运动生物力学为体育运动保驾护航

赳赳老秦

相信大家在学习人体运动学或分析人体运动时都听说过运动生物力学这个名词——在学习过程或者实际运动中，运动生物力学的学习都对我们康复的从业者来说至关重要，它直接关系着我们的运动分析从而将影响我们训练或治疗的开展，因此今天我们就来说说运动生物力学究竟在体育运动中发挥着什么样的作用？又是如何为我们的体育运动保驾护航的？
<hr/>首先，我们先来复习一下，什么是运动运动生物力学？
  运动生物力学是研究体育运动中人体机械运动规律的科学。它要具体回答人体完成各项运动动用时是怎样运动的和为什么会运动，同时也要研究影响人体运动的外界条件(如体育场地质量及各种训练和比赛的器材设备等)与运动技术的关系。从而根据人体的形态和机能的特点，结合对运动场地、器材的改进，研究最合理、最有效的运动技术，以求达到最好的运动成绩。因此，若我们掌握运动生物力学的精髓，那在实际的运动康复或者日常康复训练中，就能很好地分析特定运动所需的关节肌肉等参与情况，从而制定更精准的康复方案或训练方案。
<hr/>我们学习运动生物力学的主要任务有如下几点：
1.研究各项动作技术特点，动作技术原理，建立动作技术模式来指导教学和训练。
2.结合运动员个人的身体形态、机能和运动素质等的特点，研究适合个人的最佳技术方案和进行动作技术诊断。
3.探索预防运动创伤和康复手段的力学依据。
4.设计和改进运动器械。
<hr/>在人体运动中运用的生物力学主要涉及运动学、动力学、静力学、转动力学及流体力学等，具体举例如下：

• 运动中的运动学：它以经典牛顿力学理论为基础，把人体近似地看成质点(只有质量，忽略大小、形状等)和刚体(形态不变的连续质点)进行研究。主要解决的是速度、加速度等问题。例如我们应用抛物线运动，从而可以计算出铅球、铁饼、标枪等投掷运动的最佳出射角度。
  
• 运动中的动力学：
  动力学研究的是人体运动的动力与原因。因为运动是一个能量转化过程，因此对于动力的来源研究就不可或缺。动力学理论主要涉及牛顿第一运动定律(惯性定律)，它是指任何物体，在不受力作用时，都保持静止状态或均速直线运动状态，如在长距离游泳、赛跑中保持速度稳定;在上举杠铃、撑竿跳等动作的连贯性要求，都是其应用。同时还有牛顿第二、第三定律，动量定理，动量守恒定律等。
  
• 运动中的静力学：
  它主要研究运动中的平衡问题。在平衡问题的研究中，我们常会涉及的名词是力矩，力
  矩(转矩)是表示力对物体作用时产生转动效果的物理量，力与力臂的乘积。在重心的高低对平衡的影响中则是应用了力矩这一概念。
  
• 运动中的转动力学：
  ①转动运动学：研究角位移、角速度和线速度、角加速度等
  ②转动动力学：转动惯量与物体的质量、质量的分布及转轴的位置有关。
  
• 运动中的流体力学：
  

主要涉及：
①浮力原理(阿基米德定律)：指浮体所受的浮力数值等于它所排开的液体的
重量，方向向上。
②阻力：如空气迎面阻力，水中阻力，在实际应用中常用于游泳或水上运动，也用于
我们日常用具的研究，如汽车设计、自行车轮设计、鲨鱼装设计等。
③马格努斯效应：旋转前进的球体，受转动引起的环流和平动引起的片流双重作用，
上下层气流速度不同，而引起受力偏转方向的现象，如乒乓球的弧旋球、足球的香蕉球。
<hr/>那么运动生物力学在体育运动中究竟发挥着怎么样的作用呢？
1.提高体育运动成绩(主要作用)：
提高运动技术水平：主要表现在两个方面——教师和教练员应用力学知识指正学生和运
动员完成特定运动，提高技能水平(定性方法)，或者生物力学研究者发现新的或更有效技术以完成运动项目(定量方法)。例如前面我们说过的运用抛物线原理计算出投掷运动的最佳出射角度，从而提高我们个体的运动水平。
提高训练的科学化：运用运动动作分析帮助教师、 教练员确定学生和运动员需要改进
训练的地方，个性化地提高其运动水平。
    2.预防运动损伤和更好进行康复：
减少损伤的技巧：通过更好地认识作用在组织上的力和设法减小这些力的作用，来达到预防和改善急慢性损伤的目的。可以通过改进器材设备(如鞋、垫子等) 或改进运动技术 (如对运动技术中力的分析,确定适当的用力角度等)从而减少损伤发生的概率。
康复的手段：损伤治疗方法的正确使用前提是需要对骨、关节、韧带、肌腱和骨骼肌力学特性的了解，一般来说，运动生物力学与生理学关系密切，直接关系着我们各项系统在运动中的作用机制，相信这点在我们的学习过程中大家应该已有体会，因此对于运动生物力学的研究也可用于损伤治疗仪器的开发，如研究声、光、电、磁、热等物理因子对人体产生的治疗效应。
   以上就是运动生物力学的在体育运动中的大致应用。从总体上来看，运动生物力学就是将力学原理应用在人体各项运动的分析过程，通过对解剖学的应用，如对肌肉起止点、用力方向，韧带的起止点、跨越范围，关节的组成、运动轴、运动方向等的分析从而来分析运动项目的动作特点，以此来指导运动训练与运动类康复的进展。
总之，在掌握解剖学知识的基础上，充分应用运动生物力学能更好的为我们的体育运动与康复保驾护航！