不同传动比骑行时下肢肌肉工作和足底压力特征的研究

不同传动比骑行时下肢肌肉工作和足底压力特征的研究

论文摘要

研究目的:自行车项目是奥运会的主要组成部分。如何在08年奥运会上取得优异成绩,是摆在国内所有自行车教练员和科研人员面前的共同课题。自行车前进速度是指传动行程与踏蹬频率的乘积,而传动行程等于传动比与圆周率的乘积。曲柄惯性负荷与传动比的二次方成正比。可见,自行车传动比会对传动行程和曲柄惯性负荷造成影响。虽然传动比具有重要作用,但目前国内缺乏对其的实验研究。据此,本文选用4种传动比,对不同传动比时输出功率、踏频、下肢肌肉活动肌电信号和足底压力的变化特征进行研究,以期为提高自行车专项训练提供依据。研究方法:8名场地自行车运动员在不同传动比(46/14、47/14、47/13、48/13)条件下全力骑行1min,同时利用SRM、表面肌电仪和足底压力测量仪采集骑行功率、速度、踏蹬频率、14块肌肉的表面肌电信号和两侧的足底压力。分析骑行功率、速度、踏蹬频率、肌电信号曲线和足底压力曲线的变化特点。研究结果:1.大传动比(47/13、48/13)条件下受试者的骑行功率较高、踏蹬频率较低。此4种传动比中47/13能够更大程度的调动受试者速度和力量能力。2.肌肉活动受到由传动比引起的曲柄惯性负荷和踏蹬频率变化的影响,肌肉的onset、duration和peak timing亦随传动比而发生变化。胫骨前肌具有双峰现象,在上、下死点处均有明显活动,与其它肌肉协作可有助于平滑通过死点;股直肌、股二头肌和腓肠肌则在蹬伸过程中活动更强烈,提拉过程中收缩不明显。3.足底压力峰值出现在90°之后,与右侧相比,左侧足底压力峰值较大,出现角度较小;传动比对足底压力无显著影响;足底压力曲线与肌电曲线的变化趋势相似。结论:综合4种传动比下的功率、肌肉活动状况以及相应的足底压力变化的研究结果提出,就本文运动员而言,47/13传动比更适于综合发挥其速度和力量能力,训练时可选用46/14和47/14传动比训练受试者的速度能力。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 前言
  • 2 文献综述
  • 2.1 传动比
  • 2.1.1 传动比的力学意义
  • 2.1.2 研究报道
  • 2.2 EMG在自行车研究中的应用
  • 2.2.1 sEMG技术
  • 2.2.2 sEMG技术在自行车运动中的应用
  • 2.3 足底压力测量技术在自行车研究中的应用
  • 2.3.1 足底压力测试的发展历程
  • 2.3.2 主要测试仪器
  • 2.3.3 研究内容及方法
  • 2.3.4 足底压力技术在体育领域的应用
  • 3 研究对象与研究方法
  • 3.1 研究对象
  • 3.2 实验器材
  • 3.3 研究方法
  • 3.3.1 运动员基本情况调查
  • 3.3.2 测试过程
  • 3.3.3 数据采集
  • 3.3.4 数据统计处理
  • 4 研究结果与分析
  • 4.1 功率、速度和踏频与传动比
  • 4.2 肌电结果
  • 4.2.1 肌肉活动曲线图和累积标准差
  • 4.2.2 Onset
  • 4.2.3 Duration
  • 4.2.4 Peak timing
  • 4.3 足底压力结果
  • 4.3.1 足底压力曲线图
  • 4.3.2 足底压力特征区域值
  • 4.3.3 足底压力峰值及其对应角度
  • 5 分析与讨论
  • 5.1 传动比对功率、速度和踏频的影响
  • 5.2 肌肉活动
  • 5.2.1 动作分析
  • 5.2.2 肌肉的募集和协作
  • 5.2.3 两侧肌肉间的配合
  • 5.2.4 传动比对肌肉活动的影响
  • 5.3 足底压力
  • 5.3.1 两侧足底压力间的差别
  • 5.3.2 传动比对足底压力特征区域的影响
  • 5.3.3 传动比对足底压力峰值及其出现角度的影响
  • 5.3.4 足底压力与肌电
  • 6 结论与建议
  • 6.1 结论
  • 6.2 建议
  • 7 致谢
  • 8 参考文献
  • 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果
  • 相关论文文献

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