Biomechanical Basis of Human Movement pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Hamill/ Knutzen/ Hamill, Knutzen

出品人:

页数:120

译者:

出版时间:

价格:224.00 元

装帧:

isbn号码:9781428804296

丛书系列:

图书标签:

• 生物力学
• 人体运动
• 运动学
• 动力学
• 肌肉骨骼系统
• 运动生物力学
• 康复
• 运动科学
• 人体工程学
• 运动分析

《运动的人体生物力学基础》 内容简介 《运动的人体生物力学基础》是一本全面、深入探讨人体运动学与动力学原理的权威著作。本书旨在为运动科学、物理治疗、运动康复、人体工程学以及运动医学等领域的学生、研究人员和专业人士提供一个坚实的理论框架和实践指导。 本书的结构设计力求逻辑清晰、层层递进。从最基础的生物力学概念入手，逐步过渡到复杂的生物力学模型和临床应用。我们相信，理解人体运动的本质，必须建立在对物理学、材料科学以及生理学深入理解的基础上。 第一部分：生物力学基础 本书的开篇将为读者建立起必要的数学和物理学基础。我们详细阐述了运动学（Kinematics），即描述运动而无需考虑引起运动的原因。这部分内容包括对位移、速度、加速度的矢量分析，以及在三维空间中人体关节运动的描述方法，例如角度、角速度和角加速度的测量与计算。我们着重介绍了人体运动学分析中常用的坐标系设定，如欧拉角和四元数在关节运动角度测量中的应用，并探讨了运动捕获系统（如光学追踪系统和惯性测量单元）的原理与数据处理方法。 随后，本书深入讲解了动力学（Kinetics），即研究引起运动的力与力矩。读者将学习牛顿运动定律、欧拉方程在线性与角运动中的应用。核心内容包括对作用于人体的外力（如重力、地面反作用力）和内力（如肌肉拉力、关节接触力）的分析。我们详细介绍了力传感器（如测力台）的使用，以及如何通过动力学方程反推关节力矩（Inverse Dynamics），这是理解运动负荷的关键步骤。对于材料科学，本书简要回顾了生物材料的应力-应变关系，为后续理解骨骼、软骨和肌腱的力学特性打下基础。 第二部分：人体结构与力学特性 在掌握了基础原理后，本书转入对人体特定结构力学特性的探讨。 骨骼力学： 骨骼作为支撑人体的结构，其受力行为至关重要。我们分析了骨骼的宏观结构（皮质骨与松质骨）及其对力学性能的影响。详细讨论了骨骼在不同载荷模式下的反应，包括压缩、拉伸、剪切和扭转。特别是，本书花费大量篇幅阐述了Wolff定律的现代生物力学解释，即骨骼会适应其所承受的机械负荷进行重塑。同时，我们也探讨了骨折的力学机制，以及骨替代材料和植入物在生物力学上的设计原则。 关节生物力学： 关节是运动的枢纽。本书细致研究了不同类型关节（如球窝关节、铰链关节）的几何形状与运动范围的关系。重点剖析了关节的摩擦学特性，包括润滑机制（如边界润滑和流体动力润滑）以及关节软骨在压力下的粘弹性行为。我们使用接触力学模型来预测关节的接触应力分布，这对于理解关节炎的发病机制具有重要意义。 软组织力学： 肌肉、肌腱和韧带是产生和传递力的主要执行者。本书深入研究了肌腱和韧带的应力-应变曲线，强调其高度的非线性、粘弹性特征以及各向异性。我们解释了肌腱作为“弹簧-质量系统”在运动经济性中的作用。对于肌肉，我们不仅从生理学角度回顾了肌肉收缩的生化基础，更着重于其力学模型，包括Hill型肌肉模型，用于量化肌肉产生的张力与长度、速度之间的关系，这是进行整体运动分析的基础。 第三部分：运动模式与生物力学分析 第三部分将理论知识应用于具体的运动场景。 步态分析： 步态是人类最基础的运动形式。本书详细分解了正常人行走周期的各个阶段（支撑前期、支撑期、摆动期），并利用测力台数据分析了地面反作用力随时间的变化特征，特别是力矢量图（GRF Vector Plot）的应用。此外，我们探讨了影响步态的生物力学因素，如步长、步频、躯干倾斜度对运动效率和能量消耗的影响。 上肢运动生物力学： 针对投掷、抓握和推举等复杂动作，本书应用了刚体动力学的原理。我们分析了肩关节、肘关节和腕关节在多自由度运动中的力矩平衡方程，探讨了肌肉协同作用以维持关节稳定性和产生所需动作。对于投掷类运动，我们使用了抛物线模型与旋转动力学的结合，分析了肩部旋转速度与出手角度对投射轨迹的影响。 下肢运动生物力学： 跑步和跳跃是高负荷的运动。本书对跑步中的冲击载荷进行了深入分析，并探讨了缓冲机制。在跳跃运动中，我们侧重于功与能转换，分析了离心收缩（偏心收缩）在吸收和储存弹性势能中的关键作用，以及如何通过优化起跳和落地技术来最大化运动效率并最小化损伤风险。 第四部分：运动生物力学中的测量技术与应用 本书的最后一部分聚焦于现代生物力学研究和临床实践中使用的先进技术。 运动测量技术： 我们详细介绍了三维运动分析系统（3D Motion Capture）的工作原理，包括如何使用标记点重建骨骼的运动轨迹。同时，我们讨论了肌电图（EMG）在测量肌肉活动时序和强度的应用，以及如何将EMG数据与动力学分析（如反向动力学）结合，以更精确地评估肌肉负荷。 生物力学与损伤： 本部分是连接理论与临床实践的重要桥梁。我们讨论了生物力学因素在常见运动损伤发生中的作用，例如，过度重复的应力如何导致应力性骨折，或不良的力学输入如何导致韧带撕裂。书中分析了生物力学原理在运动训练负荷管理、运动防护装备设计（如鞋类设计）以及康复训练方案制定中的具体指导意义。 《运动的人体生物力学基础》不仅提供了详尽的理论知识，更注重培养读者运用物理学思维解决复杂生物学问题的能力。通过大量的图示、清晰的数学推导和贴近实际的案例分析，本书致力于成为运动生物力学领域不可或缺的参考手册。

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这本号称剖析人类运动生物力学原理的著作，拿到手里沉甸甸的，光是厚度就足够让人心生敬畏。然而，翻开目录，我却找不到任何关于肌腱拉伸的精确力学模型，更别提那些在关节处发生的复杂的应力分布计算了。它似乎更热衷于描述一种宏观的、近乎哲学的“运动之美”，而不是深入到那些让运动真正发生的物理定律中去。我本期望能看到详细的运动学和动力学方程，用来预测运动员在特定条件下会如何移动，或者评估某种训练方法对生物结构造成的真实负荷。结果呢？更多的是对“流畅性”、“效率”这些模糊概念的反复阐述，配上一些只能意会不能言传的插图。对于一个真正想从工程学角度理解人体的读者来说，这种深度上的缺失是令人沮丧的。它更像是一本给运动爱好者阅读的普及读物，而不是供专业人士使用的参考手册。它没有提供任何工具去量化运动，一切都停留在定性的描述阶段，这与书名所暗示的“基础”二字相去甚远，让人感觉像是买了一块华丽的招牌，里面的内容却不过尔尔。

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我得说，这本书的排版设计简直是一场视觉的灾难，简直是对信息组织的彻底漠视。如果你试图在其中寻找关于牛顿运动定律在人体系统中的具体应用，比如如何计算离心力在旋转跳跃中的作用，或者如何通过改变重心轨迹来优化跑步效率，你恐怕要大失所望了。内容组织是如此的跳跃和碎片化，仿佛是作者随性记录下的笔记堆砌而成。一个章节还在谈论呼吸的节奏，下一个章节可能就毫无过渡地跳到了历史上的某个运动哲学流派。这种缺乏逻辑主线的叙述方式，使得任何试图构建系统性知识框架的努力都寸步难行。我曾试图将不同章节的内容关联起来，但最终发现，这种关联更多是读者强加的，而不是作者精心铺设的桥梁。对于需要精确知识点定位和快速查阅特定公式的读者而言，这本所谓的“经典”更像是一座迷宫，入口华丽，出口却遥遥无期，让人筋疲力尽，收获甚微。

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这本书的语言风格，怎么说呢，充斥着一种过度的文学化倾向，让人怀疑作者到底是生物力学家还是诗人。它热衷于使用大量晦涩的比喻和夸张的形容词来描述原本可以通过简洁数学语言表达的概念。例如，描述一个简单的杠杆原理在肘关节上的应用时，作者会花上大段篇幅去渲染“力量与抵抗的永恒舞蹈”，而不是直接给出力矩平衡的方程和关键的力臂长度。这不仅拖慢了阅读速度，更重要的是，它稀释了核心信息的密度。我需要的是清晰、无歧义的专业术语和定量的分析，而不是这种故弄玄虚的修辞手法。读完几页之后，我感觉自己更像是在阅读一本关于艺术哲学的散文集，而不是一本旨在阐明“生物力学基础”的教材。这种对精确性的刻意规避，让我对作者的学术严谨性产生了深深的怀疑，它似乎害怕触碰任何需要严密计算和实证支持的硬核内容。

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我发现这本书对“基础”的理解似乎存在严重的认知偏差，它似乎认为“基础”就是“最原始和最不具操作性”的知识。它对人体结构和运动模式的探讨，完全缺乏与现代运动科学实验方法的结合。比如，它讨论肌肉收缩时，并没有详细说明EMG（肌电图）如何用来验证不同运动模式下的激活模式，也没有讨论等速测力计（Isokinetic Dynamometer）在测量最大扭矩时的关键校准流程。这些是构成现代运动生物力学实验的基石，它们是连接理论和实践的桥梁。这本书却只是在纸上谈兵，没有提供任何可以被实验验证或证伪的清晰路径。对于一个想要将所学知识应用于实际训练或康复领域的读者来说，这本书提供的信息是漂浮的、缺乏锚点的，无法转化为可执行的、可测量的干预措施，最终沦为一套美丽的、但完全无法落地执行的理论空谈。

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坦白讲，这本书在案例分析方面的匮乏，是其致命的缺陷之一。一本关于运动基础的书，理应提供丰富的、涵盖不同运动项目的实例来佐证理论，比如不同运动中关键肌肉群的发力时机、关节的运动范围限制，以及如何通过生物力学分析来设计更优的训练方案。然而，这本书中提供的“案例”往往停留在非常表层的描述，例如“篮球运动员跳得很高”，然后就戛然而止，完全没有深入到导致“高”的那个垂直加速度的生物力学解析过程。更别提涉及计算生物力学（Computational Biomechanics）的前沿内容了，诸如有限元分析（FEA）在骨骼应力评估中的应用，或者运动捕捉数据如何转化为动力学模型的步骤，这些都是现代生物力学研究的核心，但在这本书中完全不见踪影。这使得这本书显得极其过时，像是一个停留在上世纪八十年代的知识快照，对于追求前沿知识的读者来说，简直毫无价值。

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