李正宜（河南大學體育學院　河南開封　475000）

運動生物力學研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析

李正宜
（河南大學體育學院河南開封475000）

摘 要：為了探討我國運動生物力學的研究現(xiàn)狀，從而進一步分析我國運動生物力學的發(fā)展方向，對我國的十二種相關體育類核心報刊（2010年～2013年）發(fā)表的文章的探討領域、類別、方式等都進行了系統(tǒng)的統(tǒng)計分類與認真的分析。有關統(tǒng)計結果顯示，針對運動技巧的運動生物力學探討依舊當前市場的主要方向，另外針對儀器設施、運動損傷的關注程度也在不斷的增加，方式與檢測方法和以前相比也有了顯著的提升。探討人員已經(jīng)從過去傳統(tǒng)的體育專業(yè)人士發(fā)展成為了當今的一些其他非體育范圍的探討專家。但是我國的運動生物力學在教科書方面依舊比較薄弱與缺乏。本研究在分析我國運動生物力學研究現(xiàn)狀的基礎上，進一步對我國生物力學的發(fā)展趨勢進行了探究，希望以此為促進我國生物力學的發(fā)展提供一些具有價值性的參考依據(jù)。

關鍵詞：運動生物力學研究現(xiàn)狀發(fā)展趨勢

運動生物力學作為一門集生物學、力學與人體運動科學綜合交叉于一體的學科。這些年，隨著社會的發(fā)展與進步，人們對其關注度逐漸增加。第23屆國際運動生物力學年會在2005年8月22日至27日在北京市順利舉行。第十七屆全國運動生物力學年會于2014 年9月26日至29日在遼寧省大連市順利召開，大會主要針對運動生物力學專業(yè)探討范圍的熱門關注問題進行了深入的分析，展現(xiàn)了最先進的，具有時代影響的科研結果，反映出了我國的運動生物力學研究能力，兆示了我國今后運動生物力學的發(fā)展目標與前景。兩次盛會的舉行很大程度的促進了我國運動生物力學的發(fā)展。

1　我國運動生物力學的研究現(xiàn)狀

1.1對我國運動生物力學探討的方式

主要使用的是文獻資料參考法。通過查詢我國在2010年至2013年發(fā)表的175篇關于運動生物力學的期刊文獻資料，其中包括了很多家體育重要期刊，例如體育科學、體育與科學、北京體育大學學報、上海體育學院學報、中國體育科技、體育學刊等。對其中所涉及的選題、探討方式、探討類別等內(nèi)容進行了系統(tǒng)的歸納分類與統(tǒng)計。

1.2針對論文的內(nèi)容進行比對分析

主要內(nèi)容包括了兩大方面[1]，一個是論文探討的領域；另一個是針對探討內(nèi)容的變動分析。在論文探討領域這一塊，在探討的過程中，175篇論文的選題都比較廣泛，基本上可以分成下面幾類[2]：對于運動生物力學方法學的探討、對于運動生物力學基本概念的探討、對于運動技巧方式的探討、對于應用生物力學鍛煉的探討、檢測手段、鍛煉儀器、檢測設備等的應用探討與發(fā)明；對于運動配置和運動場地與實驗室探討；在人體運動的建模和進行電腦模擬；運動損傷的生物力學原理與康復方式的探討；正常人、特殊人群的運動生物力學區(qū)別探討[3]；運動生物力學課本和教學方式的探討。目前針對運動技巧動作的探究與運動生物力學基本探討的論文依舊是運動生物力學探討的主要方向，已經(jīng)占據(jù)了全部論文的七成以上。應用生物力學鍛煉、檢測方式與運動配置、檢測設備等的應用研發(fā)則總共占了全部論文的12％左右，從這里我們可以發(fā)現(xiàn)，我國對于運動生物力學的探討主要還是訓練應用，但是國際方面對于運動生物力學的探討方向已經(jīng)開始轉(zhuǎn)變?yōu)閷τ趹蒙锪W的概論和實踐及矯正形體康復的治療[4]，而且對于應用生物力學的探討與競技性運動技巧的探討是同步發(fā)展，這也是我國與國際上其他發(fā)達國家對于運動生物力學探討之間所存在的差距，具體數(shù)據(jù)見表1。

運動創(chuàng)傷的生物力學機理和康復手段的探討有了較明顯的發(fā)展，例如“使用運動療法對跟腱損傷修補后的組織狀態(tài)學與力學特征”，這可以很大程度的開闊生物力學的探討范圍，有利于運動生物力學和康復醫(yī)療的結合，跟國際上運動生物力學的發(fā)展形勢是一致的。涌現(xiàn)出了一批與奧運會項目無關的探討[5]，例如“武術技巧的生物力學探究”“我國橄欖球職業(yè)選手王凱的打壘技術的運動學分析”，盡管在數(shù)量上比較稀少，不過這卻可以說明我國大眾化體育的全方位發(fā)展已經(jīng)得到了體育科研工作員們的密切關注。這些包含了群眾生活的項目足以向我們預示著我國的運動生物力學將有著一片美好的未來，在今后它會進入到人們的每一處運動生活中。

1.3針對探討內(nèi)容上的動態(tài)探究

在過去的運動生物力學探究中，目標往往是一些優(yōu)秀的運動

員為主。探討的內(nèi)容一般就是運動技巧動作的力學探究。然而隨著時代的發(fā)展，當代運動生物力學的內(nèi)容探究已經(jīng)有了較大的改變[6]，開始設計到訓練裝置、檢測鍛煉設備等領域，相關的論文也越來越多。例如“綜合力量測試與訓練功能的生物反饋簡易裝置的研發(fā)”“劇烈運動條件下的運動服裝透氣性的探討”等。把普通群眾關注的問題也添加進去了，例如“青少年男性穿不同運動鞋打籃球舒適度的動力學探討”等。在探討內(nèi)容的方法學上也進行了深層次的探討，希望能在方法學上進行創(chuàng)新。攻破運動生物力學這門學科的探討難關是研究者們一致在努力進行的方向。把運動生物力學和當今發(fā)展較快的醫(yī)學、計算機學相統(tǒng)一，將這些學科成熟可靠的理論應用到運動生物力學的發(fā)展中，已經(jīng)收獲了不錯的成績。目前實驗方式和理論模型相融合的探討在不斷的增多，例如：南京體育院校某教授提出的“跳水運動中的壓水花技巧”、遼寧某體育院校一個著名教授提出的“對自由滑雪運動中的技巧探究”等，都是實驗方式和理論模型相統(tǒng)一的典例。陜西某體育院校一個著名的博士曾經(jīng)在神經(jīng)理論中對運動生物力學的應用進行了深層次的探討[7]，獲得了不錯的體驗收獲，讓我國的運動生物力學又開辟了一個新的探討領域。這些取得的科研結果將會很大程度的提升運動生物力學在我國體育學科中的應用。例如“計算流體力學在我國賽車運動中的應用”“使用逆向運動力學算出關節(jié)內(nèi)力大小的可靠性探究”，讓我國的運動生物力學不僅在研究層面更在研究方式上都開辟了新的空間，上升到了新的檔次，顯著縮短了世界發(fā)達國家之間存在的差距。運動技巧動作的生物力學探討仍然在我國依然是主要方向。相關統(tǒng)計結果顯示，有91篇論文是關于運動技巧的運動學探究，占了總數(shù)的52％，包含的項目有9個。田徑與體操的有59篇，占了運動技巧生物力學探討的64.83％。大體上來看，運動技巧類的運動生物力學探討主要目標是奧運會的相關項目，反應了我國體育科研主要是為了給備戰(zhàn)奧運提供戰(zhàn)略性的指導作用，然而也有一些類似臺球、橄欖球、賽車等的非奧運項目，雖然數(shù)量上不是很多，但是也反應了我國的運動生物力學的探討范圍出現(xiàn)了一定的變更，具體情況參照表2。

表1　論文選題領域詳細表

表2　運動技巧的生物力學探討分類詳情表

2　我國運動生物力學的發(fā)展趨勢

2.1研究內(nèi)容的增加

研究內(nèi)容開始從過去的單方面只為奧運戰(zhàn)略提供指導性作用改為了朝競技體育上進行開闊。伴隨著我國醫(yī)療科學與康復科技的迅速發(fā)展，相應的骨科生物力學、臨床生物力學、康復生物力學與生物工程項目上的生物力學等，都會得到快速的提升，且已經(jīng)慢慢開始成為了國際運動生物力學的重點探討范圍。探討層面上的擴張，在人體上的探討，已經(jīng)從關于人體整體運動的探討，慢慢的延生到不同環(huán)節(jié)與層次的進一步探討；從關于人體運動的描述性探討，延生擴展到探討運動過程中神經(jīng)肌肉的把控和運動體系與感受體系的融合。

2.2運動創(chuàng)傷的生物力學探討

運動生物力學以后的發(fā)展方向必定會從過去簡單的在人體行為動作技巧性的探究進一步的延生到關于內(nèi)在機制的研究，有關運動員創(chuàng)傷層面的探討的論文盡管不是很多，但是運動創(chuàng)傷的探討會是生物力學新型的探討范圍。成都一所體育院校的知名教授曾經(jīng)就關于運動性急性創(chuàng)傷很火慢性創(chuàng)傷的手腕關節(jié)，使用了NSTRON 8874生物力學檢測體系開展了人體手腕關節(jié)軟骨盤“壓縮-扭動”測試[8]，分析研究它的組織結構的變動，有利于掌握創(chuàng)傷的原理，從而能夠采取正確有效的防范措施。南京一所體育院校的教授曾經(jīng)寫出的“股骨頸承受壓力的電腦模擬和它的骨折的生物力學原理探討”就是利用電腦模擬方式探討在不一樣的頸干角位置有著一樣的骨質(zhì)構造、一樣的承受壓力下，它的股骨頸的應力變動規(guī)律，分析出了頸干角、骨質(zhì)密度和股骨頸骨折三者之間的聯(lián)系。這種探討會給增強有針對性的力量提升，給其預防與康復帶來理論上的參考。

2.3技術檢測探討方式

努力朝著滿足所有運動項目需求、可以現(xiàn)場實時反饋檢測探究結果的儀器設施和方法包括帶來系統(tǒng)的檢測探究報告的設備設施和方法兩方面一起的方式發(fā)展。三維追蹤攝像的檢測方式會得到推行且成為大眾化，攝影、攝像的精準度在不斷的提升，影像檢測點分辨、收集的智能化，檢測手段、遙測手段與肌肉動力學檢測方式（包含離體或者在體肌肉力學檢測經(jīng)過）在以后一定會有進一步的提升?？傮w上是向著遙測無線部分數(shù)據(jù)發(fā)射和數(shù)據(jù)收集設備的縮小化與檢測進行中和結果探究的迅速化。訓練、檢測的方式方法在不停的進行創(chuàng)新更新。

2.4傳統(tǒng)力學探究和力學建模分析

根據(jù)傳統(tǒng)力學的根本理論，加上人體的自身慣性變量，在指定的條件下為了描繪人體簡單運動的數(shù)學建模，使用拉格朗日方程式、動量矩等概論力學求解，然后描繪或者解釋人體運動的成因、機制，或者分析人體神經(jīng)體系操控運動的規(guī)律與運動的過程中人體的重要部位的承載情況。這些探究能夠給對人體的進一步分析帶來概論層面的依據(jù)。創(chuàng)建人體運動的模型最開始是在20世紀80年代開始的生物力學概論探究。它主要是依據(jù)不一樣的人體運動創(chuàng)建出不同的人體模型，然后利用數(shù)學方面的語言去整體性正確的描繪運動的目標、運動方法與運動動作的操控，同時根據(jù)測試測驗創(chuàng)建人體運動的方程式與相對應的邊界因素，然后利用電腦給這個繁瑣復雜的方程式進行解答，從中得到的結果給人體的運動得出理論上的量化表達，這是一類很有創(chuàng)造性的探究領域。

3　結語

綜上所述，我國的運動生物力學在不斷的發(fā)展，縮小與國外先進水平的差距。相關的學術年會召開舉行，我國都會有很多優(yōu)秀的相關論文。不僅有過去比較傳統(tǒng)的運動技巧動作探討類的論文（依然占著多數(shù)），也涌現(xiàn)了很多非奧運項目探討服務類的文章，例如棒球、賽車等，這是一個良好的勢頭，預示著我國的運動生物力學探究領域在不斷的擴張，逐漸貼近于人們的日常生活，可以更好的為人體運動與其他例如醫(yī)學、計算機等進行交叉發(fā)展，不僅有利于我國的運動生物力學在今后的健康正確發(fā)展，也能更好的為社會提供服務，促進社會的和諧進步。

參考文獻

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中圖分類號：G804

文獻標識碼：A

文章編號：2095-2813（2015）06（a）-0019-02