足球的生物力学：综述

本综述考虑了与足球比赛成功相关的生物力学因素。涵盖了三个广泛领域：（1）足球技能的技术表现；（2）比赛中使用的设备；以及（3）特定足球伤害的致病机制。踢球是最广泛研究的足球技能。尽管有多种类型的踢法，但文献中报告最多的变体是静止球的最高速度内侧踢。相反，其他几项技能，如掷界外球和守门，受到的关注很少；例如，传球和控制球、铲球、摔倒行为、跳跃、跑步、冲刺、起跑、停止和改变方向等，尚未进行任何详细的生物力学研究。所评审的设备包括鞋子、球、人造草和自然草场地以及护腿板。设备制造商所进行的研究很少进入公共领域；因此，本综述部分集中于设备的机械反应、玩家与设备的互动以及设备对玩家表现和保护的影响。尽管设备具有可以相对良好量化的机械特性，但玩家与设备的互动更难建立，这使得预测其对性能或保护的有效性变得困难。一些足球伤害可能与所使用的设备有关。足球鞋的保护能力较差，但细致的设计可以在一定程度上减少踝部内翻伤害的严重性。性能要求限制了减少这些伤害的范围，需要提供踝部稳定性的其他方法。人造草场的伤害类型与自然草场不同。相比于自然草场，人造草场上严重伤害的情况较少，但轻微伤害的情况较多。玩家在几场比赛中逐渐适应场地类型。因此，从一种场地更换到另一种场地是与场地相关伤害的主要病因因素。头球可能导致长期的脑损伤。模拟研究表明，球的质量、速度和玩家的体重在影响冲击严重性方面的重要性。年轻球员需要仔细的指导和技能发展，以及正确的设备。大多数应用于足球的生物力学技术都是描述性的实验研究。生物力学建模技术在理解表现的基本机制方面有所帮助，尽管其使用受到限制。可以得出结论，足球比赛中仍有许多特征适合进行生物力学处理，也有许多机会让生物力学家为足球科学做出贡献。