期刊简介

本刊是综合性学术期刊,主要刊登人工器官、生物材料、生物力学、生物信息与控制、生物医学测量、医药工程、生物工程、中医工程、计算机在医学中的应用、医疗器械等方面的理论研究和最新成果。适合从事生物医学工程的科研、工程人员及临床医生阅读,面向国内外公开发行。

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  • 杂志名称:北京生物医学工程杂志
  • 主管单位:北京市卫生健康委员会
  • 主办单位:北京市心肺血管疾病研究所
  • 国际刊号:1002-3208
  • 国内刊号:11-2261/R
  • 出版周期:双月刊
期刊荣誉:北京市优秀作品编辑奖(89)期刊收录:维普收录(中), 知网收录(中), 万方收录(中), 统计源核心期刊(中国科技论文核心期刊), 国家图书馆馆藏, 上海图书馆馆藏
北京生物医学工程杂志2014年第02期

人体日常活动机械功及能量效率的初步研究

芦坤;周兴龙;闫松华;孙世杰;全海英;张宽

关键词:日常身体活动, 生物力学模型, 机械功, 能量代谢
摘要:目的 计算三种常见身体活动的机械功和功率,并与代谢测试舱测量的能量消耗值对比,以期得到一种计算人体机械功的新方法并进行日常活动机械功及能量使用效率的初步研究.方法 利用基于多传感器的运动参数采集系统对一名健康受试者进行多个肢体的角速度测量.选取坐到站,坐姿时前后移动躯干,坐姿时一腿放另一腿上,三种简单的身体活动方式,利用拉格朗日方程对各个单项动作进行生物力学建模并利用测量的参数进行机械功的计算.同时利用间接能量代谢实验舱和便携式测试仪进行身体活动机械功和能量代谢的关联研究,确定这三种身体活动的能量使用效率.结果 利用“关节功率法”计算的机械功率与能量代谢实验舱测得的能量代谢率高度相关(相关指数为0.975).其中,坐到站、坐姿时前后移动躯干和抬腿三种活动的平均机械效率分别为27.1%、19.0%和18.3%.结论 采用运动生物力学建模的方法分析日常身体活动,是一种有潜力的方法.通过机械功和功率的计算,可以量化不同日常身体活动的强度,为进一步研究日常活动能量代谢与健康的关系提供测量手段.