趙瀅，陸阿明

2007年美國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)建議健康成年人每周需要有5 d完成至少30 min的中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)，累積持續(xù)10 min以上[1]。2008年美國衛(wèi)生及公共服務(wù)部修改了這個(gè)指南，指出健康成年人每周至少進(jìn)行150 min有氧活動(dòng)，持續(xù)時(shí)間在10 min以上，分布在整一周[2]。步行和跑步是大眾健身最簡單和最常見的運(yùn)動(dòng)方式之一。步行被認(rèn)為是近乎完美的運(yùn)動(dòng)方式[3]，在歐盟國家甚至將步行列為最受歡迎的體育運(yùn)動(dòng)[4]。相較于其他活動(dòng)，無論男性還是女性，在工作之外每周都花費(fèi)更多時(shí)間在步行運(yùn)動(dòng)上。雖然遵守運(yùn)動(dòng)計(jì)劃的人不足50%，但是步行比其他運(yùn)動(dòng)的遵守計(jì)劃率更高[5-7]。對(duì)于大多數(shù)中年和超重人群，1.39 m/s的步行速度已經(jīng)達(dá)到了久坐成人中等強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)要求[8]。在美國，每年大約有3 600萬人經(jīng)常性地參加跑步運(yùn)動(dòng)；在歐洲，娛樂性跑步愛好者人數(shù)占總?cè)丝诘?6%。已有研究證明，健身走和跑步都可以提升健康水平，改善生活質(zhì)量[9-11]。步行和跑步具有相應(yīng)的下肢生物力學(xué)特征，因此，步行和跑步運(yùn)動(dòng)也與下肢骨骼肌肉的慢性損傷聯(lián)系在一起。

足內(nèi)旋（Pronation）指在步行和跑步時(shí)腳部自然向內(nèi)旋轉(zhuǎn)的過程。在步行和跑步的大多數(shù)情況下，腳后跟外側(cè)首先著地，隨著重心的向前推移，腳后跟向內(nèi)側(cè)傾倒，在離地時(shí)產(chǎn)生一個(gè)自然向上翻轉(zhuǎn)的動(dòng)作，這個(gè)向內(nèi)側(cè)翻轉(zhuǎn)的動(dòng)作就叫做足內(nèi)旋，足內(nèi)旋產(chǎn)生于腳踝下面的距下關(guān)節(jié)。但當(dāng)足內(nèi)旋角度超過一定范圍的時(shí)候，就變成了足過度內(nèi)旋，在著地時(shí)足部的內(nèi)側(cè)接觸面積和壓力增大。足過度內(nèi)旋也稱之為足外翻，可以預(yù)測(cè)下肢非正常生物力學(xué)特征（前足和脛骨內(nèi)翻），常表現(xiàn)為過度或者長時(shí)間的跟骨外翻、距骨內(nèi)收和跖屈。弗拉基米爾等人將著地階段某一時(shí)相時(shí)平分小腿和平分跟骨兩直線之間的夾角定義為足后部角[12]，又可稱為后足角度[13]，本實(shí)驗(yàn)采取的是著地階段測(cè)試小腿與地面垂直時(shí)的后足角度，這是判定足過度內(nèi)旋的重要指標(biāo)[14-16]，也是描述后足額狀面結(jié)構(gòu)特征和距下關(guān)節(jié)、距骨在踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)情況的一個(gè)重要指標(biāo)。Resende RA等人通過研究走路時(shí)不對(duì)稱的足內(nèi)旋角度，發(fā)現(xiàn)不對(duì)稱的足內(nèi)旋角度會(huì)導(dǎo)致下肢的生物力學(xué)特征變化，與損傷的發(fā)生密切相關(guān)[17]。有研究證明，足過度內(nèi)旋者中腱處的脈搏指數(shù)和阻力指數(shù)在受試者單腿站立和雙腿直立時(shí)都升高[14]，因此足過度內(nèi)旋是肌腱損傷的重要內(nèi)因之一。除此之外，足過度內(nèi)旋也與脛骨內(nèi)側(cè)壓力綜合癥以及髕骨關(guān)節(jié)疼痛癥密切相關(guān)[18]。足偏角是指平地行走或跑步時(shí)足中心線與同側(cè)前進(jìn)方向中線所構(gòu)成的角度，由大腿骨頸部的前屈和小腿脛骨扭曲使下肢關(guān)節(jié)外旋造成的，一般認(rèn)為約15°為正常足偏角度，左右足分別計(jì)算。足偏角作為步態(tài)分析中的一個(gè)重要指標(biāo)，已被廣泛應(yīng)用于判斷足外翻和足內(nèi)翻步態(tài)，從而與下肢損傷相聯(lián)系。大量研究顯示內(nèi)側(cè)膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎與膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)負(fù)荷密切相關(guān)[19,20]，因此足偏角也是影響內(nèi)側(cè)膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的因素之一。但很少有研究將這兩個(gè)指標(biāo)聯(lián)系在一起，兩個(gè)指標(biāo)之間的相互關(guān)系也有待于進(jìn)一步探討研究。

綜上所述，后足角度和足偏角與下肢運(yùn)動(dòng)損傷密切相關(guān)，故研究后足角度和足偏角對(duì)預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷具有一定科學(xué)意義。此外在日常生活中，人們會(huì)根據(jù)活動(dòng)的性質(zhì)和可利用的活動(dòng)空間來改變速度，以完成不同的身體活動(dòng)，因此本研究擬通過比較不同步行和跑步速度時(shí)的后足角度和足偏角變化，探討后足角度和足偏角之間的關(guān)系，科學(xué)指導(dǎo)廣大健身愛好者進(jìn)行合理的步行和跑步運(yùn)動(dòng)，以預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷的發(fā)生。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

12名年輕健康男性研究生自愿參與本實(shí)驗(yàn)，在過去6個(gè)月沒有下肢踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)等損傷史，所有受試者的具體情況如表1所示。

表1 受試者基本情況一覽表Table I Basic Information of the Subjects

1.1 測(cè)試儀器

1.1.1 Zebris步態(tài)分析跑臺(tái)

采用德國生產(chǎn)的Zebris步態(tài)分析跑臺(tái)，對(duì)受試者每個(gè)不同速度下步行和跑步時(shí)的足偏角指標(biāo)進(jìn)行采集。

1.1.2 Mega高速攝像機(jī)

采用Mega高速攝像機(jī)采集所需動(dòng)作視頻，相機(jī)采樣頻率設(shè)置為100幀/秒，運(yùn)用Mega Speed軟件截取3個(gè)完整步行和跑步步態(tài)，并用自行編程的BayerImageProcess軟件計(jì)算測(cè)試小腿與地面垂直時(shí)的后足角度指標(biāo)。

1.1.3 常速攝像機(jī)

將一般電腦自帶的前置攝像頭擺放在Zebris跑臺(tái)的側(cè)面，拍攝整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中受試者下肢的右面觀，尋找與Mega Speed高速攝像截取的3個(gè)完整步行和跑步步態(tài)相對(duì)應(yīng)的這一段錄像，然后從側(cè)面錄像中確定測(cè)試小腿與地面垂直時(shí)刻。

1.1.4 同步常速攝像機(jī)和Mega高速攝像機(jī)

將一個(gè)觸發(fā)器連接在Mega Speed高速攝像機(jī)上，當(dāng)按下紅色按鈕時(shí)Mega Speed高速攝像機(jī)開始拍攝，黃色燈管發(fā)亮，常速攝像機(jī)將拍攝到燈管發(fā)亮那一時(shí)刻，此時(shí)以后拍攝到的第一個(gè)步態(tài)就是Mega Speed高速攝像拍攝的第一個(gè)步態(tài)，由此兩個(gè)錄像同步。

1.2 數(shù)據(jù)處理和評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.2.1 數(shù)據(jù)處理

（1）數(shù)據(jù)處理采用自我編程的BayerImageProcess軟件對(duì)后足角度錄像進(jìn)行解析。

（2）后足角度定義為步行或跑步時(shí)測(cè)試腿的小腿部分與地面垂直時(shí)，平分小腿和平分跟骨的兩線之間的夾角，此角度為受試者后足額狀面上的姿勢(shì)，如圖1和圖2所示[14,16]。

圖1 左足后足角度示意圖Figure 1 Rear Foot Angle of the Left Foot

圖2 右足后足角度示意圖Figure 2 Rear Foot Angle of the Right Foot

（3）足偏角定義為足部的矢量（從踝關(guān)節(jié)中心到第二跖骨）偏離前進(jìn)方向的的角度[21]，此角度為受試者水平面上的角度，如圖3所示，一般足偏角大于15°定義為足外翻，足偏角小于15°定義為足內(nèi)翻，足偏角等于15°定義為中立位[22]。

（4）自身偏好速度定義為受試者在進(jìn)行步行和跑步步態(tài)測(cè)試時(shí)，自身選取的平時(shí)最常采用的步行和跑步速度。本實(shí)驗(yàn)中12名受試者步行自身偏好速度為（0.81±0.33）m/s即（2.93±1.19）km/h，跑步自身偏好速度為（1.91±0.21）m/s即（6.88±0.75）km/h。

（5）實(shí)驗(yàn)設(shè)定速度：步行時(shí)采取1.33m/s（4.8km/h）、1.56 m/s（5.6 km/h）和1.78 m/s（6.4 km/h），跑步時(shí)采取1.78 m/s（6.4 km/h）、2.78 m/s（10 km/h）和3.61 m/s（13 km/h）。

1.3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

（1）標(biāo)準(zhǔn)化后的后足角度：受試者自然站立，重心移動(dòng)到支撐腿時(shí)，對(duì)測(cè)試腿的小腿部分與地面垂直時(shí)的后足角度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，單位為：度（°），該實(shí)驗(yàn)將足內(nèi)旋時(shí)后足角度設(shè)為正值，相反，足外旋時(shí)后足角度設(shè)為負(fù)值。

（2）標(biāo)準(zhǔn)化的后足偏角：對(duì)受試者自然站立在跑臺(tái)上的足偏角進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，單位為：度（°）。

1.4 測(cè)試方案

步態(tài)和后足角度測(cè)試：在實(shí)驗(yàn)開始前，測(cè)試者將高速攝像機(jī)擺放在跑臺(tái)的正后方，使受試者下肢剛好在拍攝圖像的正中間，然后讓受試者脫鞋，穿著襪子對(duì)下肢后部相應(yīng)位置進(jìn)行“+”字標(biāo)記。

（1）熱身后，12名受試者首先自我調(diào)節(jié)跑臺(tái)速度，找到自身步行偏好速度，對(duì)該速度進(jìn)行90 s適應(yīng)后再進(jìn)行30 s正式步態(tài)測(cè)試和錄像，測(cè)試者記錄此時(shí)的步行速度。休息60 s后再次自我調(diào)節(jié)跑臺(tái)速度，找到自身跑步偏好速度，對(duì)該速度進(jìn)行90 s適應(yīng)后再進(jìn)行30 s正式步態(tài)測(cè)試和錄像。實(shí)驗(yàn)結(jié)束計(jì)算可得12名受試者自身步行偏好速度為（0.81±0.33）m/s即（2.93±1.19）km/h，自身跑步偏好速度為（1.91±0.21）m/s即（6.88±0.75）km/h。查閱相關(guān)文獻(xiàn)后得知當(dāng)步行速度＜1 m/s時(shí)屬于慢速步行[23]，因此自身偏好步行速度屬于較慢的步行速度。據(jù)此，實(shí)驗(yàn)步行設(shè)定速度選取的是比自身步行偏好速度快的3個(gè)步行速度，即1.33m/s、1.56m/s和1.78m/s[24]。而自身跑步偏好速度為（1.91±0.21）m/s即（6.88±0.75）km/h，實(shí)驗(yàn)跑步設(shè)定速度選取了1個(gè)慢于自身跑步偏好速度的實(shí)驗(yàn)跑步設(shè)定速度，即1.78 m/s[25,26]和2個(gè)快于自身跑步偏好速度2.78 m/s和3.61 m/s[25,26]。（2）步行測(cè)試：熱身后，受試者分別以1.33 m/s、1.56 m/s和1.78 m/s[24]的速度在跑臺(tái)上勻速步行，每種速度在90s適應(yīng)后再進(jìn)行30 s正式步態(tài)測(cè)試和錄像，每種速度之間休息60 s。（3）跑步測(cè)試：熱身后，受試者分別以1.78 m/s、2.78 m/s和3.61 m/s[25,26]的速度在跑臺(tái)上勻速跑動(dòng)，每種速度在90 s適應(yīng)后再進(jìn)行30 s正式步態(tài)測(cè)試和錄像，每種速度之間休息60 s。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

運(yùn)用SPSS17.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理和分析。選取不同步行和跑步速度下3個(gè)完整步態(tài)后足角度的平均值和30 s步態(tài)測(cè)試的足偏角平均值，計(jì)算受試者后足角度和足偏角的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。采用兩速度之間的配對(duì)t檢驗(yàn)分析觀察不同步行和跑步速度下后足角度和足偏角之間的差異。采用Pearson相關(guān)性分析對(duì)后足角度和足偏角之間進(jìn)行相關(guān)性分析。顯著性水平設(shè)定為P＜0.05，P＜0.01為非常顯著，P＜0.001為極其顯著。

2 研究結(jié)果

2.1 后足角度和足偏角的相關(guān)性

步行時(shí)左足和右足的后足角度和足偏角的相關(guān)性見表2，結(jié)果顯示，步行時(shí)右足的后足角度和足偏角呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.294，P＜0.05），左足的后足角度和足偏角無相關(guān)性（P＞0.05）。

表2 步行時(shí)后足角度與足偏角的相關(guān)性Table II Correlation between Rear Foot Angle and Foot Progression Angle when Walking

跑步時(shí)左足和右足的后足角度和足偏角的相關(guān)性見表3，結(jié)果顯示，跑步時(shí)左右足的后足角度和足偏角沒有明顯的相關(guān)關(guān)系（P＞0.05）。

表3 跑步時(shí)后足角度與足偏角的相關(guān)性Table III Correlation between Rear Foot Angle and Foot Progression Angle when Running

從步行和跑步測(cè)試中可知，左右足的后足角度和足偏角的相關(guān)性并不普遍存在，并且步行時(shí)右足的足偏角和后足角度的負(fù)相關(guān)性不是特別顯著，還需要進(jìn)一步論證，排除實(shí)驗(yàn)的偶然性。因此后足角度和足偏角在此實(shí)驗(yàn)中具有獨(dú)立性，接下來需要分別探討不同步行和跑步速度對(duì)后足角度和足偏角的影響。

2.2 不同步行速度下的后足角度和足偏角變化

表4是不同步行速度之間后足角度和足偏角的配對(duì)t檢驗(yàn)的結(jié)果，結(jié)果顯示：（1）相較于自身偏好速度，以1.33 m/s速度步行時(shí)，左足的后足角度顯著增大（P＜0.01），右足的后足角度顯著增大和足偏角顯著減?。≒＜0.05）；（2）相較于自身偏好速度，以1.56 m/s速度步行時(shí)，左足的后足角度顯著增大（P＜0.001）、足偏角顯著減?。≒＜0.05），右足的后足角度顯著增大和足偏角顯著減?。≒＜0.01）；（3）相較于1.33 m/s速度，以1.56 m/s速度步行時(shí)，左足的后足角度顯著增大和右足的足偏角顯著減小（P＜0.05）；（4）相較于自身偏好速度，以1.78 m/s速度步行時(shí)，右足的后足角度顯著增大（P＜0.05），左足的后足角度增加更加顯著，左右足的足偏角減少更加顯著（P＜0.01）；（5）相較于1.33 m/s速度，以1.78 m/s速度步行時(shí)，左足的后足角度顯著增加（P＜0.05）。

表4 不同步行速度下標(biāo)準(zhǔn)化后足角度和足偏角（°）Table IV Standard Rear Foot Angle and Foot Progression Angle at the Different Speed of Walking（°）

2.3 不同跑步速度下的后足角度和足偏角變化

表5是不同跑步速度之間后足角度和足偏角的配對(duì)t檢驗(yàn)的結(jié)果，結(jié)果顯示：（1）相較于自身偏好速度，以2.78 m/s速度跑步時(shí)，左右足的足偏角顯著減小（P＜0.05），相較于1.78 m/s速度，以2.78 m/s速度跑步時(shí)，左右足的足偏角減小更加顯著（P＜0.01）；（2）相較于自身偏好速度，以3.61 m/s速度跑步時(shí)，左右足的足偏角顯著減?。≒＜0.01）；（3）相較于1.78 m/s速度，以3.61 m/s速度跑步時(shí)，左足的后足角度顯著增大（P＜0.05），左足的足偏角顯著減?。≒＜0.01），右足的足偏角減小更加顯著（P＜0.001）；（4）相較于2.78 m/s速度，以3.61 m/s速度跑步時(shí)，左右足的足偏角顯著減?。≒＜0.01）。

表5 不同跑步速度下標(biāo)準(zhǔn)化后足角度和足偏角（°）Table V Standard Rear Foot Angle and Foot Progression Angle at the Different Speed of Running（°）

3 討論

相較于其他實(shí)驗(yàn)設(shè)定速度，以自身偏好速度步行時(shí)，后足角度最小，足偏角最大。而不同跑步速度之間后足角度的差異性沒有那么明顯，足偏角差異明顯。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)以較慢速度跑步時(shí)足偏角相比站立時(shí)是增大的，此時(shí)不需要很大的前進(jìn)推動(dòng)力，只有采取較快跑步速度、需要較大的前進(jìn)推動(dòng)力時(shí)足偏角才明顯減小，因此步行和跑步時(shí)的后足角度和足偏角隨著速度的變化特征不同。步行和跑步時(shí)的COM移動(dòng)模式有差異[27,28]、步態(tài)周期劃分明顯不同[29]且跑步會(huì)產(chǎn)生更大的地面反作用力，兩者的肌肉活動(dòng)狀況也不同[30,31]。Pink早在1994年就提出跑步的動(dòng)力并不主要來自踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，而是來自質(zhì)量彈簧機(jī)制，跑步速度的增加并不影響踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)[32,33]。因此，以上差異可能是導(dǎo)致步行與跑步結(jié)果不一致的部分原因。相關(guān)研究指出，跑步比步行時(shí)的步寬更窄[34]，因此更易導(dǎo)致股骨內(nèi)收內(nèi)旋、脛骨內(nèi)翻，從而導(dǎo)致足跟與地面接觸時(shí)后足外翻內(nèi)旋[29]，所產(chǎn)生的后足角度峰值也更大[35]，其與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符，考慮可能原因是本實(shí)驗(yàn)的后足角度選取的是小腿與地面垂直時(shí)刻的值而不是著地時(shí)刻的后足角度值。

3.1 自身偏好速度對(duì)后足角度和足偏角的影響

因?yàn)槊總€(gè)人身體條件不同，對(duì)速度的敏感度和可接受度也不同，不同速度會(huì)對(duì)人體的下肢生物力學(xué)產(chǎn)生不同的影響。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知不管是步行還是跑步，當(dāng)快于自身偏好速度時(shí)指標(biāo)的變化明顯，而足過度內(nèi)旋是肌腱損傷[14]、脛骨內(nèi)側(cè)壓力綜合癥以及髕骨關(guān)節(jié)疼痛癥的發(fā)病原因之一[18]，而足外翻可以減少膝關(guān)節(jié)內(nèi)收力矩峰值[22]，因此該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明受試者以自身偏好速度步行時(shí)也許自身會(huì)產(chǎn)生一種保護(hù)機(jī)制來預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷。這與一些研究步行自身偏好速度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，Middleton等人通過實(shí)驗(yàn)證明以自身偏好速度步行時(shí)可以減少老年人跌倒的概率[36]，同時(shí)DM Russell等人認(rèn)為當(dāng)受試者以自身偏好速度步行時(shí)膝關(guān)節(jié)活動(dòng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性最好[37]，這可能是因?yàn)樽陨砥盟俣仁侵袠猩窠?jīng)系統(tǒng)、感覺系統(tǒng)、外周神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼肌系統(tǒng)、代謝系統(tǒng)共同選擇的一個(gè)最佳速度，因此可以減少運(yùn)動(dòng)損傷的發(fā)生率。這個(gè)結(jié)果提示，步行速度提高時(shí)，有意識(shí)地增加足偏角可以減小后足角度，從而有助于減小踝關(guān)節(jié)的左右移動(dòng)，減少踝關(guān)節(jié)損傷，但這需要進(jìn)一步的研究。

3.2 不同步行速度對(duì)后足角度的影響

已知足內(nèi)旋產(chǎn)生于腳踝下面的距下關(guān)節(jié)，距下關(guān)節(jié)是一個(gè)特殊的關(guān)節(jié)，是3個(gè)基本面共同作用的，距下關(guān)節(jié)與足部和踝部功能有關(guān)，距下關(guān)節(jié)包括了內(nèi)翻和外翻、內(nèi)收和外展、背屈和跖屈，而足內(nèi)外旋是距下關(guān)節(jié)3個(gè)平面的共同運(yùn)動(dòng)[38]。足內(nèi)旋是一個(gè)閉合動(dòng)力鏈，包括了跟骨的外翻、踝內(nèi)收和跖屈以及脛骨內(nèi)旋。足外旋也是一個(gè)閉合動(dòng)力鏈，包括了跟骨的內(nèi)翻、踝外翻和背屈以及脛骨外旋[39]。足內(nèi)旋伴隨著跟骨的外翻，膝關(guān)節(jié)的外翻[40]，而跟骨、膝關(guān)節(jié)外翻會(huì)使足偏角增大，因此步行時(shí)后足角度與足偏角呈負(fù)相關(guān)。此外，脛骨內(nèi)旋的同時(shí)伴隨著膝關(guān)節(jié)的內(nèi)旋和內(nèi)收，而膝關(guān)節(jié)的內(nèi)旋和內(nèi)收同時(shí)伴隨著髖關(guān)節(jié)的內(nèi)旋和內(nèi)收。已有研究證明，隨著步行速度的增加，步頻、步長、步幅、地面反作用力的第一峰值力和足尖離地時(shí)膝關(guān)節(jié)角度顯著性遞增，而步態(tài)周期時(shí)間、單步時(shí)間、單腳支撐、雙腳支撐時(shí)間和足尖離地時(shí)膝關(guān)節(jié)角度都顯著性遞減[41]。Jennifer L.Lelas等人也對(duì)下肢各個(gè)關(guān)節(jié)角度在矢狀面上的變化進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)步行速度增加時(shí)，踝關(guān)節(jié)背屈的峰值力矩增加，但增加幅度逐漸減小，踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)峰值矢狀面上運(yùn)動(dòng)的力矩和功率增大，但是在支撐階段中期踝關(guān)節(jié)的背屈峰值與步行速度呈負(fù)相關(guān)[42]。同時(shí)有研究指出，有限的踝關(guān)節(jié)背屈角度會(huì)導(dǎo)致距下關(guān)節(jié)內(nèi)旋[43]、膝關(guān)節(jié)外翻[44]，并且當(dāng)步行速度增加時(shí)，支撐早期的膝關(guān)節(jié)內(nèi)收力矩增加[22]，因此，步行速度增加時(shí)，膝關(guān)節(jié)內(nèi)收外翻，從而導(dǎo)致后足角度增加。目前研究步行速度對(duì)額狀面的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的文獻(xiàn)較少，而足內(nèi)旋涉及3個(gè)運(yùn)動(dòng)平面，因此有關(guān)機(jī)制還需要進(jìn)一步探討分析。

3.3 不同步行速度對(duì)足偏角的影響

足偏角是足部偏離前進(jìn)方向的角度，有研究報(bào)道步行速度增加時(shí)膝關(guān)節(jié)伸展角度和踝關(guān)節(jié)跖屈角度與速度呈正相關(guān)，膝關(guān)節(jié)屈曲角度和踝關(guān)節(jié)背屈角度呈負(fù)相關(guān)[42]，而受限的背屈角度會(huì)導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)外翻[44]，這也許是足偏角減小的原因之一。已有研究證明，足偏角增加時(shí)可以通過壓力中心和地面反作用力的橫向移動(dòng)調(diào)整膝關(guān)節(jié)負(fù)荷，減少額狀面上的地面反作用力，從而使膝關(guān)節(jié)內(nèi)收力矩沖量減小[45]，并且支撐后期的膝關(guān)節(jié)屈曲角度、內(nèi)收力矩的第二個(gè)峰值也減小，而支撐早期的膝關(guān)節(jié)第一個(gè)內(nèi)收力矩峰值和膝關(guān)節(jié)伸展力矩峰值增大。然而，足偏角減小可以通過移動(dòng)膝關(guān)節(jié)中心和跟骨的旋轉(zhuǎn)改變壓力中心[46]，從而減小站立早期的膝關(guān)節(jié)內(nèi)收力矩第一個(gè)峰值和膝關(guān)節(jié)伸展力矩峰值，但是膝關(guān)節(jié)內(nèi)收力矩的沖量增大[45]。SoobiaSaad Khan等人發(fā)現(xiàn)隨著步行速度增加，膝關(guān)節(jié)內(nèi)收第一峰值力矩增大，第二峰值力矩和內(nèi)收力矩沖量減小[22]。本實(shí)驗(yàn)中，足偏角隨步行速度的增加而減小，與以上文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

Hsuan-Lun Lu等人觀察不同速度步行時(shí)步態(tài)各個(gè)指標(biāo)的變化情況后發(fā)現(xiàn)，隨著步行速度加快，步頻、步長、單腿站立時(shí)間和COM垂直偏移均會(huì)增大，但是雙腿站立時(shí)間、COM內(nèi)外偏移和COM線性偏移會(huì)減小[47]。同時(shí)，大量研究表明，下肢不同肌肉的活性隨步行速度的不同而有差異[48,49]，因此COM位移和下肢肌肉活性是否影響后足角度和足偏角也需要進(jìn)一步探討研究。

4 結(jié)論

步行速度會(huì)影響后足角度和足偏角，而跑步速度對(duì)后足角度和足偏角的影響不一致，因此更應(yīng)該關(guān)注走路時(shí)后足角度和足偏角可能引發(fā)的損傷。從后足角度分析，步行時(shí)不宜采取過快的速度，最好采取自身偏好速度步行，可以有效預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷。因?yàn)樵诓叫绣憻掃\(yùn)動(dòng)中，隨著速度的增加，足偏角會(huì)減小，增加向前的推動(dòng)力，這會(huì)導(dǎo)致踝關(guān)節(jié)的動(dòng)作模式發(fā)生改變，對(duì)踝關(guān)節(jié)產(chǎn)生不良的影響，繼而影響膝關(guān)節(jié)。因此若快速步行，應(yīng)該注意動(dòng)作模式的改變，盡量不減小足偏角，保持步長，增加步頻。值得一提的是，本研究著重關(guān)注的是后足角度和足偏角異?？赡軙?huì)引發(fā)的運(yùn)動(dòng)損傷，并不包括下肢所有的運(yùn)動(dòng)損傷。

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