競走技術(shù)的生物力學(xué)分析及其損傷隱患.pdf

1、研究目的:本研究通過對競走和正常走在足底壓力和運(yùn)動(dòng)學(xué)等方面的指標(biāo)對比研究，找出競走與正常走在足底壓力和運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)上的差異，根據(jù)競走的技術(shù)動(dòng)作特點(diǎn)和規(guī)則限制，針對出現(xiàn)差異的地方進(jìn)行描述，然后結(jié)合解剖學(xué)和醫(yī)學(xué)知識對出現(xiàn)差異的部位進(jìn)行分析討論，以便于我們更好得理解競走技術(shù)和競走潛在的損傷因素。
　　 研究對象:本次研究選取山東省優(yōu)秀競走運(yùn)動(dòng)員14名（男9名，女5名），要求有一定的訓(xùn)練年限，身高173.14±7.86cm、體重60±9.

2、9kg、年齡20.36±2.44歲、訓(xùn)練年限3.86±1.29年。研究對象在測試前6各月至測試開始時(shí)無任何腿部疼痛或疾病，所有測試對象在測試前均已簽署測試協(xié)議并得知了測試的全部步驟及意義。
　　 實(shí)驗(yàn)儀器:足底壓力測力板(Rs-scan公司，比利時(shí)，尺寸為2m×0.4m×0.02m，共包含16，384個(gè)傳感器，每cm2包含傳感器2個(gè)，采樣頻率126Hz)測試運(yùn)動(dòng)員足底壓力數(shù)據(jù)。攝像機(jī)(Sony9800，拍攝頻率50Hz，曝光時(shí)間

3、1/250s)2臺，拍攝測試對象的下肢運(yùn)動(dòng)。
　　 實(shí)驗(yàn)過程:受試者被要求身上貼好反光點(diǎn)用兩種走法在周圍安置攝像機(jī)的測力板上行走。一種是光腳在測力板上進(jìn)行正常走，每個(gè)受試者都被要求走5次，每兩次中間休息3分鐘。另一種是光腳在測力板上進(jìn)行平時(shí)訓(xùn)練步速的競走，每個(gè)受試者都被要求走5次，每兩次中間休息3分鐘。為了防止對正常走的干擾，先對受試者進(jìn)行正常走的測試，再進(jìn)行競走測試。
　　 主要測量指標(biāo):
　　 a)動(dòng)力學(xué)指標(biāo)

4、:足底各分區(qū)壓強(qiáng)峰值(MPP)、負(fù)荷率(LoadRate)、達(dá)最大壓強(qiáng)時(shí)間(Pressure-to-timeratio)、足底壓力中心軌跡(COP)、地面反作用力曲線(GRF)。
　　 b)運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo):支撐腿觸地和離地時(shí)髖、膝、踝關(guān)節(jié)各關(guān)節(jié)角度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果
　　 1、動(dòng)力學(xué)特征:競走比正常走在足底第四、五跖骨區(qū)、足中部、足跟外側(cè)區(qū)的壓強(qiáng)峰值顯著大，競走足底所有區(qū)域的負(fù)荷變化率都比正常走的大;競走在腳后跟區(qū)域達(dá)最大壓強(qiáng)時(shí)的時(shí)

5、間比正常走的早，在足中部和第五跖骨區(qū)比正常走晚，在第一至第四跖骨區(qū)和趾骨區(qū)都比正常走的要早;競走比正常走的足底壓力中心軌跡偏向腳掌外側(cè);競走比正常走時(shí)足底受到的地面反作用力要大。
　　 2、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征:在支撐腿落地瞬間，競走時(shí)髖關(guān)節(jié)前屈角度和膝關(guān)節(jié)伸直角度要比正常走時(shí)大;在離地瞬間，競走時(shí)膝關(guān)節(jié)伸直角度和踝關(guān)節(jié)跖屈角度都比正常走時(shí)大。
　　 結(jié)論
　　 1、競走在地面反作用力的第一峰值顯著比正常走的大，足跟外側(cè)的

6、最大壓強(qiáng)值也比正常走的大。這種差異是由于競走時(shí)要求膝蓋伸直，髖關(guān)節(jié)內(nèi)收，以足跟著地，勾腳尖，并沿腳掌外側(cè)向前滾動(dòng)的特殊走法造成的。長期進(jìn)行這種特殊走法容易產(chǎn)生滑囊炎、跟骨痛等足跟痛病癥，這是產(chǎn)生足底損傷的一個(gè)潛在的因素。
　　 2、競走在第四、五跖骨區(qū)和足中部的壓強(qiáng)峰值顯著比正常走的大，而且競走在足底壓力中心軌跡的曲線明顯比正常走偏向腳外側(cè)。這種差異是由于競走時(shí)要求以足跟著地，并沿腳掌外側(cè)滾動(dòng)向前過渡的特殊走法引起的足底在各個(gè)區(qū)

7、域的受力嚴(yán)重不平衡造成的，這容易引起腳底跖腱膜炎和跖骨應(yīng)力性骨折等病癥，這是產(chǎn)生足底損傷的又一個(gè)潛在因素。
　　 3、競走在地面反作用力的第二峰值顯著比正常走大，且足底壓力中心軌跡在腳前段處明顯比正常走多了一個(gè)拐點(diǎn)。這種差異是由于競走時(shí)要求無明顯的騰空現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)員為了保持行走的水平方向上的速度，主要利用前腳，特別是大腳趾扒地的力量產(chǎn)生向前的動(dòng)力，容易引起大腳趾處的肌肉拉傷和骨折等病癥，這是產(chǎn)生足底損傷的另一個(gè)潛在的因素。

8、　　 4、競走和正常走在地面反作用力的第一峰值和谷值都比正常走的大，在觸地時(shí)膝關(guān)節(jié)顯著比正常走大，幾乎伸直。這種差異是由于競走要求以腳跟著地，支撐腿在觸地瞬間必須伸直直至身體垂直面的特殊規(guī)定造成的。膝關(guān)節(jié)伸直狀態(tài)下受到來自上身和小腿的力的相向作用以及足的外翻引起的脛骨扭力對半月板的擠壓、摩擦，使膝關(guān)節(jié)受到損傷，這是產(chǎn)生下肢損傷的一個(gè)潛在因素。
　　 5、競走在觸地時(shí)髖關(guān)節(jié)的角度比和正常走大。這種差異是由于競走規(guī)則要求支撐腿在觸