对短跑运动员和非短跑运动员腿部形态的对比分析揭示了令人惊讶的结果
全面了解人体生物力学有助于更有效地训练运动员。从生物力学的角度来看,与步行和耐力跑相比,冲刺具有挑战性,这使得它成为一个有趣的研究领域。此外,对短跑运动员四肢的详细生物力学理解,对于更有效的短跑运动员训练和促进我们对人类运动表现的总体理解具有深刻的见解。
先前的研究表明,短跑运动员的肌肉发育不均匀,髋关节屈肌、伸肌和大腿近端肌肉发育良好。短跑运动员的肌肉发达程度与短跑对肌肉骨骼的需求有很好的对应关系,这在力量相关因素中是一个积极的方面。
然而,与此同时,形态上的差异也会涉及到质量分布因此,还有可操作性。肌肉发达的腿部会导致更大的体重,反过来,人们会普遍猜测更大的扭矩发挥能力和更大的下肢移动难度之间的权衡。
这就提出了一个有趣的问题:短跑运动员如何平衡肌肉力量和轻快的动作?在上下文环境中,关于的可操作性所知不多短跑运动员从惯性角度来看是腿。这一知识差距引起了早稻田大学体育科学学院Yasuo Kawakami教授领导的研究小组的注意,他与日本大学的同事Hoshizora Ichinose和筑波大学的Natsuki Sado博士一起,从惯性的角度研究了运动员的腿部形态。
“作为前运动员,我们一直对人体在运动中的相关性感兴趣。运动员刻苦训练,但在很多情况下,他们不知道自己的身体对训练的具体反应。我们希望解决这个问题,并帮助制定有效的培训策略,”川上说,解释了他们研究的动机。
在他们的研究中,研究人员分析了11名男性短跑运动员的脂肪和水分离MRI扫描,他们都是职业生涯超过7年的训练有素的运动员,还有12名男性非短跑运动员,他们在研究前两年内没有接受过阻力训练或参加过体育运动。通过比较MRI特征,他们发现短跑运动员的下肢相对质量比非短跑运动员要高。
这种肌肉力量的增加,反过来又有助于在跑步过程中产生动力。这些研究结果发表在体育运动中的医学和科学.
为了理解关节扭矩和节段可操作性之间的权衡,研究人员进一步计算了髋关节周围下肢的惯性矩。这一比较表明,在短跑运动员和非短跑运动员之间,转动惯量没有差异,从而表明增加的肌肉组织不会损害短跑运动员下肢的可操作性。
在比较短跑运动员和非短跑运动员下肢不同部位时,研究人员发现,虽然短跑运动员和非短跑运动员大腿的相对质量不同,但小腿和脚的相对质量没有变化。因此,研究人员得出结论,从惯性的角度来看,短跑运动员四肢的这些头重脚轻的特征有助于他们轻松地完成运动动作。
这项新颖的研究揭示了短跑运动员下肢的独特特征。研究结果将有助于制定新的培训策略。基于他们的发现,研究人员建议运动员和教练如何更有效地训练?川上说:“短跑运动员可以专注于训练他们的下肢肌肉,而不用担心短跑引起的体重增加下肢肌肉发达以及由于较高的惯性力矩而导致的移动困难。这种策略将有助于平衡跑步力量和肢体运动。”