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两种疲劳方案对落地时下肢运动学和冲击力时频特征的影响
目的 比较两种疲劳方案对人体落地动作下肢关节运动学及冲击力时/频域特征的影响.方法 选取15名优秀跑、跳类专项男性运动员,利用Vicon运动捕捉系统和Kistler三维测力台比较两种疲劳方案(恒速跑、折返跑+垂直纵跳)前后落地时矢、额状面运动学和地面反作用力(ground reaction force,GRF)时/频域特征.结果 (1)两种疲劳方案均会造成髋、膝关节在矢状面上的角度减小、屈曲活动度增加,且采用跑+跳方案时踝关节屈曲活动度、膝关节大屈曲角速度增加(P＜0.05),髋关节外展活动度以及髋、膝关节大外展角速度增加(P＜0.05);(2)两种疲劳方案前后,冲击力时域特征均无显著差异;采用跑和跑+跳方案,分别在3.51、8.20 Hz及1.17、3.51、7.03 Hz下表现出GRF频谱振幅减小(P＜0.05).结论 两种疲劳方案均会导致下肢在受到落地冲击时更多采用屈曲着地方式,但跑+跳方案表现更明显且干预时间更短,从实验方法学角度更具优势.研究结果可为研究疲劳后的力特征提供进一步参考.
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三维步态分析对下肢生物力学变化的重测信度研究
目的:观察健康人在步行过程中下肢运动学、动力学、地面反作用力以及表面肌电信号的重测信度.方法:采用VICON(NEXUS 1.8.5)三维步态分析系统及NORAXON无线表面肌电图测试13名健康人步行过程中下肢运动学、动力学、地面反作用力以及表面肌电信号的重测信度.采用组内相关系数(ICC)及测量标准误(SEM)比较两次测试结果的相对信度与绝对信度.结果:步行过程中步速、下肢运动学、动力学、地面反作用力以及表面肌电信号均具有良好的重测信度ICC 0.78～0.96,运动学参数测量标准误SEM％ 为4.18～15.6,动力学参数SEM％ 为3.31～21.82,地面反作用力SEM％ 为1.70～16.67,表面肌电信号SEM％ 为8.00～11.11.结论:三维步态分析系统结合表面肌电图可用于评估步行时下肢运动学、动力学、地面反作用力以及表面肌电信号,且具有良好的重测信度.
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基于机械系统动力学自动分析的步态仿真足部分块模型
本文旨在建立适用于步态动力学仿真分析的足部分块模型并验证其有效性及实用性.本文基于新型的混合驱动人体步态试验机,将骨骼模型导入机械系统动力学自动分析软件(ADAMS)中,结合在其中建立的足部韧带、筋膜、肌肉模型及柔性体足底软组织模型,组成足部分块模型.用在体试验采集到的步态数据作为驱动,并在模型上加载肌肉力和肌腱力,进行步态模拟.将得到的地面反作用力及关节旋转角度与报道结果进行比较,验证了模型的有效性.本文仿真结果表明,本模型能较好地用于步态动力学仿真分析,并有望作为进一步研究的工具.
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坐位高度对坐-走动作影响的实验研究
采用两台DLUT4060压电式多分量测力平台结合DVM8820三维红外影像捕捉系统对11名老年男性,(72.8±2.4)岁和11名年轻男性,(19.7±1.3)岁的坐-走(STW)运动进行测试,研究坐位高度对人体STW运动地反力、质心速度和动作时间的影响,探讨两年龄组完成动作时采取的运动策略和发生跌倒的风险.终确定无论老年人还是年轻人,佳坐位高度均为100％胭窝高,此高度使人体在完成STW运动时能获得生物力学上的大优势,发生跌倒的风险也低.所以在设计和布置老年人公共活动场所和起居环境的设施高度时,应考虑胭窝高度这一影响要素,这可从一定程度上降低老年人发生跌倒的风险.
