跑姿再训练对冲击力、下肢生物力学及刚度的影响

发布时间：2025-01-14 03:55

　　 目的通过建立12周跑姿再训练(gait retraining,GR)的干预模式(即通过一定的姿态目标改变跑者原有跑姿),确定GR前后跑步时垂直地面反作用力(vertical ground reaction force,v GRF)以及髋、膝、踝三关节运动学、动力学和下肢刚度特征的变化,探究跑姿转换对冲击力和下肢生物力学的影响。方法采用Vicon运动捕捉系统和Kistler三维测力台同步采集30名跑步爱好者(GR组15人,对照组15人) GR前后穿着极简鞋以12 km/h±5%速度通过测力台的GRF以及标记点轨迹。结果共17名受试者(GR组9人,对照组8人)完成训练。训练后两组最大负载率都显著下降,GR组相比对照组最大负载率更低; GR组足部触地角度显著减小,两组跖屈角度和髋关节蹬伸角速度都显著增加; GR组踝关节力矩增加;两组下肢刚度均显著增加。结论成功建立12周GR运动干预模型(前掌着地转化率为78%)。GR能有效避免冲击力峰值、降低最大负载率、提高下肢刚度,进而在减小甚至避免由冲击力引起的跑步损伤风险的同时,为提高跑步经济性提供可能。

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图1 实验场地布置和实验用极简鞋

两块瑞士Kistler三维测力台(型号9287C,90cm×60cm×10cm)，外置信号放大器，采样频率1kHz。10台Vicon三维红外摄像头及运动捕捉系统(型号T40)配套直径14mm红外反光球，采样频率100Hz。Witty-Manual光栅测速系统，用于控....

图2 下肢关节角度示意图

运动学数据采用Butterworth二阶双向低通滤波，频率7Hz[20]。基于人体骨骼模型定义下肢髋、膝、踝关节角度[21]并计算各关节的运动学特征(见图2)。(1)触地时间(contacttime,CT):同一只脚从触地到离地的时间;(2)关节角度:足部触地角度(θf);髋....

图3 训练前后关节触地角度对比

髋、膝、踝三关节矢状面运动学数据见表3。训练对足触地角度(P=0.026)、踝关节触地角度(P=0.011)以及髋关节蹬伸角速度(P=0.032)有显著主效应。其中，踝关节触地时跖屈角度增大，髋关节蹬伸角速度增大。对于足触地角度，除了时间因素影响外，还存在显著的时间×组别交互作用....

图4 训练前后髋、膝、踝三关节动力学参数对比

时间对踝关节峰值力矩(P<0.001)、膝关节峰值力矩(P=0.004)、髋关节峰值功率(P<0.001)存在显著主效应。训练后，两组膝关节峰值力矩与两组髋关节峰值功率显著减小。此外，时间×组别还对踝关节峰值力矩有显著的交互影响(P=0.024),GR组训练后踝关节峰值力矩显著增....

本文编号：4026370