年龄与性别对人体步态生物力学特征的影响

目的行走步态生物力学特征受年龄、性别影响的研究尚未得到充分的探索,本研究通过比较不同年龄、性别之间的健康人步态差异来探究年龄及性别因素对于人体步态生物力学特征的影响。方法本研究应用三维运动捕捉系统、测力台和生物力学分析软件,采集和计算28名健康老年人(男女各14名)和30名健康年轻人(男女各15名)行走的时空参数、运动学和动力学参数,并使用双因素方差进行不同年龄与性别之间的统计分析。结果老年组较年轻组踝关节最大跖屈角度与跖屈力矩更小,膝关节最大内收角度与外翻力矩更小,膝关节最大外旋角度更大,髋关节最大外旋角度与内外旋运动范围、足底向内最大反作用力更小(P<0.05)。男性组较女性组步宽大,踝关节最大内旋角度与内外旋范围、髋关节最大内收角度与最大内旋角度、骨盆最大下倾角度与上下倾运动范围、足底向内最大反作用力更小(P<0.05)。年龄增长对不同性别组行走步态也有不同影响,老年男性组相较于年轻男性组,步速、步长和跨步长较显著下降(P<0.05),踝关节最大背伸角度、骨盆最大前倾角度与最小前倾角度显著增加(P<0.05),膝关节最大屈曲力矩显著下降(P<0.05)。结论年龄与性别因素在步速,步长,跨步长,踝关节最大背伸角度,膝关节最大屈曲力矩,髋关节最大屈曲角度、最大伸展角度、屈伸运动范围、最大伸展力矩和最大屈曲力矩,骨盆最大前倾角度和最小前倾角度和向后最大足底反作用力存在显著交互作用。在临床步态分析与研究中,应重视年龄和性别对步态生物力学各评估指标的影响,建立年龄与性别相匹配的健康对照组。

基于灰色关联度的自行车间歇训练诱发股直肌疲劳的肌电评价效果研究

目的:基于灰色关联度分析对表面肌电信号(sEMG)指标评价自行车速度型间歇训练诱发股直肌疲劳的适用性进行比较研究,探寻最佳的疲劳评价指标。方法:10名自行车专业运动员进行5组持续时间为6 s的全力蹬踏自行车运动,在每组测试之间进行小负荷的慢速蹬踏间歇调整。记录运动过程中受试者的蹬踏频率、输出功率和右侧股直肌的sEMG。分别计算sEMG的均方根振幅(RMS)、基于傅里叶变换的中值频率MF和平均功率频率MPF、基于小波包分析的中值频率MDF和平均功率频率MNF、Lempel-Ziv复杂度C(n)、分形维(Fractal Dimension,FD)和样本熵(Sample Entropy,SE),并计算上述sEMG指标与输出功率和蹬踏频率的灰色关联度。采用重复测量设计的方差分析对实验结果的差异性进行检验。结果:输出功率和蹬踏频率随蹬踏阶段和蹬踏持续时间单调递减;MNF和SE表现出与输出功率和蹬踏频率随蹬踏阶段和蹬踏持续时间相一致的变化规律;灰色关联分析结果显示,SE与蹬踏频率和输出功率的灰色关联度显著高于其他sEMG指标,其次为MNF,FD与蹬踏频率和输出功率的灰色关联度在所有sEMG指标中最小。结论:在自行车速度型间歇训练中,股直肌进行高强度快速收缩和小负荷间歇调整相结合的运动方式,造成肌肉产生严重的外周疲劳;基于非线性分析计算的样本熵表现出优于其他指标的疲劳评价效果,提示其在监测由自行车速度型间歇训练诱发的股直肌疲劳方面是可供选择的指标。

单跳运动员竞技能力结构模型的构建及应用

采用专家访谈法、数理统计法等,建立单跳运动员竞技能力结构评价指标体系,在此基础上构建基于人工神经网络的单跳运动员竞技能力结构评价模型。结果:单跳运动员竞技能力结构指标体系由身体形态、身体素质、专项技术、心理素质4个维度构成,包括身高、腿长身高比、立定跳远、快速负重起踵次数、坐位体前屈、原地空翻高度、状态焦虑水平和特质焦虑水平等11个指标。应用人工神经网络对单跳运动员的竞技能力结构进行评价,动态获知竞技能力结构改变对运动成绩的影响。

稳定与非稳定卧推运动中上肢肌肉共收缩活动的对比研究

目的对比稳定与非稳定状态卧推杠铃运动中上肢主要用力肌肉的拮抗肌共收缩水平,探讨不同稳定性卧推对上肢拮抗肌共收缩水平的影响作用,从神经肌肉控制的角度探讨稳定性与肌肉用力水平的内在联系。方法29名普通大学生分别在杠铃两端有"固定负荷附加弹力带"、无(有)"垂直移动轨道"的非稳定状态与稳定状态下进行连续5次卧推杠铃运动。