人体不同高度下落地面冲击力及下肢关节肌力矩变化特征研究

研究不同高度落地时地面冲击力及关节肌力矩的变化。结果表明:踝、膝、髋关节处的关节肌力矩第一波峰峰值随落地高度的增加而增大,踝、膝、髋关节处的关节肌力矩第一波峰出现时间随落地高度升高而减小,第二波峰随落地高度的升高呈现先增大后减小的趋势,在50 cm时出现的时间最长;踝、膝、关节肌力矩第一波峰峰值与垂直落地高度呈显著相关。根据地面反作用力峰值可以较为准确的推断出关节肌力矩的峰值变化。

我国优秀男子自由式摔跤运动员膝、踝关节肌力矩峰值的特征

运用ISOMed-2000等速测试系统对备战伦敦奥运会的国家男子自由式摔跤运动员下肢膝关节、踝关节肌力矩进行测试与分析。结果发现:1)从力矩角度来看,随着测试速度的增大,重点与非重点运动员在膝、踝关节肌力特征中存在显著性差异(P<005),且屈肌和伸肌的力矩角度分别呈现不同的特征,预示快速力量对下肢尤为重要;2)从峰力矩比值来看,在低速运动下,国家队重点运动员和非重点运动员均存在屈伸比的失衡,即最大力量上存在屈伸肌群发展的不合理化现象(<50%),随着测试速度的增大,虽然屈伸比值趋于合理(50%～80%),但整体上还是比较低;3)在膝关节两侧同名肌群的比较中同样存在不均衡现象,尤其是伸肌的两侧差值较大;4)踝关节的肌力特征也存在类似的现象,但屈肌明显不如伸肌力量。结果表明,男子自由式摔跤运动员应加强左、右侧屈伸肌群的力量均衡性练习,在踝关节上,优先加强对屈肌的力量训练。

膝关节屈伸肌力矩、关节角度对下蹲跳高度影响程度的实验研究

通过美国产 Biodex Ⅱ等速测力及康复系统对 16名业体校运动员和 15名中学生(对照组)进行膝关节的慢速(60度/秒)和快速(120度/秒)肌力测试,同时使用清华大学力学系电测应力分析室制造的三维测力台和测角器对他们进行下蹲跳高度、膝关节角度的测试,通过正交实验设计和 SPSS统计处理,发现影响业体校运动员下蹲跳高度的主要因素是膝关节最大速度角度,影响中学生(对照组)下蹲跳高度的主要因素是膝关节最大缓冲角度和膝关节慢伸肌力矩。

运用等动测试法评定股四头肌、腘绳肌力矩值

等动测试具有二个基本特点,首先,运动的角速度相对稳定,不会产生爆发式等运动现象,但肌肉收缩时的张力却有变化;其次,在整个活动范围内进行运动所产生的阻力与作用的肌力成正比,肌肉在动作全过程中的任何一点都能产生最大的力量。早在1967年,Thisfle等就报导等动测试的速度可根据神经肌肉机能活动速度而选择安排,以利于不同情况下肌肉最大力量、功率、耐力的测试。我们在具体训练中,往往会遇到选择慢速高阻、或是快速低阻来进行训练,现在一般认为慢速高阻训练用来发展力量,而快速低阻训练用来发展耐力。对正常健康的膝关节,国外已有人进行了不同速度情况下肌肉力量问题的研究,但对膝伤后运动员在不同速度情况下的肌肉力量还缺乏报导。

软质肘关节外骨骼的肌力矩估计与神经网络补偿协调控制

为辅助偏瘫患者进行多模式肘关节康复训练,研制了一种软质肘关节康复外骨骼机器人,并提出了一种基于人体肌力矩估计与自适应神经网络补偿的协调控制策略。利用表面肌电信号来识别人体的运动意图并调整康复训练轨迹,采用Lyapunov方法证明了控制算法的闭环控制稳定性。搭建了实时控制实验平台,并开展了基于运动意图的轨迹跟踪实验与自由主动训练实验。实验结果表明,所提控制策略能保证被动训练过程的轨迹跟踪精度,并且可以根据患者的运动意图调整主动训练过程的运动轨迹,实现不同强度的主动康复训练。

肌电与肌力矩、膝关节角度、膝关节运动速度之关系(摘要)

一、前言在体育运动中,人们很想知道人体各块肌肉的肌力变化的情况,但测力需要将人体的环节与传感器相联,这在实际运动时,会妨碍运动。遥测肌电仪能在人体运动时进行测试(不妨碍运动的)所以,人们一直想用肌电图的指标来代替难以进行直接测量的肌肉力量。正如加拿大著名生物力学家winter所说:“用肌电信号来测定肌肉产生的力是机能解剖学家和运动生物力学家长久以来的梦想”。

髋关节屈肌力矩与髋角关系

髋关节屈肌力矩与髋角关系属于肌肉收缩长度与力量关系的研究范畴。肌肉力量与肌肉长度的关系,最早是在动物实验中被证实的,后来在人体上获得证实。但到目前为止,我国运动解剖学和运动生物力学的教材与科研中,尚无一套系统完整的经过实验而得出的有关肌肉长度——力量关系的数据来具体说明肌肉初长度理论。国外Jensen et al[1]CL arkeet al[2),Elkihs et al[3],Williams and Stutzman[4]先后用不同方法对髋关节力量与髋角关系进行了研究。

优秀短跑运动员途中跑时下肢关节力矩及肌群功率分析

目的:量化分析优秀短跑运动员途中跑步态中下肢各关节力矩的贡献成分及下肢肌群的做功情况。方法:采集8名优秀短跑运动员在塑胶跑道上途中跑时完整步态的二维运动学数据(300 Hz)及地面反作用力(1200 Hz)数据,利用环节互动动力学方法分析下肢各关节力矩,并计算各关节角度变化和下肢各关节肌群功率变化。结果:在支撑阶段,主要起控制作用的关节力矩为肌力矩和外力矩。摆动阶段,主要为肌力矩和惯性力矩。在快速跑的完整步态中,髋关节伸肌群、膝关节屈肌群及踝关节跖屈群功率峰值均分别显著高于髋关节屈肌群、膝关节伸肌群及踝关节背屈肌群功率峰值;同时,髋关节伸肌群和膝关节屈肌做正功时功率峰值均显著高于其做负功时功率峰值,踝关节跖屈肌群做负功时功率峰值显著高于其做正功时功率峰值。结论:快速跑时,地面反作用力在支撑期及各环节惯性力在摆动期对下肢运动及各关节肌群的工作性质产生主要影响;短跑训练中,应重视髋关节伸肌群的快速主动收缩(做正功)能力,膝关节屈肌群及踝关节跖屈肌群的快速退让性收缩(做负功)能力的训练。

中医外治法对肘屈肌连续离心训练作功及力矩的影响

为观察中医药外治法对连续离心训练引起的延迟性肌肉酸痛 (DOMS)恢复的作用 ,采用计算机采控的离心训练设备对受试者进行连续 7天伸肘训练产生DOMS ,同时辅以推拿、牵拉、热水浴、盐水浴、中药浴等恢复手段 ,观察屈肘肌作功和力矩等力学指标。结果发现 ,连续 7天离心训练对DOMS产生后肌力的恢复没有明显影响 ,推拿、牵拉、中药浴等手段对DOMS后肌肉力矩和作功有明显的促进恢复的作用。

优秀女子自行车运动员踝关节肌群肌力矩—角度曲线特征的测试研究

踝关节运动是自行车运动技术中一个非常重要的环节。通过对踝关节肌群的等动测试研究,有助于对踝关节肌力特征进一步认识,对下肢运动及运动仿真研究也有一定的借鉴作用;结合运动专项研究,可以直接或间接服务于运动训练。应用等动测试系统(Cybex-6000)对8名优秀女子自行车运动员踝关节肌群进行等动向心测试,测试设置60°/s、120°/s、180/°s三个速度档次。测试中,每个运动员每一速度做4次测试。研究结果显示:踝关节肌群肌力矩—角度曲线的极大值出现在起始侧,曲线较平滑且为单峰;踝关节背屈肌群的峰力矩角度随着测试速度呈现高速提前的趋势,而跖屈肌群的APT却呈现相反的趋势。

等速向心/离心训练对膝关节峰力矩和屈/伸肌峰力矩比影响的比较

目的分别进行4周膝关节的等速向心（c）/离心（e）训练后,比较屈膝肌（H）和伸膝肌（Q）在训练前后向心/离心收缩峰力矩（Hc、He、Qc、Qe）及其比值的变化及性别差异,为膝关节肌肉康复训练运动处方的制定提供参考。方法 2014年5-6月本校无任何训练基础的28名大学生分为向心组（n=14）和离心组（n=14）,分别在BIODEX等速肌力评估训练系统4上进行每周3次、共4周的右膝等速向心/离心训练。测量向心30°/s、60°/s、90°/s和离心60°/s、90°/s、120°/s训练前后峰力矩。结果向心组训练后60°/s、90°/s的Hc、He增加（P〈0.05）,30°/s、60°/s、90°/s的Qc增加（P〈0.01）。离心组训练前后无显著性差异（P〉0.05）。向心组He/Qc在90°/s、Hc/Qc在30°/s均下降（P〈0.05）;离心组He/Qc和Hc/Qc变化不明显（P〉0.05）。向心组Qc/Qe在60o/s和90o/s,Hc/He在90o/s均提高（P〈0.05）;离心组变化不明显（P〉0.05）。女性Hc、He、Qc、Qe、He/Qc与男性比较有显著性差异（P〈0.05）。结论等速向心和离心训练4周对伸屈膝肌向心和离心收缩力效应不同;单纯的等速向心训练使膝关节的稳定性下降;Hc/He和Qc/Qe可作为评定肌肉平衡的指标;训练需考虑性别差异。

屈伸肌峰力矩比值测试和等速运动训练在膝关节损伤后康复中的应用

目的:探讨膝关节屈伸肌峰力矩比值测试在膝关节损伤后康复训练中的作用,并评价等速运动康复训练的效果,为防治运动员膝关节损伤提供依据。方法:选择30名健康运动员,测定其膝关节屈伸肌峰力矩比值;另选择80名膝关节存在不同程度伤病的运动员,分别于等速运动康复训练前后测试其患膝屈伸肌峰力矩比值,同时采用膝关节手术患者评分表评价等速运动训练的效果。结果:30名健康运动员屈伸肌峰力矩比值,27名为60%～80%,2名为85%,1名为93%。80名伤病运动员屈伸肌峰力矩比值,64名为100%以上,16名为60%以下;KSS膝关节评分,良4名,可24名,差52名;经过等速运动康复训练,显效65例(81.3%)、有效12例(15%)、无效3例(3.7%),患膝屈伸肌峰力矩比值均达60%～80%。结论:膝关节屈伸肌峰力矩比值测试可用来指导膝关节康复训练,等速运动训练对膝关节损伤具有较好的康复效果。

屈肘肌连续7天离心训练做功及力矩观察

用计算机采控的离心训练设备进行连续７天肘屈肌离心训练产生ＤＯＭＳ，通过肘屈肌作功和力矩的动态观察，发现连续７天离心训练ＤＯＭＳ产生后，肌力的恢复没有明显影响。

大学生步态特点与踝关节等动肌力的相关性研究

运用Cybex-NORM等速肌力测试系统,RSscan足底压力板测试系统对27名在校大学生（男15名,女12名）进行步向角测试,30°/s,120°/s两种角速度踝关节内收、外展的等动肌力测试,旨在探讨大学生步态特点及内、外八字形成的肌力学机制.研究结果：（1）大学生青年步向角的正常范围为1～15°;（2）男性步向角均值约为11.4°,女性步向角均值约为4.7°,男女性别差异具显著性;（3）角速度为30°/s和120°/s的内收、外展峰力矩,内收、外展平均力矩以及外展内收力矩比值均显示男性大于女性,且有显著性差异;（4）踝关节外展、内收肌力并非随着步向角的增大而增大或减小,内、外八字步态踝关节外展、内收肌力均小于正常步态;（5）30°/s和120°/s两种速度下,3种步态的踝关节外展内收肌力比都几近相等,没有显著性差异.结论：（1）23岁左右青年大学生步向角的正常范围为1～15°,小于1°为内八字步态,大于15°为外八字步态;（2）步向角、踝关节外展、内收肌力矩,外展内收肌力比均存在性别差异;（3）内、外八字不良步态形成的肌力学原因是踝关节外展、内收肌力同时薄弱,而不是外展内收肌力发展失衡,深层原因需要进一步深入探讨和研究.

不同坐姿下腰部负荷及竖脊肌活动的生物力学研究

运用生物力学实验法(包括影像学分析、三维侧力和sEMG肌电测量)、人体形态学测量法和统计学方法结合静态力学原理及郑秀媛人体基本参数,对10名男性(年龄21.4±0.69岁,身高172.9±2.72 cm,体重62.9±4.95 kg)进行研究,获得四种不同坐姿下各腰椎节段负荷(肌力矩)和10种坐姿下的腰部竖脊肌肌电图结果。研究表明:不同坐姿下,身体姿势的改变对腰部负荷影响较大,不同坐姿腰部负荷均大于站立位;同一腰椎节段肌力矩因坐姿的变化而存在较大差异,其中放松位大于挺直位,伏案支撑位大于无支撑位;不同的姿势,背部竖脊肌肌电图变化情况不尽相同,其活动强度的变化主要由脊柱前屈的程度决定。因此,建议坐时尽量使脊柱挺直。

等速测试在肌肉力量评定上的应用(综述)

1 前言1967年以来,自美国开始,以后在原东德、原西德、捷克、英国、瑞典、日本和原苏联等国相继采用了一种不同于等长、等张测试的力量平定新方法,即等速测试法。等速测试与等长、等张测试相比,其显著特点是运动速度相对稳定,不会产生爆发式等运动现象,且在整个运动过程中所产生的阻力与作用的肌力成正比,即肌肉在运动全过程中的任何一点都能产生最大的力量。有关等速力量数值的测试工作一般需在一种特殊装置——等速测力系统上来进行。

关节肌群向心收缩力量研究(综述)

人体的运动离不开肌肉的收缩,肌肉收缩产生的力(即肌力)就是人体运动的动力.在体育运动中,肌力是掌握运动技术、提高运动成绩的重要因素之一。

关于电刺激方法发展肌力的综述

电刺激方法在医学(主要是理疗学)用于发展肌肉力量已有很多年历史。例如,对手术或受伤后肌肉萎缩的治疗,瘫痪肌肉的恢复等等。而用于运动员正常肌肉力量发展是从70年代才开始的。由于电刺激方法发展肌肉力量与传统方法相比具有:能使肌肉最大限度地活跃起来;引起肌肉紧张所维持时间长,反复次数多,极限力量下降慢,由于排除了中枢神经系统的疲劳,使运动员在已感疲劳后仍可继续对肌肉进行电刺激训练,达到真正大运动量训练目的;消耗能量少;肌肉训练的针对性强等特点。所以美国、苏联、西德、

BIODEX-Ⅱ型等速测力仪检测男性短跑运动员各关节肌力的灰色关联分析

背景:短跑运动中重视上肢及肩带肌群及下肢屈伸肌群力量的平衡,对提高短跑速度起到一定作用。目的:检测男子短跑运动员肩、膝、髋和踝关节肌力,分析其与短跑速度的关联度。设计、时间及地点:于2007-06/07选择业余体校和专业队二级以上男子短跑运动员15名。对象:测试时15名运动员各关节均无任何伤病情况。方法:通过BIODEX-Ⅱ型等速测力及康复系统对专业短跑运动员和业余体校短跑运动员肩、髋、膝、踝关节肌肉力量进行测试,其中肩关节、膝关节、髋关节和踝关节力矩分别选用360,120,120,120(°)/s,在快速运动状态下测定屈伸时相对峰力矩。主要观察指标:上、下肢关节的峰力矩与短跑速度的灰色关联分析。结果:灰色关联分析表明,专业队和业余体校短跑运动员肩关节的屈伸肌群力矩的关联度都在0.921以上,是影响短跑速度的首要因素;膝关节屈伸肌群和髋关节屈肌群的关联度也都在0.793之上,对短跑速度也起很重要的作用;踝关节背屈肌群力量的关联度也较大,对短跑速度也起一定的作用。结论:肩关节屈伸肌群力量、膝关节屈肌群力量、髋关节屈肌群力量是影响短跑速度的主要力量因素。

短跑途中跑支撑阶段支撑腿关节肌肉生物力学特性的研究

采用测力、测角加速度和多机多分辨拍摄技术对短跑途中跑支撑阶段肌肉动力学特征进行关节内力矩的计算与分析。研究表明,运动员踝关节跖屈肌的最大力矩与跑的速度呈显著相关;膝关节的伸肌在接近一半的支撑时间内是做离心收缩,离心收缩肌力矩的峰值要高于向心收缩的肌力矩峰值,离地前20%时刻膝关节屈肌起重要作用;髋关节在支撑阶段存在关节屈伸肌群交替工作,在着地后瞬间有较大的屈肌力矩,在离地前髋关节伸肌起重要作用,支撑阶段下肢关节肌肉快速退让性的离心收缩与主动收缩起同样重要的作用。