穿着不同鞋底硬度碎钉足球鞋进行足球相关动作的下肢运动生物力学分析

摘要

研究目的：
　　通过不同鞋底硬度的碎钉(Turf Cleats)足球鞋进行足球相关动作时的下肢运动生物力学测试，分析其对运动员运动表现和下肢非接触性运动损伤的影响，并为足球鞋生产厂商选择合适硬度的鞋底提供参考和依据。
　　研究方法：
　　12名业余足球运动员随机穿着较软鞋底(Soft Outsole,SO)、中等硬度鞋底(Medium Hardness Outsole,MO)、较硬鞋底(Hard Outsole,HO)的碎钉足球鞋进行实验室人工草皮条件下的直线加速动作和45°左侧切动作测试（控制速度5.0±0.2m/s）。VICON三维红外运动分析系统用于收集受试者下肢运动学数据、Kistler三维测力台用于收集受试者右腿支撑期的地面反作用力数据、Novel Pedar-X鞋垫式足底压力测量系统用于获得足部特定解剖区域的足底压力数据。
　　实验结果：
　　直线加速动作右腿支撑期过程中，SO足球鞋前掌内侧的峰值压强、峰值力和压力时间积分显著性小于 MO足球鞋；45°左侧切动作右腿支撑期过程中，三双足球鞋踝关节、膝关节、髋关节在矢状面的关节角度变化均无显著性差异，HO足球鞋落地阶段平均垂直负荷增长率以及足跟部和前掌外侧的峰值压强、峰值力和压力时间积分显著性高于SO足球鞋；相反，SO足球鞋前掌内侧的峰值压强、峰值力和压力时间积分显著性高于HO足球鞋。
　　结论：
　　直线加速过程中，MO足球鞋前掌内侧(MFF)较大的足底压力可以提供更大蹬地力来提高运动表现；45°左侧切动作过程，高的地面反作用力和局部区域足底压力固然会对运动表现的提升有所帮助，但同时也会造成跖骨应力性骨折和患足底筋膜炎风险的增大。足球鞋生产厂商应根据足球特征性动作的下肢生物力学特点针对足球鞋底不同部位选择合适的软硬度，如后跟部位选取较软的鞋底材料，前掌内侧区域选用中等硬度值的鞋底材料，以提高运动表现和预防下肢非接触性运动损伤。

目录

声明

引言

1 国内外关于不同鞋底硬度的碎钉足球鞋的研究

1.1 关于足形及足功能的研究

1.2 不同鞋底硬度碎钉足球鞋对运动生物力学的影响

1.3 不同鞋底硬度碎钉足球鞋对运动表现以及运动损伤的影响

1.4 小结

1.5 选题的背景、意义和依据

1.5.1 选题的背景和意义

1.5.2 选题依据

2 研究方法

2.1 受试对象

2.2 实验仪器

2.2.1 Vicon 三维运动捕捉系统

2.2.2 Kistler测力台

2.3 不同鞋底硬度实验用鞋制备

2.4 实验步骤

2.4.1 实验场地设计

2.4.2 运动学测试

2.4.3 动力学测试

2.5 数据统计分析

3 结果

3.1 运动学

3.1.1 踝关节运动学结果

3.1.2 膝关节运动学结果

3.1.3 髋关节运动学结果

3.2 动力

3.2.1 地面反作用力结果

3.2.2 足底压力结果

4 讨论

4.1 不同鞋底硬度对运动表现的影响

4.2 不同鞋底硬度对运动损伤的影响

5 结论与建议

参考文献

致谢