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人體運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究范文第1篇

關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)損傷；防護(hù)服裝；運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)；防護(hù)模型

中圖分類號(hào)：TS941.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

A Study on Protective Cloths Based on Sports Biomechanics

Abstract： Based on introducing sports biomechanics as well as current study on protective equipment and protective clothes， the article draws the conclusion that it is very important to study protective clothes by using sports biomechanics and puts forward the theoretical basis， technical problems and technical route for using sports biomechanics in garment applications.

Key words： sports injury； protective clothes； sports biomechanics； protective model

近年來，我國(guó)參與體育運(yùn)動(dòng)或日常鍛煉的人口越來越多。在對(duì)全國(guó)體育人口比例的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，1996年的體育人口在總?cè)丝谥兴嫉谋壤秊?1.4%，2000年增加到33.9%，而到2007年又增加到37.1%，短短10多年的時(shí)間里增加了5.7個(gè)百分點(diǎn)。

但是在運(yùn)動(dòng)中，由于人們并未太多地注意保護(hù)自己，常常會(huì)引起相應(yīng)的關(guān)節(jié)、肌肉、韌帶的意外損傷。網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)常常會(huì)導(dǎo)致肘部、肩袖部損傷，范？克拉莫（Von Kramer）對(duì)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)的損傷進(jìn)行過調(diào)查，結(jié)果表明，網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)中肘關(guān)節(jié)損傷占全部損傷的41%，是最容易損傷的部位；肩袖損傷占其全部損傷的39%，僅次于網(wǎng)球肘。在跑步運(yùn)動(dòng)中，常常會(huì)發(fā)生小腿肌肉拉傷，有研究顯示，有高達(dá)35% ～ 65%的健身者與專業(yè)運(yùn)動(dòng)員曾經(jīng)發(fā)生過下肢損傷。老年人、小孩以及肢體殘疾人在日常的行走過程中，由于自身缺乏一定的平衡能力，往往會(huì)因?yàn)榭呐觥⑺さ沟韧话l(fā)狀況而意外導(dǎo)致肌肉和骨骼損傷。有國(guó)外學(xué)者曾做過相關(guān)的研究，該研究揭示了在老年人的摔倒中，將近53%是因?yàn)樾凶摺⒄玖⒌牟环€(wěn)定所導(dǎo)致的。

運(yùn)動(dòng)損傷已經(jīng)給運(yùn)動(dòng)員、業(yè)余愛好者、老年人、小孩等帶來了傷害，也是人們生命安全的重要隱患之一。也有不少人缺乏自我保護(hù)意識(shí)，認(rèn)為在業(yè)余的體育鍛煉和比賽中，做準(zhǔn)備活動(dòng)，然后再多加注意一些，受傷的幾率也就小了，其實(shí)這種想法是不正確的。因?yàn)檫@種損傷，比如說扭傷、摔傷、各種磕碰傷，在運(yùn)動(dòng)損傷里只占到了2%，它的名稱叫做意外傷，而將近98%的損傷是那種運(yùn)動(dòng)技術(shù)性傷。所以基于運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)，研制減少骨骼與肌肉損傷的防護(hù)性服裝，是一個(gè)很大的趨向。

1 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)是生物力學(xué)的分支學(xué)科，是研究體育運(yùn)動(dòng)中人體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。其主要任務(wù)是運(yùn)用生物學(xué)和力學(xué)的理論和方法研究人體從事各種運(yùn)動(dòng)、活動(dòng)以及勞動(dòng)的動(dòng)作技術(shù)，使復(fù)雜的人體動(dòng)作技術(shù)奠基于最基本的生物學(xué)和力學(xué)規(guī)律之上，并以數(shù)學(xué)、力學(xué)、生物學(xué)以及動(dòng)作技術(shù)原理的形式加以定量描述。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的發(fā)展與研究，為提高體育運(yùn)動(dòng)的成績(jī)、預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷、設(shè)計(jì)研發(fā)防護(hù)器材奠定了理論基礎(chǔ)。

1.1 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的實(shí)際應(yīng)用

對(duì)于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究，特別是在應(yīng)用上，具有自己的特色，大致可歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：

（1）在競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的技術(shù)方面，根據(jù)人體的體態(tài)、素質(zhì)、機(jī)能等情況，研究適合個(gè)人的最佳運(yùn)動(dòng)和活動(dòng)技術(shù)的動(dòng)作方案，并通過動(dòng)作技術(shù)診斷使之逐步完善；

（2）從預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷的觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)各種體育、活動(dòng)以及生產(chǎn)勞動(dòng)進(jìn)行生物力學(xué)分析，找出致傷因素，并設(shè)計(jì)出相應(yīng)的預(yù)防與治療措施；

（3）運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)不僅研究人體，而且也研究與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的器械的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，按照人體形態(tài)、結(jié)構(gòu)和機(jī)能的生物力學(xué)特征，設(shè)計(jì)和改進(jìn)運(yùn)動(dòng)器材、設(shè)施、服裝與用具以及勞動(dòng)機(jī)器、工具等。

1.2 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)與防護(hù)器材

從運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的角度出發(fā)，對(duì)體育運(yùn)動(dòng)或健身鍛煉中用于防護(hù)人身安全、避免運(yùn)動(dòng)損傷的器材，提出設(shè)計(jì)和改進(jìn)的設(shè)想及要求，是一項(xiàng)非常艱巨的學(xué)科任務(wù)，當(dāng)前基于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研制的防護(hù)用品主要有護(hù)具、運(yùn)動(dòng)鞋。

新型橄欖球頭盔與傳統(tǒng)頭盔相比有著本質(zhì)的區(qū)別，新型頭盔的外層覆蓋了一種新型樹脂吸振緩沖材料，它可以有效地防止運(yùn)動(dòng)員以頭盔作為進(jìn)攻武器沖撞對(duì)手。在運(yùn)動(dòng)的過程中，人體的各個(gè)關(guān)節(jié)肌肉常常由于過多的運(yùn)動(dòng)量或瞬間的揮擊、拉伸發(fā)生拉傷或震傷。戴上護(hù)具后，就可以對(duì)相應(yīng)部位的肌肉、韌帶加壓舒服，減緩可能的過度拉伸，并協(xié)助肌肉動(dòng)作，對(duì)關(guān)節(jié)部位起到支撐作用。對(duì)于關(guān)節(jié)出現(xiàn)不同程度勞損的老人以及正在發(fā)育期的小孩來說，進(jìn)行遠(yuǎn)足郊游或體育鍛煉時(shí)，很有必要選擇一定的護(hù)具。

國(guó)內(nèi)外一線運(yùn)動(dòng)品牌，其運(yùn)動(dòng)鞋技術(shù)的每一項(xiàng)進(jìn)步都離不開生物力學(xué)研究，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新都遵循人體運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理。國(guó)際一線運(yùn)動(dòng)品牌都擁有自己的核心技術(shù)，如Nike的air氣囊鞋底科技和足跟穩(wěn)定技術(shù)、Adidas的HUG環(huán)抱系統(tǒng)和智能芯片技術(shù)、李寧新一代單弦弓減震技術(shù)等。無論核心技術(shù)如何創(chuàng)新變化，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須遵循運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的原理，其主要的生物力學(xué)原理是緩震減震、能量回歸、足跟控制、模擬踝足和回歸自然。

2 防護(hù)服裝的研究

伴隨著運(yùn)動(dòng)的普及，傳統(tǒng)的防護(hù)服裝基本上從舒適性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能材料等角度出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，通過研究改變或加強(qiáng)面料的性能來達(dá)到服裝吸濕排汗透氣、防火、防水等效果，或者從服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，采用多開口寬松式設(shè)計(jì)，在前胸、腋下、前后衣片采用連續(xù)開口散熱功能設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了一套具有散熱功能的籃球比賽服裝。而在運(yùn)動(dòng)過程中能真正地起到對(duì)人體防護(hù)作用的，往往都是要通過佩戴護(hù)具來達(dá)到目的，從拳擊的頭盔到籃球的護(hù)足，每一個(gè)易受傷的關(guān)節(jié)都有相對(duì)應(yīng)的護(hù)具來產(chǎn)生防護(hù)的效果。

但是現(xiàn)階段基于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的運(yùn)動(dòng)防護(hù)僅限于護(hù)具以及運(yùn)動(dòng)鞋，而客戶對(duì)防護(hù)服裝的要求卻逐漸從原來的吸濕排汗等舒適性方面提升到舒適、功能、美觀、防護(hù)一體化上來，更多地希望可以通過服裝本身就可以達(dá)到防護(hù)人體的目的。

所以，有必要從人體出發(fā)，通過測(cè)量人體各關(guān)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)的變化，將其轉(zhuǎn)化為人體關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)參數(shù)，通過分析生物力學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)，建立人體防護(hù)模型，明確服裝面料與防護(hù)模型相互之間的關(guān)系，并結(jié)合服裝材料學(xué)、服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、人體工效學(xué)等相關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)具有防護(hù)性能的服裝。

3 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在服裝上的應(yīng)用

在體育運(yùn)動(dòng)、日?；顒?dòng)以及生產(chǎn)勞動(dòng)中骨骼和肌肉損傷是難以避免的問題，解決這一難題，必須以人體運(yùn)動(dòng)為目標(biāo)，運(yùn)用人體解剖學(xué)、人體生理學(xué)、力學(xué)的理論與方法來探索人體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，根據(jù)骨骼和肌肉的變化，建立外部防護(hù)模型，獲取防護(hù)服裝所需達(dá)到的力學(xué)參數(shù)，為開發(fā)運(yùn)動(dòng)防護(hù)服裝提供理論依據(jù)。

3.1 理論依據(jù)

在運(yùn)動(dòng)過程中，骨骼及肌肉功能模型的研究比較成熟，是確定肌肉長(zhǎng)度、肌肉拉力線、肌力臂、肌力矩、肌力等關(guān)鍵因素，但卻沒有明確指出骨骼及肌肉損傷的臨界值，建立外防護(hù)模型是解決該問題的關(guān)鍵途徑。

基于人體骨骼與肌肉的動(dòng)力學(xué)模型，模擬在外部約束條件下骨骼和肌肉的變化，通過逆向動(dòng)力學(xué)方程式和有限元模擬獲取相關(guān)參數(shù)，建立外防護(hù)機(jī)制，即防護(hù)模型；在外加反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的作用下，明確服裝材料的性能與外防護(hù)模型之間的關(guān)系，為研制高質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)防護(hù)服裝、減少運(yùn)動(dòng)過程中骨骼及肌肉的損傷提供理論依據(jù)。

3.2 技術(shù)問題

（1）建立骨骼及肌肉的模型，需要運(yùn)用動(dòng)態(tài)捕捉系統(tǒng)捕捉關(guān)鍵點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)信息，測(cè)量人體在空間的位置和方向，即人體骨骼、關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡。動(dòng)態(tài)捕捉系統(tǒng)通常分類為 3類：機(jī)械式、電磁式和光學(xué)式，價(jià)格不菲。

（2）結(jié)合人體運(yùn)動(dòng)軌跡的數(shù)據(jù)，通過人體建模仿真軟件進(jìn)行模擬，并推導(dǎo)出骨骼及肌肉的最優(yōu)化的防護(hù)機(jī)制。

（3）通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析，明確防護(hù)模型與服裝面料的性能特征之間的關(guān)系，為研發(fā)防護(hù)性能最優(yōu)的服裝提供依據(jù)。

3.3 研究方案

針對(duì)一項(xiàng)具體的運(yùn)動(dòng)，主要研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面：

（1）運(yùn)用動(dòng)態(tài)捕捉系統(tǒng)捕捉人體關(guān)鍵部位的空間運(yùn)動(dòng)軌跡；

（2）借助人體建模仿真軟件，將空間運(yùn)動(dòng)軌跡的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為生物力學(xué)參數(shù)，如各關(guān)節(jié)的位移、速度、加速度及肌肉長(zhǎng)度、肌力臂、肌力矩等，進(jìn)而計(jì)算出有關(guān)人體防護(hù)力學(xué)參數(shù)；

（3）基于骨骼及肌肉模型，運(yùn)用逆向動(dòng)力學(xué)的方法，建立人體外部防護(hù)機(jī)制；

（4）根據(jù)各種服裝材料的性能，通過有限元的模擬，確定材料的性能與防護(hù)模型相互之間的關(guān)系，獲取防護(hù)服裝所需的防護(hù)參數(shù)；

（5）人體建模仿真軟件對(duì)所獲取的服裝防護(hù)參數(shù)進(jìn)行模擬，以進(jìn)一步獲得最優(yōu)防護(hù)的服裝。

技術(shù)路線如圖 1 所示。

4 結(jié)語

運(yùn)動(dòng)損傷常常給運(yùn)動(dòng)員、體育愛好者、老人、小孩等帶來意想不到的身體傷害，然而，傳統(tǒng)的防護(hù)服裝基本上從服裝的舒適性角度進(jìn)行研究，通過改變面料的特性來達(dá)到服裝的防濕透氣、吸濕排汗等，或從服裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，改變服裝衣下間隙、開口特征等來提高服裝的著裝舒適性。國(guó)外對(duì)于運(yùn)動(dòng)防護(hù)服及裝備的研究則比較深入，從人體的頭部到腳的各個(gè)器官都配有特定的防護(hù)用具，所以基于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究防護(hù)服裝必將是未來的研究熱門。

外防護(hù)模型的建立是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)應(yīng)用到服裝領(lǐng)域的關(guān)鍵，也是制約防護(hù)服裝研發(fā)的主要因素。防護(hù)模型的研究處于起步階段，只有建立起防護(hù)模型，才能進(jìn)一步明確服裝材料與防護(hù)力學(xué)參數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，也為研制減少運(yùn)動(dòng)損傷的運(yùn)動(dòng)裝備奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

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人體運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究范文第2篇

摘 要 文章通過分析膝關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生物力學(xué)特征，結(jié)合籃球技術(shù)動(dòng)作特點(diǎn)，確定了膝關(guān)節(jié)各部位運(yùn)動(dòng)損傷的發(fā)生機(jī)制。并提出通過掌握運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)特征，對(duì)科學(xué)指導(dǎo)訓(xùn)練、提高運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練水平以及預(yù)防膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)損傷發(fā)生等具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞 膝關(guān)節(jié)生物力學(xué) 運(yùn)動(dòng)損傷 力量訓(xùn)練

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)根據(jù)人體的形態(tài)機(jī)能特點(diǎn)結(jié)合對(duì)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地器材的改進(jìn)，研究最合理、最有效的運(yùn)動(dòng)技術(shù)；通過改善訓(xùn)練手段增加運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的適應(yīng)性；通過研究運(yùn)動(dòng)損傷發(fā)生機(jī)制、改善不合理的運(yùn)動(dòng)技術(shù)，在訓(xùn)練中改善神經(jīng)肌肉系統(tǒng)功能和強(qiáng)化運(yùn)動(dòng)器官承受能力，達(dá)到預(yù)防損傷的目的[1]。作者通過參閱大量文獻(xiàn)，闡述籃球運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)特征，提出其指導(dǎo)膝關(guān)節(jié)科學(xué)訓(xùn)練和預(yù)防膝關(guān)節(jié)損傷依據(jù)。

一、膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)及生物力學(xué)特征

（一）膝關(guān)節(jié)是人體結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的關(guān)節(jié)，由兩個(gè)包在同一關(guān)節(jié)囊內(nèi)的關(guān)節(jié)組成，即股-髕關(guān)節(jié)為滑車關(guān)節(jié)和股-脛關(guān)節(jié)為橢圓形關(guān)節(jié)。膝關(guān)節(jié)周圍的肌肉、肌腱、前方髕韌帶、內(nèi)外側(cè)副韌帶、前后十字韌帶以及內(nèi)外側(cè)半月板共同維持膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性[2]。

（二）膝關(guān)節(jié)的側(cè)副韌帶位于關(guān)節(jié)囊的外面，有內(nèi)側(cè)副韌帶和外側(cè)副韌帶兩條，其主要作用是使膝關(guān)節(jié)不能產(chǎn)生內(nèi)收與外展運(yùn)動(dòng)，并且限制膝關(guān)節(jié)過度發(fā)生旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)。[這兩側(cè)韌帶在膝關(guān)節(jié)伸直時(shí)被拉緊起固定作用，此時(shí)小腿不能做內(nèi)旋及外旋動(dòng)作。當(dāng)屈膝時(shí)，這兩側(cè)韌帶松弛，小腿可做小幅度的內(nèi)、外旋動(dòng)作[3]。在籃球運(yùn)動(dòng)中膝關(guān)節(jié)屈曲，小腿突然內(nèi)收內(nèi)旋，或大腿突然外展外旋可能發(fā)生外側(cè)副韌帶損傷。常見持球突破，急停跳起投籃或跳起搶籃板等動(dòng)作。

（三）半月板由致密環(huán)狀纖維所組成，其中含少量軟骨組織，具有一定的彈性，它們的主要功能是使股骨與脛骨兩者的關(guān)節(jié)面更加吻合，增加膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，并且有緩沖股、脛骨之間沖擊力的作用[4]。

（四）膝關(guān)節(jié)囊內(nèi)共兩條十字韌帶，主要功能是限制脛骨過度前移或后移。膝關(guān)節(jié)處于半屈曲位突然完成旋轉(zhuǎn)及內(nèi)收、外展是重要的損傷機(jī)制，常合并內(nèi)側(cè)副韌帶或半月板損傷。

股四頭肌腱大部分止于髕骨上緣，一部分越過髕骨上緣止于髕骨表面，股四頭肌在膝屈30°時(shí)，4個(gè)頭的合力最大，加上這時(shí)髕股間的力矩最大[5]。

（五）膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性生物力學(xué)

膝關(guān)節(jié)是全身最大的負(fù)重關(guān)節(jié)，同時(shí)它又缺乏固有的內(nèi)在穩(wěn)定性，韌帶、關(guān)節(jié)囊和提供的靜力和動(dòng)力性穩(wěn)定作用起著特別重要作用[6]。

（六）籃球運(yùn)動(dòng)的基本技術(shù)動(dòng)作生物力學(xué)分析

膝關(guān)節(jié)主要功能是屈伸運(yùn)動(dòng)，在半屈或屈90°時(shí)有輕微的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?；@球運(yùn)動(dòng)中的特點(diǎn)是膝關(guān)節(jié)于半蹲位滑步、進(jìn)攻、防守、制動(dòng)、踏跳與上籃、落地緩沖等。這些動(dòng)作都要求膝于半屈曲位屈伸與扭轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)快速變向、伸膝發(fā)力的要求。

二、膝關(guān)節(jié)力量訓(xùn)練

根據(jù)膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理，力求膝關(guān)節(jié)在運(yùn)動(dòng)中穩(wěn)定性和靈活性相統(tǒng)一，力量、速度和耐力相統(tǒng)一。所以對(duì)膝關(guān)節(jié)周圍肌肉韌帶的力量訓(xùn)練尤為重要。使膝關(guān)節(jié)適應(yīng)籃球運(yùn)動(dòng)技術(shù)特點(diǎn)的力學(xué)要求，同時(shí)保護(hù)關(guān)節(jié)避免損傷發(fā)生。通過對(duì)關(guān)節(jié)周圍肌肉力量訓(xùn)練經(jīng)過力的傳遞結(jié)構(gòu)強(qiáng)化至肌腱、韌帶以及骨。

（一）肌肉力量訓(xùn)練相關(guān)理論

“訓(xùn)練適應(yīng)”是反映運(yùn)動(dòng)員機(jī)體在長(zhǎng)期訓(xùn)練和外界環(huán)境（指自然環(huán)境與訓(xùn)練、比賽環(huán)境、其中主要是訓(xùn)練負(fù)荷）刺激的作用下所產(chǎn)生的生物學(xué)方面的“動(dòng)態(tài)平衡”（指能量消耗與補(bǔ)充的動(dòng)態(tài)平衡）。這種適應(yīng)能滿足競(jìng)技比賽所需要的各種機(jī)能能力，并按照“刺激—反應(yīng)—適應(yīng)—再刺激—再反應(yīng)—再適應(yīng)”的規(guī)律變化。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的任務(wù)就是通過合理的訓(xùn)練負(fù)荷，打破機(jī)體原有的生物適應(yīng)與平衡，使機(jī)體在新的水平上產(chǎn)生新的生物適應(yīng)與平衡[7-8]。

（二）方法

1.固定阻力負(fù)荷練習(xí)

又稱靜力性練習(xí)。是指人體用力時(shí)，各運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)無運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化，此時(shí)，肌肉產(chǎn)生張力但不發(fā)生長(zhǎng)度變化。如靜止負(fù)杠鈴半蹲等。

2.動(dòng)力性沖擊負(fù)荷訓(xùn)練

是指肌肉先進(jìn)行離心收縮、緊接著迅速進(jìn)行向心收縮的練習(xí)方法。是利用肌牽張反射會(huì)產(chǎn)生超大力量的原理，是在一次練習(xí)中增大肌肉訓(xùn)練效果的較好練習(xí)形式。

3.等動(dòng)練習(xí)器械訓(xùn)練

該種練習(xí)是借助專門的等動(dòng)力量練習(xí)器進(jìn)行，在練習(xí)中，練習(xí)的阻力與運(yùn)動(dòng)員的用力相適應(yīng)，從而保證了肌肉在收縮過程中始終按恒速或接近恒速的方式進(jìn)行。

三、結(jié)論

膝關(guān)節(jié)是人體結(jié)構(gòu)最復(fù)雜關(guān)節(jié)，本身內(nèi)在不穩(wěn)定。籃球運(yùn)動(dòng)員膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)技術(shù)動(dòng)作又處于關(guān)節(jié)生物力學(xué)的薄弱點(diǎn)。所以運(yùn)動(dòng)損傷發(fā)病率高，籃球技術(shù)動(dòng)作要求膝關(guān)節(jié)適應(yīng)其速度力量及耐力要求。在充分了解膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)，掌握其力學(xué)規(guī)律，根據(jù)人體形態(tài)機(jī)能特點(diǎn)，進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練，不斷改進(jìn)運(yùn)動(dòng)技術(shù)，提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。同時(shí)的預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷及康復(fù)都具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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人體運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究范文第3篇

關(guān)鍵詞 攀巖 生物力學(xué) 側(cè)拉動(dòng)作 技術(shù)分析

本文運(yùn)用文獻(xiàn)資料法對(duì)動(dòng)作技術(shù)的分析加以概括，特別是關(guān)于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究分析。很多研究中都運(yùn)用到了運(yùn)動(dòng)生理學(xué)的相關(guān)指標(biāo)，如肌電測(cè)量分析法，當(dāng)然生物力學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究少不了，如平面定點(diǎn)攝影測(cè)量法。這些方法均是為了找出優(yōu)秀動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)指標(biāo)，尋求該動(dòng)作過程的運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)，揭示運(yùn)動(dòng)員完成合理動(dòng)作的規(guī)律和技術(shù)動(dòng)作要領(lǐng)，并制定針對(duì)性的科學(xué)訓(xùn)練方法，促進(jìn)運(yùn)動(dòng)員快速掌握動(dòng)作技術(shù)，進(jìn)而提高攀巖運(yùn)動(dòng)的競(jìng)技水平。

1側(cè)拉的分類

側(cè)拉動(dòng)作 1：開始動(dòng)作時(shí)運(yùn)動(dòng)員身體正對(duì)巖壁身體重心離巖壁遠(yuǎn)而不利于完成動(dòng)作。

側(cè)拉動(dòng)作 2：開始動(dòng)作時(shí)運(yùn)動(dòng)員身體側(cè)對(duì)巖壁，但支撐腿（左）和巖壁之間的角度太大。

側(cè)拉動(dòng)作 3：開始時(shí)運(yùn)動(dòng)員身體側(cè)對(duì)巖壁，支撐腿的外測(cè)盡量貼近巖壁。

2平面定點(diǎn)測(cè)量的結(jié)果分析

2.1攀巖時(shí)人體重心的特點(diǎn)

人體重心是人體各環(huán)節(jié)所受重力合力的作用點(diǎn)，攀巖時(shí)只有手和足附著在巖壁上人體其它部分均在巖壁之外，由巖壁與人體的位置關(guān)系可知，攀巖時(shí)人體重心在巖壁之外，重力不僅對(duì)人體產(chǎn)生向下的作用力，同時(shí)還產(chǎn)生使人體向外傾倒的力矩，因此重力是破壞人體平衡的主要作用力，人體重心的位置對(duì)攀巖時(shí)人體的平衡非常重要。

2.2保持平衡所需力量

人體重心的位置對(duì)攀巖時(shí)人體的平衡非常重要。動(dòng)作1和動(dòng)作2在做起始動(dòng)作時(shí)重心在兩支點(diǎn)連線的左方但中間動(dòng)作時(shí)在兩支點(diǎn)連線的右方，在這個(gè)過程中為了保持身體的平衡手臂做了很多的功也就是手的拉力用了很大的勁，而動(dòng)作 3 的起始動(dòng)作時(shí)重心在兩支點(diǎn)連線的右方，所以在完成動(dòng)作時(shí)很省力，動(dòng)作是科學(xué)的。

3三種側(cè)拉動(dòng)作的力學(xué)分析

側(cè)拉動(dòng)作1和側(cè)拉動(dòng)作2在起始動(dòng)作時(shí)重心在兩支點(diǎn)連線的右側(cè)，但中間動(dòng)作時(shí)在兩支點(diǎn)連線的左側(cè)，在這個(gè)過程中為了保持身體的平衡，克服重力給人體帶來的轉(zhuǎn)動(dòng)效果，手臂的拉力起了主要的作用，用了很大的力量。而動(dòng)作3的起始動(dòng)作時(shí)重心在兩支點(diǎn)連線的右方，人體重心主要是垂直方向的運(yùn)動(dòng)，所以在完成動(dòng)作時(shí)比較省力。同時(shí)側(cè)拉3的動(dòng)作特點(diǎn)是身體側(cè)對(duì)巖壁，身體對(duì)側(cè)手腳接觸巖壁，另一只腿伸直用來調(diào)節(jié)身體平衡。人體重心更靠近巖壁，傾倒力矩小。另外支撐腿在由屈到伸的過程中人體重心只是向上移動(dòng)，不會(huì)被頂離巖壁，傾倒力矩不會(huì)增加，隨人體重心提高側(cè)對(duì)巖壁可以使右臂仍然可以向下拉，抵抗傾倒的力矩不會(huì)減小，平衡維持比較容易，同時(shí)可以利用全身的高度去抓握上方支點(diǎn)。

4采用側(cè)拉技術(shù)動(dòng)作合理性（側(cè)拉動(dòng)作3）的力學(xué)分析

側(cè)拉動(dòng)作3的特點(diǎn)是身體側(cè)對(duì)巖壁，身體對(duì)側(cè)手腳接觸巖壁，另一只腿伸直用來調(diào)節(jié)身體平衡。力學(xué)合理性表現(xiàn)為兩個(gè)方面，一是由于側(cè)對(duì)巖壁，人體重心更靠近巖壁，傾倒力矩小。另外支撐腿在由屈到伸的過程中人體重心只是向上移動(dòng)，不會(huì)被頂離巖壁，傾倒力矩不會(huì)增加，隨人體重心提高側(cè)對(duì)巖壁可以使右臂仍然可以向下拉，抵抗傾倒的力矩不會(huì)減小，平衡維持比較容易，同時(shí)可以利用全身的高度去抓握上方支點(diǎn)。

另外，側(cè)拉時(shí)人體重心點(diǎn)一直在左手和右足攀登附著點(diǎn)的連線附近，由于力臂很小，這樣在人體上升用右手觸摸下一點(diǎn)時(shí)人體重力幾乎不產(chǎn)生繞縱軸的使人體翻轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，這樣右手就可以比較自如的去觸摸和把握下一點(diǎn)，左腿也可以進(jìn)行較大幅度的活動(dòng)。

5不同類型側(cè)拉技術(shù)肌電測(cè)試結(jié)果的分析

在三種側(cè)拉動(dòng)作的對(duì)比中側(cè)拉動(dòng)作3的膝關(guān)節(jié)角度開始變化時(shí)肱二頭肌還沒開始發(fā)力，股外側(cè)肌是促使身體向上移動(dòng)的主要發(fā)力肌肉。

另外，在三種側(cè)拉動(dòng)作的對(duì)比中側(cè)拉動(dòng)作3的發(fā)力順序間隔明顯股外側(cè)肌――腓腸肌――背闊肌――肱二頭肌，說明在側(cè)拉動(dòng)作3的過程中股外側(cè)肌是最先參與發(fā)力的而且發(fā)力而且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，貢獻(xiàn)的力量最大，是主要用力肌肉，相反肱二頭肌的參與時(shí)間晚，持續(xù)時(shí)間短，貢獻(xiàn)的力量最小。不同側(cè)拉動(dòng)作各肌肉發(fā)力大小比較可以看出側(cè)拉動(dòng)作3的肱二頭肌積分肌電值最小，股外側(cè)肌積分肌電值最大。

在難度攀巖中如何合理的應(yīng)用技術(shù)動(dòng)作調(diào)整身體平衡，節(jié)約上肢力量直接決定運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)，從以上對(duì)比看出側(cè)拉動(dòng)作3是這三種動(dòng)作中最合理的動(dòng)作，同時(shí)也提醒我們?cè)谌粘Ｓ?xùn)練中不要單單注重上肢力量的訓(xùn)練，下肢力量的訓(xùn)練也是很有必要的。

參考文獻(xiàn)

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人體運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究范文第4篇

關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)鞋文化；價(jià)值解析；多維視角

中圖分類號(hào)：G818.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-4590（2015）01-0086-05

作為鞋家族中的一員，運(yùn)動(dòng)鞋具有鞋一般意義上的文化表征和功能，同時(shí)在其概念的能指與所指、文化的內(nèi)涵與外延上又與一般意義上的鞋具有一定的差異性，它既具有鞋的一般共性又具有其一定的特殊性，具備了一般意義上的鞋所不具備的文化內(nèi)涵和價(jià)值功能；運(yùn)動(dòng)鞋被冠以“運(yùn)動(dòng)”，揭示了運(yùn)動(dòng)鞋的本質(zhì)屬性，表明了它與體育運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。事實(shí)上，運(yùn)動(dòng)鞋是體育運(yùn)動(dòng)的衍生物，它既是體育運(yùn)動(dòng)的技術(shù)或者物質(zhì)裝備，又是體育文化的顯性符號(hào)，隱含著某種體育精神、價(jià)值觀念和信仰追求。

在學(xué)術(shù)上，運(yùn)動(dòng)鞋研究近年來成為一種重要課題和熱門話題，但這種研究往往是基于運(yùn)動(dòng)鞋之于體育運(yùn)動(dòng)的重要作用，從人體功效學(xué)和運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)等方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探討，這些研究成果雖然在一定意義上影響和推動(dòng)了體育運(yùn)動(dòng)實(shí)踐，但不足以反映出運(yùn)動(dòng)鞋的文化價(jià)值。因?yàn)檫@些研究成果無法幫助我們?nèi)ト娼庾x和詮釋當(dāng)下的種種現(xiàn)象和趨勢(shì)：其一，運(yùn)動(dòng)鞋成為一種時(shí)尚。從時(shí)尚界看，它們通過跨界合作設(shè)計(jì)時(shí)尚潮流運(yùn)動(dòng)鞋，如時(shí)尚品牌“Y-3”由日本設(shè)計(jì)大師Yohji Yamamoto與阿迪達(dá)斯合作創(chuàng)立，New Balance融入中國(guó)京劇臉譜元素設(shè)計(jì)生產(chǎn)了京劇臉譜限定跑鞋等；在各類秀場(chǎng)上，材質(zhì)獨(dú)特、款式新穎的不同運(yùn)動(dòng)鞋開始躍入人們的視野，它不僅引領(lǐng)著一種時(shí)尚潮流，而且預(yù)示著人們審美和理念的變化以及一種文化變革。從社會(huì)生活看，人們借助運(yùn)動(dòng)鞋的造型、品牌及內(nèi)涵去修飾裝扮自己、展示自己，從中獲得一種審美愉悅和象征性的精神滿足。其二，運(yùn)動(dòng)鞋成為一種日常生活消費(fèi)。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展、競(jìng)技體育的廣泛影響以及人們健康意識(shí)、消費(fèi)理念的變化，人們對(duì)于運(yùn)動(dòng)鞋的消費(fèi)不僅僅限于休閑、健身、娛樂，而且關(guān)注和追求運(yùn)動(dòng)鞋所表達(dá)的一種生活方式和個(gè)性化需求。其三，運(yùn)動(dòng)鞋成為體育收藏界的“寵兒”。時(shí)下在體育博物館以及舉辦諸如展覽會(huì)、交易會(huì)和展銷會(huì)等形式多樣的體育收藏活動(dòng)上，運(yùn)動(dòng)鞋均占有重要的一席之地；收藏者不惜重金收藏運(yùn)動(dòng)鞋，在收藏中感受著體育文化帶來的審美熏陶和智慧啟迪。這些都彰顯或隱含著運(yùn)動(dòng)鞋文化價(jià)值的豐富性和多樣性――基于多個(gè)學(xué)科的視角和維度管析運(yùn)動(dòng)鞋文化價(jià)值，無論對(duì)于運(yùn)動(dòng)鞋的研究、制造和銷售，還是對(duì)于發(fā)展體育文化、推動(dòng)競(jìng)技體育和大眾體育運(yùn)動(dòng)都具有重要意義。

1.運(yùn)動(dòng)鞋文化的衍生與發(fā)展――基于歷史文獻(xiàn)學(xué)的視角與維度

相比于運(yùn)動(dòng)鞋人體功效學(xué)和運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)等方面的研究，關(guān)于運(yùn)動(dòng)鞋文化的發(fā)展史研究則顯得較為冷門，它只是散見于各種歷史文獻(xiàn)之中。這些記載，又往往是基于文化的視角進(jìn)行真實(shí)描述，而非從“運(yùn)動(dòng)”或者體育的視角進(jìn)行記載，但我們不能因此否定這些廣義上的鞋的“運(yùn)動(dòng)”功能和作用――在鞋沒誕生之前，人類是以赤腳的形式運(yùn)動(dòng)發(fā)展的；在鞋誕生之后，人類又以鞋裝備雙足進(jìn)行運(yùn)動(dòng)發(fā)展，進(jìn)行著諸如狩獵、奔跑、游戲、軍事斗爭(zhēng)等各種各樣的活動(dòng)，鞋也隨著人類運(yùn)動(dòng)發(fā)展而發(fā)展著它的款式、色彩和制作材料。理論認(rèn)為，需求是人之本性，是社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的動(dòng)力。鞋正是人類在同自然博弈、發(fā)展自我的“運(yùn)動(dòng)”過程中因自身需求而產(chǎn)生的，鞋也因此從一開始誕生便具有“運(yùn)動(dòng)”的性質(zhì)，可以說，運(yùn)動(dòng)是鞋的本質(zhì)屬性。由此，回溯運(yùn)動(dòng)鞋文化的發(fā)展史，我們不得不從兩種視角和維度去審視，一種是廣義意義的“運(yùn)動(dòng)鞋”，即鞋；一種是嚴(yán)格意義上的“運(yùn)動(dòng)鞋”，即應(yīng)用于體育運(yùn)動(dòng)中的專業(yè)運(yùn)動(dòng)鞋。

廣義意義上的運(yùn)動(dòng)鞋文化有著深厚的歷史淵源。吳欣《中國(guó)消失的服飾》（2010）、沈從文的《中國(guó)古代服飾研究》（2002）、袁杰英的《中國(guó)歷代服飾史》（1994）、駱崇琪的《中國(guó)鞋文化史》（1990）、周錫保的《中國(guó)古代服飾史》（1984）等專著對(duì)中國(guó)鞋文化進(jìn)行了多個(gè)視角的掃描。其中，由民俗學(xué)家葉大兵等編寫的《中國(guó)鞋履文化辭典》，從多學(xué)科視角系統(tǒng)反映了我國(guó)制鞋史和鞋文化發(fā)展史，介紹了傳統(tǒng)和現(xiàn)代鞋履的詳細(xì)情況，展現(xiàn)了由鞋所引出的諺語、謎語、成語、寓言、戲劇傳奇等文化景觀。從這些文獻(xiàn)中，我們可以從氏族社會(huì)時(shí)期的彩陶領(lǐng)略到我國(guó)最早的鞋的形象，從歷史考古中欣賞到中國(guó)較早的實(shí)物鞋，但要挖掘鞋的歷史發(fā)展淵源，還需要我們從歷史文獻(xiàn)中去探尋。

從鞋的發(fā)明創(chuàng)造看，《禮記?禮運(yùn)篇》以“未有麻絲，衣其羽皮”描述了原始人類以動(dòng)物的皮來裹腳，這也許正是鞋的最早的雛形；在傳說中，鞋則是由黃帝所發(fā)明，立于北京的《靴鞋行孫祖殿碑》記載了黃帝造鞋，“始創(chuàng)造屐履，借作護(hù)足之需”；1973年出土于青海大通縣、被考證距今5000多年的陶俑，其腳穿有一雙尖部上翹鞋，印證了古人在傳說中的黃帝時(shí)代已由以物裹足改為穿鞋。從鞋文化發(fā)展看，鞋與古代社會(huì)政治、文化禮制有關(guān)密切的關(guān)系。如在先秦時(shí)期，殷商時(shí)代便初步建立了鞋之禮制，周代設(shè)有負(fù)責(zé)貴族用鞋的“屨人”一職，周代則明確定義了“復(fù)下日舄，單下日屨”的鞋的形制，其中舄多為貴族穿用，而屨則限于平民穿用。在秦漢時(shí)期，規(guī)定喪事著舄、上朝穿靴、燕服穿屨等，鞋的穿用規(guī)制更為具體。魏晉之后，鞋開始趨向于時(shí)尚化發(fā)展，如魏晉時(shí)期便出現(xiàn)了玉華飛頭履、芴頭履、分梢履、五朵履等，鞋的樣式極為豐富。從鞋與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系看，歷史文獻(xiàn)中有較多穿鞋運(yùn)動(dòng)的記載，如周武王姬在其《履屨銘》中說，“慎之勞，勞則富”，既強(qiáng)調(diào)了鞋的功能和作用，告誡人們精心愛護(hù)腳下的鞋，又強(qiáng)調(diào)要著鞋而勞；《南史》這樣記載了嗜好運(yùn)動(dòng)的謝靈運(yùn)，“登躡常著木屐，上山則去前齒，下山則去后齒”；《南史》還記載了人們足穿芒履活動(dòng)的情形，“使其子弟并著芒履，于齋前習(xí)行”；《晉書?石季龍載記》記載了女子穿靴騎馬的情景，“五文織成靴，游于戲馬觀”；李白《嘲魯儒》“足著遠(yuǎn)游履，頭戴方山巾”這一詩句中的“遠(yuǎn)游履”系唐代的一種便鞋，差不多類似于今天的運(yùn)動(dòng)鞋。從這些歷史文獻(xiàn)中可看出，運(yùn)動(dòng)鞋在中國(guó)有著悠久的歷史淵源和豐富的文化內(nèi)涵。

就嚴(yán)格意義上的運(yùn)動(dòng)鞋而言，其產(chǎn)生與發(fā)展一般有兩個(gè)重要因素，一是古代奧運(yùn)，雖然最早的奧運(yùn)賽場(chǎng)上人們是赤腳參與競(jìng)技，但卻催生了運(yùn)動(dòng)鞋；另一個(gè)是近代橡膠工業(yè)的進(jìn)步，為運(yùn)動(dòng)鞋的生產(chǎn)與制造提供了理想材料?；仡欉\(yùn)動(dòng)鞋的誕生與發(fā)展史，我們可去用幾個(gè)“第一”來管窺運(yùn)動(dòng)鞋發(fā)展的歷史概貌：世界第一雙槌球鞋――1968年誕生于美國(guó)，由“橡膠底+帆布幫”并通過圍條制作而成，它被稱為近代史上第一雙運(yùn)動(dòng)鞋；世界第一雙籃球鞋――1917年由美國(guó)匡威鞋業(yè)公司生產(chǎn)制造，并隨著籃球巨星Chunk Taylor在巡回賽中推廣，這一運(yùn)動(dòng)鞋很快成為籃球運(yùn)動(dòng)員和廣大青少年青睞的足下用品；世界第一雙膠鑄釘鞋――上世紀(jì)20年代，由阿迪達(dá)斯研發(fā)制作，因美國(guó)短跑運(yùn)動(dòng)員杰西?歐文斯使用而連奪四枚金牌而成為揚(yáng)名世界的品牌。在此過程中，隨著日本的Asics、德國(guó)的Adidao、美國(guó)的Converse等名牌廠商不斷研發(fā)，把科技文化融入運(yùn)動(dòng)鞋之中，不斷提高運(yùn)動(dòng)鞋的性能。上世紀(jì)60年代，美國(guó)耐克公司開始走出皮革、帆布等制作材料的束縛，大膽嘗試運(yùn)用尼龍材料做運(yùn)動(dòng)鞋子的幫面，所生產(chǎn)的該種運(yùn)動(dòng)鞋因其性能柔軟、輕盈而牢固而深受運(yùn)動(dòng)員歡迎，后來又成為旅游消費(fèi)者的青睞。到了上世紀(jì)80年代以來，隨著雷寶、耐克等美國(guó)公司在全球各地投入生產(chǎn)，美國(guó)運(yùn)動(dòng)鞋開始風(fēng)靡全球。這時(shí)，中國(guó)運(yùn)動(dòng)鞋廠商積極引進(jìn)新材料、新工藝、新技術(shù)，研發(fā)生產(chǎn)各種專業(yè)運(yùn)動(dòng)鞋，努力縮小與國(guó)外產(chǎn)品的差距。

循著運(yùn)動(dòng)鞋文化發(fā)展的歷史脈絡(luò)，可以清晰地看到，隨著科技文化的延續(xù)與融入、時(shí)尚文化的融合與衍生、明星文化的影響與深化，同時(shí)隨著體育精神的廣泛認(rèn)知認(rèn)同與大眾體育的興起，運(yùn)動(dòng)鞋文化價(jià)值日益凸顯，它在深刻地影響著人們的生活方式和價(jià)值觀念。

2.運(yùn)動(dòng)鞋文化與體育科學(xué)探究――基于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的視角與維度

體育是一門科學(xué)，而科學(xué)是人類永遠(yuǎn)無法探知窮盡的領(lǐng)域。作為與體育運(yùn)動(dòng)關(guān)系最為直接和緊密的體育運(yùn)動(dòng)裝備，運(yùn)動(dòng)鞋生物力學(xué)是體育科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，這一研究的深化也正是體育科學(xué)體系的豐富與完善。事實(shí)上，運(yùn)動(dòng)鞋的文化魅力和價(jià)值，最根本的還是在于運(yùn)動(dòng)鞋本身，在于運(yùn)動(dòng)鞋的科學(xué)，在于科技文化的延續(xù)與融入，其他諸如運(yùn)動(dòng)鞋的時(shí)尚、精神、消費(fèi)等文化價(jià)值都是運(yùn)動(dòng)鞋科技文化的衍生或者派生。

人體運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究范文第5篇

摘 要 本文章采用文獻(xiàn)資料法，從籃球鞋的分類、構(gòu)造與發(fā)展，踝關(guān)節(jié)的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)及踝關(guān)節(jié)損傷在籃球運(yùn)動(dòng)員中的發(fā)生率，評(píng)價(jià)籃球鞋的相關(guān)指標(biāo)，以及鞋幫高度對(duì)踝關(guān)節(jié)損傷預(yù)防的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，為系統(tǒng)地進(jìn)行籃球鞋研究，提高運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力及預(yù)防踝關(guān)節(jié)損傷提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 籃球鞋 踝關(guān)節(jié) 損傷

一、研究目的

籃球運(yùn)動(dòng)魅力獨(dú)特，是世界上參與人數(shù)最多的項(xiàng)目之一，在我國(guó)也有著極為廣泛的群眾基礎(chǔ)。隨著籃球運(yùn)動(dòng)水平不斷提高，競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，隨之而來的是籃球運(yùn)動(dòng)員的受傷率大幅上升，其中踝關(guān)節(jié)損傷是籃球運(yùn)動(dòng)中最常見的損傷之一，也成為影響籃球運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)壽命和限制運(yùn)動(dòng)能力的重要因素之一。

二、研究方法

文獻(xiàn)材料法。

三、研究結(jié)果

（一）籃球鞋的分類、構(gòu)造與發(fā)展概況

1.籃球鞋的分類

籃球鞋通常指人在籃球比賽或訓(xùn)練時(shí)所穿用的鞋。最常用的籃球鞋分類方法是按鞋幫高度分類，可分為高幫、中幫及低幫籃球鞋。一般需根據(jù)個(gè)人的靈敏性、進(jìn)攻性和穩(wěn)定性對(duì)三種籃球鞋加以選擇。

2.籃球鞋的構(gòu)造

籃球鞋由鞋面、中底和外底構(gòu)成。鞋面是鞋子上的柔軟部分，使腳在打球過程中感到舒適。鞋面一般包括鞋幫、抱腳結(jié)構(gòu)和鞋帶等幾部分，鞋幫如上所述有高、中、低幫之分，抱腳結(jié)構(gòu)使籃球鞋在運(yùn)動(dòng)過程中的突然起跳或急停、頻繁轉(zhuǎn)身等動(dòng)作中更好包裹腳，起到保護(hù)作用，許多籃球鞋都使用鞋帶以增加鞋的穩(wěn)定性。

（二）籃球運(yùn)動(dòng)中的踝關(guān)節(jié)損傷

1.踝關(guān)節(jié)的解剖學(xué)特點(diǎn)

踝關(guān)節(jié)即距骨小腿關(guān)節(jié)，又稱距上關(guān)節(jié)，它是復(fù)合關(guān)節(jié)，由脛距關(guān)節(jié)，腓距關(guān)節(jié)和脛腓關(guān)節(jié)組成。周圍主要的輔助穩(wěn)定的韌帶是：（1）外側(cè)韌帶，包括距腓前韌帶、跟腓韌帶和距腓后韌帶，防止關(guān)節(jié)內(nèi)翻；（2）三角韌帶，防止關(guān)節(jié)外翻；（3）脛腓間聯(lián)合韌帶，保持遠(yuǎn)端腓骨和脛骨之間的穩(wěn)定性。

2.踝關(guān)節(jié)損傷在籃球運(yùn)動(dòng)員中的發(fā)生率

籃球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特點(diǎn)是空間對(duì)抗激烈，地面對(duì)抗強(qiáng)，并常伴有身體接觸，對(duì)運(yùn)動(dòng)員的下肢爆發(fā)力和身體對(duì)抗能力要求很高，所以訓(xùn)練和比賽中運(yùn)動(dòng)損傷較多。有研究顯示，踝關(guān)節(jié)損傷是籃球運(yùn)動(dòng)損傷中最普遍也最嚴(yán)重的傷病之一。一項(xiàng)澳大利亞學(xué)者的研究踝關(guān)節(jié)損傷是運(yùn)動(dòng)員因傷病而放棄上場(chǎng)的最主要傷?。?3.7%）。踝關(guān)節(jié)損傷會(huì)造成運(yùn)動(dòng)員的疼痛，踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定，關(guān)節(jié)捻發(fā)音，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致殘疾。

3.預(yù)防踝關(guān)節(jié)損傷的重要性

在美國(guó)，平均每天發(fā)生踝關(guān)節(jié)損傷多達(dá)23000例。一項(xiàng)1983年的調(diào)查報(bào)告顯示美國(guó)次年花費(fèi)20億美元在中度及重度踝關(guān)節(jié)扭傷，并預(yù)計(jì)2008年這個(gè)數(shù)字將達(dá)到42.2億美元。對(duì)運(yùn)動(dòng)員的研究顯示這些數(shù)字主要發(fā)生在籃球運(yùn)動(dòng)中。

（三）評(píng)價(jià)籃球鞋鞋幫高度對(duì)預(yù)防踝關(guān)節(jié)損傷的常用生物力學(xué)指標(biāo)

1.運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)

運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)主要選取踝翻轉(zhuǎn)角γ。

（1）定義

如圖1所示，由右足跟點(diǎn)L和右足跟上點(diǎn)K之間構(gòu)成的直線與右跟鍵點(diǎn)J和右跟鍵上點(diǎn)I構(gòu)成的直線在人體冠狀面上的投影形成的夾角，反應(yīng)踝關(guān)節(jié)的翻轉(zhuǎn)程度。一般當(dāng)圖中直線LK按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)向直線JI形成銳角夾角時(shí)，定義翻轉(zhuǎn)角γ為負(fù)值，表示足部外翻；當(dāng)銳角夾角是由直線LK按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)向直線JI形成時(shí)，定義翻轉(zhuǎn)角γ為正值，表示足部?jī)?nèi)翻。

圖1 踝翻轉(zhuǎn)角γ

（2）獲取方法

使用Qualisys紅外光點(diǎn)捕捉系統(tǒng)，對(duì)進(jìn)行動(dòng)作的受試者進(jìn)行拍攝。然后使用Qualisys紅外光點(diǎn)分析系統(tǒng)獲取各標(biāo)志點(diǎn)的三維坐標(biāo)，然后使用microsoft office excel和Qtools對(duì)獲得的個(gè)標(biāo)志點(diǎn)原始三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得出個(gè)指標(biāo)值，進(jìn)而獲得踝翻轉(zhuǎn)角。

2.動(dòng)力學(xué)指標(biāo)

動(dòng)力學(xué)指標(biāo)主要選?。海?）Fz、Fx峰值力；（2）Fz、Fx到達(dá)峰值力的時(shí)間。

（1）定義

如圖2所示，測(cè)力臺(tái)三個(gè)方向和人體運(yùn)動(dòng)方向示意圖，定義前方、側(cè)向和豎直方向上為正。Fz、Fx分別表示地面反作用力在垂直方向和水平側(cè)向方向上的峰值；到達(dá)峰值力的時(shí)間是指從接觸地面瞬間開始計(jì)時(shí)到峰值力出現(xiàn)的時(shí)間。

圖2 測(cè)力臺(tái)三個(gè)方向和人體運(yùn)動(dòng)方向示意圖

（2）獲取方法

受試者在Kistler三維測(cè)力臺(tái)上做動(dòng)作。然后使用Kistler測(cè)力臺(tái)系統(tǒng)自帶軟件得到Fz、Fx（要對(duì)體重進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以排除自身體重的差異）。

3.肌電指標(biāo)

肌電指標(biāo)主要選取：（1）落地前：預(yù)激活出現(xiàn)的時(shí)間、預(yù)激活強(qiáng)度；（2）落地后：肌電活動(dòng)貢獻(xiàn)率、積分肌電和均方根振幅最大值。

（1）定義

預(yù)激活時(shí)間是指在受試者在懸空下落時(shí)有肌肉活動(dòng)出現(xiàn)時(shí)刻至落地時(shí)刻的這段時(shí)間；預(yù)激活強(qiáng)度指預(yù)激活時(shí)間內(nèi)的平均振幅；積分肌電是指所得肌電信號(hào)經(jīng)整流濾波后求單位時(shí)間內(nèi)肌肉信號(hào)曲線下面積的總和，反映肌肉在動(dòng)作過程中的所表現(xiàn)的出來的總的肌肉活性；肌電活動(dòng)貢獻(xiàn)率是指落地后各塊肌肉的積分肌電占總積分肌電的百分比，反映動(dòng)作過程中各塊肌肉用力的主次關(guān)系；均方根振幅最大值是指幾點(diǎn)振幅的均方根最大值，反映運(yùn)動(dòng)單位募集數(shù)最多、放電頻率最大的情況。

（2）獲取方法

此類研究踝關(guān)節(jié)損傷的文獻(xiàn)中一般選擇脛骨前肌、腓骨中肌和腓骨短肌作為測(cè)試肌群。使用Mage肌電采集分析系統(tǒng)，對(duì)上述肌肉貼點(diǎn)、采集信號(hào)。然后用Mage肌電采集分析系統(tǒng)自帶的軟件對(duì)原始肌電信號(hào)進(jìn)行處理，獲得上述指標(biāo)數(shù)據(jù)。

（四）籃球鞋鞋幫高度對(duì)踝關(guān)節(jié)損傷的預(yù)防國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

隨著籃球運(yùn)動(dòng)的升溫，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)籃球鞋的研究興趣也不斷增長(zhǎng)，其中高幫籃球鞋是否對(duì)踝關(guān)節(jié)扭傷的防護(hù)有積極作用已成為研究人員研究的熱點(diǎn)。但事實(shí)上，研究人員至今為止尚未對(duì)此問題達(dá)成共識(shí)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)受試者穿著高幫籃球鞋時(shí)前腳掌和頭部受到的沖擊力均較穿著低幫籃球鞋時(shí)大，但脛骨所受的沖擊力較小。

四、研究結(jié)論

研究籃球鞋鞋幫高度對(duì)踝關(guān)節(jié)損傷預(yù)防的效果時(shí)可用多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，生物力學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)中除了常用的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)指標(biāo)外，肌電指標(biāo)也逐漸運(yùn)用于評(píng)價(jià)中。由此可看出對(duì)籃球鞋鞋幫高度的研究已從之前的單純的踝關(guān)節(jié)解剖學(xué)結(jié)構(gòu)角度逐漸發(fā)展到從神經(jīng)肌肉的動(dòng)用角度。目前國(guó)內(nèi)外研究普遍持三種觀點(diǎn)：第一種認(rèn)為高幫籃球鞋對(duì)踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性有積極作用；第二種認(rèn)為高幫籃球鞋對(duì)踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性雖有一定作用但也在一定程度上影響了運(yùn)動(dòng)能力；第三種認(rèn)為高幫籃球鞋對(duì)踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性無明顯作用。如何利用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)鞋幫高度對(duì)預(yù)防踝關(guān)節(jié)損傷的作用，如何根據(jù)運(yùn)動(dòng)員自身特點(diǎn)選擇合適地籃球鞋等問題尚需要進(jìn)一步研究。

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