摘要
研究目的： 本研究通过测试篮球运动员前脚掌着地后直接起跳（简称前足起跳）和后脚掌着地过渡至前脚掌起跳（简称后足起跳）两种急停起跳动作，旨在分析不同急停起跳方式对下肢生物力学的影响，从生物力学机理上探寻急停起跳过程中可能存在的膝关节损伤风险。 研究方法： 本实验招募30名健康二级及二级以上男子篮球运动员为受试者，采用Vicon三维运动捕捉系统和AMTI三维测力台测试系统及同步技术，分别采集受试者前足起跳和后足起跳两种急停起跳动作的运动学和动力学参数。运用Vicon Nexus软件对采集的数据进行识别并导出C3D，然后运用Visual3D6.0生物力学分析软件对急停起跳动作的下肢运动学和动力学数据进行分析。使用SPSS25.0软件对数据进行配对样本T检验分析，显著性差异设置为p＜0.05；采用一维统计参数映射（Statistical Parametric Mapping1d）对运动学和动力学数据进行差异分析，显著性差异设置为p＜0.05。 研究结果： 运动学：前足起跳的踝关节背屈角度、外旋角度、内旋角度和内旋角速度，髋关节外展角度和内收角度均明显小于后足起跳（p＜0.05）；踝关节跖屈角度、外翻角度、内翻角度、内旋角度、背屈角速度和外翻角速度，膝关节屈曲角度、外展角度、外旋角度、内旋角度和外旋角速度，髋关节外旋角度、外旋角速度、屈曲角速度、外展角速度和外旋角速度均明显大于后足起跳（p＜0.05）。 动力学：前足起跳的踝关节背屈力矩、内翻力矩、内旋力矩、背屈功率和内翻功率，膝关节伸展力矩、屈曲力矩、外展力矩、内旋力矩、伸展功率、屈曲功率、外展功率和内收功率，髋关节伸展力矩、屈曲力矩、外旋力矩和伸展功率均明显小于后足起跳（p＜0.05）；踝关节外旋力矩，髋关节内收力矩均明显大于后足起跳（p＜0.05）。前足起跳的踝关节内侧方向、外侧方向、向后方向和垂直方向的接触力，膝关节向前方向的接触力，髋关节外侧方向峰值接触力、向前方向峰值接触力、向后方向峰值接触力和垂直方向接触力均明显小于后足起跳（p＜0.05）；膝关节内侧方向、外侧方向和垂直方向的接触力，髋关节内侧方向接触力均明显大于后足起跳（p＜0.05）。前足起跳的内侧方向地面反作用力、外侧方向地面反作用力、向后方向地面反作用力、垂直方向地面反作用力的峰值和胫骨前向剪切力均明显小于后足起跳（p＜0.05）。 综上，前足起跳有利于减小下肢膝关节负荷；反之，后足起跳时踝关节初始背屈角度较大，运动学和动力学数据变化较大，易发生膝关节潜在损伤风险。 研究结论： （1）前足起跳的膝关节接触力和胫骨前向剪切力显著小于后足起跳（p＜0.05），提示其相比于后足起跳，可能有利于减小膝关节损伤风险；然而，前足起跳的踝关节力矩和踝关节外翻角度显著大于后足起跳（p＜0.05），提示前足起跳相比于后足起跳，可能会增大踝关节损伤风险。 （2）前足起跳时，踝关节关节活动范围和膝关节屈曲角度相应增大。随着踝关节初始着地角度及膝关节屈曲角度增大，将有利于延长落地缓冲时间，从而减小落地缓冲至蹬伸阶段的地面反作用力和胫骨剪切力，以此降低膝关节前交叉十字韧带的损伤风险。
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