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研究目的:分析不同速度、不同步态模式下,下肢运动控制的特征,探寻正常成年男子在走、跑这两种运动形式中,左右侧下肢的差异、步态模式的变化。以期更好的了解人体运动规律,明确损伤的原理和机制,从而达到预防损伤的目的。 研究方法:选取10名青年男性大学生,身体健康状况良好,无运动系统疾病及其它严重疾患史或异常步态。实验前24h内未从事剧烈活动,无肌肉疲劳症状。受试者以快(2.0±0.2m/s)、中(1.5±0.2m/s)、慢(1.0±0.2m/s)三种速度走,以快(5.0±0.3m/s)、中(4.0±0.3m/s)、慢(3.0±0.3m/s)三种速度跑。通过8个镜头的红外高速运动捕捉系统(Motion Analysis Raptor-4,USA)采集运动学数据,采样频率为200Hz;三维测力台同步采集地面反作用力,采样频率为1000Hz。速度通过便携式测速系统(Newtest Powertimer,Finland)监控,两个测速仪红外发射装置置于测力台一侧,二者间距3m。在规定速度下,受试者以正常步态、无任何步伐调整并以右脚着在台面上视为一次有效测试,每个速度记录三次有效数据。 研究结果:(1)快速走支撑相、摆动相占步态周期百分比与慢速走相比有显著性差异,步长随速度增加而增加,走时步宽随速度增加相对减少,跑时不同速度下、步宽没有明显差异。(2)不同速度下,下肢各个关节在矢状面、额状面、水平面的运动无明显差异,左右侧之间无明显差异。(3)下肢耦合机制,踝关节外翻与膝关节内旋幅值比不同速度之间无差异,不同速度间到达运动极值的时间无明显差异,随速度增加,左右侧差异增加。不同运动形式间有显著性差异,跑时表现为比走更高的相关系数。(4)重心轨迹在水平面的投影沿着足内侧向前移动,速度增加,重心垂直位移增加,额状面投影轨迹改变。(5)足底压力中心轨迹表现为随速度增加,向足内侧移动。 研究结论:(1)同一种运动模式的下,左右下肢的运动形式基本对称。(2)跑的运动模式比走的运动模式在矢状面拥有更大的运动范围,而在额状面和水平面差异不大。(3)下肢关节耦合机制,跑比走的运动模式显示了更高的相关性,同一种运动模式下,速度的变化对下肢关节之间的耦合作用影响不大。(4)重心在水平面的投影轨迹沿着足内侧向前移动,速度会影响重心在额状面投影轨迹、但对水平面投影轨迹影响不大。(5)随着运动速度的增加,压力中心轨迹线向足内侧移动。