摘要
研究目的：本研究旨在对比有高跟鞋穿着经验和无穿着经验两组人群穿四种高度高跟鞋下楼梯行走的生物力学差异，探讨鞋跟高度与穿着经验对下楼梯行走的身体稳定性、关节力矩以及肌肉电活动的影响，为不同人群在日常生活中选择合适的鞋跟高度提供理论支持与指导，预防女性穿高跟鞋下楼梯时发生损伤。 研究方法：本研究招募了40名健康青年女性（有高跟鞋穿着经验者和无高跟鞋穿着经验者各 20名）。应用 Vicon运动捕捉系统、AMTI 三维测力台和NORAXON表面肌电测试系统同步采集受试者分别穿着1cm、3cm、5cm和7cm高跟鞋下楼梯行走过程中运动学、动力学和肌电学数据。应用Visual3D分析软件对所采集的数据进行处理，使用双因素重复测量方差分析对身体稳定性、关节力矩及肌电学指标进行统计分析。 研究结果：（1）身体稳定性测试结果显示：与有穿着经验组相比，无穿着经验组在前后方向的动态稳度显著减小；与鞋跟1cm、3cm相比，鞋跟高度为5cm （1cm:P=0.005；3cm:P=0.020）和7cm（1cm:Plt;0.001、3cm:Plt;0.001）时内外侧方向的动态稳度显著减小；与1cm相比，鞋跟高度为5cm时内外侧方向的质心-压心距离显著减小（P=0.001）。与鞋跟1cm（Plt;0.001）、3cm（Plt;0.001）、5cm （P=0.003）相比，鞋跟高度为7cm时内外侧方向的质心-压心距离显著减小；与鞋跟1cm（Plt;0.001）、3cm（Plt;0.001）相比，鞋跟高度为5cm时内外侧方向的质心-压心倾斜角显著减小。与鞋跟 1cm （ Plt;0.001 ）、3cm （ Plt;0.001 ）、5cm （P=0.002）相比，鞋跟高度为7cm时内外侧方向的质心-压心倾斜角显著减小。 （2）关节力学测试结果显示：在有穿着经验组内，与鞋跟1cm（P=0.015）、3cm（P=0.016）相比，鞋跟高度为7cm时伸膝力矩第二峰值显著增大。在无穿着经验组内，与鞋跟1cm、3cm相比，鞋跟高度为5cm（1cm:Plt;0.001；3cm:Plt;0.001）和7cm时（1cm:Plt;0.001；3cm:Plt;0.001）伸膝力矩第二峰值显著增大；在有穿着经验组内，与鞋跟1cm相比，鞋跟高度为5cm（P=0.048）和7cm（Plt;0.001）时踝跖屈力矩第二峰值显著减小，与鞋跟3cm（Plt;0.001）和5cm（P=0.001）相比，鞋跟高度为7cm时踝跖屈力矩第二峰值显著减小。在无穿着经验组内，与鞋跟1cm 和 3cm 相比，鞋跟高度为 5cm （ 1cm:Plt;0.001; 3cm:P=0.002 ）和 7cm （1cm:Plt;0.001;3cm:Plt;0.001）时踝跖屈力矩第二峰值显著减小，与鞋跟5cm相比，鞋跟高度为7cm时跖屈力矩第二峰值显著减小（Plt;0.001）。与无穿着经验组相比，有穿着经验组穿着7cm高跟鞋时跖屈力矩第二峰值显著减小（P=0.049）；与鞋跟1cm 和 3cm 相比，鞋跟高度为 5cm （ 1cm:Plt;0.001；3cm:Plt;0.001 ）和 7cm （1cm:Plt;0.001；3cm:Plt;0.001）时跖屈力矩第一峰值显著减小，与5cm相比，鞋跟高度为7cm时跖屈力矩第一峰值显著减小（P=0.001）。 （3）肌电学测试结果显示：在支撑相，与鞋跟1cm和3cm相比，鞋跟高度为5cm（1cm:Plt;0.001；3cm:P=0.037）和7cm（1cm:Plt;0.001；3cm:P=0.012）时腓肠肌内侧的积分肌电显著增加；与鞋跟1cm和3cm相比，鞋跟高度为5cm （1cm:Plt;0.001；3cm:P=0.037）和7cm（1cm:Plt;0.001；3cm:Plt;0.001）时股直肌的积分肌电显著增加，与鞋跟5cm相比，鞋跟高度为7cm（P=0.006）时股直肌的积分肌电显著增加；与鞋跟1cm相比，鞋跟高度为7cm时股二头肌的积分肌电显著增加（ P=0.038)；在摆动相，与鞋跟 1cm 和 3cm 相比，鞋跟高度为 5cm （1cm:Plt;0.001；3cm:P=0.005）和7cm（1cm:Plt;0.001；3cm:Plt;0.001）时腓肠肌内侧的积分肌电显著增加；与鞋跟1cm和3cm相比，鞋跟高度为5cm(1cm:Plt;0.001；3cm:Plt;0.001）和7cm（1cm:Plt;0.001；3cm:Plt;0.001）时股直肌的积分肌电显著增加；与鞋跟5cm相比，鞋跟高度为7cm（P=0.005）时股直肌的积分肌电显著增加；与鞋跟1cm（P=0.040）、3cm（P=0.021）相比，鞋跟高度为7cm时股二头肌的积分肌电显著增加；与有穿着经验组相比，无穿着经验组的胫骨前肌积分肌电显著增加（P=0.004）。 研究结论：（1）鞋跟高度增加，年轻女性下楼梯时内外侧方向的身体动态稳定性下降，跌倒风险增大，有高跟鞋穿着经验人群穿着7cm高跟鞋和无穿着经验人群穿着5cm高跟鞋时均表现出伸膝力矩增大，踝跖屈力矩减小，腓肠肌内侧、股直肌和股二头肌的肌电活动增加。（2）有高跟鞋穿着经验人群下楼梯时表现出更好的维持姿势稳定性的能力，而无高跟鞋穿着经验的人群则表现出前后方向身体稳定性下降，踝关节跖屈力矩减小，胫骨前肌肌电活动增加，下楼梯行走时会采取降低步速的自我保护机制以预防楼梯摔倒。
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