不同方向的“起跳—着地”对下肢关节影响的生物力学分析

通过招募16名健康男性受试者进行前、斜、横3个方向的"起跳-着地"测试,探讨不同方向的"起跳-着地"对下肢矢状面关节运动学、动力学和能量学的影响。方法:利用6台JVC9800高速摄影机和1块JP6060测力板同步收集动作资料和地面反作用力参数;使用多因素方差分析比较3个方向的差异。结果显示:髋关节着地瞬间角度、最大屈曲角度和膝关节的最大屈曲角度、活动范围、最大角速度、最大伸展力矩、最大负功率和做功量在前跳和斜跳中会产生较大的值;踝关节着地瞬间角度、活动范围、最大角速度、最大伸展力矩、最大负功率和做功量在横跳会产生较大的值;在进行不同方向的"起跳-着地"时,身体会利用不同的着地方式来适应相对应程度的负荷;进行前跳和斜跳时,会采用较柔软的着地方式,主要以膝关节的伸展肌群来进行能量的吸收;在进行横跳时,会采用较僵硬的着地方式,并增加踝关节跖屈肌群的能量吸收。

前十字韧带重建篮球运动员跳起着地动作时下肢动作特征

为探讨前十字韧带重建术后运动员在完成起跳着地动作时的下肢动作特征,本研究选择10名前十字韧带重建后篮球运动员为重建组,年龄(22.5±0.8)岁,身高(190.3±8.5)cm,体重(85.7±11.3)kg,术后时间(23.3±16.8)月,另外招募10名与其性别、年龄、身高、体重与运动项目配对为对照组,进行跳起后单脚着地平衡的测验;利用十台Vicon红外线摄影机(200Hz)和8枚无线肌电电极(1000Hz)同步收集生物力学参数;使用无母数分析比较重建组与对照组的差异。结果发现,重建组臀中肌与股直肌的肌肉预收缩RMS-EMG活化高于对照组,其数值分别为5.3%、3.2%。重建组在着地瞬间会运用较多的膝关节屈曲,以较为屈曲的方式着地;着地后膝关节活动范围小且关节运动时间短;推蹬期的腓肠肌与胫前肌RMS-EMG活化高于对照组,其数值分别为1.7%、8.3%。本研究的结果说明,重建组着地前以臀中肌与股直肌的肌肉预收缩作为着地瞬间髋与膝关节的稳定机制;在着地瞬间以膝关节较多屈曲的方式着地并缩短关节运动时间降低不稳定状态;推蹬期以腓肠肌与胫前肌作为稳定踝关节的重要策略。本研究成果可用于评估十字韧带重建后运动员的下肢神经肌肉能力是否已恢复到原有的运动水平,并且找出不足的地方或之间的差异,用以降低二次伤害发生的可能性。