手支撑对深蹲中胫股关节和髌股关节受力的影响及其在家庭康复中的应用价值

为降低居家深蹲训练的高关节负荷风险，研究人员通过运动捕捉和肌骨模型(AMMR v.2.1.1)对比分析了常规深蹲与右手支撑深蹲的力学差异。结果显示支撑侧胫股关节(TFJ)力显著降低13.4%(321→278% BW，p=0.032)，髌股关节(PFJ)力降低16.6%(427→356% BW，p=0.008)，为远程康复和家庭锻炼提供了安全指导方案。

　　

在新冠疫情推动居家康复的背景下，深蹲作为无需器械的经典训练动作，其高关节负荷问题日益凸显。既往研究表明，深蹲时髌股关节(PFJ)和胫股关节(TFJ)承受的峰值压力可达体重的3-4倍，这种机械负荷已被证实与关节疼痛和软骨退化密切相关。尤其对于居家锻炼的中老年人群或康复患者，如何在保持训练效果的同时降低关节损伤风险，成为物理治疗领域亟待解决的难题。

为探索解决方案，国内研究人员在《Journal of Biomechanics》发表了一项创新研究。该团队通过对比常规深蹲与右手支撑深蹲的生物力学差异，首次量化了手支撑对膝关节受力的调节作用。研究采用Vicon运动捕捉系统结合AMMR肌骨模型(v.2.1.1)，对10名健康男性志愿者进行动力学分析，同时利用测力台精确测量手支撑力与地面反作用力(GRF)。

关键技术方法
研究采用重复测量设计，通过光学运动捕捉系统采集关节运动学数据，结合双测力台同步记录GRF和手支撑力。利用AnyBody肌骨建模系统(AMMR v.2.1.1)进行逆向动力学计算，量化TFJ、PFJ关节力及下肢肌肉激活程度。数据分析采用重复测量方差分析，效应量通过η²
评估。

Results结果

1. 关节角度与GRF：支撑深蹲与常规深蹲的髋/膝屈曲角度无显著差异(p>0.05)，GRF也未呈现统计学差异，证实动作模式的一致性。
2. 关节负荷：右手支撑力达12±5% BW时，支撑侧TFJ峰值力从321±38% BW降至278±42% BW(p=0.032)，PFJ峰值力从427±46% BW降至356±61% BW(p=0.008)，效应量η²
   达0.143-0.227。
3. 肌肉激活：支撑侧股内侧肌(Vastus medialis)、股二头肌(Biceps femoris)和臀大肌(Gluteus maximus)肌力显著降低，而股直肌(Rectus femoris)激活增强。

Discussion讨论
该研究首次证实手支撑可选择性降低深蹲时的膝关节负荷，这种"力学卸载"效应具有显著侧别特异性——仅出现在支撑侧肢体。从临床转化角度看，12% BW的手支撑力即可实现16.6%的PFJ负荷削减，这对骨关节炎患者或术后康复人群具有重要指导价值。值得注意的是，支撑深蹲引发的肌肉激活重组现象提示：股直肌可能通过代偿性收缩维持动作稳定性，这种神经肌肉调控策略为康复训练设计提供了新思路。

研究结论强调，在远程医疗和家庭康复场景中，指导患者采用适当支撑进行深蹲训练，既能保留运动收益，又可显著降低关节损伤风险。该成果为开发智能化居家康复方案奠定了力学理论基础，未来可结合可穿戴设备实现实时负荷监测，推动精准康复的发展。