中跑运动员下肢运动学参数与跑步经济性的相关性研究

摘要

目的：研究表明，跑步经济性（Running Economy,RE）与中跑成绩存在一定程度的相关关系，优秀的中跑运动员可能具备更为出众的RE水平，可以在运动时利用较少的能量，更为经济的完成运动。近年来，人们始终较为关注RE的影响因素，但大多来自于生理机能层面，如心肺耐力及肌肉特性等，研究了肌纤维类型、肺通气量、运动心率、年龄、疲劳、训练水平等因素。然而RE是一个较为复杂的概念，不应该仅仅局限于生理机能层面，运动员技术动作、下肢环节的运动参数、重心的波动幅度等是否也对其产生较为重要的影响尚无定论。本研究目的在于探讨是否RE水平较高的运动员在运动生物力学因素上依然存在一种较为合理的运动模式。
　　方法：受试者为北京体育大学竞技体育学院学生，专项为中跑（800m、1500m）的男运动员9名。运用MAXⅡ-运动心肺功能测试系统，在跑台上测试其RE水平，结果用相对摄氧量表示，选取的恒定测试负荷为12km/h；次日运动员在场地内进行模拟1500m比赛的全程速度跑，利用视讯图像解析软件，选取运动员高速运动中速度相同的画面进行运动学解析。采用扎齐奥尔斯基人体模型，获得人体各标志点的平面二维坐标,然后通采用FFT滤波器进行平滑处理,截断频率为10 Hz，选取大腿夹角、膝角、踝角、蹬地角以及重心的变化幅度等运动参数。RE与运动学参数进行相关性分析，结果采用平均数±标准差的形式表达。
　　结果：RE平均摄氧量水平为48.51±3.59ml/(kg2min)，受试者RE与部分下肢运动学参数之间存在一定相关关系，与受试者离地蹬伸阶段两大腿夹角、蹬伸腿膝角成非常显著的负相关关系(p<0.01)，在周期运动中，与重心的高度差呈非常显著的正相关关系(p<0.01)；与蹬伸阶段的躯干倾角呈显著负相关关系(p<0.05)；与躯干最大倾角差呈显著的正相关关系(p<0.01)。
　　结论：下肢蹬地、腾空时大腿夹角、膝角、重心高度以及躯干倾角变化等生物力学参数对RE有一定程度的影响，可能是引起 RE水平出现差异的因素。中跑运动员蹬地时刻的大腿夹角和膝角越大，跑步经济性较好；重心波动越明显、离地阶段的身体躯干倾角越小以及整个周期运动过程中躯干倾角前后晃动越明显，运动员的RE水平越差。

目录

中文摘要

英文摘要

目录

1 前言

2 文献综述

2.1 中跑项目的特点

2.2 RE的概念与意义

2.3 RE与运动生物力学的关系

3 研究内容与方法

3.1 研究对象

3.2研究方法

4. 实验结果

4.1 实验室测试结果

4.2 场地测试结果

4.3 RE与部分运动学参数的相关性

5.分析与讨论

5.1 RE测试结果的有效性

5.2 下肢运动学参数与RE的相关性分析

5.3 人体垂直速度变化与RE的相关性分析

5.4 人体重心变化幅度与RE的相关性分析

5.5 人体躯干倾角与RE的相关性分析

6. 结论与建议

6.1结论

6.2建议

致谢

参考文献

附录

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果