网球爱好者单手反手击球、削球动作与网球肘相关的生物力学分析

摘要

研究目的：　　通过网球爱好者单手反手击球、削球动作的生物力学分析，找出“网球肘”外在表现与肌肉内在性质的关系，探讨性地研究动作过程中可能造成运动损伤的因素，从而科学地指导网球爱好者击球技术，为“网球肘”的预防提供数据支持。　　研究方法：　　选取聊城市35-55岁之间的9名网球爱好者（男性），采用三维高速摄像（400Hz）与表面肌电信号采集系统（1500Hz）同步的方法采集受试者单手反手击球、削球动作的视频图像与表面肌电信号。使用Simi Motion对受试者头、双肩、右肘、右腕、右手、双髋、以及球拍等13个点标定后进行运动学分析，得出相关角度、角速度以及角加速度等数据；同时结合表面肌电信号分析系统计算出均方根振幅、肌肉贡献度等相关参数。　　研究结果：　　两组动作的肌肉均方根值，随着动作阶段的变化呈现递减趋势，引拍阶段各肌肉的均方根值最大，基本都与挥拍阶段、击球阶段、随挥阶段呈显著性差异（p<0.05）。在单手反手击球、削球动作中桡侧腕伸肌群肌肉贡献度在整个运动阶段、引拍阶段、挥拍阶段、击球阶段、随挥阶段都有显著性差异。通过分析不同阶段受试者的拍臂角与肘关节角度得知，在引拍阶段，该阶段前臂由准备姿势的中立位变为旋前位，桡侧腕伸肌群作为单手反手击球动作贡献度最大的肌肉，说明在单手反手击球动作引拍阶段，腕关节屈曲是该动作阶段的主要姿势改变；在挥拍阶段前臂处于旋前位，拍臂角的减小与腕关节背伸、桡偏有关，由图4-4A、4-4B还可得单手反手击球动作拍臂角的减小幅度与减小时间较单手反手削球动作大，因此桡侧腕伸肌群的肌肉贡献度大于单手反手削球；击球阶段两个动作肘关节角、拍臂角呈递增趋势，但拍臂角增加幅度小于肘关节角，同时，单手反手击球动作应承受更大的外力矩以维持腕关节稳定性，因此单手反手击球动作桡侧腕伸肌群的肌肉贡献度大于单手反手削球动作。在击球后，两组动作拍臂角先增加后减少，单手反手削球动作增加幅度大于单手反手击球动作，但减小幅度小于单手反手击球动作，然而桡侧腕伸肌群的肌肉贡献度却小于单手反手击球动作。因此，在拍臂角增加的过程中桡侧腕伸肌群做功小于拍臂角减小的阶段。　　研究结论：　　桡侧腕伸肌群在单手反手击球动作中具有较高的肌肉贡献度，且其均方根振幅值较低，肌肉力量较弱，易产生运动疲劳，从而导致“网球肘”损伤。三角肌中束、肱二头肌、肱三头肌在挥拍、击球阶段可帮助增加球拍速度，减少桡侧腕伸肌群近固定时离心收缩幅度，稳定腕关节，减少外力矩与原动肌力矩之间的差距，从而有效减少损伤的出现。

目录

声明

1 前 言

1.1 选题依据

1.2 选题意义

2 文献综述

2.1 网球单手反手击球、削球技术的相关研究

2.1.1 网球单手反手击球、削球技术概述

2.1.2 网球单手反手击球动作的研究现状

2.1.3 网球单手反手削球动作的研究现状

2.2 “网球肘”的相关研究

2.2.1 “网球肘”概述

2.2.2 “网球肘”的病理生理学研究现状

2.2.3 “网球肘”的生物力学研究现状

2.3 肌电技术在网球中的应用

2.4 文献述评

3 研究方法

3.1 实验设计

3.2 研究方法

3.2.1 实验对象

3.2.2 实验地点

3.2.3 实验仪器

3.3 数据采集与处理

3.3.1 实验信号同步

3.3.2 视频图像采集

3.3.3 表面肌电信号的采集

3.3.4 实验流程

3.3.5 数据处理

4 结果与分析

4.1 图像采集结果与分析

4.1.1 单手反手击球、削球动作阶段时间对比分析

4.1.2 单手反手击球、削球动作距离对比分析

4.1.3 单手反手击球、削球球拍及球的速度对比分析

4.1.4单手反手击球、削球各动作阶段拍臂角对比分析

4.1.5 单手反手击球、削球各动作阶段肘关节角度对比分析

4.2 表面肌电数据处理

4.2.1 原始肌电图

4.2.2 肌电均方根

4.2.3 肌肉活动贡献度

5 结论

6 建议

参考文献

致谢