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。     

足球运动员在急停起跳和侧切动作中前交叉韧带损伤的生物力学特征研究

目的:确定大学生男、女足球运动员在急停起跳和侧切动作中下肢动作的运动学和动力学特点和性别差异,确定有无足球训练对急停起跳和侧切动作中的下肢运动学和动力学的影响.研究方法:对定期参加足球训练的大学生和无训练背景的普通大学生完成急停起跳和侧切动作时的下肢运动学和动力学特征进行采集与分析.结果与结论:多个与AC负荷有关的生物力学指标在性别间、动作间和群体间存在差异.女子足球运动员完成侧切和急停起跳动作时的膝关节屈角较小,足底压力中心更靠近脚尖.足球运动员在完成侧切跑时受到了更大的地面反作用力和膝关节力矩影响.结果说明,不良的落地技术是使女性运动员ACL损伤高发的原因,而足球运动员所受外力较大可能是其ACL损伤率高于非运动员群体的主要原因.     

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...     

前交叉韧带易伤动作的下肢运动生物力学分析

对31名(13男,18女)普通大学生完成急停起跳、侧切和垂直落地前冲动作下肢运动学和动力学指标进行测试与分析,以了解不同前交叉韧带危险动作和性别对下肢力学指标的影响.应用红外光点运动测试系统和测力台对受试者完成动作过程中膝关节三维角度和地面三维反作用力进行测量.研究结果表明,3个动作着地阶段的力学指标有显著不同,证明3种运动形式在前交叉韧带损伤机制上存在差异.与急停起跳和垂直落地前冲动作相比,完成侧切动作将受到较高的水平方向地面反作用力,产生较小的膝关节屈角和较大的膝关节外展角.3个动作着地阶段中的力学差异不受性别影响.     

排球运动员急停起跳环节的生物力学分析

以 12 名女排队员 4 号位扣球前的急停起跳为研究对象。通过测力台、摄像机和肌电多机同步测试来收集运动员急停起跳中的运动学、动力学以及肌电数据。结果表明：（1）排球运动员急停起跳中,膝关节缓冲幅度在 40°~50°之间时起跳高度较高,建议将急停起跳环节进行专项化训练,并采用 40°~50°的缓冲幅度;（2）排球运动员急停起跳中,蹬伸阶段关节的发力顺序为髋、膝、踝,因此训练时应形成合理的发力顺序;（3）排球运动员的膝、踝关节在急停起跳的蹬伸阶段先进行离心收缩后进行向心收缩,所以训练形式应符合伸肌群先拉长后缩短的特点;（4）排球运动员在急停起跳 环节中,采用足尖着地能取得更好的起跳效果,建议队员急停起跳中采用足尖着地;（5）排球运动员在重视大肌肉群训练的同时也要重视胫骨前肌、 腓肠肌等小肌肉群的专门化训练。     

排球运动扣球起跳和落地动作的髋、膝、踝动力学分析

目的研究排球运动扣球起跳和落地动作时髋、膝、踝的动力学特征。方法采用VICON红外三维动作分析系统、AMTI测力台对9名排球运动员的扣球起跳和落地动作进行拍摄,并对不同方式扣球起跳和落地动作的髋、膝、踝进行动力学分析。结果与结论在不同方式扣球起跳过程中左侧关节受力均大于右侧关节。在起跳和落地过程中,踝关节在X轴方向起主要作用,髋关节在Y轴上起主要作用,膝关节在Z轴上起主要作用。排球扣球起跳时,右脚先着地—重心最低点—左脚着地,属于排球起跳动作特有特征。在排球动作起跳中,右腿主要负责将水平速度转化到垂直方向而后伴随蹬地辅助起跳,左腿则主要负责垂直方向发力起跳。     

落地侧切动作对下肢关节的影响与分析

目的:确定运动员在落地后即刻启动完成侧切变向(LSC)动作的下肢踝、膝和髋三关节矢状面的运动学和动力学特点,并与平地跑动侧切变向(SC)对比分析、探讨这些差异对下肢关节造成的影响。方法:以14名高水平足球运动员为背景的大学生完成落地侧切和平跑侧切动作时的下肢运动学和动力学数据进行采集与分析。结果:LSC动作的踝、膝关节ROM和关节角速度显著增加,髋关节ROM则呈相反趋势(P<0.05或P<0.01);LSC的踝、膝和髋关节力矩峰值,踝、髋关节功率峰值呈现显著大于SC(P<0.01),膝关节功率峰值小于SC(P<0.05);LSC在水平向后、垂直向上地反峰值及峰值加载率有明显的增加(P<0.01),水平向右地反无明显差异(P>0.05)。结论:LSC虽然略降低了膝关节功率峰值,但其余所有运动学、动力学及GRF都预示其下肢关节所承受的损伤风险更高,尤其是踝关节和膝关节。踝关节的高功率和跖屈肌的持续紧张、伸膝力矩和三维地反的显著升高,使得该动作比公认高损伤风险的平跑侧切损伤风险几率更大。     

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。     

跳深时下肢关节的运动学特征研究

使用Kistler三维测力平台、TM-6710CL高速摄像机和MONARK829型功率自行车在正常状态和相对疲劳状态下对从不同下落高度跳深的12名男性二级运动员进行了测试,测试结果表明:正常状态下,运动员跳深时,下肢髋、膝、踝关节之间髋关节的角度变化最小,膝关节次之,踝关节的角度变化幅度最大;正常状态下,运动员在各下落高度跳深时,其髋、膝、踝关节在缓冲期的动作顺序上是踝-膝-髋,在蹬伸期的动作顺序是髋-膝-踝;相对疲劳状态下,运动员跳深时,下肢髋、膝、踝关节在缓冲期的动作顺序是踝-髋-膝,在蹬伸期的动作顺序是髋-踝-膝.     

体育运动中前十字交叉韧带损伤的可能因素

分别选择男女运动员各10名做变向跑运动(n=10次),记录其触地初期的髋、膝和踝的关节角度以及膝外展力矩,并对主要的性别影响因素做了方差分析.研究结果表明,女性的标准化膝外展力矩显著大于男性.初始髋关节弯曲和内侧旋转越大,则外展力矩的峰值越大;初始的膝外展角度越大,外展力矩的峰值越大.     

提高立定跳远成绩的训练方法

立定跳远测试的是下肢爆发力,要求学生有较好的腿部力量和腰腹力量。实际操作时两腿自然开立稍比肩窄,膝关节微屈,上体合理前倾,起跳瞬间两臂摆在身后,便于加速、加力。起跳时两腿用力蹬地,充分伸直膝、踝关节,同时两臂自然向前上方用力摆动、挺胸、展腹、展髋,使身体成挺身姿势,身体重心迅速前移,以避免后倒。     

排球运动员急停起跳动作中跖趾关节的生物力学分析

以20名女排队员急停起跳动作中的跖趾关节为研究对象,通过三维测力台、高速摄像机和肌电仪多机同步测试来收集运动员急停起跳中跖趾关节的运动学、动力学以及肌电数据。结果表明：1）排球运动员在急停起跳动作中,跖趾关节角度变化幅度在50°~60°之间时,运动员的起跳高度较高。建议排球运动员将急停起跳动作中的跖趾关节进行专项化训练,并采用50°~60°的跖趾关节角度变化幅度;2）排球运动员在急停起跳动作初采用足尖着地能够取得较好的起跳高度。建议排球运动员在训练及比赛中进行急停起跳动作初采用足尖着地;3）训练中,应利用跖趾关节力量训练器进行针对性训练,提高趾长伸肌、第三腓骨肌、拇长伸肌的力量值,提高跖趾关节的活化程度,进而提高运动员的起跳高度。     

排球不同扣球起跳动作下肢运动学特征比较分析

运用文献资料法、实验法和数理统计法,以10名辽宁省排球队女运动员为研究对象,获取受试者3步助跑后衔接跳跃扣球的起跳期在三维空间坐标中的轨迹和与地面的反作用力参数,以及髋关节、膝关节、踝关节的最大伸肌力矩和最大伸肌功率,研究排球不同扣球起跳下肢运动学的特征,为提高排球扣球起跳时的动作质量提供参考。结果表明:(1)后排先行脚、跟随脚的动作时间、动作总时间短于后排,后排起跳动作距离长于前排(P<0.01);(2)先行脚和跟随脚的髋关节、膝关节伸肌力矩后排大于前排(P>0.05);在踝关节伸肌力矩中,后排的先行脚大于前排(P>0.05),后排的跟随脚大于前排(P<0.05);(3)除先行脚的膝关节向心功率后排均小于前排外,先行脚和跟随脚的髋关节、膝关节、踝关节伸肌向心功率后排均大于前排。先行脚和跟随脚的髋关节、膝关节肌坏踝关节离心功率后排大于前排。     

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.     

篮球专选组学生膝关节运动损伤分析及预防

篮球运动中经常出现的膝关节损伤,一般发生在突发性的变向动作中,如急停、急起、起跳和外力冲撞等。本文运用文献资料法、问卷调查法、专家访问与现场观察相结合的方法,调查分析了天水师范学院篮球专选组运动员膝关节损伤发生的原因及致伤的危险因素,并提出了预防损伤的具体措施。     

超等长阻力训练对下肢各关节角动力学的影响

为测试超等长阻力训练前后原地垂直纵跳动作下肢各关节角速度及角加速度,计算下肢各关节角刚度,观察超等长阻力训练对下肢各关节角动力学的影响。将16名青年男子篮球运动员随机分成超等长阻力训练组和常规训练对照组。采用VICON和三维测力台采集每个动作的运动学和动力学数据,计算下肢各关节角速度及角加速度,并经逆动力学方法计算下肢净关节力矩。结果可见,超等长阻力训练组髋、踝关节角速度和角刚度明显高于对照组,膝关节角速度及角刚度两组没有明显差异;超等长阻力训练组髋、膝、踝关节角加速度均显著高于对照组。结果说明超等长阻力训练可降低拉长-缩短周期支撑时间、缩短摊还期、增强肌肉-肌腱复合体能量转换能力、提高下肢肌肉爆发力。适于需要关节角速度、角加速度及爆发力的项目。     

竞技武术套路324C＋1难度动作击响脚过肩的研究

击响脚过肩是构成竞技武术套c组难度动作的重要一环。文章运用对比分析法、理论分析法、运动生物力学测试法对324c＋1难度动作进行研究,结果表明：击响的时间是影响324c＋1完成转体度数主要因素之一;起跳角、击响时刻膝角、髋角大小影响击响脚过肩;起跳脚大不利于减小完成击响时间;击响时刻膝角、髋角小不利于脚过肩;击响时刻最佳的躯干角、髋角是击响脚过肩且腿不高踢的保证。     

乒乓球运动员膝关节损伤机制研究——对3种常用步法的膝关节负荷特征分析

目的:了解不同性别乒乓球运动员完成并步、跳步、跨步3种常用步法时膝关节的负荷特征,并探析乒乓球运动员膝关节的损伤机制。方法:对乒乓球男、女各10名运动员完成3种常用步法动作时的下肢运动学、动力学数据进行采集和处理,并运用方差分析法比较不同性别、不同技术之间的差异。结果:受试者在完成3种步法过程中,膝关节屈角大致范围在20°~60°。当地面反作用力最大时,女运动员比男运动员表现出更小的外展角(P<0.05),跳步比并步和跨步表现出更小的外展角(P<0.05);在三维受力方面,膝关节受到垂直方向上的力最大,水平向后和向左的力次之,未表现出显著的性别差异和技术差异;在三维力矩方面,膝关节受到的伸膝力矩较大,也未表现出显著的性别差异和技术差异。结论:膝关节屈曲状态下,较大的地面反作用力和膝关节外展角易导致乒乓球运动员前交叉韧带损伤,女运动员的损伤风险小于男运动员,跳步的损伤风险小于并步和跨步;水平向后和向左的力易造成乒乓球运动员软骨和半月板损伤;过大的伸膝力矩易导致乒乓球运动员髌腱末端病和髌骨软化。     

对我国优秀速滑运动员下肢关节伸屈肌群等速测试的个体研究与分析

运用CYBEX NORM等速测力系统,对两名健将级女子速滑运动员左、右腿髋、膝、踝三关节的屈、伸肌群进行了向心运动形式的肌力测试,并根据需要对左、右腿膝关节还进行了等速离心测试,以便找出两人运动学差异的内在动力学原因,为改进技术提供动力学依据。同时描述了速滑运动员髋关节、膝关节和踝关节的力矩曲线特性,进行深入探讨。测试结果:两名运动员的髋关节肌力发展不平衡;快速运动中,二人膝屈肌的肌力水平较差;二人踝关节伸肌群在适应较快速度收缩能力方面较差。     

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.