運(yùn)動生物力學(xué)是研究體育運(yùn)動中人體及器械的機(jī)械運(yùn)動規(guī)律的學(xué)科。主要是研究體育運(yùn)動中各種力學(xué)現(xiàn)象。
-----------------------力學(xué)基礎(chǔ)
【靜力學(xué)】①人體運(yùn)動的靜力學(xué)主要研究人體在運(yùn)動過程中處于平衡狀態(tài)（動態(tài)平衡和靜態(tài)平衡）的受力情況；②平衡的力學(xué)條件：作用于物體上的一切外力相互平衡，也就是物體所受的合外力為零右犹，同時所受的合外力矩為零丹擎。③穩(wěn)定性：是指人體在抵抗各種干擾作用保持平衡的能力执赡；根據(jù)重心位置和支撐點分為上支撐平衡（支撐點在重心之上镰踏，單杠懸垂）函筋，下支撐平衡（支撐點在重心之下沙合，站立，手倒立）跌帐，混合支撐平衡（重心位于上下支撐點之間首懈，上拉下推）
影響平衡因素：①支撐面積（支撐面積越大，物體平衡穩(wěn)定性就越大谨敛，如單腳和雙腳究履，并腿和分腿）②重心（重心越低，穩(wěn)定性越好）脸狸；以上兩點只能一般說明物體穩(wěn)定性的大小最仑，而不能反映不同方向上穩(wěn)定性的差異（馬步動作，面積大炊甲，重心低但這個動作前后方向的穩(wěn)定性比左右方向的穩(wěn)定性差）③穩(wěn)定角（人體重心作用線和相應(yīng)支撐邊緣點的連線之間的夾角泥彤，穩(wěn)定角愈大，物體的穩(wěn)定程度越大 ④穩(wěn)定系數(shù)：一個物體是否失去平衡卿啡，取決于改物體重心垂直投影線是否落在支撐面內(nèi)吟吝，如落在支撐面內(nèi)，就保持平衡颈娜，落在支撐面外剑逃，就失去平衡。
人體平衡特點：1官辽、人體不能處于絕對靜止的狀態(tài) 2蛹磺、人體補(bǔ)償動作 3、自我控制同仆，調(diào)節(jié)称开，和恢復(fù)平衡的能力（當(dāng)人體失去平衡的時候，能夠通過視覺和本體感覺乓梨，在大腦皮質(zhì)的控制下鳖轰，通過肌肉收縮重新造成平衡的力學(xué)條件，這種平衡能力扶镀，可以通過訓(xùn)練不斷加強(qiáng)蕴侣。難度動作，吊環(huán)前水平臭觉，高臺停車昆雀。
【動力學(xué)】人體運(yùn)動的動力學(xué)基礎(chǔ)以牛頓力學(xué)為基礎(chǔ)辱志。①牛頓第一運(yùn)動定律（慣性定律）：一切物體在不受外力情況下，總保持著勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)狞膘。在體育運(yùn)動中揩懒，合理利用慣性定律可以提高人體的運(yùn)動效率，減少體能消耗挽封，提高運(yùn)動能力（注意動作的連貫性已球，盡可能頻繁的改變運(yùn)動速度）。②牛頓第二定律辅愿，F(xiàn)=ma智亮，力與加速度的關(guān)系。③牛頓第三定律点待，作用力與反作用力（走跑跳阔蛉，就是蹬地過程中地面給人體的反作用力）。
【轉(zhuǎn)動力學(xué)】①轉(zhuǎn)動慣量（描述物體在轉(zhuǎn)動過程中慣性的大旭骸）状原，I=mr2，轉(zhuǎn)動慣量用來描述物體保持原有轉(zhuǎn)動狀態(tài)的能力苗踪，因此轉(zhuǎn)動慣量大的物體的轉(zhuǎn)動狀態(tài)較難被改變颠区，轉(zhuǎn)動慣量小的物體轉(zhuǎn)動狀態(tài)則相對較易改變。（團(tuán)身和伸展徒探，跳水）②轉(zhuǎn)動慣量與角速度成反比（跳水瓦呼，跑步曲肘擺臂、折疊小腿減小肢體的轉(zhuǎn)動慣量测暗，提高擺動角速度）央串。
【流體力學(xué)】伯努利定律，流速與壓強(qiáng)的關(guān)系碗啄。（流體和氣體）
------------------------人體運(yùn)動器官的生物力學(xué)
【骨】①骨的特點质和，支撐、保護(hù)稚字；除了牙本質(zhì)和牙釉質(zhì)骨是人體內(nèi)最硬的結(jié)構(gòu)饲宿；最有動力終身保持代謝活力的組織之一；擁有高度豐富的血管組織胆描，有極好的再生修復(fù)能力瘫想；在費(fèi)用和強(qiáng)力使用過程中，巢玻可見骨密度的改變国夜。②強(qiáng)度是指材料抵抗破壞的能力和剛度是材料抵抗變形的能力。③影響骨力學(xué)性質(zhì)的因素短绸。性別和年齡（股骨平均拉伸強(qiáng)度極限隨著年齡增加而顯著減少车吹，性別上骨的抗拉和抗壓強(qiáng)度不存在顯著差異）筹裕；骨各項異性，縱向和橫向結(jié)構(gòu)不同表現(xiàn)出來不同的力學(xué)性能窄驹；加載應(yīng)變速率（單位時間內(nèi)的應(yīng)變）的影響（應(yīng)變速率越大朝卒，骨的強(qiáng)度極限越大，速率在大于0.1后乐埠，極限應(yīng)變呈遞減趨勢抗斤；應(yīng)力集中（材料上有圓孔、溝槽饮戳、切口豪治、細(xì)紋時洞拨，會使得應(yīng)力不再均勻分布扯罐，應(yīng)力集中將大大降低骨的強(qiáng)度）
骨生物力學(xué)行為：①拉力負(fù)載（臨床上因拉伸負(fù)載引起的骨折往往是發(fā)生于富有松質(zhì)骨的部位），壓縮負(fù)荷（關(guān)節(jié)周圍肌肉異常強(qiáng)力收縮造成關(guān)節(jié)壓縮性骨折）烦衣，剪切負(fù)荷（多見于松質(zhì)骨）歹河，彎曲負(fù)荷，扭轉(zhuǎn)負(fù)荷花吟，復(fù)合負(fù)荷秸歧。 ? ? ②肌肉的壓縮所產(chǎn)生的的壓應(yīng)力，幫助骨骼本身產(chǎn)生的拉應(yīng)力衅澈，從而降低和消除加于骨骼上的拉應(yīng)力键菱。 ? ③骨功能適應(yīng)性：體力活動對骨骼施加了負(fù)載，使得成骨細(xì)胞活性增強(qiáng)今布，促進(jìn)了骨的生成经备。靜止不運(yùn)動將會導(dǎo)致骨密度、剛度和機(jī)械強(qiáng)度發(fā)生大幅度的降低部默。
【關(guān)節(jié)軟骨】動關(guān)節(jié)末端覆蓋一層1-6mm侵蒙、致密且透明的白色結(jié)締組織，稱為透明關(guān)節(jié)軟骨傅蹂。關(guān)節(jié)軟骨是獨(dú)立的組織纷闺，無血管、淋巴管份蝴、也沒有神經(jīng)支配犁功。兩個主要功能：減少接觸關(guān)節(jié)面壓力；兩關(guān)節(jié)面相對運(yùn)動時減少摩擦力婚夫，降低損耗浸卦。水分占關(guān)節(jié)軟骨總重量的60%-80%∏攵兀可以被認(rèn)為是充滿液體的有多孔可滲透的介質(zhì)镐躲。
關(guān)節(jié)軟骨特性：①滲透性②粘彈性③潤滑性储玫，界面和壓滲。 ? ?磨損：分界面磨損和因承載面變形引起的疲勞性磨損萤皂。當(dāng)磨損出現(xiàn)軟骨面超微結(jié)構(gòu)損害或質(zhì)量消耗撒穷，軟骨表面會變軟，滲透性增加裆熙。這種情況下端礼，液體流動的阻力減少，使液膜中的液體通過軟骨而泄露入录。從而進(jìn)一步加劇磨損蛤奥。
關(guān)節(jié)活動時，關(guān)節(jié)透明軟骨面之間時而相互壓縮時而放松僚稿。壓縮時凡桥，基質(zhì)內(nèi)液體溢出，放松時蚀同，液體進(jìn)入基質(zhì)內(nèi)缅刽。過度負(fù)重是關(guān)節(jié)軟骨發(fā)生退變及加速退變進(jìn)程的主要因素。關(guān)節(jié)軟骨磨損后逐漸變薄蠢络，出現(xiàn)水平裂隙衰猛，以至表面軟骨成為小碎塊，脫落于關(guān)節(jié)腔內(nèi)刹孔。軟骨被破壞后啡省，軟骨鈣化層甚至骨質(zhì)裸露。
【肌腱和韌帶】肌腱將肌肉的收縮力傳至關(guān)節(jié)和帶動關(guān)節(jié)運(yùn)動髓霞，屬于柔軟的組織卦睹，可以繞著骨骼的外緣改變肌肉拉力方向。韌帶酸茴，容許骨與骨之間的活動分预，可承受很大的張力及對抗外力過度伸展。
力學(xué)特性：①拉力薪捍，當(dāng)拉伸負(fù)載剛施加于肌腱或韌帶上時笼痹，較小的拉伸力就可使組織產(chǎn)生較大的延伸（松弛狀態(tài)下呈波浪形態(tài)的膠原纖維拉直）；當(dāng)負(fù)載持續(xù)增加酪穿，肌腱和韌帶組織剛度也會增加凳干，因此需要更大的拉力產(chǎn)生相應(yīng)的延伸量；當(dāng)力增加到一定程度時被济，肌腱和韌帶內(nèi)部的纖維束開始出現(xiàn)不可逆的損傷救赐；外界拉力持續(xù)增加，肌腱或韌帶內(nèi)部大量纖維束不規(guī)律斷裂，直至完全斷裂经磅。②粘彈性泌绣，應(yīng)力松弛和蠕變是測試肌腱和韌帶粘彈性的重要指標(biāo)。應(yīng)力松弛是指材料內(nèi)部的應(yīng)力會隨著時間的延長而下降预厌，蠕變是指材料的形變隨著時間的延長而增加阿迈。
影響肌腱、韌帶生物力學(xué)性能因素：①成長及老化轧叽，成長期（至20歲）苗沧，組成肌腱與韌帶的膠原纖維直徑增加；成人中（20-60）肌腱和韌帶的生物力學(xué)性能會有一段時間保持不變炭晒，之后膠原纖維的直徑隨著年齡增長而減少待逞。②運(yùn)動與制動，同骨一樣网严，韌帶和肌腱會適應(yīng)受到外界負(fù)載需要而進(jìn)行再造识樱。運(yùn)動訓(xùn)練可以增加肌腱和韌帶與骨連接點的拉伸強(qiáng)度。制動關(guān)節(jié)會減弱韌帶的強(qiáng)度屿笼。
【人體骨骼肌的生物力學(xué)】肌肉基本功能是講化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能牺荠。肌肉生物力學(xué)指標(biāo)：肌肉收縮力翁巍、肌肉收縮速度驴一。
---------------------人體基本運(yùn)動原理
【人體基本運(yùn)動形式】上肢：①推（上肢由屈曲狀態(tài)變?yōu)樯煺範(fàn)顟B(tài)的動作稱為上肢推，如舉重推起灶壶、鉛球）②拉（上肢由伸展動作變?yōu)榍鸂顟B(tài)的動作稱為上肢的拉肝断，如劃船、游泳的劃臂動作）③鞭打（由近端環(huán)節(jié)到遠(yuǎn)端環(huán)節(jié)依次加速和制動）驰凛。下肢：①緩沖②蹬伸③鞭打
【人體基本運(yùn)動原理】
1胸懈、杠桿原理：人體運(yùn)動以骨為杠桿，關(guān)節(jié)為支點恰响，肌肉收縮為動力完成的趣钱。類型：平衡杠桿（支點位于力點和阻力點之間）；省力杠桿（阻力點位于支點和力點之間）胚宦；費(fèi)力杠桿（動力點位于支點和阻力點之間）
2首有、復(fù)杠桿原理：膝關(guān)節(jié)接近伸直時，用很小的力（伸直）就可以產(chǎn)生很大的舉力枢劝。
3井联、關(guān)節(jié)活動順序性原理：大關(guān)節(jié)首先產(chǎn)生活動，充分發(fā)揮大關(guān)節(jié)的大肌肉生理橫截面積您旁。
