“虎爬”、仿龜爬及“貓爬”爬行動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究.pdf

1、人類(lèi)不同速度爬行時(shí)表現(xiàn)出不同的運(yùn)動(dòng)學(xué)模式，并已被證明與動(dòng)物擁有相似的步態(tài)模式，這是由于人類(lèi)脊髓中固有神經(jīng)回路的腰骶段和頸椎段之間運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元相互協(xié)調(diào)的結(jié)果?；诖?，本研究的目的在于通過(guò)對(duì)高、中、低三種不同重心高度爬行時(shí)的身體運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)、主要表面肌群肌電信號(hào)和心率數(shù)據(jù)的采集與分析，探究重心高度不同對(duì)關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍、肌肉活性和身體負(fù)荷強(qiáng)度等特征的影響，以及與直立行走和動(dòng)物對(duì)比他們之間的差異。基于以上目的，本研究主要采用的方法是:通過(guò)文獻(xiàn)資料法規(guī)

2、范爬行動(dòng)作，通過(guò)實(shí)驗(yàn)法使用美國(guó)motion的三維動(dòng)態(tài)捕捉系統(tǒng)、德國(guó)菲茲曼的BTS FREEEMG300無(wú)線(xiàn)表面肌電測(cè)試儀和芬蘭Polar的RS400團(tuán)隊(duì)版運(yùn)動(dòng)心率監(jiān)控儀分別采集8名男性受試者的生物力學(xué)和生理學(xué)數(shù)據(jù)，經(jīng)后期處理和統(tǒng)計(jì)，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　本研究的主要結(jié)果包括以下幾個(gè)方面:
　　1)人體運(yùn)動(dòng)學(xué):低、中及高重心爬行的重心高度變化范圍分別為0.43m-0.48m、0.49m-0.60m及0.61m-0.68m;高和中

3、重心爬行時(shí)手的擺動(dòng)比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于腳的擺動(dòng)比，低重心爬行則相似;隨著重心高度的降低，受試者逐漸趨向于對(duì)角線(xiàn)模式（同側(cè)相位滯后約50％，r=-0.926）;上肢肩和肘關(guān)節(jié)隨著重心降低關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍逐漸減小，下肢髖、膝和踝關(guān)節(jié)隨著重心降低關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍逐漸增大;爬行時(shí)上肢的主要作用是吸收能量使身體減速。
　　2)肌肉活化特性:爬行時(shí)不同重心高度表現(xiàn)出不同的激活時(shí)序，但核心肌群激活較早（雖然不是第1個(gè)激活）;不同重心高度爬行之間上肢和核心肌群的激

4、活過(guò)程非常類(lèi)似;隨著爬行時(shí)重心高度的降低，三角肌后部（r=0.697，r表示重心高度與肌電振幅的相關(guān)性;下同）、豎脊肌(r=0.684)、多裂肌(r=0.570)和臀大肌(r=0.726)的振幅逐漸降低，相反，股二頭?。╮=-0.648）的振幅逐漸升高;肩和膝關(guān)節(jié)隨著重心降低共激活程度逐漸升高;相反的是，肘和髖關(guān)節(jié)隨著重心的降低共激活程度逐漸降低。
　　3)負(fù)荷強(qiáng)度特征:爬行初學(xué)者一般只能堅(jiān)持約5min;所有爬行在開(kāi)始的1min內(nèi)

5、心率上升明顯，提高了約20％-25％最大心率;爬行時(shí)，重心高度影響了負(fù)荷強(qiáng)度，隨著重心升高，負(fù)荷強(qiáng)度逐漸下降;爬行時(shí)的平均強(qiáng)度約為61％-74％的最大心率;然而，有氧耐力較好的受試者爬行時(shí)表現(xiàn)出低于平均水平一個(gè)等級(jí)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。
　　本研究的主要結(jié)論包括:
　　1)爬行時(shí)的主要關(guān)節(jié)較直立行走有更寬泛的活動(dòng)范圍，重心高度的不同將影響關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍和各肌群的肌電活性，肌電活動(dòng)與直立行走不同的主要是上肢的三角肌和肱三頭肌，本研究的結(jié)果