跆拳道运动员前横踢动作优势侧和非优势侧的生物力学偏侧性研究

目的：探索跆拳道运动员前横踢动作下肢优势侧和非优势侧的运动生物力学特征差异性。方法：采用Vicon三维运动捕捉系统、Kistler三维测力台和Deado电子护具计分系统,采集13名跆拳道运动员前横踢动作下有效得分时髋、膝、踝关节的运动学和动力学数据,使用Visual3D软件对采集数据进行逆向运动学和动力学计算,并对结果采用配对样本T检验的方法进行差异性分析。结果：(1)进攻腿：髋关节屈曲力矩峰值、膝关节伸展力矩峰值优势侧大于非优势侧(p<0.05),膝关节屈曲最大角度优势侧大于非优势侧(p<0.01),髋关节伸展力矩峰值、外展最大角度非优势侧大于优势侧(p<0.01)。(2)支撑腿：髋关节屈曲幅度、屈曲功率峰值、外展功率峰值优势侧大于非优势侧(p<0.05),髋关节外展力矩峰值、膝关节伸展力矩峰值优势侧大于非优势侧(p<0.01),髋关节伸展角速度峰值、踝关节跖屈力矩峰值非优势侧大于优势侧(p<0.05),髋关节外展角速度峰值、膝关节屈曲力矩峰值、踝关节旋外角速度峰值非优势侧大于优势侧(p<0.01)。(3)进攻腿击打力度值及进攻腿和支撑腿垂直...     

篮球运动员膝关节损伤早期动力学特征研究

为了探讨篮球运动员膝关节损伤早期下肢关节在完成急停起跳动作时的动力学特征,将男子篮球专项大学生40名,根据膝关节损伤的筛查结果,分成对照组、单侧损伤组和双侧损伤组。运用Motion Analysis数字影像捕捉分析系统和Kistler三维测力台,采集与分析受试者完成急停起跳动作全过程中的各项运动学与动力学数据,统计分析不同组各项数据指标之间的差异水平。结果表明:在落地缓冲地面垂直反作用力峰值时刻,损伤组骨盆后倾与对照组前倾方向相反,双侧损伤组后倾明显大于单侧损伤组;损伤组髋关节内收、内旋的角度和力矩均呈现显著性的变化;双侧损伤组伸膝和外展力矩变化显著;损伤组踝关节外展角度增大。结论:膝关节损伤早期所表现出的动力学特征较为明显,通过改变骨盆、髋、踝关节的角度来调整身体姿势,通过代偿性改变髋、膝、踝关节的力矩来完成动作。     

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.     

对个体膝关节伸屈肌群力学性质的初步研究

本文实验对象为10名体院本科男生（20岁），用CYBEX6000测膝屈伸肌群的力矩。一套实验由6个角速度实验组成，分别是60°/s，90°/s，120°/s，150°/s，180°/s，210°/s。实验时，角速度间休息20秒，套间休息半小时。先每个人做3套实验。一天后，每人再做3套实验（实验为等动实验）。各人实验数据按关节角（间隔5度）、角速度组成样本后，求样本平均值和样本标准差。以样本平均值做各关节角的不同速度的伸膝肌群和屈膝肌群的参数曲线族。实验发现，膝伸屈肌群的肌肉力矩，在动作开始和结束的膝角附近，膝伸屈肌群的肌肉力矩离散度大，表现为样本标准差大。其他膝角膝屈伸肌群的肌肉力矩离散度较小。各膝角的肌群力矩参数曲线并不全是随速度的增加而肌群的力矩减小。膝屈伸肌群的肌肉力矩参数曲线族呈现反S形趋势。在高速度时伸肌群表现弱趋势而屈肌群表现强趋势。分析认为是小腿的重力效应。运动员个人膝关节屈伸肌群力量的参数曲线族，可与其高速摄影解析运动学结果对照。对其做膝关节测试范围内任意膝角任意速度的动力进行估计。最大肌群力矩参数曲线可提供各速度下屈伸峰值力矩比，为医疗保健提供依据。     

鞭腿击打不同类型目标对支撑腿膝关节损伤的危险因素变量分析

为预防鞭腿技术动作运用不规范对支撑腿膝关节造成的运动损伤,运用VICON System 3D运动采集系统与Polygon分析软件,对鞭腿击打3种不同类型目标研究表明:支撑腿膝关节的外展内收、回旋角度、回旋角速度及回旋力矩等方面都存在显著性差异(P<0.05);鞭腿击打沙包时,支撑腿膝关节外展内收、大幅度回旋运动导致角速度方向快速变化;支撑脚触及测力台的峰值地反力瞬间到作用腿击打目标物瞬间,支撑腿的膝关节角度快速内收、外旋运动,因受到地面反作用力的冲击导致膝关节运动速度减慢、外旋角度减小、关节力矩加大,导致支撑腿膝关节部位上下扭转,成为支撑腿膝关节运动损伤的主要危险因素。     

人体下肢鞭打动作技术原理的生物力学研究

下肢鞭打应属于打击性鞭打动作,选择踢球这一典型的下肢鞭打动作作为研究对象,利用三维录像拍摄与解析技术、逆向动力学计算方法和无线遥测肌电测试与分析技术对其进行了同步研究,以期能够从运动学、动力学、肌电学3个不同的层面来揭示下肢鞭打动作的特征与机制。研究表明:1)下肢鞭打动作角速度特征为后摆时表现为大腿逐渐减速,小腿加速→最大角速度→减速的特点;前摆时表现为大腿加速→最大角速度→减速,小腿持续加速的特点。2)髋关节的屈肌力矩、膝关节的伸肌力矩、踝关节的背屈力矩在下肢鞭打动作前摆阶段起主导作用;髋关节的内收/外展力矩起定向作用;髋关节旋内/旋外力矩、膝关节旋内/旋外力矩以及踝关节内翻力矩的主要作用是对脚的方位及倾斜程度进行调整。3)股直肌、股内肌、股外肌、胫骨前肌在下肢鞭打动作前摆阶段起主导作用。4)小腿加速前摆的初期伸膝肌群产生的伸膝力矩在起支配作用,后期是伸膝力矩与来自大腿角动量的传递共同在起作用。     

不同颗粒密度人造草坪对足球运动员运动表现及损伤的影响

目的:揭示人造草坪不同颗粒填充密度对足球运动员侧切和起动动作表现的影响,并通过动作过程的生物力学数据分析可能的损伤危险。方法:13名男子足球运动员分别在3种不同颗粒密度的人造草坪上进行45°侧切和直线起动动作,采集运动学和动力学数据。结果:随着颗粒密度的增加,鞋与草坪交互面牵引力增大;侧切制动阶段地面反作用力峰值和加载率增大,地面反作用力首次峰值时刻的垂直、前、后分力增大,膝伸力矩增大,内收力矩和外展角度减小;蹬伸阶段地面反作用力分量增大;直线起动的重心加速度无显著差异。结论:鞋与人造草坪交互面的牵引力随填充颗粒的密度增加而增加;在常速助跑情况下,较大的交互面牵引力可以为侧切提供良好的制动能力和蹬伸推进力,但不会对直线起动的运动表现造成影响;交互面牵引力的增大会引起侧切制动阶段地面反作用力相关指标的增大,造成地面反作用力峰值时刻ACL损伤敏感指标的改变,导致更大的损伤风险。     

重力式膝伸肌力量训练器械动力传动凸轮轮廓设计

通过实验获得人体膝伸肌等动向心收缩的力矩-角度特征曲线，然后，采用工作位法，在一定范围内对伸膝力矩-角度特征曲线进行模拟，获得器械工作凸轮的力臂值和轮径值，完成膝伸肌动力传动凸轮轮廓的设计。设计凸轮提供的阻力矩更符合人体膝伸力矩，解决了器械的全载负荷问题和因起始力矩过大产生可利用惯性、肌肉易疲劳和器械噪声等一系列问题。设计具有普遍适用性，使用的工作位法适用同类器械动力传动凸轮轮廓的设计。     

户外坐式健身瑜伽(二)

六、端坐展膝俯抱佛脚式(一)练习方法1.端坐展膝平坐于垫子上,端正上体,立腰挺胸,两腿外分,两小腿屈膝向里,在裆前两足掌心相对,趾尖向前,两膝外展于体两侧,膝尖均向外,两手分别按于两膝关节上,掌心向     

膝关节损伤对排球运动员急停纵跳的影响

目的:对辽宁省排球队女运动员下肢急停纵跳落地时的力矩和最大关节角度进行研究,以期对有膝关节损伤的排球运动员进行科学训练提供参考。方法:以14名辽宁省排球队女运动员为研究对象,将运动员分为两组,其中无伤组8人,损伤组6人,采用三维测力平台和红外光电运动捕捉系统,记录受试者在完成急停纵跳动作落地时的髋关节、膝关节、踝关节的力矩以及最大关节角度数据。结果:在急停纵跳落地时,损伤膝关节的旋转、收展力矩大于无伤组,屈伸力矩小于无伤组,损伤组的髋关节的屈伸、收展、旋转力矩均大于无伤组;损伤组的踝关节旋转力矩小于无伤组,收展力矩和屈伸力矩大于无伤组。损伤组的踝关节在屈伸、收展和旋转时的最大关节角度大于无伤组;损伤组的膝关节在屈伸和收展时的最大关节角度大于无伤组,旋转时小于无伤组;损伤的髋关节屈伸和收展时的最大关节角度大于无伤组,髋关节旋转时的最大关节角度左侧小于无伤组,右侧大于无伤组。结论:膝关节损伤的运动员完成急停纵跳动作落地时,通过代偿性改变增大髋关节力矩、增加膝关节旋转和收展力矩,增大踝关节收展和屈伸力矩,增加膝关节和髋关节在屈伸和收展时活动角度,增加膝关节屈伸和收展时活动角度来完成动作。     

通过对髋膝关节伸屈肌群测力探讨相应的训练方法

通过对优秀运动员刘洪波、黄勇进行ＣＹＢＥＸ６０００膝髋关节屈伸肌群高速收缩分组实验，考察肌群的做功、平均功率、峰值力矩、峰值力矩所对关节角、耐力系数等有关肌肉力学参数。实验结果表明，在速度滑冰中伸膝肌群是最重要的、伸髋肌群是重要的做功肌群。并针对存在问题提出了相应的训练方法。     

不同极简指数跑鞋对髌股关节受力特征的影响

聚焦跑步时髌股关节生物力学特征,探究穿着不同极简指数(MI)跑鞋对髌股关节接触力、应力等的即刻影响。选取15名习惯后跟着地的健康男性跑者,分别穿着两种MI跑鞋(MI 86%极简跑鞋和MI 26%缓冲跑鞋),使用Vicon红外运动捕捉系统、Kistler三维测力台同步采集3.33 m/s(速度变化范围±5%)跑速下的膝、踝关节运动学和地面反作用力,通过逆向动力学等计算股四头肌肌力、髌股关节接触力、髌股关节接触面积以及髌股关节接触应力。结果显示:两种跑鞋条件下的冲击力峰值和蹬地力峰值均无明显差异。与缓冲跑鞋相比,穿着极简跑鞋跑步时,膝关节最大屈曲角度显著降低(P<0.01);髌股关节接触面积显著减小(P<0.01);膝关节伸肌峰值力矩显著下降(P<0.01);髌股关节接触力和应力峰值均显著减小(P<0.05)。研究表明,相比缓冲跑鞋,穿着极简跑鞋在未影响触地后冲击力峰值的同时,通过降低伸膝力矩大幅度减少髌股关节接触力(下降17.02%)、降低髌股关节接触应力,从而有效改善支撑期髌股关节负荷,为进一步减小髌股关节疼痛综合征风险提供可能。     

对个体速滑运动员髋、膝、踝三关节伸屈肌群力学性质的研究与分析

试验对象为2名国家健将级速滑运动员,用CYBEX NORM测髋、膝、踝三关节屈伸肌群的力矩.一组试验由8个角速度的试验组成.实验时,角速度间休息20s,组间休息半小时.每个人做3组试验.各人试验数据按关节角(间隔5°)、角速度组成样本后,做各关节角的不同速度的伸屈髋、膝、踝肌群的参数曲线族.试验发现:伸髋肌群在100°～145°之间时为较适宜发力区.而屈髋肌群在125°～165°之间为较适宜发力区.从最大力矩发生角度看,伸髋在115°～120°之间,屈髋在150°～155°之间.伸膝的适宜发力区在105°～145°之间,最大力矩值均发生在110°～120°之间.而屈膝适宜发力区在110°～155°之间,最大力矩值均发生在135°～145°之间.踝关节肌群无论是适宜发力区还是最大肌力的发生角度都随角速度的增加有所变化.     

我国优秀10m跳台男子运动员下肢肌肉力量特征研究

以现役国家队4名10 m跳台运动员为研究对象,选取相对峰值力矩为评定指标,通过运用MERAC等速肌力测试系统,测试速度分别是60°/s和240°/s,对跳水运动员下肢髋、膝和踝关节主动肌群(伸肌群)的肌力特征进行综合研究,探讨高水平跳水运动员下肢主动肌群的特征.结果显示,下肢关节相对肌力矩水平高是完成高难跳台技术的基础之一;下肢各关节屈伸比值低,伸肌群力量明显大于屈肌群;动员髋关节快速屈伸的肌群的比例相对较高,而膝和踝关节快速屈伸时动员的肌群相对较少;膝关节左、右侧伸肌群力量接近,髋关节左侧大于右侧;随着测试速度的增加,髋关节在下肢总力矩的百分比增加.     

短跑运动控制的生物力学分析

目的:通过建立短跑最高速阶段下肢的生物力学模型,探讨短跑运动下肢肌肉在多关节运动中协调、控制功能的生物力学机制,为短跑技术分析、技术最佳化提供依据.方法:使用三维红外高速摄像系统(300 Hz)、三维测力台(1 200 Hz)采集8名高水平短跑运动员在塑胶跑道上全力跑动时的数据.使用环节互动动力学分析短跑最高速时一个步态周期的运动学、动力学数据.研究结果: 1)触地初期,地面反作用力通过膝关节和髋关节前方,在膝、髋关节处产生伸膝、屈髋力矩的外力矩(EXF),此时肌肉力矩(MUS)的主要作用是对抗地面反作用力产生的外力矩(EXF).此时,膝、髋关节处最大MUS分别为203.40±93.60 Nm和455.24±198.72 Nm;蹬伸末期,在髋关节处出现较大的由大腿加速度和髋线加速度产生的惯性力矩(INT),在离地后小腿后摆运动中起到积极作用;2)摆动初期,小腿的后摆主要是惯性力矩引起的;摆动末期肌肉力矩(MUS)与惯性力据(INT)出现最大值,膝关节处为249.32±38.81 Nm、194.01±30.90 Nm,髋关节处为650.81±101.06 Nm、410.80±78.67 Nm.结论:支撑期,肌肉力矩(MUS)和地面反作用力产生的外力矩(EXF)是主要控制下肢运动的主要力矩.支撑末期,大腿加速度及髋线加速度在髋关节处产生较大的惯性力矩(INT),为离地后小腿的积极后摆提供帮助;腾空期,摆动腿的运动主要受肌肉力矩(MUS)和惯性力矩(INT)控制,其中,惯性力矩(INT)主要由小腿的角加速度产生的,两力矩相互作用,以控制与完成下肢的目标动作.     

等动测力及康复训练系统在运动员膝关节损伤后力量训练中的应用

研究利用等动测力及康复系统对膝关节损伤的女运动员进行等速向心训练。经过约8周的训练,患膝屈伸肌群的峰值力矩在不同测试速度下均有显著提高,但伸肌峰值力矩提高较屈肌快。此次研究表明等速向心训练对膝关节损伤后的肌肉功能恢复有一定的促进作用。     

人体腰椎在发力动作中的受力特点与运动损伤

腰椎生物力学的参数显示腰椎在发力动作中主要受弯矩和压力作用。外负荷和肌力是影响腰椎载荷的主要因素，其中以肌力为主，肌力值足外负荷的9-10倍。髋关节角度越大，外负荷能力越强，180^。时，达到最大。减少腰椎负荷最有效的办法是通过伸髋展体减小阻力臂以减少弯矩。     

基于LifeMod对跳马过程中体操运动员-落地垫动力学关系的计算机仿真

体操运动员跳马落地时下肢受到较大的冲击负荷,通常会导致关节损伤,探寻运动员落地垫力学特性的改变对下肢关节负荷的影响,旨在为下肢关节损伤的预防提供科学依据.首先,通过人体运动仿真软件LifeMod/ADAMS构建19个环节的个性化人体模型,之后,通过受试者落地过程的动作捕捉、高速摄像和测力台实验对模型加以验证,证明所建立模型的有效性.利用所建的模型,对高水平运动员在实际比赛中完成跳马技术动作进行捕捉,随后改变跳马落地垫的力学参数进行仿真研究.结果发现,人体落地冲击分为冲击和平衡两个阶段,人体肌肉骨骼系统具有缓冲减震的功能,踝、膝和髋关节分别延迟15 ms、17ms和19ms达到关节反作用力峰值.另外,落地过程中膝关节的伸肌力矩和髋关节的外展力矩分别在矢状面、额状面内起主导作用.当增加落地垫的阻尼导致踝关节在矢状面内受到的负荷明显增大,但增加刚度对体操运动员负荷的影响相对较小.而在额状面内,增加落地垫的刚度和阻尼导致下肢各关节的力矩明显增大,将增加下肢损伤的风险.     

青少年男子篮球运动员膝关节等速肌力特征研究

通过对36名二级青少年男子篮球运动员双侧膝关节进行等速测试,探析青少年篮球运动员膝关节向心屈伸肌群的生物力学特性,为运动训练、科学选材及临床康复等提供理论依据.方法:利用 Kinitech等速康复肌力测试系统,对青少年男子篮球运动员膝关节屈伸肌群进行等速测试.结果表明:青少年男子篮球运动员双侧膝关节屈伸峰力矩随测试速度的增加呈递减趋势,且膝伸肌大于膝屈肌(P<0.05),峰力矩屈伸比(F/E)随给定测试速度的增加呈递增趋势;最大功率随测试速度的增大而增加,同一测试速度下屈、伸肌群最大功率无明显差异,左、右侧相比也无显著性差异(60°/s伸肌除外);屈伸肌群达峰力矩的角度(APT)表现为伸肌角度明显低于屈肌角度,随速度增加左右两侧膝关节达峰力矩的角度无显著差异;双侧膝关节屈伸肌群达峰力矩的时间(TPT)随测试速度的增加而减小,同一测试速度下伸肌达峰力矩的时间大于屈肌;右侧膝关节屈肌相对峰力矩(PT/BM)与下肢形态学指标表现出不同程度的正相关.本研究结论,青少年男子篮球运动员膝关节峰力矩变化规律与成年人相一致,但左右侧膝关节屈伸肌群做功能力发展不平衡,屈伸肌群运动达峰力矩角度、达峰力矩的时间存在显著差异.     

初中田径队要加强“四节一腰”力量训练

正一、踝关节力量训练方法:1.深蹲姿态,双手抱膝,踝关节发力连续向前、后、左、右和垂直纵跳。2.双手背部互握下蹲,完全依靠踝关节的力量连续向前快速纵跳。3.人体呈坐姿,用左右前脚尖钩拉杠铃。4.用前脚尖钩拉弹力带。5.连续快速左右10米单脚跳。6.用踝关节发力做跳绳双飞、左右单脚跳绳。7.左右单脚跳快速跳台阶。8.身体始终保持直立进行直膝踝关节发力跳。9.沙坑连续踝关节发力跳。10.负重提踵。11.负重提踵登台阶。12.坐姿踝关节负重抗阻力做内收和外展。