不同步行增速策略对健康老年女性下肢关节动力学及其功能补偿机制的影响
发布时间：2021-03-08 11:57
目的:探讨3组不同步行增速策略的健康老年女性在正常行走和快速行走过程中下肢关节动力学以及功能补偿机制的差异性。方法:利用红外高速运动捕捉系统QTM和三维测力台KISTLER,分别采集27名老年女性在正常行走和快速行走过程中的步态参数、下肢关节运动学以及地面反作用力。根据从正常行走到快速行走的速度增加策略,将其分成3组:依靠增加步频为G1组（n=10）,增加步幅为G2组（n=8）,同时增加步幅和步频为G3组（n=9）,并对上述3组老年女性步行周期内的下肢关节力矩、功率峰值以及关节做功进行统计分析。结果:在步速、步幅和步频相当的正常行走中,3组老年女性的下肢关节负荷无明显差异（P>0.05）,且踝、髋关节的做正功能力起主导作用（40%左右）,能量吸收则以膝关节为主（56%左右）。从正常行走到快速行走,G2、G3组老年女性下肢踝、膝两关节力矩、功率及关节做功都出现不同程度的增加,尤其G2组的踝关节力矩峰值、关节功率峰值以及做正功情况显著性增加（P<0.05或P<0.01）;而G1组老年女性仅支撑期的下肢髋关节力矩、功率峰值以及做正功情况出现非常显著性增加（P<0.01...
【文章来源】：体育科学. 2020,40(08)北大核心CSSCI
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
3组老年女性正常和快速行走过程的垂直地面反作用力比较
在步速/步幅相当的正常行走时，3组老年女性下肢矢状面内的关节力矩峰值较为接近。这与前期的研究吻合，步速/步幅才是决定下肢关节力矩峰值的主要因素，并非年龄和步速（Allet et al.,2011;Ardestani et al.,2016）。虽有研究指出，在步速/步幅基本一致的前提下，采取减少着地冲击的行走方式会明显减少垂直地面反作用FZ1峰值，致使支撑初期的下肢关节力矩峰值出现显著性减小（Taji‐ma et al.,2018），这有可能是非正常步态对下肢关节动作的调整所至（Howard et al.,2013）。人们步行过程中矢状面内的下肢关节力矩峰值通常随着步速的加快而增加（Alcock et al.,2013;Lelas et al.,2003;Schwartz et al.,2008）。本研究发现，G1组仅在支撑初期（0%～20%步态周期）的髋关节屈曲力矩峰值有显著性提高，这也间接证实了一个论点，步幅才是引起关节力矩峰值发生明显变化的关键变量，并非步速或年龄的问题（Allet et al.,2011;Ardestani et al.,2016）。快速行走过程G2、G3组踝关节背屈力矩、膝关节屈曲力矩峰值明显高于G1组。与前人研究较为相似，20名健康成年人通过加快步频（减小步幅）的步行方式，将使其下肢踝和膝关节力矩峰值出现明显减小（Allet et al.,2011）。究其原因，G1组在快速行走过程中的FZ1、FZ2峰值明显低于G2组。从侧面说明，步幅较小的G1组在快速行走过程中，其支撑末期的FZ2和支撑初期的FZ1峰值较小，进而致使其踝关节背屈力矩、膝关节屈曲力矩峰值分别明显低于G2组。这也佐证一个结论，通过减小VGRF峰值的步行策略减小其下肢关节力矩的峰值（Tajima et al.,2018）。此外，G1组的髋关节屈曲力矩峰值却明显高于G2和G3组，这与他人的研究结果相一致：随着增龄或下肢肌肉力量（踝关节跖屈肌）出现功能性不足，将造成其步幅的减小、髋关节屈曲力矩随之增大（Allet et al.,2011;Ardestani et al.,2016），而且髋关节伸肌力矩的显著增加可能与踝关节跖屈肌力矩的不足有关（De Vita et al.,2000）。但与年轻人相比，老年人步态异常主要源于下肢踝关节跖屈肌力量不足和髋关节伸展受限。因此，曾有研究指出，通过加强老年人髋关节屈肌的拉伸练习，以及踝关节跖屈肌的向心抗阻训练来改善老年人的髋关节活动范围和步行能力（Allet et al.,2011;Anderson et al.,2014;Ardestani et al.,2016），进而在一定程度上预防跌倒发生。
在快速行走过程，G1组老年女性踝关节做正功能力低于G2、G3组，髋关节所做正功又高于G2、G3组。这与他人的研究类似，随着年龄的增加，老年人踝关节跖屈肌不足（De Vita et al.,2000;Monaco et al.,2009;Slider et al.,2008）在快速行走过程将增加髋关节支撑初期的屈肌功率和做功（Anderson et al.,2014;De Vita et al.,2000;Slider et al.,2008），或者是支撑末期的髋关节伸肌功率和做功来弥补（Cofre et al.,2011;Monaco et al.,2009）。只不过与年轻人相比，老年人为了满足步速的功能需求几乎动用了全部能量，没有多余的能力应对突发情况，进而增加发生跌倒的风险（Samuel et al.,2013）。3.3 不同步行增速策略对下肢关节功能补偿的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]老年女性不同步行增速策略的下肢关节角度和角速度变化[J]. 李旭鸿,喻美鑫,范年春,徐玉明,韩晓鸣. 中国运动医学杂志. 2019(09)
本文编号：3071011
【文章来源】：体育科学. 2020,40(08)北大核心CSSCI
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
3组老年女性正常和快速行走过程的垂直地面反作用力比较
在步速/步幅相当的正常行走时，3组老年女性下肢矢状面内的关节力矩峰值较为接近。这与前期的研究吻合，步速/步幅才是决定下肢关节力矩峰值的主要因素，并非年龄和步速（Allet et al.,2011;Ardestani et al.,2016）。虽有研究指出，在步速/步幅基本一致的前提下，采取减少着地冲击的行走方式会明显减少垂直地面反作用FZ1峰值，致使支撑初期的下肢关节力矩峰值出现显著性减小（Taji‐ma et al.,2018），这有可能是非正常步态对下肢关节动作的调整所至（Howard et al.,2013）。人们步行过程中矢状面内的下肢关节力矩峰值通常随着步速的加快而增加（Alcock et al.,2013;Lelas et al.,2003;Schwartz et al.,2008）。本研究发现，G1组仅在支撑初期（0%～20%步态周期）的髋关节屈曲力矩峰值有显著性提高，这也间接证实了一个论点，步幅才是引起关节力矩峰值发生明显变化的关键变量，并非步速或年龄的问题（Allet et al.,2011;Ardestani et al.,2016）。快速行走过程G2、G3组踝关节背屈力矩、膝关节屈曲力矩峰值明显高于G1组。与前人研究较为相似，20名健康成年人通过加快步频（减小步幅）的步行方式，将使其下肢踝和膝关节力矩峰值出现明显减小（Allet et al.,2011）。究其原因，G1组在快速行走过程中的FZ1、FZ2峰值明显低于G2组。从侧面说明，步幅较小的G1组在快速行走过程中，其支撑末期的FZ2和支撑初期的FZ1峰值较小，进而致使其踝关节背屈力矩、膝关节屈曲力矩峰值分别明显低于G2组。这也佐证一个结论，通过减小VGRF峰值的步行策略减小其下肢关节力矩的峰值（Tajima et al.,2018）。此外，G1组的髋关节屈曲力矩峰值却明显高于G2和G3组，这与他人的研究结果相一致：随着增龄或下肢肌肉力量（踝关节跖屈肌）出现功能性不足，将造成其步幅的减小、髋关节屈曲力矩随之增大（Allet et al.,2011;Ardestani et al.,2016），而且髋关节伸肌力矩的显著增加可能与踝关节跖屈肌力矩的不足有关（De Vita et al.,2000）。但与年轻人相比，老年人步态异常主要源于下肢踝关节跖屈肌力量不足和髋关节伸展受限。因此，曾有研究指出，通过加强老年人髋关节屈肌的拉伸练习，以及踝关节跖屈肌的向心抗阻训练来改善老年人的髋关节活动范围和步行能力（Allet et al.,2011;Anderson et al.,2014;Ardestani et al.,2016），进而在一定程度上预防跌倒发生。
在快速行走过程，G1组老年女性踝关节做正功能力低于G2、G3组，髋关节所做正功又高于G2、G3组。这与他人的研究类似，随着年龄的增加，老年人踝关节跖屈肌不足（De Vita et al.,2000;Monaco et al.,2009;Slider et al.,2008）在快速行走过程将增加髋关节支撑初期的屈肌功率和做功（Anderson et al.,2014;De Vita et al.,2000;Slider et al.,2008），或者是支撑末期的髋关节伸肌功率和做功来弥补（Cofre et al.,2011;Monaco et al.,2009）。只不过与年轻人相比，老年人为了满足步速的功能需求几乎动用了全部能量，没有多余的能力应对突发情况，进而增加发生跌倒的风险（Samuel et al.,2013）。3.3 不同步行增速策略对下肢关节功能补偿的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]老年女性不同步行增速策略的下肢关节角度和角速度变化[J]. 李旭鸿,喻美鑫,范年春,徐玉明,韩晓鸣. 中国运动医学杂志. 2019(09)
本文编号：3071011
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