摘要
研究目的:探究业余耐力跑者下肢髋、膝、踝关节力量与地面反作用力之间的联系,同时分析触地、蹬伸阶段中的下肢三关节角度、功率和力矩之间的关系。通过本研究,以期厘清关节力量与跑步中的力学特性关系,为跑步表现提升和预防损伤提供新的思路,并为跑者科学规划力量训练给予理论支撑。 研究方法:本研究从上海体育大学招募30名男性业余跑者(年龄:21±1,身高:1.79 ± 0.05m,体重:71.40 ± 6.79kg)在实验室中,进行了2次独立的测试,每次测试之间间隔48h。在第1项测试中,对受试者的身体成分指标与60°/s关节角速度下的髋、膝、踝关节屈伸肌群的向心和离心收缩峰值力矩(Peak torque, PT)进行测量;在第2项测试中,收集所有受试者在10 km·h-1跑步速度下的地面反作用力,支撑前、中和后期的髋、膝、踝关节运动学和动力学指标。采用皮尔逊双变量相关探究关节力量与时空步态特征(步长、步频、触地时间、触地指数)运动学(关节角度)、动力学(关节功率、关节力矩)指标之间的相关性。 研究结果:(1)在时空步态指标中,髋关节屈肌向心PT、踝关节跖屈向心PT与质心垂直振幅呈中度负相关(r=-0,378, p=0.039;r=-0.368, p=0.046);髋关节屈肌向心PT与触地时间呈中度负相关关系(r=-0.363, p=0.049)。(2)在关节运动学方面, 60°/s髋关节屈肌向心PT(r=-0.379,p=0.039)、离心PT(r=-0.441, p=0.015)与支撑中期髋关节内收角度呈中度负相关关系;髋关节屈肌离心PT与支撑后期髋关节内收角度与呈中度负相关(R=-0.394,P=0.031)。(3)在动力学方面, 60 °/s膝关节向心屈肌PT与支撑初期膝关节功率与呈中等程度相关(r=0.433,P=0.017);膝关节屈肌向心PT(r=0.388,p=0.034),踝关节跖屈离心PT(r=0.366,p=0.047)与支撑初期水平制动力呈中度相关关系。 研究结论:本研究发现,关节力量会影响跑步不同支撑的阶段的生物力学特征。在时空步态特征方面,髋关节屈肌向心力量、踝关节跖屈向心力量与质心垂直振幅相关;髋关节屈肌向心力量与触地时间呈中度负相关关系。在动力学方面,膝关节伸肌和踝关节的力量与水平制动力密切相关;支撑初期,膝关节的峰值功率与其屈肌力量有关。因此,业余跑者在设计训练计划改善跑步技术时,应将关节力量因素考虑在内,并关注和重视关节力量对于业余跑者跑步技术优化方面的作用。