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不同运动表面跑步对人体下肢运动学特征的影响

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不同运动表面跑步对人体下肢运动学特征的影响

跑步中不同运动表面对下肢冲击和足底压力特征的影响

第十二届全国体育科学大会

作者：韩锐易名农赵典武汉体育学院国家体育总局体育工程重点实验室湖北省运动装备工程技术研究中心武汉体育学院研究生院

研究目的:本研究目的在于通过Wave Track惯性测量单元(意大利Cometa公司)在真实运动场景下重复采集不同地面(跑步机、水泥路面、人造草地、塑胶跑道)和不同跑速(8km/h、12km/h、14km/h)下人体下肢三维运动学数据。通过分析和讨论,揭示... 详细信息

研究目的:本研究目的在于通过Wave Track惯性测量单元(意大利Cometa公司)在真实运动场景下重复采集不同地面(跑步机、水泥路面、人造草地、塑胶跑道)和不同跑速(8km/h、12km/h、14km/h)下人体下肢三维运动学数据。通过分析和讨论,揭示在不同运动表面跑步过程中下肢关节活动特点和跑步姿态变化规律。从运动生物力学角度全面评价不同运动表面的差异,便于跑步爱好者更直观的了解在不同场地跑步的姿态特征,期望以新的角度为跑步运动提供科学与合理的参考建议,增强跑步训练与健身效果的同时减少或避免运动损伤的产生。研究方法:本研究共招募普通在校男性大学生20名,用惯性测量单元(Wave Track,200Hz)采集受试者在水泥路面、塑胶跑道、人造草地、跑步机四种不同的运动表面以慢速(8km/h)、常速(12km/h)、快速(14km/h)速度跑步过程中的下肢运动学数据。用节拍器来控制不同运动表面的跑步速度。选用EMG and Motion Tools software软件处理和获取跑步时的髋关节、膝关节和踝关节的三维关节角度。采用SPSS 20.0统计软件进行统计学分析,全部数据以平均数和标准差表现。采用单因素方差分析受试者髋关节、膝关节、踝关节的三维角度进行统计学分析,用LSD检验实现不同运动表面的多重比较,显著性水平确定为P表面随跑速增加而增加。在路面随着运动表面的硬度增加髋关节外旋角度减小。常速时,人造草地与跑步机髋关节外旋角度存在显著差异(P运动表面髋关节内收角,髋关节内旋角随速度增加而增大。跑步机的髋关节屈角的峰值三种速度下都大于路面。3)支撑期下肢三维关节活动幅度。在矢状面四种运动表面的髋关节活动幅度间无显著性差异,跑步机的膝关节活动幅度与水泥路面、塑胶跑道、人造草地间在慢速、常速、快速下均有显著性差异(P运动幅度均有显著性差异(P运动表面冲击吸收指数为:水泥地面运动表面的维氏硬度则为:水泥地面>塑胶跑道>人造草>跑步机。2)跑步机跑步和地面跑步在关节角度存在明显差异。相对于在地面上跑步,在三种速度下膝关节屈曲和踝关节背屈幅度均小于地面,故跑步机跑步更省力且能减给膝关节减轻一定的压力。3)在快速时跑步机踝关节的外翻高于地面。说明达到一定速度时,在跑步机跑步时踝关节的稳定性比地面差,故如果长时间在跑步机跑步应注意避免对踝关节带来的损伤。4)不同运动表面对人体运动状态的影响有一定的差别,所以如果跑步量大且有长期跑步习惯,建议选择在跑步机和硬度较小的路面上奔跑。

关键词：运动表面跑步运动学惯性测试单元

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上海体育学院学报 2013年第5期37卷 89-94页

作者：傅维杰刘宇李路赵国云上海体育学院运动健身科技省部共建教育部重点实验室上海200438

利用足底压力系统与加速度计,采集跑步爱好者在室外水泥地、草地、标准塑胶跑道和室内具有不同缓冲性能的跑步机上跑步时下肢胫骨加速度及足底压力数据。结果显示:在水泥地、塑胶跑道、不带缓冲跑步机上,胫骨加速度峰值、足底压力峰值(... 详细信息

利用足底压力系统与加速度计,采集跑步爱好者在室外水泥地、草地、标准塑胶跑道和室内具有不同缓冲性能的跑步机上跑步时下肢胫骨加速度及足底压力数据。结果显示:在水泥地、塑胶跑道、不带缓冲跑步机上,胫骨加速度峰值、足底压力峰值(及出现时间)、压力—积分特征、最大压力分布差异均不明显;相比水泥地,草地和带缓冲跑步机均能减小触地时部分压力峰值,但其余冲击特征,如胫骨处加速度峰值及最大压力分布差异不大。提示:跑步触地时运动表面与下肢冲击之间可能并不存在必然联系,人体通过自身的调节可以影响不同运动表面对足部的负荷效果。

关键词：跑步运动表面胫骨加速度足底压力压力分布

不同材质运动表面对人体跑步过程中肌肉调谐和下肢刚度的影响

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不同材质运动表面对人体跑步过程中肌肉调谐和下肢刚度的影响

作者：李静北京体育大学

学位级别：硕士

研究目的为了解运动表面材质会对人体运动过程中的神经-肌肉调节机制产生何种影响,本研究综合应用生物力学的动力学和运动学方法以及表面肌电技术,探讨在不同材质运动表面跑步时人体神经-肌肉系统的调节机制,以及肌肉调谐在预防运动损... 详细信息

研究目的为了解运动表面材质会对人体运动过程中的神经-肌肉调节机制产生何种影响,本研究综合应用生物力学的动力学和运动学方法以及表面肌电技术,探讨在不同材质运动表面跑步时人体神经-肌肉系统的调节机制,以及肌肉调谐在预防运动损伤方面的作用机制,并且为跑步运动中场地的挑选问题提出合理化建议。研究方法选取14名普通男性大学生为研究对象,让其在跑步机、柏油马路、塑胶跑道、草地上以规定步频跑步。同步实时采集受试者在这四种运动表面跑步时的肌电、胫骨加速度数值和跑步视频。分析受试者在这四种运动表面跑步时的肌电信号(积分肌电和均方根振幅)和下肢所受冲击力的变化特征,并对拍摄的视频进行二维解析。研究结果1在不同材质运动表面跑步时,下肢所受与地面垂直方向上的冲击力无统计学差异;而与胫骨长轴方向垂直的前后、左右方向的加速度值与运动表面硬度呈反比。2在四种不同材质运动表面跑步时的下肢刚度值呈现地面硬度越大,下肢刚度值越小的变化趋势。3在跑步机跑步时的肌肉均方根振幅(rms)和积分肌电(iEMG)值普遍低于其他三种运动表面,在另外三种运动表面上的肌电数据普遍呈现地面硬度越大,肌电数值(rms和iEMG)越大的变化趋势。4下肢肌肉受到最大冲击后50ms的肌电信号(rms和iEMG)普遍高于受冲击前50ms。5下肢肌肉受到最大冲击后的第100-200ms的肌肉振动频率明显低于受冲击后第0-10Oms的肌肉振动频率。研究结论与建议1运动表面的材质,尤其是地面硬度会影响人体运动中的下肢刚度值,地面硬度越大,下肢刚度越小。2运动表面材质会影响肌肉活动状况,地面硬度越大,肌肉活化程度越高。3人体在受到冲击后,会出现肌肉放电量(RMS、iEMG)和肌肉振动频率的明显改变。4人体在运动中存在肌肉调谐现象,在运动过程中人体会根据地面条件和着地状况进行一系列自我调谐,避免运动损伤。5人体在跑步机跑步时的肌肉活动状况与在一般地面跑步时存在较大差异。6建议避免在硬度过高的场地跑步,防止反复冲击对关节和肌肉造成损伤。在不同材质运动表面跑步时,应注意调整健身策略,防止运动损伤。

关键词：跑步运动表面下肢刚度肌肉调谐

不同运动表面跑步对人体下肢生物力学特征的影响

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不同运动表面跑步对人体下肢生物力学特征的影响

作者：赵典武汉体育学院

学位级别：硕士

本研究选取健康的普通在校男性大学生20名,以运动表面为研究变量,让受试者在水泥路面、塑胶跑道、人造草地、跑步机四种不同运动表面以慢速（2.23±0.2 m/s）、中速（3.34±0.2 m/s）、快速（4.45±0.2 m/s）跑步。使用Wave Track惯性... 详细信息

本研究选取健康的普通在校男性大学生20名,以运动表面为研究变量,让受试者在水泥路面、塑胶跑道、人造草地、跑步机四种不同运动表面以慢速（2.23±0.2 m/s）、中速（3.34±0.2 m/s）、快速（4.45±0.2 m/s）跑步。使用Wave Track惯性传感捕捉系统与Noraxon表面肌电设备同步采集受试者通过相同长度区域过程中的下肢髋、膝、踝关节的三维关节角度数据与下肢主要表面肌肉的肌电信号。对采集的数据进行统计学分析,从运动学、表面肌电角度析探索在不同运动表面跑步时下肢关节三维角度及肌肉活动变化特征及规律。期望为跑者挑选合适的运动场地,增强跑步训练效果同时减小跑步运动损伤几率提供科学的理论依据与建议。研究发现:（1）人体在跑步机跑步时的下肢关节角度与肌肉活性程度与在地面跑步存在较大差异。跑步机支撑阶段的关节运动幅度与肌电数值小于一般地面。（2）在水泥路面、塑胶跑道、人造草地三个路面跑步下肢关节角度数据间总体无显著性差异,不同路面对下肢跑步姿态的影响不显著。（3）下肢肌肉肌电数值在不同运动路面间有不同表现,下肢肌肉会针对不同的跑步路面进行一系列的自我调谐,以维持跑步步态的稳定性,避免运动损伤。（4）快速时跑步机落地瞬间踝关节的内翻角度显著高于水泥路面。（5）在跑步机与户外路面跑步时人体下肢肌肉协调性能不同,跑步机受速度的影响更大且需要更多的肌肉参与调谐以维持跑步姿态的稳定。（6）速度较快时水泥路面与人造草地参与调谐作用的肌肉数比塑胶跑道更多。

关键词：跑步运动表面运动学表面肌电惯性传感器

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运动表面对人体生物力学性能影响的研究进展

皮革科学与工程 2017年第5期27卷 29-35页

作者：赵义红王玥孙晓虹张林杉李若依晏诗阳杨璐铭皮革化学与工程教育部重点实验室四川大学四川成都610065 四川大学制革清洁技术国家工程实验室四川成都610065 滨州医学院附属医院山东烟台264100

运动时,人体与运动表面相互作用,互相影响。不同的运动表面会对运动者的动力学性能、运动学性能及能量消耗等生物力学特征产生影响。本文总结了近年来学者们对不同运动表面对人体生物力学的影响研究,分析了现有研究成果之间的差异以及... 详细信息

运动时,人体与运动表面相互作用,互相影响。不同的运动表面会对运动者的动力学性能、运动学性能及能量消耗等生物力学特征产生影响。本文总结了近年来学者们对不同运动表面对人体生物力学的影响研究,分析了现有研究成果之间的差异以及产生分歧的原因,并在此基础上讨论了该研究的发展方向。

关键词：运动表面生物力学运动学动力学表面肌电

不同运动表面对人体跑步过程中肌肉调谐和下肢刚度调节的影响

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不同运动表面对人体跑步过程中肌肉调谐和下肢刚度调节的影响

第十一届全国体育科学大会

作者：刘晔李静北京体育大学

研究目的:跑步是一种重要的健身方式,跑步的场地多种多样,不同硬度、材质的运动表面给人体软组织带来的冲击力也是不同的。有研究认为,跑跳等动作在着地前神经肌肉系统会根据着地的情况与条件（如着地速度、地面硬度等）进行明显的自我... 详细信息

研究目的:跑步是一种重要的健身方式,跑步的场地多种多样,不同硬度、材质的运动表面给人体软组织带来的冲击力也是不同的。有研究认为,跑跳等动作在着地前神经肌肉系统会根据着地的情况与条件（如着地速度、地面硬度等）进行明显的自我调节,使得组织振动降低到最小,研究者把此过程称为肌肉调谐（muscle tuning）,以避免软组织与冲击力产生共振,降低关节和肌腱的负荷,减少由此可能产生的运动损伤。另外,下肢刚度与跑跳过程中力量发挥、弹性势能的储存转换以及运动损伤具有密切的关系,也是近年来人体生物力学特征方面的研究热点。然而,目前国内外针对不同运动表面与冲击力关系的研究结果并不一致,且未见不同运动表面跑步过程中肌肉调谐与下肢刚度变化的系统报道。本研究综合应用生物力学的动力学和运动学方法以及表面肌电技术,探讨人体在不同材质运动表面（跑台、柏油马路、塑胶跑道、草地）跑步过程中肌肉调谐和下肢刚度变化规律,研究肌肉调谐和下肢刚度变化之间的关系,了解在不同材质运动表面跑步时人体神经-肌肉系统的调节机制,以及肌肉调谐在预防运动损伤方面的作用机制,可为健身跑过程中运动场地的筛选提出合理化建议,为运动损伤预防和运动表面的防护设计提供理论和实证依据。研究方法:本研究应用国际材料试验协会（ASTM）颁布的运动表面测试指标-球体回弹高度（ASTMF2117-2010）评价运动表面硬度。选取14名普通男性大学生为研究对象,身体健康,日常有跑步健身习惯,近期无运动损伤史,无神经肌肉系统、心肺功能方面的疾病,运动能力正常,且近期未进行大负荷运动,测试前一天休息良好,肌肉无疲劳感。让受试者先在实验室内的跑步机上以12 km/h速度慢跑,采集稳定后共4个复步（stride）的胫骨粗隆处加速度信号,同时利用机械节拍器记录踏步节拍。根据室内测试时节拍器所记录的节拍控制步频,受试者在拍油路、草地、塑胶跑道上完成3组15 m跑（即3×15 m）。对跑台、柏油路、草地、塑胶跑道四种运动表面采集途中跑共4个复步的信号,运用Delsys系统采集下肢相应肌肉的肌电信号和肌肉加速度值,分析在不同运动表面跑步时下肢肌肉活化的时序特征和程度,以及肌肉振动的主频和振幅,与胫骨结节上三轴加速度计测得的冲击力时序和频率进行比较,观察肌肉调谐方式的差异。同步拍摄受试者的跑步录像,解析得出跑步过程中小腿胫骨粗隆最大垂直位移（Δy）,根据三轴加速度计测得的胫骨粗隆处的最大轴向加速度,乘以身体质量计算出胫骨轴向最大反作用力Fmax,将其分解到垂直地面方向得到最大垂直地面反作用力F,根据公式K=F/Δy计算小腿刚度,分析其差异。根据肌肉调谐的相关理论,从总体上分析在不同运动表面跑步时下肢肌肉调谐与刚度变化之间的关系,探讨肌肉是如何通过神经控制调节刚度,从而适应不同运动表面,以避免运动损伤的机理。研究结果:1.本研究采用的几种运动表面的硬度大小顺序为柏油马路＞塑胶跑道＞跑步机＞草地;2.在四种不同运动表面跑步时的下肢刚度值呈现地面硬度越大,下肢刚度值越小的变化趋势;3.在跑步机跑步时的肌肉均方根振幅（RMS）和积分肌电（iEMG）值普遍低于其他三种运动表面,在另外三种运动表面上的肌电数据普遍呈现地面硬度越大,肌电数值（RMS和iEMG）越大的变化趋势;4.下肢伸膝和屈踝肌肉受到最大冲击后50ms的肌电信号（RMS和iEMG）普遍高于受冲击前50ms;5.下肢肌肉受到最大冲击后的第100-200ms的肌肉振动频率明显低于受冲击后第0-100ms的肌肉振动频率。研究结论:1.跑步时运动表面的硬度会影响下肢刚度,地面硬度越大,下肢刚度越小;2.跑步时运动表面会影响肌肉活动状况,地面硬度越大,肌肉活动程度越高;3.人体在受到冲击后,会出现相应肌肉放电量和肌肉振动频率的明显改变;4.人体在跑步运动中存在肌肉调谐现象,在硬度较低地面跑步时这一现象更明显;5.人体在跑步机跑步时的肌肉活动和调节特征与在实际地面跑步时存在较大差异。

关键词：运动表面肌肉调谐下肢刚度跑步

来源： cnki会议评论

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局部翼面运动对水翼水动力学特性的影响研究

振动工程学报 2023年第1期36卷 170-178页

作者：郭涛王文全王欣宇昆明理工大学建筑工程学院工程力学系云南昆明650500 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049

符合水动力学特性的水翼可以在运动过程中产生较高的升力,大幅提升其水力性能。而边界层的分离发生在水翼上时将会产生失速,使水动阻力大大增加,从而失去水翼应用的初衷。为了达到良好的增升减阻效果,采用了在关键部位以运动表面代替固... 详细信息

符合水动力学特性的水翼可以在运动过程中产生较高的升力,大幅提升其水力性能。而边界层的分离发生在水翼上时将会产生失速,使水动阻力大大增加,从而失去水翼应用的初衷。为了达到良好的增升减阻效果,采用了在关键部位以运动表面代替固定表面的流动分离控制技术,基于隐式直接力浸入边界法,采用C++编程计算了流体与水翼的耦合运动。从升力系数、失速角推迟量和流场信息方面对比了运动表面的投放时机、投放位置、长度、运动速度等运动参数对水翼水力性能的影响。结果表明,局部运动位于翼型上表面后缘时,对流动分离控制和水翼水力性能的提升效果最好;运动表面向边界层注入的附加动量能有效减小流动分离,达到较好的增升减阻效果,但注入的动量也不是越大越好,局部运动的长度越长、速度越大,越容易形成大范围的低压区和正向漩涡,反而影响升阻比的提高或使失速角提前。从投放时机、长度、速度等方面综合考虑,对于该翼型,提升水力性能最佳的工况为攻角45°时,在上表面后缘投放相对长度为0.14,相对速度为3的局部运动;其次是攻角28°时,在上表面后缘投放相对长度为0.38,相对速度为1的局部运动。

关键词：水翼浸入边界法边界层分离运动表面水翼后缘涡

跑步时运动场地表面切换对下肢生物力学特征影响的研究

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跑步时运动场地表面切换对下肢生物力学特征影响的研究

作者：朱雨北京体育大学

学位级别：硕士

研究目的:通过改变跑步过程中运动表面切换顺序来探究常见的表面切换对下肢关节的影响,通过获取实验过程中的动力学数据和运动学数据进行分析,以此来了解不同运动表面切换时对人体下肢生物力学特征的影响。本研究结果期望能为损伤预防... 详细信息

研究目的:通过改变跑步过程中运动表面切换顺序来探究常见的表面切换对下肢关节的影响,通过获取实验过程中的动力学数据和运动学数据进行分析,以此来了解不同运动表面切换时对人体下肢生物力学特征的影响。本研究结果期望能为损伤预防、跑步训练指导提供理论依据,达到预防损伤的目的;同时,为跑步者在户外环境中在不同运动表面上切换跑步时提供一定的参考和建议;期望为后续相关研究提供一个可参考的新思路。研究方法:制备2种不同的运动表面板块组合成为跑道并铺设在测力台上,运动表面厚15mm,两者分别为塑胶、水泥。本研究从北京体育大学非体育类专业中招募11名普通在校男大学生,选取北京体育大学中国运动与健康研究院的一楼实验大厅为测试场地。运动过程中通过同步使用三维测力台(Kistler9281CA,Switzerland,1000Hz)及8镜头的高速红外光点动作捕捉系统(Motion Analysis Raptor-4,USA,200Hz)采集4组运动表面切换下受试者跑步过程中的运动学及动力学数据。数据通过Motion Analysis自带的软件Cortex2.***.0.1103的Helen-Hayes模型对采集到的受试者标志点的三维坐标数据进行识别、建模、输出原始数据以及运用Microsoft Office Excel 2010等软件进行处理。使用截断频率为12Hz的巴特沃斯(Butterworth)低通滤波对所有反光标志点的三位坐标进行平滑。数据经SPSS 20.0统计软件包进行处理,通过单因素重复测量方差分析(one-way repeated measures ANOVA)进行统计学分析。统计的性水平定义为一类误差概率不大于0.05。研究结果:1)着地时刻:踝关节净力矩表现出统计学差异(p=0.038);2)离地时刻:踝关节角度(p=0.008)、膝关节角度(p=0.005)、髋关节角度(p=0.033)和膝关节净力矩(p=0.021)表现出统计学差异;3)支撑阶段:踝关节净力矩最大值(p=0.001)、踝关节净力矩最小值(p=0.002)、膝关节净力矩最小值(p=0.010)和髋关节净力矩最大值(p=0.006)都表现出统计学差异;4)关节刚度:膝关节的关节刚度(p=0.001)和踝关节屈曲最大时刻的踝关节净力矩变化量(p=0.016)表现出统计学差异;5)支撑阶段地面反作用力最大值也表现出统计学差异(p=0.029)。研究结论:1)运动表面发生切换时比运动表面不发生切换时更易引起膝关节的关节刚度的减小,会有增加跑步者在切换运动表面过程中产生下肢关节的运动损伤的风险的可能性,尤其是膝关节的损伤风险的可能性;2)通过对膝关节的关节刚度和踝关节的关节力矩变化量的综合分析得出起跑时运动表面的硬度情况也或许成为跑步过程中造成下肢损伤的另一影响因素,跑步时在不同运动表面上切换的地面反作用力呈现差异性,且同样表现为切换到水泥地面上的地面反作用力相对更高;本研究中表现为从水泥运动表面(较硬)切换到塑胶运动表面(较软)的时候会增加下肢的运动损伤风险,同时发生运动表面切换的组别的相关数据都与不切换的组别有显著差异,且呈现损伤风险增大的趋势;3)从相同的塑胶起跑或者是水泥起跑后切换到不同运动表面上时,表现出水泥表面的下肢关节屈曲角度和力矩变化更大,可以推论此时下肢关节产生损伤风险会更高;4)跑步时在不同运动表面的切换过程中,下肢关节角度和力矩等相关动力学指标的差异都非常明显。相较于从水泥表面切换到塑胶表面上跑步,从塑胶表面(较软)切换到水泥表面(较硬)上膝关节净力矩变化量、角度变化量更大,关节刚度也更大;踝关节净力矩变化量小、角度变化量大、关节刚度较小,可以推论此时会增加造成踝关节的损伤风险。

关键词：跑步运动表面关节刚度运动生物力学

不同水平跳跃专项大学生在不同材质表面下蹲跳的力学特征

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不同水平跳跃专项大学生在不同材质表面下蹲跳的力学特征

作者：华贺文浙江师范大学

学位级别：硕士

研究目的:人体在不同运动表面进行下蹲跳训练时会产生不一样的影响,运动表面间的不同特性对人体是如何产生影响的尚不清楚,因此本文通过运动生物力学手段对硬地（测力台）、平衡垫、体操垫、沙地四种训练中常见的运动表面下蹲跳进行对比... 详细信息

研究目的:人体在不同运动表面进行下蹲跳训练时会产生不一样的影响,运动表面间的不同特性对人体是如何产生影响的尚不清楚,因此本文通过运动生物力学手段对硬地（测力台）、平衡垫、体操垫、沙地四种训练中常见的运动表面下蹲跳进行对比,揭示不同运动水平的大学生在不同运动表面下蹲跳过程中的下肢关节活动及发力与受力的差异,便于教练员和运动员更直观的了解在不同运动表面下蹲跳的姿态特征,从而更有针对性地应用于实践中。研究方法:本文通过实验法对22名跳跃专项大学生（二级及以上运动水平11名,二级以下运动水平11名）在不同运动表面进行下蹲跳测试,实验期间受试者共到访实验室三次,每次间隔两天,前两次为适应性练习,以熟练测试流程,提前感受不同运动表面下蹲跳的状态,并掌握本研究需要的标准动作,最后一次为正式测试。通过索尼高速摄像机获取运动图像,拍摄频率为50帧/秒,并使用德国的SIMI-Motion三维运动解析系统对获取的影像进行解析,解析后可以得到运动学数据;通过Kistler三维测力台,采样频率为1000Hz及自带的Bio Ware（?）软件提取动力学数据;运用Excel、SPSS21.0数据处理软件对所采取的有效数据进行整理分析,最后获取的数据采用双因素重复测量方差分析,显著性水平p＜0.05。研究结果:（1）运动学方面:不同运动水平与不同运动表面之间的蹬伸时间、着地时间、缓冲时间、腾空时间、跳跃高度、关节活动角度及关节最大角速度都没有交互作用。组间分析发现在四种不同运动表面上下蹲跳优秀组比普通组的蹬伸时间更短、腾空时间更长、着地时间更长、跳跃高度更高,缓冲阶段与蹬伸阶段的关节活动角度和角速度更大。对不同运动表面的分析发现,优秀组与普通组在平衡垫上的蹬伸时间要比其他三种地面更短;在缓冲时间上发现普通组在平衡垫上的缓冲时间比优秀组更长;在腾空时间上两组的规律相似（测力台＞体操垫＞平衡垫＞沙地）;在着地时间上普通组在平衡垫上的着地时间最长;在跳跃高度上优秀组比普通组更高,且普通组在体操垫上的高度比在平衡垫上的高;在关节活动角度变化上,两组在蹬伸阶段踝关节活动角度变化差异显著,且两组一致显示出蹬伸阶段踝关节活动角度随地面恢复系数的降低而升高。（2）动力学方面:不同运动水平与不同运动表面之间的下蹲跳垂直方向（Fz）、前后方向（Fx）、左右方向（Fy）的地面反作用力都没有交互作用。组间对比发现,普通组在不同运动表面的垂直方向地面反作用力都高于优秀组,普通组在沙地与平衡垫上的左右方向地面反作用力高于优秀组;对不同运动表面的分析发现,在垂直方向:优秀组在测力台上的地面反作用力最小,优秀组到达地面反作用力峰值的时间较短,且两组一致呈现出地面反作用力随地面恢复系数的降低而升高;在左右方向:普通组中显示地面恢复系数越低左右方向地面反作用力越大;在前后方向:普通组前后方向地面反作用力的波动幅度大,且两组一致呈现出前后方向地面反作用力随地面恢复系数的降低而波动幅度越大。研究结论:（1）运动水平高的大学生受运动表面的影响较小,且不同运动表面主要影响人体的跳跃高度、蹬伸阶段髋关节和踝关节的角速度和关节活动角度、前后和左右方向的地面反作用力。（2）运动表面恢复系数越低,在蹬伸阶段下肢关节活动角度越大,有助于增强下肢关节力量。相对于硬地面,沙地的流动性和平衡垫的不稳定性使人体要增大关节活动角度和降低角速度来募集更多的运动单位来增强下肢力量。（3）人体在体操垫和沙地下蹲跳蹬伸阶段髋关节和踝关节角速度显著较高,提示恢复系数低的表面有助于增强髋关节肌群力量以及踝关节肌群的快速收缩能力。（4）恢复系数低的地面对减小垂直方向地面反作用力的作用不大。普通组与优秀组相比,在恢复系数低的地面前后方向地面反作用力更高,表明恢复系数低的地面对普通组跳跃的稳定性影响更大。

关键词：下蹲跳运动表面运动生物力学不稳定表面超等长训练