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關(guān)鍵詞: 中學(xué)物理教學(xué) 自然科學(xué) 研究方法

中學(xué)物理教學(xué)重視使學(xué)生了解、掌握一些自然科學(xué)研究方法,不僅對(duì)學(xué)生畢業(yè)后的學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性的工作有益,而且對(duì)學(xué)好中學(xué)知識(shí)也有好處。因?yàn)閷W(xué)生的學(xué)習(xí)方法,實(shí)際就是在教師指導(dǎo)下探索、研究客觀事物的方法。方法對(duì),就學(xué)得好而快;方法不對(duì),就要走彎路。

在中學(xué)物理教學(xué)中涉及的自然科學(xué)的一般研究方法,主要有觀察、實(shí)驗(yàn)、抽象、理想化、比較、類(lèi)比、假說(shuō)、模型、數(shù)學(xué)方法等。我在此僅就其中一些從教學(xué)、教材角度談些想法。

一、觀察

“觀察”通常是指人們考察處于自然狀態(tài)下的事物,即在人們不對(duì)客觀事物施加影響的情況下,對(duì)事物進(jìn)行研究。在物理學(xué)的發(fā)展中,觀察方法是很重要的,如牛頓力學(xué)是從觀察天體運(yùn)動(dòng)中總結(jié)出來(lái)的,觀察宇宙射線(xiàn)仍是研究高能粒子的重要方法。

學(xué)生的觀察興趣,最初是出于好奇,特別是年齡小的孩子,遇到新鮮東西、新奇現(xiàn)象舍不得走,要看個(gè)究竟,這種出于好奇的觀察興趣是不穩(wěn)定的,只滿(mǎn)足于表面了解。物理課應(yīng)該把出于好奇的觀察提高到有目的的觀察。所謂有目的的觀察,不只是有明確具體的觀察對(duì)象和要求,更重要的是引導(dǎo)學(xué)生懂得觀察是人類(lèi)研究客觀世界規(guī)律的和種基本方法,而且在觀察中注意分析、比較,尋找各有關(guān)因素之間的聯(lián)系。

教師應(yīng)該注意使學(xué)生養(yǎng)成良好的觀察素養(yǎng)。首先,觀察要有客觀性,對(duì)于觀察中感知的各種資料,實(shí)事求是地對(duì)待。其次,觀察要抓住主要的東西,抓住跟觀察目的有關(guān)的方面,要有步驟、有次序,盡可能細(xì)致?？茖W(xué)的觀察都要有詳細(xì)的記錄。物理教學(xué)中作為作業(yè)布置給學(xué)生的觀察,最好也要求記錄,培養(yǎng)記錄的習(xí)慣和能力。記錄要求真實(shí)、簡(jiǎn)明、具體,字?jǐn)?shù)不要多,幾十個(gè)字、一百多字或者列個(gè)表格填上數(shù)據(jù)就夠了。

總之,教師應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生成為樂(lè)于觀察、善于觀察的有心人,防止形成漫不經(jīng)心、視而不見(jiàn)的草率作風(fēng)。

二、實(shí)驗(yàn)

“實(shí)驗(yàn)”是人們根據(jù)研究的目的,利用儀器、設(shè)備,人為地控制或模擬自然現(xiàn)象,排除干擾,突出主要因素,在有利的條件下研究自然規(guī)律。

中學(xué)物理中的實(shí)驗(yàn),根據(jù)不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)可分為演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),定性實(shí)驗(yàn)和定量實(shí)驗(yàn),探索性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。中學(xué)的探索性實(shí)驗(yàn),涉及的參數(shù)都不多,實(shí)驗(yàn)時(shí)一般是依次改變其中之一來(lái)考查它的影響,最后概括出反映各參數(shù)關(guān)系的規(guī)律。演示時(shí)學(xué)生了解這樣的考查步驟,在觀察中他們的思維便會(huì)處于更積極的狀態(tài),同時(shí)也懂得這種用實(shí)驗(yàn)來(lái)研究問(wèn)題的方法。

物理學(xué)史上不少著名的實(shí)驗(yàn),如盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)、查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)等,限于設(shè)備,目前一般中學(xué)不能演示,但在課本里還是寫(xiě)上了。課本這樣做,除了考慮到它們是重要規(guī)律、理論基礎(chǔ),并且有助于發(fā)展思維,還考慮到可以使學(xué)生從這些具體實(shí)例中領(lǐng)會(huì)物理實(shí)驗(yàn)的一般方法。例如,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都包括提出實(shí)驗(yàn)任務(wù),確定實(shí)驗(yàn)方法并研究如何實(shí)現(xiàn),對(duì)得到的實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行邏輯加工得出結(jié)論等階段;實(shí)驗(yàn)的每個(gè)階段都跟理論緊密交織著,都要用已有的理論來(lái)指導(dǎo);科學(xué)儀器能幫助人們克服感覺(jué)器官的局限,使感性認(rèn)識(shí)更加客觀、精細(xì)、準(zhǔn)確,因而科學(xué)儀器的設(shè)計(jì)、使用對(duì)實(shí)驗(yàn)的成功起重要(有時(shí)甚至是決定性的)作用。

為了確定一條物理規(guī)律,教師通常只提出一個(gè)實(shí)驗(yàn),因而可能使學(xué)生誤認(rèn)為一個(gè)實(shí)驗(yàn)就可以發(fā)現(xiàn)一條規(guī)律。教師應(yīng)該向?qū)W生指出:任何一位實(shí)驗(yàn)科學(xué)家,在得出他最后的科學(xué)結(jié)論之前,都是采用過(guò)多種方法,做過(guò)幾十次、幾百次的實(shí)驗(yàn),處理過(guò)浩繁的觀測(cè)資料,經(jīng)受過(guò)多次的失敗和挫折;任何一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在得到公認(rèn)之前,至少要為另一位研究者所重復(fù)證實(shí);而事實(shí)常常是一個(gè)題目同時(shí)有許多人在獨(dú)立研究,相繼得到同樣結(jié)論,或是一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)一經(jīng)發(fā)表,立即有許多人重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)。在科學(xué)研究中,實(shí)驗(yàn)的每一步都離不開(kāi)理論的指導(dǎo)(雖然從總體來(lái)看,實(shí)驗(yàn)是理論的基礎(chǔ)),在中學(xué)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)中也應(yīng)該注意引導(dǎo)學(xué)生手腦并用,把實(shí)驗(yàn)跟理論緊密結(jié)合起來(lái)。這不僅只要求學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮徒Y(jié)果跟所學(xué)理論的關(guān)系,懂得實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所論據(jù)的物理原理,而且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的每一項(xiàng)操作都應(yīng)該聯(lián)系已有知識(shí)考慮應(yīng)該怎樣作,而不是不動(dòng)腦子機(jī)械地照書(shū)上寫(xiě)的去做,或者盲目地去試。對(duì)于高年級(jí)學(xué)生教師還可以引導(dǎo)他們運(yùn)用已有的知識(shí)分析考慮誤差的來(lái)源和減小辦法。為了防止學(xué)生只動(dòng)后不動(dòng)腦,課本從初中第一冊(cè)后半本起,在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中學(xué)再具體列出實(shí)驗(yàn)步驟,而把實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、器材、步驟綜合起來(lái)敘述,要求學(xué)生預(yù)習(xí),自己安排實(shí)驗(yàn)步驟。

三、類(lèi)比、假說(shuō)、模型

“類(lèi)比”是根據(jù)兩個(gè)事物在某些方面的相同,推論它們?cè)谄渌矫嬉部赡芟嗤??！邦?lèi)比”與“比喻”不同?！氨扔鳌笔怯媚承┯蓄?lèi)似點(diǎn)的事物來(lái)比擬想要說(shuō)的某一事物,它是一種重要的修辭方法,目的在于使人們對(duì)所要說(shuō)的事物獲得生動(dòng)鮮明而深刻的印象?！邦?lèi)比”是一種重要的邏輯推理方法,目的在于使人們認(rèn)識(shí)新的事物。人們總是在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上去認(rèn)識(shí)新事物,即把新事物與熟悉的事物加以比較,當(dāng)發(fā)現(xiàn)新事物的某些屬性跟熟悉的某事物的某些屬性楨或相似,就往往用類(lèi)比的方法,推測(cè)它們的另外某些屬性也相同或相似。

惠更斯根據(jù)光也像聲波那樣能發(fā)生反射、折射,而推論光也是一種波動(dòng),提出了光的波動(dòng)論。德布羅意根據(jù)光的波粒二象性而推論微觀粒子也具有波動(dòng)性,提出了物質(zhì)波的概念。這些都是物理學(xué)史上應(yīng)用類(lèi)比方法提出假說(shuō)的實(shí)例。

在物理課中,把電場(chǎng)拿來(lái)跟重力場(chǎng)類(lèi)比,把電流拿來(lái)跟水流類(lèi)比,是常用的教學(xué)方法。

在物理學(xué)研究中,常常把假說(shuō)、理論形成物理模型來(lái)加以探討。一個(gè)好的物理模型,不但便于直觀、形象地想象、假說(shuō),而且可以簡(jiǎn)化從已知事實(shí)預(yù)見(jiàn)新事實(shí)的過(guò)程。

除了上面談到的這些研究方法外,數(shù)學(xué)方法也是中學(xué)物理課中應(yīng)使學(xué)生得到訓(xùn)練的重要方法。因涉及的問(wèn)題比較多,需要專(zhuān)門(mén)討論。

參考文獻(xiàn):

篇2

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；生活物理現(xiàn)象；教學(xué)方法

隨著教學(xué)改革的不斷深入，高中物理課堂教學(xué)逐漸走上改革的道路，教學(xué)方法逐漸發(fā)生了質(zhì)的變化，更加注重聯(lián)系生活實(shí)際的有效教學(xué)。主要是因?yàn)槲锢憩F(xiàn)象來(lái)源于現(xiàn)實(shí)生活，與其有著某種緊密的聯(lián)系。教師要多角度實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活與物理教學(xué)的有機(jī)融合，圍繞教材內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生各方面的特點(diǎn)，優(yōu)化課堂教學(xué)方法，不斷強(qiáng)化學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效果，使其積極、主動(dòng)地參與到課堂教學(xué)中。以此促使新時(shí)期高中物理教學(xué)更好地踐行素質(zhì)教育提出的客觀要求，提高課堂教學(xué)的有效性。其有效性主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

一、有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

就高中物理教材而言，其中很多物理現(xiàn)象都來(lái)自現(xiàn)實(shí)生活。在生活中物理現(xiàn)象的作用下，能夠把物理教材中抽象、難懂的物理知識(shí)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生活中易于理解的相關(guān)物理現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生觀察生活中的物理現(xiàn)象，激發(fā)他們學(xué)習(xí)新課題的興趣，激發(fā)他們的求知欲望、探索欲望，掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。為此，在課堂教學(xué)中，教師要圍繞章節(jié)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境，積極引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己身邊的物理現(xiàn)象，根據(jù)學(xué)生對(duì)新知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，合理安排一些課后作業(yè)。以“彈力”為例，在學(xué)習(xí)該章節(jié)知識(shí)后，教師可以讓學(xué)生課后去尋找生活中和“彈力”相關(guān)的物理現(xiàn)象，并在下節(jié)物理課堂上，分享給班上的其他同學(xué)，不斷增加物理課堂教學(xué)的趣味性、生動(dòng)性。此外，在講解物理現(xiàn)象成因的時(shí)候，教師也可以借助生活中相關(guān)的物理現(xiàn)象，使其和物理課堂有機(jī)融合，并向?qū)W生演示物理現(xiàn)象的全過(guò)程，并借助多媒體向?qū)W生解釋該物體的現(xiàn)象，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)章節(jié)知識(shí)的印象，準(zhǔn)確把握物理現(xiàn)象與現(xiàn)實(shí)生活之間的聯(lián)系。需要注意的是：在上課之前，教師要讓學(xué)生準(zhǔn)備好新課題學(xué)習(xí)需要的物理素材，并積極引導(dǎo)學(xué)生參與到該物理現(xiàn)象演示的全過(guò)程中。

二、有利于培養(yǎng)學(xué)生抓住生活現(xiàn)象并聯(lián)系物理科學(xué)知識(shí)

在生活中物理現(xiàn)象的作用下，學(xué)生能夠逐漸意識(shí)到物理學(xué)科和日常生活緊密相連，學(xué)會(huì)利用已學(xué)的物質(zhì)知識(shí)去解釋生活中遇到的物理現(xiàn)象，把知識(shí)學(xué)“活”，并內(nèi)化為自己的知識(shí)。為此，在高中物理教學(xué)中，教師要注重理論與實(shí)踐的緊密聯(lián)系，為學(xué)生創(chuàng)造生活化的教學(xué)情境，使其逐漸意識(shí)到學(xué)習(xí)物理學(xué)科的重要性。就“生活化教育”而言，即生活中有物理，物理課堂教學(xué)中也有生活的影子。在課堂教學(xué)中，教師要根據(jù)學(xué)生已掌握的理論知識(shí)，他們的興趣愛(ài)好、個(gè)性特征等，選取他們熟悉而感興趣的素材，以此為切入點(diǎn)，引出新課題。以“自由落體運(yùn)動(dòng)”為例，學(xué)生必須正確理解加速度、重力之間的關(guān)系。對(duì)于這方面，有著這樣的生活常識(shí)：如果鐵塊和羽毛從相同高度落下，鐵塊會(huì)比羽毛先著地。針對(duì)這一現(xiàn)象，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考，利用已學(xué)知識(shí)分析鐵塊先著地的原因。還可以根據(jù)該問(wèn)題，進(jìn)一步創(chuàng)設(shè)相關(guān)的問(wèn)題情境，比如，如果是鐵釘和小棉球從同一高度落下，還會(huì)是鐵釘先著地嗎？借助生活中的教育資源，合理設(shè)置問(wèn)題情境，能夠迅速激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，迅速融入新課題的學(xué)習(xí)中，思考相關(guān)的問(wèn)題。

三、有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐素養(yǎng)，進(jìn)而固化為物理思維

在物理課堂教學(xué)中，生活中各種物理現(xiàn)象的應(yīng)用是非常重要的，在驗(yàn)證生活中物理現(xiàn)象的同時(shí)，也能幫助學(xué)生了解物理學(xué)科和現(xiàn)實(shí)生活之間的聯(lián)系，幫助他們逐漸養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)他們的實(shí)踐素養(yǎng)與物理思維。由于長(zhǎng)期受應(yīng)試教育的影響，我國(guó)高中生大都不具備較強(qiáng)的發(fā)現(xiàn)、探究物理現(xiàn)象的能力，不具備物理思維、發(fā)散思維。針對(duì)這方面，教師要巧妙地引出生活中的各種物理現(xiàn)象，積極引導(dǎo)學(xué)生探討，培養(yǎng)他們分析、解決問(wèn)題的能力。以“彈力”為例，在該章節(jié)教學(xué)中，教師可以把生活中孩子玩耍的皮球作為素材，巧妙地引出新課題，向?qū)W生講解“彈力”的定義。在學(xué)生留下直觀印象后，教師要進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)討論，利用生活中常見(jiàn)的道具演示相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步探討彈力有著怎樣的性質(zhì)。在此過(guò)程中，教師還可以合理劃分學(xué)習(xí)小組，引導(dǎo)他們積極討論，通過(guò)親自操作，解決教師提出的相關(guān)問(wèn)題，不斷開(kāi)拓學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高他們自主研究的能力，為他們的科學(xué)素養(yǎng)提供有力的保障。

總而言之，在高中物理課堂教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)生活現(xiàn)象、課堂教學(xué)的有機(jī)融合至關(guān)重要，能夠在一定程度上優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)模式，把課堂還給學(xué)生，使其成為整個(gè)課堂教學(xué)的中心，積極、主動(dòng)地參與到課堂教學(xué)中，注重理論與實(shí)踐的緊密聯(lián)系，以生活現(xiàn)象為切入點(diǎn)，積極引導(dǎo)學(xué)生觀察生活，并運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)去解釋生活中的物理現(xiàn)象，打破思維定式，培養(yǎng)他們的發(fā)散思維、理性思維，不斷提高其實(shí)踐能力，為進(jìn)入更高階段的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

參考文獻(xiàn)：

篇3

摘要 根據(jù)籃球球運(yùn)動(dòng)專(zhuān)項(xiàng)力學(xué)特點(diǎn)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、以及籃球運(yùn)動(dòng)教學(xué)發(fā)展的實(shí)際需求，對(duì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在籃球運(yùn)動(dòng)教學(xué)中應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。希望運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)與籃球運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)緊密結(jié)合，更好地為籃球教學(xué)提供幫助。

關(guān)鍵詞 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué) 籃球運(yùn)動(dòng) 教學(xué) 應(yīng)用分析

近年來(lái)，籃球運(yùn)動(dòng)受NBA和CBA的影響，很受學(xué)生的歡迎，大家都愿意參與這種集體帶有趣味的運(yùn)動(dòng)。可在教學(xué)中可以看到一些學(xué)生由于身體的先天條件，動(dòng)作做起來(lái)比較難受，不合理。怎樣幫助每個(gè)孩子都能掌握這門(mén)技術(shù)。我想通過(guò)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的原理去分析學(xué)生的特點(diǎn)，通過(guò)分析給他們制定不同的水準(zhǔn)，不能集體都按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這樣會(huì)使學(xué)生感到籃球運(yùn)動(dòng)的艱難，我們降低難度就是要使不同的學(xué)生體驗(yàn)到成功的樂(lè)趣，因材施教使學(xué)生在快樂(lè)中學(xué)習(xí)。如何做到這些，我們就要借助于科技的力量和手段，更加全面地、深刻地認(rèn)識(shí)籃球運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。更好的在教學(xué)中利用為學(xué)生服務(wù)。

一、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在籃球運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用領(lǐng)域分析

從運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)角度來(lái)看，籃球運(yùn)動(dòng)要求人體上下肢的協(xié)調(diào)配合，很好的應(yīng)用人的手部動(dòng)作去接球，做蹬地加速的動(dòng)作，如何在這個(gè)過(guò)程中做到合理就必須了解學(xué)生的生理結(jié)構(gòu)，肌肉力量的相互作用。什么角度的運(yùn)動(dòng)適合此階段性的學(xué)習(xí)。用多大力能滿(mǎn)足他們的可接受的力量范圍，針對(duì)不同的學(xué)生應(yīng)該采用不同的方法手段加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)，切不可讓學(xué)生做過(guò)多大于自己身體不能做的力量訓(xùn)練。幫助他們?cè)谧约汉侠淼募夹g(shù)動(dòng)作內(nèi)做到自己最適合的動(dòng)作。對(duì)于動(dòng)作的要求不可統(tǒng)一要求，要區(qū)別對(duì)待，這樣一方面可以鼓勵(lì)學(xué)生很好的練習(xí)；另一方面要使學(xué)生不斷進(jìn)取不至于傷害學(xué)生的自尊心。在場(chǎng)地器材方面要對(duì)學(xué)生認(rèn)真講解。使他們真正認(rèn)識(shí)到自己的力是如何傳導(dǎo)的，如何在正確的用力前提下做到做好的自己。

二、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究方法在籃球運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用分析

（一）運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究方法分類(lèi)

按研究方法劃分，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)應(yīng)用在籃球運(yùn)動(dòng)中的研究大體可分為兩類(lèi)：一是力學(xué)理論研究方法，二是實(shí)驗(yàn)研究方法。兩者相輔相成，相互統(tǒng)一，應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合，才能使運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)更好地在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中應(yīng)用[1]。這就要求在實(shí)踐當(dāng)中很好的將二者緊密結(jié)合共同應(yīng)用到學(xué)科領(lǐng)域當(dāng)中。

（二）運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的力學(xué)理論研究方法在籃球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中的應(yīng)用分析

該研究方法因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)模擬手段對(duì)人體運(yùn)動(dòng)仿真，一般包括五個(gè)步驟：1.確定運(yùn)動(dòng)特征，建立目標(biāo)函數(shù)；2.選擇模型確定剛體的自由度；3.建立動(dòng)力學(xué)模型；4.實(shí)測(cè)已知數(shù)據(jù)并求解；5.根據(jù)求解結(jié)果解釋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這一步驟是將求得的數(shù)學(xué)規(guī)律化為體育運(yùn)動(dòng)語(yǔ)言對(duì)運(yùn)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行合理的指導(dǎo)[ 2]。根據(jù)此研究方法，可以對(duì)籃球中許多問(wèn)題進(jìn)行研究。如對(duì)于籃球運(yùn)動(dòng)中學(xué)生的傷病的研究，有助于對(duì)學(xué)生在籃球運(yùn)動(dòng)中的損傷認(rèn)識(shí)和預(yù)防?？梢岳昧W(xué)理論研究的方法對(duì)關(guān)節(jié)力和力矩進(jìn)行推算。這實(shí)際上是為人體的運(yùn)動(dòng)給予科學(xué)化得定量，通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)找出人體運(yùn)動(dòng)的范圍和幅度，為更好的人類(lèi)發(fā)掘自身的潛能和動(dòng)作的量化提供參考依據(jù)。

（三）運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究方法在籃球運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用分析

由于動(dòng)力學(xué)研究方法與運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試在籃球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中運(yùn)用的較少，所用到的生物力學(xué)儀器不多。因此運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究方法在籃球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中有極大的發(fā)展空間。

1.常用的生物力學(xué)儀器將在籃球項(xiàng)目中的廣泛應(yīng)用

許多已經(jīng)在其他專(zhuān)項(xiàng)中運(yùn)用較為廣泛的生物力學(xué)儀器在籃球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中尚未廣泛使用。比如，肌電儀，腳墊受力分析鞋墊。腳墊受力分析可以反映地面對(duì)人體的反作用力。運(yùn)動(dòng)員投球的力最終是通過(guò)人體蹬地面，同時(shí)地面給人體的反作用力而實(shí)的。通過(guò)在運(yùn)動(dòng)員的鞋子里放上受力分析鞋墊，可以得出在移動(dòng)過(guò)程中，腳底壓力的分布圖，可以為籃球運(yùn)動(dòng)員鞋子的設(shè)計(jì)提供參數(shù)。通過(guò)肌電儀可對(duì)完成某動(dòng)作所參與的肌肉活動(dòng)的強(qiáng)度和時(shí)間進(jìn)行描述，確定主要的參與肌群。這樣學(xué)生就可以很清楚地知道完成某動(dòng)作的肌肉用力順序是什么，哪些是主動(dòng)肌，哪些是被動(dòng)肌，可為力量訓(xùn)練提供參考。

2.多機(jī)同步測(cè)試的研究

多機(jī)同步測(cè)試研究是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于籃球這項(xiàng)精密的運(yùn)動(dòng)，以往的研究多是從一維的視角來(lái)進(jìn)行的，對(duì)籃球運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)的研究應(yīng)朝著多維的研究視角發(fā)展。比如，將攝像系統(tǒng)和測(cè)力臺(tái)系統(tǒng)同步的測(cè)試方法，綜合運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的數(shù)據(jù)對(duì)籃球運(yùn)動(dòng)進(jìn)行更加深入、全面的研究與分析。

3.開(kāi)發(fā)籃球?qū)ｍ?xiàng)化、反饋快速化的運(yùn)動(dòng)技術(shù)測(cè)試儀器

近年來(lái)隨著其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、測(cè)試儀器的質(zhì)量、功能、效率不斷提高，某些運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目專(zhuān)用的測(cè)試儀器不斷出現(xiàn)。其它專(zhuān)項(xiàng)的研究可為籃球?qū)ｍ?xiàng)化的測(cè)試儀器提供借鑒。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，加速度傳感器的體積和質(zhì)量都可以做到非常小，精度可以達(dá)到很高，此儀器可以實(shí)時(shí)監(jiān)控籃球鞋的速度、加速度和角速度，并可據(jù)此推算籃球鞋不同部位的受力情況，以及腳蹬地的初速度。而對(duì)籃球鞋運(yùn)動(dòng)情況的所做的研究較少。如果這些設(shè)想可以實(shí)現(xiàn)的話(huà)，將豐富這方面的研究可以防止運(yùn)動(dòng)者教學(xué)腳部的受傷的情況。為更好的教學(xué)服務(wù)提供保障。防止學(xué)生在運(yùn)動(dòng)中受傷的概率。

（四）力學(xué)理論研究方法和實(shí)驗(yàn)研究方法緊密結(jié)合

理論力學(xué)理論研究方法和實(shí)驗(yàn)研究的方法緊密結(jié)合對(duì)籃球運(yùn)動(dòng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究，將有助于從不同層面和角度更好的認(rèn)識(shí)籃球運(yùn)動(dòng)規(guī)律，進(jìn)而可使運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)更好地為籃球?qū)嵺`服務(wù)，是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在籃球運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。力學(xué)理論研究方法必須輔之實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)，才能使它在實(shí)際應(yīng)用方面的作用得以發(fā)揮，力學(xué)理論方法與實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法兩者應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合。前者提供了運(yùn)動(dòng)普遍規(guī)律，對(duì)分析有理論指導(dǎo)意義，后者是理論研究與實(shí)際是具體應(yīng)用的橋梁，能使研究更好地為運(yùn)動(dòng)實(shí)際服務(wù)。實(shí)驗(yàn)方法和力學(xué)理論研究共同發(fā)展、相輔相成，使運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)科漸趨深入完善。

三、結(jié)束語(yǔ)

籃球運(yùn)動(dòng)教學(xué)的動(dòng)作技術(shù)診斷，力學(xué)研究，學(xué)生肌肉、骨骼力學(xué)特性的研究，將有助于籃球?qū)ｍ?xiàng)測(cè)試儀器的開(kāi)發(fā)，籃球運(yùn)動(dòng)員損傷機(jī)理和預(yù)防的研究等領(lǐng)域需要利用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在籃球?qū)ｍ?xiàng)中進(jìn)行全方位的研究。這樣有助于在實(shí)際中解決一些教學(xué)中的學(xué)生容易受傷的難題，將生物力學(xué)的有關(guān)原理服務(wù)于學(xué)生的課堂，用科學(xué)的方法指導(dǎo)學(xué)生籃球訓(xùn)練與比賽，更好的預(yù)防學(xué)生在不同情況下的運(yùn)動(dòng)損失與治療。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王向東，劉學(xué)貞，等.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)方法學(xué)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)體育科技.2003（2）：15-18.

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篇4

摘 要 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)是研究體育運(yùn)動(dòng)中人體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)。文章通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育教學(xué)中的運(yùn)用分析，尤其是在技術(shù)教學(xué)中運(yùn)用的闡述，證明了運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在技術(shù)教學(xué)中的重要性，對(duì)提高學(xué)生掌握運(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作和教學(xué)效果有著積極的意義。

關(guān)鍵詞 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué) 體育教學(xué) 技術(shù)教學(xué)

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)是一門(mén)理論與實(shí)踐密切結(jié)合的應(yīng)用科學(xué)，研究人體運(yùn)動(dòng)時(shí)的力學(xué)規(guī)律以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因，它直接為提高運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)技術(shù)水平和增強(qiáng)人類(lèi)的體質(zhì)服務(wù)。作為一門(mén)實(shí)踐性極強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科，體育教師如果能夠運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的原理對(duì)學(xué)生的運(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行正確評(píng)價(jià)和傳授，便可以使學(xué)生的技術(shù)動(dòng)作更合理、更有效，所以在體育教學(xué)中已受到眾多體育教師的重視和應(yīng)用。

一、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育教學(xué)中的地位

任何一項(xiàng)身體練習(xí)都由一定的動(dòng)作及動(dòng)作體系構(gòu)成，而完成每個(gè)動(dòng)作及整套動(dòng)作都存在著最適合、最合理的運(yùn)動(dòng)技術(shù)。合理的運(yùn)動(dòng)技術(shù)以運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)理論為依據(jù)，并富含運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理。而運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)又以其分析科學(xué)性、結(jié)構(gòu)合理性為體育技術(shù)教學(xué)提供理論和方法上的指導(dǎo)，通過(guò)對(duì)形形體育動(dòng)作千差萬(wàn)別以及引起這些差別原因的分析、探討獲得良好技術(shù)的各種力學(xué)條件，從而使學(xué)生更完善地認(rèn)識(shí)、學(xué)習(xí)和合理掌握運(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作。

要想使學(xué)生迅速并正確的掌握技術(shù)動(dòng)作，不僅需要教師正確的講解和示范，而且需要合理的練習(xí)方法。技術(shù)教學(xué)中由于學(xué)生個(gè)體身體素質(zhì)和能力的差異，表現(xiàn)在完成技術(shù)動(dòng)作時(shí)或多或少地在各個(gè)環(huán)節(jié)上存在這樣或那樣的技術(shù)問(wèn)題，教師如能及時(shí)向?qū)W生傳授有關(guān)生物力學(xué)原理，往往能收到事半功倍的教學(xué)效果，這種效果對(duì)于具有良好物理學(xué)基礎(chǔ)的大學(xué)生尤為顯著。

二、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)與技術(shù)動(dòng)作的關(guān)系

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)是研究體育運(yùn)動(dòng)中人體及器械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及與其他運(yùn)動(dòng)形式相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的一門(mén)科學(xué)，它以經(jīng)典力學(xué)的理論和方法為主要工具，研究體育運(yùn)動(dòng)中的各種力學(xué)現(xiàn)象。

人體在從事體育運(yùn)動(dòng)時(shí)，技術(shù)動(dòng)作是千變?nèi)f化的，各種動(dòng)作形式差別很大，包括運(yùn)動(dòng)的空間、時(shí)間、速度、加速度等方面?？臻g特征表明運(yùn)動(dòng)發(fā)生什么地方和運(yùn)動(dòng)路程的幾何形狀，時(shí)間、速度和加速度的特征對(duì)揭示人體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是比較重要的，特別是技術(shù)性強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目如體操、跳水、田徑中的田賽等，對(duì)運(yùn)動(dòng)員的各方面都提出了極高的要求。運(yùn)動(dòng)員完成技術(shù)動(dòng)作是否合理、是否規(guī)范、是否發(fā)揮其特點(diǎn)，也就是在運(yùn)動(dòng)中發(fā)揮人體最有效、最經(jīng)濟(jì)所作的功，都是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的一種表現(xiàn)。所以訓(xùn)練時(shí)，如果教練員能掌握這門(mén)知識(shí)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理，合理分析和建立運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作，就會(huì)少走彎路，縮短技術(shù)動(dòng)作定型的時(shí)間，并找到評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員技術(shù)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)，從而更快的提高運(yùn)動(dòng)員技術(shù)水平和專(zhuān)項(xiàng)運(yùn)動(dòng)成績(jī)。

三、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)對(duì)體育技術(shù)教學(xué)的影響

在技術(shù)教學(xué)中，及時(shí)而有針對(duì)性地向?qū)W生傳授運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理，往往能引起學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)和掌握運(yùn)動(dòng)技術(shù)的興趣，并使復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題簡(jiǎn)單化，從而有利于學(xué)生及時(shí)糾正自己的錯(cuò)誤動(dòng)作，并防止由于錯(cuò)誤動(dòng)作而帶來(lái)的運(yùn)動(dòng)損傷。

（一）提高學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)技術(shù)的興趣

新的運(yùn)動(dòng)技術(shù)取代舊的運(yùn)動(dòng)技術(shù)或高級(jí)運(yùn)動(dòng)技術(shù)取代低級(jí)運(yùn)動(dòng)技術(shù)，緣于新技術(shù)、高技術(shù)比舊技術(shù)更科學(xué)、更合理，并且更符合人體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。因此，新技術(shù)總能吸引更多的人去研究和學(xué)習(xí)。在體育技術(shù)教學(xué)中，如何引起學(xué)生對(duì)新技術(shù)的興趣是學(xué)習(xí)的第一動(dòng)力。比如，我們說(shuō)背躍式跳高比俯臥式跳高先進(jìn)，主要是背越式更趨于自然的起跳姿勢(shì)，擺動(dòng)腿的屈曲上擺由于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，因而比直腿上擺快。因此，背越式是小緩沖的垂直起跳，使起跳的爆發(fā)力有可能直接通過(guò)人體重心，最后，背越式所形成的背弓過(guò)桿，有可能使人體重心遠(yuǎn)離身體，從而實(shí)現(xiàn)身體重心從橫桿下面通過(guò)的情景，對(duì)于同一跳躍能力的人可能提高橫桿的高度。如此，通過(guò)對(duì)技術(shù)動(dòng)作的分析，以及成績(jī)的進(jìn)步，就會(huì)使學(xué)生對(duì)背越式跳高技術(shù)產(chǎn)生濃厚的興趣，提高勇于實(shí)踐的欲望，從而在技術(shù)教學(xué)上就會(huì)主動(dòng)、積極地參與并思考、體會(huì)技術(shù)細(xì)節(jié)，進(jìn)而縮短掌握技術(shù)動(dòng)作地時(shí)數(shù)，有利于提高技術(shù)教學(xué)效果。

（二）使復(fù)雜的動(dòng)作技術(shù)簡(jiǎn)單化

在我們以往的教學(xué)中，當(dāng)教師對(duì)某一項(xiàng)較為復(fù)雜的技術(shù)過(guò)程講解時(shí)，學(xué)生常會(huì)因?yàn)榧夹g(shù)太復(fù)雜而影響學(xué)習(xí)，但如果教師能用適當(dāng)?shù)牧W(xué)知識(shí)加以分析，往往能使學(xué)生“頓悟”，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。如：排球飄球是一項(xiàng)較復(fù)雜的技術(shù)動(dòng)作，且飄球形成的力學(xué)原因也極為復(fù)雜，但根據(jù)“飄球不轉(zhuǎn)”、“轉(zhuǎn)球不飄”的力學(xué)現(xiàn)象，我們只要在擊球過(guò)程中，保證打擊力通過(guò)球心，即沒(méi)有形成使球轉(zhuǎn)動(dòng)的打擊力矩，便為飄球的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。如此講授，復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題簡(jiǎn)單化了，學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)飄球也會(huì)格外認(rèn)真，能極快又好地掌握飄球技術(shù)動(dòng)作，教學(xué)效果明顯。同樣，對(duì)足球“香蕉球”也是大學(xué)生足球愛(ài)好者非常向往的，如果我們?cè)谔咔虻膶?shí)施過(guò)程中，能保證給球施加極大的偏心力，便可能使足球在向前飛的過(guò)程中，因?yàn)槠牧κ棺闱蚋咚俎D(zhuǎn)動(dòng)，從而使球體相對(duì)應(yīng)的兩側(cè)形成壓強(qiáng)差，進(jìn)而使足球劃出香蕉狀的弧線(xiàn)軌跡。因此，對(duì)復(fù)雜的技術(shù)動(dòng)作稍加力學(xué)分析，便可使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，便于學(xué)生理解并提高教學(xué)效果。

（三）診斷并改進(jìn)動(dòng)作技術(shù)問(wèn)題

技術(shù)診斷工作在國(guó)際上非常普及，許多體育強(qiáng)國(guó)都在他們的訓(xùn)練基地裝備了生物力學(xué)測(cè)試儀器，經(jīng)常性進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)工作并取得了顯著的成績(jī)。在我國(guó)這一工作正在開(kāi)展，生物力學(xué)技術(shù)診斷逐漸成為教練員和運(yùn)動(dòng)員科學(xué)訓(xùn)練的得力工具，也為體育教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)作技術(shù)教學(xué)提供了科學(xué)依據(jù)。

運(yùn)用運(yùn)動(dòng)力學(xué)的基本原理對(duì)技術(shù)動(dòng)作的簡(jiǎn)單力學(xué)分析，可以診斷技術(shù)上存在的力學(xué)問(wèn)題，從而對(duì)癥下藥，改進(jìn)技術(shù)，便會(huì)收到良好的效果。如：用皮尺、秒表可以測(cè)得某學(xué)生某次推鉛球的遠(yuǎn)度S，鉛球出手高度H和鉛球在空中的飛行時(shí)間T，用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以方便的求得鉛球出手速度V和出手角度θ。在一定的出手速度V和出手高度H時(shí)存在著某一最佳出手角度θ′，比較實(shí)際出手角度θ和最佳出手角度θ′，便可診斷出手角度的合理性，從而指導(dǎo)教學(xué)、訓(xùn)練乃至比賽，并提高鉛球成績(jī)。

但在運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理對(duì)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)作技術(shù)指導(dǎo)的過(guò)程中，體育教師應(yīng)重視學(xué)生的個(gè)體特點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)技術(shù)的生物力學(xué)原理只是從生物力學(xué)角度反映了各項(xiàng)動(dòng)作技術(shù)帶有共性的普遍規(guī)律，而每個(gè)學(xué)生的身體形態(tài)和身體素質(zhì)不同，因此在動(dòng)作技術(shù)教學(xué)過(guò)程中，體育教師應(yīng)經(jīng)過(guò)實(shí)踐逐步了解每個(gè)學(xué)生個(gè)人身體、素質(zhì)及心理特點(diǎn)，實(shí)施有針對(duì)性的教學(xué)，這是運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)動(dòng)作技術(shù)原理指導(dǎo)體育技術(shù)教學(xué)的生命力所在。

（四）建立動(dòng)作技術(shù)模式，提高教學(xué)效果

結(jié)合體育技術(shù)教學(xué)的需要，將學(xué)生按不同水平、不同技術(shù)特點(diǎn)分組，選擇若干要素，運(yùn)用生物力學(xué)測(cè)試方法，獲取動(dòng)作技術(shù)數(shù)據(jù)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，再運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理分析，找出動(dòng)作技術(shù)的一般規(guī)律和完成某個(gè)動(dòng)作技術(shù)的合理方法，建立起正確的動(dòng)作技術(shù)模式，并將其運(yùn)用于一般專(zhuān)項(xiàng)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和體育教學(xué)，這將會(huì)有利于專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)和教學(xué)水平的提高。

（五）減少運(yùn)動(dòng)損傷的概率

合理的運(yùn)動(dòng)技術(shù)首先應(yīng)符合人體解剖的結(jié)構(gòu)特征，其次應(yīng)符合力學(xué)原理。由于學(xué)生在學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)技術(shù)中常形成一些多余動(dòng)作乃至錯(cuò)誤動(dòng)作，違反了運(yùn)動(dòng)力學(xué)原理，從而可能導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)損傷的出現(xiàn)。如：在擲標(biāo)槍時(shí)，有的學(xué)生會(huì)出現(xiàn)屈肘或肘低于肩的錯(cuò)誤動(dòng)作，從而給肘關(guān)節(jié)造成扭轉(zhuǎn)負(fù)荷，超出關(guān)節(jié)周?chē)∪馊旱某惺荛?，進(jìn)而使肘關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)肌肉等軟組織損傷。因此，教學(xué)前，教師應(yīng)對(duì)肘關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)以及力學(xué)負(fù)荷加以必要的力學(xué)分析，使學(xué)生明確合理的動(dòng)作技術(shù)的基本要素，從而避免或減少運(yùn)動(dòng)損傷。

四、小結(jié)

體育教學(xué)不僅是一個(gè)學(xué)科，更是一門(mén)科學(xué)。其中的分支——運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在我們的體育訓(xùn)練和教學(xué)工作中更是起著重要的作用，它在體育技術(shù)教學(xué)中的獨(dú)特地位，是什么都無(wú)法代替的。因?yàn)槲覀儏⑴c的每一個(gè)技術(shù)動(dòng)作無(wú)不可以從力學(xué)的角度去分析研究，所以在體育技術(shù)教學(xué)中不但要知其然，更要知其所以然，只有這樣以才可以改進(jìn)教學(xué)水平，提高教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生受益，讓體育老師教學(xué)相長(zhǎng)，提高自我、完善自我。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

關(guān)鍵詞：汽車(chē)；被動(dòng)安全性；碰撞；生物力學(xué)；假人

中圖分類(lèi)號(hào)：U460

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-2374（2012）25-0096-03

1　概述

汽車(chē)的行駛安全性包括主動(dòng)安全性和被動(dòng)安全性。主動(dòng)安全性是指汽車(chē)本身防止或減少道路交通事故發(fā)生的性能；而被動(dòng)安全性則是指交通事故發(fā)生后，汽車(chē)本身減輕人員傷害和貨物損失的能力。汽車(chē)被動(dòng)安全性又分為汽車(chē)內(nèi)部被動(dòng)安全性（減輕車(chē)內(nèi)乘員受傷和貨物受損）以及外部被動(dòng)安全性（減輕對(duì)事故所涉及的其他人員和車(chē)輛的損害）。

汽車(chē)被動(dòng)安全性主要包括車(chē)身結(jié)構(gòu)抗撞性、碰撞生物力學(xué)、乘員約束系統(tǒng)三方面。人體組織在碰撞過(guò)程中所包含的有關(guān)力學(xué)稱(chēng)為碰撞生物力學(xué)，它是汽車(chē)被動(dòng)安全技術(shù)開(kāi)展及人體防護(hù)研究的重要基礎(chǔ)，主要目的是了解傷害機(jī)理，定量描述人體生物力學(xué)響應(yīng)，開(kāi)發(fā)與人體生物力學(xué)特性相似的碰撞實(shí)驗(yàn)假人，用以精確評(píng)價(jià)人體損傷并開(kāi)發(fā)保護(hù)系統(tǒng)。

2　碰撞生物力學(xué)的研究?jī)?nèi)容

碰撞生物力學(xué)主要研究人體各部位在不同形式碰撞中的傷害機(jī)理、對(duì)碰撞載荷的機(jī)械響應(yīng)特性及傷害極限等。

2.1　正面碰撞中人體的傷害

在所有汽車(chē)交通事故中，與碰撞有關(guān)的事故占90%以上，汽車(chē)發(fā)生正面碰撞（包括斜碰）的概率在40%左右。在日本，由正面碰撞（包括斜碰）所造成的死亡人數(shù)更是占到了總死亡人數(shù)的71.6%。在正面碰撞過(guò)程中，人體頭部主要是在自身慣性力作用下與方向盤(pán)或儀表盤(pán)等車(chē)內(nèi)介質(zhì)的激烈碰撞中造成的嚴(yán)重?fù)p傷，如顱骨破裂或顱內(nèi)出血等癥狀；頸部在慣性載荷作用下，由于過(guò)度向前彎曲或向后拉伸造成損傷；胸腹部由于與安全帶接觸，安全帶的勒緊力以及由自身慣性而導(dǎo)致的與方向盤(pán)等外物的鈍性沖擊力是造成胸腹部損傷的主要原因，一般會(huì)導(dǎo)致胸骨、肋骨斷裂，胸腹內(nèi)出血等癥狀；下肢的損傷主要是由膝關(guān)節(jié)及腿部與儀表盤(pán)下端的猛烈撞擊，產(chǎn)生超過(guò)腿部生理限度的彎曲應(yīng)力和張應(yīng)力而造成的。

大量交通事故的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，相對(duì)于乘員的其他身體部位而言，頭部、胸部、腹部的傷害是正面碰撞發(fā)生時(shí)最主要的傷害形式，同時(shí)也是造成死亡事故頻率最高的三個(gè)部位。

2.2　人體傷害評(píng)價(jià)方法

人體傷害評(píng)價(jià)可分為傷害分級(jí)和傷害定量測(cè)量?jī)深?lèi)。

傷害分級(jí)是從解剖學(xué)的角度評(píng)價(jià)說(shuō)明受傷位置、傷害類(lèi)型和相應(yīng)的傷害嚴(yán)重程度。在交通事故調(diào)查中確認(rèn)乘員傷害程度，主要有以下幾種傷害分級(jí)方法：簡(jiǎn)略傷害分級(jí)（AIS）、最大傷害分級(jí)（MAIS）、嚴(yán)重傷害分級(jí)（ISS）、乘員傷害分級(jí)（OIS）和致殘損傷分級(jí)（IIS）。目前被普遍使用的是由美國(guó)汽車(chē)醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)（AAAM）提出的簡(jiǎn)略傷害分級(jí)（AIS），AIS將傷害水平從“沒(méi)有傷害”到“最大傷害”依次分為0～9級(jí)，用來(lái)衡量對(duì)生命的危險(xiǎn)性，很適合交通事故中人員傷害程度的確認(rèn)。

傷害定量測(cè)量是在實(shí)驗(yàn)室碰撞試驗(yàn)中，通過(guò)測(cè)定碰撞假人的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)（加速度、力、位移等）計(jì)算出傷害指標(biāo)，用以定量地評(píng)價(jià)人體在碰撞過(guò)程中的安全性。通常使用的如頭部傷害指標(biāo)HIC、胸部3ms加速度、胸部壓縮量、粘性傷害指標(biāo)VC、小腿骨指標(biāo)TI等。

2.3　人體各部位的傷害指標(biāo)

2.3.1　頭部傷害指標(biāo)。1960年，美國(guó)韋恩州立大學(xué)的Lissner提出了直線(xiàn)加速度下頭部耐沖擊性的韋恩州傷害標(biāo)準(zhǔn)WSTC曲線(xiàn)，后由Patrick做了修正。在此基礎(chǔ)上又提出較為完備的頭部傷害標(biāo)準(zhǔn)HIC（Head Injury Criterion），HIC采用下式

計(jì)算：

式中：—碰撞過(guò)程中的任意時(shí)刻；—相對(duì)于

，HIC達(dá)到最大值時(shí)刻；a—頭部質(zhì)心加速度（g）。

HIC評(píng)價(jià)指標(biāo)已被各國(guó)的法規(guī)廣泛采用。為了使用方便，最大間隔時(shí)間（t2－t1）定為36ms，但由于這個(gè)時(shí)間間隔大大影響著HIC的計(jì)算，后又被建議減少至15ms。

2.3.2　胸部傷害指標(biāo)。對(duì)于胸部傷害情況的評(píng)價(jià)，通常用胸部壓縮量來(lái)表明胸部骨折的情況或?qū)⒆饔迷谏闲夭恐匦奶幍臅r(shí)間為3ms的線(xiàn)性加速度值作為衡量人胸部受傷的嚴(yán)重程度。Kroell等人在前碰死尸試驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出胸部擠壓指標(biāo)C，在此基礎(chǔ)上，Lau和Viano通過(guò)對(duì)活體動(dòng)物試驗(yàn)提出了粘性指標(biāo)VC（Viscous Criterion），反映了速度變化對(duì)胸部損傷的影響。

2.3.3　腿部傷害指標(biāo)。對(duì)于大腿的傷害，在各國(guó)的法規(guī)中普遍采用大腿所受的軸向力來(lái)評(píng)價(jià)。

2.4　正面碰撞中人體的傷害極限

人體的傷害極限（耐受度）定義為人體或人體某一部位對(duì)于一個(gè)特定的傷害等級(jí)所能承受的載荷大小。美國(guó)和歐洲根據(jù)由實(shí)驗(yàn)假人測(cè)得的各種傷害指標(biāo)出臺(tái)了相應(yīng)的政府法規(guī)來(lái)設(shè)定對(duì)約束系統(tǒng)的性能要求，加強(qiáng)對(duì)乘員的保護(hù)。我國(guó)也參照歐美法規(guī)在1999年頒布了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

3　碰撞生物力學(xué)研究方法

碰撞生物力學(xué)的研究方法主要有三種，即生物模

型研究方法、機(jī)械模型研究方法和數(shù)學(xué)模型研究方法。

3.1　生物模型方法

生物模型方法主要是指用生物實(shí)體來(lái)研究人體損傷機(jī)理和確定耐受極限，既可用人體試驗(yàn)也可用動(dòng)物試驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在早期的研究中，科學(xué)家最初用活體動(dòng)物（猴、豬等）作為實(shí)驗(yàn)品，但由于它們與人體相差很大，所獲得的數(shù)據(jù)不能讓人滿(mǎn)意。人體死尸雖然是理想的實(shí)驗(yàn)品，但由于其傷害忍受極限及生物力學(xué)響應(yīng)方面的特性隨年齡和性別的變化較大，不易形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在低速或危險(xiǎn)性不大的情況下，也有通過(guò)志愿者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到更為真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

3.2　機(jī)械模型方法

篇6

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；生物力學(xué)；醫(yī)學(xué)院校

生物力學(xué)課程具有醫(yī)工結(jié)合的特色，是首都醫(yī)科大學(xué)的特色專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，也是各醫(yī)科院校多專(zhuān)業(yè)的必修課或選修課。課程的基本教學(xué)目的是讓學(xué)生了解生物力學(xué)方面的研究概況，掌握基本概念和原理，初步培養(yǎng)一定的科研素質(zhì)，一方面拓展學(xué)生的知識(shí)面，掌握一定的交叉學(xué)科知識(shí)，開(kāi)闊思路，另一方面也是今后專(zhuān)業(yè)發(fā)展的必備基礎(chǔ)。

但由于課程內(nèi)容涉及面廣，交叉性知識(shí)多，不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)背景各異，加之課程學(xué)時(shí)有限，因此在有限的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生高效的了解、掌握、熟悉盡可能豐富的內(nèi)容，是一件不易的事情，必須在教學(xué)方法和課程內(nèi)容設(shè)置上做出有效恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)與改革，合理運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣， 發(fā)揮主觀能動(dòng)性， 達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)， 科研能力和綜合素質(zhì)綜合提高的目的。

因此，在教學(xué)大綱指導(dǎo)下，在不改變課程基本設(shè)置的前提下，對(duì)生物力學(xué)課程的教學(xué)方法做出恰當(dāng)有效的設(shè)計(jì)與改革是提高教學(xué)質(zhì)量，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的唯一途徑。

1 教學(xué)內(nèi)容的改革

生物力學(xué)課程在國(guó)內(nèi)本科教育階段開(kāi)展較晚，在醫(yī)學(xué)院校更是鳳毛麟角，首都醫(yī)科大學(xué)屬于較早的開(kāi)課單位，起初作為生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的必修考查課出現(xiàn)，而后在康復(fù)治療學(xué)專(zhuān)業(yè)，7年制口腔專(zhuān)業(yè)，各專(zhuān)業(yè)研究生中相繼開(kāi)設(shè)，并且目前對(duì)于7年制口腔專(zhuān)業(yè)已經(jīng)變?yōu)橐婚T(mén)必修考試課程。課程本身的特點(diǎn)以及授課對(duì)象使得本門(mén)課程不存在一本放之四海皆準(zhǔn)的合適教材，前期只能提供給學(xué)生參考書(shū)，2005年我們教研室自編了一本講義"生物力學(xué)基礎(chǔ)"，涵蓋的內(nèi)容比較多，經(jīng)過(guò)兩輪課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該教材偏難了點(diǎn)，雖然不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生可以有選擇的選講，但還不是太適合，因此教學(xué)內(nèi)容上也需要進(jìn)行改革。

各專(zhuān)業(yè)緒論部分均由知識(shí)面廣的老教授講解，多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和淵博的知識(shí)結(jié)構(gòu)，可以拓展學(xué)生的視野，帶動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。

1.1生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè) 歷年的教學(xué)效果來(lái)看，針對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，由于今后的從業(yè)道路很少?gòu)氖律锪W(xué)相關(guān)研究工作的，因此他們覺(jué)得這門(mén)課程對(duì)于他們是一門(mén)副科，沒(méi)有多大的實(shí)用價(jià)值，所以重視度不夠，態(tài)度和學(xué)習(xí)的積極性也不太高，內(nèi)容的理解不是很透徹。由于他們數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)不錯(cuò)，所以理論部分適當(dāng)增加了深度，鍛煉其邏輯思維能力，拓展知識(shí)面，廣而不深，專(zhuān)題研究性的報(bào)告內(nèi)容增加，結(jié)合醫(yī)院設(shè)備科的需要展示生物力學(xué)的應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)部分課時(shí)12學(xué)時(shí)，開(kāi)設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)2～3個(gè)，要求學(xué)生獨(dú)立完成至少2個(gè)，從實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備、實(shí)施、分析、善后等要求學(xué)生自己操作，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

1.2康復(fù)治療學(xué)專(zhuān)業(yè) 本專(zhuān)業(yè)學(xué)生缺少高等數(shù)學(xué)，線(xiàn)性代數(shù)等數(shù)學(xué)背景知識(shí)，因此刪減淺化了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)繁雜的公式，只給出基本概念性的內(nèi)容，加大了應(yīng)用性知識(shí)的講授，如增加了上下肢康復(fù)輔具的設(shè)計(jì)，步態(tài)分析的具體事例等，同時(shí)額外增加了課外實(shí)習(xí)參觀環(huán)節(jié)，以彌補(bǔ)缺乏實(shí)驗(yàn)的不足。

1.3 7年制口腔專(zhuān)業(yè) 對(duì)7年制口腔專(zhuān)業(yè)，理論要求掌握程度稍高于康復(fù)治療學(xué)專(zhuān)業(yè)，稍低于生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)，口腔力學(xué)部分結(jié)合臨例分門(mén)別類(lèi)內(nèi)容豐富，同時(shí)由于他們還未接觸臨床，所以還要區(qū)別于口腔專(zhuān)業(yè)的研究生。而對(duì)于研究生，簡(jiǎn)化基礎(chǔ)知識(shí)的講解，分專(zhuān)題來(lái)講：比如，膝關(guān)節(jié)相關(guān)生物力學(xué)研究、步態(tài)分析的臨床應(yīng)用、青光眼的研究現(xiàn)狀等。

在首都醫(yī)科大學(xué)本課程是唯一對(duì)7年制口腔專(zhuān)業(yè)的必修考試課，足見(jiàn)本課程對(duì)此專(zhuān)業(yè)的重要性，將來(lái)的應(yīng)用性很強(qiáng)，所以需要涉及口腔專(zhuān)業(yè)的方方面面內(nèi)容。

2 教學(xué)方法的改革

以提高教學(xué)效果為目的，創(chuàng)新教學(xué)方法。啟發(fā)式，提問(wèn)式、討論式、情景模擬式等教學(xué)方法綜合使用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和創(chuàng)造性思維。打破傳統(tǒng)的以教師教授為主的單向教學(xué)體系，即"填鴨式教學(xué)方法"，建立教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生知識(shí)反饋交流系統(tǒng)。

在一定的基礎(chǔ)知識(shí)介紹完之后，以教師為主導(dǎo)組織教學(xué)過(guò)程，突出學(xué)生的主體，啟發(fā)學(xué)生積極思維，進(jìn)行延伸思考；在課堂上直接提問(wèn)進(jìn)行回答，回顧已學(xué)知識(shí)或者運(yùn)用某一知識(shí)點(diǎn)可解決什么臨床問(wèn)題？盡可能的發(fā)揮學(xué)生的合理想象力；同時(shí)在部分章節(jié)設(shè)置了討論主題，如評(píng)價(jià)一種骨折固定方式好壞的標(biāo)準(zhǔn)？不拘泥于一二三的條框，可以設(shè)定自己是1個(gè)骨折患者，你會(huì)從哪些方面去考慮對(duì)自己的治療等等。最后一次課是分組專(zhuān)題匯報(bào)，圍繞課程內(nèi)容自行選題，查閱資料，制作PPT進(jìn)行匯報(bào)，同組隨機(jī)選擇1人代表本組匯報(bào)，成績(jī)算作本組的成績(jī)，其他組成員可以隨時(shí)提問(wèn)，同組任何成員可以補(bǔ)充，這樣不但增加了大家的知識(shí)面，同時(shí)培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神，還使得每個(gè)人都需要認(rèn)真參與，否則將會(huì)影響本組的整體成績(jī)。在學(xué)生解釋不太清楚的地方老師來(lái)補(bǔ)充，在提高了學(xué)生的同時(shí)也使老師增長(zhǎng)了知識(shí)，需要不斷拓展自己的知識(shí)面，經(jīng)過(guò)2～3輪課程的教學(xué)，會(huì)大大豐富知識(shí)結(jié)構(gòu)。

同時(shí)，生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的生物力學(xué)課程申請(qǐng)批準(zhǔn)了雙語(yǔ)建設(shè)項(xiàng)目，因此加大了雙語(yǔ)教學(xué)的力度，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)上建立了和學(xué)生互動(dòng)的平臺(tái)，學(xué)生可以隨時(shí)在網(wǎng)上和老師交流。

3 考核方式的改革

篇7

關(guān)鍵詞 高爾夫 揮桿 生物力學(xué)

高爾夫球運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)以球桿擊球入洞的體育運(yùn)動(dòng)，被公認(rèn)為世界上可接觸時(shí)間最長(zhǎng)、溫和而智能的運(yùn)動(dòng)。高爾夫球曾作為正式的比賽項(xiàng)目參加了1900年和1904年兩屆奧運(yùn)會(huì)，1904年之后由于場(chǎng)地和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的限制，高爾夫球退出了奧運(yùn)會(huì)的賽場(chǎng)。2009年國(guó)際奧委會(huì)宣布高爾夫球?qū)⒆鳛檎降谋荣愴?xiàng)目回歸2016年里約熱內(nèi)盧奧運(yùn)會(huì)，高爾夫回歸奧運(yùn)會(huì)的決議無(wú)疑是對(duì)高爾夫球運(yùn)動(dòng)在全球發(fā)展的一次巨大的推動(dòng)。揮桿技術(shù)是高爾夫球的基本動(dòng)作，技術(shù)水平高低決定成敗，因此運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究高爾夫球的揮桿技術(shù)將成為國(guó)內(nèi)外科研的重點(diǎn)之一。

一、高爾夫球揮桿技術(shù)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究現(xiàn)狀

國(guó)外學(xué)者利用紅外線(xiàn)捕捉、高速攝像等采集到的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，做成高爾夫自動(dòng)分析軟件、模擬軟件，使技術(shù)動(dòng)作得到極大的改進(jìn)。我國(guó)對(duì)高爾夫球揮桿技術(shù)研究起步較晚。

（一）高爾夫球揮桿技術(shù)生物學(xué)分析

肌電是生物學(xué)研究的重要手段，肌電圖能夠分析人體完成運(yùn)動(dòng)動(dòng)作時(shí)肌肉參與活動(dòng)的強(qiáng)度、參與工作時(shí)間的順序及相互協(xié)作的關(guān)系。劉新明通過(guò)肌電測(cè)試儀和環(huán)節(jié)受力分析法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)全揮桿技術(shù)動(dòng)作肌肉工作特征進(jìn)行了比較，得出全揮桿動(dòng)作肌肉最大用力時(shí)刻的出現(xiàn)晚于擊球時(shí)刻。

（二）高爾夫球揮桿技術(shù)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

國(guó)內(nèi)對(duì)高爾夫揮桿技術(shù)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析較為常用的是APAS艾利爾運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析軟件及DLT生物力學(xué)三維錄像分析方法。張吾龍等[1]對(duì)我國(guó)高爾夫職業(yè)選手張連偉短推技術(shù)進(jìn)行了分析，得出揮桿是由肩膀與兩臂做動(dòng)作，上桿軌跡略帶弧度，下桿時(shí)擊球加速，左手引導(dǎo)下桿動(dòng)作，右手在后輔助向前推。阮哲[3]通過(guò)對(duì)梁文沖等四名國(guó)際優(yōu)秀高爾夫選手的揮桿技術(shù)的三維錄像和解析，得出揮桿過(guò)程中髖關(guān)節(jié)率先啟動(dòng)與加速，并引導(dǎo)肩部迅速向旗桿方向加速直至擊球瞬間，上肢關(guān)節(jié)完成類(lèi)似鞭打動(dòng)作擊球。車(chē)旭升等[6]對(duì)不同水平的高爾夫球員的木桿揮桿技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行分析，得出高水平高爾夫球運(yùn)動(dòng)員的上、下桿揮桿節(jié)奏用時(shí)比例接近于80：20，擊球瞬間高水平球員的身體重心都非常接近原點(diǎn)。孫勝[5]運(yùn)用三維技術(shù)動(dòng)作分析系統(tǒng)對(duì)職業(yè)男子高爾夫運(yùn)動(dòng)員的推桿技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行了研究，進(jìn)而揭示推桿頭部在時(shí)間和空間上整個(gè)動(dòng)作沒(méi)有像鐘擺一樣擺動(dòng)，但像鐘擺一樣有節(jié)奏的擺動(dòng)推桿的訓(xùn)練會(huì)有很大幫助。李淑媛等[9]對(duì)男子高爾夫運(yùn)動(dòng)員全揮一號(hào)木桿技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行信息采集、量化分析：以最大桿頭線(xiàn)速度高低劃分組別，得出各組上桿階段用時(shí)都在1s左右；下桿階段高速組比低速組用時(shí)更短；高速組上桿過(guò)程中，保持右膝關(guān)節(jié)角基本不變，而低速組則呈現(xiàn)增大趨勢(shì)；高速組軀干角由瞄球準(zhǔn)備到擊球幾乎保持不變。毛建勛[8]利用二維攝像法和人體錄像解析系統(tǒng)對(duì)一名高爾夫教練揮桿動(dòng)作進(jìn)行了正面的定點(diǎn)拍攝，對(duì)所得運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行量化與分析，得出揮桿時(shí)要放松肌肉，揮桿時(shí)肩部以及揮臂的力量要與轉(zhuǎn)體的力量保持平衡狀態(tài)；下桿擊球時(shí)手腕的力量要保留到最后再進(jìn)行釋放。

（三）高爾夫球揮桿技術(shù)動(dòng)力學(xué)分析

目前應(yīng)用于動(dòng)力學(xué)參數(shù)的測(cè)量手段主要有三維測(cè)力臺(tái)。葉強(qiáng)等[4]對(duì)技術(shù)定型期球手進(jìn)行試驗(yàn)，得出上桿初期、后期和下桿初期時(shí)間比為7：6：3，通過(guò)使用壓力板觀測(cè)擊球過(guò)程中重量轉(zhuǎn)移的變化，得出桿頂點(diǎn)時(shí)刻雙足維持均衡，身體扭轉(zhuǎn)相對(duì)更充分。

（四）高爾夫揮桿技術(shù)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)理論分析

李睿[2]用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的碰撞理論和鞭打原理糾正了揮桿擊球中的技術(shù)錯(cuò)誤，得出高爾夫球的擊打特點(diǎn)：擊球時(shí)桿頭速度越大，給予球的初速度越大。揮桿時(shí)手臂擺動(dòng)若要兼具“環(huán)繞”的力量和“鞭抽”的力量。

二、趨向預(yù)測(cè)

隨著高爾夫球運(yùn)動(dòng)技術(shù)研究工作的進(jìn)展，將運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的方法手段同現(xiàn)代科技手段結(jié)合，采用多機(jī)同步測(cè)試、錄像視頻分析系統(tǒng)進(jìn)行適時(shí)的監(jiān)控和反饋技術(shù)動(dòng)作的研究將會(huì)越來(lái)越多。可以預(yù)見(jiàn)的是，對(duì)高爾夫球運(yùn)動(dòng)發(fā)展的研究將達(dá)到一個(gè)前所未有的高度。

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篇8

【摘要】 目的 觀察辛伐他汀對(duì)骨質(zhì)疏松大鼠骨代謝和股骨生物力學(xué)的影響。 方法 將SD大鼠隨機(jī)分成假手術(shù)組(SHAM)、卵巢切除組(OVX)、卵巢切除加辛伐他汀組(OVX+SIM)，每組16只。適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后手術(shù)，術(shù)后8周給藥，OVX+SIM組給予辛伐他汀5 mg·kg-1·d-1，其余2組用等量生理鹽水灌服。用藥后第4、12周分2批各處死半數(shù)大鼠，取血觀察各組大鼠的骨源性堿性磷酸酶(BALP)、骨鈣素(BGP)的代謝情況。分離股骨進(jìn)行三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，檢測(cè)股骨最大載荷、彈性載荷、最大橈度、彈性橈度等生物力學(xué)性能。 結(jié)果 (1)用藥4周，BALP水平OVX+SIM組較OVX組升高(P

【關(guān)鍵詞】 辛伐他汀; 股骨; 生物力學(xué); 疾病模型， 動(dòng)物; 骨質(zhì)疏松; 骨鈣素; 堿性磷酸酶

辛伐他汀對(duì)去勢(shì)大鼠骨代謝和股骨生物力學(xué)影響骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis， OP)是以低骨量、骨組織微結(jié)構(gòu)退變、骨脆性增加從而導(dǎo)致發(fā)生骨折的危險(xiǎn)性升高為特征的一種全身性疾病，其主要危害是骨折，骨骼生物力學(xué)性能的降低是骨折發(fā)生的主要原因之一。近年發(fā)現(xiàn)他汀類(lèi)藥物具有促進(jìn)骨形成和加速骨折愈合的作用[1-2]。去卵巢大鼠可以較好地模擬婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松狀態(tài)，筆者以去卵巢大鼠建立絕經(jīng)后OP模型，給予辛伐他汀(simvastatin，Simv)灌胃，取血觀察大鼠骨代謝的變化，取股骨標(biāo)本進(jìn)行三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)測(cè)定骨生物力學(xué)指標(biāo)[3]。以評(píng)價(jià)Simv對(duì)去卵巢大鼠骨代謝及骨生物力學(xué)性能的影響，進(jìn)一步探討Simv的抗骨質(zhì)疏松作用。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 動(dòng)物與分組 選用雌性SD大鼠48只，3～4月齡，體質(zhì)量240~300 g[上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司，動(dòng)物許可證號(hào)：SCXK(滬)2003-0003]，適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)分為：假手術(shù)組(sham-ovariectomized rats， SHAM)，卵巢切除組(ovariectomized rats， OVX)，卵巢切除加Simv組(OVX+SIM)，每組16只。

1.1.2 試劑與儀器 Simv片(杭州默沙東制藥有限公司，進(jìn)口藥品注冊(cè)證號(hào)：H20030704，批準(zhǔn)文號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字號(hào)J20040032);大鼠血清骨源性堿性磷酸酶(BALP)、大鼠血清骨鈣素(BGP)，均為美國(guó)ADL公司;電子萬(wàn)能生物力學(xué)試驗(yàn)機(jī)(CSS-44100型，英國(guó)INSTRON公司);全自動(dòng)生化儀(chemix 180，日本Sysmex公司)。

1.2 方法

1.2.1 造模 1%戊巴比妥納(4 mL/kg)腹腔注射麻醉。取仰臥位，常規(guī)消毒后打開(kāi)腹腔，切除雙側(cè)卵巢。SHAM組以同樣術(shù)式在卵巢附近切取與卵巢大小相近的脂肪組織。動(dòng)物自由進(jìn)食飲水，自然光照。

1.2.2 給藥方法 卵巢切除8周后，OVX+SIM組以Simv 5 mg·kg -1·d-1灌胃，(Simv用生理鹽水配制成1 mg/mL的混懸液，用前搖勻)，連續(xù)12周;SHAM組及OVX組予同等體積生理鹽水灌胃。用藥4周隨機(jī)處死半數(shù)大鼠，12周處死全部大鼠。

1.2.3 血清生化指標(biāo)測(cè)定 各組大鼠處死前摘除眼球取血5 mL，離心分離血清，-80 ℃保存?zhèn)溆?。BALP、BGP測(cè)定ELISA定量。

1.2.4 三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn) 將股骨標(biāo)本自然解凍置于萬(wàn)能電子生物力學(xué)試驗(yàn)機(jī)上，保持其濕度，測(cè)試溫度為23 ℃，以股骨中點(diǎn)為加力點(diǎn)，支座跨距23 mm，加載速度1 mm/min，載荷測(cè)量精度為0.01 N，撓度測(cè)量精度為0.001 mm，勻速加載至標(biāo)本斷裂。加載時(shí)注意股骨標(biāo)本橫截面短軸的方向與加載的力的方向一致;支座及加載壓頭的形狀應(yīng)加工成馬鞍形，可控制長(zhǎng)骨試件在加載的過(guò)程中基本不發(fā)生滾動(dòng)以減少系統(tǒng)誤差。計(jì)算機(jī)描記出載荷-變形(橈度)曲線(xiàn)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并經(jīng)過(guò)換算得出最大載荷、彈性載荷、最大橈度、彈性橈度。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 數(shù)據(jù)以x±s表示，采用SPSS 12.0 for windows進(jìn)行檢驗(yàn)及分析，多組間比較采用方差分析，P

2 結(jié) 果

2.1 血清生化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果 (1)用藥4周，12周OVX+SIM組BALP較OVX組均明顯增加(P

2.2 大鼠股骨三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)結(jié)果 用藥4周，最大載荷SHAM組較OVX組明顯增加(P

SHAM：假手術(shù)組;OVX：卵巢切除組;OVX+SIM：卵巢切除加辛伐他汀組. BALP：血清骨源性堿性磷酸酶;BGP：大鼠血清骨鈣素. 與OVX組同時(shí)間點(diǎn)比較，：P

SHAM：假手術(shù)組;OVX：卵巢切除組;OVX+SIM：卵巢切除加辛伐他汀組. 與OVX組同時(shí)間點(diǎn)比較，：P

3 討 論

BGP是成骨細(xì)胞分泌的一種肽類(lèi)物質(zhì)，可促進(jìn)骨鈣鹽沉積，增加骨細(xì)胞的礦化速度，其含量變化直接反映成骨細(xì)胞的活性，也直接反映骨形成率或骨轉(zhuǎn)換率。BALP是成骨細(xì)胞的一種胞外酶，其含量變化能夠直接反映成骨細(xì)胞活性。

在骨質(zhì)疏松發(fā)生早期，由于體內(nèi)雌激素水平降低，機(jī)體處于一種高骨轉(zhuǎn)換率的狀態(tài)，此時(shí)體內(nèi)骨形成和骨吸收均會(huì)增高，因此OVX組BLAP水平可維持較高水平，故用藥4周，OVX組與SHAM組無(wú)明顯差異;用藥12周，OVX組的血清BALP與SHAM組比較明顯下降(P

用藥4周，OVX+SIM組大鼠的血清BALP增高，與OVX及SHAM組比較均有差別(P

生物力學(xué)特性是反映骨的生長(zhǎng)代謝情況的一個(gè)重要指標(biāo)，它是骨量、骨結(jié)構(gòu)連續(xù)性、骨皮質(zhì)厚度及骨的材料特性的綜合反映[9]。用藥4周，OVX組股骨最大載荷和最大橈度均小于SHAM組，差異均有顯著性。最大荷載直接反映松質(zhì)骨骨小梁的骨質(zhì)、結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，皮質(zhì)骨的強(qiáng)度，最大橈度反映骨組織的變形能力。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明OVX組大鼠股骨斷裂前所能承受的最大載荷以及股骨發(fā)生斷裂時(shí)，股骨中性線(xiàn)偏離原始位置的最大位移均小于SHAM組，表明去卵巢造成股骨強(qiáng)度和整體抗骨折能力下降，符合骨質(zhì)疏松后骨生物力學(xué)性能的本質(zhì)特征。分析原因可能為去卵巢后，由于體內(nèi)雌激素分泌減少，機(jī)體處于一種高骨轉(zhuǎn)換率的狀態(tài)，此時(shí)體內(nèi)的骨吸收和骨形成均會(huì)增高，兩者的凈效應(yīng)表現(xiàn)為骨丟失。而骨質(zhì)疏松早期主要是松質(zhì)骨受累，骨小梁變細(xì)、斷裂，骨小梁減少，骨髓腔變大，導(dǎo)致骨最大載荷和最大橈度下降。

用藥4周，OVX+SIM組股骨最大載荷和最大橈度與OVX組差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。說(shuō)明4周時(shí)雖然Simv能使成骨細(xì)胞活性增加，促進(jìn)成骨，但不能防止去勢(shì)大鼠的骨丟失，可能其成骨作用微弱，也可能其既促進(jìn)骨形成同時(shí)也促進(jìn)骨吸收。Sirola等的臨床研究表明早期Simv并不能防止骨丟失[10]，F(xiàn)rans等報(bào)道小劑量的Simv早期促進(jìn)骨形成也促進(jìn)骨吸收，使骨量減少[11]。用藥12周，OVX+SIM組股骨最大載荷和彈性載荷較4周時(shí)明顯增加，且為組間最大，差異具有顯著性。表明隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，Simv的促進(jìn)成骨作用明顯增加，提高了斷裂前能承受的最大載荷以及股骨不發(fā)生永久形變所能承受的最大載荷，明顯改善了股骨的強(qiáng)度。

筆者認(rèn)為，Simv具有促進(jìn)骨形成的作用，隨時(shí)間延長(zhǎng)成骨作用加強(qiáng)，能提高股骨的強(qiáng)度，降低骨折發(fā)生，為臨床骨質(zhì)疏松的防治增添了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。其促進(jìn)成骨的作用可能與BLAP和BGP水平密切相關(guān)。至于該藥物對(duì)骨質(zhì)疏松大鼠股骨力學(xué)性能影響的詳細(xì)機(jī)制及藥物濃度、作用時(shí)間對(duì)力學(xué)性能的影響，還有待進(jìn)一步研究。

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篇9

【關(guān)鍵詞】 山茱萸總甙 骨質(zhì)疏松 骨生物力學(xué) 山茱萸/藥效學(xué) 大鼠

骨質(zhì)疏松癥(Osteoporosis，OP)是一種以低骨量、骨組織微細(xì)結(jié)構(gòu)破壞為特征，伴有骨的易脆性增加和骨折的易患性增加的全身性骨骼疾病［1］。我們?cè)谂R床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，“益腎養(yǎng)肝口服液”在治療骨質(zhì)疏松方面有著肯定的作用，其主要成分是山茱萸水提液，經(jīng)臨床觀察發(fā)現(xiàn)，該制劑可明顯改善骨質(zhì)疏松患者的自覺(jué)癥狀和骨密度，及血尿中骨代謝相關(guān)的生化指標(biāo)，延緩老年患者骨密度隨增齡而降低的趨勢(shì)。在此基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步明確山茱萸對(duì)骨質(zhì)疏松癥的治療作用和機(jī)制，選用山茱萸主要有效成分山茱萸總甙作為研究對(duì)象，從骨生物力學(xué)的角度對(duì)其抗骨質(zhì)疏松癥作用及機(jī)理作進(jìn)一步的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組 選取6月齡Wistar健康雌性大鼠共50只，隨機(jī)分為5組:假手術(shù)組、模型組、山茱萸高劑量組、山茱萸中劑量組、山茱萸低劑量組。每組10只。

1.2 OP動(dòng)物模型復(fù)制 各組大鼠均以3%的戊巴比妥鈉1ml/kg，行腹腔麻醉，俯臥位固定。在背部中1/3處剪毛，用碘酒、酒精局部消毒皮膚后自腰椎沿背部正中線(xiàn)向下作縱形切口約2～3cm。沿肩胛線(xiàn)分別于左右兩肋下剪開(kāi)腹肌，可見(jiàn)位于兩側(cè)腎臟外下方呈粉紅色的卵巢及緊密相連的子宮角，在子宮角上用線(xiàn)打兩個(gè)結(jié)扎，切斷子宮角，將卵巢摘除。假手術(shù)組僅摘除相當(dāng)于卵巢大小的一塊腸系膜，逐層關(guān)閉，縫合切口，術(shù)后連續(xù)肌注青霉素3d，5萬(wàn)u/只，日1次抗感染。術(shù)后所有動(dòng)物在同一條件(室溫19℃～24℃，相對(duì)濕度40%左右)用普通飼料飼養(yǎng)，自由飲水。

1.3 給藥方法 術(shù)后第4d開(kāi)始灌胃，灌胃的劑量按人與大鼠體表面積比折算成大鼠等效劑量。假手術(shù)組和模型組兩組灌服蒸餾水20ml/kg，山茱萸組按人用量30g/70kg·d折算，山茱萸高劑量組服用量為3.56g/kg(1.6倍等效劑量)，山茱萸中劑量組為2.16g/kg(1倍等效劑量)，山茱萸低劑量組為1.08g/kg(0.5倍等效劑量)。各組動(dòng)物灌胃容量相同，均為8ml。每日灌胃1次，每周6次，連續(xù)灌胃3個(gè)月。

1.4 標(biāo)本的采集與處理 各組大鼠在灌胃滿(mǎn)3個(gè)月后斷椎處死，各組大鼠在處死前10d和前1d分別按30mg/kg給予兩次腹腔注射鹽酸四環(huán)素(Tetracyclin)，進(jìn)行活體四環(huán)素標(biāo)記。處死后立即取大鼠雙側(cè)脛骨，并去除軟組織。雙側(cè)脛骨經(jīng)福爾嗎啉固定后做生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)。在WDW10KN微機(jī)控制電子萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)做三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)，加載點(diǎn)位于脛骨上1/3處，兩側(cè)支點(diǎn)標(biāo)距為24mm，試驗(yàn)機(jī)勻速加載，加載速度為2mm/min。

1.5 檢測(cè)指標(biāo) 最大載荷——骨斷裂前所承受的最大力值。最大撓度——骨斷裂前所產(chǎn)生的最大變形長(zhǎng)度。最大應(yīng)力——骨標(biāo)本單位面積上承受的最大載荷值。伸長(zhǎng)率——在載荷作用下，骨標(biāo)本的變形與標(biāo)距之比，表示骨的塑性能力。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 各組數(shù)據(jù)均以±s表示，用SPSS 10.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用單因素方差分析方法。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

各組大鼠最大載荷、最大應(yīng)力、最大撓度、伸長(zhǎng)率比較，見(jiàn)表1。表1 各組大鼠最大載荷、最大應(yīng)力、最大撓度、伸長(zhǎng)率比較

3 討論

《黃帝內(nèi)經(jīng)》記載“腎主骨生髓”。后世醫(yī)家發(fā)揮《黃帝內(nèi)經(jīng)》的理論，認(rèn)為骨之強(qiáng)弱與腎中精氣盛衰的關(guān)系密切，腎中精氣充盛，則骨髓生化有源，骨才能得到骨髓的滋養(yǎng)，骨礦含量正常而骨骼強(qiáng)壯。腎虛是骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病本質(zhì)。也有學(xué)者認(rèn)為：脾為后天之本，主四肢百骸，先天之精有賴(lài)于脾胃運(yùn)化水谷精微的濡養(yǎng)。腎虧脾虛應(yīng)為該病發(fā)病的基本病理。除此之外，患者因稟賦不同，臨床既可兼夾氣血虧虛等，致傷原因有別，病理可兼夾寒濕、氣滯、血瘀等。在治療上，基本沿用《內(nèi)經(jīng)》中“有骨痿者，補(bǔ)腎法以治之”的觀點(diǎn)，以補(bǔ)腎法作為治療骨質(zhì)疏松癥的基本大法，通過(guò)調(diào)整腎之陰陽(yáng)精氣的虛少，達(dá)到防治骨質(zhì)疏松的作用。山茱萸酸微溫質(zhì)潤(rùn)，其性溫而不燥，補(bǔ)而不峻，既能補(bǔ)腎益精，又能溫腎助陽(yáng)；既能補(bǔ)陰又能補(bǔ)陽(yáng)，為補(bǔ)益肝腎的要藥。益腎養(yǎng)肝口服液是一個(gè)比較成熟的院內(nèi)制劑，以山茱萸為主要成分，它對(duì)骨質(zhì)疏松癥的療效在臨床上已得到了充分肯定，大量實(shí)驗(yàn)研究也表明其主藥山茱萸主要有效成份山茱萸總甙具有補(bǔ)腎益陽(yáng)的作用［2-4］，能明顯改善SAMP6小鼠的骨質(zhì)疏松狀況。

本實(shí)驗(yàn)采用摘除大鼠雙側(cè)卵巢的方法，復(fù)制絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松模型，大鼠在雌激素減少所致的骨反應(yīng)上與自然絕經(jīng)后的骨行為無(wú)實(shí)質(zhì)性差別，其骨量丟失在某些方面與絕經(jīng)后婦女相似，動(dòng)物模型有方便性，關(guān)聯(lián)性，適合性3個(gè)特點(diǎn)［5］。

目前很多實(shí)驗(yàn)研究多從骨結(jié)構(gòu)改變角度觀察評(píng)價(jià)骨質(zhì)疏松及其并發(fā)骨折的發(fā)病機(jī)理和防治方法。骨結(jié)構(gòu)的改變直接影響骨的生物力學(xué)性能，使骨的力學(xué)強(qiáng)度降低。因此，測(cè)定骨生物力學(xué)性能的變化是評(píng)價(jià)骨質(zhì)疏松的一個(gè)重要和特殊的指標(biāo)。生物力學(xué)是根據(jù)已經(jīng)確立的力學(xué)原理來(lái)研究生物中的力學(xué)問(wèn)題的科學(xué)，是力學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科之間相互滲透的邊緣學(xué)科。骨組織是有機(jī)質(zhì)與無(wú)機(jī)質(zhì)按一定的力學(xué)原理結(jié)合而成的復(fù)合性材料，骨的無(wú)機(jī)質(zhì)使骨硬而堅(jiān)實(shí)，而有機(jī)質(zhì)則使其具有一定的柔韌性。骨在受到外力時(shí)其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和外部形態(tài)都將隨之改變，這種改變可直接反映在骨的結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料力學(xué)性能的變化上。骨結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)包括最大載荷、破斷載荷、結(jié)構(gòu)剛度、能量吸收、最大撓度等。骨皮質(zhì)的厚薄的變化及骨小梁的多少的變化均可引起它們的變化。骨材料力學(xué)指標(biāo)有彈性模量、最大應(yīng)力、伸長(zhǎng)率、最大應(yīng)變、破斷應(yīng)力、破斷應(yīng)變等，它們反映的是骨的材料本身的力學(xué)性能，而與骨的大小及形態(tài)無(wú)關(guān)，主要由骨的構(gòu)成成分及膠原的含量、排列決定。在本次實(shí)驗(yàn)中，我們選取了最大載荷、最大撓度、最大應(yīng)力及伸長(zhǎng)率等較有代表性的指標(biāo)，其中最大載荷是指骨斷裂前所承受的最大力值，最大撓度是骨斷裂前所產(chǎn)生的最大變形長(zhǎng)度，最大應(yīng)力是骨標(biāo)本單位面積上承受的最大載荷值，伸長(zhǎng)率是在載荷作用下，骨標(biāo)本的變形與標(biāo)距之比，表示骨的朔性能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示模型組與假手術(shù)組比較，除伸長(zhǎng)率外，其它指標(biāo)均顯著下降，提示去勢(shì)對(duì)大鼠脛骨結(jié)構(gòu)力學(xué)的改變較為顯著，而對(duì)材料力學(xué)的改變不明顯。各治療組均可改善大鼠脛骨生物力學(xué)性能，而以山茱萸總甙中劑量組效果最好，提示山茱萸總甙可改善大鼠脛骨生物力學(xué)性能，尤其是結(jié)構(gòu)力學(xué)方面。在骨生物力學(xué)方面，除伸長(zhǎng)率外，模型組的各項(xiàng)指標(biāo)較假手術(shù)組均明顯降低，表明造模成功。山茱萸總甙中劑量組的改善作用明顯優(yōu)于其它各組。上述結(jié)果提示山茱萸總甙可明顯改善去勢(shì)大鼠的骨骼結(jié)構(gòu)力學(xué)狀況，防止骨質(zhì)疏松的發(fā)生，值得我們做進(jìn)一步的研究和開(kāi)發(fā)利用。

參考文獻(xiàn)

［1］中國(guó)人原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥診斷標(biāo)準(zhǔn)(試行)［J］.中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合雜志，1999，19(10):639-640.

［2］陳 濤.山茱萸水提液對(duì)骨質(zhì)疏松模型小鼠骨形態(tài)學(xué)影響［J］.天津藥學(xué)，2003，15(4):5-7.

篇10

[關(guān)鍵詞]空心拉力螺釘內(nèi)固定；克氏針張力帶；髕骨骨折

髕骨骨折屬于關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，使患者關(guān)節(jié)面出現(xiàn)不平滑，以及伸膝裝置的連續(xù)性中斷等問(wèn)題，對(duì)患者的膝關(guān)節(jié)近、遠(yuǎn)功能造成影響，降低患者的生活質(zhì)量。有研究表明，近年來(lái)隨著人口老齡化的發(fā)展和交通的變更，髕骨骨折患者越來(lái)越多，且多數(shù)是中老年患者，主要由于骨折部位出現(xiàn)骨質(zhì)疏松。臨床上主要采用保守治療和手術(shù)兩種方法，非手術(shù)方法主要是對(duì)于髕骨骨折移位較小或者無(wú)移位情況的患者。隨著對(duì)髕骨骨折的不斷研究，目前有4種手術(shù)方法，其各有優(yōu)缺點(diǎn)。手術(shù)的方式與患者后期療效和膝關(guān)節(jié)功能鍛煉、骨折的強(qiáng)度、愈合的時(shí)間有聯(lián)系，應(yīng)選擇正確的手術(shù)方法，本研究主要比較空心拉力螺釘內(nèi)固定與克氏針張力帶在髕骨骨折治療中的生物力學(xué)情況?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

選取2013年2月～2015年2月我院接診的60例髕骨骨折患者作為本次研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）髕骨前方疼痛，膝關(guān)節(jié)屈伸困難；（2）膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)腫脹和淤青；（3）經(jīng)檢查確診為髕骨骨折；（4）均新鮮骨折患者；排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并關(guān)節(jié)炎患者；（2）由疾病引發(fā)的骨折；按隨機(jī)數(shù)字表法分為觀察組和對(duì)照組，觀察組30例，年齡30～60歲，平均（42.3±3.1）歲，其中跌傷15例，撞傷15例，對(duì)照組30例，年齡32～65歲，平均（43.1±3.4）歲，其中跌傷17例，撞傷13例。兩組患者均同意本次研究，本次研究已通過(guò)我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)進(jìn)行，兩組患者在一般資料上差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），可進(jìn)行對(duì)比分析。

1.2方法

將兩組患者分為觀察組和對(duì)照組，給予兩組患者基礎(chǔ)治療，患者麻醉后，在大腿根部使用止血帶，然后在患者髕骨前方做一個(gè)皮膚切口，切開(kāi)每層皮膚組織，將髕骨骨折處暴露出來(lái)，把關(guān)節(jié)腔內(nèi)和骨折處的血凝塊和碎骨片清理干凈，把患者骨折處的髕骨前軟組織和骨膜，復(fù)回到髕骨前表面，在患者的髕骨遠(yuǎn)端骨折面平行逆行打入兩枚導(dǎo)針，然后將導(dǎo)針抽出直至導(dǎo)針剛好沒(méi)入骨折端，此時(shí)將骨折處復(fù)位。復(fù)位后，將大號(hào)布巾鉗固定住，然后將導(dǎo)針打入骨折端，并從股四頭肌肌鍵旁穿出。觀察組患者采用空心拉力螺釘內(nèi)固定，用鉆頭順著兩枚導(dǎo)針?lè)謩e鉆孔后，沿克氏針擰人兩枚空心拉力螺釘，將兩枚骨導(dǎo)針拔出后，用鋼絲穿過(guò)空心螺釘，在髕骨前以8字形固定，將患者膝蓋彎曲90度檢查是否固定，然后沖洗關(guān)節(jié)腔，放入一枚引流管，最后將切口縫合。對(duì)照組患者在基礎(chǔ)治療后，用鋼絲繞過(guò)兩枚克氏針，在髕骨前以8字形固定?；颊呷?，給予兩組患者生物力學(xué)測(cè)試。

1.3觀察指標(biāo)

觀察兩組患者膝屈曲角度及各參數(shù)受力、愈合情況、并發(fā)癥比較。生物力學(xué)測(cè)試，將股骨端固定于萬(wàn)能電子力學(xué)試驗(yàn)機(jī)上，型號(hào)為WD-10E，將懸臂式高精度位移傳感器安放在髕骨骨折線(xiàn)兩側(cè)的張力側(cè)，當(dāng)脛骨端加壓時(shí)，膝關(guān)節(jié)會(huì)產(chǎn)生彎曲，以2mm/min的速度加載。記錄位移1.0mm時(shí)膝屈曲角度及各參數(shù)受力值。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SAS11.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)量資料進(jìn)行方差分析，兩組間比較用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料比較采用x2檢驗(yàn)，以P

2結(jié)果

2.1兩組患者加載位移1.0mm時(shí)膝屈曲角度及各參數(shù)受力比較

治療后，觀察組膝屈曲角度、髕腱拉力、股四頭肌拉力、髕股關(guān)節(jié)作用力均優(yōu)于對(duì)照組，兩組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P

2.2兩組患者治療后愈合情況比較

治療后，觀察組患者住院時(shí)間、愈合時(shí)間小于對(duì)照組，兩組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P

2.3兩組患者治療后并發(fā)癥比較

觀察組總發(fā)生率小于對(duì)照組，兩組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P

3討論

髕骨是人體內(nèi)最大的杼骨，呈三角形的形狀。由于股四頭肌肌鍵分別附著于髕骨的上級(jí)和脛骨結(jié)節(jié)處，人體的所有活動(dòng)都會(huì)對(duì)髕骨產(chǎn)生作用，因此，髕骨是人體最重要的關(guān)節(jié)之一。髕骨骨折會(huì)對(duì)患者的日常生活造成影響，若患者是髕骨骨折無(wú)移位或者移位較小的（小于0.02mm），可以采用非手術(shù)治療方法。其保守治療方法不需要手術(shù)，只需將石膏托固定膝關(guān)節(jié)，4～6周的伸直位固定后，即可卸下石膏托。但有研究表明，此方法不利于膝關(guān)節(jié)早期功能鍛煉，并且并發(fā)癥較多，不能達(dá)到預(yù)期的效果。髕骨是膝關(guān)節(jié)非常重要的組成部分之一，不僅能夠保護(hù)人體的膝關(guān)節(jié)，還能夠避免外力對(duì)股骨髁及股骨下端關(guān)節(jié)面所造成的損傷。有研究表明，髕骨還對(duì)股四頭肌的肌力有一定的增加作用。膝關(guān)節(jié)在半曲位時(shí)的穩(wěn)定性，也是由于髕骨的車(chē)鏈作用。髕骨關(guān)節(jié)之間兩種運(yùn)動(dòng)方式，分別是自旋和滑移，這兩種自旋方式能夠增加人體膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)度。因此在治療時(shí)，要選擇正確有效的治療方法。

有研究表明，對(duì)于髕骨骨折研究的四種手術(shù)治療方法，其各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)?？耸厢槒埩桥R床上常用治療髕骨骨折的方法，但其達(dá)不到預(yù)期的效果，具有許多不足之處，克氏針針尾沒(méi)有埋沒(méi)在髕骨內(nèi)，因此會(huì)刺激到患者的局部軟組織，使患者產(chǎn)生疼痛性滑囊炎，還會(huì)出現(xiàn)固定物送到，退針的情況。在膝關(guān)節(jié)伸屈活動(dòng)中，克氏針和鋼絲會(huì)有相對(duì)的滑動(dòng)，長(zhǎng)期反復(fù)的滑動(dòng)會(huì)導(dǎo)致鋼絲的斷裂，導(dǎo)致固定失效，不利于早期功能鍛煉和骨折愈合。有研究表明，空心拉力螺釘具備了松質(zhì)骨加壓螺絲釘?shù)牧W(xué)特征，擰入的空心螺釘在通過(guò)患者的骨折線(xiàn)時(shí)，這樣的方法會(huì)對(duì)骨折斷端進(jìn)行加壓，再用鋼絲從釘孔中穿過(guò)以8字形固定，對(duì)骨折起到了張力帶的作用?？招睦β葆?shù)淖饔?，再加上張力帶的雙重作用，能夠使患者的骨折斷端緊密結(jié)合在一起?？招睦β葆?shù)馁|(zhì)地堅(jiān)硬，抗變形能力強(qiáng)，患者活動(dòng)也不易斷裂。有研究表明，由于空心螺釘是埋于患者髕骨內(nèi)的，這樣就能減少了釘頭和釘尾對(duì)局部軟組織的刺激作用，并且，對(duì)于骨質(zhì)疏松患者，還能夠減少其松弛的并發(fā)癥。從生物力學(xué)測(cè)試能夠看出，空心拉力螺釘固定的治療，能夠有利于術(shù)后早期功能鍛煉和骨折愈合。可以在骨折愈合之前下床活動(dòng)，能夠提高患者的生活質(zhì)量。