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本推荐聚焦运动损伤预防难题,研究人员围绕 “等长髋部力量、髋关节刚度与动态膝外翻(DKV)关联” 展开研究。通过双 / 单腿跳落任务,发现髋刚度↓与髋内旋↑、ADD/ABD 比值↑与髋内旋↑相关,为运动评估与干预提供依据。
在运动领域,跳跃落地任务是常见动作,却因常引发下肢非接触性损伤,尤其是前交叉韧带(ACL)损伤,而被视为高风险动作。在这些任务中,作用于髋关节的地面反作用力会产生 flexion、adduction 和 internal rotational 力矩,即下肢 valgus 力,其受髋外展肌和外旋肌产生的内力矩调控。然而,髋部肌肉等长力量与动态髋关节刚度、动态膝外翻(DKV,一种生物力学风险因素)相关运动学参数之间的关联尚不明确,且不同研究中髋外展肌和外旋肌力量与 DKV 的关系存在矛盾,同时髋内收肌与外展肌(ADD/ABD)力量比值、髋外旋肌与内旋肌(ER/IR)力量比值作为 DKV 和 ACL 损伤潜在风险因素的作用也有待明确。此外,DKV 可能与下肢关节刚度改变有关,但针对腿部刚度,尤其是额状面髋关节刚度与 DKV 相关运动错误的研究较少,且评估腿部刚度需要复杂设备,难以广泛应用。因此,开展相关研究以明确这些关联,对于运动损伤预防具有重要意义。
为解决上述问题,伊朗阿拉梅?塔巴塔巴伊大学体育教育与运动科学学院运动损伤与矫正运动系和中国宁波大学体育科学学院的研究人员开展了 “等长髋部力量、髋关节刚度与跳跃落地任务中动态膝外翻的关联” 研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为运动损伤的评估和干预提供了新的视角和依据。
研究人员采用了以下主要关键技术方法:选取 20 名 18 - 24 岁的男性 recreational athletes 作为研究对象,让他们完成双足下落垂直跳(DLDVJ)和单足下落垂直跳(SLDVJ)任务。使用三维运动捕捉系统(Vicon MX System)和测力台(Kistler,9260AA6),在每次试验的着陆任务离心阶段,测量下肢运动学以及动态髋部和腿部刚度,同时使用手持测力计(HHD)测量等长髋部肌肉力量。通过相关矩阵检验来确定等长髋部肌肉力量、动态髋关节刚度和 DKV 相关运动学参数之间的关系。
髋关节刚度与髋部运动学参数的相关性
研究发现,在 DLDVJ 任务中,额状面髋关节刚度与离心阶段的髋内旋呈负相关(p=0.005,r=?0.603);在 SLDVJ 任务中,额状面髋关节刚度与离心阶段的髋内旋也呈负相关(p=0.048,r=?0.447)。这表明额状面髋关节刚度降低与髋内旋增加相关。
ADD/ABD 力量比值与髋部运动学参数的相关性
在 DLDVJ 任务中,等长髋 ADD/ABD 力量比值与初始接触时的髋内旋(p=0.001,r=0.579)以及离心阶段的髋内旋(p=0.047,r=0.449)和髋内收(p=0.030,r=0.486)呈正相关;在 SLDVJ 任务中,该比值与初始接触时的髋内旋(p=0.002,r=0.647)和离心阶段的髋内旋(p=0.007,r=0.586)呈正相关。说明等长髋 ADD/ABD 力量比值增加与髋内旋和内收增加相关,而这些是与膝外翻相关的运动学角度。
ER/IR 力量比值与髋关节刚度的相关性
在 SLDVJ 任务中,等长髋 ER/IR 力量比值与额状面髋关节刚度呈正相关(p=0.012,r=0.550),但在 DLDVJ 任务中未观察到这种关系。
腿部刚度与膝部运动学参数的相关性
在 DLDVJ 任务中,腿部刚度与离心阶段的膝内旋呈负相关(p=0.008,r=?0.575),额状面髋关节刚度与离心阶段的膝内收角呈负相关(p=0.050,r=?0.443)。表明腿部刚度降低可能与膝关节在横切面的运动控制减少有关,额状面髋关节刚度降低可能影响额状面膝关节运动学。
研究结论表明,在跳跃落地任务中,额状面髋关节刚度降低与髋内旋增加相关,等长髋 ADD/ABD 力量比值增加与髋内旋和内收增加相关,即 DKV 运动错误与额状面髋关节刚度降低和等长髋 ADD/ABD 力量比值失衡有关。在 SLDVJ 任务中,等长髋 ER/IR 力量比值与额状面髋关节刚度呈正相关,而在 DLDVJ 任务中无此关联,这可能是由于两个任务的物理需求不同所致。
该研究的重要意义在于,为运动损伤的评估提供了新的指标,即可以通过评估髋部肌肉力量比值和髋关节刚度来预测 DKV 运动错误和 ACL 损伤风险。同时,研究结果也为设计针对性的训练干预措施提供了依据,例如通过调整髋部肌肉力量平衡和提高髋关节刚度来改善跳跃落地动作模式,降低运动损伤风险。此外,研究还强调了在运动评估和训练中考虑不同运动任务物理需求的重要性。然而,本研究也存在一定局限性,如仅评估了等长肌肉力量,未涉及离心肌肉力量;研究对象为健康男性 recreational athletes,结果可能不适用于其他人群;实验在赤脚条件下进行,可能影响关节刚度和神经机械策略。这些局限性为未来研究提供了方向,如进一步研究离心肌肉力量的作用、不同性别和运动水平人群的差异以及穿鞋条件下的影响等。