健身反向走的生物力学分析

针对反向走的健身理论,研究反向走与正向走时腰部竖脊肌的放电规律、反向走与正向走步态方面的区别.研究表明,反向走时躯干与水平面的前夹角比正向走时小,腰部竖脊肌的积分肌电值明显比正向走时高,增加了竖脊肌活动,改善了竖脊肌的内部协调性,加速了局部血液循环,对健康很有益;正向走时头和躯干晃动的范围大,正向走上体维持稳定性较反向走差,反向走上体稳定性较好;反向走时髋、膝、踝关节活动范围比正向走时大,在脚跟(尖)(离)触地瞬间下肢各关节屈伸肌群能更有效地参加活动.     

阻力训练及超等长阻力训练对下肢肌肉活性和力量的影响

目的:观察阻力训练和超等长阻力训练后下肢肌肉力量变化,比较肌肉激活模式的不同.方法:将16名男性篮球运动员随机分成两组,分别实施8周下肢阻力训练和超等长阻力训练.采用3-D测力台测试训练前、后最大随意收缩值,用表面肌电记录训练前、后6次重复训练动作的胫骨前肌、腓肠肌外侧头、股直肌、股外侧肌、股二头肌的激活信号,计算积分肌电值和髋、膝、踝关节周围拮抗肌共激活.结果:两组下肢肌肉力量均显著提高,阻力训练组效果较明显.超等长阻力训练组肌肉活性显著高于阻力训练组.训练后超等长阻力训练组肌肉活性出现适应性变化,髋、踝关节拮抗肌共激活显著升高,膝关节拮抗肌共激活训练前、后没有显著性差异.阻力训练组训练前、后肌肉活性及拮抗肌共激活没有显著变化.结论:超等长阻力训练有助于提高肌肉间协调性,可以优化肌肉动作的运动策略.     

快速跑完整步态中下肢肌肉的应力变化及肌肉功能探讨

目的:量化快速跑过程中下肢各关节力矩和各单块肌肉(群)肌应力的变化规律及其对快速跑动作所起的作用.方法:同步采集8名优秀短跑运动员途中跑时完整步态下肢运动学数据(300 Hz)、地面反作用力(1 200 Hz)数据和肌电图(120 Hz)信号,建立下肢肌肉-骨骼系统模型,应用中尺度序列二次规划拟牛顿线性搜索算法将快速跑时关节肌力矩优化并求解单块肌肉应力.结果:最优化算法所估算的快速跑时下肢冗余肌力变化与快速跑时肌电全波整流图存在一定程度上的相似.支撑期,臀大肌、腘绳肌、比目鱼肌和腓肠肌应力水平较高.摆动前期,髂肌、股四头肌群(股直肌)、股二头肌短头和腓肠肌为主要做功肌肉.摆动后期,只有臀大肌和腘绳肌活动积极.双关节肌腘绳肌、股直肌和腓肠肌在各时期的应力值均高于其他做功肌肉,且在整个步态中的应力峰值也显著高于其他肌肉.结论:下肢双关节肌腘绳肌、股直肌和腓肠肌受两个关节复杂的交互作用导致应力值偏高,在快速跑时被拉伤风险较大.此优化算法为了解快速跑时下肢单块肌肉力量变化提供了更为精确的方法,进而为分析快速跑肌肉功能和为专项力量训练的科学化及防止肌肉拉伤提供了生物力学依据.     

“欧洲步”上篮蹬地斜跨步动作下肢运动特征研究

近年来,越来越多的篮球运动员在赛场上运用“欧洲步”上篮动作取分,本研究应用生物力学方法,运用Delsys表面肌电测试仪、Motion红外光点高速运动捕捉测试系统和Kistler测力台同步采集一级篮球运动员“欧洲步”动作的各项生物力学数据,着重对蹬地斜跨步这一环节进行量化分析,研究发现:“欧洲步”上篮蹬地腿一侧肌肉激活和募集程度要强于异侧;膝关节和踝关节的关节角度变化幅度较大;该动作足底在水平方向上发力作用明显。建议运动员有针对性地对腓肠肌进行锻炼,强化蹬伸能力;加强臀大肌、股二头肌的力量以及髋关节处肌肉的延展性,以增强动作稳定性;提升胫骨前肌的肌肉耐力,以防运动性疲劳带来相应的损伤;加强膝、踝关节处的力量训练,或佩戴护具;适当减速,注重动作节奏。     

影响击剑运动员向前弓步速度生物力学因素的灰色关联分析

目的:考察击剑运动员后腿膝、踝关节在向前弓步刺中的关节力矩、角度和角速度生物力学参数表现,寻找影响弓步速度的主要因素.方法:通过对12名击剑运动员后腿在测力台上进行原地向前弓步刺动作的三维捕捉,运用VISUAL 3D分析软件计算运动员动作过程中重心最大水平速度,后腿膝、踝关节峰值力矩及最大关节角速度,动作启动时的后腿膝、踝关节角度,并对影响重心最大水平速度的各因素进行关联度分析.结果:各个因素对运动员向前弓步刺重心最大水平速度的影响程度大小依次是:踝峰值力矩＞膝角＞膝峰值力矩＞踝角＞踝角速度＞膝角速度.结论:在后腿的训练中优先发展肌肉力量对于提高击剑运动员弓步速度具有重要意义,在平时训练时要加强击剑运动员后腿股四头肌群力量、趾屈肌向心收缩力量、踝关节肌肉快速力量训练以及在实战中基本姿势的训练.     

跳远运动员下肢关节振动力量训练效果的比较研究

对10名跳远专项二级运动员8周系统的振动力量训练研究表明:在刺激频率为30～35 Hz、加速度25～30m/s2条件下,实验组(I组)和对照组(Ⅱ组)髋、膝、踝关节的伸屈肌群最大功都有不同程度提高,其中I组髋关节伸屈肌、膝、踝关节的屈肌最大功增长幅度比Ⅱ组大,屈肌最大功增长幅度比伸肌大,而且屈肌的最大功要比实验前呈现显著性增长;I组髋关节伸屈肌、膝关节屈肌、踝关节伸肌相对峰力矩的增值幅度比Ⅱ组大,而髋、膝、踝三个关节屈肌相对峰力矩增长幅度相对较小.髋、膝、踝关节肌力增长情况表明:髋关节前4周增长幅度较低,后4周增长幅度较高,呈现出明显的"先低后高"变化特征;而膝、踝关节前4周增长幅度较高,后4周提高幅度降低,呈现出明显的"先高后低"变化特征.     

基于sEMG的男子旋转推铅球运动员单支撑阶段肌肉用力特征研究

采用遥测肌电测试并结合影像解析,对我国优秀男子铅球运动员张竣旋转推铅球单支撑阶段的主要用力肌肉及其用力顺序、用力范围和主要用力肌肉之间的协调关系等问题进行了研究.研究结果表明,张竣单支撑阶段主要发力肌肉是左腿起支撑作用的肌肉(左腿股外侧肌和左腿腓肠肌)和维持身体姿势的肌肉(右侧背阔肌和右腿股二头肌);主要发力肌肉的用力顺序(左腿腓肠肌内侧→左腿股外侧肌→右腿股二头肌→右侧背阔肌中部)是按照由下往上、由左至右进行的;张竣单支撑阶段主要肌肉的用力范围(即肌肉横跨关节的角度变化值):肩髋夹角为26.3°～52.1°、左髋角为116.7°～168.7°、左腿膝关节角度为120.7°～156.3°、右膝角为79.2°～172.7°、右髋角为112.5°～143.5°;张竣在单支撑阶段右腿肌肉用力的协调性不好,主动肌(右腿股内侧肌)发力时,拮抗肌(右腿股二头肌)没有适时放松,影响了其肌肉做功的整体效果.     

我国部分优秀男子跳远运动员起跳环节肌肉用力特征

通过表面肌电遥测和高速摄影同步测试,揭示优秀跳远运动员起跳环节肌肉用力特征.结果显示:在起跳环节中,股外侧肌、股内侧肌、股二头肌、比目鱼肌、腓肠肌是起跳腿的主要用力肌肉;在起跳腿即将着地前,所测肌肉均有较明显的预激活现象;着地后,肌肉用力的激活顺序依次为胫骨前肌、股二头肌与股内侧肌、股外侧肌、比目鱼肌、腓肠肌内侧头、股直肌、臀大肌;肌肉用力的失活顺序依次为胫骨前肌、股直肌、股内侧肌、股外侧肌、臀大肌、腓肠肌、股二头肌、比目鱼肌;肌肉用力持续时间长短依次为股二头肌、比目鱼肌、股外侧肌、腓肠肌内侧头和股内侧肌、臀大肌、股直肌、胫骨前肌.起跳腿拮抗肌共同收缩的特征为:缓冲阶段踝关节拮抗肌共同收缩最强烈,而在蹬伸阶段膝关节拮抗肌共同收缩最强烈.     

跳高运动员专项身体素质与专项成绩相关关系的研究

对 8名男子跳高运动员进行了专项成绩和身体素质测验 ,同时测试了运动员下肢髋、膝、踝 3个关节的等速屈伸肌力。通过相关分析探讨了跳高运动员专项身体素质、下肢力量水平与专项成绩之间的关系。结果表明 ,髋关节屈伸肌力矩、膝关节伸肌力矩、踝关节跖屈肌力矩与跳高专项成绩相关。     

老年人健身走对下肢肌力的影响

目的探讨老年人长期健身走对下肢肌力的影响.方法研究对象为杭州市滨江健身走队老年人29人和湖墅社区无经常性锻炼老年人28人.采用Keylink等速测力系统对两组老年人膝关节伸屈肌群进行生物力学测试.结果1)锻炼组下肢伸肌峰力矩、屈肌峰力矩、伸肌平均力矩、屈肌平均力矩以及相对肌力矩都显著大于对照组,无性别差异.2)男性老年人无论锻炼组和对照组下肢肌力均显著大于女性.结论1)健身走锻炼对老年人下肢肌力有促进作用;2)男性老年人下肢肌力显著大于女性.