研究目的:鞍座高度的调整被骑行者认为是最重要的骑行装配调整。科学、合理的鞍座高度可减小骑行中过用损伤风险,提高运动表现,降低能耗等。目前,对于鞍座高度设置的方法存在分歧,骑行中既能预防过用损伤又能提高运动表现的最佳鞍座高度尚不明确。此外,国外文献中关于鞍座高度的设置方法是否符合我国国人的身体形态也不得而知。据此,本研究旨在探讨恒定负荷骑行时,不同鞍座高度对骑行中下肢运动学、动力学以及肌肉肌电活动的影响,从生物力学角度理解骑行过用损伤的成因,了解下肢三关节、肌肉协作模式及肌肉协调与踏板力的关系,为探寻最佳鞍座高度提供理论参考,为科学健身骑行提供建议。研究方法:本研究选取20名健康具有一定骑行经验但无专业化骑行训练的青年作为研究对象,在自主研发的骑行平台上,固定频率(60rpm)、负荷(60W),以随机的顺序完成较低(Low,Preferred+15°)、自选(preferred)、中等(Medium,25°)、较高(High,Preferred-15°)四种鞍座高度的骑行。每种条件骑行3min。使用三维运动学捕捉系统(Vicon,UK,采样频率200Hz)、自主研发定制的三维测力脚踏(Kistler,9016b,采样频率1000Hz)以及无线表面肌电采集系统(Delsys,采样频率2000Hz),同步采集受试者进入稳定骑行状态后30s右侧下肢的运动学、动力学和肌肉肌电数据。数据处理前期使用Visual 3D(V5)软件获取关节角度、关节角速度及关节力矩等指标,后期采用Matlab(2016b)、origin9.1和spss23等软件进行关节做功贡献度的计算、画图、统计学处理等。研究结果:与自选高度、中等高度、较高座高骑行相比,采用较低鞍座高度骑行时,膝关节内收力矩最大时刻的矢状面膝关节角度(SPKA,P<0.001)和额状面膝关节角度最大(ABKA,P=0.008),且具有最大的较大力矩平均值(MATD,P<0.001),股内侧肌RMS(p=0.03),股四头肌肌力(P=0.001)、髌股关节压力(P<0.001)以及峰值髌股关节力出现时刻膝关节角度(P<0.001);推进时相,随着鞍座高度的增加,膝关节做功贡献度逐渐减小(p<0.001),踝关节做功贡献度逐渐增加(p<0.001),髋关节做功贡献度无变化(p=0.30);恢复时相,随着鞍座高度的增加,髋关节做功贡献度逐渐减小(p<0.001),膝关节做功贡献度逐渐增加(p<0.001),踝关节做功贡献度无变化(p=0.61)。采用较高鞍座高度骑行时具有最小的较大力矩平均值持续时间(DATD,P<0.01),臀大肌(p=0.004)、股二头肌(p=0.021)、腓肠肌内侧(p=0.002)、腓肠肌外侧(p=0.002)、胫骨前肌(p=0.005)具有最大的RMS,臀大肌、半腱肌、股直肌、比目鱼肌激活时间提前,去激活时间延后,活动持续时间延长;具有最小的RF/GMax共激活,随着鞍座高度的增加,BF/VM、GM/VM共激活逐渐增加,峰值踏板力逐渐减小(p=0.07)。结论:1)相对于自选、中等和较高鞍座高度,采用较低鞍座高度骑行时,具有最大的膝关节内收力矩、较大的股四头肌峰值肌力、髌股关节峰值力及髌股关节峰值应力,同时髌股关节峰值力出现时具有较大的膝关节角度。因此从预防髌股关节疼痛综合症的观点出发,骑行时需对鞍座高度进行适当调整,不建议采用较低的鞍座高度长时间骑行。2)虽然采用较高鞍座高度骑行能够减小膝关节内收力矩和力矩持续时间,但随着座高的增加,推进时相膝关节能量输出减少,恢复时相膝关节做功贡献度逐渐增加,下肢部分肌肉活动的持续时间增加。因此从较低鞍座高度升高座高对降低过用损伤风险有利,但不宜采用过高鞍座高度。对于髌股关节痛患者,建议采用中等高度座高(脚置于踏板,位于下死点时膝关节屈曲角度30°左右)进行低负荷康复骑行。3)推进时相,髋关节是骑行提供能量的主要关节,且未受到座高的影响,踝关节可代偿部分膝关节能量的产生;踏板力随着座高增加而减小,与股四头肌活动随着座高的增加而减小有关;腓肠肌内侧与胫骨前肌的共激活对于保证力的传导方向、维持恒定功率骑行起着重要作用。