單腿縱跳下落過程中疲勞特性變化研究

劉海山

[摘 要] 目的：為了判定在縱跳下落過程中單腿垂直著陸時膝關節運動和沖擊減少的特性。這一假設就是在縱跳下落時單腿垂直著陸階段膝關節的運動，在疲勞前后將表現出顯著性差異。方法：36名大學女生參加了這個實驗。她們被隨機分配到的疲勞組和對照組各18名。每名參與者用優勢腿作一次單腿縱跳。從一個40厘米高的木塊上下跳后落地，然后從落點反彈到最高點。結果膝關節彎曲角速度的峰值疲勞組與控制組對比顯著性增加。膝關節彎曲角度和加速度的峰值沒有顯著性差異。結論：在單腿縱跳下落著陸時，疲勞降低減弱沖擊的力量，增加角速度對膝關節彎曲方向的沖擊力量減弱。對于預防膝關節的損傷在著陸過程中對膝關節角速度的測量是一個重要的評估參數。

[關 鍵 詞] 角加速度；角速度；疲勞特性；運動生物力學

[中圖分類號] G804.2 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）14-0088-01

籃球和其他許多體育運動中前交叉韌帶損傷最為尋常。其損傷機制被廣泛認為由生物力學因素所致而非與其他球員接觸所致。預防前交叉韌帶損傷的方案被廣泛納入各種體育運動之中。疲勞可作為體育活動中非接觸性前交叉韌帶損傷的一種解釋。在此探討膝關節在疲勞狀態下運動，是否存在單一直腿著陸階段的沖擊性減弱的變化及是否表現出明顯的疲勞和非疲勞狀態的差異性。

一、研究方法

實驗對象是36名女性自愿者，均來自廣東工程職業技術學院，平均年齡18.7±1.8歲，身高159.9±5.6厘米，體重52.7±5.9公斤。實驗對象被隨機分為疲勞組18名和對照組18名。儀器是一套三維（3D）運動分析系統和8臺攝像機，對運動數據進行記錄。實驗設計，每名參與者利用優勢腿作一次單腿縱跳。包括從一個40厘米的木塊下跳后的落地，然后從落點反彈到最高點。所有數據均采用SPSS 19.0版本分析，運動參數變量采用單因素t方檢驗。

二、結果

膝關節彎屈角度，角速度，疲勞組和控制組的角加速度，對照組相比疲勞組（106.1%±8.0%）的膝關節彎曲角速度從第一到第二系列與對照組相比有顯著性增加（100.7%±6.6%）（P<0.5）。

這表明，在著陸過程中膝關節彎曲角速度增加。疲勞誘導后膝關節彎曲的角度不會受到影響（疲勞組99.5%±5.6%；控制組101.5%±5.9%；P>0.5）。

關節彎曲加速度的最大值和最小值沒有變化，疲勞誘導后的最大值為（疲勞組，125.4%±40.7%；控制組92.1%±67.1%；P>0.5）最小值為（疲勞組，113.2%±21.9%；控制組，107.0%±15.9%；P>0.5）。此外，大的膝關節彎曲和小的膝關節彎曲亞組的對比過程中第一系列表明疲勞組和控制組兩者之間膝關節彎曲角度、角速度或角加速度的程度沒有差異。措施和膝關節彎曲標準偏差（實線）和內收（虛線）速度之前（黑線）和后（灰線）疲勞誘導之前。膝關節彎曲和內收角加速度為正值，而疲勞前后膝關節彎曲變量存在差異。

三、討論

根據研究結果發現，由于疲勞引起膝關節運動變化，在著陸過程中對沖擊較弱的能力可以通過測量膝關節彎曲角速度獲得。受試者疲勞后膝關節內收角速度和角加速度沒有變化。每個研究組膝關節內收或外展的峰值與角速度和角加速度在疲勞狀態下與非疲勞狀態下著陸時沒有表現出任何明顯的差異性。表明膝關節在冠狀面內運動的變化不依賴于膝關節內收和外展的方向。膝關節在正平面上的運動發現不受疲勞的影響。在本次研究中，對身體重心的運動和時間段從最初的地面接觸到最大膝關節彎曲角度進行了測量。疲勞可以降低造成沖擊的角加速度減少的能力，在單腿跳落地時通過增加膝關節彎曲方向的角速度。重心的運動變化和最大膝關節角度的時間段到達總的接觸地面時間不受疲勞的影響。隨著時間的推移，通過測量膝關節彎曲角度的速度，來確定導致膝關節損傷的疲勞或其他危險因素。通過在疲勞狀態下研究著陸實驗，判定體育活動中的前交叉韌帶受傷是在重復性疲勞下產生的。

在縱跳著陸過程中，身體所經受的沖擊必須由膝蓋運動來減弱。疲勞可以改變膝關節運動的一些性能和弱化膝關節對沖擊力的減弱。通過疲勞實驗得知，膝關節彎曲角速度顯著性增加，膝關節彎曲角度和加速度不受疲勞狀態的影響。從實驗結果中得知，疲勞降低了減輕沖擊力的功能，在單腿跳躍著陸過程中膝關節彎曲方向的角速度增加可減少沖擊力的作用。

參考文獻：

[1]金季春.運動生物力學高級教程[M].北京體育大學出版社，2010-09.

[2]李世明.運動生物力學理論與方法[M].科學出版社，2006-06.

[3]黃濤.運動損傷的治療與康復[M].北京體育大學出版社，2010-07：1.