躯干位置对自重深蹲运动中下肢生物力学的影响研究

发布时间：2020-10-24 15:50

　　 研究目的:自重深蹲训练常用于膝关节疾病的康复项目中,但不正确的深蹲训练方式会增加患者损伤的风险,动作技术的改变也会影响训练效果,如何制定更合理有效的的训练方式依然是困扰临床的难题。已有证据表明躯干位置可以调节不同运动中的膝关节生物力学,但躯干位置对自重深蹲中膝关节生物力学的具体影响效果并没有得到研究。为探索科学安全的深蹲训练方式,本研究将躯干位置作为单一变量,利用生物力学研究方法探究躯干前屈对自重深蹲中下肢关节运动学、动力学、肌肉活动、肌肉力、和膝关节负荷的影响。研究方法:对12名健康年轻男性大学生完成膝屈曲约90°的躯干前屈式自重深蹲和躯干竖直式自重深蹲的动作进行生物力学分析。通过表面肌电信号采集和逆向动力学算法,计算蹲起上升期的下肢肌肉积分肌电、关节角度、关节力矩。使用动态肌肉骨骼模拟,估算深蹲上升期中下肢肌肉力、胫股关节压力与胫股关节剪切力。使用配对样本t检验比较两种方式下各指标的差异,显著性水平设为α=0.05。研究结果:(1)在自重深蹲运动的上升期,躯干前屈式深蹲增加了髋伸展力矩和髋伸肌的积分肌电,减少了膝伸展力矩和股四头肌的积分肌电;(2)躯干前屈对自重深蹲运动中下肢肌肉力量的调节是显著的,在膝屈曲约85°范围内,股四头肌产生的力量减小,最高减少1.32BW(p=0.001);膝屈曲约80°内臀大肌产生的力量增大,最高增加了0.44BW(p0.001);膝屈曲约50°内,腘绳肌产生的力量更大,在膝屈曲75°-70°内最高增加了0.57BW(p0.001);膝屈曲约90°时,胫骨前肌力量减少了约0.05BW(p=0.001);(3)与躯干竖直式深蹲相比,躯干前屈式深蹲在膝屈曲峰值时刻的胫股关节压力减少了0.93BW(p=0.001);躯干前屈式深蹲的峰值胫股关节压力减少了0.78BW(p=0.001);(4)躯干前屈式深蹲和躯干竖直式深蹲均只产生了胫股关节后向剪切力,且两种方式下胫股关节后向剪切力没有差异。研究结论:(1)自重双腿深蹲时,躯干前屈(约45°)可以减少伸膝肌的活动、伸膝肌力量和伸膝力矩,增加伸髋肌的活动、伸髋肌力量和伸髋力矩,改变上升期的关节主导模式。(2)躯干前屈(约45°)式自重深蹲降低了膝屈曲最大时刻的胫股关节压力和峰值胫股关节压力。(3)躯干前屈35°-45°的自重深蹲均只产生胫股后向剪切力。(4)临床启示:在进行自重深蹲训练时需注意动作技术,对于股四头肌力量不足的患者,可选用躯干前屈式深蹲训练;对于髋伸肌薄弱者,推荐躯干竖直式深蹲训练;当目标是降低胫股关节压力,建议采用躯干前屈(约45°)的自重深蹲训练;当目标是降低前向胫股剪切力,可采用躯干前屈(35°-45°)的自重深蹲训练。
【学位单位】：上海体育学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：G804.6
【部分图文】：

Vicon运动捕捉系统的红外摄像头

Kistler三维测力台

Delsys表面肌电采集系统
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本文编号：2854664