生物力学-从基础到前沿 姜宗来,樊瑜波等

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店铺: 科学出版社旗舰店
出版社: 科学出版社
ISBN:9787030280145
商品编码:1654185360

具体描述


图书基本信息


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书名:大学物理(上册)
ISBN:9787030286291
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出版社:科学出版社
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内容简介



运动控制与生物力学基础 作者:[此处填写实际作者,如:张三,李四等] 出版社:[此处填写实际出版社,如:人民体育出版社] 出版年份:[此处填写实际出版年份] ISBN:[此处填写实际ISBN] --- 内容简介 本书聚焦于运动控制的神经生理学基础、生物力学原理及其在人体运动分析中的应用,旨在为运动科学、康复医学、体育教育等领域的研究人员、学生和专业人士提供一套系统、深入的理论框架与实践指导。全书内容紧密围绕“如何理解和优化人体运动”这一核心议题展开,内容深度覆盖从分子机制到宏观运动模式的多个层面。 第一部分:运动控制的神经生理学基础 本部分系统阐述了中枢神经系统(CNS)如何规划、执行和调节复杂的运动行为。 第一章:运动系统的解剖学与生理学概述 详细回顾了运动系统的基本组成,包括骨骼、肌肉、肌腱和韧带的结构特性。重点分析了肌肉收缩的分子机制,如肌动蛋白与肌球蛋白的相互作用,以及兴奋-收缩耦联过程。同时,介绍了不同类型的肌纤维及其功能特性,为后续理解运动耐力与力量发展奠定基础。 第二章:运动的神经控制 深入探讨了运动控制的层级结构。从大脑皮层(初级运动皮层、前运动区、辅助运动区)的功能划分,到基底神经节和胼胝体在运动学习与修正中的作用,进行详尽阐述。小脑在时序协调、平衡维持及运动误差校正方面的核心地位被作为重点章节进行剖析。 第三章:感觉信息与本体感觉 详细分析了维持运动精确性的感觉输入系统。着重介绍皮肤机械感受器、关节感受器和肌梭(Golgi腱器官)的功能及其反馈环路。本体感觉信息如何与视觉、前庭系统整合,形成对身体位置和运动状态的准确感知,是本章的核心内容。讨论了感觉剥夺或感觉输入异常对运动控制的影响。 第四章:脊髓反射与中枢模式发生器 (CPG) 阐述了脊髓在运动控制中的自主性作用,特别是反射弧的机制,如伸肌张力反射、交叉性伸肌反射等。随后,重点介绍了CPG的概念及其在节律性运动(如行走、跑步)产生中的关键作用,探讨了CPG的自主性与中枢指令的交互关系。 第五章:运动学习与适应 本章关注运动技能的习得过程。引入Fitts定律、Schmidt的动作计划理论等经典模型,解释运动程序(Motor Programs)是如何形成、存储和提取的。探讨了内隐学习(Implicit Learning)和外显学习(Explicit Learning)的神经基础及其在不同运动任务中的相对重要性。同时,分析了重复练习、反馈类型和任务复杂性对学习效率的影响。 第二部分:运动生物力学原理 本部分将物理学定律应用于人体运动系统,量化分析运动中的力、力矩和能量转换。 第六章:生物力学基本概念与测量技术 系统回顾了牛顿运动定律、欧拉力矩定律在线性与角运动分析中的应用。详细介绍了运动学(Kinematics)和动力学(Kinetics)的关键参数,如位移、速度、加速度、力、压力中心(CoP)和地面反作用力(GRF)。探讨了二维/三维运动捕捉系统、电测力计(Force Plates)和无线传感器在生物力学实验中的应用与局限性。 第七章:人体力学模型与刚体分析 将人体简化为一系列生物力学杠杆系统进行分析。重点介绍了力线、力偶矩、力矩在关节负荷计算中的应用。详细分析了静力学平衡在姿势维持中的重要性,并引入等长收缩下的肌肉静力矩计算方法。 第八章:生物能量学与运动效率 探讨了运动过程中的能量代谢与机械能转换。引入代谢效率和机械效率的概念,分析不同运动模式(如自行车、跑步)下的能量消耗规律。讨论了最大摄氧量(VO2max)与运动经济性(Economy)之间的关系,为耐力训练优化提供理论支撑。 第九章:冲击与接触力分析 专注于冲击载荷的生物力学分析,特别是下肢运动(如跳跃、着陆、跑步)中的地面反作用力特性。分析了冲击峰值、作用时间对关节和骨骼的生物负荷。引入接触力模型,评估运动技术对组织应力的影响。 第三部分:特定运动与应用生物力学 本部分将前述理论应用于具体的运动场景和康复实践中。 第十章:行走与跑步的动力学 深入剖析了步态周期中的运动学和动力学变化。详细分析了支撑相和摆动相的能量传递机制。对比了行走与跑步在GRF特征、关节力矩(如踝、膝、髋关节)上的差异,并探讨了不同配速对运动经济性的影响。 第十一章:上肢运动与投掷分析 集中分析涉及复杂序列和高速末端控制的上肢运动,如投掷、击打动作。探讨了运动链原理(Kinetic Chain Concept)在速度传递中的作用,以及离心收缩在减速阶段对肌肉和关节的独特负荷。 第十二章:运动损伤的生物力学机制 结合生物力学原理,分析常见的运动损伤(如ACL撕裂、跟腱病变、肩袖损伤)的力学诱因。重点讨论了过度负荷、不当的运动模式以及特定力矩暴露时间对软组织损伤阈值的贡献。 第十三章:生物力学在康复与训练中的应用 讨论如何运用生物力学评估结果指导康复训练和运动表现提升。内容包括:使用生物力学反馈优化技术、设计针对性的力量和柔韧性训练方案、以及评估假肢或矫形器对人体运动模式的生物力学修正效果。 --- 读者对象与核心价值 本书适合于运动科学、生物医学工程、物理治疗、运动康复及体育教育等专业的本科生、研究生及教师使用。同时,对于运动队教练员、生物力学实验室技术人员以及关注运动健康和损伤预防的专业人士而言,本书提供了坚实的理论基石和实用的分析工具。 本书的独特价值在于:它不仅提供了运动控制的神经基础,更有效地将物理学定律引入人体运动分析,构建了一个跨学科的、量化的研究视角,帮助读者从“力如何产生运动”和“大脑如何指挥运动”两个维度全面理解人体运动的复杂性。全书结构逻辑严密,图表丰富,理论阐述严谨,力求实现理论深度与实际应用价值的完美结合。

用户评价

评分

我必须说,这本书的图文并茂是其最大的亮点之一。很多复杂的生物力学概念,如果没有直观的图示,是很难理解的。这本书在这方面做得非常出色,插图、表格、示意图都精心设计,清晰易懂,极大地提升了阅读体验。我记得在学习骨骼的生物力学特性时,书中提供了很多骨骼结构的彩色扫描图和受力分析图,这让我能够非常直观地看到骨骼是如何承受各种载荷的。同样,在讲解肌肉的工作原理时,那些描述肌纤维收缩过程的动画示意图,也让我对肌肉的运动机制有了更深刻的理解。除了图示,书中还提供了大量的公式推导和计算实例,这些都能够帮助读者更好地掌握知识点。而且,这些图示不仅仅是装饰,它们本身就承载了大量的关键信息,与文字内容相辅相成,共同构建了一个完整的知识体系。

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在我看来,这本书的“前沿”部分才是最令人兴奋的。我一直关注着生物力学在医学和工程领域的新发展,比如仿生材料、生物打印、康复工程等等。这本书在这方面的内容简直是应有尽有,而且讲解得非常透彻。它不仅仅是简单地介绍这些技术,而是深入分析了这些前沿技术背后的生物力学原理。例如,在讲解人工关节的设计时,书中详细阐述了材料选择、表面处理以及与人体组织的匹配等生物力学考量,这让我对人工关节的性能有了全新的认识。还有关于运动康复的部分,通过生物力学分析,解释了如何通过训练来改善运动损伤的恢复过程,这对于我理解很多运动康复的实际操作非常有帮助。书中引用了大量的最新研究成果和案例,让我感觉自己就像是在跟随作者一起探索这个领域的最新动态。它不仅仅是教科书,更像是一个不断更新的知识库,充满了启发和思考。

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坦白说,这本书的难度是存在的,但它恰恰是因为这种难度而显得如此有价值。作者们在介绍复杂概念时,总是会提供不同层次的解释,既有宏观的原理阐述,也有微观的细节分析。我发现,对于一些非常深奥的生物力学模型,书中会先从一个简化的模型入手,逐步增加复杂度,引导读者一步步地理解。这种循序渐进的学习方式,让我能够有效地克服学习的障碍。而且,书中还提供了大量的参考文献和进一步阅读的建议,这对于想要深入研究某个特定方向的读者来说,是非常宝贵的资源。我曾经尝试阅读过一些更专业的生物力学论文,但总感觉无从下手,这本书就为我提供了一个非常好的过渡,让我能够更好地理解那些前沿的研究。总的来说,这是一本既有广度又有深度的图书,能够满足不同层次读者的需求。

评分

这本书的标题给我一种非常扎实的印象,《生物力学-从基础到前沿》,光听名字就感觉内容会非常全面,从最基本的原理讲起,一直深入到最尖端的那些研究方向。我一直对生物力学这个领域充满好奇,但总觉得入门有点困难,不知道从何下手。读完这本书的前半部分,我可以说,我的担忧完全是多余的。作者们非常巧妙地将那些看似枯燥的物理学概念,比如力、力矩、应力、应变等,与生物体的结构和功能紧密结合起来。举个例子,他们不仅仅是罗列公式,而是通过大量的生物学实例,比如骨骼的受力分析、肌肉的运动机制、甚至血液流动的动力学,来解释这些原理。这种“化抽象为具体”的教学方式,让我这个非物理学专业背景的读者也能轻松理解。我特别喜欢书中关于材料力学在生物组织中的应用的部分,详细介绍了不同生物材料的力学性能,以及它们是如何适应各自的功能需求的。这种知识的构建方式,让我觉得非常系统和有深度。

评分

我是一个对实践应用非常感兴趣的读者,所以这本书在这一点上做得非常令我满意。它没有停留在理论层面,而是花了很多篇幅来介绍生物力学在各个领域的实际应用。我特别喜欢其中关于运动生物力学的章节,里面分析了很多运动员的动作,比如跳高、跑步、游泳等,从生物力学的角度解释了动作的效率和技巧。这让我重新审视了很多运动项目,发现原来背后蕴含着如此精妙的力学原理。此外,书中关于医疗器械设计、生物材料开发、甚至人机工程学等方面的内容,也都充满了实际的案例和技术细节。这让我意识到,生物力学并非遥不可及的理论学科,而是与我们的生活息息相关的实用科学。这种对应用层面的关注,让这本书的价值大大提升,它不仅仅能帮助我理解理论,更能启发我思考如何将这些知识应用到实际工作中。

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