不同网球鞋的生物力学对比分析

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研究目的:本文使用两台高速摄像机对10名网球爱好者分别穿耐克网球鞋(A)、阿迪达斯网球鞋(B)、威尔逊网球鞋(C)、亚瑟士网球鞋(D)的行走动作进行定点拍摄。同步使用Footscan足底压力测试系统,结合冲击测试和舒适度问卷,探讨四种网球鞋的稳定性、舒适性、缓冲减震性,对比四种网球鞋的生物力学差异。为运动员及网球爱好者对网球鞋的选择提供理论依据,减少运动损伤的发生。研究方法:1)文献资料法:通过查找并阅读相关文献资料,厘清研究思路和方法,对与本论文有关部分进行整合分析。2)实验法:包括三维录像解析法、足底压力测试、冲击试验。三维录像解析法:使用两台JVC高速摄像机,对10名网球爱好者分别穿四种网球鞋行走时的动作进行三维拍摄,使用3DSignal Tec解析系统对所拍摄的录像进行数据解析;足底压力测试:使用Footscan足底压力扫描系统,采集10名受试者穿四种网球鞋行走时的足底压力等参数;冲击测试:将鞋放在Kistler三维测力台中央,再用1kg铅球分别从10cm、15cm、20cm、25cm高度自由下落砸到四种网球鞋后跟部位,采集四种网球鞋的冲击力峰值。3)问卷调查法:使用国际认证的主观舒适性调查问卷,对网球鞋的足跟、前脚掌、足弓等影响训练鞋舒适度的因素进行问卷评分。4)数理统计法:使用spss22.0软件对所得的所有数据进行方差分析。研究结果:1)运动学对比结果:穿四种网球鞋行走时髋、膝、踝关节角度均无显著性差异(P>0.05)。2)动力学对比结果:经研究发现,穿四种网球鞋稳定性的关系为A>B>C>D;穿四种网球鞋峰值压力的关系为:C>D>A>B;四种网球鞋在硬度、总体舒适程度、运动时的舒适感觉方面存在差异,随着鞋子硬度值的减小,运动感觉更为舒适。因此,穿四种网球鞋舒适度的关系为:B>A>D>C;3)四种网球鞋压强峰值差异主要是前脚掌部位和足中部;4)冲击测试对比结果:随着鞋子硬度值的增大,后跟缓冲减震性越差,即B>A>D>C。研究结论:1)运动学对比结论:穿四种网球鞋行走时不会对下肢运动学参数产生影响。因此,对于低强度运动或者行走而言,四种网球鞋均可选择。2)动力学对比结论:对于职业网球运动员来说,应选择稳定性较好,且硬度稍适中的耐克网球鞋(A)。其稳定性好,可以有效控制跑动过程中脚在鞋内产生的急促滑动,减少因过度滑动而导致的运动损伤。并且,在不同时刻前脚掌和足中部位置的峰值压力较小,对于高强度、大负荷、长时间的网球运动来说,能够有效的减小运动损伤的发生。3)鞋子舒适度对比结论:对于腿部有运动损伤的运动员或网球爱好者,可以选择阿迪达斯网球鞋(B)。其硬度值较小,前掌和足中部表现的运动感觉最为舒适。4)冲击测试对比结论:后跟缓冲减震性能较好的网球鞋能够缓解网球运动中的足部疲劳,不易造成腿部的运动损伤。因此,可以选择阿迪达斯(B)和耐克网球鞋(A)。
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