构建青少年田径运动员下肢肌肉力量的力学模型

摘要

研究目的：rn 肌肉力量是决定运动成绩的体能要素之一,与其他身体素质有着密切的联系,本研究针对目前切实存在的青少年田径运动员下肢肌肉力量素质下降的问题,通过三维测力台和高速摄像机同步测试系统构建青少年田径运动员原地纵跳时的下肢肌肉力量的力学模型,以此为大学生提高运动能力,增强身体平衡,预防运动损伤提供科学的理论依据,为青少年田径运动员进行下肢肌肉力量训练提供可循模型.rn 研究方法：rn 将Kistler9286AA便携式测力台置于实验室的中心，八台Motion Analysis三维动作捕捉及分析系统置于距离测力台5米，另外需要电脑一台，关节角度尺两把，多通路高精度模拟数字采集及同步控制系统等仪器设备等仪器，选取体育院校训练系田径专业，近三个月内无下肢损伤的二级及以上运动员77名为研究对象，实验过程中要求受试者身穿运动服和舒适的运动鞋，实验分两个阶段进行测试。第一个阶段对测量所有受试者的身高、体重、随后进行五分钟的慢速跑，以身体微微发汗为标准，避免实验过程中造成不必要的损伤，第二个阶段对已经热身的受试者进行纵跳测试，首先是SJ测试，在这个测试中在受试者的膝关节上带上关节角度尺，测试三个角度，分别是90度，120度和150度，基本方法是受试者双手叉腰，半蹲在测力台上，听到命令后尽最大的努力蹬伸起跳，落地缓冲完成动作。然后是CMJ测试，基本测试方法是受试者双手叉腰从直立或小幅度微蹲起动，快速尽全力下蹲至某一位置立即向上跳起，落地缓冲完成动作。每个动作之间间隔五分钟。rn 研究结果：rn 身高和级别与测试结果中的重心高度关系不密切。在SJ测试过程中，对三个角度测量出来的高度值进行单因素方差分析，90度与120度所得到的重心高度具有显著差异（P<0.05），90度与150度所得到的重心高度具有非常显著差异（P<0.01），所以在90度时是重心高度最显著的，从描述性统计中看，是重心高度最高的角度。在CMJ测试中，得到重心高度，起跳初速度，膝关节角度，角加速度，线载荷五个运动学和动力学指标，通过多组连续变量进行相关分析，得出重心高度与其他四个变量的相关系数|r|均大于0.63，以重心高度做因变量，其他四个做自变量进行线性回归，得出的回归方程如下：y=-3.910-0.295x1+1.730x2+6.586x3+0.01x4，其中y代表重心高度，x1代表角加速度，x2代表起跳初速度，x3代表膝关节角度，x4代表线载荷。rn 研究结论：rn 1）应用重心高度建立的田径运动员下肢肌肉力量的力学模型可以客观的评价二级以上田径运动员的下肢肌肉力量。rn 2）在运用力学模型评价运动员的肌肉力量时，功率，角加速度和膝关节角度不适合做方程的因变量，由于它们同其他变量的相关系数太低，因此在做回归分析时，选择重心高度作为因变量进行分析。rn 3）田径运动员下肢肌肉力量的力学模型评价运动员下肢肌肉力量时，首先需要确定不同人群以及不同测试方法下的所得表的相关系数，然后才能应用其来评价该类人群的下肢肌肉力量。