不同负重方式行走对人体步态影响的生物力学分析

作     者：杨雪 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：邹晓峰

授予年度：2019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：负重方式 前负重 后负重 行走 步态 

摘      要：本研究通过运动学、动力学的分析比较躯干前负重和躯干后负重两种形式对人体步态的影响,这对于今后拓展背包方式的选择,提高负重的效率、加快背包的设计等方面具有重要意义。研究中选择15名普通大学生作为本文的实验对象,通过三维影像法和三维测力台收集无负重条件下、前负重条件下和后负重条件下人体常速行走时步态的生物力学参数,研究结果表明:1.不同负重方式下行走,前负重和后负重条下行走时步态周期的支撑期均显著性地增加,摆动期则显著性减少;前负重行走时的步长显著性地减小,而步宽则明显增大,步速相应地降低。2.在下肢关节角度上,前负重条件下髋关节角度屈曲幅度较小,膝关节屈曲幅度相对较大,踝关节趾屈角度增大,后负重条件下行走,其最大变化是膝关节屈曲增大,踝关节趾屈幅度显著性降低,足外翻程度略有增加;在躯干角度上,前负重条件下行走躯干后倾明显,后负重条件下行走则前倾明显;前负重条件下通过增大足偏角增大步宽,进而也增大了重心左右方向的摆动幅度。3.无论是前负重条件还是后负重条件,在垂直支撑反作用力上都增加显著;前负重条件下行走最大制动力较高,而最大推动力相对偏低;在最大外侧力值上,前负重条件下的最大外侧力值显著性增加。结论:前负重行走人体躯干后倾,步长变短,质心左右摆动较大、前移增多,相比后负重和无负重行走,前负重行走增加了伸髋肌群和伸膝肌群疲劳程度及踝关节、膝关节和足底软组织的损伤风险。