能量平衡模型结合运动生物力学手段测试人体运动做功效率

背景：国际上学者们很早就应用能量法对跑步效率有过积极的探索。但做功效率测试方法学至今并不完善。目的：通过场地400m跑训练实测，测试人体跑步的做功效率。方法：以体育院校短跑专项一级、二级男子运动员共12人为研究对象，在最近1年内无肌肉损伤、骨折及循环呼吸系统疾病，且了解实验过程，自愿参加测试。运用CORTEX Meta Max 3B便携式气体分析仪结合高速摄像PULNIXCCD（TM671O）系统、自制分段计时器等仪器，在田径场上进行同步测试；应用能量法结合生理指标、运动学指标、数学模型及统计方法计算出人体做功效率值。结果与结论：运动中一个复步的人体重心的Y轴平均起伏距离是（10．0±1．70）cm；X轴分段平均速度是（7．00±0．23）m／s；运动时间是（57．20±1．84）s；人体400m跑运动净能耗、热能、空气阻力能、势能、动能及做功效率平均值分别是（301．2±29．3）kJ，（197．0±30．3）kJ，（5．3±0．6）kJ，（3．7±0．7）kJ，（95．2±10．9）kJ，（35．0±4．3）％。在平均速度（7．00±0．23）m／s下，通过实际场地测试400m跑做功效率（外功效率）的平均值为35％，人体运动中的净能耗大部分以热能的形式损耗。说明人体实际运动的做功效率，可以能量平衡理论模型结合运动生物力学手段测试。