本文關(guān)鍵詞：女大學(xué)生裸足跑與穿鞋跑的生物力學(xué)特征對比研究

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【摘要】：研究目的:跑步已經(jīng)成為流行的訓(xùn)練和鍛煉手段,并且一直被認為是最重要的娛樂活動之一,2014-2015年我國經(jīng)常跑步(每年跑步次數(shù)≥50次)的人群增加了10.6%,研究表明每周進行一次150min的中等強度跑步訓(xùn)練可以使冠心病的發(fā)病率減少35%,使Ⅱ型糖尿病的發(fā)病率減少50%。最新的統(tǒng)計學(xué)研究結(jié)果表明隨著跑步運動的流行,跑步引起的下肢運動損傷的發(fā)病率為19-78%,。足落地時較大的下肢沖擊力是造成運動損傷的主要原因,而在運動損傷中,膝、踝關(guān)節(jié)的損傷較為常見。而由于與穿鞋跑步相比,裸足跑可以減少落地時的垂直加載(Fz)、改變跑步過程中運動學(xué)參數(shù),因此裸足跑被認為是一種預(yù)防過度使用性損傷的手段。因此,對裸足跑和穿鞋跑進行測試,,用可靠的生物力學(xué)參數(shù)(運動學(xué)、動力學(xué)和肌電)來評價和衡量的差異,對預(yù)防運動損傷以及跑步訓(xùn)練理論都有重要意義。研究方法:1).三維錄像解析法:使用兩臺攝像機(拍攝頻率為50Hz)同步拍攝受試者裸足跑和穿鞋跑的運動過程,用星高鈦解析軟件對選取的錄像片段進行三維解析并獲得相關(guān)運動學(xué)參數(shù)。2).采用瑞士奇石樂儀器公司的Kistler三維測力臺對裸足跑、穿鞋跑進行測試,采集頻率為1000赫茲。使用Bioware軟件對原始的信號數(shù)據(jù)進行處理,獲取動力學(xué)參數(shù)。3).表面肌電測試:使用DELYSY無線表面肌電測量系統(tǒng),采集頻率為1000赫茲。測試過程中選取了左側(cè)股二頭肌、腓腸肌、脛骨前肌、股外側(cè)肌進行測試。采用EMG works Analysis軟件分析獲得相關(guān)的肌電數(shù)據(jù),選取積分肌電(IEMG)和肌肉振幅百分比進行對比分析。4).使用Spss16.0對獲得的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)處理。研究結(jié)果:1).運動學(xué)結(jié)果:裸足跑是前腳掌著地方式,而穿鞋跑是足跟著地方式;裸足跑的步時(單步)為0.335s,穿鞋跑的步時為0.365s,相比較而言裸足跑用時要短于穿鞋跑,裸足跑的步頻180.05步/分要顯著高于穿鞋跑的170.38步/分;裸足跑足-地接觸時間(0.217s)要少于穿鞋跑(0.249s),裸足跑步長短于穿鞋跑。與穿鞋跑左腳足跟著地時刻(S1)相比,裸足跑左腳前腳掌著地時刻(B1)有更大的膝關(guān)節(jié)屈曲,穿鞋跑有更大的踝關(guān)節(jié)跖屈;裸足跑左腳足跟著地時刻(B2)與穿鞋跑左腳前腳掌著地時刻(S2)相比,裸足跑的膝關(guān)節(jié)角度(155.31°)小于穿鞋跑的161.60°,踝關(guān)節(jié)角度大于穿鞋跑,裸足跑B3時刻與穿鞋跑S3時刻對比發(fā)現(xiàn),髖關(guān)節(jié)角度表現(xiàn)為裸足跑小于穿鞋跑,裸足跑左腳前腳掌離地時刻(B4)與穿鞋跑左腳前腳掌離地時刻(S4)相比,有更大的膝關(guān)節(jié)屈曲,且膝關(guān)節(jié)角度存在非常顯著性差異;裸足跑髖關(guān)節(jié)角度最小值(146.21°)小于穿鞋跑(152.63°),髖關(guān)節(jié)角度變化值(27.97°)大于穿鞋跑(21.49°);裸足跑的膝關(guān)節(jié)角度最大值及變化值都要小于穿鞋跑,膝關(guān)節(jié)角度最小值大于裸足跑的膝關(guān)節(jié)角度最小值;裸足跑的踝關(guān)節(jié)角度最大值、最小值及變化值均要高于穿鞋跑。2).動力學(xué)測試結(jié)果:裸足跑的F-t曲線為單峰值的平滑曲線,而穿鞋跑則表現(xiàn)為在垂直方向上有兩次波動的雙峰值曲線。裸足跑B1時刻與穿鞋跑S1時刻三維測力參數(shù)說明裸足跑在前后及垂直方向的力值均大于穿鞋跑,裸足跑B2時刻與穿鞋跑S2時刻動力學(xué)數(shù)據(jù)顯示,前后、左右和垂直方向的分力均表現(xiàn)為裸足跑小于穿鞋跑,裸足跑與穿鞋跑在垂直方向的力值均達到最大值,這是裸足跑能夠減少運動損傷的主要原因;裸足跑前后方向晃動較大,而左右及垂直方向分力均小于穿鞋跑;裸足跑在前后方向上不穩(wěn)定,在左右方向較穩(wěn)定,穿鞋跑左右晃動較大;在垂直方向分力Fz方面,裸足跑的最大值、最小值、平均值和變化值都要要與穿鞋跑,說明裸足跑對下肢的沖擊力較小,有效的減少運動損傷的發(fā)生率。3).表面肌電系統(tǒng)測試結(jié)果:在支撐初期,裸足跑與穿鞋跑的平均積分肌電值腓腸肌最大,脛骨前肌的活動最弱,裸足跑腓腸肌和股二頭肌的肌肉振幅百分比較大;在支撐中期,裸足跑和穿鞋跑的平均積分肌電值表現(xiàn)為腓腸肌最大,股二頭肌最小,裸足跑脛骨前肌及股二頭肌肌肉振幅百分比較小,而腓腸肌和股外側(cè)肌振幅百分比較大;在支撐末期,裸足跑和穿鞋跑均為脛骨前肌最活躍,股二頭肌平均積分肌電值最小。穿鞋跑脛骨前肌、腓腸肌振幅百分比要高于裸足跑。
【關(guān)鍵詞】：生物力學(xué) 裸足跑 穿鞋跑
【學(xué)位授予單位】：成都體育學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：G804.6
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 前言11-12
• 1.1 選題依據(jù)11
• 1.2 研究目的與意義11
• 1.3 研究內(nèi)容11-12
• 1.4 本研究的主要技術(shù)路線12
• 2 文獻綜述12-20
• 2.1 跑步步態(tài)的研究12-14
• 2.2 跑步引起的運動損傷14-15
• 2.3 裸足跑問題的提出15-16
• 2.4 裸足跑與穿鞋跑不同著地方式的研究16-18
• 2.5 裸足跑與穿鞋跑研究現(xiàn)狀18-20
• 2.6 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總結(jié)20
• 3 研究對象與研究方法20-24
• 3.1 研究對象20-21
• 3.2 研究方法21-24
• 3.2.1 文獻資料法21
• 3.2.2 專家訪談法21
• 3.2.3 三維錄像解析法21-22
• 3.2.4 三維測力系統(tǒng)測試22-23
• 3.2.5 表面肌電測試23
• 3.2.6 數(shù)理統(tǒng)計法23-24
• 4 研究結(jié)果24-37
• 4.1 動作時刻、階段的劃分24-25
• 4.2 裸足跑與穿鞋跑的運動學(xué)對比分析25-30
• 4.2.1 裸足跑與穿鞋跑部分運動學(xué)參數(shù)的對比分析25-26
• 4.2.2 裸足跑B1時刻與穿鞋跑S1時刻運動學(xué)對比分析26-27
• 4.2.3 裸足跑B2時刻與穿鞋跑S2時刻運動學(xué)對比分析27
• 4.2.4 裸足跑B3時刻與穿鞋跑S3時刻運動學(xué)對比分析27-28
• 4.2.5 裸足跑B4時刻與穿鞋跑S4時刻運動學(xué)對比分析28
• 4.2.6 裸足跑與穿鞋跑過程中下肢各關(guān)節(jié)角度變化比較分析28-30
• 4.2.6.1 髖關(guān)節(jié)角度變化比較分析28-29
• 4.2.6.2 膝關(guān)節(jié)角度變化比較分析29
• 4.2.6.3 踝關(guān)節(jié)角度變化比較分析29-30
• 4.3 裸足跑與穿鞋跑的動力學(xué)對比分析30-34
• 4.3.1 裸足跑B1時刻與穿鞋跑S1時刻三維測力參數(shù)對比31
• 4.3.2 裸足跑B2時刻與穿鞋跑S2時刻三維測力參數(shù)對比31-32
• 4.3.3 裸足跑B3時刻與穿鞋跑S3時刻三維測力參數(shù)對比32
• 4.3.4 裸足跑B4時刻與穿鞋跑S4時刻三維測力參數(shù)對比32
• 4.3.5 Fx、Fy、Fz數(shù)值變化情況分析32-34
• 4.4 裸足跑與穿鞋跑的肌電對比分析34-37
• 4.4.1 支撐初期肌電對比分析34-35
• 4.4.2 支撐中期肌電對比分析35-36
• 4.4.3 支撐末期肌電對比分析36-37
• 5 結(jié)論37-40
• 5.1 運動學(xué)結(jié)論38-39
• 5.2 動力學(xué)結(jié)論39
• 5.3 表面肌電結(jié)論39-40
• 6 參考文獻40-45
• 致謝45-46
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果46

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 朱曉蘭;趙芳;周興龍;;老年人步態(tài)特征的分析及其評價系統(tǒng)的初步建立[J];北京體育大學(xué)學(xué)報;2006年02期

2 吳劍,李建設(shè);青年女性著高跟鞋平地行走時步態(tài)的生物力學(xué)研究[J];體育科研;2003年03期

3 湯榮光;正常人足底靜態(tài)和動態(tài)壓力分布的測定[J];中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報;1994年02期

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本文編號：848631