不同性別著地時(shí)下肢運(yùn)動(dòng)學(xué)特征的研究進(jìn)展

張科

摘? 要：男女性在體型、力提高率、動(dòng)態(tài)爆發(fā)力、上肢力量、骨盆傾斜度、Q角等生物力學(xué)因素均存在差異。有些研究顯示，性別之間的下肢運(yùn)動(dòng)學(xué)特征在著地時(shí)沒(méi)有顯著性差異，但更多的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示，性別之間下肢運(yùn)動(dòng)學(xué)特征在著地時(shí)具有顯著性差異，具體來(lái)說(shuō)，女性在著地和單腿下蹲時(shí)膝外翻和大腿內(nèi)收內(nèi)旋較多，而髖和膝屈曲較少，軀干更直立，對(duì)能量吸收貢獻(xiàn)的分析顯示，膝關(guān)節(jié)是男性和女性的主要緩震器，而踝關(guān)節(jié)跖屈肌是女性吸收能量的第二大緩震器，而髖關(guān)節(jié)伸肌是男性吸收能量的第二大緩震器。由于女性的能量吸收策略，她們?cè)谥剡^(guò)程中更容易發(fā)生前交叉韌帶損傷。在跑步和單腿著地時(shí)，女性也比男性表現(xiàn)出更大的大腿內(nèi)旋和膝關(guān)節(jié)外翻，女性前交叉韌帶（ACL）損傷率高于男性，髕股疼痛（PFP）綜合征率高于男性。

關(guān)鍵詞：性別? 下肢? 運(yùn)動(dòng)學(xué)? 髖膝踝? 著地

中圖分類號(hào)：G80-05? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2813（2020）03（a）-0010-02

1? 性別之間著地時(shí)下肢運(yùn)動(dòng)學(xué)特征沒(méi)有顯著性差異

Habu等人（2004）進(jìn)行了一項(xiàng)關(guān)于疲勞對(duì)著地模式影響的研究顯示，在疲勞狀態(tài)和性別之間髖關(guān)節(jié)屈曲角度沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Pollard等人（2004）在一項(xiàng)對(duì)大學(xué)足球運(yùn)動(dòng)員的研究中也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)性別間膝關(guān)節(jié)外展的顯著差異。Nelson Cortes、James Onate等人（2007）研究下肢運(yùn)動(dòng)模式在不同的腳落地位置方面（自選，前腳掌，后腳跟）時(shí)，從一個(gè)30cm高的跳箱雙腳落地。分別采用重復(fù)測(cè)量法ANOVAs分析不同的運(yùn)動(dòng)變量（膝關(guān)節(jié)屈曲、髖關(guān)節(jié)屈曲、膝關(guān)節(jié)外翻和踝關(guān)節(jié)屈曲），時(shí)間框架：初始地面接觸、垂直地面反作用力峰值、最大膝關(guān)節(jié)屈曲。研究結(jié)果顯示，在每個(gè)運(yùn)動(dòng)變量（髖關(guān)節(jié)屈曲、膝關(guān)節(jié)屈曲、膝關(guān)節(jié)外翻和踝關(guān)節(jié)屈曲）上，兩性之間沒(méi)有顯著差異（初始接觸、最大膝關(guān)節(jié)屈曲、最大垂直地面反作用力）。Cowling、Steele（2001）報(bào)告，他們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)男性和女性參與者在著地上有任何顯著差異。

沒(méi)有顯著性差異的原因在Nelson Cortes、James Onate等人（2007）的研究解釋為，對(duì)于正常的著地模式來(lái)說(shuō)較為簡(jiǎn)單，但是當(dāng)使用后腳技術(shù)時(shí)，有很高的需求，而這些差異對(duì)于兩性來(lái)說(shuō)都是相似的，當(dāng)從箱上落下來(lái)時(shí)，后腳著地技術(shù)的協(xié)調(diào)要求可能限制了性別差異。未來(lái)的研究應(yīng)該著眼于比較不同跳躍著地任務(wù)之間的不同，而不是從一個(gè)箱子上。在前足著地技術(shù)的最初腳接觸地面時(shí)，膝關(guān)節(jié)屈曲角的發(fā)現(xiàn)可能是由于姿勢(shì)控制的需要。參與者需要重心后移，保持髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)屈曲的姿勢(shì)控制。

2? 性別之間著地時(shí)下肢運(yùn)動(dòng)學(xué)特征有顯著性差異

Cowling與Steele（2001）理論化認(rèn)為，在動(dòng)態(tài)活動(dòng)中，不良的著地技術(shù)與ACL損傷有關(guān)，如果采用適當(dāng)?shù)闹丶夹g(shù)以減小受力，下肢受傷的風(fēng)險(xiǎn)可以最小化。在一項(xiàng)關(guān)于著地技術(shù)的性別比較研究中，Decker（2003）認(rèn)為，在開始接觸地面時(shí)，男性的膝關(guān)節(jié)屈曲和踝關(guān)節(jié)背屈比女性更大。這意味著女性在地面接觸時(shí)處于更加直立的位置。Lephart（2002）研究了下肢運(yùn)動(dòng)學(xué)在單腿著地和前跳著地2種著地任務(wù)中的性別差異，發(fā)現(xiàn)女性在與地面接觸后會(huì)比男性更加直立。

也有研究顯示，男性的膝關(guān)節(jié)屈曲角度往往比女性大（Malinzak，et al，2001;Decker，et al，2003;Salci，et al，2004）。Lephart（2002）發(fā)現(xiàn)女性運(yùn)動(dòng)員的膝關(guān)節(jié)角位移明顯少于男性運(yùn)動(dòng)員。也有研究記錄了不同性別在自重運(yùn)動(dòng)中下肢多平面運(yùn)動(dòng)的差異。具體來(lái)說(shuō)，女性在著地和單腿下蹲時(shí)膝外翻和大腿內(nèi)收較多，而臀部和膝屈曲較少。在跑步和單腿著地時(shí)，女性也比男性表現(xiàn)出更大的大腿內(nèi)旋和膝外翻。有研究顯示，女性前交叉韌帶（ACL）損傷率高于男性，髕股疼痛（PFP）綜合征率高于男性。

Decker等人（2003）評(píng)估了12名男性和9名女性進(jìn)行60cm落地的下肢關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征顯示，女性顯示出更直立的著地姿勢(shì)，具有更大的髖關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)范圍和關(guān)節(jié)角速度。落地緩沖分析顯示，膝關(guān)節(jié)是男性和女性的主要緩震器，而踝關(guān)節(jié)跖屈肌是女性吸收能量的第二大緩震器，而髖關(guān)節(jié)伸肌是男性吸收能量的第二大緩震器。女性可以選擇以更直立的姿勢(shì)著地，以最大限度地從最接近地面的關(guān)節(jié)吸收能量。由于女性的緩沖策略，她們?cè)谥剡^(guò)程中更容易發(fā)生前交叉韌帶損傷。生物力學(xué)和神經(jīng)肌肉變量在著地過(guò)程中不同性別之間存在差異。在受到落地沖擊后，男性的膝關(guān)節(jié)屈曲幅度更大。減小沖擊力，減少施加在關(guān)節(jié)上的載荷。女性膝關(guān)節(jié)控制屈曲的缺失可能與較弱的四頭肌和腘繩肌力量有關(guān)。

單腿下蹲時(shí)軀干、骨盆和下肢運(yùn)動(dòng)的性別差異研究中，Scott M.Lephart（2002）研究在單腿蹲時(shí)，采用motion運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)，分析在3個(gè)運(yùn)動(dòng)平面中軀干、骨盆和下肢多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模式的性別差異。女性比男性的軀干彎曲的角度小，女性的軀干和骨盆向負(fù)重肢體的方向旋轉(zhuǎn)得更多。女性的大腿內(nèi)旋、內(nèi)收和膝外翻也比男性大。女性和男性在單腿下蹲時(shí)使用了不同的動(dòng)作模式，可能增加女性膝關(guān)節(jié)受傷的風(fēng)險(xiǎn)。

研究中，女性保持了比男性更直立的姿勢(shì)，這可能是因?yàn)樗齻冊(cè)陔x心階段缺乏臀部伸肌力量來(lái)控制重心向前移動(dòng)。因此，女性必須依靠四頭肌。這一策略可能使ACL處于損傷的風(fēng)險(xiǎn)。在水平面上，女性的軀干向負(fù)重肢旋轉(zhuǎn)的程度要比男性大得多。女性的軀干旋轉(zhuǎn)與骨盆旋轉(zhuǎn)的方向一致，而男性的盆骨向非負(fù)重肢體旋轉(zhuǎn)。女性向負(fù)重肢體的旋轉(zhuǎn)可能是髖關(guān)節(jié)外側(cè)旋轉(zhuǎn)肌肌力下降的結(jié)果，這是Leetun DT、Ireland ML、Willson JD、Ballantyne BT、Davis IM（2004）進(jìn)行等長(zhǎng)肌力測(cè)試和表面肌電測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)的。

在一項(xiàng)比較不同性別在坡度下樓梯過(guò)程中的下肢運(yùn)動(dòng)學(xué)研究中顯示，在整個(gè)膝關(guān)節(jié)彎曲角度范圍內(nèi)，女性會(huì)比男性表現(xiàn)出更大的大腿內(nèi)收和膝外翻。

對(duì)于沒(méi)有訓(xùn)練背景的男性和女性，在最大力量上存在差異，女性最大力量占到男性最大力量比例的平均值：全身為64%，上肢56%，下肢為74%。男女在自身力量方面的差異可能是具有顯著性差異的主要原因。

3? 關(guān)于性別差異下肢生物力學(xué)研究的不足

（1）研究?jī)?nèi)容缺乏肌肉活動(dòng)模式，可同時(shí)加入肌電測(cè)試。（2）實(shí)驗(yàn)中測(cè)試的樣本數(shù)量較少，一般以小樣本為主，結(jié)果偶然性太大，建議增加樣本量。（3）大多數(shù)用來(lái)作為測(cè)試動(dòng)作的訓(xùn)練，建議增加與專項(xiàng)相結(jié)合的動(dòng)作。

參考文獻(xiàn)

[1] Stojanovi? E，Risti? V，Mcmaster D T，et al.Effect of Plyometric Training on Vertical Jump Performance in Female Athletes：A Systematic Review and Meta-Analysis[J].Sports Medicine，2016，47（5）：1-12.

[2] Cortes N，Onate J，Abrantes J，et al.Effects of gender and foot-landing techniques on lower extremity kinematics during drop-jump landings[J].Journal of Applied Biomechanics，2007，23（4）：289-299.

[3] 孫彥秋.嬰幼兒膝爬上下肢運(yùn)動(dòng)學(xué)特征分析[D].重慶大學(xué)，2018.