运动生物力学交流研究述评

运动生物力学交流研究述评

1运动生物力学学会会议在美第12届全国体育人才促进会于2008年10月14日至18日在山西省太原市召开。会议由中国体育科学协会运动生物力学分会和山西省体育学院联合举办。国际生物力学学会主席WalteHerzog和国际运动生物力学学会主席洪友廉先生亲临大会,这是我国运动生物力学学会组织的一次最高规格的会议。大会收到了来自全国20多个省、自治区、直辖市以及港、澳、台等地区的论文稿件,经专家评审有200篇被大会录用,录用论文分为大会主题报告、专题报告和墙报3种形式进行交流,展示了中国运动生物力学最新的研究成果。本文就大会论文集收录的论文,从选题、研究内容和研究方法等方面进行统计分析,对会议论文内容进行简要述评,探究我国运动生物力学研究现状,预测我国运动生物力学的发展趋势。2运动生物力学的研究方向本次大会入选论文选题范围比较宽泛(表1),大致可归纳为以下特点:1.方法学研究和理论研究的论文占重要地位,研究力求在方法学上有所突破,应用已测的实验参数,进行内在机理的探索,并寻找有价值的运动规律。由于人体科学研究至今尚处于探索阶段,运动生物力学的方法的难度相当大,此类的研究主要体现在大会的主题报告上。2.运动技术动作的生物力学分析占主流,总体分析运动技术类的生物力学研究以奥运会项目为主,特别在田径、水上项目、乒乓球、射击等项目上取得了一些有价值的成果。3.训练、测试方法占有较大比重,研究人员更加注重寻求新测试方法、手段,探索有效的训练方法。4.运动装备、训练器械、测试仪器等应用研究与研制备受关注,应用研究为防止运动损伤、提高运动成绩以及寻求新训练、测试方法提供基础。5.运动损伤方面的研究已引起人们的重视。对人体局部的生物力学分析可以帮助人们进行针对性的训练、预防损伤、运动装备研制等,将会更为广泛和深入。6.大众体育的研究是目前运动生物力学研究的一个热点。3发表评论3.1人体运动测量和评价运动生物力学理论研究立足于对人体运动机理和运动规律的探索,在理论上探索本学科原理和本质,在方法学上与其他学科有机结合,基础理论和方法的研究不断促进运动生物力学在体育科学中的应用。本届大会入选的论文,取得了一些方法学的突破。严波涛对运动生物力学能量研究做了详尽的阐述,包括人体运动能量研究的问题、人体运动生理能耗量和评定方法以及人体运动中机械能、机械工测量与评价。人体运动机械能、生理能与人体运动形式三者之间有着必然的内在联系,同时又属于多个学科的交叉点,探讨这些问题将有助于建立完整的人体运动能量测量和评价体系。郑伟涛对流体力学在水上项目中的应用做了阐述,涉及帆船帆板、赛艇、皮划艇、蹼泳等项目器材的流体动力学性能研究,体能评价与战术分析等,提出水上运动项目器材流体力学动力学性能研究主要采用试验研究和数值模,拟为体育流体力学的发展提供借鉴。霍洪峰应用运筹学的层次分析法(AHP)原理建立慢跑运动鞋生物力学性能综合评价的递阶层次结构——评价指标体系。这种方法的特点在于对一个复杂的问题先把目标、准则、方案措施层划分出来,再把方案两两比较,进行评分,排出优劣顺序,从而确保了所建立的体能评价模型的相对科学性,为运动鞋性能评价体系的建立提供思路。3.2涉及项目范围广泛大会入选论文中有93篇属于运动技术类的生物力学研究(表2),占总比例的46.5%,涉及项目范围广泛(表2)。总体上看,运动技术类的生物力学研究还是以奥运会项目为主,体现了我国体育科研为2008奥运战略服务的主攻方向。3.3振动训练的发展运动生物力学在竞技体育科研中主要运用于科学训练、测试的应用研究,本届大会在此方面的研究无论数量还是质量都优于以前会议,论文的显著特点是注重探索有效的训练方法。李玉章利用表面肌电测试手段讨论了垂直振动和组合振动中下肢肌群的神经肌肉支配模式,提出多维组合振动在改善肌肉间和肌肉内协调方面优于单位垂直振动,振动刺激可为实现肌肉间的均衡和协调发展奠定基础,为人们正确认识振动训练的作用和使用方法提供理论依据。测试方法的进步和深化是运动生物力学学科得以发展的基础。统计结果表明(表3),本届会议论文中应用测试方法较以前有很大进步:1)运动学中以三维影像解析为主,高速摄像、红外射像对影像分析这一传统方法也有了进一步的深化研究。廖苏采用红外光点测试系统和平面摄影对受试者走路姿势和竞走姿势进行测试,对竞走转髋动作的有效性进行了评价,红外光点测试系统实现了运动学指标实验室中的快速反馈。2)实验法、同步研究的文章显著增多。王慧明通过控制实验条件(运动疲劳前后)对下肢疲劳对跳深动作结构的影响进行了探索和分析。3)动力学中足底压力测试系统在竞技体育及大众体育中都得到了普遍运用。4)肌电测试分析及CT、核磁的应用使生物信息的获取更加详尽。相子元应用核磁医学影像定量分析技术建立人体足内部结构的测量资料,弥补了足因为以外观上的测量而遗失的信息,为生产适合脚型的鞋楦提供资料。5)自制仪器的应用使生物力学研究更为广泛。仰红慧等应用自制的“游泳水槽三线运动分析系统”对自由泳、蛙泳技术进行研究。6)机械工程、计算机技术的介入将全面提升我国体育科学研究及运动训练的数字化程度,特别在仪器系统研发中发挥了重要作用。3.4研制武术难新动作训练监测系统设计与改进运动装备、训练器械,使之符合生物力学原理,既可有效地避免运动损伤,又可为提高运动成绩提供条件,此类研究突出了运动生物力学应用研究的重要作用。刘颖研制了“武术难新动作训练实时测力反馈系统”,此监测设备可以达到技术图像和相关参数双重现场反馈的目的,使教练员可以直观地通过具体数据了解运动员技术的特点,为武术难新技术动作训练效率的提高起到了积极作用,为科学化训练提供了有效手段。刘建国研制了“数字化铁饼三维信息采集系统”并进行了测试,数字化铁饼可直接获得投掷臂对铁饼的作用力,帮助运动员对肢体末端环节的鞭打动作力学原理有更新、更深刻的理解,为铁饼项目的技术诊断、科学研究提供了一种测量方法和手段。3.5短跑速度细胞损伤与下肢动力学的内在联系本届大会入选论文的突出特点是对运动损伤生物力学研究的论文增多,运动损伤方面的研究已引起人们的重视。从单纯的对人体技术动作分析深入到对内在机理的探讨,将是此方向的研究趋势。刘宇针对决定短跑速度能力重要因素的大腿后群肌肉的损伤问题,利用VICON红外高速摄影系统与KISTLER三维测力台,根据短跑途中跑的一个周期的同步实验,探讨腿后群肌损伤与下肢动力学的内在联系,为从生物力学角度来探求损伤机理的研究提供了思路。李建设等撰写的“跖骨损伤的生物力学分析”,分析了足部跖骨运动损伤的力学原理,提出跖骨应力性骨折发生率居足部疲劳性骨折的第一位,其中主要部位是第2跖骨,其结论为改进运动装备对人体的防护性能提供生物力学理论依据。3.6提高了幼儿行驶能力正常人、特殊人群的生物力学研究,对提高人民生活质量、构建和谐社会具有重要意义。此研究方向在大会上有突出表现,新手段的应用使论文质量有显著提高。王新撰写的“幼儿跑步能力差异性的生物力学分析”,通过图像解析