落地高度和性別對(duì)單腳落地下肢關(guān)節(jié)矢狀面內(nèi)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和能量耗散的影響

李旭鴻范年春韓斌蘇云

1浙江體育科學(xué)研究所（杭州 310004）2杭州師范大學(xué)體育與健康學(xué)院

落地高度和性別對(duì)單腳落地下肢關(guān)節(jié)矢狀面內(nèi)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和能量耗散的影響

李旭鴻1范年春2韓斌2蘇云2

1浙江體育科學(xué)研究所（杭州 310004）2杭州師范大學(xué)體育與健康學(xué)院

目的：探討人體單腳足底落地過程中，落地高度對(duì)其矢狀面內(nèi)下肢關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和能量耗散的影響及性別之間的差異。方法：采用紅外高速運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)QUALISYS和三維測(cè)力臺(tái)KISTLER同步采集18名在校大學(xué)生單腳落地過程，采樣頻率分別為500 Hz和1000 Hz。通過逆向動(dòng)力學(xué)運(yùn)算獲取關(guān)節(jié)力矩，關(guān)節(jié)角速度與力矩的乘積被定義為關(guān)節(jié)功率，對(duì)功率積分得到關(guān)節(jié)做功。結(jié)果：隨著落地高度的增加，不論男、女，其踝關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍、踝關(guān)節(jié)角速度峰值、地面反作用力合力峰值、踝和髖關(guān)節(jié)力矩峰值以及踝關(guān)節(jié)做功均隨之增大，且呈顯著性差異（P＜0.05或P＜0.01）。與男性相比，女性從0.50 m高度單腳足底落地其踝關(guān)節(jié)角速度峰值、地面反作用力合力峰值、踝關(guān)節(jié)功率峰值均高于男性（P＜0.05），而下肢各關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍和踝關(guān)節(jié)力矩峰值則低于男性（P＜0.05）。結(jié)論：相對(duì)于男性，女性采取較為硬式的單腳落地技術(shù)。不論男、女，其單腳足底落地時(shí)均以踝關(guān)節(jié)跖屈肌為主、髖關(guān)節(jié)伸肌為輔的耗散能量策略來抵抗沖擊負(fù)荷。隨著落地高度的增加，呈現(xiàn)出男、女踝關(guān)節(jié)跖屈肌耗散比重增加而髖關(guān)節(jié)伸肌耗散比重減少的趨勢(shì)。建議未來研究應(yīng)關(guān)注單腳落地時(shí)下肢各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)如何才能耗散能量最大化，進(jìn)而更好地緩沖避震來減少下肢關(guān)節(jié)損傷的發(fā)生。

落地高度；性別；單腳落地；矢狀面；能量耗散

跳躍后落地是人們?nèi)粘Ｉ钪凶顬槌Ｒ姷墓δ苄詣?dòng)作之一，無論采取哪種落地技術(shù)（雙腳或單腳），較大的沖擊負(fù)載超過其承載范圍都會(huì)致使下肢肌肉骨骼系統(tǒng)出現(xiàn)損傷風(fēng)險(xiǎn)[1-2]。人們常利用下肢關(guān)節(jié)的肌肉活動(dòng)來耗散（dissipation）或吸收落地帶來的能量沖擊[3]，遺憾的是在落地過程中時(shí)常會(huì)面對(duì)載荷過大或能量耗散不足的情況，如排球運(yùn)動(dòng)員后排起跳扣球后的單腳落地[4]，這將意味著下肢關(guān)節(jié)損傷風(fēng)險(xiǎn)的出現(xiàn)：軟骨損傷、韌帶撕裂或骨折等[2，5-6]。

落地時(shí)較小的膝關(guān)節(jié)屈曲勢(shì)必弱化下肢關(guān)節(jié)的肌肉耗散功能[7]，但觸地瞬間較大的髖、膝關(guān)節(jié)屈曲角度并未減小人體承受的地面反作用力（Ground reaction force，GRF），而增大其角速度卻可以[8]。因此，一些學(xué)者開始探究人體雙腳落地過程中矢狀面內(nèi)下肢關(guān)節(jié)的肌肉活動(dòng)所承載的功能和作用。其實(shí)，下肢關(guān)節(jié)的能量耗散策略主要受落地高度、性別和觸地表面硬度的影響[7，9-11]。其中，DeVita和Skelly就發(fā)現(xiàn)當(dāng)人體采取軟式落地（soft-style landing）時(shí)下肢髖、膝關(guān)節(jié)的伸肌將吸收大多數(shù)沖擊能量，而硬式落地（stiff-style landing）帶來的沖擊負(fù)荷則主要由踝關(guān)節(jié)的跖屈肌（plantar-flexor muscles）耗散[7]。Zhang等進(jìn)一步指出從0.32～1.03 m的高度雙腳落地，其下肢髖、膝關(guān)節(jié)的伸肌也是充當(dāng)減震器的作用來減少落地過程承受的沖擊負(fù)荷[9]。Decker等揭示從0.60m的高度落地，不論男、女其膝關(guān)節(jié)都將承擔(dān)最多的沖擊負(fù)荷，而髖關(guān)節(jié)的伸肌和踝關(guān)節(jié)的跖屈肌則分別是男、女能量耗散的第二選擇[10]。

然而，關(guān)于人體單腳落地矢狀面內(nèi)下肢關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)以及能量耗散策略的研究并未得到足夠的重視。雖然在一些研究中已經(jīng)注意到落地過程中單雙腳之間的差異性[12]，落地高度[13]、疲勞[3]以及性別[14]對(duì)單腳落地的影響，但這些研究主要集中在赤腳（barefoot）的足尖（toes first）落地策略上，極少去關(guān)注單腳足底（flatfoot first）落地的生物力學(xué)特征。誠然，在單腳落地過程性別之間呈現(xiàn)不同的力學(xué)特征，但在足底落地的情況下，隨著落地高度的變化，兩者之間其下肢關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)與能量耗散的機(jī)制尚不清楚。鑒于此，本研究著重探討單腳足底落地過程中性別和落地高度（0.25 m和0. 50 m）對(duì)人體矢狀面內(nèi)下肢關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和能量耗散的影響，藉此進(jìn)一步優(yōu)化落地技術(shù)，提升下肢關(guān)節(jié)矢狀面內(nèi)緩沖避震的功效以及完善下肢關(guān)節(jié)損傷風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估體系。

1 對(duì)象與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

杭州師范大學(xué)體育與健康學(xué)院在校學(xué)生18名自愿參與本實(shí)驗(yàn)，受試者基本情況見表1。要求受試者每周至少2次體育鍛煉的經(jīng)歷，每次至少30 min以上。在過去的6個(gè)月內(nèi)下肢和足部均無損傷史，身體狀況和運(yùn)動(dòng)能力良好，且測(cè)試之前24 h內(nèi)無任何劇烈活動(dòng)。

表1 受試對(duì)象基本情況（±s）

表1 受試對(duì)象基本情況（±s）

性別 n 年齡(歲) 身高(cm) 體重(kg)男 10 22.66 – 2.57 174.65 – 5.35 69.16 – 5.71女 8 23.14 – 2.42 164.13 – 3.28 51.87 – 4.25

1.2 研究方法

1.2.1 儀器設(shè)備

采用紅外高速運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)QUALISYS（瑞典，QTM公司）和9臺(tái)Oqus300+型號(hào)的攝像頭進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)采集和分析處理，采樣頻率為500 Hz。marker球直徑為19 mm，專用實(shí)驗(yàn)服裝2件、不同尺碼的NIKE運(yùn)動(dòng)鞋6雙和運(yùn)動(dòng)襪若干。2臺(tái)KISTLER三維測(cè)力臺(tái)（瑞士，KISTLER公司），型號(hào)為9287C（長(zhǎng)×寬：900 mm×600 mm）。外置信號(hào)放大器，采樣頻率1000 Hz，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器與QUALISYS系統(tǒng)連接并同步。生物力學(xué)分析軟件VISUAL3DTM（美國，C-MOTION公司），版本為V3D Version5.1.7.0，主要完成對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)的處理與分析。

1.2.2 測(cè)試流程

首先，對(duì)拍攝范圍進(jìn)行三維空間的標(biāo)定。同時(shí)受試對(duì)象在跑臺(tái)上進(jìn)行5 min的熱身活動(dòng)，并告知測(cè)試人員其跳躍時(shí)的支撐腿，本研究所有受試者的優(yōu)勢(shì)腿均為右腿。隨后在下肢安放24個(gè)marker球和4塊跟蹤板（16個(gè)marker球）。完成靜態(tài)模型的拍攝后，取下各個(gè)關(guān)節(jié)處的marker球（踝、膝關(guān)節(jié)及大轉(zhuǎn)子，共計(jì)10個(gè)）。單腳落地動(dòng)作要求受試對(duì)象雙腳與肩同寬，站立在0.25 m或0.50 m的臺(tái)上，雙手放在髖關(guān)節(jié)兩側(cè)。測(cè)試開始后，身體重心慢慢向前移動(dòng)，盡量確保無向前和向上的速度下落，落地后自然緩沖。若身體發(fā)生前傾且

非支撐腳觸地或重心不穩(wěn)出現(xiàn)2次移動(dòng)，需要重新測(cè)試一次。每個(gè)高度每人需要成功采集3次落地?cái)?shù)據(jù)，且落地方式均是腳掌著地。

1.3 數(shù)據(jù)處理與指標(biāo)的選取

本研究根據(jù)V3D軟件建立骨架模型，人體分為足、小腿、大腿和骨盆7個(gè)環(huán)節(jié)。其中，踝、膝關(guān)節(jié)中心分別定義為內(nèi)外踝和脛骨內(nèi)外粗隆的中點(diǎn)，骨盆近端與遠(yuǎn)端半徑分別為左右髂棘與大轉(zhuǎn)子之間距離的一半，骨盆深度設(shè)為0.144 m。另外，運(yùn)動(dòng)學(xué)（關(guān)節(jié)角度、角速度等）和動(dòng)力學(xué)（地面反作用力）參數(shù)通過Butterworth進(jìn)行低通濾波，其截止頻率分別為12 Hz和50 Hz。

本文定義踝關(guān)節(jié)跖屈、膝關(guān)節(jié)屈曲和髖關(guān)節(jié)屈曲的角度和力矩為正值（+），對(duì)應(yīng)的踝關(guān)節(jié)背屈、踝關(guān)節(jié)伸展和髖關(guān)節(jié)伸展為負(fù)值（-）。落地過程定義為從觸地瞬間至膝關(guān)節(jié)角度最大屈曲結(jié)束，下肢關(guān)節(jié)活動(dòng)度（ROM）主要有踝、膝和髖關(guān)節(jié)落地過程矢狀面的活動(dòng)范圍。通過逆向動(dòng)力學(xué)獲取下肢各個(gè)關(guān)節(jié)的力矩峰值，關(guān)節(jié)功率定義為關(guān)節(jié)角速度與力矩的乘積，對(duì)關(guān)節(jié)功率進(jìn)行積分得到關(guān)節(jié)做功，其中負(fù)功代表關(guān)節(jié)處伸肌離心耗散能量[9]。另外，力矩、功率和做功分別采用體重標(biāo)準(zhǔn)化，單位分別記為：Nm/kg、W/kg和J/kg。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

男、女單腳落地GRF峰值、下肢關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)和能量耗散等指標(biāo)均用均值±標(biāo)準(zhǔn)差（xˉ±s）表示，本文采用雙因素方差分析：性別×落地高度（2×2），對(duì)上述指標(biāo)在性別和落地高度4個(gè)水平之間進(jìn)行多重比較。同時(shí)，所有數(shù)據(jù)用Excel 2007和SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其中顯著性水平定為P=0.05。

2 研究結(jié)果

2.1運(yùn)動(dòng)學(xué)

隨著落地高度的增加，不論男、女其下肢各關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍（ROM）均有所增大。其中相對(duì)于0.25 m，男、女從0.50 m落地其踝關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍出現(xiàn)顯著性增大（P= 0.012和P=0.027）。在0.50m的高度落地，男性下肢各個(gè)關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍均高于女性，且呈顯著性差異（P＜0. 05）。整體而言，男性單腳足底落地其下肢關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍均高于女性，說明女性采取較為硬式的落地策略完成動(dòng)作（圖1）。

圖1 男、女分別在0.25 m、0.50 m高度單腳落地其下肢關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍

男、女在單腳足底落地過程踝關(guān)節(jié)角速度峰值分別隨著落地高度的增加呈顯著性增大（P＜0.01），女性髖關(guān)節(jié)角速度峰值也得到顯著性提高（P＜0.05）。另外相同高度，女性踝關(guān)節(jié)角速度峰值都高于男性，且呈顯著性差異（P＜0.05），如表2。

表2 男、女分別在0.25 m、0.50 m高度單腳落地下肢各關(guān)節(jié)角速度峰值

2.2 動(dòng)力學(xué)

從0.50 m的高度單腳足底落地，不論男、女，相對(duì)于0.25 m，其GRF合力峰值均呈現(xiàn)顯著提高（P＜0.05）。同時(shí)在0.50 m的高度，女性承受的GRF合力峰值明顯高于男性，且呈顯著性差異（P=0.042），如圖2所示。

圖2 男、女單腳落地GRF合力峰值

整個(gè)單腳足底落地過程，GRF在到達(dá)第1個(gè)峰值后，又會(huì)迅速增大在18 ms左右到達(dá)第2個(gè)峰值（圖3a）。由于人體下肢肌肉骨骼系統(tǒng)具有緩沖減震的功能，所以踝、膝和髖關(guān)節(jié)作用力峰值逐漸減小，且延遲到達(dá)沖擊力峰值的時(shí)間（圖3b）。隨著落地高度的增加，各個(gè)關(guān)節(jié)反作用力峰值均隨之增大。雖然每個(gè)高度上男性的關(guān)節(jié)反作用力峰值都大于女性，但兩者之間無顯著性差異。

不論落地高度如何變化，男、女單腳足底落地其下肢踝、髖關(guān)節(jié)力矩峰值均明顯高于膝關(guān)節(jié)，且男性各個(gè)高度的關(guān)節(jié)力矩峰值都高于女性，但僅踝和髖關(guān)節(jié)力矩峰值呈現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05）。另外，隨著落地高度的增加，男、女單腳足底落地下肢踝和髖關(guān)節(jié)力矩峰值都出現(xiàn)顯著性提高（P＜0.05），如圖4所示。

圖3 落地過程的垂直地面反作用力和下肢各關(guān)節(jié)反作用力

圖4 男、女單腳落地下肢各關(guān)節(jié)力矩峰值

2.3 關(guān)節(jié)能量耗散

落地高度的增加導(dǎo)致男、女下肢各關(guān)節(jié)功率峰值均有所增大，但無顯著性差異。在相同的高度，男、女分別在踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)功率峰值上呈現(xiàn)顯著性差異（P＜0. 05），如圖5所示。

圖5 男、女單腳落地其下肢各關(guān)節(jié)功率峰值

在矢狀面內(nèi)，男、女主要是通過踝和髖關(guān)節(jié)完成抵抗沖擊能量。但隨著高度的增加，男、女兩者的踝、膝關(guān)節(jié)平均做功呈現(xiàn)顯著性增大（P＜0.05）。同時(shí)，男、女踝關(guān)節(jié)的耗散能量百分比分別上升了5.0%和4.5%，而髖關(guān)節(jié)的耗散能量百分比分別下降了5.8%和4.8%（表3）。

表3 男、女分別在0.25m、0.50m高度單腳落地下肢各關(guān)節(jié)離心做功（標(biāo)準(zhǔn)差）和耗散能量百分比

3 分析與討論

多年來，雖然針對(duì)人體落地沖擊引起下肢關(guān)節(jié)損傷的生物力學(xué)機(jī)制研究一直受到人們的關(guān)注與討論，但關(guān)于性別之間隨著落地高度的變化其下肢關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和能量耗散策略并沒有得到足夠的重視和認(rèn)識(shí)。本研究著重以足底落地方式為出發(fā)點(diǎn)，詳細(xì)探討兩種高度（0.25 m和0.50 m）和不同性別在單腳落地的過程中對(duì)矢狀面內(nèi)下肢各個(gè)關(guān)節(jié)ROM、關(guān)節(jié)角速度、GRF峰值、關(guān)節(jié)力矩和關(guān)節(jié)功率的影響以及關(guān)節(jié)做功耗散能量情況。本研究主要發(fā)現(xiàn)：1）采取更為硬式的落地方式或較高的落地高度將會(huì)增大下肢關(guān)節(jié)角速度峰值和GRF峰值；2）單腳足底落地過程中，男、女均以踝關(guān)節(jié)跖屈肌為主、髖關(guān)節(jié)伸肌為輔的耗散能量策略來抵抗沖擊負(fù)荷；3）隨著落地高度的增加，男、女踝關(guān)節(jié)跖屈肌的耗散比重增加，而髖關(guān)節(jié)伸肌的耗散比重呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)。

人們通常在觸地后利用下肢關(guān)節(jié)屈曲和肌肉活動(dòng)來減緩身體向下的加速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而降低承載負(fù)荷[7，10]。因此隨著落地高度的增加，不論男、女，均會(huì)采用增大下肢關(guān)節(jié)ROM和角速度峰值的方式來抵抗沖擊能量[15-16]。而女性在單腳足底落地過程中，由于下肢關(guān)節(jié)ROM較小，雖然增加了下肢各個(gè)關(guān)節(jié)的角速度，仍然要承受高于男性的地面反作用力峰值（圖2）。所以，即使相同的落地高度，女性單腳落地也更容易發(fā)生下肢關(guān)節(jié)損傷風(fēng)險(xiǎn)，其主要原因就是女性采取更為硬式的落地方式大大弱化了下肢關(guān)節(jié)緩沖避震的作用，這一結(jié)果與DeVita等人的研究結(jié)果相似[7，17]。

另外，本研究還發(fā)現(xiàn)女性在單腳落地過程其下肢踝、膝和髖關(guān)節(jié)角速度峰值均大于男性（表2），這表明女性希望通過加快下肢關(guān)節(jié)的屈曲來主動(dòng)應(yīng)對(duì)落地帶來的沖擊能量。同時(shí)男、女單腳落地踝關(guān)節(jié)角速度峰值隨著落地高度的增加呈現(xiàn)顯著性增大，從而說明男、女單腳落地的耗散策略較為相似，都是主要利用踝關(guān)節(jié)的快速屈曲來抵抗沖擊負(fù)荷。Yu等曾指出增加人體下肢關(guān)節(jié)角速度可以減小落地過程承受的GRF[8]，而本研究?jī)H發(fā)現(xiàn)落地高度增加其下肢關(guān)節(jié)角速度峰值增大，同時(shí)GRF峰值呈現(xiàn)顯著性增大，或許增加關(guān)節(jié)角速度帶來的GRF變化完全被落地高度的影響所掩蓋。

由于人體下肢肌肉骨骼系統(tǒng)具有緩沖減震的功能，其踝、膝和髖關(guān)節(jié)作用力峰值逐漸減小，且延遲到達(dá)沖擊力峰值的時(shí)間（圖3b）。男、女單腳落地其下肢

踝、髖關(guān)節(jié)力矩峰值均明顯高于膝關(guān)節(jié)（圖4），這與Yeow等[12]的研究結(jié)果相一致，說明單腳落地髖關(guān)節(jié)伸肌和踝關(guān)節(jié)跖屈肌要盡量多做功來增加下肢剛度，進(jìn)而提供足夠的能量來應(yīng)對(duì)沖擊負(fù)荷。另外與Yeow等[12]研究中10名男性在0.60m高度單腳落地的結(jié)果相比，本研究不論男、女和落地高度（0.25 m和0.50 m），單腳足底落地踝關(guān)節(jié)的力矩峰值較高，而膝關(guān)節(jié)的力矩峰值較低。不論高度如何，男性單腳足底落地其下肢關(guān)節(jié)力矩峰值均高于女性，這也與Decker等的研究結(jié)果相似[10]。同時(shí)，本研究還發(fā)現(xiàn)不論性別和落地高度，下肢髖關(guān)節(jié)力矩峰值都是最大的（圖4），進(jìn)一步佐證了Dufek和Bates的研究結(jié)果：近端關(guān)節(jié)的肌群面對(duì)落地沖擊要比遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)產(chǎn)生更大的力矩峰值[18]。

本研究結(jié)果顯示，不論男、女，其下肢各個(gè)關(guān)節(jié)功率峰值均隨著落地高度的增加而增大（圖5所示），這與Zhang等的研究結(jié)果一致[9]。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)整個(gè)落地過程踝關(guān)節(jié)功率峰值均是最大，依次則是髖、膝關(guān)節(jié)，而Yeow等指出在0.60m的高度單腳落地其踝關(guān)節(jié)跖屈肌耗散比為45.7%、膝和髖關(guān)節(jié)則分別為11.4%和42. 9%。這與本研究結(jié)果相似，進(jìn)一步說明單腳落地踝、髖關(guān)節(jié)是矢狀面內(nèi)耗散能量的主要關(guān)節(jié)[12]。其實(shí)，在下肢各個(gè)關(guān)節(jié)平均做功和耗散能量百分比上也充分體現(xiàn)了這一點(diǎn)（表3），不管落地高度和性別，單腳落地踝關(guān)節(jié)耗散能量百分比總在60%左右，而膝關(guān)節(jié)總低于10%。同時(shí)，隨著落地高度的增加，男、女踝關(guān)節(jié)跖屈肌的耗散比重均增加，而髖關(guān)節(jié)伸肌的耗散比重都呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)（表3）。

本研究的不足之處：1）由于采取足底落地方式，勢(shì)必改變個(gè)別受試者的落地習(xí)慣，并不能完全展示出人們?cè)趯?shí)際體育鍛煉中的落地狀況；2）紅外高速運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)在采集運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)時(shí)，存在關(guān)節(jié)中心的不精確勢(shì)必造成內(nèi)在負(fù)荷的誤差問題。

4 結(jié)論

女性采取更為硬式的落地方式，雖然增加了下肢各個(gè)關(guān)節(jié)角速度，仍然要承受高于男性的地面反作用力峰值。單腳足底落地過程中，男、女均以踝關(guān)節(jié)跖屈肌為主、髖關(guān)節(jié)伸肌為輔的耗散能量策略來抵抗沖擊負(fù)荷。隨著落地高度的增加，男、女踝關(guān)節(jié)跖屈肌的耗散能量比增加，而髖關(guān)節(jié)伸肌的耗散能量比卻減少。

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Effect of Gender and Landing Height on Kinematics，Kinetics and Energy Dissipation of Lower Extremity Joints during Single-leg Landing

Li Xuhong1，F(xiàn)an Nianchun2，Han Bin2，Su Yun2
1 Zhejiang Research Institute of Sport Science，Hangzhou，China 310004 2 School of Physical Education and Health，Hangzhou Normal University，Zhejiang，China 310036 Corresponding Author：Li Xuhong，Email：amanen@163.com

Objectives The influence of landing height on kinematics，kinetics and energy dissipation of lower extremity joints in sagittal plane during single-leg flatfoot landing and its differences between males and females are studied in the present paper.Methods Eighteen subjects are instructed to perform single-leg flatfoot landing respectively from 0.25 m and 0.50 m height.Force-plates and motion capture system are used to obtain kinematic and kinetic data with sampling rate at 500 Hz and 1000 Hz respectively.Joint moment is calculated by using inverse dynamics.Joint power is computed as a product of joint moment and angular velocity，and the work is the integration of joint power on time.Results There are markedly increases in the ankle joint ROM，peak angular velocity at the ankle，peak resultant GRF，peak ankle and hip joint moments，and eccentric work of the ankle joint from 0.50-m height jump as compared with that from 0.25-m height jump（P＜0.05 or P＜0.01）.Compared to the males，the females have a higher peak of angular velocity of ankle，resultant GRF and the ankle joint power when they complete single-leg flatfoot landing from 0.50-m height（P＜0.05），however，their joint ROM and the peak ankle joint moment is lower than the males（P＜0.05）.

landing height，gender，single-leg landing，sagittal plane，energy dissipation

2015.07.19

浙江省國民體質(zhì)與健身技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放性基金（2011F10052-09）

李旭鴻，Email：amanen@163.com

Conclusions Stiffer single-leg flatfoot landing in women appears as compared to men.The ankle plantar flexors and hip extensors are the dominant energy dissipaters during single-leg flatfoot landing regardless of male and female.The ankle contributes more to total energy dissipation as landing height increases，while the energy dissipation of hip extensor reduces.