基於AnyBody仿真和肌電測試分析不同體質量指數男性青年球類運動中的生物力學特徵

摘要:


基於AnyBody仿真和肌電測試分析不同體質量指數男性青年球類運動中的生物力學特徵

文題釋義:

Anybody仿真:使用數學建模技術模擬人體肌肉骨骼在不同載荷中的情況,計算各塊肌肉和關節的受力、變形、肌腱的彈性能、拮抗肌肉運動和其他對於工作中的人體有用的特性,以計量方式計算出人體對於環境的反應,兼與人機工程學和生物力學分析,為人體運動建模、人機工程學產品性能改進和生物醫學工程研究提供平臺。

均方根振幅:是將振幅平方的平均值開平方,把振幅值平均然後開方,最原始的是針對正弦波推導出來的,但實際上對所有的波形都適用,均方根值(RMS)也稱作為效值,表示在一段週期內,參加肌肉活動的肌肉瞬間肌電圖振幅均方根值,是一定時間內肌電位值平方和的平方根。

背景:Anybody肌肉骨骼建模系統,使用數學建模技術模擬人體骨骼、肌肉和環境的關係,可對人體的逆向動力學進行研究,得出下肢三關節最大肌肉力等指標。

目的:研究24名不同體質量指數男大學生在坐瑞士球一個動作週期的下肢肌肉力值,及受試者在坐瑞士球與平凳的均方根肌電平均值對比情況。

方法:將24名男大學生按體質量指數分為正常組、超重組、肥胖組,用BTS三維紅外動作捕捉系統、Kistler 三維測力臺、BTS表面肌電測試系統,同步記錄動力學和肌電參數,以單因素方差分析定性比較不同組間肌力和肌電參數差異,用定量差異分析法對比均值差異。

結果與結論:①肌肉力量方面,由坐到站過程中,正常組與肥胖組相比,股直肌、半膜肌、股二頭肌長頭、膕肌、比目魚肌、脛骨前肌差異顯著(P < 0.05,0.47≤QD<0.80),股方肌與恥骨肌的兩組肌肉力差異極其顯著(P < 0.01,QD≥0.80);超重組與肥胖組肌肉力相比,股方肌具有顯著性差異(P < 0.05,0.47≤QD<0.80),由站到坐過程中,正常組與肥胖組相比,縫匠肌、拇長伸肌、腓腸肌肌肉力差異顯著(P < 0.05,0.47≤QD<0.80);②均方根肌電值方面,坐平凳狀態下,由坐到站過程中,正常組與肥胖組相比,股二頭肌和腓腸肌差異顯著(P < 0.05,0.47≤QD<0.80),由站到坐過程中,正常組與肥胖組相比,股直肌差異顯著(P < 0.05,0.47≤QD<0.80);坐瑞士球狀態下,由坐到站過程中,正常組與肥胖組相比,脛骨前肌、股二頭肌差異顯著(P < 0.05,0.47≤QD<0.80);由站到坐過程中,正常組與肥胖組相比,腓腸肌、右豎脊肌肌電值差異顯著(P < 0.05,0.47≤QD<0.80)。提示:①各組由坐到站過程中主導發力肌肉是臀中肌、股外側肌、股二頭肌長頭、股直肌、腓腸肌、脛骨前肌、比目魚肌,由站到坐過程中下肢臀中肌、股外側肌和股二頭肌長頭、腓腸肌、脛骨前肌、比目魚肌主導發力;②與坐平凳相比,受試者在坐瑞士球時脛骨前肌、股直肌、股二頭肌、腓腸肌均方根肌電值高。

ORCID: 0000-0003-0520-5606(龐博)

中國組織工程研究雜誌出版內容重點:人工關節;骨植入物;脊柱;骨折;內固定;數字化骨科;組織工程

關鍵詞: 仿真, 均方根肌電, 瑞士球, 定量差異, 大學生, 男, 肌肉, 體重指數

文章來源:龐 博, 紀仲秋, 薑桂萍, 張子華, 李嘉慧. 基於AnyBody仿真和肌電測試分析不同體質量指數男性青年球類運動中的生物力學特徵[J]. 中國組織工程研究, 2020, 24(3): 383-389.


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