目的通過建立12周跑姿再訓(xùn)練(gait retraining,GR)的干預(yù)模式(即通過一定的姿態(tài)目標(biāo)改變跑者原有跑姿),確定GR前后跑步時(shí)垂直地面反作用力(vertical ground reaction force,v GRF)以及髖、膝、踝三關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和下肢剛度特征的變化,探究跑姿轉(zhuǎn)換對沖擊力和下肢生物力學(xué)的影響。方法采用Vicon運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)和Kistler三維測力臺(tái)同步采集30名跑步愛好者(GR組15人,對照組15人) GR前后穿著極簡鞋以12 km/h±5%速度通過測力臺(tái)的GRF以及標(biāo)記點(diǎn)軌跡。結(jié)果共17名受試者(GR組9人,對照組8人)完成訓(xùn)練。訓(xùn)練后兩組最大負(fù)載率都顯著下降,GR組相比對照組最大負(fù)載率更低; GR組足部觸地角度顯著減小,兩組跖屈角度和髖關(guān)節(jié)蹬伸角速度都顯著增加; GR組踝關(guān)節(jié)力矩增加;兩組下肢剛度均顯著增加。結(jié)論成功建立12周GR運(yùn)動(dòng)干預(yù)模型(前掌著地轉(zhuǎn)化率為78%)。GR能有效避免沖擊力峰值、降低最大負(fù)載率、提高下肢剛度,進(jìn)而在減小甚至避免由沖擊力引起的跑步損傷風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí),為提高跑步經(jīng)濟(jì)性提供可能。

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【部分圖文】：

圖1 實(shí)驗(yàn)場地布置和實(shí)驗(yàn)用極簡鞋

兩塊瑞士Kistler三維測力臺(tái)(型號9287C,90cm×60cm×10cm)，外置信號放大器，采樣頻率1kHz。10臺(tái)Vicon三維紅外攝像頭及運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)(型號T40)配套直徑14mm紅外反光球，采樣頻率100Hz。Witty-Manual光柵測速系統(tǒng)，用于控....

圖2 下肢關(guān)節(jié)角度示意圖

運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)采用Butterworth二階雙向低通濾波，頻率7Hz[20]�；谌梭w骨骼模型定義下肢髖、膝、踝關(guān)節(jié)角度[21]并計(jì)算各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征(見圖2)。(1)觸地時(shí)間(contacttime,CT):同一只腳從觸地到離地的時(shí)間;(2)關(guān)節(jié)角度:足部觸地角度(θf);髖....

圖3 訓(xùn)練前后關(guān)節(jié)觸地角度對比

髖、膝、踝三關(guān)節(jié)矢狀面運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)見表3。訓(xùn)練對足觸地角度(P=0.026)、踝關(guān)節(jié)觸地角度(P=0.011)以及髖關(guān)節(jié)蹬伸角速度(P=0.032)有顯著主效應(yīng)。其中，踝關(guān)節(jié)觸地時(shí)跖屈角度增大，髖關(guān)節(jié)蹬伸角速度增大。對于足觸地角度，除了時(shí)間因素影響外，還存在顯著的時(shí)間×組別交互作用....

圖4 訓(xùn)練前后髖、膝、踝三關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)參數(shù)對比

時(shí)間對踝關(guān)節(jié)峰值力矩(P<0.001)、膝關(guān)節(jié)峰值力矩(P=0.004)、髖關(guān)節(jié)峰值功率(P<0.001)存在顯著主效應(yīng)。訓(xùn)練后，兩組膝關(guān)節(jié)峰值力矩與兩組髖關(guān)節(jié)峰值功率顯著減小。此外，時(shí)間×組別還對踝關(guān)節(jié)峰值力矩有顯著的交互影響(P=0.024),GR組訓(xùn)練后踝關(guān)節(jié)峰值力矩顯著增....

本文編號：4026370