单腿纵跳下落过程中疲劳特性变化研究

刘海山

[摘 要] 目的：为了判定在纵跳下落过程中单腿垂直着陆时膝关节运动和冲击减少的特性。这一假设就是在纵跳下落时单腿垂直着陆阶段膝关节的运动，在疲劳前后将表现出显著性差异。方法：36名大学女生参加了这个实验。她们被随机分配到的疲劳组和对照组各18名。每名参与者用优势腿作一次单腿纵跳。从一个40厘米高的木块上下跳后落地，然后从落点反弹到最高点。结果膝关节弯曲角速度的峰值疲劳组与控制组对比显著性增加。膝关节弯曲角度和加速度的峰值没有显著性差异。结论：在单腿纵跳下落着陆时，疲劳降低减弱冲击的力量，增加角速度对膝关节弯曲方向的冲击力量减弱。对于预防膝关节的损伤在着陆过程中对膝关节角速度的测量是一个重要的评估参数。

[关 键 词] 角加速度；角速度；疲劳特性；运动生物力学

[中图分类号] G804.2 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）14-0088-01

篮球和其他许多体育运动中前交叉韧带损伤最为寻常。其损伤机制被广泛认为由生物力学因素所致而非与其他球员接触所致。预防前交叉韧带损伤的方案被广泛纳入各种体育运动之中。疲劳可作为体育活动中非接触性前交叉韧带损伤的一种解释。在此探讨膝关节在疲劳状态下运动，是否存在单一直腿着陆阶段的冲击性减弱的变化及是否表现出明显的疲劳和非疲劳状态的差异性。

一、研究方法

实验对象是36名女性自愿者，均来自广东工程职业技术学院，平均年龄18.7±1.8岁，身高159.9±5.6厘米，体重52.7±5.9公斤。实验对象被随机分为疲劳组18名和对照组18名。仪器是一套三维（3D）运动分析系统和8台摄像机，对运动数据进行记录。实验设计，每名参与者利用优势腿作一次单腿纵跳。包括从一个40厘米的木块下跳后的落地，然后从落点反弹到最高点。所有数据均采用SPSS 19.0版本分析，运动参数变量采用单因素t方检验。

二、结果

膝关节弯屈角度，角速度，疲劳组和控制组的角加速度，对照组相比疲劳组（106.1%±8.0%）的膝关节弯曲角速度从第一到第二系列与对照组相比有显著性增加（100.7%±6.6%）（P<0.5）。

这表明，在着陆过程中膝关节弯曲角速度增加。疲劳诱导后膝关节弯曲的角度不会受到影响（疲劳组99.5%±5.6%；控制组101.5%±5.9%；P>0.5）。

关节弯曲加速度的最大值和最小值没有变化，疲劳诱导后的最大值为（疲劳组，125.4%±40.7%；控制组92.1%±67.1%；P>0.5）最小值为（疲劳组，113.2%±21.9%；控制组，107.0%±15.9%；P>0.5）。此外，大的膝关节弯曲和小的膝关节弯曲亚组的对比过程中第一系列表明疲劳组和控制组两者之间膝关节弯曲角度、角速度或角加速度的程度没有差异。措施和膝关节弯曲标准偏差（实线）和内收（虚线）速度之前（黑线）和后（灰线）疲劳诱导之前。膝关节弯曲和内收角加速度为正值，而疲劳前后膝关节弯曲变量存在差异。

三、讨论

根据研究结果发现，由于疲劳引起膝关节运动变化，在着陆过程中对冲击较弱的能力可以通过测量膝关节弯曲角速度获得。受试者疲劳后膝关节内收角速度和角加速度没有变化。每個研究组膝关节内收或外展的峰值与角速度和角加速度在疲劳状态下与非疲劳状态下着陆时没有表现出任何明显的差异性。表明膝关节在冠状面内运动的变化不依赖于膝关节内收和外展的方向。膝关节在正平面上的运动发现不受疲劳的影响。在本次研究中，对身体重心的运动和时间段从最初的地面接触到最大膝关节弯曲角度进行了测量。疲劳可以降低造成冲击的角加速度减少的能力，在单腿跳落地时通过增加膝关节弯曲方向的角速度。重心的运动变化和最大膝关节角度的时间段到达总的接触地面时间不受疲劳的影响。随着时间的推移，通过测量膝关节弯曲角度的速度，来确定导致膝关节损伤的疲劳或其他危险因素。通过在疲劳状态下研究着陆实验，判定体育活动中的前交叉韧带受伤是在重复性疲劳下产生的。

在纵跳着陆过程中，身体所经受的冲击必须由膝盖运动来减弱。疲劳可以改变膝关节运动的一些性能和弱化膝关节对冲击力的减弱。通过疲劳实验得知，膝关节弯曲角速度显著性增加，膝关节弯曲角度和加速度不受疲劳状态的影响。从实验结果中得知，疲劳降低了减轻冲击力的功能，在单腿跳跃着陆过程中膝关节弯曲方向的角速度增加可减少冲击力的作用。

参考文献：

[1]金季春.运动生物力学高级教程[M].北京体育大学出版社，2010-09.

[2]李世明.运动生物力学理论与方法[M].科学出版社，2006-06.

[3]黄涛.运动损伤的治疗与康复[M].北京体育大学出版社，2010-07：1.