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体育高考原地推铅球技术生物力学特征研究
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作者 刘林 马勇 +4 位作者 龚博琦 贾孟尧 王兆毅 黄锐峰 郑伟涛 《体育学研究》 北大核心 2023年第5期106-117,共12页
目的:探索体育高考原地推铅球项目满分和非满分考生的技术动作在生物力学指标上的差异性,为提高原地推铅球的成绩提供科学的指导。方法:通过Vicon三维运动捕捉系统、Kistler三维测力台、Noraxon表面肌电测试设备获取两组受试者在投掷过... 目的:探索体育高考原地推铅球项目满分和非满分考生的技术动作在生物力学指标上的差异性,为提高原地推铅球的成绩提供科学的指导。方法:通过Vicon三维运动捕捉系统、Kistler三维测力台、Noraxon表面肌电测试设备获取两组受试者在投掷过程中的运动学、动力学和表面肌电数据,通过仿真计算并比较两组受试者在快速推球阶段髋、膝、踝、肩、肘关节的角度、角速度峰值和力矩峰值,出手速度和重心位移,以及计算地面反作用力和主要肌群的募集程度、发力时序等生物力学指标。结果:①运动学:左手的预摆线速度峰值(LHDV-X)、左踝跖屈角速度峰值(LAKAV-X)、右膝伸展角速度峰值(RKEAV-X)、左膝伸展角速度峰值(LKEAV-X)满分组大于非满分组(P<0.05),躯干位移峰值(CLAV-Z)、右踝跖屈角速度峰值(RAKAV-X)、右髋伸展角速度峰值(RHPAV-X)满分组小于非满分组(P<0.05);②动力学方面:左髋关节伸展力矩峰值(LHPM-X)满分组大于非满分组(P<0.05),右膝关节伸展力矩峰值(RKEM-X)、右髋关节伸展力矩峰值(RHPM-X)满分组小于非满分组(P<0.05);③表面肌电:右竖脊肌(ESR)、左腹外斜肌(EOL)、左臀大肌(GML)、右腓肠肌(GAR)募集程度满分组小于非满分组(P<0.05)。结论:与满分组相比,水平出手速度、右肩前屈角速度、左手在投掷方向上的预摆线速度、右侧上肢用力和右侧三角肌的募集程度等方面的不足是非满分组投掷距离较小的主要原因。左臀大肌、左腹外斜肌、右胸大肌的提早激活是非满分组上肢发力不足和水平出手速度较低的主要原因。 展开更多
关键词 体育高考 原地推铅球 运动学 动力学 积分肌电 激活时序
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前交叉韧带重建患者双腿垂直跳跃期间的下肢生物力学特征
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作者 王玲 姜霞 +2 位作者 陈鹏 郑成 徐金容 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2024年第14期2215-2220,共6页
背景:目前常采用术后时间或临床医生主观标准来确定前交叉韧带重建后患者重返运动时机,但这些标准没有充分考虑到前交叉韧带重建后患者的下肢生物力学缺陷。目的:探究前交叉韧带重建后患者双腿垂直跳跃期间的下肢运动学与动力学特征。方... 背景:目前常采用术后时间或临床医生主观标准来确定前交叉韧带重建后患者重返运动时机,但这些标准没有充分考虑到前交叉韧带重建后患者的下肢生物力学缺陷。目的:探究前交叉韧带重建后患者双腿垂直跳跃期间的下肢运动学与动力学特征。方法:于2021年12月至2022年12月在武汉体育学院招募前交叉韧带重建后运动员与健康运动员各20名,年龄20-24岁,40名受试者进行双腿垂直跳跃试验,采集双腿垂直跳跃起跳阶段、初始着地时刻和垂直地面反作用力峰值时刻的运动学、动力学特征。结果与结论:①初始着地时刻,与健康对照组相比,前交叉韧带重建组受试者术侧显示出更高的髋关节屈曲角度及更低的踝关节跖屈角度(P=0.013,P=0.018);②垂直地面反作用力峰值时刻,与健康对照组相比,前交叉韧带重建组受试者术侧表现出更高的髋关节屈曲角度、膝关节外旋角度及踝关节外旋角度(P=0.016,P=0.030,P=0.042),更低的髋关节外展角度及膝关节屈曲角度(P=0.019,P=0.025);③垂直地面反作用力峰值时刻,与健康对照组相比,前交叉韧带重建组受试者术侧显示出更低的膝关节伸展力矩、膝关节内旋力矩及髋关节外展力矩(P=0.036,P=0.016,P=0.004),术侧表现出更高的髋关节伸展力矩及髋关节外旋力矩(P=0.040,P=0.005);④结果说明,前交叉韧带重建后患者表现出僵硬的着陆模式,倾向于将术侧膝关节负荷转移至髋关节,并显示出下肢旋转稳定性控制不足,因此检测和纠正异常生物力学特征应该成为前交叉韧带重建术后康复的一部分。 展开更多
关键词 前交叉韧带重建 双腿垂直跳跃 重返运动 生物力学 运动学参数 动力学参数
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国家帆船队远程教育平台(DEPCNST)与数字化教学资源研究
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作者 刘怀金 郑伟涛 《体育成人教育学刊》 2014年第3期51-54,共4页
帆船帆板运动是一项对运动员文化素质要求极高的竞技体育项目,要求运动员有较高的综合分析和判断能力,运动员需要熟练掌握多个学科的知识并融会贯通,提高心智和技战术水平,从而提高综合作战能力。通过对以网络、服务器、数据库为核心的... 帆船帆板运动是一项对运动员文化素质要求极高的竞技体育项目,要求运动员有较高的综合分析和判断能力,运动员需要熟练掌握多个学科的知识并融会贯通,提高心智和技战术水平,从而提高综合作战能力。通过对以网络、服务器、数据库为核心的整个系统的设计,建设国家帆船队远程教育平台,开发国家帆船队远程教育数字化资源并实施远程教育,提高了运动员的综合参赛能力,取得了可喜的成绩。 展开更多
关键词 远程教育 数字化资源 国家帆船队 教学资源
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竞技短板冲浪运动项目成绩影响因素的综合评价体系构建与实证
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作者 马勇 陈昊强 +3 位作者 刘林 蔺世杰 贾孟尧 郑伟涛 《体育科学》 北大核心 2023年第5期60-70,共11页
目的:构建竞技短板冲浪运动项目成绩影响因素的综合评价体系并进行验证分析。方法:借助德尔菲法构建综合评价体系,并计算各影响因素权重,利用逆序数检验法进行综合评价体系的有效性验证。结果:竞技短板冲浪运动成绩影响因素的综合评价... 目的:构建竞技短板冲浪运动项目成绩影响因素的综合评价体系并进行验证分析。方法:借助德尔菲法构建综合评价体系,并计算各影响因素权重,利用逆序数检验法进行综合评价体系的有效性验证。结果:竞技短板冲浪运动成绩影响因素的综合评价体系包括7个一级指标、22个二级指标。由技术动作、完成情况、战术安排、自身情况4个一级指标组成的内部环境对最终成绩起决定性作用,影响权重共计85.96%;由环境因素、人为因素、器材因素3个一级指标组成的外部环境影响权重较低,为14.04%。基于2020年全国冲浪锦标赛和世界冲浪联盟巡回赛的实证分析结果表明,利用本研究构建的综合评价体系得到的结果与真实比赛成绩排名结果具有较高的一致性。结论:本研究构建的竞技短板冲浪运动项目成绩影响因素的综合评价体系具有较好的有效性。 展开更多
关键词 冲浪 评价体系 德尔菲法 层次分析法 逆序数法
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适用于残疾儿童青少年运动功能和运动能力测量工具的结构、内容和心理测量特性的系统综述 被引量:1
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作者 刘辉 尹航 +1 位作者 贾绍辉 邱服冰 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2023年第6期630-638,共9页
目的 基于《国际功能、残疾和健康分类(儿童和青少年版)》(ICF-CY)对4种残疾儿童青少年运动功能和运动能力评估工具的主要结构和内容特征及其心理测量特性进行评估。方法 检索PubMed、Medline、Web of Science数据库,收集建库至2023年5... 目的 基于《国际功能、残疾和健康分类(儿童和青少年版)》(ICF-CY)对4种残疾儿童青少年运动功能和运动能力评估工具的主要结构和内容特征及其心理测量特性进行评估。方法 检索PubMed、Medline、Web of Science数据库,收集建库至2023年5月发表的有关残疾儿童青少年身体活动的测量/报告工具的文献。运用ICF-CY对残疾儿童青少年运动功能和运动能力的评估工具的主要结构和内容特征进行分析,采用基于共识的健康测量工具选择标准(COSMIN)对评估工具的心理测量特性进行质量评估。结果 最终纳入9篇文献,确定4项工具,包括粗大运动功能测试(GMFM-88)、Peabody发育性运动量表2(PDMS-2)、 Bruininks-Oseretsky运动能力测试2(BOT-2)和儿童运动评估成套测验第二版(MABC-2)。GMFM-88由A区(卧位与翻身)、B区(坐位)、C区(爬行与跪)、D区(站立位)、E区(行走于跑跳)5个维度88个项目组成;涉及身体功能和结构中的关节活动功能(b710)、随意运动控制功能(b760)等,活动与参与的改变身体的基本姿保持(d410)、保持一种身体姿势(d415)等内容;在内部一致性信度、重测信度、内容效度、结构效度方面达到良好至优秀水平。PDMS-2由6项子测验组成,包括反射、姿势、移动、实物操纵、抓握和视觉运动整合,共249项;涉及身体功能和结构中的记忆功能(b144)、关节活动功能(b710)等,以及活动与参与的看(d110)、模仿(d130)等;在内部一致性信度、重测信度、内容效度、结构效度及假设检验和跨文化性上具有良好的心理测量特性。BOT-2分为长版和短版。长版由8个子测验组成,共53项;涉及ICF-CY身体功能和结构的关节活动功能(b710)、关节稳定功能(b715)等,以及活动与参与的模仿(d130)、学习计算(d150)等;在内部一致性信度、内容效度、结构效度等心理测量特性上达到优秀水平,在信度和重测信度上达到良好水平。MABC-2由活动能力测试和检查表两部分组成,共30项;涉及ICFCY身体功能和结构的关节活动功能(b710)、关节稳定功能(b715)等,以及活动与参与的精巧手的使用(d440)、手和手臂的使用(d445);有良好的信度、内容效度、结构效度等心理测量特性。结论 本系统综述基于ICF-CY对4类残疾儿童青少年运动功能和运动能力评估工具的主要结构和内容特征进行分析,并且采用COSMIN对4类评估工具的心理测量特性(内部一致性、重测信度、内容效度、结构效度、跨文化一致性等)进行质量评价。从结构和内容特征看,PDMS-2的内容最广,且与BOT-2、MABC-2均会测量有关手的精细动作、动态与静态平衡相关的内容。GMFM-88更侧重于姿势控制等粗大运动功能的评估。4项工具均有较高的内部一致性信度、重测信度、内容效度和结构效度,BOT-2和PDMS-2信度较高,GMFM-88和MABC-2次之。为了保证测量的信度和效度,康复工作者和教育工作者在运用适用于残疾儿童青少年的运动功能和运动能力测量工具之前,均需要主试接受标准化的培训,并且取得相关测量资质后,方可运用标准化的工具进行测量。鉴于是常模参照测量,需要将测量结果转换为标准分。 展开更多
关键词 残疾 儿童 青少年 运动功能 运动能力 测量工具
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有限元分析立定跳远状态时不同摆臂动作和触地姿势的膝关节损伤 被引量:1
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作者 潘正晔 马勇 郑伟涛 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2023年第36期5778-5783,共6页
背景:立定跳远是人体跳跃时常采用的标准动作,同时也是下肢爆发力训练的主要项目之一。大量研究表明,起跳过程中的摆臂动作及触地时足部采用外八姿态能够增加跳跃距离,但鲜有研究关注触地过程中的膝关节损伤。目的:探讨立定跳远不同摆... 背景:立定跳远是人体跳跃时常采用的标准动作,同时也是下肢爆发力训练的主要项目之一。大量研究表明,起跳过程中的摆臂动作及触地时足部采用外八姿态能够增加跳跃距离,但鲜有研究关注触地过程中的膝关节损伤。目的:探讨立定跳远不同摆臂动作和触地姿势下双侧半月板和股骨软骨的应力及应力分布特征。方法:招募8名男性大学生进行立定跳远试验,试验中分自由摆臂和限制摆臂起跳、踝关节正常姿态和“外八”姿态触地4种情况,采集跳跃过程中的运动学数据和地面反作用力,通过逆动力学计算获取膝关节反力作为边界条件和荷载。基于1名受试者的膝关节MRI图像,建立膝关节三维有限元模型,对立定跳远触地过程进行数值模拟。结果与结论:(1)摆臂动作与踝关节姿态对膝关节运动学特征的影响存在交互作用,限制摆臂与改变踝关节触地姿态均会对膝关节在矢状面、额状面上的运动学特征产生显著影响(P<0.001,P<0.001);(2)限制摆臂+正常姿态触地与自由摆臂+正常姿态触地时的双侧软骨接触较为均匀,限制摆臂+外八姿态触地和自由摆臂+外八姿态触地的应力集中均发生在软骨内侧而外侧接触较少,内侧软骨较外侧受到更大的冲击;摆臂动作+外八姿态触地时,股骨软骨接触应力峰值(8.89 MPa)和半月板接触应力峰值(10.71 MPa)均较低;限制摆臂+外八姿态触地时,股骨软骨接触应力峰值(13.11 MPa)和半月板接触应力峰值(11.23 MPa)均较高;(3)结果显示,正确的摆臂动作配合适当程度的踝关节“外八”姿态落地,能够减小膝关节的损伤风险;当踝关节以“外八”姿态触地并限制跳跃过程中的摆臂动作时,会使股骨软骨的接触应力显著增大,可能提高膝关节损伤风险。 展开更多
关键词 立定跳远 运动控制 摆臂动作 有限元分析 膝关节损伤
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基于DaeDo电子护具统计的竞技跆拳道旋风踢动作得分率分析 被引量:1
7
作者 杨子喆 贾孟尧 +3 位作者 刘林 蔺世杰 彭骞 马勇 《体育科技文献通报》 2023年第1期205-207,共3页
目的:探究基于DaeDo电子护具统计的跆拳道旋风踢动作的得分规律,为提高跆拳道旋风踢动作的训练效果提供理论支撑。方法:基于Vicon三维运动捕捉系统配合DaeDo电子护具打分系统,采集旋风踢动作运动学数据以及得分情况,并对测试结果进行统... 目的:探究基于DaeDo电子护具统计的跆拳道旋风踢动作的得分规律,为提高跆拳道旋风踢动作的训练效果提供理论支撑。方法:基于Vicon三维运动捕捉系统配合DaeDo电子护具打分系统,采集旋风踢动作运动学数据以及得分情况,并对测试结果进行统计分析。结果:击打速度越大,得分率越高;得分率情况有随着运动员重量级别升高而降低;男女组得分率随赛事级别上升而出现的波动的规律基本相似的,男子组使用旋风踢更容易得分;高水平组和普通水平组得分率差距并不明显。结论:旋风踢击打速度、运动员性别和技术等级对电子护具的得分率均有影响。 展开更多
关键词 跆拳道 电子护具 旋风踢 得分率
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前交叉韧带重建术后运动员单腿垂直跳跃高度对称性掩盖其异常下肢生物力学
8
作者 陈鹏 左会武 +4 位作者 王玲 丁月 贾绍辉 寇现娟 郑成 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期939-947,共9页
目的:探究单腿垂直跳跃高度肢体对称指数(limb symmetry index,LSI)>90%是否能够代表前交叉韧带重建(anterior cruciate ligament reconstruction,ACLR)术后运动员跳跃过程中正常的下肢生物力学。方法:根据单腿垂直跳跃高度对称性将4... 目的:探究单腿垂直跳跃高度肢体对称指数(limb symmetry index,LSI)>90%是否能够代表前交叉韧带重建(anterior cruciate ligament reconstruction,ACLR)术后运动员跳跃过程中正常的下肢生物力学。方法:根据单腿垂直跳跃高度对称性将46名ACLR术后运动员分为低对称组(跳跃高度LSI<90%,n=23)和高对称组(跳跃高度LSI>90%,n=23),同时选取24名健康运动员作为对照组。比较低对称组和高对称组以及对照组双腿垂直跳跃过程中的运动学、动力学特征。结果:(1)在起跳阶段,与对照组相比,低对称组双侧均表现出更高的髋关节峰值屈曲角度(P<0.05),低对称组术侧显示出更低的膝关节屈曲力矩(P=0.002)、膝关节功率(P=0.01)、踝关节功率(P=0.045)、垂直地面反作用力峰值(P=0.008)。(2)在起跳阶段,高对称组术侧与对照组的所有变量均无组间差异,但与健侧相比,仍表现出更低的膝关节屈曲力矩(P=0.001)、膝关节功率(P=0.002)、下肢总功率(P=0.001)、垂直地面反作用力峰值(P=0.046)。(3)在着陆阶段,与对照组相比,低对称组双侧均显示出更高的髋关节峰值屈曲角度(P<0.05)、更低的膝关节峰值屈曲角度(P<0.05),低对称组术侧表现出更低的踝关节峰值背屈角度(P=0.018)、膝关节屈曲力矩(P=0.005)、膝关节功率(P=0.037)、踝关节功率(P=0.002)、下肢总功率(P=0.042)、垂直地面反作用力峰值(P=0.022)。(4)在着陆阶段,高对称组术侧和对照组的所有变量均无组间差异,但与健侧相比,仍显示出更低的膝关节屈曲力矩(P=0.002)、踝关节背屈力矩(P=0.003)、膝关节功率(P<0.001)、下肢总功率(P=0.001)、垂直地面反作用力峰值(P=0.023)。结论:尽管实现了单腿垂直跳跃高度LSI>90%,ACLR术后运动员在起跳和着陆阶段仍存在异常的下肢生物力学特征。这种异常在跳跃高度LSI<90%的ACLR术后运动员中表现更为明显,跳跃高度的对称性并不能代表ACLR术后运动员正常的下肢生物力学。 展开更多
关键词 前交叉韧带重建 单腿垂直跳跃 重返运动 生物力学
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残奥运动员的损伤率、类别、风险因素以及干预策略:Scoping综述
9
作者 胡庆奎 尹航 +1 位作者 贾绍辉 刘辉 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2023年第10期1154-1163,共10页
目的分析近8年夏季和冬季残奥会期间残奥运动员的运动损伤情况、造成运动损伤的风险因素以及可能的干预方法。方法检索2013年1月至2022年7月PubMed、Web of Science、EBSCO和中国知网有关残奥运动员运动损伤的文献,并进行Scoping综述。... 目的分析近8年夏季和冬季残奥会期间残奥运动员的运动损伤情况、造成运动损伤的风险因素以及可能的干预方法。方法检索2013年1月至2022年7月PubMed、Web of Science、EBSCO和中国知网有关残奥运动员运动损伤的文献,并进行Scoping综述。结果最终纳入8篇英文文献,来自中国、瑞典、南非、波兰和美国5个国家,涉及4769例运动员,研究类型涉及访谈研究(1篇)、调查研究(5篇)、回顾性研究(1篇)和前瞻性队列研究(1篇);主要来源于运动医学、适应性体育和体育运动科学等领域期刊,发表时间主要集中在2016年至2022年。残奥运动员的残疾类型主要涉及肢体残疾(上下肢截肢、脑瘫、脊髓损伤、脊髓灰质炎、发育不良和神经肌肉萎缩症、中枢神经系统损伤、脊髓脊膜膨出等)、智力残疾和视力残疾。残奥运动员的运动损伤率较高,且多数发生在比赛期间。运动损伤类型主要包括急性损伤、慢性过度使用损伤和慢性转急性损伤3种。运动损伤部位主要涉及头颈部、上肢(肩部、上臂/前臂、肘部、手腕、手指)、躯干(腹部、背部、腰部)、下肢(髋关节/腹股沟、大腿、膝盖、小腿、脚踝、脚趾)。造成残奥运动员运动损伤的风险因素主要有既往损伤史、疾病、疲劳和体力下降、痉挛和肌肉无力;粗心或分心、过度焦虑或兴奋的情绪状态;运动训练方法不当、缺乏运动训练与损伤预防相关的知识、运动技能缺陷;天气、比赛场地、运动设施、器材与辅助器具使用以及年龄因素等。残奥运动员损伤可通过以下方式提供干预服务:为残奥运动员提供康复治疗服务、优化训练设计,为教练员和运动员开展有关各类损伤知识的集体培训、进行残疾运动员运动损伤相关研究,制定预防方案与策略、提高残奥运动员的身体素质与提升运动技能、改善损伤的应急救治技术以及加强运动医学与康复治疗之间的协调和治理结构等。结论残奥运动员运动损伤率较高。损伤类型以慢性过度使用损伤最为常见,损伤部位多为头颈部和上肢。造成残奥运动员运动损伤的风险因素主要涉及身体功能、心理、活动和参与、环境和其他因素。主要干预策略包括:提供应急治疗干预及监护服务,提供运动医学治疗和康复治疗,提供预防训练和比赛损伤的指导和专业化支持,提供预防运动损伤的健康教育。 展开更多
关键词 残奥运动员 残奥会 运动损伤 风险 干预 Scoping综述
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女性全身关节过度活动患者跳深着陆时膝关节应力分析
10
作者 向福荣 唐圣鑫 +3 位作者 刘鑫鑫 陈奕凝 林熙凯 陈建 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期317-323,共7页
目的分析全身关节过度活动(generalized joint hypermobility,GJH)女性患者与健康女性在跳深着陆中膝关节软骨、半月板von Mises应力分布差异。方法采集女性GJH患者与女性健康受试者在跳深着陆缓冲阶段垂直地面反作用力(vertical ground... 目的分析全身关节过度活动(generalized joint hypermobility,GJH)女性患者与健康女性在跳深着陆中膝关节软骨、半月板von Mises应力分布差异。方法采集女性GJH患者与女性健康受试者在跳深着陆缓冲阶段垂直地面反作用力(vertical ground reaction force,VGRF)峰值时刻的膝关节运动学与地面反作用力特征,通过逆动力学计算膝关节反作用力,并将膝关节沿股骨长轴方向的合力作为载荷;基于1名女性膝关节三维有限元模型,分别对2组受试者跳深着陆过程进行数值仿真,计算膝关节软骨与半月板von Mises应力及应力分布。结果在跳深着陆VGRF峰值时刻,GJH组和对照组膝关节屈曲、外翻角度具有统计学意义(P<0.05)。相比于对照组,GJH组膝关节屈曲角度降低、外翻角度增加;在跳深着陆中,GJH组膝关节内部承受应力更大且胫股关节内、外侧室负重区应力分布不均衡,其股骨软骨外侧髁外侧、外侧胫骨软骨前部/中部外侧以及外侧半月板前角、体部外侧缘为应力集中部位。结论女性GJH患者因膝关节活动范围增大、关节囊松弛,导致在跳跃类项目中膝关节稳定性降低、关节力线发生改变,从而使膝关节外侧软骨与半月板损伤风险增加;在跳跃运动中,GJH女性患者尤其要防止膝关节额状面力线改变造成膝关节的损伤。 展开更多
关键词 全身关节过度活动 膝关节软骨 半月板 跳深着陆 运动学
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不同运动贴扎技术对跳深着陆时膝关节应力的影响
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作者 向福荣 唐圣鑫 +2 位作者 欧丽珍 林熙凯 陈建 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2023年第30期4850-4855,共6页
背景:贴扎作为一种有效预防运动过程中损伤的方法已得到广泛应用,但采用不同的贴扎方式对膝关节内部应力的影响尚不清晰。目的:分析不同类型贴扎在跳深着陆中对女性篮球运动者膝关节运动学、动力学和软骨、半月板、前交叉韧带应力分布... 背景:贴扎作为一种有效预防运动过程中损伤的方法已得到广泛应用,但采用不同的贴扎方式对膝关节内部应力的影响尚不清晰。目的:分析不同类型贴扎在跳深着陆中对女性篮球运动者膝关节运动学、动力学和软骨、半月板、前交叉韧带应力分布差异的影响。方法:①招募10名武汉体育学院篮球专项女大学生,身高(166.60±1.64)cm,体质量(57.50±2.87)kg,年龄(22.40±1.77)岁。每名受试者分别在膝关节无贴扎、肌内效贴扎、重弹贴扎的条件下进行跳跃动作,采集跳深着陆时膝关节运动学与地面反作用力数据。②基于膝关节三维有限元模型,以垂直地面反作用力峰值时刻膝关节运动学数据作为边界条件,以股骨长轴方向的合力作为载荷,分析跳深着陆过程中膝关节模型的应力分布情况。结果与结论:①收集受试者跳深着陆数据显示,无贴扎组、肌内效贴扎组触地时刻膝关节外翻角度大于重弹贴扎组(P<0.05);无贴扎组垂直地面反作用力峰值时刻膝关节膝外翻角度大于肌内效贴扎组、重弹贴扎组(P<0.05),缓冲阶段峰值膝关节膝外翻角度均大于肌内效贴扎组、重弹贴扎组(P<0.05),缓冲阶段膝关节峰值膝关节内翻角度小于肌内效贴扎、重弹贴扎组(P<0.05);无贴扎组、肌内效贴扎组缓冲阶段峰值膝关节内旋角大于重弹贴扎组(P<0.05);②有限元模型分析结果显示,无贴扎组股骨软骨外侧髁中部、外侧胫骨软骨中部与外侧半月板前角内侧缘为应力集中部位;肌内效贴扎组股骨软骨外侧髁中部,重弹贴扎组股骨软骨内侧髁中部及肌内效贴和重弹贴扎组内侧胫骨软骨中部外侧、内侧半月板体部内侧缘为应力集中部位;③结果显示,肌内效贴扎与重弹贴扎均能改善落地缓冲时膝关节额状面的运动模式,减少膝关节外侧软骨及前交叉韧带股骨止点处的应力,而且重弹贴扎对于改善膝关节水平面内旋角度也有一定的作用,在运动中膝关节额状面与水平面控制能力较差的人群可采用贴扎的方式,以提高落地缓冲时膝关节的动态控制能力,保护膝关节免受损伤。 展开更多
关键词 肌内效贴 膝关节 有限元分析 贴扎技术 篮球运动员 女性
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帆船横尾风航段及标旁附近调帆策略研究 被引量:5
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作者 马勇 郑伟涛 《中国航海》 CSCD 北大核心 2013年第1期70-73,共4页
为了获得帆船在横风、尾风航段及标旁附近调帆的基本原则,对帆船帆翼空气动力性能的进行了数值模拟。研究发现,在横风航段,航线比较简单统一,运动员应该将流线型桅杆转动使其沿着风向、其攻角可以调整为45°左右,帆翼调整使其没有... 为了获得帆船在横风、尾风航段及标旁附近调帆的基本原则,对帆船帆翼空气动力性能的进行了数值模拟。研究发现,在横风航段,航线比较简单统一,运动员应该将流线型桅杆转动使其沿着风向、其攻角可以调整为45°左右,帆翼调整使其没有扣角甚至向外扣角、没有倾角甚至向船首倾角和小的拱度;在尾风航段,运动员也应该根据当时风向将流线型桅杆转动、其攻角在70°~100°之间、可以采用大拱度帆型;在标旁附近,高水平比赛中,运动员的技术水平相当,在标旁将形成汇集相遇时帆船运动员应根据具体情况调整帆翼拱度、攻角、倾角、扣角等参数,使帆船能够顺利快速绕标成功。基于数值模拟方法得到的横风、尾风航段及标旁附近帆翼调整原则为运动员取得优异的成绩提供了依据。 展开更多
关键词 水路运输 帆船 横风 尾风 标旁 调帆
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聚氨酯塑胶跑道总挥发性有机化合物的检测及潜在健康影响分析 被引量:7
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作者 刘干 郑伟涛 王虹 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第6期2539-2544,共6页
为测定聚氨酯(polyurethane,PU)塑胶跑道释放的总挥发性有机化合物(total volatile organic compounds,TVOC)质量浓度及释放速率,分析其对人体健康的潜在影响。采用小型环境舱-二次热解吸-气相色谱法分析在温度为60℃、相对湿度为5%、... 为测定聚氨酯(polyurethane,PU)塑胶跑道释放的总挥发性有机化合物(total volatile organic compounds,TVOC)质量浓度及释放速率,分析其对人体健康的潜在影响。采用小型环境舱-二次热解吸-气相色谱法分析在温度为60℃、相对湿度为5%、气体交换率为1.0次/h的环境条件下,建成1~3个月的PU塑胶跑道释放的TVOC质量浓度与释放速率,结合人体与TVOC的剂量反应关系及活动时间、呼吸量以及生理免疫等分析其潜在健康影响。结果表明:PU塑胶跑道TVOC的检出率为100%,质量浓度为0.918~3.334 mg/m^(3),释放速率为2.295~8.335 mg/(m^(2)·h)。PU预聚体、橡胶颗粒以及各类添加剂、稀释剂等原材料共同构成了PU塑胶跑道TVOC的主要来源,且17.4%的PU塑胶跑道释放的TVOC质量浓度可直接引起人体不适,82.6%的达到了人体可承受的安全阈值,在外部环境因素的联合作用下也会对人体造成刺激。可见,PU塑胶跑道能够持续释放TVOC,且其释放的TVOC可对人体健康造成潜在急性伤害影响和潜在慢性伤害影响。 展开更多
关键词 聚氨酯塑胶跑道 总挥发性有机化合物 环境舱 气相色谱法 健康影响
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合成材料面层运动场地标准的发展和质量管控 被引量:3
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作者 刘干 郑伟涛 《中小学实验与装备》 2018年第6期4-5,共2页
前言良好的环境将极大调动人们参加体育运动的积极性,在增强体质的同时,也可以缓解人们紧张的心理.塑胶跑道作为常见的运动场地,为人们提供了一个良好的运动环境.作为一种典型的合成材料面层运动场地,我国的塑胶跑道于1972年开始浇筑,1... 前言良好的环境将极大调动人们参加体育运动的积极性,在增强体质的同时,也可以缓解人们紧张的心理.塑胶跑道作为常见的运动场地,为人们提供了一个良好的运动环境.作为一种典型的合成材料面层运动场地,我国的塑胶跑道于1972年开始浇筑,1978年进行部级鉴定.进入21世纪以来,我国每年铺设塑胶跑道的面积达到了250万m2,铺设的范围已触及到各级各类学校. 展开更多
关键词 运动场地 合成材料 面层 管控 质量 标准 塑胶跑道 运动环境
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四种方向单腿跳膝关节应力分布特征的有限元分析 被引量:4
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作者 潘正晔 马勇 +2 位作者 王虹 蔺世杰 郑伟涛 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1038-1043,共6页
目的:探讨单腿跳不同方向对膝关节交叉韧带、软骨及半月板应力分布特征的影响。方法:采集8例受试者进行单腿前跳、单腿内侧跳、单腿外侧跳以及单腿垂直跳的运动学数据和地面反作用力,通过逆动力学计算获取膝关节反力作为边界条件和荷载... 目的:探讨单腿跳不同方向对膝关节交叉韧带、软骨及半月板应力分布特征的影响。方法:采集8例受试者进行单腿前跳、单腿内侧跳、单腿外侧跳以及单腿垂直跳的运动学数据和地面反作用力,通过逆动力学计算获取膝关节反力作为边界条件和荷载,并基于膝关节三维有限元模型对单腿跳触地过程进行数值仿真。结果:不同方向的单腿跳会使双侧半月板的应力分布、股骨软骨接触应力峰值以及前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)的接触点拉应力发生较大变化。单腿内侧跳的ACL接触点拉应力峰值在四种跳跃方式中最高(28.46MPa/20.76MPa),而单腿垂直跳最低(19.1MPa/14.02MPa),股骨接触点和胫骨接触点分别相差49.64%和48.07%。此外,单腿垂直跳的股骨软骨接触应力峰值与其他3种情况相比较大,达到9.85MPa。结论:单腿垂直跳触地过程中ACL接触点拉应力峰值较低,可以作为前交叉韧带术后康复训练的评价指标和训练手段,但在实际运动过程中应注意患者膝关节附近肌群的肌力训练,以及下肢的协调性和稳定性训练,以防止触地过程中软骨和半月板的急性和慢性损伤。 展开更多
关键词 前交叉韧带重建 单腿跳 膝关节 有限元 康复训练
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深蹲动作下三连杆模型的对比分析 被引量:3
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作者 潘正晔 王虹 +1 位作者 蔺世杰 郑伟涛 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期658-664,共7页
目的探讨三连杆模型用于深蹲动作互动动力学分析的合理性,明确三连杆模型与Visual 3D计算关节力矩的差异来源。方法选取8名受试者,通过Vicon获取深蹲动作运动学数据,采用拉格朗日第二类方程建立三连杆动力学方程,基于Mathematica编程计... 目的探讨三连杆模型用于深蹲动作互动动力学分析的合理性,明确三连杆模型与Visual 3D计算关节力矩的差异来源。方法选取8名受试者,通过Vicon获取深蹲动作运动学数据,采用拉格朗日第二类方程建立三连杆动力学方程,基于Mathematica编程计算获取关节力矩,与Visual 3D下肢链节段模型计算结果进行对比分析,并采用复相关系数(coefficient of multiple correlation,CMC)评价两者的相似程度。结果8名受试者髋、膝关节CMC均大于0.85,踝关节CMC在0.50~0.85之间,三连杆动力学方程和Visual 3D计算的关节力矩在髋、膝关节处高度相似,在踝关节处仅呈现中度相似性。结论三连杆模型可用于深蹲动作的关节力矩分析以及进一步的环节互动动力学分析,但应当考虑由地面反作用力引起的互动力矩(外力矩)对踝关节力矩的影响。 展开更多
关键词 深蹲 三连杆模型 关节力矩 互动力矩
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预期条件下不同侧切角度膝关节应力状态的有限元分析 被引量:5
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作者 潘正晔 马勇 +2 位作者 耿治中 蔺世杰 郑伟涛 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期762-768,共7页
目的探讨预期条件下不同角度侧切触地过程中膝关节运动学、地面反作用力(ground reaction force,GRF)特征以及软骨、半月板的应力状态。方法采集14名受试者在预期条件下分别进行45°、90°和135°侧切时的运动学和GRF数据,... 目的探讨预期条件下不同角度侧切触地过程中膝关节运动学、地面反作用力(ground reaction force,GRF)特征以及软骨、半月板的应力状态。方法采集14名受试者在预期条件下分别进行45°、90°和135°侧切时的运动学和GRF数据,通过Visual 3D逆动力学计算获取膝关节反作用力,基于膝关节三维有限元模型分别对3种侧切角度下触地过程进行数值仿真。结果预期条件下3种侧切角度在触地过程中的膝关节运动学特征存在显著性差异(P<0.001),膝关节屈曲程度随侧切角增大而增加;垂直GRF随侧切角增加而显著减小(P<0.001),水平GRF呈现出相反的趋势;3种侧切角度下,90°侧切时髌骨软骨以及股骨软骨接触应力峰值较大,前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)接触点主应力峰值较大,其次为135°和45°侧切;3种侧切角度下,外侧股骨软骨接触应力峰值均大于内侧。结论 90°侧切运动时膝关节损伤风险更大,135°侧切时膝关节内部的应力状态与90°侧切相比较为良好。预期条件下膝关节损伤风险并不随侧切角增大而升高。 展开更多
关键词 侧切角度 膝关节 应力 有限元分析
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基于风洞试验的奥运会RS:X级帆板摇帆推进特性研究 被引量:4
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作者 蔺世杰 郑伟涛 马勇 《体育科学》 CSSCI 北大核心 2021年第3期74-83,共10页
目的:探索帆翼摇帆因素(风速、攻角、频率和幅度)对帆翼气动特性和推进特性的影响。方法:通过低湍流度风洞和改装扑翼测控系统开展RS:X帆翼模型风洞试验,模拟实际比赛中帆翼在迎风航段滑行和以不同频率、幅度围绕前进方向正弦摇帆的情... 目的:探索帆翼摇帆因素(风速、攻角、频率和幅度)对帆翼气动特性和推进特性的影响。方法:通过低湍流度风洞和改装扑翼测控系统开展RS:X帆翼模型风洞试验,模拟实际比赛中帆翼在迎风航段滑行和以不同频率、幅度围绕前进方向正弦摇帆的情况。结果:在滑行状态下,帆翼气动力随攻角和风速增加而增大,风速在5 m/s和6 m/s时帆翼的升力系数接近,但风速为6 m/s时的阻力系数明显小于5 m/s时。在摇帆状态下,帆翼气动力特征符合周期性变化;升力随摇帆频率的升高而增大,阻力随摇帆频率升高呈小幅减小。航向角35°航行时,推力系数未随攻角增加明显增大,但存在相位差,瞬时能耗系数明显增大;增加摇帆频率或幅度可以提升帆翼推力特性,同时,瞬时能耗成倍增加,但摇帆频率的增加比幅度的增加所需能耗更高。结论:帆翼摇帆比滑行能更有效地改善帆翼的气动力;风速是影响滑行与摇帆状态下帆翼气动特性和推进特性的主要因素;运动员根据比赛中的风力调整攻角是保证帆翼可操纵性的基础;增加摇帆频率可提升帆翼推进特性,但瞬时能耗较大,需要运动员具备较强的身体素质和控帆能力。总之,摇帆频率和幅度的配合是帆翼高效能推进的保障。 展开更多
关键词 运动帆翼 风洞试验 风速 攻角 频率 幅度 气动力
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基于Anybody的足球运动员大角度侧切下肢生物力学仿真分析 被引量:3
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作者 姚军威 韦俏丽 +2 位作者 马勇 郑伟涛 程阳 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期9-16,共8页
目的:对足球运动员大角度(135°、180°)侧切下肢运动学、动力学、肌肉活动度以及肌肉受力进行分析,探讨大角度侧切下肢膝关节损伤风险,通过比较不同角度侧切生物力学特征,为足球侧切防伤训练方案的制定提供理论依据。方法:招... 目的:对足球运动员大角度(135°、180°)侧切下肢运动学、动力学、肌肉活动度以及肌肉受力进行分析,探讨大角度侧切下肢膝关节损伤风险,通过比较不同角度侧切生物力学特征,为足球侧切防伤训练方案的制定提供理论依据。方法:招募12名男性足球二级运动员,运用Vicon三维动作捕捉系统、Kistler三维测力台同步采集受试者135°、180°侧切的下肢运动学、动力学数据。通过Anybody逆动力学计算,获取并分析膝关节力矩以及下肢主要肌群肌肉活动度和肌肉受力,同时采用Noraxon表面肌电同步采集运动过程中电生理学数据,以验证模型的有效性。结果:(1)135°、180°侧切肌肉活性仿真结果与表面肌电肌肉活性具有高度相关性(R>0.75)。(2)与135°侧切相比,180°侧切膝关节屈曲触地时刻(initial contact,IC)角变大,膝关节屈曲最大角变大(P<0.05);髋关节屈曲/伸展IC角、内旋/外旋IC角变小(P<0.05);髋关节外展/内收IC角无显著性差异(P>0.05);180°和135°侧切踝关节跖屈/背伸IC角无显著性差异(P>0.05);与135°侧切相比,180°侧切完成时间增加(P<0.05)。(3)与135°侧切相比,180°侧切水平地面反作用力(HGRF)峰值变大(P<0.05),垂直地面反作用力(VGRF)峰值无显著性差异,膝关节内/外翻力矩峰值和伸/屈膝力矩峰值无显著性差异;与135°侧切相比,180°侧切内/外旋力矩峰值减小(P<0.05)。(4)135°侧切与180°侧切腓肠肌外侧头、胫骨前肌、腓骨短肌、股外侧肌、半腱肌、阔筋膜张肌肌肉活动度均超过1;与135°侧切相比,180°侧切腓骨短肌、梨状肌肌肉活动度降低,且梨状肌肌肉活动度小于1(P<0.05),缝匠肌、长收肌肌肉活动度增高,但并未超过1;两种角度侧切时下肢相关肌肉除股二头肌长头和大收肌受力有显著性差异外,其他肌肉受力无显著性差异。结论:运用Anybody仿真分析侧切可行、有效;随着侧切角度增大,人体需要更长的缓冲时间、更大的屈膝角度以吸收冲击。大角度侧切属于高损伤风险动作,其易损伤肌肉为腓肠肌外侧头、胫骨前肌、腓骨短肌、股外侧肌、半腱肌、阔筋膜张肌,进行足球防伤训练时应重点加强。 展开更多
关键词 侧切 Anybody 膝关节 肌肉活动度 肌肉受力
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坠桥入水者生存可能性分析1例
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作者 马剑龙 叶雪松 +4 位作者 董玉友 马雁兵 蔺世杰 郑伟涛 黄锶哲 《法医学杂志》 CAS CSCD 2022年第1期127-130,共4页
1案例1.1简要案情某日发生一起故意杀人案,犯罪嫌疑人杀人后驾车逃逸,虎门大桥上停车后翻越护栏坠入珠江,未找到坠桥者尸体,需要对嫌疑人坠桥后的生存可能性进行分析。1.2法医学分析通过查阅文献,从桥梁资料、坠桥者落水时所受冲击力、... 1案例1.1简要案情某日发生一起故意杀人案,犯罪嫌疑人杀人后驾车逃逸,虎门大桥上停车后翻越护栏坠入珠江,未找到坠桥者尸体,需要对嫌疑人坠桥后的生存可能性进行分析。1.2法医学分析通过查阅文献,从桥梁资料、坠桥者落水时所受冲击力、入水姿势、跳水极限高度、人体骨骼生物力学等多方面进行分析。 展开更多
关键词 法医病理学 生物力学 高坠 坠桥入水 冲击力
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