青年女性被动提踵状态下运动速度对下肢生物力学特征的影响

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研究目的:以高跟鞋作为被动提踵的典型形式,通过分析对比习惯性与非习惯性穿着高跟鞋的青年女性分别以快、慢两种速度跑时的下肢关节活动和地面反作用力规律的差异,从生物力学角度阐述不同跑速下不同人群下肢潜在损伤风险的发生机制。  研究方法:本研究采用4.5cm高跟鞋实现被动提踵状态,选取习惯性与非习惯性穿着高跟鞋的青年女大学生各11名为受试对象。所有被试沿15米跑道以最适速度分别进行成慢跑和快跑测试,同时要求调整步伐使右足自然踩踏于测力台上。运动学实验数据使用Vicon三维运动捕捉系统进行采集,动力学实验数据使用Kitler测力台进行采集。统计学分析采用Stata12.0软件。  研究结果:(1)运动学:相比于慢跑,快跑时习惯者步长显著增加,非习惯者步长和步频均显著增加。非习惯者在两种跑速下总体表现出较大的下肢关节活动度及关节角度峰值;习惯者关节活动度随跑速增加而显著增加,非习惯者仅在膝关节外展峰值处呈现相同趋势。习惯者快跑时落地时刻踝关节倾向于背屈状态,且随跑速增加该时刻习惯者髋关节屈曲显著增加而非习惯者膝关节屈曲显著增加。(2)动力学:相比于慢跑,习惯者快跑时地面反作用力加载率显著增大。与非习惯者相比,习惯者在两种跑速下的垂直负荷加载率与最大垂直地面反作用均显著增加。  研究结论:被动提踵状态下(4.5cm),非习惯者通过同时增加步频与步长实现跑速增加,习惯者仅依靠增大步长增加跑速。快跑时,习惯者地面反作用力加载率明显升高,膝关节炎患病风险增加。非习惯者在两种跑速下均表现出较习惯者更大的踝关节与膝关节活动度,提示即使在慢跑时非习惯者踝关节扭伤与膝关节损伤的风险仍然较高。本研究建议青年女性无论穿着习惯,穿着时尽可能避免“跑”的活动形式,不可避免时应尽量控制关节过度活动,有意识地调节步长与步频的平衡,并减缓落地后的制动速率。
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