仰紅慧,戚雅茜
由中國體育科學(xué)學(xué)會運(yùn)動生物力學(xué)分會、河北體育學(xué)院聯(lián)合舉辦的第十九屆全國運(yùn)動生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會于2017年10月13日—16日在石家莊召開,來自中國大陸、港澳臺地區(qū)及海外的200多名專家、學(xué)者參加了本次會議。大會共收錄論文212篇,評選了“洪友廉”青年學(xué)者獎、“健樂”新人獎,并評出多篇優(yōu)秀論文[1]。大會集中展示了近年來運(yùn)動生物力學(xué)領(lǐng)域取得的最新科研成果,為運(yùn)動生物力學(xué)同仁搭建了良好的交流平臺[2,3],展現(xiàn)出我國運(yùn)動生物力學(xué)的蓬勃發(fā)展勢頭。
大會主題報(bào)告會邀請了11名國內(nèi)外學(xué)者作了精彩的報(bào)告。寧波大學(xué)大健康研究院的李建設(shè)在本次大會上做作了關(guān)于健康中國背景下的“體醫(yī)融合”的報(bào)告,他生動地向大家介紹了寧波大學(xué)大健康學(xué)院的建設(shè)及發(fā)展的歷程。中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院的張西正教授介紹了我國生物力學(xué)研究的現(xiàn)狀及基金重點(diǎn)項(xiàng)目指南的變化,針對申請國家重點(diǎn)課題項(xiàng)目與與會人員進(jìn)行交流。澳大利亞的Bruce Mason博士介紹了游泳出發(fā)、轉(zhuǎn)身及接力分析系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用案例、動態(tài)阻力測試反饋系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)以及利用平滑質(zhì)點(diǎn)流體力學(xué)方法進(jìn)行游泳動作的數(shù)值模擬分析,對蝶泳腿的渦流測試分析以及對自由泳的劃手軌跡和速度等進(jìn)行了分析。而德國Contemplas公司的Christoph則結(jié)合其產(chǎn)品對游泳技術(shù)動作的生物力學(xué)分析方法進(jìn)行了介紹。德國和澳大利亞的學(xué)者關(guān)于游泳項(xiàng)目的科技服務(wù)的方法介紹和先進(jìn)儀器設(shè)備的介紹,為研究游泳出發(fā)、轉(zhuǎn)身技術(shù),水下游進(jìn)動作的運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)研究提供了新的手段。國家體育總局體育科學(xué)研究所的王澤峰和肖丹丹根據(jù)自身在競技體育一線的工作經(jīng)歷,充分地展示了運(yùn)動生物力學(xué)的理論和方法在解決運(yùn)動實(shí)踐中的問題的作用。王澤峰分別對棒球、躲避球和標(biāo)槍等投球動作的上肢關(guān)節(jié)動作及負(fù)荷進(jìn)行了分析,為與會學(xué)者進(jìn)行上肢運(yùn)動分析及研究方法的選擇提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。肖丹丹重點(diǎn)對乒乓球項(xiàng)目中的技戰(zhàn)術(shù)視頻快速分析反饋與診斷方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹,其研究團(tuán)隊(duì)的科研工作為我國乒乓球運(yùn)動員提高比賽技術(shù)及臨場比賽發(fā)揮都提供了強(qiáng)有力的科技支持[4]。北京體育大學(xué)的李翰君則對肌骨建模仿真研究的常見問題及對策與在座的學(xué)者進(jìn)行了充分交流。
本次會議的專題報(bào)告包含步態(tài)與神經(jīng)肌肉控制分析、運(yùn)動技戰(zhàn)術(shù)分析、運(yùn)動生物力學(xué)教學(xué)理論與方法、運(yùn)動損傷及康復(fù)生物力學(xué)、新科技和儀器的應(yīng)用與研制方面等。從數(shù)量上看步態(tài)與神經(jīng)肌肉控制分析和運(yùn)動技戰(zhàn)術(shù)分析相關(guān)的研究文章較多,分別占所有總數(shù)量的26.89%和30.19%,運(yùn)動損傷和康復(fù)的生物力學(xué)及新儀器開發(fā)類相關(guān)文章所占比例為18.40%和12.74%,另有6%左右的文章對鞋類的運(yùn)動生物力學(xué)進(jìn)行了研究,而運(yùn)動生物力學(xué)教學(xué)與理論相關(guān)的最少,僅占5.66%。從所有文章的研究內(nèi)容可以看出,本屆生物力學(xué)大會的研究對象較前幾年相比以老年人和兒童為研究對象的文章比例增加。在校大學(xué)生仍然充當(dāng)了重要的實(shí)驗(yàn)研究對象。隨著各種新式儀器的開發(fā)及利用,運(yùn)動生物力學(xué)的研究方法除了傳統(tǒng)的運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)和肌電外,多學(xué)科交叉以及多種研究方法的聯(lián)合運(yùn)用也是目前運(yùn)動生物力學(xué)的變化趨勢。本次大會涉及的研究中融合了工程仿生學(xué)、材料學(xué)、人體發(fā)育學(xué)等多學(xué)科的理論和研究方法。運(yùn)動生物力學(xué)的研究結(jié)果在指導(dǎo)工業(yè)設(shè)計(jì)特別是與運(yùn)動相關(guān)的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與研發(fā)中發(fā)揮著重要作用,為各類產(chǎn)品的研發(fā)及優(yōu)化提供了新靈感。
跑步和行走是人類重要的基本動作技能,步態(tài)分析成為重要的研究內(nèi)容,也是本次大會的研究熱點(diǎn)。步態(tài)的研究對象包含多個(gè)年齡段,涉及兒童、成年人及老年人。北京師范大學(xué)的學(xué)者趙盼超、邵雪、徐杰重點(diǎn)關(guān)注了兒童成長過程的3~6歲階段,并對此階段兒童的側(cè)滑步、前滑步、跑步等動作進(jìn)行了深入研究。陳皆波則利用高速攝像機(jī)完成了幼兒跑步動作發(fā)展特征的量化研究。沈陽體育學(xué)院的王歡則對幼兒立定跳的運(yùn)動學(xué)特征進(jìn)行了研究。北京體育大學(xué)的朱豐儀對跑臺與地面狀態(tài)下步態(tài)差異的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。
北京體育大學(xué)的衛(wèi)青漫對行走時(shí)使用手機(jī)這一日常雙任務(wù)導(dǎo)致的步態(tài)特征變化進(jìn)行了研究,研究發(fā)現(xiàn)使用手機(jī)行走時(shí)人們會選擇一種小心謹(jǐn)慎的行走策略,雖然行走過程中使用手機(jī)對步態(tài)并不完全是消極的,但出于安全考慮不建議行走時(shí)使用手機(jī)。倒走在各種流行的健身方式中被認(rèn)為能對人體產(chǎn)生積極的影響。因此,蘇州大學(xué)的蘇晶對青年女性正走與倒走步態(tài)運(yùn)動學(xué)參數(shù)進(jìn)行了分析,研究發(fā)現(xiàn)倒走與正走兩種行走模式的運(yùn)動學(xué)特點(diǎn)有很大的差異,且增大步長能達(dá)到更佳的下肢肌肉鍛煉效果。
平衡控制能力及肌肉活動特征是神經(jīng)肌肉控制研究方面的主要研究內(nèi)容。良好的平衡能力是運(yùn)動員發(fā)揮訓(xùn)練水平、完成技術(shù)動作的根本要求。武漢大學(xué)的黃強(qiáng)對不同專項(xiàng)學(xué)生靜態(tài)平衡能力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)長期從事體育鍛煉的學(xué)生,身體的靜態(tài)平衡能力較好,腳掌及腳跟為人體平衡的主要著力點(diǎn),踝關(guān)節(jié)的肌力對平衡有明顯的影響。隨著社會老齡化程度的加深,老年人的跌倒與平衡是近年來社會共同關(guān)注的問題。合肥師范大學(xué)的游永豪對老年人“踝關(guān)節(jié)模式”動態(tài)平衡能力測試的信度進(jìn)行了分析,認(rèn)為基于動態(tài)姿勢圖測試法,老年人“踝關(guān)節(jié)模式”動態(tài)平衡能力測試的信度很高。北京師范大學(xué)的張子華則對人體步態(tài)中平衡性的力學(xué)機(jī)制進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)老年跌倒病人會采取減少向前移動的質(zhì)心速度來防止跌倒,表明其對動量的控制能力下降。其研究也發(fā)現(xiàn),身體總質(zhì)心、基礎(chǔ)支撐和壓力中心等物理參數(shù)可以用于分析老年人步態(tài)中平衡性的力學(xué)機(jī)制。
形式多樣的鍛煉方式被用來進(jìn)行改善人體平衡能力及提高肌肉控制能力,但對于各種訓(xùn)練方法的效果及其作用原理還需要進(jìn)一步研究。安徽池州學(xué)院的劉崇對太極拳改善女性老年人靜態(tài)平衡能力的生物力學(xué)進(jìn)行了分析,為太極拳運(yùn)動改善老年人平衡能力提供理論基礎(chǔ)。 河北省體育科學(xué)研究所的徐起麟通過核心力量訓(xùn)練提高跳水運(yùn)動員平衡能力。山東理工大學(xué)的張慶來則對不同方式貼扎肌內(nèi)效貼對靜平衡能力的影響進(jìn)行了研究,研究發(fā)現(xiàn)小腿左右橫向貼扎對站立平衡能力的影響不顯著,而后側(cè)縱向貼扎則能明顯改善平衡能力,在軟性支撐面或支撐面積小時(shí),能有效提升人體平衡能力。河北體育學(xué)院的何海燕則通過實(shí)驗(yàn)證明經(jīng)過射擊訓(xùn)練,青少年的動態(tài)平衡能力明顯提高。此外,也有學(xué)者通過對競技體育項(xiàng)目如馬拉松、足球、武術(shù)、跆拳道等項(xiàng)目中運(yùn)動員的平衡能力變化進(jìn)行研究,從多種運(yùn)動形式角度出發(fā)尋找有效提高人體平衡控制能力的訓(xùn)練方法。
對普通人及運(yùn)動員步態(tài)及神經(jīng)肌肉控制研究還有很大的發(fā)展空間,研究深度將不斷加深,與競技體育中涉及平衡控制能力相關(guān)的研究內(nèi)容也會越來越廣泛。除了研究兒童平衡及肌肉控制能力隨著生長發(fā)育增加的發(fā)展過程外,對于普通老年人平衡和神經(jīng)肌肉控制將傾向于更有應(yīng)用價(jià)值或可接受度高的運(yùn)動項(xiàng)目,將有效的健身手段融于日常生活,有效提高老年人生活中的平衡能力,減緩其神經(jīng)肌肉控制能力的衰退速度。
運(yùn)動技戰(zhàn)術(shù)分析是運(yùn)動生物力學(xué)研究的主要內(nèi)容[5,6],運(yùn)動生物力學(xué)在體育運(yùn)動中的應(yīng)用價(jià)值體現(xiàn)在對某些運(yùn)動動作技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)等相關(guān)分析上。通過分析可以定性甚至定量地描述運(yùn)動的關(guān)鍵技術(shù)動作特點(diǎn),為科學(xué)訓(xùn)練提供理論基礎(chǔ),為技術(shù)診斷提供有效參考指標(biāo),不僅能為選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動負(fù)荷及制定合理的訓(xùn)練計(jì)劃提供理論依據(jù),而且可以為運(yùn)動員探究制約技術(shù)發(fā)展的成因、尋找解決方法,為高水平運(yùn)動員減少失誤提高成績、尋找關(guān)鍵技術(shù)的改善技術(shù)提供支持。對專項(xiàng)技術(shù)的研究亦能提高運(yùn)動員訓(xùn)練效果并有利于減少因錯誤技術(shù)動作導(dǎo)致的損傷,為運(yùn)動員專項(xiàng)訓(xùn)練提供科學(xué)依據(jù)。此外,近年來運(yùn)動生物力學(xué)的研究方法在人才選拔中也發(fā)揮著重要作用。
運(yùn)動生物力學(xué)大會研究涉及的項(xiàng)目仍然主要為田徑、體操、游泳、跳水、乒乓球、網(wǎng)球等,隨著儀器設(shè)備技術(shù)進(jìn)步,對這些項(xiàng)目的研究更加深入,對于高爾夫、太極拳、橄欖球、射箭、健美操、帆板、散打等其他項(xiàng)目的研究也已經(jīng)開始。隨著近年來對冬季項(xiàng)目的研究力度增大,出現(xiàn)了較多與短道速滑項(xiàng)目相關(guān)的研究。
傳統(tǒng)的錄像解析方法仍然被應(yīng)用于多種運(yùn)動項(xiàng)目的動作解析研究工作中,特別是對比賽中的技術(shù)動作解析。本次大會中多位學(xué)者對乒乓球世界比賽的技術(shù)分析正是采用此方法,肖丹丹研究團(tuán)隊(duì)的成員對2016年及2017年我國選手與世界頂級選手的比賽進(jìn)行了細(xì)致的技術(shù)解析,通過對比分析,為我國乒乓球運(yùn)動員的技術(shù)訓(xùn)練提供科學(xué)依據(jù)。較多學(xué)者將紅外捕捉系統(tǒng)和測力臺聯(lián)合使用,同步完成了運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析研究,完成了排球、太極拳、跑步、散打等項(xiàng)目的下肢運(yùn)動學(xué)研究。臨沂大學(xué)的周文龍利用紅外捕捉系統(tǒng)對高爾夫揮桿擊球時(shí)刻膝關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)進(jìn)行了分析。武漢體育學(xué)院的劉志榮利用拉線傳感器對國家女子帆板運(yùn)動員力量進(jìn)行了測試分析。西安體育學(xué)院的李想則利用高速攝像和拉力傳感器對高水平男子游泳運(yùn)動員50 m蝶泳途中游技術(shù)與推進(jìn)力進(jìn)行了研究。
運(yùn)動生物力學(xué)在技戰(zhàn)術(shù)分析方面的研究在一定程度上受到項(xiàng)目運(yùn)動特點(diǎn)及儀器設(shè)備發(fā)展水平的限制。高速紅外捕捉系統(tǒng)、測力臺、防水測試儀器的開發(fā)、利用,以及不斷出現(xiàn)的其它各種新式設(shè)備,為科學(xué)研究工作帶來了極大的便利,研究的精度也不斷提高。
與運(yùn)動生物力學(xué)教學(xué)理論與方法研究相關(guān)的文章在本次大會中所占比例較少,其研究大多以文獻(xiàn)綜述的形式呈現(xiàn),相關(guān)的研究內(nèi)容主要涉及基礎(chǔ)理論教學(xué)方法及運(yùn)動生物力學(xué)基本原理。蘇州大學(xué)的譚親平對射箭技術(shù)的生物力學(xué)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。北京體育大學(xué)的焦怡然對關(guān)于距下關(guān)節(jié)的生物力學(xué)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,北京市體育科學(xué)研究所的孫科認(rèn)為踝關(guān)節(jié)的杠桿性質(zhì)是運(yùn)動解剖學(xué)、生物力學(xué)中的基礎(chǔ)問題,過對踝關(guān)節(jié)在趾屈運(yùn)動時(shí)為速度杠桿觀點(diǎn)進(jìn)行了深入的理論分析和計(jì)算,研究結(jié)論認(rèn)為在趾屈運(yùn)動時(shí)踝關(guān)節(jié)為速度杠桿與前人認(rèn)為踝關(guān)節(jié)在提踵時(shí)為省力杠桿的觀點(diǎn)不同。湖北大學(xué)的李樹屏則對流體壓強(qiáng)和壓強(qiáng)梯度變化對人體運(yùn)動的影響進(jìn)行了研究,計(jì)算了流體中運(yùn)動特殊位置的壓強(qiáng)值,著重分析了壓強(qiáng)梯度對人體的影響,其研究認(rèn)為合理的高壓和低壓(氧)訓(xùn)練可以在一段時(shí)間內(nèi)提高運(yùn)動成績或消除疲勞,建議從深入上浮和從平原到高原訓(xùn)練時(shí)需要控制壓強(qiáng)變化的梯度,以保證運(yùn)動安全。
隨著大眾健康的普及程度及關(guān)注度越來越高,普通人的運(yùn)動損傷預(yù)防已然成為非常熱的研究方向,而競技體育運(yùn)動訓(xùn)練過程也是與損傷相伴而行,運(yùn)動損傷的機(jī)制及其預(yù)防始終是運(yùn)動生物力學(xué)研究的基本問題。無論運(yùn)動員還是普通人,其損傷的發(fā)生通常伴隨著不正確的運(yùn)動方式及不合適的運(yùn)動強(qiáng)度,運(yùn)動損傷主要涉及關(guān)節(jié)損傷和軟組織損傷。但受到研究方法和儀器的限制,對于損傷的研究中,對關(guān)節(jié)損傷的研究是主流。軟組織損傷相關(guān)的研究則以下肢肌肉和筋膜損傷研究為主,但其數(shù)量相對較少。廣東體育科學(xué)研究所的呂曉紅通過采用肌肉狀態(tài)診斷方法對股直肌一次性劇烈運(yùn)動前后的狀態(tài)特征進(jìn)行了研究,為預(yù)防訓(xùn)練時(shí)因肌肉過度疲勞而導(dǎo)致?lián)p傷提供了有效的參考。
本次大會的研究中與競技體育相關(guān)的損傷研究仍然以下肢為主要研究對象,膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)屬于競技體育中非常常見的損傷部位[7],多年來學(xué)者不斷地加深對于膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)損傷成因的分析研究。蘇州大學(xué)的趙瀅對跑步足著地方式和下肢損傷關(guān)系的研究認(rèn)為,影響足著地方式的主要因素包括自身足的結(jié)構(gòu)、速度、鞋具、地面材質(zhì)等,與步長、步頻及其下肢的一些運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)指標(biāo)有關(guān),足著地方式是導(dǎo)致運(yùn)動損傷的直接或間接原因之一。寧波大學(xué)的傅琳等利用三維運(yùn)動捕捉系統(tǒng)和測力臺對專業(yè)和業(yè)余羽毛球運(yùn)動員的蹬跨步動作進(jìn)行了分析,通過運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)的差異比較羽毛球運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)損傷的負(fù)荷差異,研究發(fā)現(xiàn)業(yè)余運(yùn)動員踝關(guān)節(jié)的內(nèi)旋、內(nèi)翻顯著,而專業(yè)運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)在矢狀面及額狀面表現(xiàn)出更大的關(guān)節(jié)力矩,這些可能都與韌帶損傷有關(guān)。寧波大學(xué)的顧耀東利用三維有限元方法對前掌和后跟落地時(shí)跖骨應(yīng)力分布的水平和應(yīng)力增長率差異進(jìn)行了研究,結(jié)果表明在前掌落地過程中跖骨的高應(yīng)力水平會大大增加跖骨的損傷風(fēng)險(xiǎn)。河北體育學(xué)院的謝永對籃球運(yùn)動員沖擊性落地時(shí)墊腳對踝關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的影響進(jìn)行了研究,研究認(rèn)為墊腳會導(dǎo)致騰空落地時(shí)的沖擊和異常關(guān)節(jié)角度,容易引發(fā)膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)脫位、骨骼斷裂和韌帶撕裂、撕脫,建議籃球運(yùn)動員在運(yùn)動中要避免或杜絕墊腳行為。
雖然下肢關(guān)節(jié)為運(yùn)動損傷的主要研究對象,但損傷的研究并不局限于下肢關(guān)節(jié),下肢的肌肉、筋膜、韌帶及軟骨等也隨著關(guān)節(jié)研究的開展而得到關(guān)注。肩關(guān)節(jié)、脊柱、腕關(guān)節(jié)等部位是普通群眾損傷發(fā)生較多的部位,隨著對普通人群損傷研究的加深,這些部位的損傷機(jī)制研究及損傷預(yù)防性科研工作也受到更多關(guān)注。北京體育大學(xué)的馬沐佳對橈骨莖突狹窄性腱鞘炎患者單手操作手機(jī)的斜方肌及拇指肌肉的肌電活動進(jìn)行了研究。浙江師范大學(xué)喬福存對學(xué)生背書包存在的健康問題進(jìn)行了探討,而常鵬飛則進(jìn)一步對兒童不同負(fù)荷背包行走的足底壓力變化進(jìn)行了研究。寧波大學(xué)的管培琪則對久坐姿態(tài)對人體健康影響的研究進(jìn)行了分析。損傷的研究方法也不局限于運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)和肌電,數(shù)值模擬仿真技術(shù)為損傷機(jī)制研究建立了多種模型,通過模型的計(jì)算,在一定程度上解決了傳統(tǒng)生物力學(xué)研究手段所不能涉及的角度,為研究運(yùn)動損傷的發(fā)生機(jī)制提供了更多值得參考的理論依據(jù)。利用這些理論相關(guān)學(xué)者進(jìn)一步可以了解損傷發(fā)生的機(jī)制,以此為基礎(chǔ)將有利于制定更科學(xué)的損傷康復(fù)計(jì)劃及提出更好的預(yù)防損傷建議。
從運(yùn)動損傷及康復(fù)力學(xué)方面的研究文章可以發(fā)現(xiàn),運(yùn)動生物力學(xué)方法在研究損傷及康復(fù)方面的應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了一定高度,不僅可以從運(yùn)動學(xué)特征描述損傷發(fā)生的原因,更能深入分析導(dǎo)致?lián)p傷的內(nèi)部機(jī)制,同時(shí)還能對損傷康復(fù)的效果及預(yù)防措施提供有價(jià)值的理論和實(shí)踐參考。期待未來出現(xiàn)更多相關(guān)的研究,不僅對多種競技項(xiàng)目和日常生活的典型損傷機(jī)制進(jìn)行深入研究,還可以提出具有指導(dǎo)意義的康復(fù)手段。
運(yùn)動生物力學(xué)在運(yùn)動鞋領(lǐng)域的研究一直是近年來的熱點(diǎn),本次大會關(guān)于鞋的運(yùn)動生物力學(xué)研究文章數(shù)量并不多,但研究內(nèi)容卻包含了很多方面,主要關(guān)于鞋底的減震功能、防滑功能以及穿著時(shí)的足底壓力情況研究,具體涉及鞋底軟硬度、鞋底形狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鞋底材料、穿著時(shí)間、運(yùn)動情況等多種影響因素的研究。
吉林大學(xué)的張銳以鴕鳥足墊為生物原型,將鴕鳥足墊特性應(yīng)用于運(yùn)動鞋中底前掌和后跟的結(jié)構(gòu)和材料仿生設(shè)計(jì),對鞋底進(jìn)行沖擊工況下的數(shù)值模擬,完成仿生中底緩震性能的評估,并研制出一種具有優(yōu)良緩震特性的運(yùn)動鞋中底。北京體育大學(xué)的王愛文在羽毛球鞋的前掌中底加入不同楔形結(jié)構(gòu),并用運(yùn)動生物力學(xué)方法對其性能進(jìn)行了評估。雖然其研究中未發(fā)現(xiàn)前掌楔形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會影響運(yùn)動表現(xiàn),但為羽毛球運(yùn)動員跖趾關(guān)節(jié)屈肌群的專項(xiàng)力量訓(xùn)練鞋設(shè)計(jì)提供了靈感。河北體育學(xué)院的侯玉對公路自行車騎行鎖鞋的力量傳輸性、卡鎖兼容性、貼合性、舒服度、透氣性和耐用性進(jìn)行了分析和綜述。屏東科技大學(xué)的林秀卿則對鞋帶松緊程度對運(yùn)動表現(xiàn)的影響進(jìn)行了研究。此外,關(guān)于鞋底硬度與阻力、壓力分布情況及穿著時(shí)長導(dǎo)致阻力壓強(qiáng)變化的研究也為跑步者選擇合適的跑鞋提供了有價(jià)值的理論參考。河北省體育科學(xué)研究所的李媛則比較了不同運(yùn)動鞋前翹角度對人體行走過程中足底壓力的影響,研究認(rèn)為前翹角度為7.7°的運(yùn)動鞋適合各年齡段的大部分消費(fèi)者,適合慢跑和運(yùn)動穿著,并能在運(yùn)動中有效地保護(hù)足部,而對于專業(yè)運(yùn)動員則認(rèn)為需要量身定做。這些對鞋底止滑性及耐久性的研究與改進(jìn)在很大程度上對量產(chǎn)的推進(jìn)和改善滑跌事故的發(fā)生以及提高鞋材料行業(yè)鞋底質(zhì)量、新科技的研究、改善鞋底生產(chǎn)工藝均有重要的指導(dǎo)意義。梁華偉對中外運(yùn)動鞋專利技術(shù)研發(fā)特征的對比分析則發(fā)現(xiàn),國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)上缺乏核心技術(shù),專利保護(hù)申請局限于國內(nèi),呼吁國內(nèi)應(yīng)當(dāng)加大專利技術(shù)研發(fā)投入。
由此可以看出,運(yùn)動生物力學(xué)在與鞋相關(guān)的研究中仍然起到了非常重要的作用,運(yùn)動生物力學(xué)的研究方法和理論,對運(yùn)動鞋的研發(fā)設(shè)計(jì)、功能評估等方面的研究進(jìn)步起著推動作用[8]。
現(xiàn)代競技體育運(yùn)動成績的提高對先進(jìn)儀器設(shè)備的依賴性越來越大,而運(yùn)動生物力學(xué)在訓(xùn)練儀器及比賽裝備的研發(fā)和性能提升中也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的運(yùn)動生物力學(xué)的研究方法一直沿用至今,為了對運(yùn)動動作進(jìn)行精細(xì)的分析,對其精度及準(zhǔn)確度的要求也越來越高。在不同運(yùn)動項(xiàng)目研究中運(yùn)用準(zhǔn)確的標(biāo)定方法,獲取準(zhǔn)確的運(yùn)動學(xué)參數(shù)對人體運(yùn)動的研究發(fā)展有重要意義。北京體育大學(xué)的學(xué)者對此進(jìn)行了一系列相關(guān)研究,史宇康對拍攝過程標(biāo)定方法進(jìn)行研究,對傳統(tǒng)的棋盤格標(biāo)定法和傳統(tǒng)1 m板標(biāo)定法的精度進(jìn)行了研究。研究認(rèn)為,在拍攝距離為3 m處,棋盤格相比于1 m傳統(tǒng)標(biāo)定板作為標(biāo)定物進(jìn)行測量的精度更高,絕對誤差更小。在5~7 m處則傳統(tǒng)的標(biāo)定板精度更高。為進(jìn)行二維平面拍攝時(shí)根據(jù)拍攝距離的遠(yuǎn)近恰當(dāng)?shù)剡x擇相應(yīng)的比例尺,提供了科學(xué)的參考。而孫凱揚(yáng)則對不同距離下棋盤格法標(biāo)定三維空間的誤差進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)利用平面棋盤格標(biāo)定板標(biāo)定測量的結(jié)果精度范圍在2.5 cm內(nèi),并且在7 m的拍攝距離下誤差最小。在7 m拍攝范圍內(nèi),測量結(jié)果的誤差隨著拍攝距離的增大而減少。楊辰提出了一種簡單易行的平面拍攝鏡頭畸變誤差校正方法,依據(jù)圖像中像素坐標(biāo)與比例系數(shù)的關(guān)系建立回歸方程,通過預(yù)測不同像素坐標(biāo)下的比例系數(shù),進(jìn)行了鏡頭畸變的校正,以此來提高體育運(yùn)動中影像解析結(jié)果的準(zhǔn)確性,減少鏡頭畸變造成的測量誤差。孟姝馨則對6個(gè)自由度模型和海倫海耶斯模型分別分析膝關(guān)節(jié)運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行了對比并計(jì)算了兩種模型的可重復(fù)性,發(fā)現(xiàn)兩者具有高度的可重復(fù)性和較好的相似性,使得不同研究之間可以進(jìn)行對比。
肌力測試及表面肌電圖技術(shù)在運(yùn)動訓(xùn)練及體育科研中都有著重要作用,西安體育學(xué)院的郭東雪對用表面肌電信號(sEMG)來直接評價(jià)肌肉發(fā)力情況的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行了研究,研究發(fā)現(xiàn)不同收縮形式、收縮速度下,肌肉在最大用力的情況下肌力矩值與sEMG的變化趨勢呈高度相關(guān),若進(jìn)行不同人同一肌肉或同一人不同肌肉之間的sEMG的比較以最大隨意等長收縮作為標(biāo)準(zhǔn)最為合理。
流體力學(xué)在體育中一個(gè)重要的應(yīng)用方面是為運(yùn)動員運(yùn)動技術(shù)的改進(jìn)和完善提供科學(xué)的依據(jù)[9]。對器材流體性能的研究可以使運(yùn)動員能夠熟悉并掌握器材的性能,更加高效地完成技術(shù)動作,從而獲取更加優(yōu)異的成績。武漢體育學(xué)院的雷曉珊對不同斷流模型下470出臺舵水動力性能進(jìn)行了研究。而藺世杰對470級帆船船體對舵水動力性能影響進(jìn)行了研究,這些研究結(jié)果為運(yùn)動員、教練及科研人員了解運(yùn)動器材的性能并更合理地利用它們提供了理論基礎(chǔ)。
通過本次學(xué)術(shù)交流,學(xué)者們對當(dāng)前運(yùn)動生物力學(xué)界國內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)問題與研究動向又有了新的認(rèn)識和理解。對于未來運(yùn)動生物力學(xué)的研究,以老年人和兒童為研究對象的研究將越來越多,研究成果的服務(wù)對象也將越來越廣。與競技體育相關(guān)的研究則向更高的深度推進(jìn),更多的高科技的研究手段也將被發(fā)現(xiàn)并采用。在運(yùn)動損傷及康復(fù)領(lǐng)域的相關(guān)研究則為運(yùn)動損傷康復(fù)的評價(jià)及治療提供了有價(jià)值的參考。運(yùn)動生物力學(xué)在運(yùn)動鞋的研制與開發(fā)中已經(jīng)發(fā)揮著重要的作用,期待會有更多與鞋相關(guān)的運(yùn)動生物力學(xué)研究成果出現(xiàn)。