髖關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特征精選(九篇)

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第1篇：髖關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特征范文

馬佳、李培松、范智聲等人通過模擬駕駛員關(guān)節(jié)角度計算了符合中國人群的舒適狀態(tài)下的H點區(qū)域％趙亞蕾結(jié)合坦克駕駛員的坐姿特點提出了一種計算人體各關(guān)節(jié)受力與力矩的三維生物力學(xué)模型％黃璐等人采用基于特征方程造型的方法構(gòu)建能夠匹配座椅的三維人體模型，并對比人體坐姿標(biāo)準(zhǔn)舒適范圍角度范圍實現(xiàn)座椅舒適性的評價和分析|5!。李曉玲等人在Adams/Lifemod軟件建立坐姿人體系統(tǒng)的生物力學(xué)模型，在功率譜函數(shù)生成的隨機路面上通過加權(quán)計算得到人體關(guān)鍵部位的振動響應(yīng)，進(jìn)而提出全身振動以及評價方法IChristianVogt,ChristianMergl等人研究了在坐姿狀態(tài)下分別固定H點、眼點、方向盤握點及H點時，定義4種理論坐姿并與所有人體測量學(xué)涉及的人體坐姿對比，研究乘坐狀態(tài)下踏板和座椅的位置調(diào)節(jié)。這些研究都沒有涉及駕駛員在不同坐姿情況下的舒適性分析。本文對駕駛員坐姿狀態(tài)的人體模型進(jìn)行簡化，構(gòu)建生物力學(xué)三維人體模型，并根據(jù)SAE相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合人機工程分析理論，通過蒙特卡洛法在計算機輔助計算下得到駕駛員最舒適坐姿狀態(tài)下的AHP點及手握方向盤的中心點的范圍，并對其進(jìn)行優(yōu)化處理后得到近似的量化舒適面，可以極大地減少人機工程設(shè)計中的不合理布置，減少人機工程總布置的設(shè)計周期，為汽車內(nèi)部布置提供依據(jù)。

二、人體建模

根據(jù)駕駛員的駕駛?cè)蝿?wù)，影響駕駛員駕駛舒適性的因素主要包括駕駛?cè)蝿?wù)對姿勢的約束、人體特征對姿勢的約束、生理因素、心理因素等，其中駕駛員的人體特征直接決定著駕駛員執(zhí)行駕駛?cè)蝿?wù)時的生理因素，包括體壓分布、關(guān)節(jié)角度、肌肉疲勞度等。因此，駕駛員的體壓分布、關(guān)節(jié)角度及肌肉疲勞度一般用來作為駕駛員姿勢舒適性的評價指標(biāo)。本文主要研究關(guān)節(jié)角度對駕駛坐姿舒適性的影響。

1、人體的形態(tài)結(jié)構(gòu)及位置關(guān)系的描述為了描述人體姿勢的變化，必須用規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)用語。在描述人體姿勢變化過程中所采用的參考坐標(biāo)系是人體解剖學(xué)所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)，3個坐標(biāo)平面表示人體解剖位置關(guān)系，分別為冠狀面、矢狀面和橫截面。關(guān)節(jié)運動都是繞著特定的軸運動，為了描述方便，定義以下關(guān)節(jié)所繞的軸。垂直軸為上下方向垂直于水平面，與人體長軸平行的軸。矢狀軸為前后方向與人體長軸相垂直的軸。冠狀軸為左右方向與上述兩軸相垂直的軸。

2、人體模型的k化人體的各種駕駛坐姿可以由相應(yīng)的關(guān)節(jié)角度來描述，即肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、腰部關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)等。不同的關(guān)節(jié)影響不同的人體部位，一個關(guān)節(jié)的變化可能引起對多個部位的舒適性產(chǎn)生影響，而且不同的關(guān)節(jié)對人體在某一坐姿下的綜合舒適性的影響的加權(quán)也存在差異。但是在舒適坐姿下，人的關(guān)節(jié)變化幅度一般都不會很大，而且關(guān)節(jié)舒適的變化一般都在特定的面上，一般不會在3個解剖面上同時發(fā)生變化。這為研究駕駛舒適坐姿范圍提供了可行之道。H點位置是汽車車身設(shè)計及座椅設(shè)計中的重要參考位置，本文考慮將H點固定，將其作為AHP點及方向盤握點舒適區(qū)域的參考點，并將其坐標(biāo)定位坐標(biāo)原點。駕駛員駕駛汽車時，手握方向盤，右腳置于踏板，手部還經(jīng)常要操作變速桿，眼睛注視前方，這種人機關(guān)系約束了駕駛員的駕駛姿勢，采用將H點作為參考點，得到的坐姿舒適范圍更具直觀性和實用性。將駕駛員的坐姿模型定義為用關(guān)節(jié)連接的結(jié)構(gòu)駕駛員坐姿的改變基本是以人體的髖關(guān)節(jié)點連線為軸前后彎曲，可將人體的軀干簡化為一個整體。駕駛員手握方向盤時，腕關(guān)節(jié)的夾角一般是170°~190°,變化很小，因此將人體模型的手和前臂簡化為一個整體。舒適坐姿時，AHP點的變動引起關(guān)節(jié)的活動有髖關(guān)節(jié)在橫截面繞垂直軸的轉(zhuǎn)動、髖關(guān)節(jié)在矢狀面繞冠狀軸的轉(zhuǎn)動、膝關(guān)節(jié)在矢狀面繞冠狀軸的轉(zhuǎn)動、踝關(guān)節(jié)在矢狀面繞冠狀軸的轉(zhuǎn)動。在大多數(shù)情況下，駕駛員駕駛汽車手握方向盤時，肘關(guān)節(jié)的角度變化不大，舒適范圍為120°-130°，汽車方向盤的高度變化會引起肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)的活動。改變肩關(guān)節(jié)在矢狀軸活動范圍，使手臂的可以接受的舒適程度達(dá)到上限，同時考慮到手臂伸太高會對頸部的舒適造成影響，定出手臂最大的抬升高度，也就可以定出方向盤可布置的最大高度，同理也可以定出方向盤的最小高度。

三、舒適坐姿的確定

駕駛員的姿勢舒適性是指駕駛員以正常駕駛姿勢坐在座椅上，身系安全帶，雙腳置于腳踏板上，雙手握住轉(zhuǎn)向盤時駕駛員對身體姿勢感覺的舒適程度。

1、人體模型關(guān)節(jié)點及AHP點和方向盤握點坐標(biāo)的確定在車身坐標(biāo)系中，H點為坐標(biāo)原點，駕駛員下肢空間數(shù)學(xué)模型，其中A表示右髖關(guān)節(jié)，C表示肘關(guān)節(jié)，J表示踝關(guān)節(jié)，P表示AHP點，表示髖關(guān)節(jié)到膝關(guān)節(jié)的距離，“表示膝關(guān)節(jié)到踝關(guān)節(jié)的距離，。表示踝關(guān)節(jié)到AHP點的距離。在矢狀面上軀千與垂直線的夾角為a,在橫截面上肩關(guān)節(jié)與水平方向的夾角為t用同樣的方法可求出方向盤握點S1和S2的坐標(biāo)。

2、舒適坐姿下的AHP點及方向盤握點區(qū)域

計算機輔助求解借助計算機模擬隨即組合產(chǎn)生的隨機數(shù)據(jù)來進(jìn)行近似計算，可得到AHP點及方向盤握點的變化范圍。這種隨機抽樣方法，又叫蒙特卡洛法，起源于早期的用幾率近似概率的數(shù)學(xué)思想，它利用隨機數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計試驗，以求得的統(tǒng)計特征值（如均值、概率等）作為待解問題的數(shù)值解。由優(yōu)化結(jié)果將舒適范圍進(jìn)行量化，方向盤握點的舒適區(qū)近似為以中心點坐標(biāo)值為（-366，-190,398)及（-363，190,403),邊長為130mm在Z軸方向和20mm在Y軸方向的矩形。

3、舒適性驗證在Ramsis軟件中，采用SAE95百分位成年男性的人體，對方向盤握點及AHP點約束在所得到的舒適性區(qū)域，可得到坐姿狀態(tài)下的人體舒適度。在Ramsis舒適性評價中，人體各部位不舒適感的范圍從0到8,0為無不舒適感，8為不舒適感覺最明顯。不舒適感覺在2.5以下的評價可以接受，2.5~5.5的范圍需要調(diào)整車型設(shè)計布置來改善，5.5以上的評價不可接受。整體不舒適度是按照各部位不舒適度的加權(quán)因子和各部位的不舒適度來確定的。由表2可知，除了頸部和手臂之外，其他部位的舒適度均較好。因此，該舒適性區(qū)域具有良好的參考性。

四、結(jié)論

第2篇：髖關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特征范文

摘要本文通過使用三維立體攝影解析法獲取羽毛球突擊殺球右腳蹬地下肢技術(shù)動作的運動學(xué)參數(shù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理，為羽毛球教學(xué)和訓(xùn)練提供定量的科學(xué)依據(jù)并指明羽毛球右腳蹬地頭頂突擊殺球下肢技術(shù)的運動學(xué)特征。

關(guān)鍵詞羽毛球突擊殺球技術(shù)運動學(xué)

羽毛球一直朝著全面快速的方向發(fā)展，不論是世界優(yōu)秀的羽毛球運動員還是從事羽毛球?qū)I(yè)的高水平運動員都朝著這個方向發(fā)展，同事在比賽中往往盡量用正手擊球居多，加大自己的擊球力量和速度以及準(zhǔn)確程度，所以右腳蹬地起跳的作用就顯得更加重要，較好的右腳蹬地發(fā)力是保證上肢力量爆發(fā)的重要保障（右手持拍為例）。右腳蹬地頭頂突擊殺球的踝關(guān)節(jié)用力方向與左腳蹬地頭頂突擊殺球踝關(guān)節(jié)用力方向存在不同：左腳蹬地頭頂突擊殺球時，左腳一步向左側(cè)或左后方向直接起跳頭頂突擊殺球，用力向左斜上方較大，而且蹬地腳和擊球手不是同一側(cè)；轉(zhuǎn)體右腳蹬地起跳頭頂突擊殺球主要是右腳向后方蹬地力量較大，而且持拍手和發(fā)力的踝關(guān)節(jié)在同側(cè)。踝關(guān)節(jié)與身體的協(xié)調(diào)發(fā)力也不同：右腳蹬地轉(zhuǎn)體時頭頂突擊殺球較左腳一步蹬地起跳殺球移動的速度慢，起跳時踝關(guān)節(jié)用力蹬地的速度也不像左腳蹬地時速度是遞增的，而相反是遞減的，由此可見，從移動到轉(zhuǎn)體，右腳蹬地突擊殺球比左腳蹬地突擊殺球的時間長，踝關(guān)節(jié)的速度在移動階段較大，在迎球揮拍階段和球拍觸球階段速度較小，擊球瞬間的速度在5米/秒左右，曲線也較為平穩(wěn)。角速度的變化比較明顯，踝關(guān)節(jié)有兩次蹬伸，兩次蹬伸瞬間的角速度變化較大，在700―800左右，踝關(guān)節(jié)屈時角速度在300左右，較蹬伸的角速度小。踝關(guān)節(jié)角速度最大值出現(xiàn)在迎球揮拍階段，并且在迎球揮拍的開始階段，說明右腳蹬地頭頂突擊殺球技術(shù)動作過程中，要加大擊球的力量和速度，在踝關(guān)節(jié)發(fā)力蹬地起跳的時候上肢就開始迎球揮拍，這樣能把踝關(guān)節(jié)蹬地的力量最大限度的上傳給上肢，贏球揮拍相對起跳的時間晚或是早都不利于力量的上傳。踝關(guān)節(jié)要比膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)的運動幅度小，并且靈活性較差，在運動中主要是蹬地支撐的作用，所以角度曲線變化不是很明顯，說明角度變化范圍較小，在140―112度之間。

表1右腳蹬地頭頂突擊殺球踝關(guān)節(jié)各項變量指標(biāo)表

組別 速度（米/秒）所在階段 角速度（度/秒） 所在階段 角度（度） 所在階段

最大值

最小值 27.27 移動階段

5.40迎球揮拍階段 屈 378.91移動階段

伸 819.74起跳引拍階段 140.10 移動階段

112.91 迎球揮拍階段

圖1右腳蹬地頭頂突擊殺球踝關(guān)節(jié)各變量曲線變化圖

右腳蹬地頭頂突擊殺球的膝關(guān)節(jié)緩沖和蓄力的時間相對左腳一步直接起跳頭頂突擊殺球的時間較長，因為來球相對較高，時間相對較充裕，在移動轉(zhuǎn)體過程中，蹬地時的角速度相對較快在600度/秒左右，轉(zhuǎn)體的速度快，能留給起跳引拍階段的時間較多，這樣可以加大引拍的距離，增大揮拍的速度。在蹬地起跳階段角速度不是很大，在300度/秒左右，因為相比左腳起跳頭頂突擊殺球的時間較多，關(guān)節(jié)角速度變化自然相對較小。在擊球階段膝關(guān)節(jié)的角速度明顯上升，說明在騰空的過程中有明顯的屈膝運動用來維持身體平衡。膝關(guān)節(jié)的速度由開始移動較快到最后右腳制動蹬地起跳逐漸降低，角度在蹬地起跳階段最小，較移動階段的角度小許多，說明膝關(guān)節(jié)屈膝蹬地幅度相對較大，充分為蹬地蓄積力量，但是頭頂突擊殺球的膝關(guān)節(jié)要比原地大力殺球的膝關(guān)節(jié)屈伸角度的幅度小，右腳蹬地騰空大力殺球時膝關(guān)節(jié)的屈角最大值為73度，膝關(guān)節(jié)最大伸角為168度，頭頂突擊殺球右腳蹬地起跳的最大伸角為155.98度，最大屈角為131.72度，原地起跳的大力殺球準(zhǔn)備時間充分，有足夠的時間騰空后展，因此突擊殺球的技術(shù)關(guān)鍵就是要把快速移動和技術(shù)動作相結(jié)合，所以膝關(guān)節(jié)的角度變化幅度要小，要求瞬間爆發(fā)力量，減小屈膝的角度，縮短蓄力蹬地的時間。

在羽毛球的運動訓(xùn)練中用更加著重與突擊殺球練習(xí)，以及相關(guān)的各個運動環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，尤其是下肢的力量和爆發(fā)的訓(xùn)練，在羽毛球運動的力量素質(zhì)訓(xùn)練中，下肢力量訓(xùn)練是關(guān)鍵。羽毛球運動員的負(fù)擔(dān)量主要是在下肢，而下肢運動的特點是前移動、后移動、左移動、右移動等方面的轉(zhuǎn)換步法。因此，加強下肢力量訓(xùn)練，能夠為快速移動步法打下良好的基礎(chǔ)，為比賽更好的服務(wù)。

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第3篇：髖關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特征范文

關(guān)鍵詞：運動學(xué)；踢球腿擺動階段；時相劃分特征；足球

中圖分類號：G843 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-7116(2010)08-0102-05

踢球是足球運動中最主要的技術(shù)，它在比賽中是以傳球和射門為主要形式體現(xiàn)的，足球踢球技術(shù)中踢球腿的擺動不同于其它運動項目中相類似的踢腿擺動，這不僅是因為踢球腿的擺動是由后擺、前擺等一系列動作細(xì)節(jié)組成的復(fù)雜過程，而且由于踢球腿的擺動過程中自身的髖、膝、踝3個主要關(guān)節(jié)的作用不同于一般的擺動，還要起到一定的技術(shù)作用。它們不但有繞各自軸的轉(zhuǎn)動，還有隨運動員的身體整體向前平移的運動。不同的運動形式，運動的速度表現(xiàn)不同，而分析研究其運動速度則需要從運動形式出發(fā)，進(jìn)行全面的分析。因此，對于運動員踢球腿擺動階段的劃分具有重要的意義。查閱當(dāng)前資料，對于擺動腿的劃分僅停留在將其劃分為后擺、前擺兩個階段，尚未見到有人對此進(jìn)行更為專門精細(xì)劃分的報告。因而，本文試圖通過踢球腿擺動階段的環(huán)節(jié)順序特征和速度特征作為劃分時相的依據(jù)將擺動階段的劃分更加細(xì)致化，以便更深刻理解擺動腿擺動階段的運動學(xué)特征。

1　研究對象與方法

1)研究對象。

5名男子足球運動員，均為右腳選手，均接受過長時間系統(tǒng)的專業(yè)訓(xùn)練，國家2級運動員水平以上，身高(1.76±0.06)m，體重(75.00±6.32)kg，腿長(92.00±3.92)cm。

2)研究方法。

(1)研究內(nèi)容：實驗在天氣晴、無風(fēng)、氣溫28℃左右，運動員在無傷病條件下進(jìn)行。運動員進(jìn)行充分熱身后用正腳背踢球方法進(jìn)行踢準(zhǔn)。每個運動員最少踢2次，保證最少有2次踢入圓圈內(nèi)，獲得每個運動員的2次有效數(shù)據(jù)，選擇其中1次較為理想的數(shù)據(jù)(由實驗人員與參與運動員共同判定)。足球為國際足聯(lián)規(guī)定的5號正式比賽用球，球重438 g，球內(nèi)氣壓約為750hPa。

(2)三維運動學(xué)分析法：采用兩臺索尼HCIE型號的攝像機，拍攝速度為50幀/s，兩機高度為1.2m，A機位于運動員正右側(cè)方，B機位于運動員正前方偏右20°，兩機主光軸約成70°。踢球前固定坐標(biāo)框架并進(jìn)行了拍攝，踢球時移開框架再對運動員完成的動作進(jìn)行定點同步拍攝(如圖1)。對拍攝的運動錄像，通過德國的SIMIo motion7.3三維錄像解析系統(tǒng)進(jìn)行三維解析，采用漢納范(Hananvan)人體數(shù)學(xué)模型：19個關(guān)節(jié)點(另外，足球作為一個附加點，共計20個)，解析一套運動錄像可獲得13 680多個數(shù)據(jù)，用數(shù)字濾波法進(jìn)行平滑處理，截斷頻率為8 Hz，使用DLT法計算得到解析點的三維空間坐標(biāo)，三維直角坐標(biāo)系的選擇如圖2。

(3)三維標(biāo)定誤差：應(yīng)用SIMI Motion三維錄像分析系統(tǒng)提供的三維標(biāo)定精度驗證功能，可對計算得到的控制點的坐標(biāo)與實際坐標(biāo)的一致性進(jìn)行檢驗，控制點通過計算得到的坐標(biāo)相對于實際坐標(biāo)平均相對誤差和標(biāo)準(zhǔn)差分別為：A機0.13和0.08，B機0.15和0.06。三維標(biāo)定的精度可以滿足分析的需要。

(4)數(shù)理統(tǒng)計法：通過對所測得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與篩選，所獲得運動學(xué)參數(shù)用spss11.5統(tǒng)計軟件進(jìn)行處理，結(jié)果用“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。P

2　結(jié)果與分析

2.1 踢球腿擺動階段的時相劃分

時相劃分是研究技術(shù)動作的重要環(huán)節(jié)。由于研究對象不同、目的及側(cè)重點不同，動作時相的劃分依據(jù)也不盡相同，通常確定依據(jù)的客觀標(biāo)準(zhǔn)是既要能表達(dá)動作結(jié)構(gòu)的實際又便于實際測量。前人研究表明，擺動腿的擺動可通過環(huán)節(jié)擺動順序、環(huán)節(jié)或關(guān)節(jié)擺動速度…作為擺動腿動作時相的劃分依據(jù)。但過于簡單的劃分并不利于對該動作進(jìn)行詳細(xì)的運動學(xué)技術(shù)分析。因而，本研究采用環(huán)節(jié)擺動階段與環(huán)節(jié)擺動速度相結(jié)合的方法來確定動作時相的劃分。

擺腿是指踢球腿擊球前的擺動過程。由此看來，擺動腿的擺動應(yīng)該是從踢球腿全腳掌著地蹬伸開始，至擺動腿接觸球的瞬間結(jié)束。為了確定動作結(jié)構(gòu)和時相劃分的方便，本研究確定了踢球腿擺動階段的特征畫面，即不同動作階段的臨界點。以踢球腿擺動階段與擺動速度為依據(jù)可確定為：“踢球腿開始蹬伸”、“踢球腿蹬離地面”、“支撐腿著地”(踢球腿髖關(guān)節(jié)急劇加速時刻)、“踢球腿膝關(guān)節(jié)最大速度時刻”及“腳觸球時刻”5幅特征畫面。在后期的實驗研究中表明對擺動腿擺動階段的時相劃分更容易對擺動腿擺動過程中的生物力學(xué)特征進(jìn)行揭示。

研究結(jié)果表明：依據(jù)擺動腿擺動階段的順序和速度可將其劃分為5個階段：用力蹬伸階段(1)、主動后擺階段(2)、大腿前擺階段(3)、小腿前擺階段(4)及腳觸球階段(5)(如圖3)。

用力蹬伸階段是指從“踢球腿著地時刻”開始到“踢球腿蹬離地面”為止。由于踢球腿主動用力蹬伸且未蹬離地面，踢球者大腿不會隨髖關(guān)節(jié)向前平行移動，只能以踢球腳為支撐，髖關(guān)節(jié)為軸相對向后轉(zhuǎn)動，同時，大腿相對于髖關(guān)節(jié)的伸展度也在不斷增加。此階段，踢球腿的擺動主要是以蹬地伸髖的方式進(jìn)行的。

主動后擺階段是指從“踢球腿蹬離地面”到“支撐腿著地”。由于踢球腿的離地，踢球腿開始了真正的擺動。此階段，由于踢球腿大腿已經(jīng)極度后擺，又要屈小腿，這樣造成了諸如股直肌、縫匠肌等一些雙關(guān)節(jié)肌的“被動不足”，對于小腿，造成了諸如半腱肌、半膜肌等一些股后肌群的“主動不足”。因而，為了克服大腿前肌群的“被動不足”和后肌群的“主動不足”，增大踢球腿后擺的幅度，踢球者必須主動用力。

大腿前擺階段是指從“支撐腿著地”到“踢球腿膝關(guān)節(jié)最大速度時刻”。此時，踢球腿后擺階段結(jié)束，進(jìn)入前擺階段。髖關(guān)節(jié)先于膝踝關(guān)節(jié)加速，然后膝關(guān)節(jié)加速運動，符合關(guān)節(jié)活動順序性原理。大腿角(x軸負(fù)向與髖一膝連線的夾角)逐漸變小，由于膝關(guān)節(jié)向前擺動，股后肌群的“主動不足”和大腿前肌群的“被動不足”現(xiàn)象逐漸消除，小腿屈曲運動速度明顯增加，增大了踢球腿的后擺幅度，為踢球腿的加速前擺提供了有利的條件。

小腿前擺階段是指從“踢球腿膝關(guān)節(jié)最大速度時刻”到“腳觸球時刻”。膝關(guān)節(jié)速度達(dá)到峰值后開始急劇下降，而踝關(guān)節(jié)速度急劇增大，動量逐漸從大腿傳遞到小腿。分析得知，腳觸球瞬間并不是踝關(guān)節(jié)合速度最大時刻，而是在其之后踝關(guān)節(jié)水平速度最大時刻。

腳觸球階段是指“腳觸球時刻”到“球遠(yuǎn)離腳面”。有研究表明，除了大小腿等主要環(huán)節(jié)因素外，腳與運動鞋的硬度以及在與球接觸時它們之間的微小變化也是影響球速及準(zhǔn)確度的重要原因之一，能夠踢出高速球的運動員往往都具有堅固的腳踝屈曲狀態(tài)。

結(jié)果表明：踢球腿的后擺既不是《足球》教科書所說的“順勢后擺”，也不是一些學(xué)者所說的“積極后擺”、“主動后擺”，而是踢球腿用力蹬伸與積極主動后擺的結(jié)合，主動后擺是用力蹬伸的延續(xù)，用力蹬伸則是主動后擺的基礎(chǔ)。踢球腿的前擺則與他人的研究結(jié)論相一致，髖、膝、踝3關(guān)節(jié)依次擺動達(dá)到峰值，其關(guān)節(jié)活動符合關(guān)節(jié)活動順序性原理，屬于鞭打動作(這一結(jié)果可能僅限于正腳背踢球)。

2.2　踢球腿擺動階段的時相特征

1)踢球腿擺動階段的總體運動學(xué)特點。

(1)主要技術(shù)階段時間比例。從踢球腿支撐開始到踢球腿觸球瞬間為止，各階段時間分配與比例如表l所示。由表1可以看出，用力蹬伸階段占整個擺動時間的比例最大，此階段對于提高球速的貢獻(xiàn)是非常大的，相關(guān)系數(shù)r=0.88(P

為了明確擺動腿各階段占用時間與踢球速度的關(guān)系，我們對二者進(jìn)行了相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，用力蹬伸、大腿前擺、腳觸球3階段與球速之間相關(guān)系數(shù)非常大，相關(guān)系數(shù)分別為0.88、0.95、0.85。而主動后擺、小腿前擺兩階段與球速之間呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.30、-0.45，但兩者都不具有顯著性。

從后擺階段來看，用力蹬伸階段與球速之間相關(guān)系數(shù)非常大，說明此階段蹬伸越充分，蹬伸速度越快，身體獲得的水平速度就會越大，踢球腿獲得的初速度就會越大，就越有利于踢球速度的增大；而主動后擺階段與球速之間呈負(fù)相關(guān)，說明大腿后擺到最大限度后應(yīng)該迅速過渡到大腿前擺階段，避免大腿前肌群肌肉出現(xiàn)松弛現(xiàn)象，破壞肌肉超等長收縮的完整性，從而提高伸肌群儲存起來的彈性勢能的利用率。

從前擺階段來看，大腿前擺階段與球速間相關(guān)系數(shù)也非常大，說明大腿的擺動幅度越大，就越有足夠時間提高其擺動速度，從而也反向說明，要想提高球速，要在不影響擺動速度的情況下盡量增大擺動幅度。而小腿不同，由于受人體解剖結(jié)構(gòu)的制約，其最大屈曲幅度個體差異性不大，因此，在擺動幅度相差不大情況下，擺動時間越短，說明擺動速度越快，所以，小腿前擺階段與球速間呈負(fù)相關(guān)。此外，腳觸球階段與球速間相關(guān)系數(shù)也比較大，呈正相關(guān)r=0.85(P

(2)身體重心水平速度特征。圖4中，A點為踢球腿著地時刻，B點為踢球腿將要離地時刻，C點為支撐腿著地時刻，D點為支撐腿前腳掌完全著地時刻。由圖4可知，從踢球腿著地瞬間到離地瞬間(蹬伸階段)身體重心水平速度從1.26m／s增加到1.80m/s，其速度為身體自身向前的水平速度與以踢球腳為軸向前轉(zhuǎn)動的合速度。BC段為兩腳離地時刻，由于缺少了支撐腳的轉(zhuǎn)動，重心水平速度逐漸下降，從c點開始，身體重心逐漸由腳跟過渡到全腳掌，這樣又形成了一個以支撐腳為軸的轉(zhuǎn)軸，再加上支撐腳的制動效應(yīng)與髖關(guān)節(jié)的前擺，速度急劇上升到2.11 m／s。D點以后主要是大腿的擺動后期以及小腿的擺動。

2)擺動腿各階段技術(shù)分析。

踢球腿的整個擺動動作可分為5個階段，本研究主要分析用力蹬伸階段(1)、主動后擺階段(2)、大腿前擺階段(3)及小腿前擺階段(4)等4個階段的技術(shù)(見圖5)。

(1)用力蹬伸階段。從踢球腿著地到全腳掌著地，是一個制動緩沖的過程，同時形成了一個以髖關(guān)節(jié)為軸，相對于身體向后轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸，所以大腿角速度比較大，其值為196.85±23.45)／s。緩沖結(jié)束后，大腿有一個短暫的向上蹬伸期，此時期大腿角速度下降，進(jìn)入蹬伸階段后，由于踢球腿的用力向前蹬伸，其角速度又呈逐漸變大趨勢，隨著腳掌的逐漸離地角速度又逐漸減小。此階段前期，腳掌是一個逐漸蹬離地面的過程，所以小腿角速度呈現(xiàn)增大一減小的趨勢，當(dāng)此階段后期，腳掌逐漸蹬離地面，股后肌群及小腿三頭肌開始參與工作使得大腿積極后伸，角速度又開始增大(見圖5)。從環(huán)(關(guān))節(jié)角看，由于擺動腿的用力蹬伸，大腿角和膝角則一直呈現(xiàn)增大趨勢，其最大角度分別為(104.40±76.51)°和(169.60±4.88)°，而小腿角(x軸負(fù)向與膝一踝連線的夾角)則一直呈下降趨勢。在此階段，蹬伸效率越高，擺動腿前擺獲得的初始動量越大，因此，在用力蹬伸階段，提高擺動腿的蹬伸效率是提高擺動腿擺動速度的重要途徑之一。

(2)主動后擺階段。主動后擺階段主要是在大腿用力蹬伸已具有一定幅度的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，這樣，致使大腿后擺角速度形成了一個逐漸減小的過程，最后達(dá)到大腿后擺的極限，角速度趨向0，最后擺動幅度達(dá)到最大為(114.20±8.84)°，與前一階段相比，大腿角僅增加6.60°。從小腿角速度看，小腿角速度急劇增大，表明小腿已經(jīng)開始加速做屈曲運動，且小腿角速度達(dá)到最大后擺角速度，其值為(592.54±16.18)/s。小腿角速度之大是由于前一階段踢球腿良好的蹬伸創(chuàng)造了有利的條件，大小腿的充分伸直，拉長了小腿三頭肌和股后肌群等主要肌群的長度，形成了良好的超等長收縮形式，所以，小腿可以加速向大腿靠攏。由此可知，大腿的后擺主要是在用力蹬伸階段完成的，大腿的主動后擺則是用力蹬伸階段的延續(xù)，小腿在主動后擺階段繼續(xù)加速后擺，且后擺的速度達(dá)到最大值。大小腿后擺角速度變化見圖5。

(3)大腿前擺階段。擺動腿后擺結(jié)束進(jìn)入前擺階段，從圖5可以看出，此階段大腿前擺角速度呈增大一減小一增大趨勢，小腿后擺角速度則逐漸減小直到小腿停止后擺開始加速前擺。由圖3可知，髖關(guān)節(jié)達(dá)到最大速度后出現(xiàn)下降趨勢，這是一個制動過程，制動的結(jié)果就是完成了動量由近端向遠(yuǎn)端的傳遞，使得大腿角速度增加到(169.86±6.66)／s，膝關(guān)節(jié)的合速度達(dá)到5.26 m/s；同時，髖的積極制動也為大腿和小腿的前擺留有更加充足的時間和空間，因為人體環(huán)節(jié)的擺動幅度是一定的，倘若髖關(guān)節(jié)不及時制動，大小腿的擺動幅度就會相應(yīng)減少，最后在腳環(huán)節(jié)處形成的合

速度就會明顯減?。粡慕馄蕦W(xué)上講，髖關(guān)節(jié)的積極制，動會使得髖關(guān)節(jié)處的肌群更加固定，就會更加有利于大腿肌群的收縮，形成比較理想的肌力。

此外，小腿角速度也從最大后擺角速度逐漸降低到0后開始加速前擺，小腿達(dá)到了最大屈曲程度，最大限度的靠攏大腿，同時又完成了從向后屈曲運動向向前伸展運動的轉(zhuǎn)換。

(4)小腿前擺階段。膝關(guān)節(jié)最大速度峰值后開始進(jìn)入小腿前擺階段，踝關(guān)節(jié)達(dá)到速度峰值(見圖3)。膝關(guān)節(jié)的逐漸減速，是一個制動過程，使得動量由近端傳遞到遠(yuǎn)端，即：由大腿傳遞到小腿，致使小腿的角速度急劇增加，達(dá)到整個擺動階段的最大值(831.98±20.45)/s。然而卻發(fā)現(xiàn)，踢球腿觸球瞬間小腿的擺動角速度卻減小了(見圖5)，其值為(655.70±15.63)／s，究其原因可能與實驗設(shè)計有關(guān)，踢球者為了控制踢球的準(zhǔn)確度而進(jìn)行的主動控制，這與實際比賽狀況也是相符的，因為在比賽中，運動員無論是傳球還是射門都不單單是為了追求踢球的速度，最重要的還是踢球的精確度。此外，由圖5可知，大腿在小腿前擺階段仍在向前擺動，因而得知，大腿的制動并不是絕對的制動，大腿的角動量也并沒有完全傳遞到小腿，所以，小腿動量的獲得應(yīng)該主要包括兩部分。即：近端環(huán)節(jié)的傳遞的一部分和遠(yuǎn)端環(huán)節(jié)的主動施力獲得的另一部分。另外，擺動腿在觸球階段時膝關(guān)節(jié)角度約為(138.53±8.35)°，與前人的研究結(jié)果137°(優(yōu)秀運動員)是基本一致的。

3　結(jié)論與建議

足球運動中踢球腿擺動階段采用環(huán)節(jié)擺動順序與環(huán)節(jié)擺動速度相結(jié)合的方法可劃分為5個動作時相：用力蹬伸階段、主動后擺階段、大腿前擺階段、小腿前擺階段、腳觸球階段。用力蹬伸階段是不可忽視的一個重要組成部分，助跑最后一步，踢球腿要做到盡力充分、迅速蹬伸；主動后擺階段擺動腿應(yīng)在不影響前擺速度的前提下盡力后擺，大腿后擺到最大限度后應(yīng)該迅速過渡到大腿前擺階段，避免大腿前肌群肌肉出現(xiàn)松弛現(xiàn)象，破壞肌肉超等長收縮的完整性；大腿向前擺動的幅度不應(yīng)過大；擺動腿5個動作時相的運動學(xué)特征各不相同，既要提高傳球與射門的精度，又要提高傳球與射門的速度，必須形成正確的動作技術(shù)動力定型。

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第4篇：髖關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特征范文

Abstract: Sprint specific power is an important factor in sprint speed. Specific strength training should be based on the fundamental guiding principles of strength training and sprint technology as the core. With the athletes’ own conditions and development trends and directions, as well as objective conditions,the most appropriate method of training should be selected. Sprint strength training should be combined with characteristics of the modern technology,the development of small muscle groups, tendons and weak muscle strength,and the coordinated development of various muscle groups should be taken note of.

關(guān)鍵詞: 專項力量訓(xùn)練;技術(shù)特點;手段;方法

Key words: specific strength training;technical features;means;methods

中圖分類號:G822.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)07-0194-02

0前言

力量素質(zhì)是指人的機體或機體的某一部分肌肉工作(收縮和舒張)時克服內(nèi)外阻力的能力。外部阻力是指物體的重量、支撐反作用力、摩擦力以及空氣或水的阻力等。內(nèi)部阻力包括肌肉的粘滯力、關(guān)節(jié)的加固力及各肌肉間的對抗力等。

外部阻力往往是發(fā)展力量素質(zhì)的手段,人體在克服這些阻力中提高、發(fā)展自身的力量素質(zhì)。力量素質(zhì)對人體運動有極大影響,是人體運動的基本素質(zhì),也是衡量運動員身體訓(xùn)練水平的重要指標(biāo)。

專項力量素質(zhì)就是指在時間――空間特征上嚴(yán)格符合比賽要求的力量,依據(jù)的指標(biāo)不同,力量的分類也不同,按力量的訓(xùn)練學(xué)原理大致可以把力量分為以下三種:最大力量、快速力量和快速力量耐力。

其中快速力量又可分為爆發(fā)力和連續(xù)快速力量,短跑專項力量應(yīng)與短跑技術(shù)相結(jié)合,才能取得好效果,力量是速度的基礎(chǔ),短跑專項力量是短跑運動員取得優(yōu)異成績的基礎(chǔ),短跑專項力量應(yīng)以短跑基礎(chǔ)力量訓(xùn)練原則為指導(dǎo),以短跑技術(shù)特點為核心,短跑技術(shù)是伸髖和擺動式積極落地技術(shù),以髖為軸的高速擺動力量和膝、踝關(guān)節(jié)的屈伸與超等長收縮力量越來越受都重視,并呈現(xiàn)由大肌肉群訓(xùn)練向大肌肉群―小肌肉群協(xié)調(diào)發(fā)展的趨勢.結(jié)合運動員個體差異特點,合理選取練習(xí)方法和手段,確定專項力量的合理比例關(guān)系,以期達(dá)到最佳的練習(xí)效果。

1研究對象和方法

1.1 研究對象以松原職業(yè)技術(shù)學(xué)院田徑隊20名短跑運動員為研究對象。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)法查閱了與短跑力量訓(xùn)練相關(guān)的文獻(xiàn)資料。

1.2.2 調(diào)查法通過走訪松原市及各縣區(qū)體校教練員,了解和掌握了他們在短跑力量訓(xùn)練上好的練習(xí)方法和手段。

2結(jié)果與分析

2.1 短跑運動專項力量訓(xùn)練的原理在當(dāng)今短跑運動的發(fā)展趨勢下,要突出專項力量以及專項力量訓(xùn)練方法必須按照各專項技術(shù)特點和運動員本身能力進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練,將其引申,可描述為:專項力量訓(xùn)練工作特點相似與專項運動競技過程中的能量供應(yīng)特點相同。

短跑技術(shù)動作最本質(zhì)的特點是伸髖和擺動式積極扒地,亦即支撐腿落地后,髖關(guān)節(jié)不參與緩沖,而應(yīng)不間斷的伸展髖關(guān)節(jié),增加“扒地力”和“扒地效果”。因此,短跑運動力量訓(xùn)練的手段與方法必須圍繞著強化伸髖技術(shù)與擺動式扒地技術(shù)加以選擇。在專項力量訓(xùn)練上,以動作形式,動作方向,動作幅度與專項技術(shù)中所需要的“伸髖”“扒地”動作背道而馳的提高伸膝力量與下肢蹬伸能力即我國傳統(tǒng)短跑力量中十分推崇的杠鈴練習(xí)法必須重新加以審視。

2.2 短跑專項力量的訓(xùn)練方法

2.2.1 段落特點與短跑專項力量訓(xùn)練短跑從技術(shù)上可分為起跑、起跑后的加速、途中跑和終點沖刺。段落不同,起跑所需的主要是最大力量和爆發(fā)力量,起跑后的加速跑中爆發(fā)力和連續(xù)快速力量起主要作用,連續(xù)快速力量對途中跑的影響也比較大,終點跑與力量耐力有關(guān)。以下結(jié)合短跑的各個段落論述短跑的三項專項力量及其訓(xùn)練。

2.2.2 最大力量最大力量是指肌肉在運動中發(fā)揮盡可能大的收縮力量的能力。最大力量主要影響加速能力,短跑中的蹲踞式起跑技術(shù),肌肉從靜止?fàn)顟B(tài)快速蹬離起跑器的過程。運動員需要克服的外界阻力是相當(dāng)大的,這個過程所用的力量就是最大力量。

最大力量訓(xùn)練特點:最大力量的提高,根本上講取決于肌肉的生理橫斷面和肌肉內(nèi)協(xié)調(diào)能力的發(fā)展完善。通常采用杠鈴練習(xí)法,比較簡練而行之有效的方法有很多,諸如:負(fù)重深蹲,負(fù)重半蹲,負(fù)重跳等。一般要求接近最大負(fù)荷,每組次數(shù)較少,有比較充裕的間歇時間以恢復(fù)體力。另外蹲踞式起跑本身就是一種很好的最大力量練習(xí)方法。

最大力量是快速力量和快速力量耐力的基礎(chǔ),運動員最大力量的提高有助于它們二者的提高,但沒有正比關(guān)系。有材料證明,運動員在短跑支撐階段的時間是0.09-0.11S,而肌肉發(fā)揮最大用力的時間是0.5-0.6S。因此,快速力量和最大力量之間既有區(qū)別又有聯(lián)系。

2.2.3 快速力量依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)不同,分類的方法不同,根據(jù)所克服的阻力大小,快速力量可分為爆發(fā)力和連續(xù)快速力量。

爆發(fā)力:運動員在短時間內(nèi)克服較大外阻力的能力。他對起跑和起跑后的加速跑起主要作用。此時運動員從靜止?fàn)顟B(tài)在短時間內(nèi)加速到最大速度需要克服較大阻力。80%-90%負(fù)重半蹲,快速起至腳后跟離地,做重復(fù)訓(xùn)練,每組6至8次,做3至5組。間歇5分鐘。

連續(xù)快速力量:運動員在短時間內(nèi)較小阻力的連續(xù)快速用力的能力。它對短跑的途中跑起主要作用。此時運動員已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)乃俣?外界阻力較小。少量或適量負(fù)重,原地做高抬腿跑或者向前做高抬腿跑,要求抬腿到位,盡量保持高頻率,做5組?；蜃鲈靥扰?要求頻率達(dá)到最大,由第三人發(fā)出口令,運動員以最快速度加速向前。主要練習(xí)神經(jīng)靈敏性和肌肉的瞬間起動能力。

快速力量訓(xùn)練特點:負(fù)荷較大或中等,速度快?？焖倭α烤毩?xí)的持續(xù)時間,一次不宜過長。因為該類練習(xí)對動作速度和中樞神經(jīng)系統(tǒng)要求較高。各種形式的短跑練習(xí),立定跳遠(yuǎn),三級跳,多級跳,蛙跳,臺階跳等都可以發(fā)展快速力量。

建議根據(jù)實際情況采取靈活多變的訓(xùn)練方式,以調(diào)動運動員的訓(xùn)練積極性,防止神經(jīng)刺激出現(xiàn)疲勞。

2.2.4 快速力量耐力快速力量耐力是指短跑運動員在運動中較長時間保持快速用力的能力?？焖倭α磕土εc最大力量有密切關(guān)系。不同運動員在完成同一負(fù)重下的重復(fù)次數(shù)的多少,主要取決于最大力量。最大力量大,則重復(fù)次數(shù)多,反之則少。力量耐力好與壞,直接決定了短跑運動員終點跑保持速度的能力。

(快速力量耐力的訓(xùn)練特點:如果是發(fā)展克服較大阻力的力量耐力,可采用本人最大力量的50%-80%負(fù)荷進(jìn)行重復(fù)練習(xí),各種形式以發(fā)展足底、腳掌和踝關(guān)節(jié)力量的跳躍練習(xí)。諸如,負(fù)重跳,上坡跑,上坡跳,雙替蹬跨臺階(負(fù)重或不負(fù)重)。

2.2.4.1 技術(shù)發(fā)展與短跑專項力量訓(xùn)練短跑技術(shù)是以短跑為專項力量訓(xùn)練的核心和方向,短跑的專項力量訓(xùn)練則應(yīng)以短跑技術(shù)發(fā)展為基本導(dǎo)向。

2.2.4.2 當(dāng)代短跑技術(shù)特點與專項力量訓(xùn)練的方法美國《田徑技術(shù)》1990年總第110期報道,最新研究發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)短跑專項力量訓(xùn)練的缺點,這一研究結(jié)果對改進(jìn)訓(xùn)練方法具有重要意義。

加強腿部肌肉力量長期以來一直被認(rèn)為是提高短跑成績的先決條件。最近對短跑專項力量訓(xùn)練的研究揭示,當(dāng)前訓(xùn)練中的缺點明顯出于對短跑運動員生物力學(xué)動作結(jié)構(gòu)的錯誤理解。對項目特征及有效跑動技術(shù)的最新生物力學(xué)和生理學(xué)分析表明,快速伸髖對跑速的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過快速伸腿。

這一研究結(jié)果對以前公認(rèn)的訓(xùn)練原則――強調(diào)“伸腿”和“蹬地”――提出了疑問。由于以前過于強調(diào)伸膝的重要性,大多數(shù)力量訓(xùn)練的重點都集中于采用負(fù)重屈膝練習(xí)發(fā)展股四頭肌,發(fā)展髖屈肌的練習(xí)也包括在內(nèi)。這種偏重于發(fā)展股四頭肌和髖屈肌的力量訓(xùn)練使肌纖維縮短,限制了髖關(guān)節(jié)的動作幅度,不利于伸髖動作。為了使髖關(guān)節(jié)充分伸展,必須平衡發(fā)展大腿、髖部前面和后面的肌肉。更重要的是發(fā)展大腿和髖部后面的肌肉,以利于快速伸髖動作。

以下就各環(huán)節(jié)在短跑中的作用及訓(xùn)練方法做以簡要地論述。

髖關(guān)節(jié)是人體最粗壯處,處在中心位置,髖關(guān)節(jié)屈伸的力量及靈活性在短跑中起著重要作用。其周圍的肌肉不僅是人體最大的儲存能量的環(huán)節(jié),也是獲得水平位移速度的重要動力來源。髖關(guān)節(jié)直接關(guān)系到大腿前擺速度與遠(yuǎn)度,影響步長,與成績直接相關(guān)。而在發(fā)展屈髖和伸髖力量的先后次序和側(cè)重上,應(yīng)優(yōu)先發(fā)展伸髖肌群。

屈髖則是為了更好地伸髖,雖嚴(yán)優(yōu)先發(fā)展屈髖力量的增加,限制了伸髖的幅度,進(jìn)而影響了伸髖的效果,阻礙運動員速度的進(jìn)一步提高。相反,伸髖力量的提高不僅影響屈髖效果,伸髖力量的提高不僅不會影響屈髖效果,伸髖過程中小腿的快速折疊對于抬腿屈髖還能起到促進(jìn)作用。這就是伸髖和屈髖這一環(huán)節(jié)過程朝著良性方向發(fā)展。

訓(xùn)練手段:多做髖關(guān)節(jié)的環(huán)繞運動(可負(fù)重),如繞欄架、扭髖走跳、負(fù)皮帶做髖的先后擺動、聯(lián)合器械上負(fù)重做擺髖、頂髖和向后舉髖等練習(xí)。

以膝關(guān)節(jié)為主的超等長力量練習(xí)。短跑運動中,膝關(guān)節(jié)的工作特征是被動緩沖――主動伸展。屈膝是由于受到巨大沖擊力所致。其蹬伸也是伸髖的一個隨動動作,膝關(guān)節(jié)的工作特點是較小的緩沖和較小的蹬伸,從而把髖的剪絞水平加速度作用傳達(dá)于地面并最終使人體在支撐過程中獲得加速。支撐膝所需的力量是反應(yīng)性力量活等超長力量。

訓(xùn)練手段:跳深,跳欄架等垂直方向跳躍練習(xí)。

踝關(guān)節(jié)為主的退讓與等超長練習(xí),短跑是高速運動狀態(tài)中以前腳掌瞬間完成著地動作的。研究表明,著地緩沖動作完成的技術(shù)效果和力量效果首先取決于掌趾和踝關(guān)節(jié)肌群的退讓收縮能力,離心――向心超等長收縮能力。

訓(xùn)練手段:選擇較松軟的地面進(jìn)行各種快速的跑跳聯(lián)系、負(fù)重和不負(fù)重交替進(jìn)行的提踵、原地或行進(jìn)間得知直膝挑聯(lián)系、模仿短跑著地動作的跳伸練習(xí)。

2.3 上肢力量訓(xùn)練現(xiàn)代短跑運動發(fā)展表明,上肢力量在短跑運動中發(fā)揮相當(dāng)大的作用,它不僅僅起協(xié)調(diào)作用,在現(xiàn)代短跑研究中發(fā)現(xiàn),上肢力量的大小對下肢的送髖、提腿大小腿折疊、主動落地、蹬地后提拉腿等環(huán)節(jié)的連接、協(xié)調(diào)、速度都起直接或間接的促進(jìn)作用。

以肩為軸的擺動力量練習(xí),以肩為軸的上肢擺動力量是短跑擺動――平動運動系統(tǒng)中十分重要的環(huán)節(jié)。擺臂的速度、幅度和方向?qū)⒅苯佑绊懪芩俸拖轮珨[動效果,因為在跑動中上肢除了對下肢動作頻率有帶動作用,還起了整體運動平衡的作用,上、下肢的力量本來就相差很大,上肢發(fā)揮其平衡作用時主要靠強有力的擺動,上、下肢力量不均衡的發(fā)展使上、下肢無法完成強有力的擺動,造成上、下肢動作的失調(diào),而影響跑速。

訓(xùn)練手段:收臀俯臥撐,杠鈴臥推,杠鈴斜臥推,徒手原地擺動、負(fù)重擺動,高抬腿擺動,前彈性阻力擺動,后阻力擺動。

2.4 腰腹力量訓(xùn)練腰腹力量在短跑中起到一個連接與協(xié)調(diào)穩(wěn)定的作用,是力量的傳輸通道。在短跑的起跑,起跑后加速,途中跑以及最后的沖刺階段,腰腹力量的作用在于有效的傳輸下肢的蹬地力量帶動肢體向前做水平運動。強有力的腰腹肌肉在以速度為主要取勝方式的短跑運動中,已經(jīng)被越來越重視。

2.4.1 動起跑過程中,下肢快速蹬地將身體向前上方向瞬間彈出,腰腹肌肉群力量的優(yōu)劣決定了下肢力量能否有效的傳達(dá)給上身,從而有效的做向前運動。

2.4.2 起跑后加速中身體呈前傾姿勢,重心在身體的正前方,身體的重量和下肢快速全力蹬地所獲得的反作用力主要靠腰腹的力量支撐。加速過程中腰腹肌肉群的力量將決定運動員的身體穩(wěn)定性與姿勢的準(zhǔn)確性。防止下肢蹬地所獲得的力量因為身體力量的不足而出現(xiàn)的不正常擺動而損失。

訓(xùn)練手段:訓(xùn)練手段:墊上負(fù)重或不服中的各種腰腹背肌練習(xí)、鉛球前后拋、屈體動作、肋木上懸垂舉腿、環(huán)繞等。仰臥起坐,側(cè)身仰臥起坐,負(fù)重提拉,直體收腹折疊(兩頭起)等。

3結(jié)論

①隨著現(xiàn)在短跑運動技術(shù)的發(fā)展,短跑運動更加強調(diào)髖的擺動及踝、膝關(guān)節(jié)在跑動中的作用,各種有利于提高髖剪絞速度的聯(lián)系應(yīng)予以重視,大腿后側(cè)肌群的力量應(yīng)予以重視,對膝、踝關(guān)節(jié)的緩沖性質(zhì)有了更新的認(rèn)識。②短跑專項力量訓(xùn)練應(yīng)與短跑技術(shù)發(fā)展趨勢,項目特征緊密結(jié)合,傳統(tǒng)的杠鈴練習(xí)應(yīng)該注意與專項特點結(jié)合,跳躍練習(xí)被證明是一種很好的專項訓(xùn)練手段。③在力量訓(xùn)練中應(yīng)該注意各個環(huán)節(jié)相協(xié)調(diào),全面發(fā)展。④對于最大力量,快速力量,快速力量耐力在短跑各項目訓(xùn)練中的科學(xué)合理的比例關(guān)系是我們應(yīng)該進(jìn)一步探討的問題。

參考文獻(xiàn):

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第5篇：髖關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特征范文

一、重視髖關(guān)節(jié)力量的訓(xùn)練

在青少年短跑運動員速度的好差與優(yōu)先發(fā)展伸髖肌群的關(guān)系特別大，優(yōu)先發(fā)展伸髖肌群短時間內(nèi)對速度成績有一定的提高，但對長期的成績的提高作用不大。這主要是因為屈髖力量的增加，限制了伸髖的幅度，進(jìn)而影響了伸髖的效果，這樣所做的效果不容易促進(jìn)運動員髖關(guān)節(jié)伸肌力量的發(fā)展，阻礙了運動員速度的提高。

二、把握動作結(jié)構(gòu)相近原則

運動訓(xùn)練理論認(rèn)為：練習(xí)的動作特征越接近生物力學(xué)，訓(xùn)練效果才能達(dá)到最佳。這主要是因為人的生理機能是不斷變化的，同時人體的生理結(jié)構(gòu)決定了運動形式必須保持一致。所以在訓(xùn)練安排上，必須將動作結(jié)構(gòu)放在首要的位置，有針對性的進(jìn)行練習(xí)，這樣才能使訓(xùn)練效果顯著，在訓(xùn)練安排中，重視動作結(jié)構(gòu)建立的相近性原則，特意在訓(xùn)練實踐中安排利用站立高抬腿跑或站立負(fù)杠鈴舉腿來發(fā)展大腿屈肌力量。這種練習(xí)方式要求教練起到輔助作用，練習(xí)的動作的角度或者是幅度都接近于短跑中下肢肌群的結(jié)構(gòu)和特點，能起到事半功倍的效果。

三、重視青少年的生理特點，合理安排柔韌性的練習(xí)

人體是有機的整體，各器官系統(tǒng)是相互緊密聯(lián)系的，要提高運動成績，應(yīng)依靠整個身體機能的改善提高。在青少年這個年齡階段，各器官系統(tǒng)均在生長發(fā)育，根據(jù)其生理、心理特點，訓(xùn)練內(nèi)容不能成人化，要以學(xué)習(xí)掌握短跑的基本技術(shù)和全面身體訓(xùn)練為主，下肢的訓(xùn)練方法、形式手段要多樣化，培養(yǎng)訓(xùn)練興趣，防止單一刺激和片面追求專項成績，這樣才能全面協(xié)調(diào)發(fā)展青少年各器官系統(tǒng)機能和各運動素質(zhì)，為今后的專項能力打下牢固基礎(chǔ)。同時，重視柔韌素質(zhì)訓(xùn)練運動員進(jìn)行柔韌訓(xùn)練，可以提高下肢肌肉的伸展性和關(guān)節(jié)的靈活性。提高柔韌性，可以提高肢體的運動幅度和關(guān)節(jié)的靈活性，加大動作的速度和力量，從而提高步頻和步幅，同時對防止肌肉拉傷或撕裂具有重要的作用。

四、有效的靜力性訓(xùn)練不可忽略

在傳統(tǒng)的下肢力量訓(xùn)練中多采用的是動力性的訓(xùn)練方法，這些超等長的訓(xùn)練對提高短跑運動員的爆發(fā)力有明顯的效果，如果運用到一些靜力性訓(xùn)練手段特別對青少年時期運動員短跑下肢力量的提高更有明顯的效果，從短跑的供能特點來看短跑屬于無氧代謝，對青少年進(jìn)行靜力性訓(xùn)練時候，局部肌肉的持續(xù)緊張對該部位肌肉毛細(xì)血管壓力增加，但是由于青少年的生理機能的耐酸性還不是很強，容易導(dǎo)致下肢部位的血液循環(huán)凝滯，局部供氧不足，產(chǎn)生酸痛。所以靜力性訓(xùn)練克服了動力性訓(xùn)練的不足，從根本上提高青少年運動員肌肉的耐酸性，提高了無氧代謝的能力。

第6篇：髖關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特征范文

關(guān)鍵詞：騎行過程；生理節(jié)律；下肢肌電；影響

中圖分類號：G622 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）24-079-01

本文主題圍繞著自行車騎行過程中頻率及生理節(jié)律對下肢肌電的影響研究，從是運動生物的力學(xué)角度出發(fā)的，采用目前最先進(jìn)的傳感技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合，研究出的測量儀器，通過控制實驗者上體的位置、姿勢而改變腳踏的頻率和生理節(jié)奏，并且同時手機下肢的主要肌體群的肌電參數(shù)，為了更好的探討頻率與生理節(jié)奏對騎行帶來的影響，進(jìn)行一下幾點分析：

一、研究方法與對象

1、研究的受用者。實驗招入了幾名大一的男生，他們都是自行車運動員，這些男生都至少有3或3年以上的單騎經(jīng)驗。實驗前要經(jīng)過身體檢查，被檢查者均沒有心肺功能障礙和神經(jīng)肌肉以及外科疾病。實驗之前，實驗者仔細(xì)的講解此次實驗的目的和實驗流程，用經(jīng)典方式首先對各位參加者進(jìn)行不同程度的最大的有氧功率檢測。

2、實驗流程。被實驗者先做5分鐘的熱身運動，腳踏頻率設(shè)置為50r/min，功率輸出設(shè)置為100w。過程中慢慢調(diào)整載荷，不做任何暗示或制約讓被實驗者憑借自我感覺選擇腳蹬頻率（自選頻率，也稱FPR），實驗的過程中，輸出功率達(dá)到180W時，要求被實驗者繼續(xù)保持穩(wěn)定的騎行不小于2min，這期間進(jìn)行的運動學(xué)以及肌電的同時測試，采樣時間不小于10s。FDR實驗過后，接下來，被實驗者要求隨機按照指定的腳踏頻率重復(fù)以上實驗，要強調(diào)的是，整個的實驗過程不是連續(xù)的，每種頻率測試完畢后，中間都會有5分鐘的休息時間。用節(jié)拍器控制腳踏的頻率，而所有的實驗對象都會穿上統(tǒng)一品牌的運動鞋，整調(diào)座位高度以及干角，使坐高等于被實驗者各個恥骨連接的高度，軀干姿勢角度控制在45°左右。

3、研究運動學(xué)的方法。把數(shù)字?jǐn)z像機安置在測試單車的側(cè)面，將主光軸與被實驗者矢狀面垂直，攝像機的鏡頭要正對被實驗者右側(cè)的髖關(guān)節(jié)中心稍微偏下放的部位，拍攝距離8米，設(shè)備高1.2米。由自行開發(fā)的視訊分析系統(tǒng)對所捕捉的畫面進(jìn)行解析，以便獲得不同條件，不同肌肉的肌電爆發(fā)與結(jié)束點所相對應(yīng)的曲柄角。

二、肌電的研究方法

1、使用美國生產(chǎn)的便攜式EMG系統(tǒng)與攝像機可以同步進(jìn)行監(jiān)測臀大肌、股二頭肌、股直肌、股外肌、腓腸肌以及脛骨前肌，共計6塊肌肉的肌電活動。選取七塊肌肉為標(biāo)準(zhǔn)測試是：①所選擇的6塊肌肉是關(guān)于騎行研究中最常見的肌肉組織中查閱到的；②所選擇的肌肉代表是跨下關(guān)節(jié)，單關(guān)節(jié)與雙關(guān)節(jié)的對抗性肌組；③所選擇的肌肉都是與跨下肢關(guān)節(jié)有關(guān)聯(lián)的肌肉。

2、肌電的量化數(shù)據(jù)處理。采取以往的傳統(tǒng)方式，明確肌電爆發(fā)和結(jié)束的時間，一般來說，選擇肌電最大值其中的百分之十作為肌肉肌電爆發(fā)點和結(jié)束點的標(biāo)準(zhǔn)值在打多數(shù)的情況下是比較合適的，但是由于被研究中部分的肌肉如果以該最大值為標(biāo)準(zhǔn)，將會導(dǎo)致肌電的爆發(fā)點和結(jié)束點持續(xù)的時間發(fā)生混亂，在數(shù)據(jù)處理上我們選擇最大為百分之二十的閾值作為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)肌肉肌電的活動達(dá)到理想閾值時，則肌肉就會爆發(fā)肌電。

結(jié)論：根據(jù)上文所述，經(jīng)過試驗證明不同的生理規(guī)律下會促使不同的頻率發(fā)生變化。

1、生理的戒律對被實驗者的自選頻率沒有影響，但是生理節(jié)律明顯影響著股直肌、脛骨前肌、臀大肌和股二頭肌以及腓腸肌肌電的爆發(fā)點。其中股二頭肌和臀大肌在早上的爆發(fā)點比下午要早，腓腸肌在早上的爆發(fā)點比下午要晚，股直肌、脛骨前肌的爆發(fā)點與頻率相關(guān)聯(lián)，低頻小于90r/min，下午的爆發(fā)點比早上要早，則反之。

2、生理節(jié)律直接影響著股直股二頭肌、股直肌的放點區(qū)域，表現(xiàn)在下午比早上放點時間短；股二頭肌則比目魚肌在下午的肌電結(jié)束點比早上要早。

3、頻率導(dǎo)致的變化引起股直肌、股二頭肌、臀大肌和股外肌的肌電爆發(fā)點以及結(jié)束點明顯前移，并且四肌爆發(fā)點和結(jié)束點的前移量相近似；頻率的變化是引起脛骨前肌爆發(fā)點前移從而結(jié)束點延遲，其前移的量大約為延遲量的雙倍；大概頻率在80～100r/min間，臀大肌的爆發(fā)點以及股二頭肌的結(jié)束點基本不收頻率影響。

4、頻率的增加引發(fā)了臀大肌、脛骨前肌和股外肌已經(jīng)腓腸肌的放點區(qū)域有明顯的波動，當(dāng)頻率在80～90r/左右時，四塊肌肉的放點去都均較短，并且波動值無統(tǒng)計的意義。超過了這個范圍，放電區(qū)域就明顯延長；頻率的變化對股二頭肌和股直肌的放點區(qū)域毫無影響。

參考文獻(xiàn)：

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第7篇：髖關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特征范文

[關(guān)鍵詞] 旋股外動脈升支; 股骨頸骨折; 青壯年; 治療

[中圖分類號] R681.8 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-9701(2010)11-144-02

Ascending Branch of Femoral Artery Vascular Pedicle Iliac Bone Graft-assisted Endovascular Intervention for Nonunion of Femoral Neck Fracture in the Young and the Middle-aged:Observation of Therapeutic Effect

ZHENG Zefeng YE Mao FANG Zhenchun ZHAO Xinjian

Foshan City Shunde District Julong Hospital,Foshan 528319,China

[Abstract] ObjectiveTo observe the therapeutic effect of ascending branch of femoral artery vascular pedicle iliac bone graft-assisted endovascular intervention on nonunion of femoral neck fracture in the young and the middle-aged. MethodsWe divided 79 cases of nonunion of femoral neck fracture of the young and the middle-aged in our hospital from April 2007 to June 2009 into two groups,observation group(56 cases) and control group(23 cases). The observation group received interventional therapy plus implantation. The control group received implantation alone. We selected 22 cases as the blank control group which received no treatment. ResultsThe excellent and good rates were 40.00%,68.18% and 94.55% in the blank control group ,control group and observation group,respectively,higher in the observation group than in the control group and blank control group,and the rate was higher in the control group than that in the blank control group. But there was no significant difference in age and sex in the observation group. ConclusionThe nonunion of femoral neck fracture is common and the implantation plus interventional therapy has a satisfactory effect in the treatment of the nonunion of femoral neck fracture,and the therapy is worthy of being recommended in the clinical treatment.

[Key words]Ascending branch of lateral femoral circumflex artery; Femoral neck; The young and the middle-aged; Therapy

股骨頸骨折不愈合是臨床相對棘手的問題。如果是癥狀明顯的老年人,可選擇人工關(guān)節(jié)置換。而對青壯年,要保留原有股骨頭,并通過治療促進(jìn)股骨頸骨折的愈合[1]。本文應(yīng)用介入治療和帶旋股外動脈升支血管蒂髂骨瓣移植相結(jié)合的治療方法,觀察對青壯年股骨頸骨折不愈合的治療效果,同時進(jìn)行對照觀察,現(xiàn)報道如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料

收集2007年4月～2009年6月在我院和佛山市第一人民醫(yī)院行手術(shù)治療的股骨頸不愈合患者79例。收集的標(biāo)準(zhǔn):①6個月以上股骨頸骨折不愈合患者;②青壯年;③無嚴(yán)重并發(fā)癥或嚴(yán)重內(nèi)臟疾病。其中男50例,女29例。年齡為21~59歲,平均年齡46.1歲。骨折時間最短3個月,最長8個月。按股骨頸骨折部位分類:基底部骨折39例,中部骨折25例,頭下骨折15例。本組患者均見不同程度髖關(guān)節(jié)骨質(zhì)疏松,股骨頸稍縮短,部分有骨質(zhì)缺損吸收。本組患者均排除嚴(yán)重內(nèi)臟疾病及近期服用激素的患者。將本組病例隨機分為兩組,觀察組患者共56例,在介入治療后采用帶旋股外動脈升支血管蒂髂骨瓣移植治療;對照組患者共23例,只應(yīng)用帶旋股外動脈升支血管蒂髂骨瓣移植,而不行介入治療。同時選取22例無強烈治療愿望的股骨頸骨折愈合患者作為空白對照組,即不采取任何處理措施。觀察組、對照組及空白對照組患者在性別、年齡構(gòu)成、骨折部位等相關(guān)因素的比較中,差別無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。

1.2 治療方法

觀察組治療方法:術(shù)前采用Seldinger穿刺技術(shù),經(jīng)股動脈插管,將5F Cobra導(dǎo)管置于患側(cè)股深動脈,觀察供血情況后,緩慢注射鹿瓜多肽或者肌肽注射液0.1mg/kg、罌粟堿1mg/kg、尿激酶1.5萬U/kg、低分子右旋糖酐1.5mL/kg、低分子肝素1.0mg/kg的混合液。注藥完成后再次造影觀察局部血流情況。之后在連續(xù)硬膜外麻醉下行帶旋股外動脈升支血管蒂髂骨瓣移植手術(shù),具體方法參考葉茂等[2]應(yīng)用的方法。術(shù)后皮牽引1個月;同時術(shù)后進(jìn)行股四頭肌收縮動作的訓(xùn)練;依據(jù)情況,3個月后開始部分負(fù)重。對照組患者只應(yīng)用帶旋股外動脈升支血管蒂髂骨瓣移植治療。空白對照組不采取任何治療措施。

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1.3 療效評價

本組均于術(shù)后隨訪6～18個月,并對患者的髖關(guān)節(jié)進(jìn)行Harris綜合評分,具體療效分四個等級。優(yōu):髖關(guān)節(jié)無疼痛,屈髖正常,無跛行;良:髖關(guān)節(jié)無疼痛,稍見跛行;可:髖關(guān)節(jié)偶有疼痛,需持拐杖或支具行走;差:髖關(guān)節(jié)持續(xù)疼痛,跛行明顯,無法行走。優(yōu)良率=(優(yōu)+良)÷總例數(shù)×100%。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SAS6.12進(jìn)行統(tǒng)計分析,組間比較采用卡方檢驗,以P

2 結(jié)果

2.1 觀察組、對照組與空白對照組患者術(shù)后隨訪的療效觀察

術(shù)后隨訪6～18個月,觀察組55例獲得隨訪,對照組22例獲得隨訪,空白對照組20例獲得隨訪。觀察組患者的優(yōu)良率為94.55%,對照組患者的優(yōu)良率為68.18%,空白對照組患者的優(yōu)良率為40.00%,對三組數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理,其差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P

2.2 觀察組中不同臨床特征患者術(shù)后隨訪療效的比較

不同性別、年齡患者的優(yōu)良率未見明顯差別(P>0.05)。見表2。

3 討論

股骨頸骨折后不愈合率高與其局部血液供應(yīng)特殊性有密切關(guān)系,尤其是青壯年患者,因其骨折發(fā)生的暴力大,能量高,骨折后移位明顯,更易發(fā)展成不愈合。正常股骨頸的生物力學(xué)顯示,股骨頭頸在負(fù)載時能承受人體1～6倍體重。骨質(zhì)缺損多的股骨頸不愈合的手術(shù)目的,不僅是對位、對線問題,更重要的是恢復(fù)股骨頸主應(yīng)力方向結(jié)構(gòu)的完整性[3]。針對缺血性壞死而設(shè)計的各種重建股骨頭血運方法能明顯改善局部的血液循環(huán),起動股骨頭的修復(fù)過程。旋股外側(cè)動脈升支管徑粗大、蒂較長、位置穩(wěn)定,因此手術(shù)中易于操作,同時髂骨瓣具有動、靜脈血管蒂,能迅速重建股骨頭的血供[4]。殷勇等[5]取帶旋股外動脈升支髂骨瓣移植于股骨頸骨折處,認(rèn)為其能提高愈合率,減少股骨頭壞死的發(fā)生。

本研究采用介入方法和帶旋股外動脈升支血管蒂髂骨瓣移植對青壯年股骨頸骨折不愈合進(jìn)行治療,結(jié)果顯示觀察組中的優(yōu)良率明顯高于對照組和空白對照組,且無年齡性別差別,提示臨床中對股骨頸骨折不愈合患者,可積極應(yīng)用此手術(shù)方式治療。旋股外側(cè)動脈升支在起始處外徑較粗且長,升支供應(yīng)髂骨的范圍面積大,且該骨瓣具有位置較淺、解剖恒定、容易尋找、骨瓣易于切取等優(yōu)點,因此臨床適合切取應(yīng)用。鹿瓜多肽注射液中的有效成分可有效促進(jìn)機體內(nèi)的骨形成過程,同時促進(jìn)骨源性生長因子的合成,促進(jìn)局部血運障礙的恢復(fù),改善骨痂局部的血液循環(huán),同時具有止痛效果[6]。聯(lián)合應(yīng)用罌粟堿、尿激酶、低分子右旋糖酐及低分子肝素混合液等時,可以明顯緩解股骨頭的供血管靜脈內(nèi)的淤血,有效增強關(guān)節(jié)的靈活度,增加肌肉的力量,進(jìn)而改善髖關(guān)節(jié)的功能。本實驗也顯示只應(yīng)用帶旋股外動脈升支血管蒂髂骨瓣移植治療組的優(yōu)良率明顯優(yōu)于空白對照組,提示對股骨頸骨折不愈合患者應(yīng)盡早積極治療,以提高療效。

[參考文獻(xiàn)]

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第8篇：髖關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特征范文

10月救治的股骨頭壞死患者100例，隨機分組法分為觀察組（改良鉭棒技術(shù)結(jié)合髓芯減壓治療組）和對照組（單純鉭棒技術(shù)治療組）各50例，針對患者的生存率、術(shù)后VAS疼痛評分情況及Harris髖關(guān)節(jié)功能評分情況等方面，對兩組進(jìn)行對比分析。結(jié)果：在患者的生存率方面，觀察組明顯優(yōu)于對照組（P

【關(guān)鍵詞】 改良鉭棒技術(shù)； 股骨頭壞死； 生存率； 預(yù)后

doi：10.14033/ki.cfmr.2017.14.003 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6805（2017）14-0006-02

Survival Rate and Prognostic Factors of Modified Tantalum Rod in the Treatment of Femoral Head Necrosis/HUANG Kai-shi.//Chinese and Foreign Medical Research，2017，15（14）：6-7

【Abstract】 Objective：To investigate the survival rate of patients with femoral head necrosis after treatment with modified tantalum rod and the clinical effect of prognosis.Method：From October 2013 to October 2014，100 cases of femoral head necrosis were treated in our hospital.They were divided into the observation group（modified tantalum rod technique combined with core decompression treatment group） and the control group（simple tantalum rod treatment group） according the randomized grouping method，50 cases in each group.The survival rate，postoperative VAS pain score and Harris hip function score were compared in the two groups.Result：The survival rate of the patients in the observation group was significantly better than that of the control group（P

【Key words】 Modified tantalum rod technique； Femoral head necrosis； Survival rate； Prognosis

First-author’s address：Ningming County Traditional Chinese Medicine Hospital，Ningming 532500，China

股骨頭壞死的病因有許多，長期服用激素、外傷、酒精中毒及某些特發(fā)性疾病都可致使股骨頭壞死[1-2]。缺血是導(dǎo)致股骨頭壞死的主要原因，由于動脈供血不暢、靜脈回流受阻，過高的骨髓內(nèi)壓最終導(dǎo)致股骨頭的壞死[3]。髓芯減壓降低了骨髓內(nèi)壓，從而改善了股骨頭的血液供應(yīng)，鉭棒在生物力學(xué)上具有同人體腓骨相類似的特征，強度較高、抗疲勞性較強，可有效促進(jìn)壞死區(qū)域血管的再生及骨髓的再次長入[4]。鉭棒技術(shù)與髓芯減壓兩種療法相結(jié)合對于股骨頭壞死的治療有顯著的療效[5]。筆者所在醫(yī)院通過對股骨頭壞死患者實施改良鉭棒技術(shù)結(jié)合髓芯減壓治療，取得了較好的臨床效果，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

資料來源于筆者所在醫(yī)院2013年10月-2014年10月救治的股骨頭壞死患者100例，隨機分為觀察組和對照組各50例。其中觀察組男23例，女27例，年齡19～65歲，平均（35.0±9.1）歲；對照組男24例，女26例，年齡15～70歲，平均（37.0±5.5）歲。兩組患者年齡、性別等比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），有可比性。

1.2 股骨頭壞死診斷標(biāo)準(zhǔn)

（1）病史：患者有髖關(guān)節(jié)外傷史、遺傳或者代謝的類疾??；（2）癥狀：患者有髖關(guān)節(jié)疼痛且行走時加重、髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋或外展的障礙、下肢疼痛或跛行；（3）骨科檢查：X線檢查患者有關(guān)節(jié)的變形腫脹、大轉(zhuǎn)子及患側(cè)肢叩痛、內(nèi)收肌止點及腹股溝壓痛[6]。

1.3 治療方法

1.3.1 對照組 采取單純的鉭棒植入術(shù)進(jìn)行股骨頭壞死手術(shù)。

1.3.2 觀察組 采用改良鉭棒技術(shù)?；颊呷∑脚P位，在麻醉后，常規(guī)消毒，在C型臂X線機透視引導(dǎo)下在骨頭壞死區(qū)域的軟骨下骨的5 mm部位轉(zhuǎn)入克氏針留作導(dǎo)針，縱行切開皮膚、皮下筋膜約2.0 cm，將8.0、9.0、10.0 mm等不同外徑的空心鉆沿導(dǎo)針逐級緩慢鉆透股骨頭壞死區(qū)硬化帶，直至距股骨頭軟骨下骨5.0 mm處。依次拔出空心鉆和導(dǎo)針，采用鉸刀對壞死區(qū)進(jìn)行減壓處理，最后用人工骨顆粒填充股骨頭塌陷使其復(fù)位，在切口放置負(fù)壓引流管后縫合切口。

1.4 觀察指標(biāo)

患者的生存率、術(shù)后VAS疼痛評分情況、Harris髖關(guān)節(jié)功能評分情況及Kaplan-Meier生存曲線分析等方面，對兩組進(jìn)行對比。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

所得數(shù)據(jù)運用SPSS 16.0統(tǒng)計學(xué)軟件處理，計量資料以（x±s）表示，采用t檢驗，計數(shù)資料以率（%）表示，采用字2檢驗，P

2 結(jié)果

2.1 生存率

觀察組半年、1年、2年時的生存率（98%、94%、88%）明顯優(yōu)于對照組（84%、80%、76%），差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P

2.3 Harris髖關(guān)節(jié)功能評分

觀察組手術(shù)后Harris髖關(guān)節(jié)功能評分明顯優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P

2.4 兩組患者預(yù)后因素

應(yīng)用Kaplan-Meier生存曲線分析，采用log-rank檢驗預(yù)后因素主要與股骨頭骨髓水腫、皮質(zhì)激素使用、鉭棒植入有關(guān)（P

3 討論

鉭棒技術(shù)結(jié)合髓芯減壓術(shù)，不但通過標(biāo)準(zhǔn)髓芯減壓術(shù)降低了股骨頭的髓內(nèi)壓，緩解了患者的疼痛，而且通過鉭棒植入術(shù)為股骨頭壞死區(qū)的軟骨下骨板提供結(jié)構(gòu)性支撐，克服了單一的髓芯減壓療法治療股骨頭乃賴牟蛔悖ㄓ捎詮塹腦俅撾收而引發(fā)的股骨頭塌陷），使股骨頭保持一定強度，防止了股骨頭的進(jìn)一步塌陷[7-8]?？傊g棒技術(shù)結(jié)合髓芯減壓術(shù)能夠使患者的股骨頭壞死區(qū)的軟組織得以快速、牢靠地長入，并增強壞死的股骨頭再血管化的作用，最終達(dá)到促進(jìn)新骨生長的目的[9]。隨著生物醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展，改良鉭棒技術(shù)結(jié)合髓芯減壓療法在臨床上治療股骨頭壞死中發(fā)揮著重要作用[10]。

筆者所在醫(yī)院通過對股骨頭壞死患者實施改良鉭棒技術(shù)結(jié)合髓芯減壓治療，發(fā)現(xiàn)患者在生存率、術(shù)后VAS疼痛評分情況以及Harris髖關(guān)節(jié)功能評分情況等方面，明顯優(yōu)于進(jìn)行單純的鉭棒治療。

綜上所述，針對股骨頭壞死患者的治療，改良鉭棒技術(shù)結(jié)合髓芯減壓治療與單純鉭棒技術(shù)治療兩種方式相對比，前者術(shù)后疼痛明顯低，且生存率更高、髖關(guān)節(jié)功能評分更高，應(yīng)推廣應(yīng)用。

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第9篇：髖關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特征范文

關(guān)鍵詞:體操;單杠;并腿特卡切夫騰越;運動學(xué)分析

中圖分類號:G821.319

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編 號:1007-3612(2010)02-0099-03

Kinematics Analysis on Horizontal Bar Legs Joined Tkatschv Vault

By Xiao Qin and Teng Haibin

YAO Xiawen1,WANG Zheng2,WANG Rong3

(1.Beijing Sport Universiy, Beijing 100084, China;2. Physica l Education Department,Nanjing University of Information Science & Technology,Nanjing 210044,Jiangsu China;3.Physical Education Department,Gua ngzhou Medical College,Guangzhou 510182,Guangdong China)

Abstract: This paper analyzes the sport biomechanics rules and technical charact eristics of legs joined tkatschv vault by Xiao Qin and Teng Haibin in horizontal bar event in order to provide technical references and theoretical basis for th e development and improvement of Chinese athletes of the event. It is significan t to improve the level of the horizontal bar techniques of the Chinese team.

Key words: gymnastics; horizontal bar; legs joined tkatschv vault; ki nematical analysis

單杠并腿特卡切夫騰越是在分腿特卡切夫騰越基礎(chǔ)上發(fā)展的,這個動作是由外國運動員 特卡切夫創(chuàng)新的,被命名特卡切夫騰越,按中國的術(shù)語叫向后分腿騰越再握杠。并腿特卡切 夫騰越屬于單杠“飛行動作”的一個類型,我國運動員比較早在世界體操錦標(biāo)賽和奧運會上 就成功的完成過這個動作,目前它仍然是單杠的高難潮流動作之一。為了使我國的年輕運動 員更好更快的掌握這個動作的技術(shù),本文主要通過運動生物力學(xué)分析,揭示了我國優(yōu)秀運動 員肖欽和滕海濱完成的單杠并腿特卡切夫騰越的運動學(xué)規(guī)律和技術(shù)特點,為運動員發(fā)展此類 型動作提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

肖欽是我國男子體操隊參加2004年和2008年奧運會的主力隊員,多次奪得奧運會和世界 體操錦標(biāo)賽鞍馬冠軍。多次參加過全國和世界體操大賽單杠單項決賽。1985年出生,身高1. 64 m,體重54 kg。

滕海濱是我國男子體操隊參加2004年雅典奧運會的主力隊員,并奪得奧運會鞍馬金牌。他多 次參加全國體操比賽單杠決賽,取得過較好成績。1985年出生,身高1.58 m,體重47.5 kg 。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法 閱讀有關(guān)文獻(xiàn)資料10余篇,了解了我國單杠 的發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀。

1.2.2 觀察法

觀看了2000年悉尼奧運會、2004年雅典奧運會、2008年北京奧運會及2005年第38屆、200 6年第39屆、2007年第40屆世界體操錦標(biāo)賽單杠單項決賽的電視傳播,還在比賽現(xiàn)場觀看了2 004-2008年5次全國體操比賽單杠單項決賽,對單杠的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢有了一個基本 認(rèn)識。

1.2.3 運動學(xué)研究法

2004年5月在蘇州全國體操比賽單杠單項決賽現(xiàn)場用一臺日本JVC9800型攝像機從側(cè)面拍 攝了肖欽和滕海濱完成的單杠向后大回環(huán)并腿特卡切夫騰越的全過程。拍攝速度為50幅/s, 然后對拍攝的原始材料通過美國ARIL運動生物力學(xué)高速解析系統(tǒng)解析了254幅畫面,獲得22

300多個數(shù)據(jù),用數(shù)字濾波法進(jìn)行平滑截斷頻率為6,根據(jù)研究需要本文采集了身體重心和各 關(guān)節(jié)的位移、水平速度、垂直速度及各關(guān)節(jié)角度等數(shù)據(jù),還采集了身體重心軌跡及特征畫面 圖與棍圖等。

2 結(jié)果與分析

單杠并腿特卡切夫騰越實際上是由兩部分動作結(jié)構(gòu)組成的,缺一不可。第一部分是完成 特卡切夫騰越前的最后一個 向后大回環(huán)至撒手的運動過程;第二部分是從撒手后經(jīng)過并腿騰越橫杠至再握杠的運動過程 。下面就按以上兩部分動作結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的技術(shù)分析。

2.1 向后大回環(huán)技術(shù)分析

并腿特卡切夫騰越是由最后一個向后大回環(huán)來連接的,單杠大回環(huán)一般是由手倒立開始 ,經(jīng)過下擺上擺繞杠軸一周至手倒立結(jié)束,而本文研究的向后大回環(huán)不完全經(jīng)過手倒立,經(jīng) 過下擺和上擺兜腿至兩手撒手的運動過程。身體重心的運動軌跡是一個不完整的圓周運動, 呈橢圓形狀,上端弧形平一點,下端弧形長一點。

連接并腿特卡切夫騰越的向后大回環(huán)技術(shù)與一般的向后大回環(huán)技術(shù)最大的不同特點就是 它采用大幅度的振浪技術(shù)。這種振浪技術(shù)就是通過人體髖關(guān)節(jié)大幅度的屈伸動作以加大杠子 的彈性勢能和肌肉工作能量,為更好的完成并腿特卡切夫騰越創(chuàng)造有利的外力和內(nèi)力條件。

本文研究的向后大回環(huán)技術(shù),開始不經(jīng)過手倒立,兩腿直接越過單杠,髖關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié) 保持一定的角度向杠后運動,然后逐漸頂開肩角,伸直髖角,使身體遠(yuǎn)離杠軸,以便獲得較 大的動量矩,這是加大人體繞杠軸旋轉(zhuǎn)速度一個不可缺少的技術(shù)環(huán)節(jié)。當(dāng)人體下擺到杠上水 平部位時肖欽和滕海濱身體重心離杠軸的水平距離分別為0.85 m和0.79 m,運動速度分別為 4.12 m和4.04 m,肩角分別為173°和171°,髖角分別為170°和178°(表1,圖1,圖2)。

當(dāng)身體繼續(xù)下擺過杠水平面后,髖角和肩角明顯增大,肖欽和滕海濱髖角分別增加到24 9°和253°(表1,圖3,圖4)。肩角也隨之增大,并向杠下垂直部位沉肩,肖欽和滕海濱 肩角分別增大到179°和178°。伸髖和沉肩的主要目的:一是為了增加對杠子的作用力,使 杠子發(fā)生形變,以便增加杠子的彈性勢能;二是為了拉長身體胸腹部的肌肉為下階段兜腿創(chuàng) 造有利的肌肉工作條件。由于重力作用,人體下擺過程運動速度逐漸增大,肖欽和滕海濱身 體重心運動速度分別達(dá)到5.17 m/s和5.06 m/s,其中向下的垂直速度起主導(dǎo)作用(表1) 。

當(dāng)肩關(guān)節(jié)下擺至杠下垂直部位時,兩腿要迅速向杠前上方兜腿,髖角和肩角明顯減小, 肖欽和滕海濱髖角分別減小到108°和98°,肩角分別減小到141°和149°(表1,圖5,圖6 )。兜腿過程腳的運動速度明顯大于肩的運動速度。肖欽和滕海濱腳的運動速度分別達(dá)到10 .12 m/s和9.74 m/s,肩的運動速度分別為3.44 m/s和3.13 m/s。向上兜腿時縮小髖角和肩 角是為了減小重力的負(fù)作用,使人體盡量保持較大的運動速度向上運動,肖欽和滕海濱兜腿 過程的運動速度分別為5.26 m/s和5.64 m/s,主要是向上的垂直速度起主要作用(表1)。

當(dāng)身體繼續(xù)上擺兩腳超過杠水平面后兩腿要及時制動,同時兩臂向后帶杠振肩挺胸,身 體呈反弓形,身體重心繼續(xù)上升髖角和肩角明顯增大。當(dāng)整個身體都超過杠水平面后兩手撒 杠,撒手瞬間肖欽的撒手角為57°(撒手角是指撒手瞬間身體重心至握手點與杠水平面的上 夾角)。身體重心至杠軸的水平距離為0.67 m,至杠軸的垂直距離為1.05 m,髖角增加到22 7°,肩角增加到169°,重心運動速度減小到4.35 m/s(表1,圖7,圖9)。滕海濱撒手瞬 間撒手角為50°,重心至杠軸的水平距離為0.66 m,至杠軸的垂直距離為0.79 m,髖角增加 到213°,肩角增加到171°,重心運動速度也減小到3.95 m/s(表1,圖8,圖10)。兩人比 較最大的區(qū)別點是撒手角和撒手瞬間的身體重心高度,肖欽撒手角比滕海濱大,分別為57° 和50°,重心高度肖比滕高,分別為1.05 m和0.79 m,說明肖欽制動腿帶杠振肩動作比滕海 濱做得好。根據(jù)力學(xué)分析,撒手角稍大,撒手點位置較高,有利于獲得較高的騰空拋物線和 身體的反向運動。

2.2 并腿騰越階段技術(shù)分析

本階段是從撒手離杠開始經(jīng)并腿向后騰越至兩手再握杠的運動過程。撒手后身體重心拋 物線軌跡弧形向后向上運動,到了最高點后在重力的作用下又弧形向后向下運動,直至抓杠 為止。身體重心拋物線的騰飛角是由撒手時的身體重心水平速度和垂直速度決定的。根據(jù)解 析材料計算,肖欽和滕海濱重心拋物線的騰飛角分別為65°和68°。拋物線騰飛角過大過小 都會影響兩手再握杠的時機。重心拋物線上升到最高點時重心垂直速度接近零,肖欽和滕海 濱分別為0.23 m/s和0.17 m/s,重心最高點至杠子的垂直高度分別為1.59 m和1.37 m。從撒 手到再握杠的騰空時間分別為0.36 s和0.32 s(表2,圖11-圖14),必要的騰空時間和騰空 高度是完成好并腿騰越階段重要的條件之一。肖欽和滕海濱二人比較,肖的騰空拋物線稍高 一點,更有利于他掌握好并腿騰越橫杠后的再握杠時機和身置。

并腿騰越杠子的技術(shù)比較復(fù)雜,既要使身體重心向后越過單杠,又要使身體繞重心做反 向運動。撒手后兩腿繼續(xù)制動,同時上體向上立起,使整個身體做反向運動,由撒手時的水 平狀態(tài)向垂直狀態(tài)過渡,兩臂由上舉向前側(cè)運動,當(dāng)身體運動到最高點時,上體接近垂直位 置,髖角明顯減小,肖欽由撒手時的227°減小到147°(表2,圖11,圖13),滕海濱由213 °減小到133°(表2,圖12,圖14)。

身體重心過最高點后,隨著身體的下落,兩腿繼續(xù)后擺并越過單杠,兩臂前伸準(zhǔn)備抓杠 ,當(dāng)上體反向運動到水平位置時兩手要積極向下抓杠。抓杠時兩臂要伸直,身體重心處于較 高的位置。肖欽抓杠時兩臂較直,身體重心至杠軸的水平距離為0.58 m,至杠軸的垂直高度 為0.66 m,肩角為130°,髖角為112°,重心運動速度有所增加,為4.27 m/s(表2,圖15 ,圖17)。滕海濱抓杠時兩臂彎曲,重心至杠軸水平距離為0.43 m,至杠軸垂直高度為0.63

m,肩角為84°,髖角為168°,重心運動速度有所增加為4.07 m/s(表2,圖16,圖18)。 二人比較肖欽的抓杠效果顯然比滕海濱更有利于完成下面的動作,因為肖欽抓杠時身體的位 置較高較遠(yuǎn)肩角較大,能獲得較大的重力位能和動量矩。雖然滕海濱也抓住杠子,完成了并 腿騰越動作,但動作質(zhì)量沒有肖欽完成得好。

3 結(jié) 論

1) 肖欽和滕海濱向后大回環(huán)均采用大幅度的振浪技術(shù)。大回環(huán)開始不經(jīng)過手倒立,然后頂 肩伸髖遠(yuǎn)離杠軸,身體下擺過程髖角明顯增大,肩關(guān)節(jié)下沉,接近杠下垂直部位時,迅速向 上兜腿,肩角髖角明顯減小,腳的運動速度明顯增大,肖達(dá)到10.12 m/s,滕達(dá)到9.74 m/s 。2) 在繼續(xù)向上兜腿的過程中,當(dāng)兩腳超過杠水平之后兩腿要急速制動,同時兩臂向后帶杠 振肩挺胸,肩角和髖角明顯增大,當(dāng)身體接近水平部位時兩手同時撒手,肖欽撒手角為57° ,滕海濱為50°。撒手角適當(dāng)大一點有利于獲得較高較遠(yuǎn)的騰空拋物線。3) 撒手后身體重心拋物線先弧形向后上方運動,到了最高點后又弧形向后下運動。肖欽重 心軌跡拋物線最高點至杠軸的垂直高度比滕海濱稍高一點,分別為1.59 m和1.37 m。4) 撒手后在繼續(xù)制動腿的同時兩臂向前側(cè)運動,上體向上立起,使身體做反向運動,到拋 物線最高點時上體接近垂直位置,髖角減小,然后兩腿擺越過杠,在身體下落的過程中積極 主動抓杠。抓杠時兩臂要直,身體重心位置高一點遠(yuǎn)一點較好。二人比較肖欽抓杠時動作質(zhì) 量好一點,肖欽直臂抓杠,重心至杠軸垂直高度為0.66 m,水平距離為0.58 m,滕海濱屈臂 抓杠,重心至杠軸垂直高度為0.63 m,水平距離為0.43 m。

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