篮球运动是多种运动形式相结合的多人对抗性运动,跳跃动作伴随着篮球运动的始终,跳跃落地后地面给下肢各关节带来的冲击是不可避免的,并且在落地阶段下肢关节的运动学、动力学指标及下肢肌肉活动都在发生改变,同时也会影响下肢肌肉活动。下肢的异常运动会导致关节造成运动损伤,篮球鞋底硬度的不同影响着下肢关节的变化程度。本研究针对在不同下落高度、主动下落动作下不同硬度鞋底的篮球鞋对下肢运动生物力学特征影响进行分析与研究,探究人体在不同下落高度完成主动下落动作着地时下肢关节运动学、动力学及下肢表面肌电指标变化规律,为未来运动训练、篮球鞋底设计、预防运动损伤提供建议及意见。研究方法:实验研究运用Vicon光学运动捕捉系统、Kistler测力台及NORAXON表面肌电分析系统对10名武汉体育学院篮球专业大三学生进行同步实验测试,受试者穿着不同鞋底硬度的篮球鞋完成不同高度的主动下落动作,探究人体在着地时刻-缓冲结束时刻的下肢运动生物力学指标的变化情况。研究结论:1、鞋底硬度及下落高度均对人体下肢运动生物力学特征产生了影响,其中通过对比不同鞋底硬度对下肢运动生物力学特征的影响发现,不同鞋底硬度对下肢各项运动生物力学指标影响并未呈现线性规律变化,无法进行优劣排名对比。2、50硬度的篮球鞋鞋底综合水平最好,当下落高度一定鞋底硬度不同时,在运动学指标方面,该鞋底能够降低踝关节背伸及膝、髋关节屈曲角度、背伸及屈曲角速度;在动力学指标方面,该鞋底能够缓冲地面带来的GRFmax,降低踝关节背伸及膝、髋关节的关节背伸及屈曲力矩,从而降低下肢下落着地受到运动损伤的风险,但鞋底硬度的改变对足底压力中心未产生显著性影响。3、下落高度的提高使得下肢生物力学指标数值均呈线性增长,与下落高度呈正相关,当鞋底硬度一定时,在运动学指标方面,随着下落高度的的提高,增加了踝关节背伸及膝、髋关节屈曲角度;增加了踝关节背伸及膝、髋关节屈曲角速度;在动力学指标方面,随着下落高度的的提高,增加了人体收到的GRFmax,使得人体受到的冲击力增大,增加了冲击损伤风险;增加了足底压力中心在X、Y轴的偏移距离,降低了人体在着地时的稳定性,下落高度越高则不利于人体稳定性的维持;增加了踝关节背伸及膝、髋关节屈曲的力矩峰值。但下落高度的提高并未对关节角度、角速度及关节力矩在X轴方向产生规律性的影响。4、不同鞋底硬度及不同下落高度条件对下肢肌肉均方根振幅(RMS)及积分肌电值(i EMG)未产生规律作用及显著性影响。但其中与RMS有关的肌肉激活程度中发现,股直肌(RF)、股外侧肌(VL)以及胫骨前肌(TA)三块肌肉在完成下落着地动作过程中肌电信号的最大振幅高于其他肌肉,且标准化后的均方根振幅(RMS)大于其他肌肉,能够得到以上三块肌肉兴奋度更高,激活程度更高,但运用最大值归一化法的标准化方法得到的均方根振幅(RMS)除以肌电信号最大值后导致以上三块肌肉的肌肉激活程度较低,故无法直接利用单一的肌肉激活程度指标体现以上三块肌肉的激活程度,应结合标准化方法及肌电信号最大值等指标共同分析;与积分肌电值(i EMG)相关的肌肉贡献率同样得出,股直肌(RF)、股外侧肌(VL)以及胫骨前肌(TA)三块肌肉的肌肉贡献率占比最高,对受试者完成下落着地动作起到主要作用。建议:1、在购买篮球鞋时应选择鞋底硬度适中的篮球鞋,依据自身需要进行选择,不宜选择鞋底硬度过高或过低的篮球鞋;2、在篮球运动中,跳跃下落着地时应加大关节角度,触地后降低下蹲速度,缓冲地面反作用力对下肢的冲击力,保护关节;3、在篮球运动中应主动增加股直肌肉、股外侧肌及胫骨前肌的力量训练,但要保证下肢肌肉的协调发展,锻炼各个关节周围肌肉力量,提升运动员应对运动损伤防御水平。