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1、对步向角、踝关节内收、外展等动肌力指标的测试,运动生物力学论文随着大学生就业形势日益严峻,大学生对自我形象的关注程度越来越高,内、外八字不良步态对男女大学生的体育活动和心理都有不同程度的负面影响,初步调查研究表示清楚,内、外八字步态大学生 80% 有矫正的愿望和需求。 然而,国外对步态的研究多限于解剖学特征和矫形器的矫正实验,国内对内、外八字步态的实验研究很少,且多为科普杂志的简单描绘叙述,导致人们对内、外八字不良步态的认识仅停留于外表形态。当前学术界对八字步态构成的生物力学机制尚不明确,国外未有理想的矫治方式方法Fixsen JA,1990;YH Li,Leong JCY, 2003;Wil
2、liam Talley, 2018,国内科普杂志报道的运动方案,如走直线、踢毽子等则没有理论和实验研究的支撑,缺乏合理性和可行性宋士彤,1996;范振静,2003;赵会刚,2018。 肌肉收缩力是人体运动的源动力,骨骼生长发育特点与人体运动中肌肉气力大小、方向密切相关Wolf 定律。 步向角是判定步态能否为正常步态的重要根据,髋、膝、踝关节肌力矩与步向角之间能否存在一定的联络,当前尚未见报道。因而,本研究旨在通过对步向角、踝关节内收、外展等动肌力指标的测试,揭示步向角与下肢肌力学特征,为讨论标本兼治的内、外八字步态矫正方案提供理论根据。 研究预期:,国内研究文献中,对内、外八字步态没有明确的定
3、义,导致大部分人以为正常步态的步向角为0 ,即足尖正对前进方向。 2020 年 910 月在随机进行的 500 名大学生问卷调查中,超过 80% 的大学生持此观点,包括体育学院体育系、运动系的在校大学生,证实了这一事实。本研究结果显示 23岁左右青年大学生步向角的正常范围为 115 ,与 Chin-Shan 的研究结果基本一致:79 岁儿童的步态接近成人,步向角正常范围为 -0.916.5 Chin-Shan,2000,也部分支持赵焕彬的观点:正常人的步向角约为 15 赵焕彬,2008。 八字步态外表上是足的畸形,但实际上是由下肢骨骼和关节的解剖学特点共同决定的,包括股骨、胫骨、跖骨及其关节,
4、即从足到髋的任何环节和关节形态变化都可能引起内八字步态Fabry, 1973;Staheli,1972;Cohan Desal, 1987;Svenningsenr, 1990;Ryan Donna, 2001。 因而,本研究足外展、内收肌力矩的等动测试在受试对象仰卧,髋、膝关节伸展状态进行。Kite 以为跖骨内收的内八字,腓骨长肌和腓骨短肌气力较弱,而胫骨前肌和胫骨后肌相对较强Kite,1967;宋士彤以为后天构成的八字脚是由于某些动作的错误使下肢旋外肌群和旋内肌群气力不平衡而构成的宋士彤,1996;王安利以为老年人走路呈外八字的步态的主要原因之一是老年人大腿内收肌肉气力下降比其他肌群早王安
5、利,2005;半腱肌主要作用是使大腿在髋关节处旋内,内八步态中半腱肌和腓肠肌内侧平均肌电的值都比拟大,导致用来对抗骨盆扭转的内回旋程度超过了骨盆扭转程度,进而构成了内八的走步姿势;外八步态中股二头肌和腓肠肌外侧平均肌电的值是最大的,使得骨盆的外回旋程度加大,进而造成了外八的走步姿势李世明,2007。综合上述众多研究以为,内、外八字的构成是下肢内、外旋肌群肌力失衡有关,因而,本研究基于前人研究基础提出研究假设:不同步态人群的等动肌力矩有差异,随着步向角的增加,踝关节外展肌力矩增加,内收肌力矩减小,即足外展内收肌力矩比值逐步增加。但本研究结果出人意料地显示:内、外八字有一样的下肢外展、内收肌力矩特
6、点,无论是角速度为 30 /s 的慢速还是角速度为 120 /s 的快速,其值均小于正常步态,即讲明,外展、内收肌群均薄弱的肌力特点是导致步态不正常主要原因,至于什么因素决定导致内八字步态,或者外八字步态,则需要进一步深切进入讨论。 另一重要研究结果,3 种不同步态 30 /s 和 120 /s的外展内收峰力矩比值,平均力矩比值均相差无几,并没有表现出与步向角的线性相关,即外展内收肌力矩比值与步态特点无关,不能作为判定内、外八字步态的肌力特征指标,同样与预期不符,不支持前期研究成果。分析主要原因是:第一,本研究只对下肢髋、膝关节伸展状态下的踝关节外展、内收的等动肌力矩进行测试,仅讨论步向角与
7、3 个关节联动时的肌力关系,研究不全面,后续研究将对下肢等动肌力进行更全面的测试,关注不同环节肌力对步态的影响。第二,以往的研究结论有的是理论推导,没有实验数据支持,有的是讨论不同步态人步行时的肌肉发动特点,并非八字步态构成的肌力学机制,即步行时没有被激活或激活程度不强的肌肉群,并不表示清楚其本身薄弱。 4、 结论 4.1 25 岁左右青年人步向角正常范围为 115 ,步向角 1 为内八字步态,步向角 15 为外八字步态。 4.2 步向角性别差异具显著性,男性步向角较大,外八步态发生率较高,女性步向角较小,内八步态发生率较高;30 /s 和 120 /s 的踝关节外展、内收肌力矩以及力矩比均具有性别差异。 4.3 内、外八字步态不是由于髋、膝伸展状态下踝关节外展、内收肌力失衡引起的,而是由于下肢外展、内收肌力都薄弱导致的。 5、 研究局限与瞻望 本研究为初步讨论,只对受试者髋、膝关节伸展状态下踝关节的外展、内收肌力矩进行测试,研究发现无论是内外八字步态人群,下肢外展、内收肌群气力有同样的特点:外展和内收肌力都薄弱。薄弱的下肢外展、内收肌力有可能引起内八字步态,可以能引起外八步态,是什么因素决定构成内八还是外八步态,需要更进一步的讨论。后续研究将在增加样本量的同时,对受试对象下肢等动肌力进行更全面的测试,关注不同环节肌力对步态的影响。
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