复合运动中踝关节受力的生物力学特征分析

发布时间：2017-10-22 05:03

  本文关键词：复合运动中踝关节受力的生物力学特征分析

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【摘要】：研究背景和目的:踝关节是人体最大的负重关节,站立时全身重量均落在该关节面上,行走时的踝关节的负重约为人体体重的五倍。日常生活中的行走和跳跃等活动,主要依靠踝关节的背伸、跖屈运动来完成。踝关节的内踝比外踝短,其外侧韧带比内侧三角韧带薄弱。容易出现内翻现象,造成踝关节外侧副韧带损伤。踝关节的活动度、稳定性与周围肌群关系往往决定了竞技成绩的好坏,如今高水平的运动训练往往与科学的指导相结合,运用高科技的运动生物仪器科学的分析运动员的动作特征,从而提高运动成绩。科学研究踝关节的运动特征对于避免运动损伤、提高运动成绩也具有着十分重要的意义。但以往研究对于踝关节在复合动作中的研究还是相对较少。本文通过研究20名运动训练专业学生的踝关节在复合动作中各项参数变化,然后进行各项数据分析深入观察各项复合运动中踝关节的运动特征,从多方面为运动训练与运动生理方面提供科学的依据。研究方法:实验选取天津体育学院在校运动训练系学生20名,男女各10名。通过采用vicon运动光学捕捉系统和Kistler三维测力台9281B(Kistler Inc.Schweiz)分别测取受试者在两个不同模式(模式一:跑动急停单脚起跳双脚落地;模式二:跑动急停双脚起跳垂直落地然后侧向跑)的复合动作中运动学数据和动力学各项数据指标(角度、力、力矩),最后利用vicon系统进行数据导出分析。研究结果:(1)男女运动员踝关节角度在不同动作阶段特征。①在模式一动作的矢状面中,起跳腿起跳蹬伸离地时刻,男生组与女生组出现差异性。②在模式二动作的矢状面中,起跳腿的起跳蹬伸离地时刻,男生组与女生组出现了差异性,摆动腿的起跳蹬伸离地时刻男生组与女生组出现了差异性。(2)男女运动员在不同动作中峰力矩与出现时间的测试结果与特征。①在模式一动作时装面中起跳腿踝关节第一波峰力矩男生组与女生组出现了显著性差异。第二波峰力矩男生组与女生组出现差异性。摆动腿第二波峰力矩男生组与女生组出现差异。②在模式一动作额状面中起跳腿踝关节第一波峰力矩男生组与女生组出现差异性。③在模式二动作中,起跳腿第一波峰力矩值上男生组与女生组出现了差异性。④在第一、第二波峰力矩出现的时间上,两个动作模式在不同平面出现的时间差异为:男生组女生组均在第二波峰力矩产生的时间上出现不同程度的差异性。(3)男女运动员在不同动作中峰力值与出现时间的测试结果与特征。①在模式一动作中起跳腿第一波峰力值男生组与女生组出现了差异性。第二波峰力值男生组与女生组出现了差异性。摆动腿的第二波峰力值男女出现了差异性②在模式二动作中,起跳腿第一波峰力值上男生组与女生组出现了差异性。第二波峰力值男生组与女生组出现差异性。摆动腿第二波峰力值上男生组与女生组出现了差异性。③在第一、第二波峰力值出现的时间上,两个动作模式在不同平面出现的时间差异为:男生组与女生组均在第二波峰力值产生的时间上出现不同程度的差异性。研究结论:1.不同形式的复合运动中男生与女生踝关节的运动学特征有所不同。(1)动作模式一:在起跳脚着地时刻,男生的摆动腿呈背屈状态,女生的摆动腿成跖屈状态。在起跳最大蹬地时刻,男生与女生摆动腿同为背屈状态,男生背屈程度大于女生。在起跳蹬伸离地时刻,男生与女生起跳腿同为跖屈状态,女生跖屈程度大于男生。(2)动作模式二:在起跳蹬伸离地时刻,男生和女生起跳腿与摆动腿同为跖屈状态,女生跖屈程度大于男生。2.不同形式的复合运动中男生与女生踝关节的动力学特征有所不同。(1)动作模式一:①矢状面的第一波峰力矩与第二波峰力矩中,男生大于女生。额状面的第一波峰力矩中,男生大于女生。②矢状面的第一波峰力值与第二波峰力值中,男生大于女生。(2)动作模式二:①矢状面中第一波峰力矩中,起跳腿男生大于女生。②矢状面中第一波峰力值中,起跳腿男生大于女生。(3)不同形式的复合运动中第二波峰力矩与力值出现的时间上女生早于男生。
【关键词】：踝关节 运动生物力学 复合运动
【学位授予单位】：天津体育学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：G804.6
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-11
• 1 前言11-13
• 1.1 试验方法12
• 1.2 技术路线12-13
• 2 实验材料及研究方法13-20
• 2.1 研究对象13-14
• 2.2 实验仪器、分析软件及耗材14-16
• 2.2.1 实验前准备14-15
• 2.2.2 系统校正15
• 2.2.3 贴反光球标记点15
• 2.2.4 运动捕捉15-16
• 2.3 研究方法16-20
• 2.3.1 实验器材分布16
• 2.3.2 实验过程16-20
• 2.4 数据分析20
• 3.研究结果20-35
• 3.1 动作模式一跑动急停单脚起跳双脚落地中踝关节角度特征20-24
• 3.1.1 踝关节矢状面角度特征20-21
• 3.1.2 踝关节额状面角度特征21-23
• 3.1.3 踝关节水平面角度特征23-24
• 3.2 动作模式二跑动急停双脚起跳垂直落地后侧向起跑中踝关节角度特征24-28
• 3.2.1 踝关节矢状面角度变化特征24-25
• 3.2.2 踝关节额状面角度变化特征25-27
• 3.2.3 踝关节水平面角度变化特征27-28
• 3.3 动作模式一单腿起跳双脚落地动作中踝关节峰力矩及时间的变化特征28-30
• 3.4 动作模式二跑动急停双脚起跳双脚落地后侧向跑中踝关节峰力矩及时间的变化特征30-32
• 3.5 动作模式一跑动急停单脚起跳双脚落地动作中踝关节峰力值及时间的变化特征32-33
• 3.6 动作模式二跑动急停双脚起跳双脚落地然后侧向跑中踝关节的峰力值及时间的变化特征33-35
• 4 分析与讨论35-39
• 4.1 男女运动员在不同模式与阶段中踝关节角度变化特征的分析35-36
• 4.2 男女运动员在不同模式中踝关节峰力矩与时间的特征分析36-38
• 4.3 男女运动员在不同模式中踝关节峰力值与时间特征的分析38-39
• 5 结论39-41
• 参考文献41-45
• 综述45-52
• 参考文献50-52
• 致谢52-53
• 研究生个人简历53

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本文编号：1076830