排球前后排扣球起跳期下肢技术动作生物力学特征分析

为了探讨排球前、后排扣球2种不同起跳方向的助跑急停跳,起跳期下肢动作运动生物力学特征的差异,为该专项技术动作的诊断、指导及肌肉力量训练提供参考,以10名男子排球运动员为受试者,用6台JVC9800光学摄影机与2块JP6060测力台同步获取资料。以视讯软件进行资料处理,并以动力学逆过程算得下肢内在动力学参数。利用SPSS统计软件进行相关数理统计。结果显示:在运动学方面,相较于前排扣球,后排扣球具有较短的起跳动作时间及较大的并步距离;在动力学方面,相较于前排扣球,后排扣球的先行脚具有较大的最大踝关节伸肌力矩与离心功率、最大髋关节伸肌离心及向心功率;后排扣球的跟随脚具有较大的最大踝关节伸肌力矩、最大踝关节伸肌离心功率、最大膝关节与髋关节伸肌向心功率;排球前、后排扣球两脚跳跃技术,起跳阶段有不同的技术需求,若后排扣球要获得较大的前冲效益,排球运动员除了采用较大的并步距离外,还需加强其两脚踝关节伸肌群与先行脚髋关节伸肌群的爆发力,以实现快速制动,且还需有较大的两脚髋关节伸肌群与跟随脚膝关节伸肌群的爆发力,以实现快速蹬伸,以此缩短触地时间,减少水平速度的损失。     

力竭性"拉长-缩短周期"运动中离心收缩和向心收缩阶段肌肉疲劳和损伤及下肢主要关节用力特征研究

目的:观察在"拉长—缩短周期"运动中肌肉离心收缩和向心收缩后的疲劳、损伤状况和下肢髋、膝、踝关节的用力特征,为运动训练和预防损伤提供理论参考。方法:11名健康男性受试者通过确立的疲劳运动模型进行力竭性"拉长—缩短周期"运动,通过测试肌电图、关节用力分布特征和关节力量的变化评价SSC过程中肌肉离心、向心收缩阶段的疲劳损伤特征。结果:1)SSC运动后,肌肉向心收缩期的能力迅速降低,运动后10 min左右恢复,在运动后2 d4、d基本保持在同一水平;而离心阶段呈现出延迟性降低的特征。2)既定运动模型中,制动和爆发用力的蹲起阶段,膝关节承受的负荷最大。3)肌肉离心收缩后EMG和CK活性都呈现延迟性恢复的特征。结论:力竭性SSC运动中的离心收缩更容易造成肌肉的延迟性疼痛,且肌肉疲劳后恢复较慢。肌肉在向心收缩阶段,没有出现的明显的延迟性肌肉疼痛和/或损伤。力竭性SSC运动中膝关节是承受负荷的主要关节;髋关节和踝关节表现出对膝关节运动能力减弱的补偿性增长,共同构成下肢完成技术动作的协调机制。     

4~6岁幼儿移动性动作发展及神经肌肉控制研究

目的:研究4~6岁幼儿移动性动作发展的外在表现和神经肌肉控制的内在机制。方法:通过粗大动作发展测试(Test of Gross Motor Development-3,TGMD-3)对跑、蹦跳和单脚跳进行评价,用BTS表面肌电测试系统时域分析的方法对完成动作时肌肉的积分肌电(Integrated EMG,IEMG)和时序进行研究。采用方差分析探讨不同年龄移动性动作发展水平的差异,计算年龄组×不同肌肉对标准化iEMG的影响,年龄组×动作类型对标准化共收缩指数的影响,结果:4~6岁幼儿移动性动作发展水平和下肢肌群iEMG值存在年龄之间的差异性,其中单脚跳的差异性最为明显(P<0.05)。标准化iEMG值股直肌最大、胫骨前肌其次。随着年龄的增长和动作复杂程度的降低,股直肌/股二头肌和胫骨前肌/腓肠肌的共收缩指数峰值越来越大。结论:TGMD-3作为幼儿动作发展评价工具具有可行性,其中单脚跳可优先作为移动性动作技能定性评价指标,该动作下肢肌群iEMG值可作为定量评价的代表性指标。幼儿在跑、蹦跳和单脚跳动作时,主要用力肌肉为股直肌和胫骨前肌。随着年龄增长,完成移动性动作时,iEMG值逐渐增大,膝关节和踝关节周围肌群协调性逐渐增强。     

跆拳道后横踢四种战术动作击打速度效果特点及对运动训练的启示

目的:研究跆拳道后横踢4种战术动作的击打速度效果及对运动训练的启示。方法:以跆拳道后横踢"进攻""迎击""反击""近身"4种战术动作为研究对象,运用Motion-Analysis红外光点高速运动捕捉测试系统,研究在"空击"状态下部分关节转动幅度,人体重心位移变化,膝关节和踝关节的速度、加速度;并运用电子护具采集后横踢4种战术动作的击打力量。结果:进攻、反击战术动作在骨盆、髋关节旋转上与迎击、近身战术动作有差异(P<0.05),而在躯干、膝和踝关节旋转上没有差异(P>0.05)。进攻、迎击、近身战术动作的提膝向心加速和踝关节离心加速好于"反击"(P<0.05)。进攻、迎击、近身战术动作的提膝速度、击打速度均高于"反击"(P<0.05),击打力量也高于"反击",尤其是"进攻"(P<0.05)。"进攻"和"反击"重心移动速度高于"迎击"和"近身"(P<0.01),向心加速度也高于"迎击"和"近身",尤其是"进攻"(P<0.05),但"反击"移动方向与击打方向相反。结论:跆拳道后横踢4种战术中,"进攻"与"反击","迎击"与"近身"动作结构类似;"进攻""迎击""近身"在整个过程中各环节动作肌肉收缩用力、动量传递、击打力量方面均优于"反击",特别是"进攻"显著优于"反击"。在运动训练中,要以比赛规则为导向,了解战术运用现状,科学提高击打速度,提升击打效果策略,更新运动训练思路。     

立位体前屈,刚柔相济韧有余

正1立位体前屈的作用立位体前屈主要发展背部肌肉的伸展性,脊柱、腰部和髋关节的柔韧性,大腿和小腿后部肌肉的伸展性,以及肩部肌肉和肩关节的伸展性和柔韧性。在军事训练与作战中,不同形式的技战术对柔韧素质均有较高的要求。"卧倒与起立"动作对肩关节和下肢各肌群、各关节的柔韧性要求较高。"匍匐前进"的各种姿势对髋关节和肩关节有一定的要求,而进行"进入与跃出堑壕"的动作时,如果上肢各关节和下肢大腿肌群与髋、膝关节的柔韧     

膝关节损伤对男子篮球运动员完成急停起跳动作中下肢生物力学的影响

摘要：目的：通过测试篮球运动员完成急停起跳动作的下肢生物力学指标,探讨膝关节损伤对下肢运动学和动力学的影响。方法：以北京体育大学竞技体育学院102名篮球专项男学生为研究对象,应用Motion Analysis数字影像捕捉分析系统和Kistler三维测力台对受试者完成急停起跳动作的运动学和动力学指标进行采集。结果：地面垂直反作用力首次峰值时刻,与无伤组相比,单侧损伤组健侧髋关节外展角增大（P<0.01）;双侧损伤组髋关节屈角和内旋角及膝关节最大屈曲角均增大（P<0.05,P<0.05,P<0.01）。与单侧损伤组伤侧相比,健侧髋关节最大屈曲角减小（P<0.05）。与单侧损伤组健侧相比,双侧损伤组髋关节最大屈曲角增大（P<0.05）。与无伤组相比,单侧损伤组伤侧和双侧损伤组髋关节内收力矩增大（P<0.05,P<0.05）;双侧损伤组踝关节跖屈力矩减小（P<0.05）,内旋力矩增大（P<0.01）。与单侧损伤组伤侧相比,健侧髋关节由内收力矩转变为外展力矩（P<0.05）。与单侧损伤组健侧相比,双侧损伤组踝关节跖屈力矩减小（P<0.05）,内旋力矩增大（P<0.05）。单侧损伤组伤侧地面垂直反作用力首次峰值小于无伤组（P<0.05）。结论：膝关节损伤后会出现代偿现象,具体表现为增大损伤腿髋关节内旋角和内收力矩,增大踝关节内旋力矩;增大健康腿髋关节外展角,髋关节由内收力矩转变为外展力矩。膝关节损伤后会减小地面垂直反作用力,增加髋关节和膝关节屈角,减小踝关节跖屈力矩。     

3~6岁幼儿单腿站立姿势控制的动作发展特征

采用定性和定量的方法横向研究3~6岁幼儿单腿站立动作技能的运动学和下肢肌力特征,构建站立时间与支撑腿膝关节屈曲角及小腿长度的回归方程,以揭示3~6岁幼儿单腿站立姿势控制能力发展规律。方法:选取北京市2所幼儿园共135名幼儿。采用BTS红外动作捕捉系统采集运动学数据,使用VIXTA数字录像机同步录像,使用“Anybody 7.0”仿真软件计算下肢肌力,采用方差分析和线性回归方程进行统计学分析。结果:1)幼儿单腿站立动作技能可分为3个发展阶段:初级阶段人数随年龄增加而减少,中级阶段人数呈现两边少、中间多的特征,高级阶段人数随年龄增加而增多。2)幼儿的膝关节屈曲角出现阶段主效应和年龄×阶段的交互效应,踝关节屈曲角出现年龄×性别的交互效应,髋关节屈曲角和髋外展角出现性别主效应,支撑腿膝关节屈曲角出现阶段×性别的交互效应(p<0.05)。3)站立时间与小腿长度和支撑腿膝关节屈曲角的回归方程为:Y=-85.14+2.36X₁+0.26X₂。4)支撑腿在AL、OES和IM肌力表现出年龄主效应,非支撑腿在SB、BFCB、Sartorius、IM、GMEA、TFL肌力表现出阶段主效应。结论:1)随着动作发展的成熟,幼儿脊柱和骨盆趋于直立,手臂稳定,髋关节外展角度变小,踝关节自然下垂,支撑腿接近完全直立状态。2)幼儿单腿站立动作发展的运动特征受年龄、性别与发展阶段的显著影响,主要体现在下肢髋、膝、踝关节角度的差异上。3)幼儿支撑腿肌力主要受年龄的影响,呈现“高-低-高”的特征,5岁可能是肌力发展的分化阶段,非支撑腿肌力随发展阶段的成熟,呈线性增大或减小的趋势。     

老年人下楼梯行走的生物力学分析

目的：：探索老年人下楼梯过程踝关节和膝关节的关节活动度、地面反作用力以及肌肉表面肌电表现。方法：选择10名男性老年人,年龄(68.5±3.8)岁,身高(1.71±0.25)米,体重(70.2±13.5)千克,10名青年人,年龄(22.5±2.7)岁,身高(1.75±0.14)米,体重(65.9±11.3)千克。通过运动生物力学专业设备和软件,采集到老年人下楼梯行走过程的运动学、动力学和表面肌电信号。结果：老年人和青年人的运动学、动力学和表面肌电的曲线图变化趋势趋于一致;踝关节最大背屈角度、踝关节最大跖屈角度、地面反作用力垂直方向第1峰值、地面反作用力垂直方向第2峰值等指标方面,老年人和青年人之间差异具有显著性;在支撑阶段,老年人股外侧肌、腓肠肌外侧肌肉的激活水平都要略高于青年人。结论：老年人与青年人下楼梯过程的动作差异可能归因于肌肉力量的差异,因此,对于老年人来说,发展下肢肌肉力量对下楼梯行走的身体姿势稳定性具有重要的意义。     

优秀青年男子排球运动员扣球起跳过程下肢肌肉表面肌电与运动学分析

目的:探讨优秀青年男子排球运动员扣球起跳动作的技术关键.方法:使用两台高速摄像机和表面肌电仪对7名优秀青年男子排球运动员扣球起跳动作进行运动学和表面肌电的同步分析.结果:在缓冲阶段,摆臂角度为92.3±3.9°;蹬伸起跳后重心垂直速度为3.6±0.2m·s-1,水平速度为2.1±0.2 m·s-1;缓冲时间为130.2±4.8ms,蹬伸时间为160.1±5.9ms;重心最低时右髋关节角、膝关节角、踝关节角、摆臂角、缓冲时间、垂直速度与起跳高度具有相关性;在缓冲阶段的用力顺序为:腓肠肌、股直肌,最后是其他肌肉的共同作用;蹬伸阶段首先是臀大肌肌电达到峰值;缓冲阶段臀大肌的％ IEMG最高为27.7％,蹬伸阶段腓肠肌内外侧头的％ IEMG最高分别为19.2％和24％.结论:从外部动作结构和内部肌肉放电情况来看,排球扣球的起跳蹬伸过程是下肢以大关节依次带动小关节运动完成的;缓冲期首先通过踝关节缓冲制动;应该根据研究需要来确定划分动作阶段.     

疲劳对羽毛球运动员蹬跨步动作下肢生物力学特征的影响

摘要：目的：评价疲劳后运动员蹬跨步动作运动表现的变化,并探讨疲劳对羽毛球运动员完成不同方向跨步动作下肢生物力学特征的影响。方法：8名羽毛球专业大学生在疲劳前后分别进行向左和向右的蹬跨步动作,对比疲劳前后跨步腿着地阶段下肢运动学数据和足底压力数据。结果：疲劳后,完成蹬跨步动作的最大速度降低;在着地时刻,疲劳后髋关节屈曲角度减小,外展角度减小,外旋角度增大,膝关节外旋角度减小,踝关节由外翻着地变为内翻着地;在跨步腿整个着地阶段内,髋关节最大屈曲角度减小,膝关节最大屈曲角度减小,最大外旋角度减小;疲劳后前足内侧和中间区域最大压强显著高于疲劳前。结论：疲劳后完成蹬跨步动作的动作表现下降;在疲劳后,下肢以一个更加直立的姿态落地,会增加下肢关节冲击力,同时增加膝关节尤其是前交叉韧带的负荷,增大损伤的风险;疲劳后足底压力分布的变化可能增加足部尤其是前足内侧跖骨区部位及膝关节损伤的风险,在设计羽毛球鞋时可以考虑这一因素。     

短跑运动员专项成绩与专项身体素质相关关系的研究

对10名优秀男子短跑运动员的专项成绩、专项身体素质以及下肢髋、膝和踝3大关节等速屈伸肌力矩等指标进行测试。通过相关分析探讨了短跑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，发现髋关节屈伸肌肌力、膝关节屈伸肌肌力和伸肌的离心肌力以及踝关节的跖屈肌力与短跑成绩相关。     

跳远起跳肌肉生物力学特性的研究

运用运动生物力学理论和实验研究方法,对跳远运动员起跳的肌肉活动生物力学特性进行研究。研究结果表明,起跳初始阶段起跳腿髋关节产生较大的伸髋肌力矩,髋关节伸肌群的离心工作能力对起跳非常重要;膝关节屈肌群(股后肌群)膝关节屈肌群的主动收缩能力对起跳和避免股后肌群的损伤具有十分重要的作用。起跳腿髋、膝、踝关节肌力矩大小和肌力矩峰值与重心腾起速度关系密切。起跳脚足底压力中心变化与重心腾起速度存在非常显著的负相关关系,应加强踝关节周围肌肉群力量训练和韧带的牢固程度,以增强起跳脚支撑的稳定性,提高起跳作用的效果。     

振动频率影响肌肉力量振动训练效果的实验研究

目的:通过对受试者采用不同振动频率进行附加振动的负重蹲训练,探讨振动频率对肌肉力量振动训练效果的影响及其机理.方法:以大学男生30人为受试者,在振动台上进行不同振动频率的负重蹲训练.使用三维影像测量和测力台同步采集50cm跳深和负重蹲的运动学及动力学数据;使用瑞士多关节等速肌力测试系统采集膝关节向心和离心收缩时的肌力指标.对实验前后两次采集的数据进行统计学分析.结果:高频组在跳深的净冲量、反跳时间和反跳高度等方面明显优于低频组;高频组在负重蹲的最大力值、蹬伸时间、冲量的改变幅度要优于低频组;高频组在肌力数据的力矩峰值和最大功率的增大幅度上也明显高于低频组.结论:较高振动频率(35-45Hz)更有利于促进下肢肌群超等长运动能力的提高,有利于促进下肢伸肌群的向心工作能力以及能力储备,能够提高膝关节在离心和向心两种工作状态下的力矩峰值以及最大工作效率.     

优秀女子短道速度滑冰运动员下肢肌力特征及与500米成绩的回归分析

摘要：目的：探讨短道速度滑冰运动员下肢肌力特征以及与500米成绩的回归分析,增强训练的优化性和对项目规律的认识。方法：运用ISOMED 2000多关节等速测力系统对我国10名女子短道速度滑冰国家队队员膝、踝关节肌肉力量进行测试。结果：1）相对峰力矩和总功指标角随速度增加而下降,各速度间呈显著性差异;而膝、踝关节屈伸比指标低于国际和国内标准;运动员的膝关节爆发能力较好,踝关节在高速度下表现不足。2）左右腿同名肌群除膝关节屈伸比、踝关节平均功率两项指标,均呈显著性差异（p<0.05）,多个指标超过10%的推荐值膝关节差值在4.5%～12.9%之间,踝关节差值在5.5%～14.5%之间。3）膝伸肌群峰力矩角度（240°/s）、膝屈肌群相对峰力矩（240°/s）和膝伸肌群平均功率（180°/s）3组指标进入与500 m成绩的逐步回归方程,相关系数为0.94,决定系数为0.90,方差检验p<0.05,方程有效。结论：优秀女子短道运动员下肢膝、踝关节屈伸力量符合生物力学特征,对于短道速度滑冰项目高速度区比低速度区的力量能力更重要,膝关节肌群相对踝关节在500 m项目中起到更大作用,短道运动员的膝、踝屈伸肌群比例较低,或具有项目特点,与技术相关的力量指标与成绩的相关性更高,训练中应加强两腿同名肌群力量的平衡性,减少由于肌群不平衡所引起的伤病和技术缺陷。     

踏跳动作中下肢肌的储能

下肢肌肉储能大小和再利用率反映了运动员下肢肌的力量素质和动作技术的优劣，也是评定运动员下肢肌肉力量素质的动力学指标。我们采用高速摄影和三维测力，对６名运动员在跳跃踏跳中，下肢肌肉的储能大小、负功利用率及其影响因素进行了研究。试验结果表明：１．外负荷变化时，踏跳缓冲结束瞬时肌肉的力值不同，且存在极值，此极值的大小与运动员的力量素质有关。２．下肢肌肉的储能与缓冲结束瞬时的力值之间有一定的比例关系，当肌肉受到一个最佳的拉伸力时，肌肉储能最多。３．肌肉在向心收缩过程，对其在离心收缩过程中肌肉所做的负功的利用率，随着外负荷的增大而降低。     

“纵跳”和蹲起时某些下肢肌的肌电图变化——蹲起和“纵跳”的动作结构及其肌电图分析

研究的目的通过对蹲起和“纵跳”动作结构及完成这些时某些下肢肌肌电图变化的分析,进一步探讨某些蹲起练习对提高纵跳能力的作用,为弹跳选择练习提供参考。研究的方法用瞬间闪光动作分析仪记录了举重、田径、排球运动员共6人的蹲起和纵跳动作,及蹲起和纵跳时膝关节和踝关节角度的变化,进行蹲起和纵跳的动作结构分析,并用韩世真同志制做的肌电放大器,以表面电极引导,用国产ND82B 八导脑     

侧切和急停起跳对篮球运动员前交叉韧带运动生物力学特征的影响

目的:前交叉韧带断裂是体育运动中最常见的、严重的、治疗康复费高的膝关节运动损伤之一。研究目的是确定侧切和急停起跳动作对前交叉韧带运动生物力学特征的影响。方法:对男女各25名年龄在18~22岁的篮球运动员完成侧切和急停起跳动作时的下肢三维运动学、动力学和表面肌电特征进行采集和处理。运用2×2混合设计的双因素方差分析(ANOVA)对特征参数进行数理统计。结果:动作和性别对下肢水平向后地面反作用力、膝关节外翻力矩、膝关节内旋力矩、腘绳肌群肌电和压力中心到踝关节中心的水平距离具有显著性交互作用。结论与建议:所有篮球运动员完成侧切比急停起跳时膝关节伸膝力矩增加,这些差异使侧切动作发生ACL损伤的可能性更大。另外,仅男性篮球运动员进行侧切动作时更倾向于采用足跟着地方式、外翻力矩以及腘绳肌肌电更大。与男性相比,女性篮球运动员可能更容易导致ACL负荷增大。此外,在完成急停起跳动作中,男性篮球运动员比女性倾向于足尖着地且水平向后地面反作用力小。研究结果提示了在制定预防ACL损伤训练方案时,应根据不同动作和性别针对性地设计训练方式。     

优秀跳远运动员起跳环节支撑腿表面肌电活动特征研究

通过表面肌电和运动学同步测试,揭示优秀跳远运动员起跳环节下肢肌肉表面肌电活动特征。研究结果表明：运动员起跳过程中比目鱼肌、腓肠肌、股外侧肌、股内侧肌是起跳腿的主要发力肌肉;所测肌肉最大发力时的顺序为：胫骨前肌首先发力,股外侧肌和股内侧肌次之,腓肠肌、比目鱼肌、股二头肌依次最后发力至最大;在整个起跳环节,踝关节和膝关节的拮抗肌共激活水平较高,其中尤以缓冲阶段踝关节的共激活水平最高。上述特征提示,在专项训练实践中,教练员应设计与跳远起跳用力特征相一致的专项力量训练手段,以打造出良好的专项力量素质。     

振动杆训练对射箭运动员发射技术动作稳定性的研究*

目的：探讨振动杆训练对精英射箭运动员发射技术动作时肩关节稳定性的影响。方法：筛选26名精英射箭运动员,随机分为实验组和对照组,每组13名。对照组只进行常规射箭力量训练,实验组在常规射箭力量训练的基础上还进行振动杆训练(30min/次,3次/周,共8周)。所有运动员在训练前及训练8周后分别采用等速肌力检测与训练系统测试双侧肩关节前屈/后伸、外展/内收、肩胛骨平面外展45°时外旋/内旋向心性收缩运动的峰值力矩;使用表面肌电图记录双侧前锯肌、上斜方肌、中斜方肌、下斜方肌、菱形肌和肩胛下肌的sEMG信号;采用OSIS评估振动杆训练对射箭运动员发射技术动作时肩部稳定性的影响。结果：训练8周后,仅实验组双侧肩关节向心性收缩峰值力矩、双侧肩关节sEMG肌肉活性及OSIS评分均较训练前明显提高(P<0.05)。组间比较时,实验组的肩关节向心性收缩峰值力矩、双侧肩关节sEMG肌肉活性、OSIS评分与对照组比较,均具有显著性差异(P<0.05)。结论：应用振动杆训练能显著加强射箭运动员肩关节周围肌肉力量,提高肩胛骨主要稳定肌的激活水平,可作为射箭运动员发射技术动作时肩关节稳定性的一种有效锻炼方法。     

平衡木屈体前空翻转体180°起跳动作的计算机仿真研究

目的：平衡木木上起跳是高难度分值空翻动作的关键技术,本文旨在揭示平衡木屈体前空翻转体180°（简称“F180”）起跳阶段运动技术及下肢动力学特征。方法：使用3台高速摄像机（300Hz）对世界冠军眭禄 F180起跳动作进行拍摄及三维运动学分析,基于 LifeMod 建立19个环节个性化人体模型和平衡木模型,仿真 F180的起跳动作。通过比较实际运动和仿真结果,验证所建模型的有效性。最后分析人体下肢发力特点及承受的内外负荷。结果：F180起跳阶段,运动员下肢髋、膝和踝关节反作用力依次增大,踝关节负载最大;下肢木上反作用力、关节反作用力和关节力矩均是右侧大于左侧;矢状面和额状面内关节力矩均为髋大于膝,踝最小;平衡木水平反作用力左右方向相反、大小接近。结论：平衡木 F180,运动员为了保证起跳效果和稳定性,双脚必须同时起跳,且都应向正中矢状面发力,大小接近。髋关节力矩在F180起跳中起主要作用,右腿为主要发力腿。下肢关节力及力矩的有效协调配合,提供了 F180起跳垂直动量及向左转体角动量。