuàng)傷骨科雜志， 2006，8(1):59-61.

[6] Stein G S，Lian J B. Molecular mechanism mediating proliferation/differentiation interrelationships during progressive development of the osteoblast phenotype[J]. Endocr Rev， 1993，14:424-444.

[7] Stein E A，F(xiàn)arnier M，Waldstreicher J，et al. Effects of statins on biomarkers of bone metabolism: a randomized trial [J]. Nutr Metab Carpasc Dis， 2001，11(2):84-87.

[8] Chan M H，Mak T W，Chiu R W，et al. Simvastatin increases serum osteocalcin concentration in patients treated for hypercholesterolaemia[J]. J Clin Endocrinol Metab， 2001，86:4556-4559.

[9] 姚新苗，楊 林，王 靖，等. 益骨湯對去勢大鼠血清激素水平、骨密度和骨生物力學(xué)影響的實驗研究[J]. 中醫(yī)正骨， 2006，18(1):3-4.

篇9

【關(guān)鍵詞】 山茱萸總甙 骨質(zhì)疏松 骨生物力學(xué) 山茱萸/藥效學(xué) 大鼠

骨質(zhì)疏松癥(Osteoporosis，OP)是一種以低骨量、骨組織微細(xì)結(jié)構(gòu)破壞為特征，伴有骨的易脆性增加和骨折的易患性增加的全身性骨骼疾?。?］。我們在臨床實踐中發(fā)現(xiàn)，“益腎養(yǎng)肝口服液”在治療骨質(zhì)疏松方面有著肯定的作用，其主要成分是山茱萸水提液，經(jīng)臨床觀察發(fā)現(xiàn)，該制劑可明顯改善骨質(zhì)疏松患者的自覺癥狀和骨密度，及血尿中骨代謝相關(guān)的生化指標(biāo)，延緩老年患者骨密度隨增齡而降低的趨勢。在此基礎(chǔ)上，為進一步明確山茱萸對骨質(zhì)疏松癥的治療作用和機制，選用山茱萸主要有效成分山茱萸總甙作為研究對象，從骨生物力學(xué)的角度對其抗骨質(zhì)疏松癥作用及機理作進一步的基礎(chǔ)實驗研究。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與分組 選取6月齡Wistar健康雌性大鼠共50只，隨機分為5組:假手術(shù)組、模型組、山茱萸高劑量組、山茱萸中劑量組、山茱萸低劑量組。每組10只。

1.2 OP動物模型復(fù)制 各組大鼠均以3%的戊巴比妥鈉1ml/kg，行腹腔麻醉，俯臥位固定。在背部中1/3處剪毛，用碘酒、酒精局部消毒皮膚后自腰椎沿背部正中線向下作縱形切口約2～3cm。沿肩胛線分別于左右兩肋下剪開腹肌，可見位于兩側(cè)腎臟外下方呈粉紅色的卵巢及緊密相連的子宮角，在子宮角上用線打兩個結(jié)扎，切斷子宮角，將卵巢摘除。假手術(shù)組僅摘除相當(dāng)于卵巢大小的一塊腸系膜，逐層關(guān)閉，縫合切口，術(shù)后連續(xù)肌注青霉素3d，5萬u/只，日1次抗感染。術(shù)后所有動物在同一條件(室溫19℃～24℃，相對濕度40%左右)用普通飼料飼養(yǎng)，自由飲水。

1.3 給藥方法 術(shù)后第4d開始灌胃，灌胃的劑量按人與大鼠體表面積比折算成大鼠等效劑量。假手術(shù)組和模型組兩組灌服蒸餾水20ml/kg，山茱萸組按人用量30g/70kg·d折算，山茱萸高劑量組服用量為3.56g/kg(1.6倍等效劑量)，山茱萸中劑量組為2.16g/kg(1倍等效劑量)，山茱萸低劑量組為1.08g/kg(0.5倍等效劑量)。各組動物灌胃容量相同，均為8ml。每日灌胃1次，每周6次，連續(xù)灌胃3個月。

1.4 標(biāo)本的采集與處理 各組大鼠在灌胃滿3個月后斷椎處死，各組大鼠在處死前10d和前1d分別按30mg/kg給予兩次腹腔注射鹽酸四環(huán)素(Tetracyclin)，進行活體四環(huán)素標(biāo)記。處死后立即取大鼠雙側(cè)脛骨，并去除軟組織。雙側(cè)脛骨經(jīng)福爾嗎啉固定后做生物力學(xué)實驗。在WDW10KN微機控制電子萬能實驗機做三點彎曲實驗，加載點位于脛骨上1/3處，兩側(cè)支點標(biāo)距為24mm，試驗機勻速加載，加載速度為2mm/min。

1.5 檢測指標(biāo) 最大載荷——骨斷裂前所承受的最大力值。最大撓度——骨斷裂前所產(chǎn)生的最大變形長度。最大應(yīng)力——骨標(biāo)本單位面積上承受的最大載荷值。伸長率——在載荷作用下，骨標(biāo)本的變形與標(biāo)距之比，表示骨的塑性能力。

1.6 統(tǒng)計學(xué)處理 各組數(shù)據(jù)均以±s表示，用SPSS 10.5統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，采用單因素方差分析方法。

2 實驗結(jié)果

各組大鼠最大載荷、最大應(yīng)力、最大撓度、伸長率比較，見表1。表1 各組大鼠最大載荷、最大應(yīng)力、最大撓度、伸長率比較

3 討論

《黃帝內(nèi)經(jīng)》記載“腎主骨生髓”。后世醫(yī)家發(fā)揮《黃帝內(nèi)經(jīng)》的理論，認(rèn)為骨之強弱與腎中精氣盛衰的關(guān)系密切，腎中精氣充盛，則骨髓生化有源，骨才能得到骨髓的滋養(yǎng)，骨礦含量正常而骨骼強壯。腎虛是骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病本質(zhì)。也有學(xué)者認(rèn)為：脾為后天之本，主四肢百骸，先天之精有賴于脾胃運化水谷精微的濡養(yǎng)。腎虧脾虛應(yīng)為該病發(fā)病的基本病理。除此之外，患者因稟賦不同，臨床既可兼夾氣血虧虛等，致傷原因有別，病理可兼夾寒濕、氣滯、血瘀等。在治療上，基本沿用《內(nèi)經(jīng)》中“有骨痿者，補腎法以治之”的觀點，以補腎法作為治療骨質(zhì)疏松癥的基本大法，通過調(diào)整腎之陰陽精氣的虛少，達到防治骨質(zhì)疏松的作用。山茱萸酸微溫質(zhì)潤，其性溫而不燥，補而不峻，既能補腎益精，又能溫腎助陽；既能補陰又能補陽，為補益肝腎的要藥。益腎養(yǎng)肝口服液是一個比較成熟的院內(nèi)制劑，以山茱萸為主要成分，它對骨質(zhì)疏松癥的療效在臨床上已得到了充分肯定，大量實驗研究也表明其主藥山茱萸主要有效成份山茱萸總甙具有補腎益陽的作用［2-4］，能明顯改善SAMP6小鼠的骨質(zhì)疏松狀況。

本實驗采用摘除大鼠雙側(cè)卵巢的方法，復(fù)制絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松模型，大鼠在雌激素減少所致的骨反應(yīng)上與自然絕經(jīng)后的骨行為無實質(zhì)性差別，其骨量丟失在某些方面與絕經(jīng)后婦女相似，動物模型有方便性，關(guān)聯(lián)性，適合性3個特點［5］。

目前很多實驗研究多從骨結(jié)構(gòu)改變角度觀察評價骨質(zhì)疏松及其并發(fā)骨折的發(fā)病機理和防治方法。骨結(jié)構(gòu)的改變直接影響骨的生物力學(xué)性能，使骨的力學(xué)強度降低。因此，測定骨生物力學(xué)性能的變化是評價骨質(zhì)疏松的一個重要和特殊的指標(biāo)。生物力學(xué)是根據(jù)已經(jīng)確立的力學(xué)原理來研究生物中的力學(xué)問題的科學(xué)，是力學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科之間相互滲透的邊緣學(xué)科。骨組織是有機質(zhì)與無機質(zhì)按一定的力學(xué)原理結(jié)合而成的復(fù)合性材料，骨的無機質(zhì)使骨硬而堅實，而有機質(zhì)則使其具有一定的柔韌性。骨在受到外力時其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和外部形態(tài)都將隨之改變，這種改變可直接反映在骨的結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料力學(xué)性能的變化上。骨結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)包括最大載荷、破斷載荷、結(jié)構(gòu)剛度、能量吸收、最大撓度等。骨皮質(zhì)的厚薄的變化及骨小梁的多少的變化均可引起它們的變化。骨材料力學(xué)指標(biāo)有彈性模量、最大應(yīng)力、伸長率、最大應(yīng)變、破斷應(yīng)力、破斷應(yīng)變等，它們反映的是骨的材料本身的力學(xué)性能，而與骨的大小及形態(tài)無關(guān)，主要由骨的構(gòu)成成分及膠原的含量、排列決定。在本次實驗中，我們選取了最大載荷、最大撓度、最大應(yīng)力及伸長率等較有代表性的指標(biāo)，其中最大載荷是指骨斷裂前所承受的最大力值，最大撓度是骨斷裂前所產(chǎn)生的最大變形長度，最大應(yīng)力是骨標(biāo)本單位面積上承受的最大載荷值，伸長率是在載荷作用下，骨標(biāo)本的變形與標(biāo)距之比，表示骨的朔性能力。實驗結(jié)果顯示模型組與假手術(shù)組比較，除伸長率外，其它指標(biāo)均顯著下降，提示去勢對大鼠脛骨結(jié)構(gòu)力學(xué)的改變較為顯著，而對材料力學(xué)的改變不明顯。各治療組均可改善大鼠脛骨生物力學(xué)性能，而以山茱萸總甙中劑量組效果最好，提示山茱萸總甙可改善大鼠脛骨生物力學(xué)性能，尤其是結(jié)構(gòu)力學(xué)方面。在骨生物力學(xué)方面，除伸長率外，模型組的各項指標(biāo)較假手術(shù)組均明顯降低，表明造模成功。山茱萸總甙中劑量組的改善作用明顯優(yōu)于其它各組。上述結(jié)果提示山茱萸總甙可明顯改善去勢大鼠的骨骼結(jié)構(gòu)力學(xué)狀況，防止骨質(zhì)疏松的發(fā)生，值得我們做進一步的研究和開發(fā)利用。

參考文獻

［1］中國人原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥診斷標(biāo)準(zhǔn)(試行)［J］.中國中西醫(yī)結(jié)合雜志，1999，19(10):639-640.

［2］陳 濤.山茱萸水提液對骨質(zhì)疏松模型小鼠骨形態(tài)學(xué)影響［J］.天津藥學(xué)，2003，15(4):5-7.

篇10

[關(guān)鍵詞]空心拉力螺釘內(nèi)固定；克氏針張力帶；髕骨骨折

髕骨骨折屬于關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，使患者關(guān)節(jié)面出現(xiàn)不平滑，以及伸膝裝置的連續(xù)性中斷等問題，對患者的膝關(guān)節(jié)近、遠功能造成影響，降低患者的生活質(zhì)量。有研究表明，近年來隨著人口老齡化的發(fā)展和交通的變更，髕骨骨折患者越來越多，且多數(shù)是中老年患者，主要由于骨折部位出現(xiàn)骨質(zhì)疏松。臨床上主要采用保守治療和手術(shù)兩種方法，非手術(shù)方法主要是對于髕骨骨折移位較小或者無移位情況的患者。隨著對髕骨骨折的不斷研究，目前有4種手術(shù)方法，其各有優(yōu)缺點。手術(shù)的方式與患者后期療效和膝關(guān)節(jié)功能鍛煉、骨折的強度、愈合的時間有聯(lián)系，應(yīng)選擇正確的手術(shù)方法，本研究主要比較空心拉力螺釘內(nèi)固定與克氏針張力帶在髕骨骨折治療中的生物力學(xué)情況?，F(xiàn)報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

選取2013年2月～2015年2月我院接診的60例髕骨骨折患者作為本次研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）髕骨前方疼痛，膝關(guān)節(jié)屈伸困難；（2）膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)腫脹和淤青；（3）經(jīng)檢查確診為髕骨骨折；（4）均新鮮骨折患者；排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并關(guān)節(jié)炎患者；（2）由疾病引發(fā)的骨折；按隨機數(shù)字表法分為觀察組和對照組，觀察組30例，年齡30～60歲，平均（42.3±3.1）歲，其中跌傷15例，撞傷15例，對照組30例，年齡32～65歲，平均（43.1±3.4）歲，其中跌傷17例，撞傷13例。兩組患者均同意本次研究，本次研究已通過我院倫理委員會批準(zhǔn)進行，兩組患者在一般資料上差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），可進行對比分析。

1.2方法

將兩組患者分為觀察組和對照組，給予兩組患者基礎(chǔ)治療，患者麻醉后，在大腿根部使用止血帶，然后在患者髕骨前方做一個皮膚切口，切開每層皮膚組織，將髕骨骨折處暴露出來，把關(guān)節(jié)腔內(nèi)和骨折處的血凝塊和碎骨片清理干凈，把患者骨折處的髕骨前軟組織和骨膜，復(fù)回到髕骨前表面，在患者的髕骨遠端骨折面平行逆行打入兩枚導(dǎo)針，然后將導(dǎo)針抽出直至導(dǎo)針剛好沒入骨折端，此時將骨折處復(fù)位。復(fù)位后，將大號布巾鉗固定住，然后將導(dǎo)針打入骨折端，并從股四頭肌肌鍵旁穿出。觀察組患者采用空心拉力螺釘內(nèi)固定，用鉆頭順著兩枚導(dǎo)針分別鉆孔后，沿克氏針擰人兩枚空心拉力螺釘，將兩枚骨導(dǎo)針拔出后，用鋼絲穿過空心螺釘，在髕骨前以8字形固定，將患者膝蓋彎曲90度檢查是否固定，然后沖洗關(guān)節(jié)腔，放入一枚引流管，最后將切口縫合。對照組患者在基礎(chǔ)治療后，用鋼絲繞過兩枚克氏針，在髕骨前以8字形固定?；颊呷?，給予兩組患者生物力學(xué)測試。

1.3觀察指標(biāo)

觀察兩組患者膝屈曲角度及各參數(shù)受力、愈合情況、并發(fā)癥比較。生物力學(xué)測試，將股骨端固定于萬能電子力學(xué)試驗機上，型號為WD-10E，將懸臂式高精度位移傳感器安放在髕骨骨折線兩側(cè)的張力側(cè)，當(dāng)脛骨端加壓時，膝關(guān)節(jié)會產(chǎn)生彎曲，以2mm/min的速度加載。記錄位移1.0mm時膝屈曲角度及各參數(shù)受力值。

1.4統(tǒng)計學(xué)方法

采用SAS11.0統(tǒng)計學(xué)軟件對所得數(shù)據(jù)進行處理，計量資料進行方差分析，兩組間比較用t檢驗，計數(shù)資料比較采用x2檢驗，以P

2結(jié)果

2.1兩組患者加載位移1.0mm時膝屈曲角度及各參數(shù)受力比較

治療后，觀察組膝屈曲角度、髕腱拉力、股四頭肌拉力、髕股關(guān)節(jié)作用力均優(yōu)于對照組，兩組比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P

2.2兩組患者治療后愈合情況比較

治療后，觀察組患者住院時間、愈合時間小于對照組，兩組比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P

2.3兩組患者治療后并發(fā)癥比較

觀察組總發(fā)生率小于對照組，兩組比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P

3討論

髕骨是人體內(nèi)最大的杼骨，呈三角形的形狀。由于股四頭肌肌鍵分別附著于髕骨的上級和脛骨結(jié)節(jié)處，人體的所有活動都會對髕骨產(chǎn)生作用，因此，髕骨是人體最重要的關(guān)節(jié)之一。髕骨骨折會對患者的日常生活造成影響，若患者是髕骨骨折無移位或者移位較小的（小于0.02mm），可以采用非手術(shù)治療方法。其保守治療方法不需要手術(shù)，只需將石膏托固定膝關(guān)節(jié)，4～6周的伸直位固定后，即可卸下石膏托。但有研究表明，此方法不利于膝關(guān)節(jié)早期功能鍛煉，并且并發(fā)癥較多，不能達到預(yù)期的效果。髕骨是膝關(guān)節(jié)非常重要的組成部分之一，不僅能夠保護人體的膝關(guān)節(jié)，還能夠避免外力對股骨髁及股骨下端關(guān)節(jié)面所造成的損傷。有研究表明，髕骨還對股四頭肌的肌力有一定的增加作用。膝關(guān)節(jié)在半曲位時的穩(wěn)定性，也是由于髕骨的車鏈作用。髕骨關(guān)節(jié)之間兩種運動方式，分別是自旋和滑移，這兩種自旋方式能夠增加人體膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)度。因此在治療時，要選擇正確有效的治療方法。

有研究表明，對于髕骨骨折研究的四種手術(shù)治療方法，其各有優(yōu)點和缺點。克氏針張力帶是臨床上常用治療髕骨骨折的方法，但其達不到預(yù)期的效果，具有許多不足之處，克氏針針尾沒有埋沒在髕骨內(nèi)，因此會刺激到患者的局部軟組織，使患者產(chǎn)生疼痛性滑囊炎，還會出現(xiàn)固定物送到，退針的情況。在膝關(guān)節(jié)伸屈活動中，克氏針和鋼絲會有相對的滑動，長期反復(fù)的滑動會導(dǎo)致鋼絲的斷裂，導(dǎo)致固定失效，不利于早期功能鍛煉和骨折愈合。有研究表明，空心拉力螺釘具備了松質(zhì)骨加壓螺絲釘?shù)牧W(xué)特征，擰入的空心螺釘在通過患者的骨折線時，這樣的方法會對骨折斷端進行加壓，再用鋼絲從釘孔中穿過以8字形固定，對骨折起到了張力帶的作用?？招睦β葆?shù)淖饔?，再加上張力帶的雙重作用，能夠使患者的骨折斷端緊密結(jié)合在一起?？招睦β葆?shù)馁|(zhì)地堅硬，抗變形能力強，患者活動也不易斷裂。有研究表明，由于空心螺釘是埋于患者髕骨內(nèi)的，這樣就能減少了釘頭和釘尾對局部軟組織的刺激作用，并且，對于骨質(zhì)疏松患者，還能夠減少其松弛的并發(fā)癥。從生物力學(xué)測試能夠看出，空心拉力螺釘固定的治療，能夠有利于術(shù)后早期功能鍛煉和骨折愈合?？梢栽诠钦塾现跋麓不顒樱軌蛱岣呋颊叩纳钯|(zhì)量。