论文部分内容阅读
研究目的:人体足部,包含26块骨骼、33个关节及相应位点附着的肌肉、肌腱和韧带的复合力学结构,是人体静态站立或动态走跑跳运动时作为人体内部动力链(Kinetic chain)与外界运动环境相互接触和作用的始端。前期研究表明,人类的脚趾具有抓握和运动的功能,然而长期穿着不合脚或具有过度保护功能的鞋具是该机能出现退化。本研究旨在探究在鞋底外侧脚趾区添加不稳定结构,对人体慢跑时下肢运动学和足底负荷特点,假设脚趾区的不稳定结构能够刺激大脚趾的抓地机能。 研究方法:15名男性习惯着鞋跑步者参与测试,均无任何不稳定鞋具穿着史,实验前半年均无任何损伤或疾病,无任何足部畸形,且均未参与任何专业系统性的训练。实验选取常见的平底布面胶鞋为参照鞋,通过在鞋底大脚趾区添加不稳定半球及相关材料学性能,将实验用鞋分为实验鞋-A(硬度系数为67.92,刺激较强)和实验鞋-B(硬度系数为8.44,刺激较弱)。运动学测试采用Vicon三维运动捕捉系统采集受试者穿着三双鞋具进行慢跑测试的下肢运动学数据,频率为200Hz。足底压力测试使用Novel Pedar鞋垫式足底压力测量系统,采集频率为50Hz。统计学数据分析采用SPSS17.0软件,使用重复测量方差分析(Repeated Measures ANOVA)及事后检验(Bonferroni post hoc)分析参照鞋、实验鞋-A及实验鞋-B间的运动学及足底压力测试指标间的差异显著性,显著性水平设定在0.05。 研究结果:穿着实验鞋-A在慢跑步态支撑期内蹬离时,踝关节内翻和内旋角度均显著大于参照鞋(p<0.05)和实验鞋-B(p<0.05);且,前足外侧和其他脚趾区的最大压力和压力-时间积分分别显著性高于参照鞋(p=0.016&0.018)和实验鞋-B(p=0.015&0.015)。相反,实验鞋-B慢跑蹬离时,踝关节外翻和外旋活动显著,且前足内侧和中部足底压力指标显著减小(p=0.008,0.015&0.039,0.027),而大脚趾区明显增大(p=0.000,0.003&0.000,0.000)。不稳定刺激较弱的实验鞋-B对足部和下肢运动有良性刺激;反之,实验鞋-A由于强度较高,运动学变化及足底压力异常,易出现足部及下肢潜在损伤风险。 研究结论:研究发现,不稳定强度较弱的实验鞋-B对男性习惯着鞋跑步者有较好的即刻影响,与实验假设相一致,即表现出踝关节蹬离期的外翻和外旋运动,刺激大脚趾蹬地作用,扩大了蹬离期的支撑面积,降低了前足负荷;相反硬度系数为67.92(不稳定刺激强度较强)的实验鞋-A对下肢髋膝踝关节运动学的影响较大,表现为在慢跑步态支撑期内髋关节的屈曲和外旋、膝关节的屈曲内收和外旋、踝关节明显的内翻和内旋动作;结合足底压力测试结果分析,实验鞋-A不稳定刺激强度较大,增加前足外侧和其他脚趾区的负荷,可总结为实验鞋-A因刺激较大提升了下肢及足部潜在损伤的风险;实验鞋-B对脚趾的抓地作用刺激明显,表现出显著性降低的前足负荷,且髋关节、膝关节及踝关节运动特征出现对应调整。针对于该不稳定鞋具的刺激和训练疗效,后期应开展纵向追踪研究,分析一定阶段训练后下肢运动的机能表现,为功能性训练提供全面可靠的辅助与指导。