研究目的:本文通过对关节固定后人体直立静态稳定性和动态稳定性的对比研究:目的是为老年人防跌倒的外部干扰适应性训练法;下肢关节病理特征患者康复;以及一些运动技术动作(即肌肉处于紧张状态暂时性固定关节的技术动作)中理解关节固定对人体直立静态稳定性和动态稳定性的影响,提供生物力学和生理学的参考依据。研究方法:根据实验要求,随机挑选20名苏州大学体育学院健康男性学生作为本实验的受试者,受试者自愿参加本实验,并对本实验目的并不知情。运用Kistler三维测力台(采样频率为1000Hz),分别测试静态直立和动态直立时下肢单关节和多关节联合固定后X轴上平均速度(Velocity_x)和Y轴上平均速度(Velocity_y)、X轴上速度均方根值(RMS_Vx)和Y轴上速度均方根值(RMS_Vy),以及去力即刻X轴上位移变化率(K_x)等指标,应用重复测量方差分析比较关节固定对人体直立静态稳定性和动态稳定性的影响。研究结果:(1)无论是静态直立,还是动态直立,关节固定人体前后方向的直立稳定性较差,左右方向的直立稳定性较好。(2)静态直立时,关节固定与无固定相比,直立静态稳定性均降低,其中:Hip固定、Knee固定人体前后、左右方向直立静态稳定性的降低不具有显著性(P>0.05);Ankle固定人体前后方向直立静态稳定性的降低具有显著性(P<0.05),左右方向的降低具有极显著性(P<0.01);Lower固定人体前后方向直立静态稳定性的降低具有显著性(P>0.05),左右方向的降低具有极显著性(P<0.01)。(3)静态直立时,不同关节固定之间的直立静态稳定性具有一定的差异:Knee固定与Hip固定相比,人体前后、左右方向直立静态稳定性的降低不具有显著性(P>0.05);Ankle固定与Hip固定相比,人体前后、左右方向直立静态稳定性的降低具有显著性(P<0.05);Lower固定与Hip固定相比,人体前后方向直立静态稳定性的降低不具有显著性(P>0.05),左右方向的降低具有极显著性(P<0.01)。Ankle固定与Knee固定相比,人体前后、左右方向直立静态稳定性的降低具有显著性(P<0.05);Lower固定与Knee固定相比,人体前后方向直立静态稳定性的降低不具有显著性(P>0.05),左右方向的降低具有显著性(P<0.05)。Lower固定与Ankle固定相比,人体前后、左右方向直立静态稳定性的降低不具有显著性(P>0.05)。(4)动态直立时,去力即刻,关节固定与无固定相比,直立动态稳定性均降低,其中:hip固定人体前后方向直立动态稳定性的降低不具有显著性(p>0.05);knee固定、ankle固定、lower固定人体前后方向直立动态稳定性的降低具有显著性差异(p<0.05)。(5)动态直立时,不同关节固定之间的直立动态稳定性具有一定的差异:knee固定与hip固定相比,人体前后方向直立动态稳定性的降低具有显著性(p<0.05);ankle固定、lower固定与hip固定相比,人体前后方向直立动态稳定性的降低具有极显著性(p<0.01);ankle固定、lower固定与knee固定相比,人体前后方向直立动态稳定性的降低不具有显著性(p>0.05);lower固定与ankle固定相比,人体前后方向直立动态稳定性的降低不具有显著性(p>0.05)。(6)动态直立时,去力后5s,关节固定与无固定相比,直立动态稳定性均降低,其中:hip固定、knee固定人体前后、左右方向直立动态稳定性的降低不显著性(p>0.05);ankle固定人体前后、左右方向直立动态稳定性的降低具有显著性(p<0.05);lower固定人体前后方向直立动态稳定性的降低具有极显著性(p<0.01),左右方向的降低具有显著性(p<0.05)。(7)knee固定与hip固定相比,人体前后、左右方向直立动态稳定性的降低不具有显著性(p>0.05);ankle固定、lower固定与hip固定相比,人体前后方向直立动态稳定性的降低具有极显著性(p<0.01),左右方向的降低不具有显著性(p>0.05);ankle固定与knee固定相比,人体前后方向直立动态稳定性的降低具有显著性(p<0.05),左右方向的降低不具有显著性(p>0.05);lower固定与knee固定相比,人体前后方向直立动态稳定性的降低具有极显著性(p<0.01),左右方向的降低不具有显著性(p>0.05);lower固定与ankle固定相比,人体前后方向直立动态稳定性的降低具有极显著性(p<0.01),左右方向的降低不具有显著性(p>0.05)。(8)动态直立时,去力即刻关节固定人体前后方向的直立动态稳定性较差,去力后5s关节固定人体前后方向的直立动态稳定性较好。研究结论:(1)在视觉屏蔽和前庭感觉稳定在同一水平的情况下,下肢关节固定后人体直立静态稳定性和动态稳定均降低,且前后方向的影响大于左右方向的影响。表明下肢本体感觉受阻,人体直立稳定性下降,且前后方向的影响大于左右方向的影响。(2)无论是静态直立,还是动态直立:在视觉屏蔽和前庭感觉稳定在同一水平的情况下,ankle固定对人体直立稳定性的影响最大;knee固定次之;hip固定对人体直立稳定性影响最小。因此,ankle策略受限时,应通过体育运动训练hip策略和knee策略的共同作用,提高它们维持人体直立稳定性的能力。说明Ankle损伤、置换或硬化患者,应通过体育运动训练Hip和Knee的本体感觉,提高它们对Ankle本体感觉的共同补偿作用。(3)在腰部以上关节固定条件下,固定lower(即下肢关节联合固定),相当于阻断了全身关节的本体感觉,在视觉屏蔽的情况下,前庭感觉对视觉和本体感觉维持直立稳定具有补偿作用,因此,本研究推论,前庭感觉对人体左右方向的影响可能大于前后方向的影响。