半程马拉松改变了胫骨股关节的中外侧力分布
分类：
Bertec跑台
作者：
Chen TL, Lam WK, Wong DW, Zhang M.
来源：
《European Journal of Sport Science》
发布时间：
2021-06-24
访问量：
香港理工大学陈伟林与李宁体育科学研究中心的林永凯联合课题组在影响因子为3.98的《European Journal of Sport Science》上发表一篇研究《A half marathon shifts the mediolateral force distribution at the tibiofemoral joint》，该研究基于三维测力跑台Bertec探究半程马拉松中跑步者下肢活动的变化。
1、研究背景
在半程马拉松比赛中，跑步者的步态模式会有所不同，并影响膝关节力学。关节接触力比外部关节力矩更能估计净关节载荷，并且与损伤风险密切相关。本研究探讨了半程马拉松跑步里程中跑步者下肢关节运动学、肌肉活动和膝关节负荷的变化。
2、研究方法
本研究有14名休闲跑步者参与，12名男性和2名女性。实验之前，用皮肤医疗胶带将28个用于运动捕捉的标记进行固定，使用10个摄像机的Vicon运动捕捉系统记录标记轨迹。参与者被要求使用自己的跑鞋，以他们喜欢的速度在Bertec三维测力跑台 (Bertec Corp., Columbus, Ohio, US)上跑半程马拉松。每个参与者的首选速度是通过在实际实验开始前的测试运行来确定的，并在整个半程马拉松试验中保持一致。每2公里(共20公里)记录一次运动学和动力学数据。
图1 实验示意图
3、研究结果
采用包含内侧/外侧胫股腔室的肌肉骨骼模型来处理运动数据，并在选定的距离检查点报告结果变量。统计数据显示，关节角度、肌肉共收缩指数、地面反作用力变量和胫股内侧接触力均无显著变化。18 km处的膝关节内收力矩显著低于2 km处和6 km处。与2公里相比，胫股外侧接触力分别在18km、16km、14km和10km时显著降低。
表1 运用MANOVA分析半程马拉松各距离检查点的结果变量
表2 半程马拉松的弗里德曼检验的结果变量
图2 在半程马拉松过程中，地面反作用力、正面地面反作用力杠杆臂至膝盖、膝盖内收力矩和内侧/外侧胫股接触力的变化
4、结论
在我们的研究中，跑步者在半程马拉松的过程中，下肢关节角度、肌肉共收缩、地面反作用力变量和内侧胫股接触力没有显著变化。在跑步试验的后期，他们产生了膝下内收力矩和外侧胫股关节接触力。总之，结果表明，跑步者可以通过调整下肢的机械对齐来适应长时间的跑步，这解释了膝关节上的载荷重新分布。然而，这种移动策略可能以运行效率为代价。
参考文献： Chen TL, Lam WK, Wong DW, Zhang M. A half marathon shifts the mediolateral force distribution at the tibiofemoral joint. Eur J Sport Sci. 2022;22(7):1017-1024. doi:10.1080/17461391.2021.1938690
关键词：
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本研究使用三维测力分析测力跑台（Bertec，USA，1000Hz）及红外运动捕捉系统（Vicon，100Hz）采集 16 名健康男性运动爱好者在 7 个坡度及中等速度（2.78m/s）条件下跑步时的运动学和动力学数据。研究跑步坡度改变后，下肢刚度及关节做功贡献度的变化规律以及对运动损伤发生率和运动表现提升的潜在影响。
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