本書的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
上述部分主要是在跳傘、醫(yī)學(xué)和體育領(lǐng)域著陸生物力學(xué)研究的進(jìn)展,尤其是我國近年來在這些領(lǐng)域開展的工作。實(shí)際上,這三個(gè)部分既有區(qū)別,又緊密相關(guān)。跳傘是一種重要的軍事活動,也逐漸發(fā)展成一種體育活動,其著陸方式也有所不同。無論在排球、體操、滑雪等跳躍性的體育項(xiàng)目中,還是軍事跳傘中,其著陸生物力學(xué)研究也離不開醫(yī)學(xué)的介入,這些研究也相當(dāng)大程度上是為運(yùn)動醫(yī)學(xué)和軍事醫(yī)學(xué)服務(wù)的。因此,本書將這幾部分結(jié)合起來,以研究主題為主線,在不同的主題中穿插相關(guān)的內(nèi)容。
本章主要作為一個(gè)引子,將該研究領(lǐng)域的內(nèi)容和現(xiàn)狀做一個(gè)簡要介紹,給讀者一個(gè)概念性認(rèn)識。從第2章開始,是本書的主體內(nèi)容。第2章主要研究水平地面著陸時(shí)的下肢運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)和肌肉活動性。研究者招募16名男女受試者參加測試,從三種不同高度跳落,以雙腿半蹲式著陸,比較分析了跳落高度、性別、踝關(guān)節(jié)防護(hù)、體側(cè)偏利性、地面硬度等因素對下肢生物力學(xué)的影響。
第3章則研究斜坡著陸的生物力學(xué)問題。在該部分主要提到一個(gè)新穎的“瞬態(tài)姿勢穩(wěn)定性”概念,貌似與著陸動作沒有直接關(guān)系,但這個(gè)概念的來源恰恰是斜面著陸問題,是針對實(shí)驗(yàn)室條件下開展斜面著陸實(shí)驗(yàn)而進(jìn)行的模擬性實(shí)驗(yàn),既有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值,也有明確的理論依據(jù)。通過水平面著陸和斜坡著陸研究,我們得出了在不同條件下踝關(guān)節(jié)發(fā)生損傷的機(jī)理,對防護(hù)裝備的設(shè)計(jì)提出了新的建議。
在第4章中,將系統(tǒng)評價(jià)、薈萃分析和數(shù)學(xué)建模等數(shù)據(jù)分析方法應(yīng)用于著陸生物力學(xué)。在該部分,通過文獻(xiàn)搜索,將盡可能多的著陸沖擊力數(shù)據(jù)整合起來,應(yīng)用先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行分析,克服了單一研究的不足。本章內(nèi),僅僅分析了地面沖擊力數(shù)據(jù),但是作為一種新的方法,期望能起到拋磚引玉的作用,帶動更多更好的研究。
在第5章中,主要介紹了肌骨系統(tǒng)逆向動力學(xué)分析和有限元分析兩種數(shù)值模擬技術(shù),以及兩種技術(shù)在著陸動作分析方面的應(yīng)用。在前期實(shí)驗(yàn)測量的基礎(chǔ)上,通過模擬計(jì)算方法,深入研究著陸沖擊對人體肌肉和關(guān)節(jié)受力、組織的應(yīng)力和應(yīng)變影響,從組織層次上對損傷進(jìn)行評價(jià)和預(yù)測。
第6章集中討論在體育中著陸生物力學(xué)問題。這些問題主要包括:運(yùn)動鞋對人體著陸沖擊和下肢軟組織共振的影響,緊身運(yùn)動裝備對著陸沖擊時(shí)下肢生物力學(xué)的影響,不同著陸沖擊模式的下肢生物力學(xué)研究,高低幫籃球鞋對著陸時(shí)踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定及肌肉功能的影響。
在第7章中,應(yīng)用有限元方法研究著陸沖擊時(shí)膝關(guān)節(jié)的生物力學(xué)響應(yīng),尤其對著陸創(chuàng)傷中最典型的前交叉韌帶損傷進(jìn)行了重點(diǎn)關(guān)注。前交叉韌帶斷裂是最容易發(fā)生的運(yùn)動損傷之一,前交叉韌帶重建術(shù)也是運(yùn)動醫(yī)學(xué)科中常見的手術(shù)。本章也對前交叉韌帶重建術(shù)進(jìn)行了生物力學(xué)分析比較,使著陸生物力學(xué)的研究擴(kuò)展到臨床領(lǐng)域。
另外,跟骨骨折也是常見的著陸損傷之一。在第8章中,我們通過有限元方法和尸體標(biāo)本實(shí)驗(yàn)方法研究跟骨骨折內(nèi)固定的穩(wěn)定性問題。我們不但評價(jià)了不同內(nèi)植物的應(yīng)用進(jìn)行了比較,還對新型生物可吸收材料在跟骨骨折內(nèi)固定術(shù)中的應(yīng)用可行性進(jìn)行了分析,為手術(shù)方案的優(yōu)化和后期康復(fù)治療提出了建議。
最后,我們總結(jié)了本書的研究內(nèi)容,對其中的不足之處給出評價(jià),并對未來研究方向做出預(yù)測。
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