2、第二章 人体生物力学参数-人体惯性参数-0.ppt

可变性 人体转动惯量会随着各环节的质量及其在空间分布情况和转轴位置的变化而变化。（可变性） 利用人体转动惯量的可变性，可以通过变换转动轴或通过改变姿势来改变转动惯量，以完成各种动作。例如：跳水、滑冰。 瞬时性 对人体某一姿势转动惯量的计算和测量，只能说明某一瞬间的情况。 2.人体转动惯量 三、人体惯性参数模型 （一）人体惯性参数测量方法 三种：尸体测量法，活体测量法，数学模型计算法 1.尸体测量法：对尸体先肢解，然后进行环节参数测定。需考虑尸体与活体的差异性。测量方法采用称重和悬挂法。样本数量少，加之切割技术的复杂、方法不统一，因而所得到的结果在推广时必然会受到限制。 小实验 2．活体研究 活体研究的传统方法有：水浸法、称重法、放射性同位素法、CT 法、MRI（核磁共振）法等许多新的研究方法。 (1)水浸法 原理：阿基米德原理 优点是：简单易行，费用少。 缺点是：误差较大，精度不够。 尸体测量法局限性： 样本小，不能完全代表人体结构巨大的个体差异； 死组织与活组织之间的差异。 (2)称重法（平衡板法） 原理：力矩平衡方程 简便易行和直接测量人体整体和环节重量参数的优点。 (3)放射性同位素法（又称γ射线扫描法） 原理：单能极γ射线窄束通过人体环节后强度衰减。 将躯干分为三段，可大样本测量，所得结果已为运动生物力学工作者广泛应用。 平衡板重心测量 李世明、金季春：一、二维平衡板不同人体环节重量矩测量方法的对比研究 (4)CT 法（计算机 X 射线断层照相术，computerized tomography, CT） 郑秀瑗等利用计算机 X 射线断层照相术，计算面积 ；水浸法测出体积，用天平称重最后计算出每一种组织与器官的平均密度；尸体解剖法确定人体各环节划分的分界点。通过计算得到各环节质量、相对质量、质心相对位置等惯性参数。 该方法首次得到大样本的中国成年人的环节惯性参数。 (5)核磁共振成像法（magnetic resonance imaging, MRI） 利用原子核中电子运动的磁场现象，透过电脑重组而将磁场情形转换成密度不同的影像，将人体组织结构展现出来。比CT更精细。 3. 数学模型计算法 用几何图形来模拟人体环节，如：将头部模拟成正椭圆球，将躯干模拟成正椭圆柱，将四肢模拟成平截正圆锥体等。 （二）人体惯性参数模型 1. 布拉温·菲舍尔模型 1889年德国学者布拉温和菲舍尔的研究成果。 2. 松井秀治模型 日本松井秀治于1958年的研究成果（分男女）。 3. 昌特勒模型 这是由美国宇宙医学研究实验室和美国空军等单位共同完成的。美国国家技术情报服务处于1975年公布。 4. 扎齐奥尔斯基模型 前苏联B.M.扎齐奥尔斯基和B.H.谢鲁杨诺夫，于1978年用放射性同位素扫描的方法，对100名青年学生进行测试得到。 5. 中国人参数模型 郑秀瑗等人采用CT法首次获得了中国正常人体的惯性参数，填补了空白。把环节划分为9个部分 附录二 环节 环节分界点 质心测量起点 近侧点 远侧点 头颈 头顶点 颈椎点 头顶点 上躯干 颈椎点 胸下点 颈椎点 下躯干 胸下点 会阴点 胸下点 上臂 肩峰点 桡骨点 桡骨点 前臂 桡骨点 桡骨茎突点 桡骨茎突点 手 桡骨茎突点 中指指尖点 中指指尖点 大腿 髂前上棘点 胫骨点 胫骨点 小腿 胫骨点 内踝点 内踝点 足 内踝点 足底 足底 注：左右对称部分，如上臂、前臂、手、大腿、小腿、足各部位，其环节分界点的名称相同。 人体环节划分与环节分界点图 小结 思考题 1.影响人体转动惯量的因素有哪些？举例说明这些因素在体育动作中的作用。 2.人体重心可通过哪些方法测量？简述各种测量中应注意的事项。 环节：指人体身上可以活动的每一段肢体、节段或绕关节转动的骨。 环节受力分析法中环节并非单一环节，而是运动环节。 运动环节：可以单一环节，也可多环节作为整体相对某一环节运动。 * 举重 （l）抓举：运动员将杠铃平行地放在两小腿前面，两手 虎口相对撞杠，以一个连续动作把杠铃从举重台上举至两臂 在头上完全伸直。 （2）挺举：运动员以一个连续动作把杠铃从举重台上提 置肩际。两腿平行伸直保持静止状态。先屈腿预蹲，接着用 伸腿伸臂动作将杠铃举起至两臂完全伸直，两腿收回平行保 持静止。 男子举重竞赛可按运动员体重分为下列十级：（1）54公斤级体重不超过54公斤 （2）59公斤级54．01～59公斤 （3）64公斤级59．o1～64公斤 （4）70公斤级64．01～70公斤 （5）76公斤级70．01～76公斤 （6）83公斤级76．01～83公斤 （7）91公斤级83．0