A novel Cervical Spine Protection device for reducing neck injuries in contact sports: design concepts and preliminary in vivo testing*

Abstract

Head and neck injuries are common in contact sports such as American football. Different mechanisms can produce such injuries, including compressive impact forces on the crown of the helmet with the neck in a flexed chin-down position. The aim of this paper was developing and testing a novel Cervical Spine Protection Device (CSPD) designed to keep the neck within its safe physiological range. The cervical spine range of motion (ROM) of ten participants was measured under four conditions: free; wearing a football gear; wearing the CSPD; and wearing the CSPD underneath the gear. The CSPD was tested in terms of passive and active restraint of head motion, and for its capability to improve endurance time of the neck extensor muscles. Wearing the CSPD resulted in a significant 40–60% reduction in ROM across the three anatomical planes, and in increased endurance of the neck extensor muscles (FREE: 114 ± 57 s; CSPD: 214 ± 95 s; p = 0.004). In quasi-static loading conditions the CSPD was capable of keeping the neck within its physiological range, thus it may be used to decrease the risk of severe injuries due to dangerous chin-down positions.     

不同处理因素对离体兔小肠平滑肌运动的影响

采用离体器官实验法,将家兔小肠分段,置于恒温通气麦氏浴皿培养液中,分别加入不同处理因素,以观察它们对小肠平滑肌运动的影响.试验结果表明:①平滑肌具有自动节律性、较大的展长性、紧张性、但节律性较差等生理特性.机械刺激可明显影响平滑肌的运动,2±0.5 s内收缩张力与正常水平相比差异极显著(P＜0.001).温度改变、酸碱变化均抑制平滑肌运动.能引起平滑肌兴奋的药物有乙酰胆碱(Ach)、新斯的明(Neo)等,使平滑肌收缩活动受抑制的药物有阿托品(Atr)、肾上腺素(Adr)等.②不同肠段对各种因素的敏感性存在差异.一般十二指肠最为敏感,空肠次之,回肠最差.     

生命科学与体育

生命科学的发展一日千里，人类基因组计划、生物芯片和分子克隆等技术犹如雨后春笋般呈现在人们面前，随之而兴起的生物信息学像一颗璀璨的明珠为生命科学揭开生命奥妙添光彩。作为更高、更快、更强的源泉，生命科学乃是体育的左膀右臂。在日益细化具体的学科分工和高度综合抽象的体育科学研究中，诸如运动中肌肉基因表达、应用生物芯片技术评价运动员身体机能等的价值越来越被人们所接受。     

离心运动对细胞外基质蛋白含量及膜完整性的影响

以雄性Wistar大鼠为研究对象,进行"一次性大强度离心运动",一次性离心运动实验为-16°下坡跑台跑,定量大负荷间歇性运动,跑速为26.8 m/min,运动5 min×10组,组间歇1 min。离心运动后不同时段取大鼠后肢腓肠肌外侧头进行分析大强度离心运动后大鼠骨骼肌细胞骨架蛋白含量的变化特点;与延迟性骨骼肌损伤时血清酶升高的关系;探讨细胞骨架蛋白在骨骼肌纤维中存在的特点和作用。     

简化24式太极拳对山西省高校大学生核心力量影响的研究--以太原学院2014级新生为例

24式简化太极拳能够显著提高男子的平板支撑、侧卧撑、站位前抛实心球、站位后抛实心球这几个指标,差异具有显著性;简化24式简化太极拳能够显著提高平板支撑、侧卧撑、站位后抛实心球、一分钟仰卧起坐这几个指标,差异具有显著性;24式简化太极拳能够提高大学生的核心力量,男女实验结果基本一致,没有太大差异性。     

古典式摔跤运动员提抱技术的腰背表面肌电分析研究

通过解剖学动作分析、表面肌电测试法,对古典式摔跤运动员使用提抱技术时的表面肌电进行实验测试,分析古典式摔跤运动员使用提抱技术的腰背肌肉协同变化过程。结果显示：1）在使用跪撑提抱技术时腰背肌肉中背阔肌做功百分比最高,平均为350k;2）主动肌的激活顺序为竖脊肌、背阔肌,肩胛提肌;3）在提抱技术中拮抗肌发挥着重要作用,且高水平运动员在提抱技术发力阶段;拮抗肌放电量与主动肌放电量有同步明显上升趋势;4）运动员应加强主动肌与拮抗肌的快速力量、反应力量和力量耐力训练,特别是针对性地进行专项力量训练。     

不同运动程度对不同组织LDH同工酶的影响

乳酸脱氢酶(LDH)是糖无氧代谢的重要酶,有5种同工酶,在各组织中不均匀分布形成特定酶谱.酶谱含量改变可判断运动对组织的影响.本文通过血液、肌肉LDH同工酶比较,观察不同组织在剧烈运动疲劳时变化规律及其相互关系.     

肌肉工作稳定性的表象训练效果研究

总结了肌肉工作稳定性的表象训练的实验结果。结果表明实验室工作与实践应用有高度的一致性 ,实验包括了肌肉静力性工作和动力性工作稳定性实验 ,并在此基础上 ,以体校射击运动员为对象进行了实践验证。都说明了表象训练可有效提高肌肉工作的稳定性。这对提高射击成绩、投篮命中率 ,跳远助跑步点把握等均有一定的现实意义。结果还提示 ,缺少心理训练基础的运动员 ,至少要持续 3周以上的表象训练才能获得较理想的效果。     

踝关节跖屈肌肌肉肌腱形态及收缩效应的相关研究

应用螺旋CT及体视学研究方法对普通大学生踝关节跖屈肌肌肉肌腱形态进行了较全面的测量分析,同时采用六维测力平台结合表面肌电测量仪测定最大跖屈力,探讨跖屈肌肌肉肌腱形态与收缩效应之间的关系。结果表明:①小腿跖屈肌横断面积、体积和小腿围度与肌肉力量之间存在密切的关系;②小腿长、腓肠肌长、比腓肠肌肌腱长与肌力有着明显的相关;比目鱼肌长只与提踵肌力有关;③跟腱长、比跟腱长和腓肠肌肌腱长与肌力之间不具相关性。     

秋千摆荡技术的生物力学与解剖学分析

应用生物力学与运动解剖学的理论,对秋千摆荡技术进行分析,回答了秋千越荡越高的动力学问题和摆荡过程中身体各部位肌肉用力的特点,为深刻理解秋千摆荡技术的本质与要领和教学训练中掌握合理的摆荡技术提供理论依据.