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基于肌肉结构参数预测腘绳肌最大离心力量的回归模型构建
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作者 孙嘉妮 李上校 +4 位作者 张晗 刘子萌 吴国庆 刘卉 郝卫亚 《中国运动医学杂志》 北大核心 2026年第2期85-94,共10页
目的:探讨股二头肌长头的肌肉厚度、羽状角、肌束长度等肌肉结构参数对腘绳肌最大离心力量的影响,并基于肌肉结构参数与身体基本参数,构建预测腘绳肌最大离心力量的多元线性回归模型。方法:招募170名男性快速跑动类项目运动员,运动等级... 目的:探讨股二头肌长头的肌肉厚度、羽状角、肌束长度等肌肉结构参数对腘绳肌最大离心力量的影响,并基于肌肉结构参数与身体基本参数,构建预测腘绳肌最大离心力量的多元线性回归模型。方法:招募170名男性快速跑动类项目运动员,运动等级均为田径类二级及以上。受试者年龄20.3±2.3岁,身高178.9±5.9 cm,体重75.0±8.8 kg。测量受试者的俯卧及直膝抬腿状态下股二头肌长头肌肉结构参数的超声图像,结合Nord Bord测力板测得的腘绳肌最大离心力量进行统计分析。结果:直膝抬腿状态下的肌肉厚度、肌束长度,以及肌束长度比值(直膝抬腿状态/俯卧状态)、年龄、身高和体重均与腘绳肌最大离心力量显著相关(P<0.05)。其中,直膝抬腿状态下肌束长度(L_(2))、肌束长度比值[L_(2)/俯卧状态下肌束长度(L_(1))]和体重(W)纳入回归方程能够有效预测腘绳肌最大离心力量(S_(MAX)),回归方程为S_(MAX)=4.396W+10.258L_(2)+71.008L_(2)/L_(1)-201.527(调整后R^(2)=0.647,F=39.755,P<0.001)。结论:(1)相较于俯卧状态,直膝抬腿状态下的股二头肌长头肌肉结构参数与腘绳肌最大离心力量表现出更强的相关性。(2)体重、直膝抬腿状态下肌束长度及肌束长度比值(直膝抬腿状态/俯卧状态)是预测腘绳肌最大离心力量的关键指标,据此可建立有效的腘绳肌最大离心力量的多元线性预测模型。 展开更多
关键词 腘绳肌 离心力量 肌肉结构参数 逐步多元线性回归 超声 肌束长度
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攀岩动作技术生物力学特征的测试方法构建及其应用:以抠法为例
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作者 彭宇婷 李上校 +4 位作者 黄瑶涵 陈睿智 余建新 丁祥华 郝卫亚 《中国体育科技》 北大核心 2026年第1期19-28,共10页
目的:构建适用于攀岩运动专项技术综合评估的测试平台,以抠法技术为例,提出技术水平监测评估的手段方法并验证有效性。方法:搭建攀岩运动员综合技术测试平台,包括自主研发的综合技术测力系统、手指压力测试设备、表面肌电测试设备、电... 目的:构建适用于攀岩运动专项技术综合评估的测试平台,以抠法技术为例,提出技术水平监测评估的手段方法并验证有效性。方法:搭建攀岩运动员综合技术测试平台,包括自主研发的综合技术测力系统、手指压力测试设备、表面肌电测试设备、电子握力计和高速摄像机。选择攀岩运动关键的3种手型的抠法技术(开放式抠法、半封闭式抠法和全封闭式抠法)进行测试。选取支点牵引力、爆发力、手指压力、上肢肌电活动等为关键指标,分析不同手型抠法技术的生物力学特征,构建一种攀岩运动员综合技术的测试分析方法。结果:综合技术测量设备信度检验的组内相关系数为0.922和0.953。攀岩者使用开放式抠法的峰值支点牵引力为(305.6±82.7)N,半封闭式为(331.1±75.0)N,全封闭式为(387.3±80.0)N。不同手型抠法的力学及上肢肌电指标存在显著差异。握力计握力仅与全封闭式抠法的支点牵引力存在相关性。结论:抠法的手型影响“人-支点”的作用关系,不同手型抠法的力量、爆发和手指作用模式存在差异,全封闭式抠法的支点控制力和爆发表现优于半封闭式和开放式,但可能增加前臂和手部疲劳和损伤风险;握力计在评价运动员力量和技术水平存在局限性。 展开更多
关键词 攀岩 抠法 手部技术 生物力学 肌电活动
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篮球鞋足趾动态设计与膝关节运动反应的生物力学研究
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作者 周辉宇 徐大涛 +2 位作者 葛钦程 Ugbolue Chris Ukadike 顾耀东 《体育科学》 北大核心 2026年第1期78-87,共10页
目的:篮球鞋鞋楦设计与运动员急停、跳跃及落地损伤风险有一定关联,本研究以2种不同篮球鞋足趾空间(toe box space,TBS)设计为切入点,探究急停起跳动作中跖趾关节(metatarsophalangeal joint,MPJ)活动度与膝关节力学特征的影响。方法:招... 目的:篮球鞋鞋楦设计与运动员急停、跳跃及落地损伤风险有一定关联,本研究以2种不同篮球鞋足趾空间(toe box space,TBS)设计为切入点,探究急停起跳动作中跖趾关节(metatarsophalangeal joint,MPJ)活动度与膝关节力学特征的影响。方法:招募30名一级男性篮球运动员[身高:(189.3±4.95)cm;年龄:(23.4±1.14)岁],分别穿着足部束紧型(tight-fitting,TF)与宽松型(loose-fitting,LF)的篮球鞋完成急停起跳的生物力学测试。采用配对t检验对不同TBS条件下的运动学和动力学数据进行对比分析,同时运用Pearson相关性分析方法探究MPJ活动度与膝关节运动状态之间的关联。结果:TF组MPJ背屈/外翻峰值角度显著大于LF组;LF组前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)力、髌韧带(patellar tendon,PT)力、胫骨前向剪切力显著低于TF组;LF组股内侧肌与股外侧肌激活度显著高于TF组;MPJ屈伸/外翻角度与膝关节力学指标(屈曲角度、接触力、ACL/PT力)的相关性在TF组更强。结论:TF篮球鞋因挤压足趾,导致MPJ活动度增大;反之,LF篮球鞋则为足趾提供了充足空间,允许MPJ维持其自然生理活动度,避免异常过伸。同时,股四头肌协同激活的增强,共同降低了ACL和PT的潜在损伤风险。 展开更多
关键词 足部空间 篮球 膝关节损伤
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不同跑速下厚底跑鞋落差对足踝及跟腱生物力学特征的影响
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作者 张帅 吴成亮 +3 位作者 蒋晓雯 宋峻鹏 傅凤琴 杨帆 《中国运动医学杂志》 北大核心 2026年第1期21-31,共11页
目的:探讨不同跑速下,后跟着地跑者穿着不同落差的厚底跑鞋对足踝及跟腱生物力学特征的影响。方法:招募15名后跟着地的男性跑步爱好者,随机穿着4双落差不同的跑鞋(后跟高度与前掌厚度的差值分别为5、7、9、11 mm,简称D5、D7、D9、D11),... 目的:探讨不同跑速下,后跟着地跑者穿着不同落差的厚底跑鞋对足踝及跟腱生物力学特征的影响。方法:招募15名后跟着地的男性跑步爱好者,随机穿着4双落差不同的跑鞋(后跟高度与前掌厚度的差值分别为5、7、9、11 mm,简称D5、D7、D9、D11),分别以3.0 m/s和3.6 m/s的速度完成跑步测试,采集踝关节运动学参数及垂直地面反作用力(vertical ground reaction force,vGRF),并计算踝关节力矩、跟腱力等指标。结果:(1)无论在何种跑速下,4双跑鞋中穿着D7跑鞋踝关节外翻角度峰值最小(P<0.05),穿着D9跑鞋触地时刻踝外翻角度最大(P<0.05);与D11相比,穿着D9跑鞋踝外翻角度峰值更大,内翻峰值力矩增加,且在整个支撑相,穿着D9、D11跑鞋持续保持踝外翻趋势(P<0.05)。(2)随着跑速从3.0 m/s增加到3.6 m/s,踝跖屈力矩峰值、v GRF第1峰值和第2峰值均增大(P=0.001,P=0.006,P=0.013);跟腱力峰值及该时刻的踝跖屈力矩增大(P=0.001),平均增幅16.3%、18.4%;跟腱力平均加载率和峰值加载率增大(P<0.001),平均增幅38.9%和41.4%,到达跟腱力峰值时间缩短约20 ms(P=0.001)。(3)无论是在3.0 m/s,还是在3.6 m/s速度下,与D5和D9相比,穿着D11跑鞋的跟腱力峰值减小(P<0.05),降低约6.4%和12.0%,跟腱力峰值时刻的踝跖屈力矩减小(P<0.05),降低约8.0%和11.5%;跟腱冲量也减小(P<0.05),降低8.8%和11.9%,且比D7更小,但两者无显著性差异。结论:(1)穿着7 mm落差跑鞋不受跑速影响,能有效减小踝外翻的趋势,有利于足部稳定。(2)无论何种落差,跟腱负荷会随跑速增加而增大,提示配速增加时,要特别关注跟腱损伤。(3)无论跑速快慢,穿着11 mm落差跑鞋更能减小跟腱力峰值和跟腱冲量,较高落差的跑鞋对跟腱功能弱的人群更安全。 展开更多
关键词 跑鞋落差 后跟着地 跟腱力 踝关节外翻
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神经生物力学视角下无创脑刺激对提高人体运动能力的影响及其机制 被引量:2
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作者 刘宇 周治宁 +6 位作者 王玮 张玉凤 杨宸灏 徐永鑫 李路 吕娇娇 黄灵燕 《上海体育大学学报》 北大核心 2025年第1期11-27,共17页
基于国内外最新研究进展,聚焦无创脑刺激技术,特别是无创深部脑刺激——相位干涉电场刺激(temporal interference brain stimulation,TIs),探讨其对提升人体运动能力的影响及其相关机制。详细分析TIs技术精准调控深部脑区以增强运动皮... 基于国内外最新研究进展,聚焦无创脑刺激技术,特别是无创深部脑刺激——相位干涉电场刺激(temporal interference brain stimulation,TIs),探讨其对提升人体运动能力的影响及其相关机制。详细分析TIs技术精准调控深部脑区以增强运动皮层兴奋性,促进运动技能学习,并提升下肢爆发力的作用机制。同时,探讨TIs对运动认知功能的潜在调节作用及其在帕金森病等运动功能障碍疾病治疗中的应用及前景,突出其非侵入性、聚焦深部脑区、位置及参数可调等独特优势。此外,介绍脑肌互作神经启动技术,它结合了无创脑刺激与肌肉电刺激技术,通过同步调节脑和肌肉的功能,进一步优化运动控制与执行系统以提升运动能力。未来研究应聚焦多学科协作,推动技术应用拓展、智能化集成以及运动科技新质生产力发展,以充分释放无创脑刺激技术在提升运动表现、增强运动认知功能及治疗运动功能障碍方面的潜能。 展开更多
关键词 非侵入性脑刺激 运动表现 相位干涉电场刺激 运动功能障碍 神经肌肉电刺激
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智能化儿童青少年体态健康评估预测模型开发——以小学龄儿童青少年膝关节内外翻为例 被引量:1
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作者 顾耀东 徐异宁 《上海体育大学学报》 北大核心 2025年第4期9-19,共11页
目的应用多种机器学习算法构建小学龄儿童青少年膝内外翻风险模型,通过比较进一步筛选出最优模型,并对其进行科学解释,助力儿童青少年体态健康评估系统的探索和开发。方法选取浙江省主要城市的514名小学生为研究对象,收集其社会人口学... 目的应用多种机器学习算法构建小学龄儿童青少年膝内外翻风险模型,通过比较进一步筛选出最优模型,并对其进行科学解释,助力儿童青少年体态健康评估系统的探索和开发。方法选取浙江省主要城市的514名小学生为研究对象,收集其社会人口学、人体测量学、体成分、身体姿态及动静态足底压力分布等数据,采用简单随机抽样方法,以7∶3比例将研究对象拆分为训练集(360例)和验证集(154例),基于K最邻近(KNN)、轻量梯度提升(LGBM)、极端梯度提升(XGBoost)、随机森林(RF)、多因素逻辑回归(LM)、支持向量机(SVM)6种机器学习算法分别构建膝关节内外翻风险预测模型。采用受试者工作特征曲线(ROC)对模型的预测性能进行评估,并使用Shapley加性解释(SHAP)算法评估不同维度数据对模型的影响。结果研究对象中膝关节内外翻例分别为190例和80例。针对膝关节外翻,XGboost模型ROC曲线下面积(AUC)最高,为0.738,整体预测性能最佳;针对膝关节内翻,RF模型的ROC曲线AUC最高,为0.824,整体预测性能最佳。通过SHAP分析得出,影响膝关节外翻XGBoost模型输出结果的主要特征指标为年龄、腿长差和耳肩距离,影响膝关节内翻RF预测模型输出结果的主要特征指标为膝关节伸展角、腿长差、耳肩距离、动态足弓指数、足弓变化情况和年龄。结论模型展现出一定精度的预测性能,证明相关结果可以指导儿童青少年体态健康管理的早期干预工具构建。 展开更多
关键词 儿童青少年 体态健康 机器学习 临床预测 膝关节内外翻
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不同水平WTA选手赛中大力发球的运动学对比分析
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作者 胡海洋 刘羽多 +1 位作者 陈卉萌 万祥林 《应用力学学报》 北大核心 2026年第2期453-461,共9页
目的 对国际女子职业网联(WTA)排名较为靠后的为中国女子职业网球运动员发球的技术进行分析,并与排名前列的世界顶尖女子选手的数据进行对比,了解发球的技术特点和影响中国选手发球速度的因素,为提升发球速度提供针对性建议。方法 通过... 目的 对国际女子职业网联(WTA)排名较为靠后的为中国女子职业网球运动员发球的技术进行分析,并与排名前列的世界顶尖女子选手的数据进行对比,了解发球的技术特点和影响中国选手发球速度的因素,为提升发球速度提供针对性建议。方法 通过三维拍摄法,获得7名参加2019年广州、武汉两站WTA网球公开赛的世界优秀女子运动员(截至2019年9月WTA世界排名前50名),10名参加2020年CTA中国网球巡回赛年终总决赛和2024年北海网球集训训练赛的中国女子职业运动员(WTA世界排名100名之后)比赛时占先区球速最高的一次内角发球的技术数据,分析发球技术与球速的相关关系以及两组运动员动作技术的差异。结果 搔背时肘关节屈曲角速度峰值与球速正相关,挥拍击球时躯干侧倾与前后倾幅度与球速负相关(P<0.05)。中国选手发球速度,引拍结束时肩内外旋角、肘屈伸角、重心到右脚的水平距离,拍头最低点肘关节角,搔背阶段肘关节屈曲角速度峰值,挥拍阶段躯干侧倾与前后倾幅度与世界优秀选手有差异(P<0.05)。结论 不同水平WTA选手大力发球的球速与肘关节屈曲速度和挥拍时躯干晃动幅度有关。中国选手发球技术动作与世界优秀选手不同,且发球速度较低。为提升发球速度,建议中国选手在引拍时将重心向持拍侧移动,降低躯干晃动幅度,发球过程中适当放松肘关节,并在训练中提升躯干及肘关节周围肌群的力量。 展开更多
关键词 女子网球 网球发球 生物力学分析 三维运动学
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竞技太极拳后插腿低势平衡动作的生物力学特征分析
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作者 李铎 马勇 +2 位作者 黄锐峰 王兆毅 贾孟尧 《武汉体育学院学报》 北大核心 2025年第11期78-87,共10页
目的:探究竞技太极拳运动员完成后插腿低势平衡动作时的生物力学特征。方法:采集了10名一级及以上太极拳专项男性运动员完成竞技太极拳后插腿低势平衡动作时的运动学、动力学和表面肌电数据,计算得到关节角度、关节力矩、各关节之间的... 目的:探究竞技太极拳运动员完成后插腿低势平衡动作时的生物力学特征。方法:采集了10名一级及以上太极拳专项男性运动员完成竞技太极拳后插腿低势平衡动作时的运动学、动力学和表面肌电数据,计算得到关节角度、关节力矩、各关节之间的耦合角(Coupling Angle,CA)参数。结果:支撑腿髋关节屈曲、膝关节内收和内旋以及踝关节背屈和外旋最大角分别为106.29°、30.50°、50.09°、108.05°、-25.48°,非支撑腿髋关节内收和踝关节背屈、外翻、内旋最大角分别为22.72°,74.55°、-27.11°、25.86°。支撑腿髋关节伸展和外展、膝关节屈曲和内旋、踝关节内旋最大力矩分别为1.47 N·m·kg^(-1)、0.73 N·m·kg^(-1)、1.49 N·m·kg^(-1)、0.44 N·m·kg^(-1)、0.19 N·m·kg^(-1)。非支撑腿髋关节在伸展方向、外展方向和内旋方向产生最大力矩分别为0.39 N·m·kg^(-1)、0.25 N·m·kg^(-1)、0.4 N·m·kg^(-1)。重心高度最低为0.50±0.02m。以髋关节为主导的下肢关节协调模式居多,其次是膝关节。支撑侧胫骨前肌、腓肠肌外侧、腹外斜肌、双侧竖脊肌和非支撑侧股直肌、股二头肌、胫骨前肌、腓长肌外侧具有较大的肌电特征值。结论:后插腿低势平衡动作的支撑腿在髋关节屈曲、膝关节内收和内旋以及踝关节的背屈和外旋方向以及非支撑腿在髋关节内收以及踝关节的背屈、外翻和内旋方向上具有较大的关节活动范围。支撑腿会在髋关节伸展和外展、膝关节屈曲和内旋以及踝关节内旋产生较大的关节力矩,非支撑腿髋关节会在三个方向产生较大的关节力矩。支撑侧胫骨前肌、腓肠肌外侧、腹外斜肌和双侧竖脊肌以及非支撑侧股直肌、股二头肌、胫骨前肌和腓长肌外侧具有较大的肌肉活动水平。 展开更多
关键词 重心 关节角度 关节力矩 肌肉活动水平 关节协调
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高足弓青年女性运动性疲劳状态下行走稳定性特征分析
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作者 陈晓光 卢俊阳 +4 位作者 刘佳菲 张航源 王明辉 William Watt Peter 李玉周 《河南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期130-135,I0017,I0018,共8页
[目的]探讨高足弓与正常足弓青年女性在运动性疲劳状态下的行走稳定性差异,为制定高足弓青年女性预防跌倒的训练方案提供理论依据.[方法]受试者在运动性疲劳干预前与干预后即刻,运用Vicon运动捕捉系统、AMTI三维测力台和Footscan足底压... [目的]探讨高足弓与正常足弓青年女性在运动性疲劳状态下的行走稳定性差异,为制定高足弓青年女性预防跌倒的训练方案提供理论依据.[方法]受试者在运动性疲劳干预前与干预后即刻,运用Vicon运动捕捉系统、AMTI三维测力台和Footscan足底压力系统采集步行期间动态稳定、足底压力及下肢关节力矩参数.[结果]高足弓与正常足弓青年女性运动性疲劳状态下行走期间右足触地时刻的左右方向质心位移具有显著性差异;高足弓青年女性在运动性疲劳状态下足底中部压力冲量明显小于正常足弓青年女性;高足弓与正常足弓青年女性在下肢关节力矩方面无显著性差异.[结论]高足弓青年女性在运动性疲劳状态下的行走稳定性特征与正常足弓青年女性存在显著差异. 展开更多
关键词 高足弓 运动性疲劳 行走稳定性
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扁平足业余跑步爱好者不同运动表面跑步的足底压力特征分析
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作者 彭国芳 孙启凯 闫增印 《应用力学学报》 北大核心 2025年第6期1429-1438,共10页
目的 探究扁平足业余跑步爱好者在不同运动表面跑步时的足底压力特征。方法 选取15名经足印法和Novel emedⓇ3D足底扫描仪确诊的扁平足业余跑者(足弓指数≥0.6)及15名正常足对照者,使用Pedar-X 1.0足底压力测试系统,在受试者以自配速(4~6... 目的 探究扁平足业余跑步爱好者在不同运动表面跑步时的足底压力特征。方法 选取15名经足印法和Novel emedⓇ3D足底扫描仪确诊的扁平足业余跑者(足弓指数≥0.6)及15名正常足对照者,使用Pedar-X 1.0足底压力测试系统,在受试者以自配速(4~6 m/s)于3种运动表面完成多次直线跑步测试时,同步采集最大足底压力、接触面积、峰值压强、压力-时间积分及总力冲量,通过重复测量方差分析比较组间差异。结果 扁平足组的足跟区(M3)和足中区(M2)压力显著高于正常足(P<0.05),前外侧区(T3)压力显著低于正常足(P<0.05)。扁平足全足底接触面积均大于正常足(P<0.05),足中区(M2)差异最显著(P<0.01),弹性表面差异略缩小但仍显著。前足区(T1~T3)正常足显著高于扁平足(P<0.05),塑胶跑道足中区(M2)扁平足压强反超正常足近4倍(P<0.01)。扁平足足中区(M2)的压力-时间积分与总力冲量均显著高于正常足(P<0.01),前外侧区(T3)则显著低于正常足(P<0.05)。结论 扁平足跑步时足底压力呈现“足中区过载、前外侧发力不足”的特征,硬地面加剧瞬时冲击,弹性表面放大负荷累积。建议扁平足跑者优先选择中等弹性表面,搭配足弓支撑装备以降低损伤风险。 展开更多
关键词 扁平足 业余 跑步 运动表面 足底压力
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快速伸缩训练对大学生男子篮球运动员下肢爆发力的影响研究 被引量:2
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作者 朱学强 刘凤虎 《应用力学学报》 北大核心 2025年第3期712-722,共11页
目的探讨快速伸缩训练对大学生男子篮球运动员下肢生物力学及爆发力的影响,为优化篮球专项训练提供理论依据。方法选取18名大学生男子篮球运动员,随机分为实验组(接受快速伸缩训练)和对照组(接受传统抗阻力训练),每组9人。在训练前后,... 目的探讨快速伸缩训练对大学生男子篮球运动员下肢生物力学及爆发力的影响,为优化篮球专项训练提供理论依据。方法选取18名大学生男子篮球运动员,随机分为实验组(接受快速伸缩训练)和对照组(接受传统抗阻力训练),每组9人。在训练前后,分别对2组运动员下肢爆发力动力学指标(包括肌肉RMS(root mean square)值、贡献率、关节力矩和刚度)、运动学指标(踝关节、膝关节、髋关节的运动角度和角速度)以及训练学指标(跳跃性能和移动性能)进行测试与分析。结果快速伸缩训练后,下肢主要肌肉激活上,实验组股直肌、腓肠肌内侧头、腓肠肌外侧头的RMS值较传统抗阻力训练对比有非常显著性差异(P<0.01);股二头肌长头RMS值较对照组更低,差异显著(P<0.05),贡献率随之降低约3.72%。关节刚度层面,实验组下肢刚度显著提升(P<0.05),增量达6.4 BW/m;踝关节支撑期最大角度及最大角速度均显著提升(P<0.05)。实验组较对照组的爆发力表现突出,立定跳远、原地双脚起跳摸高及助跑单脚起跳摸高成绩均显著提升(P<0.05);移动性能方面,“T”字折返跑和“V”字运球折返上篮成绩分别提升1.09、2.68 s,均达显著差异(P<0.05);10码冲刺跑组间无显著差异(P>0.05)。结论此次研究证明了快速伸缩训练相较于传统抗阻力训练更能够提高大学生男子篮球运动员的下肢爆发力,值得在篮球专项训练中广泛推广。 展开更多
关键词 快速伸缩训练 传统抗阻力训练 运动员 下肢生物力学 爆发力
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拇外翻导致跑步损伤的生物力学机制:基于累积损伤与疲劳失效概率建模研究 被引量:2
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作者 徐大涛 周辉宇 +6 位作者 周智锋 袁义 揭天乐 全文静 高自翔 相亮亮 顾耀东 《中国体育科技》 北大核心 2025年第9期46-61,共16页
目的:探讨跑者中拇外翻对足外翻的影响,通过建立韧带的非线性短期黏弹性力学模型和疲劳失效累积模型,阐明拇外翻加剧足外翻导致跑步相关损伤的生物力学机制,揭示跑步时足部生理结构与下肢动态负荷之间的内在复杂关系。方法:选取36名拇... 目的:探讨跑者中拇外翻对足外翻的影响,通过建立韧带的非线性短期黏弹性力学模型和疲劳失效累积模型,阐明拇外翻加剧足外翻导致跑步相关损伤的生物力学机制,揭示跑步时足部生理结构与下肢动态负荷之间的内在复杂关系。方法:选取36名拇外翻跑者(拇外翻组)和36名健康跑者(健康组)进行跑步生物力学测试,评估跑步时4个常见的损伤区域(足底筋膜、跟腱、胫骨和髌股关节)在1km跑时的累积载荷、累积损伤和疲劳失效概率。结果:拇外翻组足外翻指数显著高于健康组,且在健康组(R2=0.66)和拇外翻组(R2=0.63)中,拇外翻角度与足部姿态指数评分均呈正相关。拇外翻组踝关节(P=0.001)和跖趾关节(P=0.001)活动范围显著降低,而足底筋膜、跟腱和髌股关节的冲击载荷、累积载荷、累积损伤和疲劳失效概率显著增大,胫骨区域未见显著差异。此外,所有受试者拇外翻角度和足部姿态指数评分与跟腱和髌股关节的累积载荷、累积损伤和疲劳失效概率均呈显著正相关(P<0.001)。相较于健康组,拇外翻组冲击载荷和累积损伤风险显著增高。结论:拇外翻跑者在跑步过程中加剧了足外翻发生。随着拇外翻程度的增加,引起的足外翻增大对下肢的影响加重,尤其是加剧了跑步过程中的疲劳积累和失效,最终导致跟腱、足底筋膜和髌股关节的跑步相关损伤风险显著升高。 展开更多
关键词 运动生物力学 跑步损伤 拇外翻 足外翻 肌骨建模 疲劳失效累积
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高精度经颅直流电刺激对慢性踝关节不稳人群平衡功能、肌力及本体感觉的影响 被引量:2
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作者 王文文 张万琴 +1 位作者 吕娇娇 刘宇 《应用力学学报》 北大核心 2025年第3期694-703,共10页
目的探究高精度经颅直流电刺激(HD-tDCS)对慢性踝关节不稳人群平衡功能、肌肉力量及本体感觉的影响。方法随机交叉双盲研究。26名慢性踝关节不稳受试者被纳入,并以随机顺序接受一次真刺激(20 min,2 mA电流强度)和假刺激(仅在开始时提供3... 目的探究高精度经颅直流电刺激(HD-tDCS)对慢性踝关节不稳人群平衡功能、肌肉力量及本体感觉的影响。方法随机交叉双盲研究。26名慢性踝关节不稳受试者被纳入,并以随机顺序接受一次真刺激(20 min,2 mA电流强度)和假刺激(仅在开始时提供30 s的缓升/缓降电流)干预,刺激靶区为初级运动皮层和初级感觉皮层。两次干预间隔至少一周。每次干预前后完成动态平衡(Y平衡)、静态平衡、踝关节跖屈/背伸最大肌力及其本体感觉测试。使用双因素重复测量方差分析各自变量(刺激类型×刺激前后)对上述指标的影响。结果25名受试者完成全部测试,推测刺激总体正确率为43.1%。双因素重复测量方差分析显示,Y平衡综合得分存在显著交互效应(F=6.279,P=0.016,η_(p)^(2)=0.112);此外,静态平衡压力中心左右范围(F=4.727,P=0.035,η_(p)^(2)=0.088)以及平均左右速度(F=4.976,P=0.030,η_(p)^(2)=0.092)也存在显著交互效应;最大肌力和本体感觉则未显示显著交互效应。进一步分析显示,真刺激后受试者Y平衡综合得分显著增加1.5%(P<0.001);闭眼单腿站立左右方向压力中心范围和速度分别降低了13.7%和14.8%(P<0.001,P<0.001);踝关节跖屈最大自主收缩力量增加了5%(P=0.022)。结论使用高精度经颅直流电刺激调控感觉运动皮层兴奋性可有效提高慢性踝关节不稳人群踝关节肌肉力量、改善动态姿势控制能力、静态平衡能力,有助于降低该人群踝关节不稳症状和再次损伤风险。 展开更多
关键词 高精度经颅电刺激 姿势控制 下肢肌力 本体感觉 慢性踝关节不稳
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不同紧度护膝对男性ACL重建篮球爱好者侧切动作下肢生物力学特征及主观舒适性的影响 被引量:1
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作者 万洋 郑志艺 +2 位作者 曾全寿 杨辰 万祥林 《中国体育科技》 北大核心 2025年第12期37-45,共9页
目的:分析护膝紧度对前交叉韧带重建(anterior cruciate ligament reconstruction,ACLR)篮球爱好者完成侧切动作时主观舒适性和下肢生物力学特征的影响,探讨护膝紧度对ACL损伤防护的潜在影响。方法:15名右侧ACLR(26个月内)的男性篮球爱... 目的:分析护膝紧度对前交叉韧带重建(anterior cruciate ligament reconstruction,ACLR)篮球爱好者完成侧切动作时主观舒适性和下肢生物力学特征的影响,探讨护膝紧度对ACL损伤防护的潜在影响。方法:15名右侧ACLR(26个月内)的男性篮球爱好者,以裸膝和佩戴低、中、高紧度(皮肤表面压强:大腿及小腿1.68、2.40、3.12 kPa;膝部1.89、2.70、3.51 kPa)护膝完成侧切动作测试,通过气囊式压力测试仪调整紧度。采用目测类比评分评估主观舒适性。使用8镜头红外动作捕捉系统和三维测力台采集下肢运动学和动力学数据。使用无线表面肌电采集重建侧股直肌、半腱肌、股二头肌、腓肠肌内侧头和腓肠肌外侧头的表面肌电信号。采用单因素重复测量方差分析检验护膝紧度对各指标的影响。结果:1)舒适性指标方面,佩戴高紧度护膝比低紧度束缚舒适性更好(P<0.05);高紧度和中紧度比低紧度整体更舒适(P<0.05)。2)在完成侧切动作的水平向后地面反作用力第一峰值时刻,佩戴高紧度护膝时,髋关节屈曲角度小于中紧度护膝和裸膝(P<0.05),髋关节内旋角度(P<0.01)、膝关节伸展力矩小于裸膝(P<0.05)。3)在侧切动作支撑期,佩戴中紧度和高紧度护膝时膝关节最大内旋力矩大于佩戴低紧度护膝(P<0.05)。结论:佩戴较高紧度护膝时,男性ACLR篮球爱好者获得更好的主观舒适性体验,且侧切动作水平向后地面反作用力第一峰值时刻的髋关节屈曲角度、髋关节内旋角度和膝关节伸展力矩更小,较高紧度护膝可能具有更好的ACL损伤防护效果。 展开更多
关键词 前交叉韧带 护膝 紧度 侧切动作 篮球 运动生物力学
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自由泳运动约束与手臂协调的生物力学研究进展 被引量:1
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作者 范湘波 吕晓庆 +3 位作者 戚雅茜 陈贞祥 赵德峰 李旭鸿 《中国运动医学杂志》 北大核心 2025年第8期652-661,共10页
在自由泳比赛中,运动员经常受到环境、个体以及运动任务的约束,进而影响手臂的动作协调和运动表现。本文对手臂动作协调评价方法以及3种约束下手臂协调和游泳表现的生物力学影响机制进行梳理和总结。主要结果:1)自由泳运动员通过改变手... 在自由泳比赛中,运动员经常受到环境、个体以及运动任务的约束,进而影响手臂的动作协调和运动表现。本文对手臂动作协调评价方法以及3种约束下手臂协调和游泳表现的生物力学影响机制进行梳理和总结。主要结果:1)自由泳运动员通过改变手臂协调模式应对游泳速度增加所带来的环境约束,以期获得更好的游泳效率,提示游泳速度带来的环境约束是手臂协调模式发生变化的原因。2)随着增龄、技能水平的提高,运动员通过增加产生推进力的相对时间来提高手臂动作的协调指数,但是较高的手臂协调指数并不代表运动员拥有较快的游泳速度且产生理想的推进效率。3)速度超过1.80 m/s和划水频率达到45次/min以上,自由泳运动员的手臂协调模式才会改变,说明速度和划水频率是影响和限制运动员游泳表现的重要因素。4)协调模式随着环境、个体和运动任务的约束而变化,精英运动员会根据自身的情况制定相应的手臂协调模式来提高运动表现。 展开更多
关键词 自由泳 约束 手臂协调 生物力学
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髌股关节痛患者下肢运动链分析:不同下台阶测试的比较研究 被引量:1
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作者 李左思琪 时会娟 李翰君 《中国体育科技》 北大核心 2025年第3期31-43,共13页
目的:比较前向下台阶和侧向下台阶任务对髌股关节痛综合征(patellofemoral pain syndrome,PFPS)患者下肢运动链异常的诱发效果,并评估静态Q角作为PFPS筛查指标的有效性。方法:根据纳入排除标准筛查并选取26名PFPS患者(PFPS组)和20名健... 目的:比较前向下台阶和侧向下台阶任务对髌股关节痛综合征(patellofemoral pain syndrome,PFPS)患者下肢运动链异常的诱发效果,并评估静态Q角作为PFPS筛查指标的有效性。方法:根据纳入排除标准筛查并选取26名PFPS患者(PFPS组)和20名健康无痛者(对照组),分别进行前向下台阶和侧向下台阶任务,使用8镜头的Qualisys系统采集下台阶过程中的骨盆和下肢关节三维运动学数据。使用双因素方差分析比较不同组别和性别对静态Q角及两种下台阶任务过程中的骨盆、下肢关节峰值角度和峰值角速度。使用Pearson相关法检验静态Q角与动态角度的相关性。结果:女性的静态Q角比男性更大(P<0.05),PFPS组与对照组的静态Q角无显著差异(P>0.05)。对于三维峰值角度,在前向下台阶中,仅膝关节内收峰值角度组别主效应显著(P<0.05),PFPS组膝内收峰值角大于对照组(P<0.05),其余指标的交互作用不显著(P>0.05),且无组别和性别主效应(P>0.05);在侧向下台阶中,PFPS组髋内收峰值角(P<0.05)、髋内旋峰值角(P<0.05)和膝内收峰值角(P<0.05)较对照组大。对于三维峰值角速度,在前向下台阶中,所有指标的交互作用不显著(P>0.05),且无组别主效应(P>0.05),男性的膝外展峰值角速度大于女性(P<0.05);在侧向下台阶中,所有指标的交互作用不显著(P>0.05),PFPS组出现了更大的患侧骨盆前倾峰值角速度(P<0.05)、骨盆侧倾峰值角速度(P<0.05)和骨盆旋转峰值角速度(P<0.05),男性的膝外展峰值角速度大于女性(P<0.05)。静态Q角与膝外展角在前向下台阶任务(r=-0.399,P<0.05)和侧向下台阶任务(r=-0.454,P<0.05)中存在中等相关,在侧向下台阶任务中与髋内旋峰值角存在中等相关(r=0.446,P<0.05)。结论:相较于前向下台阶任务,侧向下台阶任务诱发PFPS患者下肢运动链异常的效果更为显著,PFPS组会出现更大的髋内收峰值角度、髋内旋峰值角度和膝内收峰值角度。此外,静态Q角可能不是筛查和区分PFPS患者和健康人群的有效敏感指标,需结合反应动态力线的指标使用。 展开更多
关键词 髌股关节痛 前向下台阶 侧向下台阶 静态Q角 外翻塌陷
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跑步速度对男子运动员下肢运动学、动力学特征及足底压力分布的影响研究
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作者 杨成 刘铁 安钰峰 《应用力学学报》 北大核心 2025年第4期928-939,共12页
目的探究不同跑步速度对男子运动员下肢运动学、动力学特征及足底压力分布的影响。方法选取15名某大学体育学院体育专业学生,借助跑台速度设定,将其均分为7 km/h(低速组)、11 km/h(常速组)、14 km/h(快速组),分别采用Footscan鞋垫系统、... 目的探究不同跑步速度对男子运动员下肢运动学、动力学特征及足底压力分布的影响。方法选取15名某大学体育学院体育专业学生,借助跑台速度设定,将其均分为7 km/h(低速组)、11 km/h(常速组)、14 km/h(快速组),分别采用Footscan鞋垫系统、Vicon运动捕捉系统和Bertec三维测力跑台精确测量每组运动员的下肢运动学参数(时空参数、关节角度)、下肢动力学参数(地面反作用力、关节屈伸峰值力矩、峰值功率、做功)以及足底压力指标(峰值压力、压力负荷率、压强峰值、压强负荷率),并对结果进行对比分析。结果快速组较常速组和低速组的步态周期显著缩短,触地时间显著减少,步幅和步频显著增加,对比均具有显著差异(P<0.05);膝关节最大屈曲角度随跑步速度的增加而增大,踝关节触地时刻背屈角度随速度增加则呈现先减后增的趋势(P<0.05)。随着跑步速度的增加,地面反作用力的冲击峰值、蹬伸峰值、平均负载率、最大负载率、最大推动力均呈现显著增长趋势(P<0.05),而膝关节峰值力矩、膝关节峰值功率对比差异不显著(P>0.05)。同时,3组运动员的足前中间区与足跟区的峰值压力、压力负荷率对比均具有显著性差异(P<0.05),且随速度增加而增加;常速组较低速组的足底压强峰值具显著性差异(P<0.05);3组运动员的足前外侧区、足中区的压强负荷率对比无显著性差异(P>0.05)。结论跑步速度的增加对男子运动员足底压力分布及下肢生物力学参数具有显著影响。因此,在跑步训练中应根据个体情况和训练目标合理调整速度,以优化跑步效率和减少运动损伤风险。 展开更多
关键词 跑步速度 运动员 足底压力 运动学 动力学
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惯性飞轮与离心释放训练对短跑运动员下肢爆发力及冲刺能力的急性影响及时域特征
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作者 司旭 刘宇航 +1 位作者 张俊杰 李庆波 《中国体育科技》 北大核心 2025年第12期12-24,共13页
目的:探讨惯性飞轮(flywheel eccentric overload,FEOL)与离心释放训练(eccentric release training,ERT)对短跑运动员爆发力和冲刺能力的急性效应,分析不同训练负荷、干预方案以及时间维度(时域)对运动表现的影响。方法:选取14名短跑... 目的:探讨惯性飞轮(flywheel eccentric overload,FEOL)与离心释放训练(eccentric release training,ERT)对短跑运动员爆发力和冲刺能力的急性效应,分析不同训练负荷、干预方案以及时间维度(时域)对运动表现的影响。方法:选取14名短跑运动员,在80%1RM强度下,随机分配并间隔2 d完成4种干预方案:FEOL-D1组,1组×7次;ERT-D1组,1组×7次;FEOL-D2组,2组×7次,组间休息3 min;ERT-D2组,2组×7次,组间休息3 min。每个干预方案进行7次急性训练实验。实验评估干预前后3 min、6 min、9 min时反向纵跳(counter movement jump,CMJ)和静蹲跳(squat jump,SJ)的高度、相对跳跃峰值功率,立定跳(standing long jump,SLJ)以及30 m冲刺表现。结果:1)FEOL和ERT干预后,CMJ和SJ的高度、相对跳跃峰值功率以及30 m冲刺速度较基线有显著提高(P<0.05);2)与D1组相比,D2组CMJ、SJ以及30 m冲刺速度的提升更为显著(P<0.05);3)FEOL组在干预后3 min,CMJ高度、相对跳跃峰值功率(P<0.05)显著高于ERT组;4)FEOL和ERT的急性效应在不同时间点展现出不同的时域特征,FEOL的急性效应出现在6~9 min,ERT则在3~6 min达到峰值;5)FEOL组在干预后3 min冲刺能力增强效应最大,而ERT组在6 min时达到峰值。结论:FEOL和ERT对短跑运动员爆发力和冲刺能力有显著的急性增强效应,但干预后的时域特征具有差异。 展开更多
关键词 离心训练 训练负荷 爆发力 运动表现 惯性反轮 离心释放训练
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激活后增强效应与激活后表现提升:重塑定义与认知 被引量:3
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作者 徐恺 唐文静 +1 位作者 路恒 王然 《中国体育科技》 北大核心 2025年第1期47-58,共12页
激活后增强(post-activation potentiation,PAP)效应是指最大或接近最大强度自主收缩后颤搐力(矩)的急性增强,激活后表现提升(post-activation performance enhancement,PAPE)则尤指运动表现的急性提升。然而,两种术语的定义与应用存在... 激活后增强(post-activation potentiation,PAP)效应是指最大或接近最大强度自主收缩后颤搐力(矩)的急性增强,激活后表现提升(post-activation performance enhancement,PAPE)则尤指运动表现的急性提升。然而,两种术语的定义与应用存在混淆。研究通过系统检索和文献分析发现,术语PAP在发展的历史中逐渐从宽泛的概念转变为具体、明确的术语。目前,PAP效应的主要机制被认为是肌球蛋白调节轻链磷酸化,这可能会提升运动表现相关测试的发力速率和向心负荷-速度关系。然而,在纳入的32篇同时报告PAP效应和PAPE的研究中,50%的研究未同时观察到PAP效应和PAPE,9.4%的研究在PAP效应无差异和显著下降的同时却观察到了PAPE的显著提升。PAP效应只有在激活后的早期(5 min以内)且幅度极高时,才可能影响PAPE,但并不是PAPE的主要机制。结合国外学者对PAP和PAPE的定义,认为在以运动表现作为测量结果时,应统一使用术语PAPE描述相关内容。建议将PAPE翻译为“激活后表现提升”,定义为“最大或接近最大强度自主收缩后运动表现的急性提升”;将PAP翻译为“激活后增强”,定义为“最大或接近最大强度自主收缩后颤搐力(矩)的急性增强”。 展开更多
关键词 激活后表现提升 激活后增强效应 运动表现 颤搐 肌球蛋白调节轻链磷酸化
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基于肌肉协同理论研究负重对下蹲跳落地阶段膝、踝关节刚度的影响
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作者 董文慧 王瑶 +1 位作者 朱家妤 马运超 《中国运动医学杂志》 北大核心 2025年第12期964-970,共7页
目的:基于肌肉协同理论分析的特征,评估4种负重条件下运动员进行下蹲跳(countermovement jump,CMJ)落地阶段中膝、踝关节刚度变化,探讨不同负重对运动员常用爆发力训练动作(CMJ)关节刚度的影响。方法:比较10名田径专项班男性二级运动员... 目的:基于肌肉协同理论分析的特征,评估4种负重条件下运动员进行下蹲跳(countermovement jump,CMJ)落地阶段中膝、踝关节刚度变化,探讨不同负重对运动员常用爆发力训练动作(CMJ)关节刚度的影响。方法:比较10名田径专项班男性二级运动员4种负重条件(无负重、5%自重、10%自重、15%自重)CMJ落地阶段的下肢表面肌电数据,分析肌肉协同结构,计算膝、踝关节刚度;采用单因素方差分析比较4种条件下协同参数、关节刚度的差异。结果:4种负重条件下均提取出2种肌肉协同模式(协同元),其中协同元1主要由股直肌、股外侧肌等伸膝相关肌群构成,主要参与落地后的稳定控制;协同元2主要由股二头肌及腓肠肌内、外侧头等屈肌群构成,主要参与落地初期的缓冲过程,二者在时间上呈现交替激活特征。对比无负重条件,负重15%自重条件下,协同元1的股直肌贡献度显著增加(P<0.05),从0.17±0.09增至0.28±0.11。膝关节刚度除了5%和10%自重的负重之间无显著性差异(P>0.05),其余均随着负重的增加显著增加(P<0.05)。结论:在落地阶段,随负重增加,协同元1的股直肌贡献程度增加,膝关节刚度也随之增加。在日常爆发力训练中,应加强股直肌以及膝关节周围肌肉的训练,以提高膝关节的耐受性和稳定性,从而有效预防运动损伤。 展开更多
关键词 下蹲跳 肌肉协同 刚度 损伤预防 爆发力训练
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