新手与经验丰富的跑步者在面对纵向弯曲刚度增加时的生物力学反应存在差异

《BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation》：Biomechanical responses to increased longitudinal bending stiffness differ between novice and experienced runner profiles

　　

摘要

背景

碳板鞋主要是在受过训练或具有竞技水平的跑步者中研发和测试的。不过，新手跑步者在面对更高的纵向弯曲刚度时，是否也会像有经验的跑步者那样产生类似的生物力学反应，目前尚不清楚。因此，本研究旨在比较新手与有经验跑步者在面对更高纵向弯曲刚度的鞋子时的急性生物力学反应。

方法

14名男性新手跑步者和14名有经验的跑步者以4.17?±?0.20米/秒的速度，在三种不同鞋款条件下跑步：无碳板鞋、纵向弯曲刚度较低的鞋以及纵向弯曲刚度较高的鞋。通过双因素混合设计方差分析，对下肢的运动学与动力学特征以及地面反作用力进行检测，以分析跑步者群体（新手与有经验者）与鞋款条件之间的相互作用。

结果

在站立阶段，多个下肢生物力学参数上均存在跑步者群体与鞋款条件之间的显著交互效应。新手跑步者的膝关节伸展力矩峰值更高，膝关节负功也更大。而相比之下，有经验的跑步者在更高纵向弯曲刚度条件下，踝关节和跖趾关节的活动范围减少得更多，跖趾关节负功也更低。

结论

本研究显示，新手与有经验跑步者在面对更高纵向弯曲刚度时，其生物力学反应存在差异。更高的纵向弯曲刚度似乎会加剧两组跑步者在下肢运动策略上的差别，有经验的跑步者会做出更多的远端机械调整，而新手跑步者在更高纵向弯曲刚度条件下膝关节的机械负荷则会增加。这些研究结果表明，不同特征的跑步者对更高纵向弯曲刚度的生物力学反应可能存在差异，不能直接套用到其他类型的跑步者身上。