正向与背向行走生物力学机制及其健身效果实证研究

作     者：张庭然 

作者单位：西南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：罗炯

授予年度：2015年

学科分类：0403[教育学-体育学] 040302[教育学-运动人体科学(可授教育学、理学、医学学位)] 04[教育学] 

主      题：背向行走 生物力学机制 健身效果 实证研究 

摘      要：目的：揭示背向行走的相关生物力学机制,探讨背向行走对降低超重女性体脂及提升其平衡能力效果,为推广背向行走健身模式提供重要的生物力学和健身效果实证依据。方法：生物力学机制研究通过运动学、动力学、肌电等手段同步测试相关生物力学参数,并运用逆动力学计算获得步行中髋、膝、踝关节力矩和关节功;健身效果实证研究将自愿参与本次研究的30名超重的西南大学女生,随机分成3组即背向行走组、正向行走组、空白对照组。通过8周的实验干预,使用体成分分析仪、平衡能力测试仪及运动能耗监测仪对受试者实验前后相应体适能及平衡能力等相关指标进行检测。结果：通过对生物力学机制的研究发现,与正着走相比,背向行走受试者受走向的影响较大,因此其走速、跨步长明显下降,而两种走模式下的相关关节角位移表现惊人的相似性;正着走时踝关节力矩模式与时相反转后背向行走亦表现惊人的相似,而膝、髋两关节却没有如此雷同;两种走模式下的踝、膝、髋关节功率差异明显,并推断背向行走的主要推动力及震荡吸收来自踝关节,膝、髋两关节几乎不能产生推动功率;肌电数据进一步左证背向行走的动力源来自踝关节,而正着走,其动力源主要由髋与膝关节承担;健身效果研究证实,与实验前及对照组相比,背向行走组体重、体脂%、腰围、小腿围、大腿围、BMI指数6项指标呈显著下降,而最大摄氧量及闭目单足支撑、纵向踩木、侧跨跳等4项指标呈明显上升;正向行走组体重、体脂百分比、腰围、大腿围等4项指标显著下降,最大摄氧量及纵向踩木2项指标呈显著上升;比较背向行走、正向行走两组共变的6项指标中,背向行走组在降体重、体脂、腰围及提升最大摄氧量四方面明显优于正向行走组,而另2项无差异。结论：背向行走锻炼可以改变神经机制对运动能力获得以及受伤或愈后的骨骼肌功能再教育具有良好作用;背向行走髌骨-股骨关节承受来自地面的反应力要低,因此,背向行走对下肢过度使用受伤的病人康复是有益的;背向行走和正向行走均对降低超重女性体脂、提升体适能及增加平衡能力有显著功效,且背向行走的健身效果优于正向行走,建议在广大群众中推广,以背向行走锻炼。