“虎爬”、仿龜爬及“貓爬”爬行動作的運動生物力學(xué)研究.pdf

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

2、范爬行動作，通過實驗法使用美國motion的三維動態(tài)捕捉系統(tǒng)、德國菲茲曼的BTS FREEEMG300無線表面肌電測試儀和芬蘭Polar的RS400團隊版運動心率監(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，獲得實驗結(jié)果。
　　本研究的主要結(jié)果包括以下幾個方面:
　　1)人體運動學(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、重心爬行時手的擺動比遠遠高于腳的擺動比，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角線模式（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)活動范圍逐漸增大;爬行時上肢的主要作用是吸收能量使身體減速。
　　2)肌肉活化特性:爬行時不同重心高度表現(xiàn)出不同的激活時序，但核心肌群激活較早（雖然不是第1個激活）;不同重心高度爬行之間上肢和核心肌群的激

4、活過程非常類似;隨著爬行時重心高度的降低，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)負荷強度特征:爬行初學(xué)者一般只能堅持約5min;所有爬行在開始的1min內(nèi)

5、心率上升明顯，提高了約20％-25％最大心率;爬行時，重心高度影響了負荷強度，隨著重心升高，負荷強度逐漸下降;爬行時的平均強度約為61％-74％的最大心率;然而，有氧耐力較好的受試者爬行時表現(xiàn)出低于平均水平一個等級的運動強度。
　　本研究的主要結(jié)論包括:
　　1)爬行時的主要關(guān)節(jié)較直立行走有更寬泛的活動范圍，重心高度的不同將影響關(guān)節(jié)活動范圍和各肌群的肌電活性，肌電活動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