生物力學在運動生物力學理論體系中的地位研究

胡文忠

中圖分類號：G804 文獻標識：A 文章編號：1009-9328（2015）02-000-01

摘 要 隨著我國科學技術和體育科學的發(fā)展與進步，運動生物力學及其理論體系得到了快速的發(fā)展，同時也促使其在各行各業(yè)得到了快速的發(fā)展與運用。運動生物力學作為生物力學中的一個分支，也是體育科學中的重要組成部分之一。因此，對于生物力學在運動生物力學理論體系中的地位進行分析和研究，對于運動生物力學理論體系的完善及其更好地應用具有重要的意義。

關鍵詞 生物力學系統(tǒng) 運動生物力學 理論體系 地位

運動生物力學作為一門學科，主要是為體育實踐及其運動理論的建立而服務的。經過長時間的研究與探索，其理論體系已經初具規(guī)模，并且能夠在一定程度上指導運動實踐活動的開展。例如，生物力學理論在乒乓球運動項目中的應用，可以顯著地提高我國乒乓球運動的質量，又如其在跆拳道步法中的應用，有助于教師選擇正確的教學手段和方法，使跆拳道教學變得更加科學、合理。

一、運動生物力學理論體系的幾大分支

（一）動力解剖學和機能解剖學

該類型的理論體系的建立主要在運動生物力學理論體系建立的初期起作用，其核心思想就是將人體看作一個有機的整體，然后分析人體機能能力與形態(tài)結構之間的關系，尤其是從“機能團”的角度來對人體內部機制及其運動規(guī)律的進行揭示，以肌肉群工作狀態(tài)及關節(jié)連接（骨）工作狀態(tài)為實驗研究對象而建立的理論體系。

（二）數(shù)學和力學

以數(shù)學和力學為主體的生物力學理論體系是其發(fā)展的有一個顯著特點。運動生物力學是一門對人體在體育運動中機械運動規(guī)律的揭示的學科，同時也是指導體育運動實踐活動的學科，這是由學科的研究任務所確定的。數(shù)學與力學方法的引入則極大地促使了運動生物力學理論體系的完善與發(fā)展。此外，該理論體系主要是以流體力學、動力學、運動學及靜力學為分類標準，且由于該體系的優(yōu)異性，其被廣泛應用于現(xiàn)行的參考書及教材中。

（三）多學科的綜合運用

多學科理論的綜合運用是運動生物力學理論發(fā)展的又一個重要標志。而其中方法學的建立與發(fā)展是該理論得以形成的前提與基礎，即是多學科綜合運用理論體系得以建立的前提條件。而所謂的多學科理論體系實際上就是不是由傳統(tǒng)的單一學科起主導地位，而是以生物學理論作為條件，以力學理論作為基礎，并突出人體運動性的理論體系。

二、生物力學系統(tǒng)在運動生物力學理論體系中的地位

（一）生物力學系統(tǒng)的概念

所謂的生物力學系統(tǒng)實際上就是在對人體的機械運動進行研究的過程中，通過將人體運動器系的眾多特殊接點，如關節(jié)等部位進行抽象化和簡化處理，然后再將其還原為人體模型的過程。簡言之，生物力學系統(tǒng)就是為了用來研究人體運動規(guī)律而對人體進行抽象、簡化和復制的操作。

（二）生物力學系統(tǒng)研究過程分析

通過分析運動生物力學的研究過程，可以使人們認識事物，充分地了解學科的特點。在研究過程中對人體模型的抽象和簡化處理則是為了使各項條件均滿足力學及數(shù)學的應用條件，進而可以借助力學手段來對人體運動進行研究。然而，純力學條件下的人體模型無法準確地反映出人體環(huán)節(jié)實際的運動狀況，尤其是關節(jié)部位，而后期的復制則很好地彌補了這一不足之處。此外，人體生物學技能和結構則為人們提供了人體模型復制過程的標準和原則。例如，人體的肘關節(jié)可以看作為兩個剛性環(huán)節(jié)以鉸鏈的方式進行連接，其簡化的依據(jù)（特點）為：只有三個轉動自由度，然而卻失去三個平動自由度的可動關節(jié)。但是肘關節(jié)的解剖學結構決定了其僅可以順著額狀軸進行屈伸運動，且也只可以沿著兩個剛性環(huán)節(jié)垂直軸做旋內旋外的運動。只有這樣，才能確保模型所反映出的各種規(guī)律具有其實際的操作意義。而就其生物力學系統(tǒng)研究過程的具體流程而而言，其主要包括以下幾個步驟：（1）抽象和簡化（力學）；（2）復制（生物學）；（3）組成人體模型；（4）分析動作結構；（5）動作系統(tǒng)分析；（6）歸納動作及動作規(guī)律；（7）形成學科理論體系。

（三）生物力學系統(tǒng)的職能分析

生物力學系統(tǒng)的職能主要由生物力學系統(tǒng)的范疇及概念所決定，其主要任務是架起生物學、力學向人體研究的橋梁。通過對人體系統(tǒng)進行抽象和簡化可以實現(xiàn)人體模型的力學化，這為力學在模型分析中的應用奠定了基礎；而復制則可以避免人體模型出現(xiàn)單純的力學化，而可以使人體模型更能反應人體運動的實際環(huán)節(jié)。這樣一來，生物力學系統(tǒng)使人體模型具有了力學與生物學兩者的特點。由此可見，生物力學系統(tǒng)在運動生物力學理論體系中占據(jù)著重要的地位。

總之，生物力學在運動生物力學理論體系中具有重要的地位，其不僅為該理論的建立和發(fā)展提供了必要的理論和知識，同時也為其在實際中的應用提供了科學、合理的指導，如生物力學理論在乒乓球運動項目中的應用，可以顯著地提高我國乒乓球運動的質量，又如其在跆拳道步法中的應用，有助于教師選擇正確的教學手段和方法，使跆拳道教學變得更加科學，更加合理。因此，在對運動生物學理論體系進行完善和發(fā)展的時候要特別注意生物力學在該方面的重要作用。只有這樣，我們才可以確保運動生物力學理論體系的科學性和完善性。

參考文獻：

[1] 李建設.運動生物力學學科發(fā)展的幾個理論問題[J].體育科學.1997.17（6）：77-80.

[2] 忻鼎亮.運動生物力學的力學理論研究方法[J].理論與實踐.2007.12（8）：37-40.

[3] 張術學，何勁鵬.生物力學系統(tǒng)在運動生物力學理論體系中的地位和作用[J].東北師大學報自然科學版.2002.34（3）：121-124.