跑步经济性的运动生物力学机制研究

跑步经济性（RE）是制约耐力跑项目运动成绩的关键指标之一。我们的前期研究以及相关文献发现，跑步动作与RE之间存在着相关的趋势，但是，影响RE的运动生物力学机制不清仍然是困扰耐力跑项目训练与比赛的难题。本研究通过采集高水平女子中长跑运动员RE、运动学、动力学和下肢主要肌群的肌电信号，建立影响RE的运动生物力学模型。利用逆向动力学算法对跑步过程中各关节的肌肉力矩进行量化计算，利用霍金斯算法计算小腿三头肌和股四头肌MTU在拉长缩短周期（SSC）的向心收缩和离心收缩程度，结合肌电信号获取的下肢肌肉相互协调关系，深入分析影响RE的运动学、动力学和神经肌肉因素，试图从下肢肌肉激活模式的协同以及小腿三头肌和股四头肌MTU在SSC过程离心收缩和向心收缩的平衡的角度了解RE与动作的关系及影响RE的运动生物力学机理，为耐力跑运动员通过动作学习、科学训练进而提高RE奠定理论基础。

本研究通过采集高水平中长跑运动员RE与运动成绩，同时采集运动学、动力学和下肢主要肌群的肌电信号，研究RE与运动学、动力学和肌电之间的相关性，研究发现，RE的测量可靠性较高，RE与运动成绩之间的相关性较高，RE与运动学、动力学和肌电变量的综合因素之间的相关性不具有显著性；但本研究发现，RE越小，支撑阶段膝关节弯曲幅度小，垂直方向冲量越小，臀大肌肌电幅度较小，身体脂肪的含量表现较高趋势，足底压力和压强测量结果表现出较小的趋势；小腿三头肌MTU表现出较高的收缩力量，这可能归因于肌肉长度变化较大。本研究预期发表3篇文章，实际出版专著1部，发表7篇文章，会议论文4篇。研究成果对耐力运动员进行力量训练改善人体下肢神经肌肉结构，提高运动成绩具有重要的意义，目前研究成果拟申报省级以上（含部省级）科技进步奖。