不同类型篮球运动员ACL损伤危险因素的随机生物力学模型分析.pdf

摘要：篮球运动员常面临前交又韧带（ACL）损伤的风险，这种损伤会对运动员的职业生涯产生严重影响。本文采用随机生物力学模型，对专业和非专业的篮球运动员进行比较分析，探讨影响ACL损伤的各种因素，如运动员的身体素质、技术水平、训练方法和使用的装备等。研究结果：男性和女性篮球运动员在多个下肢生物力学特征上存在显著差异,这些差异可能与ACL损伤的风险有关；并且女性的ACL损伤率高于男性。此发现可为篮球运动员的训练和康复提供参考和借鉴。关键词：篮球运动员；前交叉韧带损伤；生物力学模型；性别差异Abstract:Basketball players often face the risk of anterior cruciate ligament(ACL)injury,which may have aserious impact on their career.This study uses a random biomechanical model to compare and analyze professionaland non-professional basketball players,and explored various factors that affect ACL injury,such as athletesphysical fitness,technical level,training methods,and equipment used.The results show significant differences inbiomechanical characteristics of multiple lower limbs between male and female basketball players,which may berelated to the risk of ACL injury.In addition,the incidence of ACL damage in women is higher than that in men.These findings provide important reference for the training and rehabilitation of basketball players.Keywords:basketball player;anterior cruciate ligament injury;biomechanical model;gender difference其他研究QITAYANJIU不同类型篮球运动员ACL损伤危险因素的随机生物力学模型分析A Comparative Study on the Risk Factors of ACL Injury in DifferentTypes of Basketball Players Using Stochastic Biomechanical Models李博闻Li Bowen前言篮球是一项高强度的运动，对运动员的身体素质和技术要求极高。然而，由于运动的快速转向、跳跃和冲撞等动作，篮球运动员面临着ACL（前交叉韧带）损伤的风险。ACL损伤不仅会导致运动员的长期休战，还可能对其职业生涯产生严重影响。为更好地理解不同类型篮球运动员ACL损伤的危险因素，研究人员采用了随机生物力学模型进行比较分析。这种模型可以模拟篮球运动中的各种动作，如跳跃、转向和冲撞，并评估这些动作对ACL的潜在影响。通过对不同类型篮球运动员进行随机生物力学模型分析，研究人员可以比较不同因素对ACL损伤风险的影响。这些因素可能包括运动员的身体素质、技术水平、训练方法以及使用的装备等。通过深人研究这些因素，我们可以更好地了解如何预防和减少ACL损伤的发生。本研究旨在为篮球运动员、教练员和医疗团队提供有关ACL损伤危险因素的重要信息。通过了解不同类型篮球运动员ACL损伤的危险因素，我们可以制定更科学的训练计划、改进装备设计,并提供更有效的预防措施，以保护篮球运动员的健康和职业生涯。1研究方法1.1受试者该研究的受试者基本信息如表1所示。研究分为专业组和非专业组,其中专业组包括男性和女性，平均身高分别为182.5cm和17 4.7 cm，平均年龄为2 5岁，平均体重为7 7.4kg和64.9kg。非专业组也包括男性和女性，平均身高为16 6.0 cm和173.7cm，平均年龄为19.9 岁和2 1.6 岁，平均体重为56.7 kg和中图分类号：G804文献标识码：Adoi:10.19379/ki.issn.1005-0256.2023.08.063文章编号：10 0 5-0 2 56(2 0 2 3)0 8-0 2 43-564.9kg。这些基本信息对于研究的设计和结果分析都具有重要意义。表1本研究受试者基本信息类型性别男专业组女男非专业组女1.2数据采集在这项研究中,数据采集是非常重要的一步，它为我们提供了进行随机生物力学模型分析比较研究的基础。为了收集相关数据，我们将采取以下步骤。首先，我们将选择不同类型的篮球运动员作为研究对象，包括专业组和非专业组。这样可以确保我们涵盖了不同类型的运动员，并且能够比较他们之间的ACL损伤危险因素。然后,我们将使用生物力学测试设备来测量参与者在进行篮球运动时的关节运动和力量。这些设备可以记录关节的角度、力量和压力等参数，从而帮助我们分析ACL损伤的危险因素。此外,我们还将收集参与者的个人信息，如年龄、性别、身高、体重等。这些信息将有助于我们对数据进行分层分析,并确定不同因素对ACL损伤的影响。最后,我们将对数据进行统计分析，并使用随机生物力学模型进行比较研究。这将帮助我们确定不同类型篮球运动员ACL损作者简介：李博闻（19 9 2-）,男，山东济宁人，硕士，专技十一级，研究方向：运动训练。作者单位：济宁学院附属中学，山东济宁2 7 2 0 0 0Afiliated High School of Jining University,Jining 2720,China.243第31卷第8 期2023年8 月身高(cm)182.5 7.5174.7 6.9166.0 6.9173.7 5.4年龄(岁)252519.9 1.021.6 1.4体育科技文献通报体重(kg)77.4 9.964.9 7.156,7 9.464.9 4.8其他研究QITAYANJIU伤危险因素之间的差异和相似性。通过这些数据采集步骤，我们将能够深入研究不同类型篮球运动员ACL损伤危险因素，并为预防和治疗提供更有效的指导。1.3数据处理本研究研究旨在评估受试者在完成侧切动作时的肌肉平均肌力。研究对象分为专业组和非专业组,并根据性别和肌肉类型进行了分类。具体情况见表2。表2 本研究受试者完成侧切动作时肌肉平均肌力性别肌肉类型男股后肌男腓肠肌女股后肌女肠肌女排肠肌1.4数据分析使用描述性统计方法，计算平均值、标准差和置信区间，来了解不同类型篮球运动员的平均肌力水平。此外，我们使用方差分析(ANOVA)来比较不同因素对肌力的影响。如果发现显著差异，我们可以进一步进行事后比较，以确定具体哪些组之间存在差异。在随机生物力学模型分析比较方面，我们可以使用适当的统计方法，如t检验或方差分析，来比较不同类型篮球运动员ACL损伤的危险因素。这些方法可以帮助我们确定不同类型篮球运动员之间的差异和相似性，并为预防和治疗提供更有效的指导。2结果分析2.1自变量的概率密度检验表3专业组篮球运动员独立自变量分布检验、分布形式及统计量特征分布形式身高(m)0.001膝关节屈角(）0.102小腿倾角（）0.507COP到踝水平距离(m)0.001水平向后地面反作用力（BW）0.001膝内收外展力矩（EH.BW)0.001膝旋内旋外力矩（EH.BW）0.351股后肌肌力（BW）0.217腓肠肌肌力(BW）0.079注：表格中的数值表示为平均值(X)加减标准差(SD)的形式。根据给定的表格，可以看到男性和女性篮球运动员的独立自变量分布情况。在进行概率密度检验时，我们需要考虑以下几个方面：身高(m)这个特征,男性和女性的分布形式分别为伽马分布和伽马分布。在进行概率密度检验时，男性的分布与伽马分布的假设相符（p0.001）,而女性的分布也与伽马分布的假设相符。对于膝关节屈角（）和小腿倾角（）这两个特征,男性和女性的分布形式分别为正态分布和伽马分布。在进行概率密度检验时,男性的膝关节屈角分布与正态分布的假设相符（p=0.102）,而小腿倾角分布与伽马分布的假设相符（p=0.507）。对于女性，膝关节屈角和小腿倾角的分布都与其对应的分布假设相符。对于COP到踝水平距离（m）和水平向后地面反作用力(BW)这两个特征，男性和女性的分布形式都为正态分布。在进行概率密度检验时,男性和女性的分布都与正态分布的假设相符(p0.001）。膝内收外展力矩（EH.BW）和膝旋内旋外力矩(EH.BW)这两个特征,男性和女性的分布形式分别为伽马分布和正态分布。在进行概率密度检验时，男性的膝内收外展力矩分布与伽马分布的假设相符（p0.001），而膝旋内旋外力矩分布与正态分布的假设相符（p=0.351）。244BULLETINOF SPORTSCIENCEANDTECHNOLOGYVol.31.NO.8.2023对于女性，膝内收外展力矩和膝旋内旋外力矩的分布都与其对应的分布假设相符。股后肌肌力(BW)和排肠肌肌力（BW)这两个特征,男性和女性的分布形式都为正态分布。在进行概率密度检验时,男性和女性的分布都与正态分布的假设相符(（p=0.217 和 p=0.079)。综上所述，根据给定的数据，男性和女性篮球运动员的独立自变量大多符合其对应的分布假设。这些结果可以为进一步的统计分析和建模提供基础。然而，需要注意的是，这只是专业组非专业组630 262630 227220 85220 41670 231670 23121057270215227 63230 65男性分布形式伽马分布1.71 0.07正态分布2.75 6.35正态分布3.73 6.51正态分布0.107 0.035伽马分布0.631 0.432伽马分布0.035 0.031正态分布0.003 0.003正态分布0.737 0.312正态分布1.030 0.431对自变量分布进行的初步检验，还需要进一步的分析和验证来确定这些分布是否能够准确地描述数据。2.1.1业余组篮球运动员独立自变量分布检验、分布形式及统计量分析表4业余组篮球运动员独立自变量分布检验、分布形式及统计量男性分布男性平均值女性分布女性平均值特征形式身高(m)伽马分布1.61 0.06膝关节屈角(）伽马分布31.57 6.73小腿倾角（）正态分布5.25 6.57COP到踝水平距离(m)正态分布0.052 0.053水平向后地面反作用力（BW）正态分布0.414 0.357膝内收外展力矩（EH.BW）伽马分布0.024 0.036膝旋内旋外力矩（BH.BW）伽马分布0.003 0.007股后肌肌力(BW)正态分布1.015 0.357胖肠肌肌力(BW)伽马分布1.351 0.463根据表4数据可知，我们可以看到业余组篮球运动员的独立自变量分布情况以及男性和女性之间的差异。身高方面，男性的平均身高为1.6 1米，标准差为0.0 6 米，而女性的平均身高为1.53米，标准差为0.0 4米。从分布形式来看，男性和女性的身高均符合伽马分布。这意味着在业余组篮球运动员中，男性的身高普遍高于女性。膝关节屈角方面,男性的平均膝关女性伽马分布正态分布伽马分布正态分布伽马分布正态分布正态分布正态分布正态分布土标准差伽马分布正态分布27.11 7.53正态分布1.56 4.75正态分布0.036 0.034正态分布0.340 0.247正态分布0.015 0.047正态分布0.003 0.007正态分布1.097 0.317正态分布1.432 0.332节屈角为31.57