跑步的下肢關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征研究綜述

高 雅，戴劍松

跑步的下肢關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征研究綜述

高 雅，戴劍松

南京體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)健康學(xué)院，江蘇 南京，210014。

采用系統(tǒng)文獻(xiàn)綜述法，對(duì)下肢各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)特征的研究進(jìn)行綜合。通過(guò)檢索國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)現(xiàn)目前國(guó)內(nèi)在跑步運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)方面研究較少，一些文獻(xiàn)僅對(duì)下肢解剖學(xué)特征和損傷之間的關(guān)系進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述和分析。而國(guó)外對(duì)跑步運(yùn)動(dòng)技術(shù)的生物力學(xué)研究相對(duì)較多，對(duì)由跑步引起的運(yùn)動(dòng)性損傷的下肢運(yùn)動(dòng)學(xué)研究也較為深入。

運(yùn)動(dòng)學(xué)；關(guān)節(jié)角度；運(yùn)動(dòng)損傷

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)是生物力學(xué)的一個(gè)重要分支，是研究體育運(yùn)動(dòng)中人體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。運(yùn)用生物力學(xué)的相關(guān)原理來(lái)研究跑步時(shí)，其目的就是要合理的掌握跑步技術(shù)，降低跑步運(yùn)動(dòng)所帶來(lái)的受傷風(fēng)險(xiǎn)。目前，關(guān)于跑步生物力學(xué)的測(cè)量參數(shù)可以劃分為運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)、動(dòng)力學(xué)參數(shù)和生物學(xué)參數(shù)。其中，運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的測(cè)量包含運(yùn)動(dòng)的時(shí)間特征、空間特征和周期的劃分，如關(guān)節(jié)角度、重心速度、關(guān)節(jié)角速度、運(yùn)動(dòng)軌跡等。運(yùn)動(dòng)學(xué)僅分析物體的速度、位置等隨時(shí)間變化的規(guī)律，并不會(huì)涉及導(dǎo)致人體位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因。運(yùn)動(dòng)學(xué)是研究跑步生物力學(xué)的基礎(chǔ)，例如，通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析研究，可以為單個(gè)跑步周期的下肢運(yùn)動(dòng)提供一個(gè)合理的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模式。跑步過(guò)程中下肢的運(yùn)動(dòng)主要是關(guān)于髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)的彎曲和伸展等諸多生物力學(xué)運(yùn)動(dòng)特征的變化，這些都可以通過(guò)測(cè)量其運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)對(duì)跑步過(guò)程中的技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行研究分析。深入探討人體跑步時(shí)下肢關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)，可以較為全面的了解跑步運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)于改善跑者跑步技術(shù)并降低跑步所帶來(lái)的損傷都是十分重要的。

1 髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)

1.1 髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)解剖特征

髖關(guān)節(jié)（hip joint）是由股骨頭和髖臼組成，屬于多軸的球窩關(guān)節(jié)，它是全身最大且最穩(wěn)固的關(guān)節(jié)。髖關(guān)節(jié)可以作三個(gè)軸的屈、伸、展、收、旋內(nèi)、旋外以及環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于股骨頭深藏于髖臼窩內(nèi)，關(guān)節(jié)囊相對(duì)緊張而堅(jiān)韌，又受多條韌帶限制，其各個(gè)軸上的運(yùn)動(dòng)幅度遠(yuǎn)不及同為球窩關(guān)節(jié)的肩關(guān)節(jié)。髖關(guān)節(jié)具有較大的穩(wěn)固性，以適應(yīng)其承重并完成下肢的走、跑、跳等功能。在矢狀面上，髖關(guān)節(jié)可以完成屈、伸運(yùn)動(dòng)，屈曲活動(dòng)范圍在0°-140°，伸展活動(dòng)范圍在0°-15°；在額狀面上，髖關(guān)節(jié)可以完成內(nèi)收、外展運(yùn)動(dòng)，內(nèi)收活動(dòng)范圍在0°-25°，外展活動(dòng)范圍稍大在0°-30°；在水平面上，髖關(guān)節(jié)可以完成內(nèi)旋、外旋運(yùn)動(dòng)，而內(nèi)旋和外旋的活動(dòng)角度范圍在髖關(guān)節(jié)的不同屈曲角度下并不相同，當(dāng)髖關(guān)節(jié)屈曲時(shí)內(nèi)旋最大可以達(dá)到70°，外旋最大可以達(dá)到90°，當(dāng)髖關(guān)節(jié)屈曲角度變小甚至伸直時(shí)，因受軟組織的限制，髖關(guān)節(jié)的內(nèi)旋和外旋角度自然減小。

1.2 髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)研究

在腳即將著地時(shí)，髖關(guān)節(jié)的屈曲角度大約在25°-30°，當(dāng)人體重心超過(guò)支撐面時(shí)，伴隨著膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的伸展，髖關(guān)節(jié)會(huì)逐步打開(kāi)。在前腳掌離地瞬間，大腿與地面的夾角將增大22°，此時(shí)的髖關(guān)節(jié)角度會(huì)增大20°，跑步的速度越快，后蹬的力量就越強(qiáng)，髖關(guān)節(jié)的角度還會(huì)增大5°以上。

人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)，髖關(guān)節(jié)的屈曲角度會(huì)對(duì)肌肉的募集產(chǎn)生一定的影響，一些學(xué)者對(duì)側(cè)臥位時(shí)髖關(guān)節(jié)的屈曲角度與臀中肌的激活程度之間的關(guān)系依舊持不同看法。在Michael等人[1]的研究中，受試者做蚌式運(yùn)動(dòng)練習(xí)時(shí)，當(dāng)髖關(guān)節(jié)的屈曲角度為30°和60°時(shí)能夠使臀中肌獲得中等程度的激活。而有研究者表示髖關(guān)節(jié)的屈曲角度并不能對(duì)臀中肌的激活程度產(chǎn)生影響，但隨著髖關(guān)節(jié)屈曲角度的增加會(huì)導(dǎo)致闊筋膜張肌的激活程度明顯降低，最后結(jié)果表明，在髖關(guān)節(jié)處于屈曲角度和外展角度的同時(shí)能夠使臀中肌獲得更好程度的激活并使得闊筋膜張肌的激活程度降低[2]。其他研究報(bào)告表明，當(dāng)髖關(guān)節(jié)處于外旋角度時(shí)做髖關(guān)節(jié)外展運(yùn)動(dòng)練習(xí)能夠更大程度的激活闊筋膜張肌，而當(dāng)髖關(guān)節(jié)處于內(nèi)旋角度時(shí)做髖關(guān)節(jié)外展運(yùn)動(dòng)練習(xí)則會(huì)使臀中肌的激活程度得到顯著的提高[3]。

一些運(yùn)動(dòng)損傷的研究也涉及到髖關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，有研究認(rèn)為膝關(guān)節(jié)損傷可能有近端來(lái)源，如果近端關(guān)節(jié)不夠穩(wěn)定，可能會(huì)造成下肢髖關(guān)節(jié)內(nèi)收更多，進(jìn)而導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)外翻角度增加，最終增加跑者下肢損傷的風(fēng)險(xiǎn)。有研究報(bào)告，在支撐階段髖關(guān)節(jié)的過(guò)度內(nèi)收和內(nèi)旋可能會(huì)潛在影響整個(gè)下肢的運(yùn)動(dòng)學(xué)，髖關(guān)節(jié)的內(nèi)收、內(nèi)旋角度與膝關(guān)節(jié)損傷具有一定相關(guān)性[4,5]，并且這種情況更加傾向于女性群體[6]。髖關(guān)節(jié)的過(guò)度內(nèi)收可能會(huì)增大跑步時(shí)支撐相髂脛束的張力，在重復(fù)的跑動(dòng)中，這種增大的拉力有可能會(huì)導(dǎo)致髂脛束受損[5]。髖關(guān)節(jié)的角度變化與膝關(guān)節(jié)的角度變化是分不開(kāi)的，兩者之間經(jīng)常做補(bǔ)償性的支持。髖關(guān)節(jié)的過(guò)度內(nèi)收和內(nèi)旋會(huì)導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)中心相對(duì)于足內(nèi)移，由于足固定在地面，膝關(guān)節(jié)的內(nèi)移又會(huì)造成脛骨的外展、足的旋前，最終發(fā)生動(dòng)態(tài)膝關(guān)節(jié)外翻。Powers[7]的研究報(bào)告了在有膝前痛的跑者中，髖關(guān)節(jié)的內(nèi)收角度過(guò)大可能會(huì)導(dǎo)致動(dòng)態(tài)Q角（膝關(guān)節(jié)外翻角度）增加，造成髕股關(guān)節(jié)壓力增大。相關(guān)研究也已經(jīng)表明髖關(guān)節(jié)內(nèi)收是導(dǎo)致動(dòng)態(tài)膝關(guān)節(jié)過(guò)度外翻的主要因素，髖關(guān)節(jié)的過(guò)度內(nèi)收還會(huì)牽拉限制膝關(guān)節(jié)外翻的軟組織（如前交叉韌帶、內(nèi)側(cè)髕韌帶等）[8]。

2 膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)

2.1 膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)解剖特征

膝關(guān)節(jié)（knee joint）是人體最大最復(fù)雜的關(guān)節(jié)。它既是滑車關(guān)節(jié)又是橢圓關(guān)節(jié)。膝關(guān)節(jié)是由股脛關(guān)節(jié)和股髕關(guān)節(jié)構(gòu)成。股脛關(guān)節(jié)由股骨的內(nèi)、外側(cè)髁分別與脛骨的內(nèi)、外側(cè)髁相對(duì)而成，構(gòu)成橢圓關(guān)節(jié)。股髕關(guān)節(jié)由股骨的髕面與髕骨關(guān)節(jié)面相接而成，構(gòu)成滑車關(guān)節(jié)。膝關(guān)節(jié)原本只能做屈伸動(dòng)作，但是由于膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的特殊性和關(guān)節(jié)附近軟組織的特性，也可以在一定的角度范圍內(nèi)完成內(nèi)收、外展以及內(nèi)旋、外旋的運(yùn)動(dòng)。在矢狀面上，膝關(guān)節(jié)的屈曲活動(dòng)范圍是最大的，能夠達(dá)到0°-140°。在額狀面上，伸膝時(shí)脛側(cè)副韌帶和腓側(cè)副韌帶會(huì)變得緊張，屈膝時(shí)會(huì)松弛，因而當(dāng)膝關(guān)節(jié)完全伸直時(shí)，在額狀面上基本沒(méi)有活動(dòng)度；當(dāng)膝關(guān)節(jié)屈曲到30°時(shí)，外展角度和內(nèi)收角度較小，角度總共平均在11°左右。人在跑步時(shí)，整個(gè)支撐時(shí)期的膝關(guān)節(jié)在矢狀面上的活動(dòng)范圍為40°，在額狀面上的活動(dòng)范圍為30°，在水平面上的活動(dòng)范圍為90°，股外側(cè)肌、股中間肌和股內(nèi)側(cè)肌是控制膝關(guān)節(jié)屈伸的主要肌肉，主要肌肉力量不足會(huì)影響膝關(guān)節(jié)的機(jī)能，矢狀面的屈伸運(yùn)動(dòng)占據(jù)主導(dǎo)地位。

2.2 膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)研究

在跑步運(yùn)動(dòng)研究中，膝關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍是非常重點(diǎn)的內(nèi)容，有研究發(fā)現(xiàn)，跑者在跑步時(shí)落地模式不同，相應(yīng)膝關(guān)節(jié)角度在觸地時(shí)刻的變化是不同的。比起用腳后跟著地的跑者，用腳前掌著地的跑者存在膝關(guān)節(jié)更加屈曲的狀態(tài)，小腿更加垂直，而用腳后跟著地的跑者在觸地時(shí)被觀察到膝關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度較小[9]。

一些與赤足跑者相關(guān)的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)腳著地時(shí)，赤足跑者的膝關(guān)節(jié)屈曲角度比著鞋跑者的膝關(guān)節(jié)屈曲角度更大，而赤足跑者的膝關(guān)節(jié)最大屈曲角度偏小[10]。另外，還有研究報(bào)告了人體疲勞導(dǎo)致體能下降時(shí)，膝關(guān)節(jié)在著地時(shí)出現(xiàn)了關(guān)節(jié)角度變化增大的情況，這是由于彎曲的膝關(guān)節(jié)能夠承受并抵抗外部沖擊力的原因[11]。

關(guān)于跑步經(jīng)濟(jì)性，也有相關(guān)研究表明，在跑者蹬離地面瞬間膝關(guān)節(jié)更大的屈曲角度能夠有效的改善跑步經(jīng)濟(jì)性[12]。因?yàn)?，較大的膝關(guān)節(jié)屈曲角度能夠減少之后在擺動(dòng)階段將要完成的更大屈曲時(shí)所消耗的能量，從而降低下肢轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，而且膝關(guān)節(jié)較大的屈曲角度能夠使得腿部的伸肌群處在更好的初始長(zhǎng)度和發(fā)力位置，得到更好的地面反作用力臂與肌腱力臂之比，以此增強(qiáng)蹬地力量[13]。

膝關(guān)節(jié)是人體下肢承受身體緩沖最多的關(guān)節(jié)之一，關(guān)于跑步運(yùn)動(dòng)損傷的研究中顯示了最常見(jiàn)的損傷部位都來(lái)自膝關(guān)節(jié)。一項(xiàng)研究表明，過(guò)度的膝關(guān)節(jié)內(nèi)旋可能會(huì)導(dǎo)致髂脛束扭力的增加[5]。不同學(xué)者在對(duì)矢狀面上的膝關(guān)節(jié)屈曲角度的研究中，仍存在著不同看法。在跑步過(guò)程中，有研究表明膝關(guān)節(jié)屈曲角度的減小是由于髕股關(guān)節(jié)反作用力的增加而引起的伸膝肌群動(dòng)員時(shí)刻延長(zhǎng)所導(dǎo)致的。Lenhart等人[14]則認(rèn)為在矢狀面上，增大的膝關(guān)節(jié)屈曲角度增加了膝關(guān)節(jié)伸肌群的動(dòng)員時(shí)刻，這與落地時(shí)更高的髕股關(guān)節(jié)壓力存在一定的相關(guān)性。在Dierks等人[15]的研究中報(bào)告了膝前痛的長(zhǎng)跑愛(ài)好者表現(xiàn)出更小的膝關(guān)節(jié)最大屈曲角度。而在Kulmala等人[16]的研究中則表示健康的腳前掌著地（前足）跑者在跑步的支撐相時(shí)表現(xiàn)出更小的膝關(guān)節(jié)最大屈曲角度，降低了16%的髕股關(guān)節(jié)接觸力，從而減少了髕股關(guān)節(jié)壓力。

3 踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)

3.1 踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)解剖特征

踝關(guān)節(jié)（ankle joint）又稱距小腿關(guān)節(jié)，由脛骨下端、腓骨下端和距骨滑車構(gòu)成，近似單軸的屈戌關(guān)節(jié)，在足背屈或跖屈時(shí)，其旋轉(zhuǎn)軸是可變的。踝關(guān)節(jié)能在矢狀面做背屈（伸）和跖屈（屈）的運(yùn)動(dòng)，距骨滑車前寬后窄，當(dāng)背屈時(shí)，較寬的滑車前部嵌入關(guān)節(jié)窩內(nèi)，踝關(guān)節(jié)較穩(wěn)定。當(dāng)跖屈時(shí)，由于較窄的滑車后部進(jìn)入關(guān)節(jié)窩內(nèi)，足可以做輕微的側(cè)方向運(yùn)動(dòng)，關(guān)節(jié)不夠穩(wěn)定，因此，踝關(guān)節(jié)的扭傷多發(fā)生在跖屈的狀態(tài)。踝關(guān)節(jié)最大的活動(dòng)范圍是矢狀面的背屈和跖屈運(yùn)動(dòng)，額狀面的內(nèi)翻和外翻，及水平面的內(nèi)旋和外旋的運(yùn)動(dòng)幅度都相對(duì)較小。

3.2 踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)研究

不同的著地方式對(duì)踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有很大影響。在慢跑過(guò)程中，不論是專業(yè)運(yùn)動(dòng)員，還是大眾跑者，大部分人都習(xí)慣采用腳后跟先著地的方式。在腳著地瞬間，踝關(guān)節(jié)角度大約為90°，緊接著踝關(guān)節(jié)會(huì)出現(xiàn)約5°的跖屈，此時(shí)膝關(guān)節(jié)屈曲，小腿相對(duì)于足繼續(xù)向前移動(dòng)，踝關(guān)節(jié)背屈大約為20°。在支撐階段的中期，踝關(guān)節(jié)繼續(xù)到達(dá)最大背屈，同時(shí)膝關(guān)節(jié)呈現(xiàn)最大屈曲角度。在腳蹬離地面后，踝關(guān)節(jié)會(huì)出現(xiàn)最大的跖屈角度，大約為70°。

對(duì)于跑者而言，踝關(guān)節(jié)的過(guò)度外翻可能會(huì)增加其在跑步過(guò)程中的受傷風(fēng)險(xiǎn)。有相關(guān)研究表明，將踝關(guān)節(jié)有損傷的跑者與踝關(guān)節(jié)沒(méi)有損傷的跑者進(jìn)行比較，踝關(guān)節(jié)有傷跑者的踝關(guān)節(jié)外翻角度要多出 2°到4°。但是，在有踝關(guān)節(jié)過(guò)度外翻的跑者之中，有大約一半的跑者并沒(méi)有體現(xiàn)出會(huì)因?yàn)轷钻P(guān)節(jié)的過(guò)度外翻而導(dǎo)致下肢損傷[17]。還有研究發(fā)現(xiàn)，兩名受試者的踝關(guān)節(jié)外翻角度相同且均為20°，其中一名受試者的脛骨內(nèi)旋角度為3°，另一名受試者的脛骨內(nèi)旋角度為13°，研究結(jié)果表示踝關(guān)節(jié)的外翻角度相同并不一定會(huì)使脛骨的內(nèi)旋角度相同，而后者有可能是導(dǎo)致下肢膝關(guān)節(jié)損傷的主要因素[18]。

不同學(xué)者在對(duì)踝關(guān)節(jié)背屈和下肢力線及損傷相關(guān)性的研究中，同樣持有不同看法。之前通常認(rèn)為，當(dāng)踝關(guān)節(jié)背屈受限時(shí)，會(huì)導(dǎo)致近端關(guān)節(jié)（如膝關(guān)節(jié)）在矢狀面上的活動(dòng)度減小[19]。有研究顯示，當(dāng)踝關(guān)節(jié)背屈受限時(shí)，膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)具有潛在關(guān)系，如膝關(guān)節(jié)的內(nèi)移可能會(huì)增加ACL損傷的風(fēng)險(xiǎn)[20]。在跑步支撐階段的中期，當(dāng)踝關(guān)節(jié)背屈受限時(shí)，脛骨相對(duì)于距骨的活動(dòng)會(huì)受到影響，從而發(fā)生距下關(guān)節(jié)的旋前代償，且與膝前痛的損傷相關(guān)[21]。但Dill等人[22]發(fā)現(xiàn)，在單腿蹲和過(guò)頂蹲中，更大負(fù)重的踝背屈角度會(huì)出現(xiàn)更大的膝關(guān)節(jié)屈曲，在單腿蹲中還會(huì)出現(xiàn)更大的膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻，而在單腿蹲、過(guò)頂蹲和跳躍落地的測(cè)試中，無(wú)負(fù)重的被動(dòng)踝關(guān)節(jié)背屈時(shí)，踝關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)沒(méi)有顯著相關(guān)性。

Kuhman和Paquette等研究者[23]對(duì)比分析了有損傷和無(wú)損傷的大學(xué)生越野跑選手的運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)，研究結(jié)果顯示，二者的踝關(guān)節(jié)背屈角度并沒(méi)有顯著差異。在一項(xiàng)研究中，研究者要求受試者穿著三種后跟外側(cè)傾角不同的跑鞋（一種后跟外側(cè)沒(méi)有傾角；另一種后跟外側(cè)傾角為16°；還有一種后跟外側(cè)傾角為負(fù)且有弧度）進(jìn)行跑步測(cè)試，研究結(jié)果表明，在跑步的支撐階段，踝關(guān)節(jié)的外翻角度會(huì)隨著跑鞋外側(cè)傾角的減小而減小，而跑鞋外側(cè)傾角的變化并不會(huì)改變受試者觸地之前踝關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的三維角度[24]。在Nicolas[25]的研究中，對(duì)跑者著鞋跑步與赤足跑步的運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)赤足跑者在支撐階段的踝關(guān)節(jié)背屈角度變大，膝關(guān)節(jié)屈曲角度變小。

Roberts和Birch[26]兩位學(xué)者在他們的研究中，對(duì)受試者穿著MBT鞋和赤足時(shí)在觸地緩沖時(shí)刻的踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)進(jìn)行了比較，研究結(jié)果顯示，受試者穿著MBT鞋在觸地時(shí)刻的踝關(guān)節(jié)背屈角度和踝關(guān)節(jié)外翻角度明顯要大于赤足情況時(shí)。應(yīng)該注意的是，這項(xiàng)研究大部分是對(duì)受試者在行走情況下進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的測(cè)量。（MBT鞋是瑞士公司制作的一種功能鞋，它的中底構(gòu)造與一般鞋不同，中底的后半部分呈圓弧形且后跟較軟，這樣的構(gòu)造會(huì)使人在腳后跟著地時(shí)以“滾動(dòng)”的形式前進(jìn)。）

4 結(jié) 論

在跑步的過(guò)程中，人體各關(guān)節(jié)會(huì)受到不同肌肉拉力的影響進(jìn)而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，促使環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)。因而，通過(guò)對(duì)關(guān)節(jié)角度的測(cè)量與分析，可以更加清晰地展現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)學(xué)的變化特征。人體重心在保持輕微起伏的同時(shí)，膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)等下肢關(guān)節(jié)應(yīng)當(dāng)具有適當(dāng)?shù)那顒?dòng)范圍。錯(cuò)誤的跑步動(dòng)作模式通常與下肢關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍異常等因素引起的下肢動(dòng)力鏈排列的失衡和紊亂有關(guān)。下肢各關(guān)節(jié)的角度、關(guān)節(jié)的位置都應(yīng)當(dāng)保持很好的排列順序，這樣在足落地的過(guò)程中，下肢在承受地面作用力時(shí)，才能夠獲得最佳的緩沖和力的傳遞。因此，在對(duì)跑步關(guān)節(jié)變化的研究中，多以跑步時(shí)下肢關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征為主要研究?jī)?nèi)容。

[1] Richard W Willy, Irene S Davis. The effect of a hip-strengthening program on mechanics during running and during a single-leg squat[J]. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy, 2011, 41(09): 625~32.

[2] H Fujisawa,H Suzuki,E Yamaguchi,et al. Hip Muscle Activity during IsometricContraction of Hip Abduction[J]. Journal of Physical Therapy Science, 2014, 26(02): 187.

[3] J. M. Mcbeth,J. E. Earl-Boehm,S. C. Cobb,et al. Hip muscle activity during 3 side-lying hip-strengthening exercises in distance runners[J]. Journal of Athletic Training, 2012, 47(01): 15.

[4] Noehren B, Pohl M B, Sanchez Z, et al. Proximal and distal kinematics in female runners with patellofemoral pain[J]. Clin Biomech (Bristol, Avon), 2012, 27(04): 366~371.

[5] Noehren B, Davis I, Hamill J. ASB clinical biomechanics award winner 2006 prospective study of the biomechanical factors associated with iliotibial band syndrome[J]. Clin Biomech (Bristol, Avon), 2007, 22(09): 951~956.

[6] Ferber R, Davis I M, Williams D S, 3rd. Gender differences in lower extremity mechanics during running[J]. Clin Biomech (Bristol, Avon), 2003, 18(04): 350~357.

[7] Powers C M. The influence of abnormal hip mechanics on knee injury: a biomechanical perspective[J]. J Orthop Sports Phys Ther, 2010, 40(02): 42~51.

[8] Willson J D, Davis I S. Utility of the frontal plane projection angle in females with patellofemoral pain[J]. J Orthop Sports Phys Ther, 2008, 38(10): 606~615.

[9] H.Gruber A,A.Boyer K,R.Derrick T,et al.Impact shock frequency components and attenuation in rearfoot and forefoot running[J]. Journal of Sport and Health Science 3(2014):113~121.

[10] Bonacci, J., et al., Running in a minimalist and lightweight shoe is not the same as running barefoot: a biomechanical study[J]. Br J Sports Med, 2013. 47(06): p. 387~92.

[11] TR D, D D, SP. M.Impacts and kinematic adjustments during an exhaustive run[J]. Medicine & Science in Sports & Exercise, 2002, 34(06): 998~1002.

[12] Moore I S, Jones A, Dixon S. The pursuit of improved running performance: Can changes in cushioning and somatosensory feedback influence running economy and injury risk?[J]. Footwear Science, 2014, 6(01): 1~11.

[13] Rassier D E, Macintosh B R, Herzog W. Length dependence of active force production in skeletal muscle[J]. Journal of Applied Physiology, 1999, 86(05): 1445~1457.

[14] Lenhart R L, Thelen D G, Wille C M, et al. Increasing running step rate reduces patellofemoral joint forces[J]. Med Sci Sports Exerc, 2014, 46(03): 557~564.

[15] Dierks T A, Manal K T, Hamill J, et al. Lower extremity kinematics in runners with patellofemoral pain during a prolonged run[J]. Med Sci Sports Exerc, 2011, 43(04): 693~700.

[16] Kulmala J P, Avela J, Pasanen K, et al. Forefoot strikers exhibit lower running-induced knee loading than rearfoot strikers[J]. Med Sci Sports Exerc, 2013,45(12): 2306~2313.

[17] Nigg B, Hintermann B. Biomechanics of the Ankle Joint Complex and the Shoe[J]. 2002.

[18] Nigg B M, Bahlsen H A. Influence of Heel Flare and Midsole Construction on Pronation, Supination, and Impact Forces for Heel-Toe Running[J]. International Journal of Sport Biomechanics 1988; (No.3): 205.

[19] Blackburn J T, Padua D A. Influence of trunk flexion on hip and knee joint kinematics during a controlled drop landing[J]. Clin Biomech (Bristol, Avon), 2008, 23(03): 313~319.

[20] Macrum E, Bell D R, Boling M, et al. Effect of limiting ankle-dorsiflexion range of motion on lower extremity kinematics and muscle-activation patterns during a squat[J]. J Sport Rehabil, 2012, 21(02): 144~150.

[21] Barton C J, Levinger P, Menz H B, et al. Kinematic gait characteristics associated with patellofemoral pain syndrome: a systematic review[J]. Gait Posture, 2009, 30(04): 405~416.

[22] Dill K E, Begalle R L, Frank B S, et al. Altered knee and ankle kinematics during squatting in those with limited weight-bearing-lunge ankle-dorsiflexion range of motion[J]. J Athl Train, 2014, 49(6): 723~732.

[23] Kuhman D J, Paquette M R, Peel S A, et al. Comparison of ankle kinematics and ground reaction forces between prospectively injured and uninjured collegiate cross country runners[J]. Hum Mov Sci, 2016, 47:9~15.

[24] Benno M N, M M. The influence of lateral heel flare of running shoes on pronation and impact forces[J]. Medicine and science in sports and exercise 1987; (No.3): 294.

[25] Nicolas Chambona b, Nicolas D, Nils G, Eric B, Guillaume R. Is midsole thickness a key parameter for the running pattern?[J]. Gait & posture 2014; (No.1): 58~63.

[26] Roberts S, Birch I, Otter S. Comparison of ankle and subtalar joint complex range of motion during barefoot walking and walking in Masai Barefoot Technology sandals[J]. Journal of foot and ankle research 2011; 4(01).

A Review of Kinematic Characteristics of Lower Limb Joints in Running

GAO Ya, DAI Jiansong

School of Sports Health, Nanjing Sport Institute, Nanjing Jiangsu, 210014, China.

The systematic literature review method is used to synthesize the motion characteristics of the lower joints of running limbs. By searching domestic and foreign databases, it is found that there is currently little research on the biomechanics of running sports in China, and some literatures only briefly explain and analyze the relationship between the anatomical characteristics of the lower limbs and injuries. There are relatively many biomechanical studies on running sports in foreign countries, and lower limb kinematics research on sports injuries caused by running is also more in-depth.

Kinematics; Joint angle; Sports injury

1007―6891（2020）03―0057―04

10.13932/j.cnki.sctykx.2020.03.14

G804.22

A

2020-03-02