生物力学研究方向范例6篇

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生物力学研究方向

生物力学研究方向范文1

开放教育旨在促进个体终身学习和全面发展,心理健康服务与社会支持是开放教育的重要内容。本研究运用《开放教育学生心理健康服务需求量表》和《社会支持量表》,对上海开放大学系统587名在校生进行了调查。结果表明,开放教育学生心理健康需求处于中间水平,并不强烈(M=2.58),在年龄、婚姻、户籍、工作年限等因素上存在显著性差异;开放教育学生社会支持总体较弱(M=34.87),在性别、年龄、婚姻、户籍、工作年限、经济收入等因素上存在显著性差异。开放教育学生心理健康服务需求与社会支持呈显著性正相关(r=0.199,P=

【关键词】 开放教育学生;心理健康服务需求;社会支持;开放大学

【中图分类号】 G444 【文献标识码】 A 【文章编号】 1009―458x(2016)01―0051―06

一、问题提出

开放教育作为高等教育的重要组成部分,承担着推进教育公平、建设学习型社会的重任,旨在培养全面发展的、用得上、留得住的优秀“当班人”。开放教育是相对于传统的校园式封闭教育而言的,以学生为中心,进行教育思想的开放、教育对象的开放、入学条件的开放、学籍管理的开放、教育时空的开放、教育内容的开放、教育媒体的开放和选修专业的开放等,旨在促进每一位学习者充分而全面的发展[1]。开放教育学生大都是成人,相比普通全日制学校的学生,他们承担着工作、家庭、学习等多方面压力。研究显示,开放教育学生存在年龄跨度大、背景差异大、心理压力大、工学矛盾突出、学习的坚持性不够等现象[2],对心理健康服务有一定的需求和期待。心理健康服务需求,就是建立在对自我心理健康感知基础上所迸发出的对心理健康服务的内容、途径、人员等的需要,这并非是对已有心理健康程度的评价,而是为将要达到的心理健康目标进行评定和规划[3]。

社会支持,是指一个人通过社会联系所获得的能减轻心理应激反应、缓解精神紧张状态、提高社会适应能力的支持,包括来自各种人群或组织的精神上和物质上的支持与帮助[4]。大量研究表明,社会支持与个体社会技能、工作绩效、自我概念和身心健康有着显著正相关[5],良好的社会支持对大学生身心健康发展有着极其重要的作用,良好的人际沟通、经常参与社会公益活动等对于增强大学生的社会支持程度,提高其心理健康水平有着很大的帮助[6]。

根据心理健康与社会支持的现有研究,可以推断心理健康服务需求与社会支持必然存在一定关联。目前,学者对开放教育学生心理健康现状以及学习支持等开展了一定数量的研究,但尚未有学者对开放教育学生心理健康服务需求以及社会支持之间的关系进行研究。本研究拟建立心理健康服务需求与社会支持的虚无假设,通过标准化量表,在上海开放大学在校生中随机取样,通过差异显著性检验、回归分析等方式推断两者之间可能存在的关联,以此丰富开放教育的理论研究,为开放教育实践提供参考依据。

二、方法与工具

(一)被试样本

在上海开放大学在校生中随机发放问卷620份,回收有效问卷587份(回收率为94.7%)。其中,男生239人,女生348人,平均年龄24.93岁,平均工作年限4.62年。

(二)研究工具

采用开放教育心理健康服务需求量表[7]和社会支持量表(SSRS)[8]。开放教育心理健康服务需求量表共有37题,包括需求服务意愿、公众服务需求、亲缘服务需求、需求服务途径、需求服务内容和需求影响因素6个维度。量表采用Likert5点法记分,按照“毫无需要”“很少需要”“可能需要”“比较需要”“非常需要”的强度进行排列。量表内部一致性信度为0.979,分半系数为0.892。各维度的系数在0.874-0.969之间,分半系数在0.795-0.927之间,符合心理测量学标准。社会支持量表共10个条目,包括客观支持、主观支持以及对支持的利用度三个维度。量表的总分是10个条目计分之和,其中客观支持是第2、6、7项之和,主观支持是第1、3、4、5项之和,对支持的利用度是第8、9、10项之和。量表的重测一致性为0.92,各条目的一致性在0.89-0.94之间,具有较好的重测信度。

(三)施测过程

采用分层随机抽样的方法,随堂进行问卷施测。问卷采用统一指导语,在授课教师和辅导员的协助下,由被试根据个人实际情况填写。

(四)数据处理

采用spss17.0软件包对数据进行统计分析。根据数据类型进行描述性统计、t检验、单因素方差分析、皮尔逊相关分析以及线性回归等方法进行处理,显著性水平取α=0.05(双侧检验)。

三、结果与分析

(一)心理健康服务需求分析

1. 总体服务需求

开放教育学生心理健康服务的总体需求平均分为2.58,处于“可能需要”的水平。量表各个维度的得分在2.21-2.91之间,得分最高的是需求服务内容(2.91±1.06),得分最低的是公众需求服务(2.21±0.98),具体如表1所示。结果表明,开放教育学生存在一定程度的心理健康服务需求,但是程度并不强烈,处于中间水平;心理健康服务需求的内容占据重要地位,如职业发展问题、子女教育问题、家庭关系问题等,其需求的表达具有明显的实用取向;在心理健康服务需求的各维度中,公众需求服务尚未引起开放教育学生的认同。

表1 开放教育学生心理健康服务需求总体情况(N=587)

[维度\&均值\&标准差\&排序\&需求服务内容\&2.91\&1.06\&1\&需求影响因素\&2.84\&1.15\&2\&需求服务途径\&2.57\&0.98\&3\&亲缘服务需求\&2.45\&1.02\&4\&需求服务意识\&2.23\&0.91\&5\&公众服务需求\&2.21\&0.98\&6\&]

进一步对开放教育学生心理健康服务需求的各维度进行差异检验,结果发现,在需求服务意识方面,开放教育学生对心理健康知识有较高的期待(2.37±1.224),但是对于专业的服务需求较低。值得一提的是,他们认为身边的亲人朋友接受心理健康服务需求的程度高于自己,这可能与量表作答时的社会赞许性有关,从侧面反映开放教育学生对于心理健康服务的认识存在一定误区,存在一定的排斥和羞怯心理。

在公众服务需求方面,开放教育学生更多倾向于向私人健康专家(2.30±1.18)以及专职教师(2.27±1.67)进行求助,而对于医生、精神卫生专家等与医院相关的人员需求较低。与公众服务需求相比,开放教育学生更愿意找具有亲缘关系的人员为自己提供心理健康服务。但是,消极处理又是开放教育学生对待心理健康问题的主要方式,他们在遇到心理困惑时,自我消化(2.63±1.26)以及任其发展(2.39±1.26)是最常见的方式。对于父母家人,开放教育学生更多采取回避的态度,并不希望他们为其提供心理健康支持与服务,这可能与中国内敛的家庭文化以及传统的父母观有一定关联。

在需求服务内容上,开放教育学生认为人际关系(3.16±1.26)是他们最迫切需要提供辅导与支持的问题,而职业与自身管理(3.14±1.28)的需要也较为强烈。有学者在对沿海大中城市社区居民的心理健康服务需求进行调研时,也发现个人情绪、人际关系等问题是社区居民最为关心的问题[9]。由于开放教育学生大都是成人在职学生,因此职业发展问题也是这一群体较为关心的内容。

在需求服务途径方面,开放教育学生最愿意通过书籍(2.74±1.17)来获取心理健康服务支持。值得一提的是,除了面谈,网络服务也受到开放教育学生较高的青睐;而传统的电话、书信等方式,已经不再成为其寻求心理健康服务的主要方式,这一点在开放教育学生以外的学生群体中也有所体现[10]。

在需求影响因素方面,费用问题(2.90±1.29)是开放教育学生寻求心理健康服务首要考虑的问题,便利性和有效性也是影响其接受心理健康服务的主要因素,而个人的观念意识,并不成为主要的影响因素。因此,实用性与实际性是影响开放教育学生接受心理健康服务的主要因素,这点与学者对国民心理健康服务需求影响因素的调查基本一致[11]。

2. 人口社会学变量差异检验

对开放教育学生心理健康服务需求进行性别、年龄、婚姻状况、户籍、工作年限、经济收入等方面的检验,发现在各个因素上存在显著性差异。

随着年龄的增长,学生的心理健康服务总需求在服务需求意识、服务内容、服务途径以及影响因素上,均呈现显著增长(F=2.009,P=0.01

在婚姻方面,未婚群体的总需求得分最低,已婚尚无子女的群体得分位居第二,已婚有子女的群体得分位居第三,选择其他选项的总需求得分最高,且呈现显著性差异(F=8.735,P=0.00

在户籍方面,不同户籍的学生在总体需求上呈现显著差异(F=3.144,P=0.25

在工作年限方面,不同工作年限的学生在总体服务需求、需求服务意识、公共服务需求、需求服务内容、需求服务途径、需求影响因素上均存在显著差异(F=2.561,P=0.000

(二)社会支持现状分析

1. 社会支持总体情况

开放教育学生社会支持总体平均分为34.87。其中,客观支持平均分为6.18,主观支持平均分为21.57,对支持的利用度平均分为7.13,具体如表2所示。与已有学者的调查相比[15],开放教育学生相较于大学生群体而言,社会支持相对较弱。

表2 开放教育学生社会支持总体情况(N=587)

[维度\&极小值\&极大值\&均值\&标准差\&总分\&12\&61\&34.87\&8.629\&客观支持\&1\&18\&6.18\&3.504\&主观支持\&8\&35\&21.57\&5.499\&对支持的利用度\&3\&12\&7.13\&2.121\&]

2. 社会支持在各个因素上的差异

对开放教育学生在性别、年龄、婚姻状态、户籍、工作年限、收入水平等方面进行差异显著性检验,发现在各个因素上存在显著性差异。

在性别方面,开放教育学生的女性组得分普遍高于男性组,其中对支持的利用度方面达到显著性差异(t=-2.617,P=0.009

在年龄方面,不同年龄段的开放教育学生在社会支持的总分、客观支持、主观支持以及对支持的利用度上均存在显著性差异(F=22.368,P=0.000

在婚姻状态方面,不同婚姻状态的开放教育学生的社会支持总分、客观支持、主观支持以及对支持的利用度也存在显著性差异(F=28.551,P=0.000

在户籍方面,非上海农村户籍与上海户籍在客观支持与对支持的利用度两个维度上存在显著差异 (F=4.746,P=0.03

不同工作年限的被试群体在社会支持总分、客观支持、主观支持以及对支持的利用度上均存在显著性差异(F=15.250,P=0.000

在经济收入方面,不同收入的被试群体在社会支持总分、主观支持与对支持的利用度方面存在显著性差异(F=4.518,P=0.001

(三)心理健康服务需求与社会支持相关性分析

1. 心理健康服务需求与社会支持的相关关系

对开放教育学生心理健康服务需求与社会支持进行相关性分析,发现心理健康服务总体需求与总体社会支持相关系数为0.199(P=0.000

2. 心理健康服务需求与社会支持的回归模型

对开放教育学生社会支持与心理健康服务需求进行线性回归分析,以心理健康服务需求为因变量,社会支持为自变量,建立回归方程:

心理健康服务需求总分=69.012+0.698[×]社会支持总分。

进一步细化社会支持各维度与心理健康服务需求的回归模型,删除第一次模型中尚未达到显性的主观支持维度,建立方程:

心理健康服务需求总分=72.499+1.117[×]客观支持+2.025[×]对支持的利用度。

四、对策与建议

为开放教育学生提供心理健康服务与社会支持,可以统一划入学生支持服务的范畴。为此,学校需要在部门建立、工作开展、途径拓展、队伍健全等方面有所作为,提升学生支持服务工作的品质。

(一)设置相关部门,重视内在需求

无论是心理健康服务需求还是社会支持需求,都是学生内在的需求,它既不同于外在的、直接的学习需求,又与学生的学习、成长密切相关。调查发现,开放教育学生心理健康服务需求较为明显,且社会支持现状并不乐观,学校需要重视学生的内在需求,建立专门的机构或部门,如设立学生支持服务中心、学生发展指导中心等机构,专门服务于学生各类需求。这些专门的服务机构,需要在充分了解开放教育学生的前提下开展工作,做好研究调查,听取学生心声,关注学生思想,不断健全相关部门的职责与功能,将学生的需求与学校的发展有机结合,努力创造双赢共发展的良好局面。

(二)丰富工作内容,关注各类群体

一方面,开放教育学生属于大学生群体,有着与普通高校学生相似的需求,如学习、交往、自我管理等需要[22];另一方面,开放教育学生又大都是成人在职学生,他们的心理健康服务需求与普通高校学生有所区别,如增加了职业发展、子女教育等方面的需求。目前,开放教育领域的学生服务大都集中在入学报名、招生咨询等功能上,忽略了对学生非学习性的支持,如技术支持、就业辅导等[23]。开放教育学生不仅关注职业发展,还关注人格健全、家庭建设、亲子关系等主题。除了这些普遍性的服务内容以外,学校还需关注特殊群体,如前文调查中所指出的女性学生、非上海农村户籍学生、18-23岁的学生,等等,应针对特定群体开展特色服务工作,深化工作内容,注重支持服务工作的针对性和有效性。

(三)创新工作载体,拓展服务渠道

学生支持服务的载体,除了学校提供的各类正式渠道以外,还需重视学生非正式自治组织,如社团、协会、兴趣小组等。非正式群体往往以共同的利益、观点为基础,以情感为纽带,除了完成工作和学习的任务,还有交友、娱乐等各种功能,帮助成员获得某种需要,有较强的内聚力和较高的行为一致性[24]。这些非正式自治组织较正式组织而言,可以提供更多的情感支持和合作性社会资源,能够更有效地实现“助人自助”的心理健康服务目标。因此,学校应当鼓励并提倡学生自治组织的建设,鼓励志愿者团队的建设,为有需要的学生提供心理援助等情感支持,帮助不同班级、院系的学生获得情感上的共鸣、心理上的关照以及资源上的共享。此外,调查也发现,开放教育学生较为倾向于通过网络寻求各项服务。因此,开放教育应充分利用计算机网络等现代化技术手段,开展网络支持服务,突破时空限制,实现及时互动,提高服务效率。

(四)建立师资队伍,提升工作质量

开展学生支持服务工作,师资队伍成为各项政策措施贯彻的重要抓手。鉴于此,开放教育应该重视学生支持服务工作的师资队伍建设,通过专、兼、聘等多种方式,建设一支以少量精干专职教师为骨干,专兼结合、专业互补、相对稳定的开放教育学生支持服务工作队伍。对于专职教师应给予教学、科研、资格认定、职称评聘等方面的同等待遇,为他们提供发展的空间与平台。与此同时,要积极开展专、兼职教师的培训,鼓励教师不断学习,不断提高其理论水平、专业知识和技能。

综上所述,开放教育学生的心理健康与社会支持,是学生支持服务的重要内容,是学生成长和成才不可或缺的部分。开放教育应开展各项举措,整合各方资源,发动各方力量,为每一位学生的健康成长创造环境,为每一个学生的梦想绽放提供机会。

[参考文献]

[1] 全德. 关于开放教育概念界定研究之研究[J]. 教育探索,2004,(6):38-40.

[2] 张幼芳. 远程开放教育学生管理工作模式的创新[J]. 中国远程教育,2011,(12):74-76、80.

[3] 黄希庭,郑涌,罗鸣春,苏丹,陈本友. 中国大学生心理健康服务需要调查与评估[J]. 西南大学学报(社会科学版),2011,(3):1-5、198.

[4] 林初锐,李永鑫,胡瑜. 社会支持的调节作用研究[J]. 心理科学,2004,(5):1116-1119.

[5] 王雁飞. 社会支持与身心健康关系研究述评[J]. 心理科学,2004,(5):1175-1177.

[6] 李慧民. 社会支持与大学生心理健康及人格特征的关系[J]. 中国学校卫生,2004,25(03):263-264.

[7] 傅蕾. 开放教育学生心理健康服务需求量表的编制[J]. 中国远程教育,2015,(3):46-49、80.

[8] 戴晓阳. 常用心理评估量表手册[M]. 北京:人民军医出版社,2010:90.

[9] 刘影,张灵聪. 中国沿海大中城市社区心理健康服务需求现状调查[J]. 内江师范学院学报,2010,(6):88-91.

[10] 罗鸣春. 中国青少年心理健康服务需求现状分析[D]. 重庆:西南大学,2010:53.

[11] 江荣光,李凤兰. 国民心理健康服务需要调查研究[J]. 教育研究与实验,2011,(5):81-88.

[12] 李彩娜,邹泓,段冬梅. 幼儿母亲育儿压力的特点及其与婚姻质量的关系[J]. 中国心理卫生杂志,2005,(2):136-138.

[13] 王桂新,苏晓馨. 社会支持/压力及其对身心健康影响的研究――上海外来人口与本市居民的比较[J]. 人口与发展,2011,17(6):2-9.

[14] 郑先如. 职业倦怠研究在我国的回顾与思考[J]. 龙岩学院学报,2005,(4):123-125.

[15] 刘陈陵. 大学生日常生活压力、社会支持及其相关研究[D]. 华中师范大学,2002:38.

[16] 施建锋,马剑虹. 社会支持研究有关问题探讨[J]. 人类工效学,2003,(1):58-61.

[17] 林崇德. 发展心理学[M]. 北京:人民教育出版社,1995:37.

[18] 李树茁,杨绪松,悦中山,靳小怡. 农民工社会支持网络的现状及其影响因素研究[J]. 西安交通大学学报(社会科学版),2007,(1):67-76.

[19] 陆学艺. 当代中国社会阶层研究报告[M]. 北京:社会科学文献出版社,2001:8-9.

[20] 和红,智欣. 新生代流动人口社会支持状况的社会人口学特征分析[J]. 人口研究,2012,(5):37-46.

[21] 余秀兰. 贫困大学生的社会支持网研究[J]. 高教发展与评估,2012,(1):33-42、118.

[22] 黄希庭,郑涌. 大学生心理健康教育[M]. 上海:华东师范大学出版社,2009:143.

[23] 靳会峰. 远程教育学生支持服务的学生满意度测评研究综述[J].远程教育杂志,2010,(4):93-98.

[24] 乐国安. 社会心理学教程[M]. 北京:中央广播电视大学出版社,2010:233.

收稿日期:2015-07-20

生物力学研究方向范文2

中图分类号: G 804.5 文章编号:1009783X(2012)03027406 文献标志码: A

收稿日期:20110509

基金项目:国家自然科学基金(30771046)。

作者简介:张健(1963—),男,北京人,硕士,副教授,研究方向为运动生物力学;卜淑敏(1967—),女,山西人,博士,教授,研究方向为运动生理学;魏兆松(1981—),男,安徽人,硕士,讲师,研究方向为运动生物力学。

作者单位:首都体育学院,北京 100191

Capital University of Physical Education and Sports,Beijing 100191,China. 随着人口的老龄化,骨质疏松症不仅是一个医疗问题,也是一个社会问题,是常见的骨代谢性疾病,是一种危害中老年人群常见的疾病,在世界多发病中位居第6位,对该类疾病的研究及治疗在影响人类生存质量的因素中,已经占有了越来越重要的地位。骨密度是诊断骨质疏松的重要标准,受很多因素的影响。为探求骨密度对骨质疏松症的影响,本文采用去卵巢大鼠模型,通过观察各组大鼠的体重、胫骨体重指数、胫骨长度、股骨和第4腰椎的骨密度的变化情况,得出运动和雌激素对骨质疏松预防和治疗的作用。

1 材料与方法

1.1 实验动物

60只雌性健康3月龄SD大鼠,体重(220±20)g,身体情况正常。由北京维通利华实验动物中心提供,饲养于北京大学医学部实验动物学部,啮齿类动物饲料喂养,自由饮食、饮水,动物室温度22~25 ℃,相对湿度50%~55%。

1.2 方法

1.3 实验指标的测定

在取材的前2 d开始制备取材的设备和仪器并注意制备充足的材料,开始断食。在取材的当日5时从动物实验学部用专门的鼠笼把动物带到首都体育学院重点实验室进行取材。

1.3.1 体重

在平时要注意观察大鼠的精神状况和运动能力的变化,并注意各组的饮食量。在取材时要准确地测量出每只大鼠的体重。

1.3.2 股骨和腰椎骨标本的制备

大鼠饲养到期时,要提前2 d断食物,但正常饮水。麻醉后测量体重,股动脉放血处死。注意勿损伤骨质去除附着的肌肉和结缔组织将两侧股骨、胫骨和腰椎骨摘出,将摘出的骨骼用pbs生理盐水浸透的纱布包裹,装入密闭试剂盒中,放置于-20℃冰箱内,测试时将其于室温下自然解冻[12]。

1.3.3 胫骨干重和长度的测定

用水合氯醛麻醉并用电子天平(JA5002)称量出大鼠的体重。对所有的大鼠进行股动脉放血处死并取下大鼠的后下肢左、右胫骨。把胫骨按编号放置在60℃的实验室烤箱(型号 XU027200)烘烤 12 h后取出。用电子分析天平(型号 FA1004A)称量所有胫骨的质量。再用游标卡尺(精确度为0.02 mm)测出大鼠胫骨的长度(测量时,采用游标卡尺卡紧骨的两端结构,并且骨两端的距离是最短(要求骨的纵径与游标卡尺主尺面平行)。计算出左、右胫骨质量的平均值和大鼠体重的质量指数(胫骨和体重的质量指数=一侧胫骨的质量/大鼠体重)。

1.3.4 股骨和腰椎骨的骨密度的测定

1.4 实验数据的处理和统计

所有指标均以平均值±标准差表示,数理统计采用统计软件SPSS 12.0进行单因素方差分析,组间相互比较采用LDS法,对F值明显的指标,用t检验对各组均值进行多重比较。

2 结果与分析

3 实验结果与讨论

去势大鼠作为骨质疏松模型也已经是一门成熟的技术。大鼠在3月龄时性腺与内分泌系统才完全发育成熟,肌肉骨骼系统基本定型,故以3月龄青春期大鼠为研究的起始年龄;但此时大鼠的骨骼仍然在生长,至7月龄时,皮质骨才发育成熟达到骨峰值,故3~8月龄为复制成年大鼠疏松模型的合适年龄,7~8月为最佳年龄;但采用 7、8 月龄大鼠耗资较大,故在设立对照组的前提下,用3~4月龄的大鼠仍是可行的[3]。通过以上所有的实验数据分析,可以看出本次实验的造模是成功的,得到手术静止组的大鼠的体重和骨密度与假手术组、手术干预组有高度显著性差异(P

3.1 胫骨指标数据的比较分析及讨论

骨长轴方向的成长依靠软骨内骨化过程,骸软骨细胞不断增生和不断骨化(软骨变成骨的过程),使骨长度不断增加[7]。比较手术静止组与假手术静止组,可以看出SD雌性大鼠的胫骨由于在去势手术的环境下生长而导致其胫骨长度的增长不明显(P

3.2 骨密度指标分析及讨论

骨密度(BMD)是机体某一部位骨组织中单位骨面积内所含的矿物质量,是影响骨强度的一个重要因素,是评价骨强度的一个最方便、最常用的指标,并且BMD的高低也被作为诊断骨质疏松的一项主要标准。BMD受到诸多因素的影响,如遗传背景、性别、年龄、激素、营养和运动因素等。宋冰,张兆强研究显示,切除大鼠双侧卵巢后,骨矿物元素Ca、S、Mg、Zn、Co、Mn等含量显著降低(P

雌激素具有下调骨重建阈值的作用[16],当雌激素减少时骨重建阈值提高,因此,原先使骨骼进行保留型骨重建的应变只能进行废用型骨重建了。绝经后雌激素减少,通过运动可以增加骨骼载荷以增加骨骼的应变,使之达到骨重建阈值而进行保留型骨重建,减少绝经后骨量的丢失[17]。体育运动影响骨的力学特性。影响骨的力学特性的因素包括骨的几何形态(体积、横断面、管壁厚度等)、骨矿密度(与骨组织的孔隙率呈反比)、骨质的质量(原有骨质和新形成骨质之比、矿化度、骨胶原成分和含量、骨胶原和骨矿的排列方向,以及骨基质中和骨单位周围存在的细微骨折数量等。骨骼所受的外力,即使骨产生形变的外源性机械力可概括为内源性肌肉收缩力与外源性反作用力。这些力对骨生长发育的调控主要通过调节软骨内生长与骨化、关节软骨的发育,以及软骨周缘/骨膜的骨化和软骨内成骨[18]。机械力学信号可转化成促进成骨的生化信号。力学信号激活骨细胞网络通路而成骨,尤其在达到峰值骨量之前,除增加骨密度外,更能有效地改善骨的形态结构[19]。跑步运动时骨骼肌的频繁收缩,大量增加肌肉的血液供应,进而增加骨皮质血流量,改善骨组织血液供应,促进钙的吸收,保存骨量。陈柏龄等的研究显示:雌激素和运动均可显著提高骨密度及生物力学性能;但与雌激素相比,运动在防治Ⅰ型骨质疏松的作用中具有如下优点:1) 更强的促进骨形成的能力;2)调节骨重建的部位和方向,使骨的显微结构适应其生物力学功能;3)提高骨的硬度,增强骨抵抗变形的能力[20]。李梅、李爽等人研究显示:运动和雌激素均能明显提高去卵巢大鼠胫骨的BMD,但在维持去卵巢大鼠BMD方面,运动的功效作用优于雌激素。这可能是因为运动不仅能对骨骼系统提供有效的力学刺激,而且可以改善机体神经内分泌功能,明显提高绝经后妇女的内源性雌二醇水平,能够有效缓解绝经后各种低雌激素症状从而达到良好的维持或改善骨健康的功效[21]。

本实验手术运动组大鼠的骨密度相对手术静止组有高度显著性差异,就是运动给予骨骼机械力的作用而引起的,通过上述研究分析可以明确为什么运动组大骨密度增高。同样孙颖等[2224]的研究发现,低、中强度的跑台运动训练可以延缓股骨骨量的丢失,高强度运动并不能产生这种效果。王怡婧,张焱等人研究发现中等强度跑台运动和E2单独或联合作用均能显著增加去卵巢大鼠肝组织匀浆NO含量,二者是通过上调肝脏 eNOS 蛋白表达而发挥作用[25];因此,大部分研究认为,中等强度的承重性练习更有利于延缓骨量的丢失。张林等人的研究显示:去卵巢后大鼠表现为高转换型骨代谢特征,雌激素下降,甲状旁腺激素分泌加强,促进骨吸收,从而骨钙流失;因此,血钙含量上升,而运动可使血钙流入并沉积在骨中,主要原因推测为:1)运动能促进血液循环,利于血钙向骨内输送和破骨细胞向成骨细胞转变,促进骨钙化,增加骨密度。2)运动负荷的机械应力可促进骨细胞的增殖,加强其活性,使骨的矿化过程加强,使血中的钙以钙盐的形式沉积在骨中,从而使骨量增加。

运动结合药物对由于去势而导致的骨矿物质丢失有预防和治疗的作用,已经成为人们的共识。很多动物实验都已经证明:适度运动结合雌激素对由于老年化而导致的骨质疏松有协同的效果。本实验的手术给药加运动组与手术给药和手术运动组大鼠间有显著性差异也证明在该实验条件下,对去势大鼠的骨骼矿物质的丢失是有效果的。

4 结论

3)本实验的不足之处,假手术运动与静止组别在一些数据指标上没有显著性的差异;可能是该运动量对健康大鼠的影响程度不高,没有去势大鼠改善效果明显的缘故。

实验的结果提示我们在预防和治疗由于老年化引起的骨质疏松,单纯的药物与运动干预,不如两者共同协同作用效果显著,并且在实际的对待人类而言,很重要的一点是必须控制好药物量及运动的强度和量度,还要安排好干预的时间和频率。

参考文献:

[1] 崔伟,刘成林.基础骨生物力学[J].中国骨质疏松杂志,1997,3(4):8285.

[2] 孙涛.基于DR骨密度分析系统的研究[D].南京:南京医科大学,2010.

[3] 李青南,吴铁.骨质疏松实验动物研究[M].成都:四川大学出版社.2001:157,201.

[4] 吴秀明,戴建伟.APACHE Ⅲ危重疾病评分系统在ICU中的应用价值[J].中国基层医药,2005,5(5):522.

[5] 谢华,李清南.康力龙、泼尼松对大鼠骨组织形态学的影响[J].解剖学研究,2000,22(1):2527.

[6] 刘本伟.不同运动方式对去卵巢大鼠骨密度、生物力学及代谢指标的影响[D].上海:华东师范大学,2007.

[7] 菲利普.J.拉希.运动学和应用解剖学[M].胡绩,等,译.北京:人民体育出版社,1985.

[8] 张兆贤,张兆强.运动对去卵巢大鼠骨大小和骨量的影响[J].微量元素与健康研究,2009,26(5):78.

[9] 章晓霜,李红,文质君.不同强度运动和雌激素联合作用对去卵巢大鼠骨骼影响的骨形态计量学研究[J].体育科学,2006,26(8):4852.

[10] 章晓霜,许豪文,赵卫东.不同强度运动和雌激素联合作用对去卵巢大鼠骨骼生物力学性能的影响[J].中国运动医学杂志,2006,25(2):187191.

[11] 鲍丽颖,王佩云.不同形式的运动对生长期大鼠下肢骨纵向生长的影响[J].天津体育学院学报,2003,11(3):6365.

[12] Oursler M J,Osdoby P,Pyfferoen J,et al.Avian osteoclasts as estrogen target cells[J].Proc Natl Acad Sci USA,1991,88:66136617.

[13] Peng Z Q,Vaananen H K,Tuukkanen J.Ovariectomyinduced bone loss can be affected by different intensities of treadmill running exercise in rats[J].Calcif Tissue Int,1997,60(5):441448.

[14] 宋冰,张兆强.运动加强尼尔雌醇对去卵巢大鼠骨元素代谢的影响效应[J].微量元素与健康研究,2009,26(4):13.

[15] Wronski T J,Y en C F,Dann Q H,et al Parathyroid hormone is more effective than estrogen of bisphosphonates for restoration of lost bone mass in ovariectomized rats[J].Endocrinology,1993,132:832831.

[16] Harold M,Frost.Does Bone Design Intend to Minimize Fatigue Failures:A Case for the Affirmative[J].J Bone Miner Metab,2000,18:278282.

[17] Harold M,Frost.The Utah Paradigm of Skeletal Physiology:an Overview of Its Insight for bone,Cartilage,Collagenious Tissue Organs[J].J Bone Miner Metab,2000,18:305316.

[18] Henderson J H,Carter D R.Mechanical induction in limb morphogenesis:the role of growthgenerated strains and pressures[J].Bone,2002,18(6):645653.

[19] Kontulainen S,Sievanen H,Kannus P,et al.Effect of long term impact  loading on mass,size,and estimated strength of humerus and radius of female racquetsports players:a peripheral quantitative computed tomography study between young and old starters and controls[J].J Bone Miner Res,2002,17(12):2281228.

[20] 陈柏龄,黎艺强.运动与雌激素对去卵巢大鼠股骨骨密度及生物力学性能的影响[J].中国运动医学杂志,2009,28(6):609704.

[21] 李梅,李爽.运动对去卵巢大鼠骨矿含量和骨密度的影响[J].保健医学研究与实践,2009,6(1):46.

[22] 孙颖.不同强度运动对骨质疏松模型大鼠骨代谢的影响[D].北京:北京体育大学,2001.

[23] 赵剑.有氧运动对2型糖尿病大鼠骨密度和骨生物力学指标的影响[D].上海:上海体育学院,2010.

[24] 董苗淼.运动配合左归丸对去卵巢大鼠骨生物力学及相关激素的影响[D].上海:上海体育学院,2010.

[25] 卜淑敏,王怡婧.中等强度跑台运动和雌激素对去卵巢大鼠肝脏 NO 含量及eNOS 和 iNOS 表达的影响[J].中国运动医学杂志,2010,29(1):45.

[26] 宋亚琪.降钙素对卵巢切除大鼠股骨骨折愈合作用的实验研究[D].唐山:华北煤炭医学院,2010.

[27] 刘应芬.流体剪应力对去卵巢骨质疏松大鼠破骨细胞骨吸收功能的影响[D].成都:四川大学,2008.

生物力学研究方向范文3

关键词:大鼠;游泳运动; 跑台运动; 胫骨; 骨矿含量; 力学特性

中图分类号:G804.4文献标识码:A文章编号:1007-3612(2007)04-501-03

Effects of Different Impact Training on Mineralization and Mechanical Properties of

Growing Rats' Bone

FANG Dongmei1, ZHOU Daohua2,ZHOU Fenglin3

(1. Xuzhou Normal University, Xuzhou 221116, Jiangsu, China; 2. Doctor Graduate, Suzhou University, Suzhou 215021, Jiangsu, China;

3.Linhuan Coal Mine Hespital,Huaibei Coal Group,Suixi 235136,Anhui China)

Abstract:In order to research the effects of different impact exercises on growing rats' bone growth, 24 female SD rats (4 weeks old ) are randomly assigned to a running group (Run n=8), a swimming group (Swim, n=8) and a control group (con, n=8). During a 9 weeks training session (60 mins/day, 5 days/week), the Run rats are trained at progressively increasing running speeds (1020 m/min), and weights attached to the tail of the Swim rats from the 4th week and then on. Wet weight, dry weight, ash weight, bone apparent density, bone ash density of the Run rats' tibiae are all significantly higher than those in the Con group, but only bone ash density of the Swim rats is higher than that of the Con rats. Except maximum load, all the data of tibiae' mechanical properties of both of the training groups are all higher than those in the Con group, and the Run group's maximum deformation and bending deformation and elastic load of the Swim group are much higher than the Con group's (P

Key words: rats; swimming; running; tibiae; bone mineralization; mechanical properties

本研究对生长期大鼠分别实施跑台运动和游泳运动的干预,比较了两种运动方式对骨矿含量和生物力学特性的影响。

1实验方法

1.1实验动物的分组

同一天繁殖的4周龄雌性SD大鼠24只(由徐州医学院动物实验动物中心提供),平均体重为93.49±9.34,根据体重随机搭配分成对照组(C组)、跑台运动训练组(R组)和游泳运动训练组(S 组)三组,每组8只。

1.2动物的饲养与运动干预

大鼠单笼饲养,自由进食、饮水,以国家标准啮齿类动物常规饲料喂养。动物房温度维持在18~24℃,相对湿度45%~55%,自然光照。

所有大鼠进行一周的运动适应后,对照组大鼠常规饲养,不做任何运动干预。跑台运动组和游泳运动组大鼠进行为期9周的运动训练,运动方案的制定参照Bedford[1]和T H Huang[2],运动方案如下表所示:

1.3取材及指标的测定

最后一次运动后24 h,称量体重,以氨基甲酸乙酯(20%体重)麻醉,取后肢左侧胫骨,去尽结缔组织,以生理盐水浸透的纱布包裹,置-20℃冰箱保存,待测。

表1运动训练组大鼠运动方案

周次持续时间/min跑台运动速度

/m•min-1游泳运动负重

/%体重第一周20~3010~120第二周30~4012~140第三周40~5015~170第四周50~6018~201第五周至第八周60201标本复温后,进行如下测定:

骨矿盐含量的测定:以分析天平测定胫骨的湿重,后用排水法测量胫骨的体积,在进行三点弯曲试验后将标本放入烤箱中,105℃加热烘烤48 h,至恒重后测量干重,然后放入Muffle 炉中,650℃灰化,在24 h完全灰化后测定灰分重量。计算以下骨矿含量参数:

表观骨密度(骨比重):骨湿重与体积之比;

灰分密度(骨矿盐密度:骨灰分重量与体积之比;

骨灰度:骨灰分重量与干重之比;

三点弯曲试验:用游标卡尺(精确度为0.02 mm)测量胫骨长度,在英国QTS―25质构仪上进行三点弯曲试验,跨距为25 mm,加载速度为10 mm/min,匀速加载,直至骨折,记录载荷――变形曲线,从曲线上读出以下指标:

最大载荷:骨断裂前所承受的最大载荷,单位为N;

弹性载荷:骨在弹性范围所承受的最大载荷,单位为N;

最大挠度:骨断裂前所承受的最大变形长度,单位为mm;

弹性挠度:骨在弹性范围所承受的最大变形长度,单位为mm。

1.4统计分析

各组参数均以均值±标准差表示,用统计软件SPSS11.5进行分析,组间差异显著性采用独立T检验,显著性水平为p

2结果

2.1运动对生长期大鼠胫骨骨矿含量和水分含量百分比的影响

游泳运动组各项骨矿含量指标皆高于对照组,但仅有灰度骨密度具有显著性差异。跑台运动组的各项骨矿含量指标仅有骨灰度指标不具有显著性差异,其余各项指标均具有显著性差异,尤其是骨灰度密度,非常显著地高于对照组(p

游泳运动组大鼠胫骨水分含量比例在三组大鼠中最高,与对照组相比无显著性差异,但显著性高于跑台运动组,跑台运动运动组的水分含量比例最低(表2)。

表2各组大鼠骨矿含量参数和水分含量

2.2运动对生长期大鼠胫骨力学特性的影响

游泳组大鼠的最大载荷高于其他两组,跑台运动组低于其他两组,但无统计学意义。游泳运动组的弹性载荷非常显著高于对照组(p

表3各组大鼠生物力学特性参数

3分析与讨论

大鼠在3周龄之内为哺乳期,4~7周龄为生长突增前期,7~10周龄为生长突增期,11周龄之后为生长突增后期和成熟期。[3]大鼠的上述各发育阶段和特点均与人体生长发育相似,人体的诸多研究发现,青春期前和青春前期进行适宜的体育运动所获得的骨性效应更为明显。大鼠在8周龄左右进入期,本研究选用了4周龄的雌性SD大鼠,适应一周,进行为期9周的不同应力水平的运动训练,运动开始在期前,持续到其生长突增期和成熟期结束。以探讨不同运动方式对骨量和骨生物力学特性的影响作用,可间接地为儿童少年生长发育过程中各种干预手段的运用、环境对发育中骨量的影响以及运动的选择等提供必要的理论依据。

遗传的程度、激素的活性和骨的力学环境,这三个因素控制着骨的质量、形状、结构和生物力学特性。骨骼的质量和形状主要取决于其基因背景,但其结构和功能在很大程度上依赖于其所处的力学环境,并趋向于实现用最小的骨量达到最大的骨强度。[4]施加到骨上的载荷在骨生理学活动中起着“方向盘”的作用,它决定了骨的形成、骨的吸收的发生部位,也决定着骨重建的形式。[5]

3.1不同应力水平的运动训练对胫骨骨矿含量的影响

骨组织的其他组织不同,细胞成分少而基质成分多。骨基质的主要成分为骨的有机成分和无机成分,含水量低,密度大。去除骨矿物质后的骨基质主要由胶原纤维组成和少量无定形有机矿物质组成。骨的无机盐主要由磷酸钙、碳酸钙、柠檬酸钙和其他磷、镁等无机盐组成。骨骼中矿物质沉积的多少称为骨矿含量,是骨量(BMC)的表示方法之一。[6]在人体可以通过各种方法测定骨矿含量和骨密度,但在活体骨上同时测定骨有机成分十分困难。在动物实验中,可采用离体灰化的方法获得骨矿含量。本研究采用采用这一方法测定了大鼠胫骨的骨矿含量。

本研究的实验结果发现,跑台运动组的湿重、干重、灰分重量、表观骨密度和灰度骨密度均显著高于对照组,尤其是骨灰度密度,具有非常显著性的差异。Y-I.Joo 等对4周龄雄性大鼠进行为期10周,每周5次,每次50 min的28 m/min 的跑台运动训练后的各项指标与对照组的比较结果本实验的显著性更高。[7]罗冬梅观察了4周龄SD 大鼠在分别进行为期3周、6周、9周的不同强度的运动后骨量的变化,发现3周的运动对BMC无明显影响,但运动至6周时,低负荷运动组的BMC明显增加,而高负荷组BMC增加幅度较小。[8]Jun Iwamoto对进行为期7周和11周的跑台耐力训练发现7周运动训练就可以使大鼠胫骨BMC产生显著性变化。因此,跑台运动可以提高骨量,但要达到显著性的变化需要一定时间的累积,对于生长期大鼠,持续时间越长,成骨效应越明显。

游泳运动的成骨效应一直是存在争议的。人体的研究发现,游泳运动员的BMD和普通人群没有差别。[9,10]但对幼年动物的研究发现,游泳运动可以提高骨干沉积,长骨的生长,增加BMC 和骨的力量。[11~13]本研究也发现游泳运动组的湿重、干重、灰分重量、表观骨密度和灰度骨密度与对照组比较除骨灰度密度外虽无显著性差异,皆增高的趋势,认为游泳运动具有一定的成骨效应。本研究的结果还显示。跑台运动组的各项以上各项指标均有高于游泳组,加之跑台运动组各项指标均显著高于对照组,提示跑台运动的成骨效应高于游泳运动组。T.H Huang 对分别进行8周跑台运动和游泳运动大鼠的观察发现,跑台运动组的BMD高于游泳运动组和对照组,但无显著性差异,[1]这也许是时间稍短的原因。其结果和本研究的结果都支持一贯认为的抗体重运动的成骨效应大于非抗体重运动的观点。

在本研究中还发现,跑台运动组的干重和灰分重量虽然都显著性高于对照组,可其骨灰度和对照组间无显著性差异,甚至略低于游泳运动组。因为骨干重和骨灰重之差是有机物的总量,此结果提示,跑台运动不但提高了骨中矿物质的含量,也同样提高了骨中有机质的含量,而且,其有机质含量的增加比列高于游泳运动组。由于一定量的有机基质只能容纳下一定量的无机矿物质,若有基质减少,即使矿物质充足,也会出现骨量减少或骨质疏松,所以跑台运动组的这一变化为胫骨的进一步矿化提供了相对较大的空间。而且有机基质在骨骼中起网状构架作用,矿物质沉积到网状构架中起硬化作用。矿物质含量和分布情况决定了骨的机械性能,因此这种变化也将影响到骨的生物学特性。

3.2不同应力水平的运动训练对胫骨力学性能的影响

骨组织是一种有生命力、并按力学原理组成其内部结构的特殊结缔组织,骨骼系统构成机体坚硬的骨架结构,骨骼的首要作用是满足机体的生物力学要求,对机体起着支撑、保护和负重等力学功能。这些功能和骨的生物力学特性密切相关。骨组织在生长发育过程中,在外界运动刺激下不断对骨结构进行塑建和重建过程,骨生物力学特性的改变是骨形状、骨量和微结构等的综合表现,是评定骨质量的重要指标。

骨干的三点弯曲实验主要反映皮质骨的力学性能。最大载荷和弹性载荷是反应骨抵抗断裂即抗破坏的能力的力学指标,而最大挠度和弹性挠度是反应骨抵抗变性的能力的指标。最大载荷均高于对照组,但无统计学意义。游泳组的弹性载荷最高,非常明显地高于对照组,也明显地高于跑台运动组。T.H Huang 的研究也发现游泳运动组的最大载荷高于对照组和跑台运动组。[1]说明运动提高了胫骨抗外力破坏的能力,尤其是游泳运动组的作用非常明显。游泳运动组和跑台运动组的最大挠度和弹性挠度,均显著高于对照组,特别是跑台运动组,显著性水平更高,并且还显著性高于游泳组。这些结果说明了长期的耐力训练可以提高骨的生物力学性能。同时揭示运动提高了胫骨抵抗变形的能力,即胫骨的刚度提高。

骨的生物力学特性受骨的几何形状、骨矿含量、骨质的质量即骨基质中和骨单位周围存在的细微骨折数量等因素有关。骨量的增加往往伴有最大挠度和弹性挠度的降低,但在本研究中却发现,跑台运动组的骨矿含量明显高于对照组,可是最大挠度和弹性挠度却更加明显地高于对照组,游泳运动组的骨矿含量略高于对照组,而这两项指标却显著高于对照组,从而进一步说明,运动在增加骨矿含量的同时,也增加了骨的有机质的含量。

4结论

经过9周渐进的每天持续60 min的运动训练,与对照组相比,跑台运动明显增加大鼠胫骨的骨矿含量和有机质的含量,大大提高了胫骨抗变形的能力。游泳运动能够增加胫骨的骨矿含量和有机质的含量,但其作用小于跑台运动。游泳运动训练也可以提高胫骨抗变形的能力,其作用也小于跑台运动训练,可是其对胫骨抗断裂能力等的影响高于跑台运动,游泳运动的这种作用不是通过骨量的增加获得的,可能是通过其他途径获得的,对于两种不同应力方式的运动对骨生物力学特性改变的机制的差异,有待于进一步探讨。

参考文献:

[1] T. H. Huang, S. C. Lin, F. L. Chang, S. S. Hsieh,et al. Effects of different exercise modes on mineralization,structure, and biomechanical properties of growing boneJ Appl Physiol,2003, 95: 300-307.

[2] Haapasalo H, Kannus P, Sievanen H, et al. Effect of long-term unilateral activity on bone mineral density of female junior tennis players[J]. J Bone Miner Res 1998;13:310-19.

[3] Alvarez J.,Balbin M.,Santos F., et al.Different bone growth rates are associated with changes in the express pattern of types Ⅱ and Ⅹ and collagenase 3 in proximal growth plates of the rat tibia[J]. J Bone Miner Res 2000;15:82-94.

[4] 黎小坚,Harold M Frost,朱绍舜,等.基础骨生物学新观[J].中国骨质疏松杂志,2001,7(3):253-261.

[5]Frost H,M. On a marrow mediator and estrogen: Their roles in bone strength and “mass"in human females,osteopenias, and osteoporoses-insight from a new paradigm[J]. Bone Metab .1998,16:113-123.

[6] 廖二元,谭利华. 代谢性骨病学[M].北京:人民卫生出版社,2003:27-29.

[7] Y.-I.Joo,T.Sone,M.Fukunaga,et al.Effect of endurance on the three-dimensional trabecular bone microarchitecture in young growing rats.[J]Bone,2003,33:485-493.

[8] 罗冬梅.运动对大鼠长骨发育作用机理的研究[D].北京体育大学博士论文,2002.

[9] Matsumoto T, Nakagawa W, Nishida S,et al. Bone density and bone metaboli markersin active collegiate athletes: findings in long-distance runnerjudoists, and swimmers[J]. Int J Sports Med 1997,18: 408-412.

[10] Taaffe DR, Snow-Harter C, Connolly DA,et al. Differential effects of swimming versus weight-bearing activity on bone mineral status of eumenorrheic athletes. J Bone Miner Res,1995, 10: 586-592.

[11] Swissa-Sivan A, Azoury R, Statter M, Leichter I,et al. The effect of swimming on bone modeling and composition in youngrats[J]. Calcif Tissue Int,1990, 47: 173-177.

[12] Simkin A, Leichter I, Swissa A, and Samueloff S. The effect of swimming activity on bone architecture in growing rats. J Biomech,1989, 22: 845-851.

[13] K. J. HART, J. M. SHAW, E. VAJDA, et al. Swim-trained rats have greater bone mass, density,strength, and dynamics[J].J Appl Physiol, 2001,91:1663-1668.第30卷

投稿日期:2006-03-15

生物力学研究方向范文4

关键词:专项体能 训练 维度

中图分类号:G804 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.16.059

不同的运动项目对专项体能的要求是不同的,表现为不同运动素质的优先增长方面。为了能更地理解专项体能手段,本文以不同难度的角度进行论述。

1 无维度只根据训练经验对专项体能训练手段进行界定

根据训练经验对球类专项体能训练进行确定就是不考虑运动项目的专项特点,只依靠自己以往的实践及训练经验及书本知识来分析确定球类专项体能训练的手段。这类的研究主要出现在20世纪90年代,是提出专项体能训练的初期。这一时期对专项体能训练手段的确定还有一定的局限性,因为没有考虑专项运动本身的运动特点,仅从一般理论、训练原理或以往的经验出发,如陈钊辉、朱性民[1]是通过选用不同训练方法对实验组和对照组进行训练,经过一段时间后在对两组训练成绩进行测定,得出实验组成绩好于对照组,同时根据自己以往对球类运动训练的经验,对专项体能训练所包括的内容进行了总结,就如何提高球类运动员的专项速度素质,提出了自己的训练方法。

2 运用单维度指标对专项体能训练手段进行界定

单维度的对专项体能训练手段进行界定大部分是从生理学、训练学的一个方面进行分析的,还有一部分是从解剖学、生理力学方面进行研究确定的。

从生理学上单维度的对专项体能训练手段进行确定有从运动时根据机体能量代谢特征来分析的,如屈建华、黄敬华[2]根据乒乓球运动员机体能量代谢特征,用休息――中等负荷――短暂大强度负荷不断交替的循环方式进行专项体能训练。进行体能训练手段界定时,能量代谢特征应与专项比赛时能量代谢特征(尽量) 保持一致。有根据比赛过程中乳酸浓度的变化情况为依据的,如任建生等[3]依据足球比赛过程运动员乳酸浓度的最大值、平均值及不同时间的乳酸的变化来选择确定运动员专项体能训练手段。有依据比赛过程中运动员心率的变化情况来分析确定的,如程勇民[4]根据羽毛球运动员比赛中心率的曲线图,以此为依据,选择与心率变化相符合的训练方法作为专项体能训练的手段。

从训练学角度单维度的对专项体能训练手段进行确定,有根据专项比赛时运动员运动的方式、跑动的距离等来确定体能训练手段,如孟宪武[5]根据足球比赛过程中运动员跑动的方式及次数来确定;董青等[6]根据运动员一场比赛时快跑距离、跑动的总距离等为依据来确定足球运动的专项体能训练方法。

从解剖学角度单维度的对专项体能训练手段进行研究确定,有根据参与运动的骨骼肌及用力顺序来确定的,如杨代明等[7]先分析了羽毛球运动员上肢、躯干、下肢主要技术动作涉及的肌肉群,然后选择有效的训练手段有目的地对这些肌肉群进行训练。

从生物力学方面来进行专项体能训练方法的确定主要是对某一动作的具体情况进行分析,严波涛、吴延禧等[8]对网球发球技术进行了生物力学分析,并针对我国运动员当前技术上存在的问题提出了进行专项体能训练的注意事项和要求。

3 运用二个维度指标对专项体能训练手段进行界定

二维度的对专项体能训练手段的界定既有从一门学科两个方面来分析确定,又有从二门学科二个方面来确定的。一门学科二个方面主要是从生理学角度来说明的,如从心率和血乳酸的变化,能量系统的分配情况与运动过程中乳酸浓度的变化,比赛时间特征和供能特点、能量变化与运动过程中、后的血清睾酮、血红蛋白等。也有从训练学角度二个维度的分析的,这主要是从运动员在场上运动的距离及运动的方式来确定专项体能训练的手段。用两种学科来确定专项体能训练手段主要是从训练学、生理学两个学科来分析说明的,如程勇民、林建成等[9]以羽毛球的动作结构和能量代谢特征为参照标准,来确定专项体能训练手段。还有根据专项比赛时能量供应特征及运动员在场上运动的方式来确定专项体能训练的手段。

4 运用多维度指标对专项体能训练手段进行界定

运用多维度的来确定专项体能训练手段,有根据一门学科多个维度的,也有从二门学科多个维度的,比如从训练学角度和生理学角度分析界定,还有从多门学科多个维度的。在当前,确定专项体能训练手段的还有一种情况,那就是运用数理统计分析方法与比赛过程中运动员生理的变化情况相结合,如刘夫力、谭华俊[10]以我国优秀隔网对抗球类运动员为研究对象,采用系统论建立系统模型的方法,结合我国优秀女子运动员在场上各种运动的次数和距离的分析来确定运动员的专项速度耐力的训练手段。还有通过问卷、专项咨询实验、聚类、因子分析等来确定专项体能训练手段。

从以上叙述中可以看到,确定专项体能训练的手段是多种多样的,既有无维度的、一个维度的、二个维度的,也有多个维度的。有从生理学角度为主的来确定,也有从训练学角度为主来确定。但是对专项体能训练手段进行界定时,无维度或仅从一个学科单维度进行,还远远不够。现代生理学、解剖学、生物力学等学科知识与训练学理论紧密结合,形成多维度的训练手段,这样才能对专项体能训练手段的优选提供科学的依据。

参考文献:

[1]陈钊辉,朱性民.羽毛球运动员的专项速度训练方法[J].体育科技文献通报,2006,(6).

[2]屈建华,黄敬华.乒乓球专项体能训练探讨[J].武汉体育学院学报,2003,(5).

[3]任建生,曾丹,凌波等.足球运动员专项体能评定方法的研究[J].体育科学,2004,(5).

[4]程勇民.羽毛球男子双打多球训练规律的研究[J].中国体育科技,2006,(1).

[5]孟宪武.我国优秀足球运动员专项体能评价方法的研究[J].中国体育科技,2006,(1).

[6]董青.足球专项体能训练的误区及对策探索[J].浙江体育科学,2006,(8).

[7]杨代明,程勇民,杨新芳.羽毛球体能训练模式的个案研究[J].中国体育科技,1999,(9).

[8]严波涛,吴延禧,苑廷刚等.网球发球技术的生物力学分析[J].体育科学,2000,(4).

[9]程勇民,林建成,郑宝君.对羽毛球项目若干体能训练原理的理论探讨及训练模式研究[J].福建体育科技,2000,(1).

生物力学研究方向范文5

【关键词】骨盆骨折;髂前下棘;盲打;外固定支架

【中图分类号】R687.3【文献标识码】A【文章编号】1044-5511(2011)11-0326-01

与身体其他部位的骨折相比,骨盆环损伤较为少见,约占全身骨折的3%[1],其发生率为每年100000人中19-37人。在多发伤患者中,其发生率上升到25%,而交通伤中骨盆骨折的发生率则高达42%[2]。由于骨盆的骨及韧带结构与盆腔器官,神经血管空腔脏器及泌尿生殖结构紧密相邻,所以主张对不稳定性骨盆骨折应早期手术介入,重建骨盆稳定性,为追求在急诊室第一时间的手术介入,我们尝试髂前下棘盲打并外固定支架固定骨盆骨折。

1方法

对于入院病人,骨盆骨折常规给予前后位,入口位,出口位等拍片和CT并CT三维重建检查,尽可能详细了解病人骨折的详细情况。全部采用常州创生的国产外固定支架产品。

手术流程:《1》解剖学准备:在骨盆标本上反复演练,熟悉髂前下棘的体表投影,髂前下棘致髂后上棘的骨性通道的的走向,骨质薄厚程度,力求建立起骨盆的立体概念,并在标本上模拟手术技术的训练。 《2》患者取仰卧位置,进行皮肤消毒准备,铺单从剑突到股骨近端,将会分隔。在皮肤的表面扪及髂前下棘,并切开约2厘米左右的皮肤切口,钝性分离软组织,以减少股外侧皮神经的损伤。确定进针点,以克氏针按照30度头倾,30度外旋的方向慢慢锤击进入,过程别要把握克氏针在骨质中行进的手感,有条件可行透视确认,并可作相应的调整至满意为止。后更换外固定支架的螺纹钉,第二根钉按同样的方式放置于对侧的半骨盆,安放夹头和连接杆,对不同骨折类型分别行适当的撑开或压缩半钉,骨折复位后锁紧螺栓。术后透视或影像学检查确认置钉位置。

3讨论

不稳定型骨盆环损伤早期固定是严重损伤患者复苏的重要部分。前方外固定支架是骨盆早期稳定的重要方法,有减少合并严重骨盆骨折的多发伤患者死亡率的作用[3]。固定于髂骨棘的骨盆外固定支架,尽管很容易辨别髂骨棘的位置,但由于髂骨翼区外形不规则,固定钉置入部位和深度受到限制,固定位置错误仍很常见,生物力学稳定性欠佳。与传统髂翼钉方法相比,在髂前下棘髋臼上方厚实的区域置钉,生物力学有明显优势,在某些情况下可以替代内固定作为骨盆前方骨折的确定性治疗手段[4]。

3.1髂前下棘盲打技术的引发:严重的骨盆骨折患者病情危重,难以进行长时间的精细操作,迅速准确实施髋臼上方外固定支架手术,有利于满足骨盆骨折早期急救的需要,而由于病人病情危重,不宜过多搬动等情况,限制了透视的条件,能否在急诊室条件下行置钉技术被提出,遂我们尝试盲打技术。

3.2髂前下棘盲打技术的构想形成:构想形成最初的应来源于脊柱的椎弓根技术,基于解剖学基础的椎弓根技术已是成熟的技术,近来已应用到颈椎上,适用范围有扩大的趋势。熟练的大夫基本可以盲打,透视作为验证的手段而已。髂前下棘致髂后上棘的骨性通道的解剖学研究已有多方报道,并已阐述了一些定位标志,并成功基于以上研究缩短了手术时间及透视次数[5]。在早期的置钉过程中,我们发现钉道的长度并非需要髂前下棘致髂后上棘的全长,部分通道的置钉即可获得良好的把持力。基于以上的因素,我们认为在髋臼上方的厚实的区域内,钉道方向允许一定的误差。经过标本上操作的验证后,我们完成了髂前下棘盲打技术的构想。

3.3髂前下棘盲打技术的学习心得:《1》标本与尸体的解剖学研究并操作训练。《2》早期病人我们并未在急诊室进行,而在手术室有透视设备下进行,以达到循序渐进,逐渐熟练的过程。《3》在髂前下棘定位时,我们予以切开,一方面报道表明切开并钝性分离有助于保护股外侧皮神经[6],另一方面切开比较有助于进针点的确认,特别是对较胖的病人表现尤为突出。《4》术中准备量角器,方便克氏针在进入角度上的把握。

4结论

髂前下棘盲打技术有临床可行性,可较少对透视设备的依赖,减少置钉时间,从而为严重骨盆骨折病人的救治,赢得更多的时间。据我们的经验,此技术还是比较容易掌握,但由于开展时间较短,手术例数较少,需临床进一步验证。但总体上我们认为是一种值得关注,有前景的技术。

参考文献

[1]Tile M. Fracture of the pelvis and acetabulum.2 nd ed. Baltimore: Williams and Wilkins, 1995.66-101.

[2]骨折治疗的AO原则。主审:王满宜 曾炳芳。主译:危杰 刘 吴新宝 罗从风。

[3]Taeger G, Ruchholtz S,Waydhas C,et al. Damage control orthopedics in patients with multiple injuries is effective, time saving, and safe.J Trauma,2005,59(2):409-417.

[4]Gardner MJ,Kendoff D,Ostermeier S, et al, Sacroiliac joint compression using an anterior peliv compressor: a mechanical study in synthetic bone.J Orthop Trauma,2007,21(7):435-441.

生物力学研究方向范文6

关键词:学位论文;研究生;选题;体育教育训练学

中图分类号:G812.6 文献标识码:A 文章编号:1007―3612(2006)04―0519―03

研究生的毕业论文,是其在校学习的重要成果之一,也是研究生教育的关键环节。论文的选题是研究的起点,其方向、研究领域、研究的深度和水平,对于是否具有应用性,能否指导实践具有重大意义。自1960年我国开始自己培养研究生起发展到现在,研究生的培养已经具备了一定的规模,人数不断增多,研究领域不断拓宽。但由于各高校对研究生论文题目没有统一的分析,致使研究生在选题时重复选题不断增多。本文对1982―2003年我国部分体育校、院系硕士研究生的996篇学位论文的选题进行了统计分析和研究,试图从整体上对我国体育教育训练学专业研究生学位论文的选题情况、研究方法的运用和研究水平进行分析,从而较客观地反映和总结我国体育教育训练学方向学位论文选题的现状和存在的问题,以期为今后我国体育教育训练学专业方向研究生的培养和选题提供依据和参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象 北京体育大学、上海体育学院、武汉体育学院、北京师范大学体育学院等全国体育校、院(系)1982―2003年的体育教育训练学的硕士研究生学位论文996篇。

1.2 研究方法主要采用了文献资料法、数理统计法、逻辑推理、分类、归纳、演绎等方法。

2 结果与分析

2.1 体育教育训练学专业研究生论文年代分布 从统计的历年学位论文的数量可以看出,自1982年到2003年我国所培养的体育教育训练学专业研究生的研究方向分布和研究生培养规模的变化(表1)。体育教育训练学专业各方向的论文数量不均衡,田径运动是体育运动中的大项,在我国开展的较为普及,其研究生论文数量居各专项的首位;篮球作为普及性、娱乐性较强的集体项目,学生论文研究也较多,数量居第二位;体操专业论文数量位居第三,其涵盖了健美操、竞技体操、艺术体操等研究方向,大众健身运动的发展对于体操运动的普及起着十分重要的作用。

相对来说,我国的水上与冰雪运动的科研论文数量较少,研究生论文中涉及冰雪运动中的更是不多见。在近20年中,与冰雪运动相关的研究生论文选题仅有16篇,可能是由于该运动具有地域特点,对场地、气候等有特殊的要求,在我国开展尚不普遍的原因。

从柱状图(图2)显示出,以每四年作为一个时间阶段,其中以2001―2003年这一阶段的研究生学位论文数量为最多,其次为1986―1989年时间段,以1998―2000年时间段为最少,2000―2003年三年时间培养的研究生数量超过了1998―2000年时间段,显示出我国研究生培养力度的不断增大。

近20年来,我国体育教育训练学专业不同研究方向学位论文的数量均呈现波浪式变化的发展趋势,从总体上来看都呈上升趋势(图3)。说明我国体育教育训练学各个方向的研究数量均呈现上升势态。

2.2 体育教育训练学专业研究生论文研究对象的选择 研究生论文所选择的研究对象,一定程度上决定了研究成果的价值、可信程度和可推广程度。体育教育训练学研究生论文大部分着眼于竞技体育,对运动员开展的研究题目数量远远高于普通人。所统计的近20年来的体育教育训练学的学位论文,多以体育院校的运动员为研究对象,而以运动水平相对较高、具有更高应用价值的国内外优秀运动员的研究较少。造成这一结果的主要原因可能是研究生的实验条件有限,经费较少,很少有机会能直接接触国内外的优秀运动员进行直接研究。相信随着更多国际赛事在我国的举行和我国更多地参与国际大赛,研究生论文研究对象的选择将会逐渐具有更强的代表性。

在所统计分析的这些研究生论文中,针对普通人开展的研究较少。随着生活水平的提高,普通人群也会愈加重视体育锻炼的效果,群众体育也将成为体育事业中的一大发展领域。如何适应全民健身计划的要求,针对广大群众,大力推广体育运动,也是我们未来研究的一个重要方向,应纳入具体的日程之中。

2.3 体育教育训练学研究生论文采用的研究方法及特点

统计发现体育教育训练学研究生论文中大部分研究中能够做到选用两种以上的研究方法。如上表所示,在研究生学位论文的研究中,使用较多的方法为调查访问、文献资料等,多属定性研究。

测量评价法在进行训练、恢复和技术诊断等方面发挥着重要的指导作用,可以做到客观、定量分析,但由于测试仪器的配备限制和实施过程中的一些难度,故在学生论文研究中采用定量研究相对较少。

值得一提的是:多数研究采用了数理统计法,这表明研究者在综合研究中力图更科学定量地描述研究成果,揭示各变量之间地数量关系,也反映了我国体育科研在方法学上的一大进步。一些专业统计学理论和方法在体育教育训练学各领域研究中的应用可以为体育科学研究提供方法学的支持。

增加实验法等实证性研究,可以在一定程度上提高体育科研成果的质量以及可靠性和准确性。虽然目前测量评价及高新技术的科研方法被利用的仍然比较少,但已呈现出逐年增加的良好趋势。

2.4 体育教育训练学专业务研究方向学位论文选题方向及其特点 在近20年的发展过程中,研究生论文选题领域逐步扩大,呈现出全方位、多层次、多角度等特点。从学位论文的选题分布来看,各专业的研究方向科研选题格局已趋于稳定。选取教学理论与方法、训练与比赛及运动心理方面的课题占50%以上(表3)。表明大多数研究者在选题时会选取和自己专业特长贴近、接触相对较多,相对具有较好研究条件,符合自身知识结构的课题。

在涉及到其他学科的研究中,经研究发现,与运动心理相结合的论文呈现增加趋势。在运动训练过程中,运动员要承受巨大的训练量,承受疲劳、艰苦、单调、枯燥等方面的心理负担,又要克服学习某种技术或动作时产生的恐惧、紧张情绪,还要克服心理素质方面不利因素,为比赛提供可靠的心理保证,更要在特定的时间和场地表现出其动作的高、新、难、和其流畅性和完整性,所有这些只有通过心理训练才能实现。所以,在体育教育训练学的硕士论文选题中对心理学的研究保持在10%左右。对心理学的研究主要集中在对运动员个性特征的研究上,因为具有良好个性特征的运动员竞技能力能保持在较高水平上。此外,对运动员智能、认知和反应也进行了一定数量的研究。

在体操和田径运动中,与运动人体科学方向相结合的研究数量较多,且主要集中于运动技术的生物力学分析,其百分

比达到40%左右。完成高质量的动作,必须对其动作技术进行深刻、全面的研究与分析。在现代竞技体操动作技术分析中,结合运动生物力学等方面的理论和定律,运用多种先进的科学仪器,对动作作出有价值、精确的分析,能使运动员更快的掌握技术动作和进行技术动作的创新。此外,对于生理生化指标的应用及运动损伤等方面的研究也占有一定的比例。这表明对运动技术的分析诊断,生理生化指标的测试等进行多学科综合研究已成为研究的一中普遍趋势。

在与冰雪运动相关的14篇研究生论文中,关于动作技术的生物力学分析有9篇,约占64.28%。这在体现了动作技术重要性的同时,也提示我们冰雪运动研究不仅数量较少,其研究涉及的领域也过于狭小,一些对于训练监控至关重要的生理生化指标的应用研究较少,涉及到运动损伤的研究也显不足,关于心理等方面的研究尚未引起足够的重视。

在各项运动技术中对于深层次的理论、社会学问题、体育产业、后备人才的培养以及引进高科技探讨运动规律的课题较少,这些现状在一定程度上影响了我国体育教育训练学硕士学位论文的质量。

2.5 存在的主要问题

2.5.1 选题方向 从总体上讲,体育教育训练学专业研究生已经形成了相对稳定的科研选题格局,基本上能与教学和训练时间紧密结合。但在研究的内容上、方法学的运用上、研究的视角等方面仍缺乏创新,对于一些急需的前瞻性理论研究相对薄弱。同时,选题中还存在题目过于宽泛,研究内容的内涵过大、研究重点不突出的现象。

2.5.2 研究水平 1)论文的研究水平不均衡。研究成果总体水平不高,参差不齐。主要体现在部分论文的研究结果实用性不强,研究结果难以转化。

2)重复性研究较多。这一状况,一方面反映出目前我国体育教育训练学专业的研究生知识面狭窄,掌握某些新学科知识不够,难以深入去探索某些深层次问题。另一方面,也反映出研究生中存在一定程度的理论脱离实际。体育教育训练学研究生不敢涉足体育运动的训练和比赛的前沿性问题研究。这一状况也反映出我们研究生的培养工作中的不足。

3)一些论文在探究内容、方法上、观点上没有突破,“小题大做”者有之,“无病”者有之,对很简单的问题“故弄玄虚”者也有之,缺乏创新性思维是难以达到更高水平的关键所在。

2.5.3 论文的研究方法 从学位论文所采用的科研方法分析中不难看出,目前所采用的方法主要集中于文献资料法,调查统计法等,一些前沿的科研方法应用较少。

1)以调查访问为主要研究方法的论文比重过大。运用这种方法的论文大都以对专家调查的意见作为科学依据。而在使用中往往忽略对专家的知识结构、研究方向与特长的了解,仅以对专家意见的统计分析作为科学论据,必然带有许多主观片面性。

2)采用调查法作为主要研究方法的课题,由于疏于对问卷信、效度的质量控制及填写问卷调查对象的认真程度的控制,在某种程度上影响到材料的科学性、真实性和可靠性。

3)研究问题采用多学科、多层面、多角度、研究较为深入的选题较少;定量研究或定性与定量相结合的研究选题较少;教学和训练的实验性研究少;方法学上有所创新的研究选题较少。

4)统计方法的应用有误,在很多论文中,较普遍地运用统计方法进行定量分析,但有不少论文却忽略了各种统计方法的适用条件,简单套用,从而影响了结论的可靠性和科学性。同时,在对统计结果解释时,往往又脱离专业知识经验,使结论绝对化,甚至得出错误结论。

3 结论与建议

1)体育教育训练学专业研究生论文选题较广泛,以体育院校学生作为研究对象的论文居多,结合体育实践,教学和训练的实验性研究较少。

2)从研究领域看,体育教育训练学专业研究生论文已经形成了相对稳定的科研选题格局,基本上集中在对体育教学与体育训练的各种现象与矛盾的研究上,对国外的训练、比赛、教学中的问题也有涉及。

3)在研究方法的选择上,体育教育训练学研究生普遍选用调查访问、文献资料、对比分析和数理统计等方法,但采用前沿科学技术、多学科、多角度的综合性研究较少,研究方法尚需进一步创新。