發(fā)布時間：2020-10-10 11:13

　　 研究目的:本文的研究目的是確定步長對弓箭步動作下肢生物力學(xué)的影響。針對四種不同步距(50%、70%、100%、120%腿長),分析其對下肢生物力學(xué)特征的影響,包括:下肢髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)屈曲角度,屈伸力矩,臀大肌、股四頭肌、腘繩肌和腓腸肌的激活情況以及膝關(guān)節(jié)髕股關(guān)節(jié)應(yīng)力。研究方法:本實驗篩選了北京體育大學(xué)20名健身健美專項大學(xué)生(平均年齡為23.9±3.7,平均身高為175.1±4.9),以受試者腿長為基礎(chǔ),分別以腿長的50%、70%、100%和120%的長度為弓箭步的步距,以10RM杠鈴重量為負(fù)重,采用8攝像頭紅外高速運(yùn)動捕捉系統(tǒng)、無線肌電測試儀和測力臺對弓箭步動作下降階段和上升階段進(jìn)行運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)和肌電數(shù)據(jù)同步采集。采集使用單因素重復(fù)測量方差分析檢驗不同步距下的峰值髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)屈伸角度及峰值力矩、峰值髕股關(guān)節(jié)應(yīng)力之間的差異;使用雙因素重復(fù)測量方差分析檢驗不同步距下降階段和上升階段下肢肌肉的激活程度之間的差異。研究結(jié)果:120%步距下的最大髖關(guān)節(jié)屈曲角度大于100%步距,100%步距大于70%步距;120%步距下的最大膝關(guān)節(jié)屈曲角度大于70%、50%步距,100%步距大于70%、50%步距;120%步距下的最大踝關(guān)節(jié)屈曲角度大于100%、70%、50%步距,100%步距大于70%、50%步距。120%步距下的最大髖關(guān)節(jié)伸力矩大于100%、70%、50%步距,100%步距大于50%步距,70%大于50%步距;120%步距下的最大膝關(guān)節(jié)伸力矩大于100%、70%、50%步距,100%大于70%、50%步距,70%大于50%步距。120%步距下的峰值髕股關(guān)節(jié)應(yīng)力小于100%、70%、50%步距。50%步距下臀大肌RMS小于70%、100%、120%步距,70%步距小于120%步距;臀大肌RMS在弓箭步下降階段小于上升階段RMS。股四頭肌內(nèi)側(cè)頭在50%步距下的RMS小于100%、120%步距,股四頭肌內(nèi)側(cè)頭RMS在弓箭步下降階段小于上升階段;股四頭肌外側(cè)頭在不同步距下的RMS均無顯著性差異,且在箭步蹲下降和上升階段無顯著性差異;股直肌在50%步距下的RMS小于70%步距;股直肌RMS在弓箭步下降階段與上升階段無顯著性差異。股二頭肌在50%步距下的RMS小于70%、100%、120%步距,70%步距小于120%步距;股二頭肌RMS在弓箭步下降階段小于上升階段。半腱肌在50%步距小于70%、100%、120%步距,70%步距小于120%步距,100%步距小于120%;半腱肌RMS在弓箭步下降階段小于上升階段。腓腸肌內(nèi)側(cè)頭在50%步距下的RMS小于100%、120%步距,70%步距小于100%、120%;腓腸肌內(nèi)側(cè)頭RMS在弓箭步下降階段與上升階段的RMS無顯著性差異。腓腸肌外側(cè)頭在50%步距小于100%、120%步距,70%步距小于100%、120%步距。研究結(jié)論:1、弓箭步蹲起時,隨著步距增加,髖關(guān)節(jié)峰值伸力矩逐漸增加;較大步距下膝關(guān)節(jié)的峰值伸力矩較小,峰值伸力矩出現(xiàn)時刻的膝關(guān)節(jié)屈曲角度較小,峰值髕骨應(yīng)力較小,建議髖關(guān)節(jié)損傷患者用箭步蹲進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時選用小步距;膝關(guān)節(jié)損傷或活動范圍受限患者選用較大步距進(jìn)行訓(xùn)練,建議在100%、120%步距下進(jìn)行訓(xùn)練。2、在50%、70%、100%步距時,步距越大對下肢臀大肌、股二頭肌、半腱肌、股內(nèi)側(cè)肌、股直肌和腓腸肌激活程度越高,而100%與120%步距則無差異,且120%步距下膝關(guān)節(jié)力矩更小,建議在運(yùn)動訓(xùn)練中,使以臀大肌、股二頭肌、股內(nèi)側(cè)肌、股直肌和腓腸肌為主要的訓(xùn)練目標(biāo),且使髖、膝關(guān)節(jié)力矩最小時,可以選擇120%步距進(jìn)行訓(xùn)練。
【學(xué)位單位】：北京體育大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：G804.6
【部分圖文】：

100%腿長 120%腿長圖 1 箭步蹲動作及步距示意圖3.1.3 數(shù)據(jù)處理3.1.3.1 階段劃分將整個弓箭步蹲起動作分為下蹲階段和上升階段。下蹲階段為膝關(guān)節(jié)屈曲a b c

圖 2 階段劃分示意圖運(yùn)動學(xué)數(shù)據(jù)處理驗所采集標(biāo)志點(diǎn)的三維坐標(biāo)運(yùn)用 Motion Analysis Raptor-4 進(jìn)行識別，隨后用 Cortex 2.6 軟件（Motion Analysis Corp. USA）對所有運(yùn)動學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行 butterworth 低通濾波法進(jìn)行 13.3Hz。識別好的標(biāo)志點(diǎn)與測力臺數(shù)據(jù)導(dǎo)出 C3D 格式，并將al 3D 軟件（C- Motion, Inc., Rockville, MD, USA）。在其中骨盆、大腿、小腿采用海倫海耶斯模型建立方法建立。法計算大腿相對于骨盆、小腿相對于大腿、足相對于小腿相,轉(zhuǎn)動順序為 X-Y-Z,其中 X 軸為伸+/屈-（趾屈+/背屈-）,Y Z 軸為內(nèi)+/外旋-。運(yùn)動學(xué)參數(shù)指標(biāo)包括髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)機(jī)、踝、峰值力矩時刻對應(yīng)的關(guān)節(jié)角度。動力學(xué)數(shù)據(jù)處理

27圖 2 階段劃分示意圖3.1.3.2 運(yùn)動學(xué)數(shù)據(jù)處理本實驗所采集標(biāo)志點(diǎn)的三維坐標(biāo)運(yùn)用 Motion Analysis Raptor-4 自帶數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行識別，隨后用 Cortex 2.6 軟件（Motion Analysis Corp. , SantaRosa,CA, USA）對所有運(yùn)動學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行 butterworth 低通濾波法進(jìn)行平滑，截斷頻率為 13.3Hz。識別好的標(biāo)志點(diǎn)與測力臺數(shù)據(jù)導(dǎo)出 C3D 格式，并將 C3D 格式導(dǎo)入 Visual 3D 軟件（C- Motion, Inc., Rockville, MD, USA）。在 V3D 中建立模型，其中骨盆、大腿、小腿采用海倫海耶斯模型建立方法建立。根據(jù)歐拉角計算方法計算大腿相對于骨盆、小腿相對于大腿、足相對于小腿相對轉(zhuǎn)動的三維角度,轉(zhuǎn)動順序為 X-Y-Z,其中 X 軸為伸+/屈-（趾屈+/背屈-）,Y 軸為內(nèi)收+/外展-，Z 軸為內(nèi)+/外旋-。運(yùn)動學(xué)參數(shù)指標(biāo)包括髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)機(jī)、踝關(guān)節(jié)最大屈曲角度、峰值力矩時刻對應(yīng)的關(guān)節(jié)角度。3.1.3.3 動力學(xué)數(shù)據(jù)處理采用逆動力學(xué)的方法計算關(guān)節(jié)的三維凈力矩，其中人體慣性參數(shù)采用 DeLeva 修正后的 Zatsiorsky-Seluyanovs 人體慣性參數(shù)。動力學(xué)參數(shù)指標(biāo)包括髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)峰值屈伸力矩，髕骨關(guān)節(jié)應(yīng)力。髕骨關(guān)節(jié)應(yīng)力的計算基于前人研究[93, 94]
【相似文獻(xiàn)】

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4 葛鵬圖;;鏈斗式挖掘船開采移步距的探討[J];有色金屬(礦山部分);1982年03期

5 何榮興;任鳳玉;宋德林;馬嬌陽;;無底柱分段崩落法崩礦步距優(yōu)化方法及應(yīng)用[J];礦業(yè)研究與開發(fā);2015年08期

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8 陳燕,張向陽,程蓓;共聚焦激光掃描顯微鏡掃描步距與三維重建質(zhì)量的關(guān)系[J];醫(yī)學(xué)新知雜志;2004年02期

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本文編號：2835107