研究目的:足球運(yùn)動中非接觸式損傷是較為常見的一類的損傷,在從運(yùn)動生物力學(xué)角度思考如何降低足球運(yùn)動中的非接觸式損傷的發(fā)生頻率過程中創(chuàng)造性的發(fā)明了一種新型大底構(gòu)造,通過對射門動作的觀察,改變足球鞋前掌跖骨區(qū)鞋釘構(gòu)造和排列方式,以釋放膝關(guān)節(jié)扭轉(zhuǎn)力矩。本研究通過對比針對足球運(yùn)動中技術(shù)動作基礎(chǔ)上,改變前掌跖骨區(qū)鞋釘形狀和排列狀況,科學(xué)模擬在改變運(yùn)動方向和踢球過程中幫助下肢足部支撐腿在支撐過程中增加轉(zhuǎn)動幅度減少膝關(guān)節(jié)外翻力矩的功能設(shè)計(jì)而來的前掌跖骨區(qū)鞋釘旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)與普通足球鞋在人工草坪(artificial turf,AT)射門過程中支撐腿的生物力學(xué)參數(shù),通過實(shí)驗(yàn)橫向?qū)Ρ刃D(zhuǎn)系統(tǒng)的特殊構(gòu)造鞋釘和普通鞋釘相比對于足球運(yùn)動員支撐腿在射門過程中減少非接觸性運(yùn)動損傷影響的功效。研究方法:實(shí)驗(yàn)選取12名成年男性足球運(yùn)動員作為受試者,工作人員要求受試者分別穿著普通長釘足球鞋(A-traditional design,AT)和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)長釘足球鞋(A-spiral design,AS)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人工草坪條件下進(jìn)行定點(diǎn)射門動作(Fixed shot,FS),加速距離為一步。利用Vicon紅外三維動作捕捉系統(tǒng)采集受試者在運(yùn)動過程中的下肢運(yùn)動學(xué)數(shù)據(jù),并且利用Kastler三維測力臺同步采集受試者左腿支撐期的地面反作用力等動力學(xué)數(shù)據(jù)。使用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件SPSS 17.0對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,使用單因素重復(fù)測量方差分析(One-way Repeated Measures ANOVA)及事后檢驗(yàn)(Bonferroni post hoc)分析跖骨區(qū)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)足球鞋鞋釘構(gòu)造和普通足球鞋對足球運(yùn)動員下肢運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)指標(biāo)的差異性,顯著性水平設(shè)定在P0.05。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)方面,穿著旋釘系統(tǒng)足球鞋的支撐腿膝關(guān)節(jié)峰值角度和下肢膝關(guān)節(jié)活動度顯著小于普通足球鞋;在動力學(xué)表現(xiàn)上,穿著旋釘系統(tǒng)足球鞋的峰值地面反作用力垂直方向合力和穿著普通足球鞋無明顯差異,而穿著旋釘系統(tǒng)足球鞋進(jìn)行射門時(shí)支撐階段的地面反作用力垂直負(fù)荷加載率(VALR)顯著低于穿著普通足球鞋,P=0.017;穿著旋釘系統(tǒng)足球鞋的峰值地面反作用力水平方向合力(PHF)和穿著普通足球鞋無明顯差異,但穿著旋釘系統(tǒng)射門時(shí)的地面反作用力水平方向負(fù)荷加載率(VALR)顯著低于穿著普通足球鞋,P=0.027;關(guān)節(jié)力矩方面,穿著旋釘系統(tǒng)足球鞋的支撐腿下肢關(guān)節(jié)峰值力矩均明顯小于穿著普通足球鞋。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)想結(jié)果相同,跖骨區(qū)旋釘系統(tǒng)可以顯著降低射門時(shí)下肢關(guān)節(jié)的扭轉(zhuǎn)力矩,減輕運(yùn)動時(shí)受到的非接觸式損傷傷害。結(jié)論與建議:運(yùn)動員在射門動作中,支撐腿會由于射門時(shí)身體的擺動產(chǎn)生的慣性增加對其關(guān)節(jié)的負(fù)荷。在射門過程中,較大的屈曲角度和屈曲活動度可以更好地緩沖落地時(shí)來自地面的反作用力,而跖骨區(qū)旋釘系統(tǒng)可以降低膝關(guān)節(jié)外展角度,較好地降低鞋與地面的鎖定機(jī)制,增加踝關(guān)節(jié)的外旋角度,釋放力矩,減輕膝關(guān)節(jié)壓力,減少前交叉韌帶(ACL)受傷的風(fēng)險(xiǎn)。普通足球鞋具有較大的地面反作用力垂直負(fù)荷加載率(VALR),過高的VALR可能導(dǎo)致跟鍵炎等下肢關(guān)節(jié)軟組織損傷風(fēng)險(xiǎn)增加,實(shí)驗(yàn)證明跖骨區(qū)旋釘系統(tǒng)對下肢的生物力學(xué)影響是顯著的、有效的。建議從實(shí)際角度出發(fā),更加了解運(yùn)動需求,在此基礎(chǔ)大膽創(chuàng)新,理論與實(shí)踐相結(jié)合,為新的研究方向提供參考。
【學(xué)位單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：G804.6
【文章目錄】：
Abstract of Thesis
論文摘要
引言
1 足球鞋生物力學(xué)研究進(jìn)展
    1.1 足球鞋對于運(yùn)動員的影響
        1.1.1 不同足球鞋鞋底配置對運(yùn)動表現(xiàn)的影響
            1.1.1.1 球鞋與地面相互作用
            1.1.1.2 足球鞋鞋底
    1.2 足球鞋設(shè)計(jì)對下肢膝關(guān)節(jié)非接觸性運(yùn)動損傷的影響
    1.3 本研究的目的與意義
2 研究方法
    2.1 受試者
    2.2 實(shí)驗(yàn)用鞋與實(shí)驗(yàn)環(huán)境
    2.3 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.4 實(shí)驗(yàn)方案
        2.4.1 測試前準(zhǔn)備
        2.4.2 實(shí)驗(yàn)場地設(shè)計(jì)
    2.5 測試流程設(shè)計(jì)和測試內(nèi)容
        2.5.1 測試流程
        2.5.2 測試內(nèi)容
        2.5.3 運(yùn)動學(xué)動力學(xué)測試
    2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.1 運(yùn)動學(xué)測試結(jié)果
    3.2 肌肉力學(xué)——關(guān)節(jié)力矩
    3.3 動力學(xué)——地面反作用力
4 討論與分析
    4.1 支撐腿運(yùn)動學(xué)分析
    4.2 地面反作用力分析
5 結(jié)論與建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 建議
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2861295