短跑專項大學生跑臺上常速行走與慢跑的骨盆運動學及足底壓力特征
發(fā)布時間:2022-02-10 12:29
研究目的:運動過程中骨盆的位置和關節(jié)角度等的變化對足底壓力的分布和骨盆周圍肌肉力量的改變存在一定的影響。本研究通過比較和分析不同跑步經(jīng)驗的大學生在跑臺上以常速即自選速度行走和慢跑過程中的骨盆運動學及相關表面肌電水平、足底壓力分布特征,為大學生跑者在步行和跑步中選擇合適的速度、調(diào)整運動姿勢和輔以運動設備提供參考。研究方法:本研究在廣州體育學院運動輔具工程技術研究中心完成。招募廣州體育學院26名近一年無運動損傷史的本科大學生作為研究對象,其中18名主項為100米短跑且達二級或以上水平的學生作為專業(yè)組,8名在3年內(nèi)無跑步經(jīng)歷的學生作為普通組。受試者穿統(tǒng)一款式實驗鞋。使用Brower紅外線測速儀獲得受試者在習慣性常速下行走和慢跑中的速度,作為跑臺上行走和慢跑中的設置速度。受試者在內(nèi)置足底壓力測試板的Zebris跑臺上進行常速行走和慢跑兩種運動,同步采集運動學、肌電及足底壓力等指標。由VICON NEXUS軟件導出運動學參數(shù)到VISUAL3D分析軟件,獲得一個完整步態(tài)周期中重心上下起伏和左右擺動變化幅度、骨盆三軸方向角度變化及角加速度、足部旋轉(zhuǎn)角度等指標數(shù)據(jù)。Zebris分析軟件導出足底七大分區(qū)...
【文章來源】:廣州體育學院廣東省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
相關實驗儀器與材料
短跑專項大學生跑臺上常速行走與慢跑的骨盆運動學及足底壓力特征21圖3測試環(huán)境與Zebris測力跑臺3.3.2運動學指標測試方法本實驗進行的三維運動學測試采用VICON動作捕捉系統(tǒng),它包括8個紅外攝像頭,使用拍攝頻率為200赫茲。受試者身上黏貼自建模型47個反光球(直徑為20mm),黏貼位置嚴格按照C-MOTION中Visual3DDocumentation的要求,并且讓受試者站在KISTLER三維測力臺上,采集靜態(tài)模型,以便VICON及Visual3D分析需要。骨盆運動學指標測試主要分析自選步速行走與慢跑的步態(tài)中站立期的一個支撐中期(即一側足初始著地到全腳掌著地、另一側足足尖離地時刻前一幀圖像)的兩側足部旋轉(zhuǎn)角度、重心上下起伏變化情況、重心左右擺動變化情況、骨盆X-Y-Z軸三個方向角度變化、骨盆角加速度的參數(shù)變化情況。運動學測試開始前,讓受試者穿實驗服裝與實驗鞋在紅外線測速儀擺放的區(qū)間進行自選速度步行與慢跑的測試,每種運動模式采集7次,共計14次,并將受試者的速度通過Excel表格統(tǒng)計出來,將最后獲得的平均速度錄入Zebris跑臺。讓受試者在正式測試開始前,以測得兩種運動模式下的平均速度在跑臺上進行各5分鐘的適應性行走和慢跑[58]。適應性行走和慢跑期間,讓受試者目視前方,在行走過程中盡量讓自身保持放松的狀態(tài),如日常行走的自然步態(tài)一般,并且保持測試環(huán)境安靜(除實驗設備發(fā)出的指令外)。待受試者適應此跑臺和自選步速行走和慢跑時,停止跑臺工作,觀察受試者身上的心率表,與本實驗設定的運動強度目標心率進行比較,并且詢問受試者是否感到疲憊,若無疲憊感,方可開始正式測試。
短跑專項大學生跑臺上常速行走與慢跑的骨盆運動學及足底壓力特征274.1.1重心上下起伏變化情況在跑臺上自選步速行走時,重心上下起伏在單足支撐相時高,在雙足支撐相時低,重心的縱向擺動一般視為重心的上下起伏變化,上下擺動距離大約為0.03-0.05m。在跑臺上自選步速慢跑時,重心上下起伏距離大約為0.08-0.10m。在步行時,降低身體重心擺動的整體情況,是降低能量消耗的關鍵[54]。根據(jù)分析的統(tǒng)計結果顯示(圖4,表4),所有受試者在自選步速行走與慢跑這兩種運動模式下,對重心上下起伏變化這個參數(shù)均顯示出顯著性差異。首先,自選步速慢跑相比自選步速行走對重心上下起伏的影響差異呈極顯著(P=0.000),自選步速慢跑對重心上下起伏的影響較大。其次,普通組女生(0.09±0.01m)較專業(yè)組女生(0.08±0.01m)在自選步速慢跑這種運動模式下,對重心上下起伏的影響差異呈極顯著(P=0.006),且普通組女生的變化幅度大。再者,普通組男生(0.11±0.01m)較專業(yè)組男生(0.09±0.01m)在自選步速慢跑這種運動模式下,對重心上下起伏的影響也存在顯著性差異(P=0.045),且普通組男生變化幅度較大。圖4不同分組受試者自選步速行走與慢跑重心上下起伏變化情況(*代表自選步速慢跑中普通組男生和專業(yè)組男生差異存在顯著性,P值<0.05;##代表自選步速慢跑中普通組女生和專業(yè)組女生差異呈極顯著,P值<0.01。)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]自然走和跑過程中的足底壓力比較分析[J]. 袁雪雪. 遼寧體育科技. 2018(05)
[2]下肢生物力學研究現(xiàn)狀及研究力量分布[J]. 梁志強,李建設,顧耀東. 浙江體育科學. 2018(05)
[3]足底壓力測試系統(tǒng)的常用步態(tài)分析指標[J]. 潘永雄,陳錦,王大偉,劉海全,陳超. 臨床醫(yī)學工程. 2018(09)
[4]走與跑運動模式下的足底壓力中心軌跡特征[J]. 朱瑤佳,霍洪峰. 中國組織工程研究. 2018(31)
[5]外八步態(tài)足部形變及力學研究[J]. 羅向東,王芳芳,劉呈寧. 中國皮革. 2017(06)
[6]三維運動解析系統(tǒng)在生物力學中的應用與發(fā)展趨勢[J]. 侯亞麗,王向東. 成都工業(yè)學院學報. 2016(02)
[7]青年大學生行走步態(tài)足底區(qū)域壓力特征變化的研究[J]. 張騰丹,郭威. 遼寧警察學院學報. 2016(01)
[8]基于足底壓力和步態(tài)參數(shù)分析的水平行走遇滑失穩(wěn)的自適應平衡反應研究[J]. 李洋,張峻霞,司瑩. 生物醫(yī)學工程學雜志. 2015(06)
[9]人體髖關節(jié)運動生物力學模型和肌肉模型研究[J]. 郭琳. 科技創(chuàng)新與應用. 2014(26)
[10]平板運動跑臺和場地環(huán)境測試走、跑運動能量消耗的比較研究[J]. 江崇民,邱淑敏,王歡,牟希濤,張彥峰,尚文元. 體育科學. 2011(07)
博士論文
[1]基于壓力傳感器與加速度傳感器走跑運動能量消耗建模的實驗研究[D]. 孫泊.上海體育學院 2012
[2]步態(tài)分析技術在膝骨性關節(jié)炎診斷及中醫(yī)康復治療中的應用[D]. 付海燕.廣州中醫(yī)藥大學 2011
[3]早期膝骨關節(jié)炎的六步手法治療及步態(tài)分析研究[D]. 余志勇.中國中醫(yī)科學院 2011
本文編號:3618892
【文章來源】:廣州體育學院廣東省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
相關實驗儀器與材料
短跑專項大學生跑臺上常速行走與慢跑的骨盆運動學及足底壓力特征21圖3測試環(huán)境與Zebris測力跑臺3.3.2運動學指標測試方法本實驗進行的三維運動學測試采用VICON動作捕捉系統(tǒng),它包括8個紅外攝像頭,使用拍攝頻率為200赫茲。受試者身上黏貼自建模型47個反光球(直徑為20mm),黏貼位置嚴格按照C-MOTION中Visual3DDocumentation的要求,并且讓受試者站在KISTLER三維測力臺上,采集靜態(tài)模型,以便VICON及Visual3D分析需要。骨盆運動學指標測試主要分析自選步速行走與慢跑的步態(tài)中站立期的一個支撐中期(即一側足初始著地到全腳掌著地、另一側足足尖離地時刻前一幀圖像)的兩側足部旋轉(zhuǎn)角度、重心上下起伏變化情況、重心左右擺動變化情況、骨盆X-Y-Z軸三個方向角度變化、骨盆角加速度的參數(shù)變化情況。運動學測試開始前,讓受試者穿實驗服裝與實驗鞋在紅外線測速儀擺放的區(qū)間進行自選速度步行與慢跑的測試,每種運動模式采集7次,共計14次,并將受試者的速度通過Excel表格統(tǒng)計出來,將最后獲得的平均速度錄入Zebris跑臺。讓受試者在正式測試開始前,以測得兩種運動模式下的平均速度在跑臺上進行各5分鐘的適應性行走和慢跑[58]。適應性行走和慢跑期間,讓受試者目視前方,在行走過程中盡量讓自身保持放松的狀態(tài),如日常行走的自然步態(tài)一般,并且保持測試環(huán)境安靜(除實驗設備發(fā)出的指令外)。待受試者適應此跑臺和自選步速行走和慢跑時,停止跑臺工作,觀察受試者身上的心率表,與本實驗設定的運動強度目標心率進行比較,并且詢問受試者是否感到疲憊,若無疲憊感,方可開始正式測試。
短跑專項大學生跑臺上常速行走與慢跑的骨盆運動學及足底壓力特征274.1.1重心上下起伏變化情況在跑臺上自選步速行走時,重心上下起伏在單足支撐相時高,在雙足支撐相時低,重心的縱向擺動一般視為重心的上下起伏變化,上下擺動距離大約為0.03-0.05m。在跑臺上自選步速慢跑時,重心上下起伏距離大約為0.08-0.10m。在步行時,降低身體重心擺動的整體情況,是降低能量消耗的關鍵[54]。根據(jù)分析的統(tǒng)計結果顯示(圖4,表4),所有受試者在自選步速行走與慢跑這兩種運動模式下,對重心上下起伏變化這個參數(shù)均顯示出顯著性差異。首先,自選步速慢跑相比自選步速行走對重心上下起伏的影響差異呈極顯著(P=0.000),自選步速慢跑對重心上下起伏的影響較大。其次,普通組女生(0.09±0.01m)較專業(yè)組女生(0.08±0.01m)在自選步速慢跑這種運動模式下,對重心上下起伏的影響差異呈極顯著(P=0.006),且普通組女生的變化幅度大。再者,普通組男生(0.11±0.01m)較專業(yè)組男生(0.09±0.01m)在自選步速慢跑這種運動模式下,對重心上下起伏的影響也存在顯著性差異(P=0.045),且普通組男生變化幅度較大。圖4不同分組受試者自選步速行走與慢跑重心上下起伏變化情況(*代表自選步速慢跑中普通組男生和專業(yè)組男生差異存在顯著性,P值<0.05;##代表自選步速慢跑中普通組女生和專業(yè)組女生差異呈極顯著,P值<0.01。)
【參考文獻】:
期刊論文
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[7]青年大學生行走步態(tài)足底區(qū)域壓力特征變化的研究[J]. 張騰丹,郭威. 遼寧警察學院學報. 2016(01)
[8]基于足底壓力和步態(tài)參數(shù)分析的水平行走遇滑失穩(wěn)的自適應平衡反應研究[J]. 李洋,張峻霞,司瑩. 生物醫(yī)學工程學雜志. 2015(06)
[9]人體髖關節(jié)運動生物力學模型和肌肉模型研究[J]. 郭琳. 科技創(chuàng)新與應用. 2014(26)
[10]平板運動跑臺和場地環(huán)境測試走、跑運動能量消耗的比較研究[J]. 江崇民,邱淑敏,王歡,牟希濤,張彥峰,尚文元. 體育科學. 2011(07)
博士論文
[1]基于壓力傳感器與加速度傳感器走跑運動能量消耗建模的實驗研究[D]. 孫泊.上海體育學院 2012
[2]步態(tài)分析技術在膝骨性關節(jié)炎診斷及中醫(yī)康復治療中的應用[D]. 付海燕.廣州中醫(yī)藥大學 2011
[3]早期膝骨關節(jié)炎的六步手法治療及步態(tài)分析研究[D]. 余志勇.中國中醫(yī)科學院 2011
本文編號:3618892
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