股四头肌疲劳后引起踝关节策略的适应性改变

目的踝关节损伤是运动中最常见的下肢肌肉骨骼损伤之一,大多数非接触性踝关节损伤发生在具有挑战性的运动中,例如切割、跳跃、跑步任务中,有人认为可能是由于运动员的疲劳状态所致。本研究的目的是比较和分析股四头肌疲劳前后单腿纵跳动作落地阶段的运动学和动力学差异以及肌肉激活程度的改变,以此探讨疲劳、各力学因素与运动损伤之间的相互关系。方法招募16名受试者通过单侧膝关节屈伸的疲劳干预方案达到疲劳状态,以任务失败作为疲劳评价标准。使用Vicon和Kistler三维测力台同步采集疲劳前后落地动作运动学和动力学原始信号,再导入Open Sim,以建立用于计算运动学、动力学、肌肉力量和肌肉协同激活的肌肉骨骼模型。采用配对样本t检验分析疲劳方案前后各参数的变化,显著性水平设为α=0.05。结果SPM分析显示,疲劳方案前后对比,膝关节屈曲角度(P<0.001)和踝关节屈曲角度(P=0.046)增大,踝关节跖屈和背屈、功率和角速度有显著差异(P<0.05),疲劳后股四头肌表现出的肌肉激活程度比疲劳前更高(P<0.01)。结论本研究从生物力学角度证明,股四头肌疲劳会导致踝关节周围肌肉力量减弱,踝关节承受的落地冲击负荷更多,更容易引起踝关节损伤。股四头肌肌肉的激活程度增加可能表明踝关节进行了代偿,以维持身体的稳定性和运动功能。