不同高度和间距下跳深动作中膝关节力学和周围肌肉的激活特征

背景:以往研究表明,跳深的高度对膝关节和周围肌肉有着重要的影响,而跳深间距的研究较为少见,更加缺乏相关的力学仿真结合表面肌电的研究.目的:分析不同高度和间距条件下跳深动作中膝关节的力学特征和周围肌肉的激活特征,比较这些数据的差异.方法:根据不同高度和间距将动作划分为:A组0.45 m×0.50 m、B组0.45 m×0.90 m、C组0.60 m×0.50 m和D组0.60 m×0.90 m(高度×间距)4组.招募和筛选16名下肢无损伤史的男性测试者.测试者依次进行4组动作的测试,运用Qualisys动作捕捉系统、AMTI测力台和Delsys表面肌电系统同步采集受试者跳深过程中的运动学、动力学和肌电信号等数据,借助OpenSim4.3仿真软件计算膝关节动力学及肌肉激活表现.结果 与结论:间距和高度为0.45 m×0.50 m条件下,间距和高度的增加均会增加膝关节的屈曲角度(P=0.033,P=0.024).在高度为0.60 m,间距的增加会降低股直肌和股中间肌的肌力最大值(P=0.010,P=0.007),同时增加胫骨前肌肌力最大值(P=0.018).在预激活阶段,跳深高度和间距都会影响主动肌和拮抗肌激活程度,间距增大会增加膝关节的共激活比(P=0.045),降低股二头肌:股外侧肌和股内侧肌:股外侧肌的共激活指数(P=0.016,P=0.012);高度增加会增加膝关节的共激活比,但是组间差异不显著.结果 提示,在一定范围内间距增加会减少跳深动作膝关节关节受力,增加其稳定性和周围肌肉激活,会降低股直肌、股中间肌的峰值肌力.高度和间距为0.45 m×0.90 m组合跳深中膝关节的稳定性和肌肉的协同收缩较其他组表现好,但是要考虑运动专项的目的进行调整.