不同跑步着地习惯对跟腱形态学及其负荷特征的影响

目的 探究不同着地模式对跟腱形态学和负荷特征的影响。方法 招募习惯后跟着地跑者和习惯前掌着地跑者各14人,利用超声医学影像仪采集受试者的跟腱形态学特征(跟腱长度、横截面积、厚度);利用三维测力跑台采集并计算受试者穿着缓冲跑鞋以10 km/h速度跑步时的跟腱负荷特征(跖屈力矩、跟腱力、负载率、冲量、应力等)。结果 与习惯后跟着地跑者相比,习惯前掌着地跑者踝关节跖屈力矩峰值、跟腱力峰值、平均负载率、峰值负载率均显著增加(P<0.05),但两组跑者跟腱长度、跟腱横截面积和跟腱厚度差异无统计学意义(P>0.05)。结论 长期的前掌着地模式可以适应性地提高跟腱在重复性的“拉长-收缩”循环刺激中的力学特性。

基于实时超声探究跑姿对内侧腓肠肌-肌腱复合体形态学和力学特性的即刻影响

目的探究前掌着地跑(forefoot strike pattern,FFS)和后跟着地跑(rearfoot strike pattern,RFS)时内侧腓肠肌-肌腱复合体(medial gastrocnemius-tendon unit,MTU)形态学及力学特性的差异。方法招募15名习惯RFS男性跑者,着统一跑鞋以9 km/h的速度完成RFS或FFS下的跑步测试。采用超声、运动捕捉系统和测力跑台实时采集跑步内侧腓肠肌(medial gastrocnemius,MG)影像和地面反作用力等,并计算触地角度,分析MG/MTU形态学和力学特性。结果与RFS相比,FFS时:①地面反作用力蹬伸峰值显著更大;②MG支撑期收缩量/率和蹬伸期收缩率显著更小;③峰值MG收缩速度显著更小,峰值肌力显著更大;④MTU收缩速度和功率、拉伸量、拉伸速度和功率显著更大。结论在同跑速下习惯RFS跑者转换成FFS后即刻局部优化了MTU特性,即MG以更少的收缩量产生更大力量且MTU能储存和释放更多能量,提高了肌肉收缩和蹬伸效率。

跑姿再训练对跟腱形态学及等长收缩下跖屈力矩、跟腱力学特性的影响

探究12周跑姿再训练(GR)对等长收缩时踝关节跖屈力矩、跟腱形态学及力学特性的影响,以期为提高跟腱传递力、预防和减少跑者跟腱损伤风险提供有效训练方法。将受试者随机分为GR组和对照组(CON组),完成干预的受试者共34人,其中GR组20人,CON组14人。GR组穿着极简鞋进行前掌跑训练,CON组穿着原有跑鞋并保持原有的跑姿及强度进行跑步。干预前后使用超声影像联合等长收缩量化受试者跟腱长度及横截面积、跖屈力矩、峰值跖屈发力率、跟腱力、应力和应变。使用双因素重复测量方差分析进行统计。结果:12周跑姿再训练后,踝关节跖屈力矩存在时间的主效应(P<0.01),其中训练后GR组跖屈力矩增大的比例比CON组高17.1%;跟腱横截面积存在组别主效应(P<0.05),其中GR组的跟腱横截面积显著大于CON组横截面积,训练后GR组横截面积增大的比例比CON组高5.3%;跟腱力峰值存在时间主效应(P<0.01),其中训练后GR组跟腱力峰值增大的比例比CON组高17.1%。结论:12周循序渐进的跑姿再训练可以作为一种有效的干预手段,以增强踝关节屈肌力量,提高跟腱承载负荷和传递力的能力。

内侧腓肠肌-跟腱复合体形态学和力学特性的性别差异研究

旨在探讨体内侧腓肠肌-跟腱复合体的形态学和力学特性的性别差异。招募并选取无训练经历且无规律运动习惯的健康男性和女性各18名。使用超声系统和数字化触诊仪分别测量或间接计算内侧腓肠肌和跟腱的形态学和力学特性。采用独立样本t检验以及Mann-Whitney U检验分析内侧腓肠肌和跟腱的形态学和力学特性的性别差异。结果表明:相比于女性,男性的内侧腓肠肌羽状角、厚度均更大,但是肌束长度无显著性别差异;相比于女性,男性的跟腱长度更长且跟腱横截面积更大;相比于女性,男性的内侧腓肠肌垂直刚度较大,对数衰减值较小;跟腱的垂直刚度和对数衰减值无显著性别差异。据此,内侧腓肠肌-跟腱复合体的形态学和力学特性具有显著性别差异。

紧身装备对下肢软组织振动特性及系统传递特征的影响

目的探究紧身装备对非预期落地时下肢这一整体系统组合的软组织振动及系统传递性的影响。方法选取12名球类专项男性运动员作为研究对象。通过特制翻板令受试者完成非预期落地,采集软组织加速度信号。穿着不同的条件(紧身裤CS或对照裤CC)完成包括3种高度(30、45、60 cm)的落地测试。评价参数分别为加速度最大振幅(a_(peak))及出现时间(t_(a))。

性别因素对内侧腓肠肌-跟腱复合体形态学和力学特性的影响

目的探讨性别因素对无规律运动人群在体跟腱形态学和黏弹性的影响。探讨内侧腓肠肌-跟腱复合体(medial gastrocnemius-Achilles tendon,gMTU)的形态学和力学特性的性别差异以期从形态学和生物力学角度为运动表现、身体素质和运动损伤的性别差异提供理论依据。方法招募无训练经历且无规律运动习惯的健康男性和女性各18名。

不同鞋条件对后跟着地跑者跟腱负荷特征的影响

目的探究不同鞋条件(极简鞋和传统跑鞋)对跑步时跟腱负荷特征的影响。方法招募16名健康男性后跟着地跑步爱好者,要求其以3.16~3.50 m/s速度在两种鞋条件下完成跑步实验。采用超声影像仪获取跟腱横截面积成像。采用运动捕捉系统和三维测力台获取踝关节矢状面运动学和地面反作用力数据,并计算踝关节和跟腱的力学参数。采用配对样本t检验比较两种鞋条件对各因变参数(踝关节角度、触地角度、跟腱力、应力、应变等)的影响。结果与传统跑鞋相比,穿着极简鞋时的足触地角度显著降低39.9%。同时,踝关节力矩、跟腱力峰值、跟腱负载率峰值和平均负载率均显著增加,而达到跟腱力峰值的时间显著减小。穿着极简鞋时的跟腱应力峰值、跟腱应变峰值及其应力率和应变率峰值也显著增加。结论习惯穿着传统跑鞋并采用后跟着地的跑者在穿着极简鞋后显著增加了跟腱的负荷特征,建议该类跑者循序渐进地过渡至极简鞋,以适应性地提高跟腱承受负荷的能力。

跑步疲劳进程中下肢生物力学模式的非线性变化研究

目的:确定跑步疲劳进程中下肢生物力学模式的变化,包括垂直和前后地面反作用力(ground reaction force,GRF)、垂直地面反作用力(vertical ground reaction force,vGRF)负载率、关节力学和刚度。方法:14名男性受试,采用Vicon红外摄像头和Bertec三维测力跑台,每隔2 min采集受试疲劳干预中的15 s GRF数据以及标记点轨迹。受试需穿着统一的跑鞋在测力跑台以恒速3.33 m/s跑至疲劳。满足以下标准时,干预结束:1)最大心率大于当下年龄的90%;2)受试不能继续跑步。对比受试跑至疲劳进程中4个时刻(疲劳前、33%、67%和100%)的着地冲击和下肢三关节触地角度、最大角度、关节活动度、角度变化量、关节蹬伸力矩和刚度等特征,采集并分析受试安静状态、疲劳后即刻、疲劳后4 min、疲劳后9 min的血乳酸浓度。结果:与疲劳前相比,1)血乳酸浓度在疲劳后即刻、疲劳后4 min和疲劳后9 min均显著增加;2)垂直/前后矢状轴GRF和vGRF负载率等参数在疲劳干预过程中均未观察到显著性变化;3)髋关节活动度在疲劳过程的33%、67%和100%时刻显著增加,膝关节活动度在67%时刻显著增加;4)踝关节运动学及踝、膝和髋关节的蹬伸力矩峰值均无变化;5)垂直刚度在67%和100%时刻显著降低。结论:疲劳干预过程中,GRF特征参数均没有明显变化,但是观察到下肢运动学和动力学模式的非线性改变。特别是从疲劳干预中期开始,人体下肢通过增加髋、膝关节活动度并减小垂直刚度实现“软着陆”策略,维持相似的冲击力特征,以减小长时间跑步可能带来损伤的风险。

跑者足部形态与足趾及跖趾关节屈肌力量的相关性

目的探究坐姿及站姿下跑者足部形态与足趾屈曲力量和跖趾关节屈肌力量的相关性。方法选取26名男性跑者,采用数显游标卡尺、跖趾关节屈肌力量测试仪、屈曲力量计测量足长、截脚长、足宽、足舟骨高度、50%足长处足背高度、跖趾关节屈肌力量、第1和其余四趾屈曲力量。使用偏相关分析足部形态与足部肌力的相关性。结果校正年龄与身体质量指数(body mass index,BMI)后,坐姿和站姿下截脚长以及站姿下足宽与第1足趾屈曲力量呈正相关;坐姿和站姿下足长、足宽、截脚长与其余四趾屈曲力量成正相关,坐姿下足弓高度指数与其余四趾屈曲力量成负相关;坐姿和站姿下足宽与跖趾关节屈肌力量成正相关。结论更长的足长、足宽、截脚长以及正常范围内更低的足弓可能意味着更好的足趾肌力。在进行足部形态测量时,因考虑不同姿态下足部形态特征差异,为预测下肢特别是足部肌力以及预防足部损伤提供参考。

紧身装备对非预期落地冲击时下肢软组织振动特性的影响

探讨非预期落地冲击过程中紧身装备对下肢软组织振动特性的影响。选取12名男性专业运动员,每位受试者随机穿着紧身裤和对照裤完成3种高度(30、45、60 cm)下的非预期落地,并采集股四头肌和股后肌群振动信号。研究结果表明:穿着紧身装备减小了非预期落地冲击过程中股四头肌和股后肌群的最大振幅(p<0.05),并显著提高了两者的阻尼系数(p<0.05),紧身装备未对软组织主频产生显著影响,但可以显著减小软组织的系统传递性。研究表明:紧身装备可以显著减小非预期落地冲击时股四头肌和股后肌群软组织振动的振幅并增加各自的阻尼系数,同时可以通过减小下肢振动系统的传递性来减小可能由软组织共振所诱发的损伤风险。

男性长跑跑者和非跑者内侧腓肠肌-跟腱复合体形态学差异

目的探讨长跑习惯对内侧腓肠肌-跟腱复合体形态学的影响,以期为长跑训练提供形态学参考。方法招募男性长跑跑者和男性非跑者各18人。测试的主要流程:将超声探头分别垂直放置于腓肠肌内侧头与跟腱结合点处和跟腱在跟骨的插入点以测量跟腱长度。将超声探头垂直放置在与内外踝水平位置,获取跟腱的横断面影像。将超声探头垂直放置于内侧腓肠肌肌腹位置以获得超声影像。其中内侧腓肠肌肌束长度、羽状角、厚度以及跟腱横截面积通过Image J软件进行分析。

经颅直流电刺激联合运动干预对运动能力影响的研究进展

经颅直流电刺激(tDCS)作为一种非侵入式脑刺激技术,已在运动科学领域受到广泛关注。现阶段,tDCS不仅可以单独作为一种干预手段,还可以与其他训练相联合,进一步提高其对运动能力的改善效果。旨在回顾tDCS联合运动干预对运动能力影响的研究,归纳整理tDCS联合运动干预对运动能力的影响及其作用机制,探究tDCS联合运动干预的应用价值。研究发现,tDCS联合运动干预能够显著增加肌肉力量,降低动态姿势稳定指数,降低运动学习任务中的反应时、错误率等,且增益幅度显著大于假刺激联合运动干预组。其可能的作用机制为tDCS与运动干预的联合对大脑皮层兴奋性的增益。在未来的研究中应进一步探讨tDCS与运动干预联合的最优方案,从脑网络、脑-肌耦合等角度深入理解tDCS联合运动干预的内在机制。

性别因素对无规律运动人群在体跟腱形态学和黏弹性的影响

目的探讨性别因素对无规律运动人群在体跟腱形态学和黏弹性的影响。方法选取无规律性运动习惯的男、女性受试者各15人。将超声探头分别垂直放置于腓肠肌内侧头与跟腱结合点处和跟腱在跟骨的插入点以测量跟腱长度。将超声探头垂直放置在与内、外踝水平的位置上获取跟腱的横断面影像。而后要求受试者俯卧于Con-Trex等速肌力测试仪上。