跑步过程下肢肌肉协同的研究进展

目的跑步是人类独特的运动模式,肌肉协同作为一种低层级模块化控制,通过控制特定肌肉群来实现简化运动控制。表面肌电技术已被广泛应用于肌肉协同特征研究。本研究旨在探讨近10年来跑步过程中下肢肌肉协同的研究进展,并对未来研究方向提出建议。方法以跑步、肌肉协同、running、muscle synergy为关键词,检索中国知网、Web of Science等数据库,检索时间跨度为2014~2024年。共得到跑步过程中肌肉协同相关文献127篇,选取其中相关度高的79篇文献并进行整理分析。结果(1)国外文献主要研究短跑、跑前跑后以及特定跑速的肌肉协同模式,国内对跑步的研究也相对较少。(2)近10年来表面肌电技术在跑步中对下肢肌肉协同的研究中,提取的计算方法在不断地优化,其中使用最多且被证实最优的方法是非负矩阵分析法。(3)跑步过程中4~6个基本协同模式组就足以描述整个跑步过程下肢肌肉协同方式。(4)肌肉协同理论研究在可穿戴设备/辅助外骨骼的设计方面提供有效信息。结论本研究主要总结跑步过程中下肢肌肉协同的研究状况。未来研究中可以进一步探索不同类型的跑步中下肢肌肉协同特征,以及如何通过训练来优化肌肉协同,提高运动表现和减少受伤风险。

老年人上下楼梯情景下认知任务介入对于下肢关节间协调性影响的研究进展

目的随着老年人生理机能衰退,认知任务的干扰会影响其楼梯行走能力,增加跌倒风险。下肢关节间协调性分析能够识别行走中可能导致跌倒的异常协调模式,对于评估跌倒风险至关重要。因此本研究旨在探讨认知任务介入后老年人在楼梯行走中下肢关节间协调性模式的变化。方法以“上下楼梯”“双任务”“stair walking”“dual task”为关键词检索中国知网、Web of Science、Science Direct等国内外数据库,共得到楼梯行走下肢关节协调性相关文献81篇。结果(1)当前研究主要为单一关节的运动生物力学特征。双任务下老年人的下肢关节间协调性研究较少。(2)协调性量化评估方法有矢量编码技术、连续相对相位角、角角图等。(3)双任务介入会改变老年人上楼梯时的下肢协调模式,使老年人采用稳定谨慎的行走策略;且双任务的影响会随着楼梯的阶数改变;同时年轻人和老年人对于远端关节的控制存在显著差异。(4)过渡阶段的协调变异性大于楼梯行走阶段,下楼梯更具挑战性。结论认知任务的介入扰乱了老年人上下楼梯时的原始协调模式,涉及神经、运动系统、心理及环境因素。可以利用角-角图可视化来区分不同年龄段老年人的下肢协调性模式,以简化临床评估和康复监测流程。

老年人和年轻人单双任务下楼梯行走步态参数及稳定性研究

目的双任务楼梯行走涉及动态平衡、肌肉力量和注意力等要素,对老年人有较大的挑战,导致其跌倒风险增大。本研究旨在探究双任务对健康老年人和年轻人步态参数和稳定性的影响及其影响因素。方法使用关键词“stair walking”“dual task”“secondary task”在Web of Science检索,获得160篇文献,最终纳入了29篇文献。结果(1)双任务状态下多项研究发现年轻人和老年人步速均显著降低,同时部分研究发现步速无显著差异;老年人在双任务下表现出足部间隙增加、步宽增加。(2)老年人内外方向身体质量中心(Co M)与足底压力中心(Co P)距离增加,动态稳度(Mo S)降低;部分研究发现Co P位移无显著变化。(3)年轻人双任务时Mo S小于单任务,Co P位移增加;部分研究发现单双任务中Co P无显著差异。结论多任务楼梯行走时注意力资源分散受到影响。老年人和年轻人采取不同的调节策略,其中老年人主要采取姿势优先策略,年轻人采取次要任务表现优先策略。当前研究结论结果差异可以归因于稳定性指标不同、次要任务类型和复杂性不同、楼梯高度及宽度不同、楼梯倾斜度不同、楼梯台阶数不同以及受试者年龄不同等因素导致的注意力资源不一致。