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体育运动中的着陆生物力学

时间:2023-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:一直到2008年北京奥运会以后,国家层面开始有意识地淡化金牌在体育事业中的引导作用,以及大众体育的兴起,全民对健身运动的热情提高,运动科学研究才逐渐关注着陆生物力学中的基础科学问题。在随后的研究中,针对体育项目中运动员经常在着陆时摔倒或受伤的问题,牛文鑫等人[38提出了双腿着陆的动态稳定性问题。此外,上海体育学院在着陆生物力学的研究也可圈可点。

着陆生物力学的主要研究领域其实在运动科学,与许多体育项目是息息相关的。国际上对着陆生物力学的大部分研究也是为更好和更安全的运动表现服务的。我国虽然是体育大国和金牌强国,但是对着陆动作的运动生物力学基础研究,长期以来并没有给予应有的关注。一直到2008年北京奥运会以后,国家层面开始有意识地淡化金牌在体育事业中的引导作用,以及大众体育的兴起,全民对健身运动的热情提高,运动科学研究才逐渐关注着陆生物力学中的基础科学问题。

牛文鑫等人[33]最初研究了在着陆动作中双腿生物力学的对称或非对称性问题。该研究发现,着陆时偏利侧踝关节极限背屈和外展角速度比非偏利侧显著较大,非偏利侧比偏利侧胫骨前肌有显著较大的肌电绝对幅值。该文发表以后,获得了极大关注,连续3个季度荣登该杂志“最受欢迎的25篇论文”排行榜。新西兰和澳大利亚学者认为,该论文是唯一的一项阐述不同高度跳落对所有方向的冲击力影响的研究[34]。德国研究者Brauner等人[35]、希腊研究者Pappas等人[36],以及美国研究者Knight和Weimar[37]基于该研究提出新的科学猜想,并进行了实验验证。

在随后的研究中,针对体育项目中运动员经常在着陆时摔倒或受伤的问题,牛文鑫等人[38提出了双腿着陆的动态稳定性问题。以前,国外学者研究人的动态稳定性,通常采用单腿着陆动作来做测试。通过16名受试者的实验测试发现,从越高的位置上跳下来,双腿着陆时动态姿势稳定性越好,这与预期的结果大不相同。通过对下肢肌电图的分析,研究者认为是肌肉活动性控制了双腿着陆时的稳定性,从而使得双腿着陆是一种稳定的动作。

同济大学医学院还将医学上广泛采用的系统评价方法应用于着陆生物力学研究,并创造性地结合数学模型,对从已经发表的文献中采集的大量数据进行综合分析[39]。该研究基于理论分析和大量实验数据建立了地面冲击力峰值与着陆高度之间的方程关系,有效地解决了高难度危险的体育动作无法在实验室条件下复现的难题。新的统计学方法的应用为运动科学研究带来新的机遇。

此外,上海体育学院在着陆生物力学的研究也可圈可点。伍勰等人[40]研究了在经常跳跃的体育项目中和不经常跳跃的体育项目中的运动员着陆动作的膝关节的生物力学差异。傅维杰等人[41]研究了着陆过程中鞋子对地面冲击力和软组织振动的影响。同时,该课题组还研究了在倾斜平面上着陆时,高帮鞋和低帮鞋对踝关节外翻运动学和肌肉活动性的影响[42]。这些研究紧密结合人体运动科学中的基础问题和实际应用,在国际期刊上崭露头角。

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