负重背心对跑步侧切的生物力学影响:肌肉与关节能量传递的研究

目的下肢肌肉发达的足球运动员通常具备出色的变向能力,穿戴加重背心进行侧切抗阻训练是一种新颖的训练方式,然而该训练方法对下肢运动学和动力学的影响尚待探究。因此,本研究旨在分析在不负重与负重状态下进行侧切时的下肢关节运动学、动力学和肌肉激活程度的变化,以探究肌肉与关节能量传递的机制,为优化训练方案提供更深入的理论基础和实践指导。方法招募20名受试者在不负重和穿戴7%自身体重的加重背心的情况下进行了45°侧切跑,采用Vicon动作捕捉系统、EMG肌电测试系统的同步进行测试。研究采用配对样本t检验对支撑侧下肢运动学、动力学和肌肉激活参数进行统计学分析,统计参数映射(SPM)分析用于研究侧切阶段不负重和负重之间的差异。结果穿戴加重背心后与穿戴前侧切,踝关节跖屈和背屈、膝关节屈曲和内旋显示出显著差异(P<0.001),负重后踝关节周围肌肉(胫前/腓肠/比目鱼)的激活程度增加(P<0.05),股四头肌与腘绳肌肌肉力量增加(P<0.05)。结论穿戴加重背心进行侧切会改变关节力量分配,使机械能沿着动力链向下传递,减少髋关节的功率,增加膝和踝关节的功率,提高蹬伸变向的功率输出。同时,负重后侧切没有改变躯干前屈和骨盆侧倾的范围,不会影响躯干和核心的稳定性。