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长跑过程中足弓动态变化与人体能量消耗的相关性
1
作者 张可欣 闫兆奇 +5 位作者 段艺杰 徐妍 储照伟 杨帆 任韦燕 蒲放 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期173-173,共1页
目的降低长跑过程中的能量消耗对提高跑步成绩具有重要意义。足纵弓(Longitudinal Arch,LA)在跑步过程中起着能量储存和释放的作用。然而,现有的研究尚未发现LA的动态生物力学特征对跑步经济性的直接影响。因此,本研究主要探讨长跑过程... 目的降低长跑过程中的能量消耗对提高跑步成绩具有重要意义。足纵弓(Longitudinal Arch,LA)在跑步过程中起着能量储存和释放的作用。然而,现有的研究尚未发现LA的动态生物力学特征对跑步经济性的直接影响。因此,本研究主要探讨长跑过程中LA做功的动态变化与能量消耗之间的关系。方法选取16名LA正常的男性运动员或体育爱好者,要求其以10 km/h速度跑60 min,在整个跑步过程中测量运动学,动力学和代谢参数,以评估LA做功的变化及其与能量消耗(energy cost,EC)的关系。结果研究发现,LA正功和能耗参数均在开始10 min内迅速变化,随后趋于稳定,且拐点发生的时间点一致;LA负功则不随时间出现显著性变化。在快速变化阶段,LA正功的变化率与EC的变化率呈显著正相关(r=0.594,P=0.015)。结论在长距离跑步时,LA调整自身结构的适应能力可能对长距离跑步中的EC有显著影响,尤其是前10 min。为了改善跑步表现,长跑运动员或许可以着重改善跑步前期时非加载期的蹬离姿势。 展开更多
关键词 能量消耗 长跑运动员 跑步经济性 生物力学特征 体育爱好者 能量储存 过程中测量 动态变化
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羽毛球鞋扭转刚度对下肢生物力学的影响
2
作者 申思琴 梅齐昌 +2 位作者 杨帆 滕进 易清 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期495-495,共1页
目的羽毛球运动鞋的扭转刚度对预防伤害和提高运动表现至关重要。本研究旨在探索不同扭转刚度的羽毛球鞋如何影响羽毛球运动员的生物力学特性、运动表现和受伤风险。方法本研究纳入15名男性羽毛球运动员,平均年龄22.8±1.96岁,平均... 目的羽毛球运动鞋的扭转刚度对预防伤害和提高运动表现至关重要。本研究旨在探索不同扭转刚度的羽毛球鞋如何影响羽毛球运动员的生物力学特性、运动表现和受伤风险。方法本研究纳入15名男性羽毛球运动员,平均年龄22.8±1.96岁,平均身高1.77±0.04 m,平均体重74.2±7.65 kg。参与者在执行羽毛球特定运动任务正手高远球左脚(FCL)和右脚(FCR)、45°侧切(45C)和连续垂直跳跃(CVJ)期间,分别穿着扭转刚度为肖氏D硬度50、60和70的羽毛球鞋。利用Vicon运动分析系统和Kistler测力板同步收集包括膝关节、踝关节和跖趾关节的运动学数据、关节力矩以及地面反作用力等生物力学参数。结果不同扭转刚度的鞋子显著影响了运动员的踝关节和膝关节的运动学特性、地面反作用力和支撑时间。执行45C时,70D刚度显著增加了踝关节的背屈并减少了内翻角度;在执行CVJ时,60D刚度则有利于膝关节的灵活性和稳定性。结论羽毛球鞋的扭转刚度在降低受伤风险和提高羽毛球运动表现方面的重要作用。中等扭转刚度(60D)的鞋子在增强稳定性和保持灵活性之间提供平衡,对于未来羽毛球鞋的设计和扭转刚度调整的长期研究具有重要指导意义。未来研究应进一步探讨运动员的运动水平和足部形态如何影响扭转刚度对羽毛球特定任务的生物力学影响和受伤风险。 展开更多
关键词 羽毛球运动员 扭转刚度 踝关节 跖趾关节 运动学特性 关节力矩 生物力学 运动鞋
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非竞技马拉松女性跑者与普通人群足型分类及差异对比
3
作者 孙园竹 顾冰菲 +2 位作者 储照伟 杨帆 孙玥 《服装学报》 CAS 北大核心 2024年第4期309-315,共7页
通过收集205位女性非竞技马拉松跑者和195位普通女性的足型数据,完成了两类女性人群的足型分类,并比较分析其足型差异。借助三维扫描仪获取包括长度、宽度、高度、围长、角度在内的23项足型数据,利用主成分分析降维,采用K-means聚类算... 通过收集205位女性非竞技马拉松跑者和195位普通女性的足型数据,完成了两类女性人群的足型分类,并比较分析其足型差异。借助三维扫描仪获取包括长度、宽度、高度、围长、角度在内的23项足型数据,利用主成分分析降维,采用K-means聚类算法将普通女性人群足型分为短尖足、长宽足、短矮足,将非竞技马拉松女性跑者足型分为宽厚足、短窄足、窄平足,以探究非竞技马拉松女性跑者的足型规律;通过独立样本T检验分析,发现两类人群的足型在趾跖宽度、围长方面存在显著差异,非竞技马拉松女性跑者这两项指标的数值均大于普通女性人群。研究结论可以扩展非竞技马拉松女性跑者的足型数据库,并且为设计研制非竞技马拉松跑者的鞋楦提供一定的数据参考。 展开更多
关键词 足型分类 非竞技马拉松跑者 足型差异 足型规律 三维足部扫描
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跑鞋后跟外侧楔形结构对女性大众跑者膝关节和踝关节生物力学特征的影响 被引量：2
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作者 李士新 杨帆 +2 位作者 曲峰 林永佳 赵功赫 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期170-170,共1页
目的通过改变跑鞋后跟外侧楔形结构,探究鞋跟外侧结构设计对女性跑者下肢生物力学特征产生的影响。方法招募8名后跟着地的女性跑者分别穿3双后跟外侧楔形结构不同的跑鞋在跑台上以3.3 m/s速度跑步。采用Vicon三维红外摄像机(采样频率100... 目的通过改变跑鞋后跟外侧楔形结构,探究鞋跟外侧结构设计对女性跑者下肢生物力学特征产生的影响。方法招募8名后跟着地的女性跑者分别穿3双后跟外侧楔形结构不同的跑鞋在跑台上以3.3 m/s速度跑步。采用Vicon三维红外摄像机(采样频率100 Hz)和Bertec三维测力跑台(采样频率1 kHz)同步采集运动学和动力学参数。运用单因素重复测量方差分析不同楔形结构跑鞋对踝关节和膝关节运动学和动力学参数的影响,后继检验采用LSD法,显著性水平为P<0.05。 展开更多
关键词 楔形结构 红外摄像机 重复测量方差分析 采样频率 踝关节 生物力学特征 同步采集 结构设计
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跑速对男性大学生下肢关节负荷特征的影响
5
作者 明安华 何辉 +3 位作者 杨帆 马瑞雅 冯茹 李淑杰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期224-230,共7页
比较不同跑速下膝关节和踝关节屈伸峰值力矩、峰值功率、关节做功、关节冲量矩以及单位距离关节累积冲量矩等指标的变化,旨在探讨不同跑速对下肢关节单次触地负荷和累积负荷特征的影响。选择12名青年男性大学生为受试者,使用VICON红外... 比较不同跑速下膝关节和踝关节屈伸峰值力矩、峰值功率、关节做功、关节冲量矩以及单位距离关节累积冲量矩等指标的变化,旨在探讨不同跑速对下肢关节单次触地负荷和累积负荷特征的影响。选择12名青年男性大学生为受试者,使用VICON红外高速运动捕捉系统、Bertec Fit三维测力跑台同步采集8 km/h、10 km/h、12 km/h和14 km/h共4个速度下跑步膝关节和踝关节的动力学参数,分析膝关节和踝关节屈伸峰值力矩、峰值功率、做功、冲量矩和单位距离关节累积冲量矩等指标。结果表明,支撑期踝关节跖屈峰值力矩、落地缓冲期和离地蹬伸期峰值功率、踝关节做功均随速度的增加显著增加(P<0.05),而膝关节伸膝峰值力矩、峰值功率和做功随着速度的增加均无显著变化(P>0.05);跑步1 km时膝关节和踝关节的累积冲量矩随着速度的增加均显著减小(P<0.05),膝关节和踝关节单步冲量矩随着速度的增加无显著变化(P>0.05)。跑速增加不会影响男性大学生踝关节和膝关节单次触地冲量矩,但会减小跑步者膝关节和踝关节单位距离累积冲量矩;跑速增加,男性大学生踝关节跖屈峰值力矩、峰值功率、关节做功显著增加。因此在一定速度范围内,跑速增加并不会增加膝关节受伤风险,而跑速对踝关节的影响有待进一步研究。 展开更多
关键词 跑速 膝关节 踝关节 累积负荷 生物力学
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