陳 豪,李建設(shè),宋萬翔

(1.寧波大學(xué) 體育學(xué)院，浙江 寧波 315211；2.寧波大學(xué) 大健康研究院，浙江 寧波315211;3.浙江經(jīng)濟職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310018)

0 前 言

常見的運動損傷多發(fā)生在下肢踝、膝、髖三關(guān)節(jié)，包括韌帶撕裂、軟骨損傷或骨折等[1-3]。在下肢觸地緩沖動作中，不論男、女其膝關(guān)節(jié)都將承擔(dān)最多的沖擊負(fù)荷，踝關(guān)節(jié)的跖屈肌和髖關(guān)節(jié)的伸肌則分別是女、男應(yīng)對沖擊負(fù)荷的第二選擇[4]。而膝關(guān)節(jié)損傷一般出現(xiàn)在突發(fā)性的變向運動，各個角度上的突?；騿樱墙佑|性關(guān)節(jié)韌帶損傷就是主要發(fā)生在運動時變速、變向[5-7]。作為維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性中核心韌帶之一的膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶ACL(Anterior Cruciate Ligament)，是人體最復(fù)雜的關(guān)節(jié)之一且尤其容易受傷，如男子足球運動員ACL斷裂是常見的運動損傷之一[8]。

以較小的膝關(guān)節(jié)屈曲完成側(cè)切時勢必會在減速支撐期增大膝關(guān)節(jié)載荷，而增加的載荷必然施加至關(guān)節(jié)其他方向致使膝關(guān)節(jié)外展—ACL損傷危險因素之一。這與落地時以較小的膝關(guān)節(jié)屈曲勢必弱化下肢關(guān)節(jié)的肌肉耗散功能原理一致[9]。但以較大的髖、膝關(guān)節(jié)屈曲角度觸地并不能減弱人體承受的地面反作用力，緊隨研究表明采用較小的屈曲角、較大的屈曲角速度觸地可減弱對關(guān)節(jié)的沖擊負(fù)載[10]。有關(guān)側(cè)切動作中ACL損傷機制的研究包括神經(jīng)肌肉控制對ACL的影響：通過激活關(guān)節(jié)周圍的動態(tài)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)關(guān)節(jié)的動態(tài)穩(wěn)定，這與肌肉力量和機體狀態(tài)即疲勞程度密切相關(guān)，肌力不足致使控制能力低下時會導(dǎo)致ACL損傷頻發(fā)，特別是側(cè)切動作這類高損傷風(fēng)險動作中[11,12]；再者是易發(fā)生損傷的階段，將側(cè)切動作分為停止期和側(cè)方移動期進(jìn)行生物力學(xué)指標(biāo)對比表明：停止期膝關(guān)節(jié)最大外翻角、股四頭肌肌電活動比側(cè)方移動期大[13]，也有報道ACL損傷可能發(fā)生在接地后17～50毫秒之間[14]，一系列研究表明側(cè)切動作減速期(早期)被認(rèn)為是ACL損傷的高發(fā)階段[15,16]。而影響側(cè)切動作的因素很多，包括不同的側(cè)切角度：較大角度的側(cè)切動作表現(xiàn)出的生物力學(xué)指標(biāo)特點通常預(yù)示著膝關(guān)節(jié)ACL的損傷風(fēng)險更大[5,6,17,18]。不同性別在完成側(cè)切動作時有不同的生物力學(xué)特征：觸地時刻和峰值時刻女性膝關(guān)節(jié)屈曲角度均顯著小于男性、更大的膝關(guān)節(jié)外展角和內(nèi)收力矩[19]以及較小的髖關(guān)節(jié)角度和較大的GRF沖量形成的運動模式致使女性運動員更易發(fā)生非接觸性ACL損傷[20]。有關(guān)不同接地的技術(shù)可用來指導(dǎo)ACL損傷預(yù)防，運動員在側(cè)切動作中應(yīng)盡量采用足尖接地方式，踝關(guān)節(jié)跖屈肌的緩沖有助于保護(hù)膝關(guān)節(jié)，使其不致過度外翻[21,22]。當(dāng)然，這些降低損傷發(fā)生的技術(shù)動作是可以通過訓(xùn)練干預(yù)控制的，比如通過制定以增強式訓(xùn)練、抗阻訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練等方式的訓(xùn)練方案干預(yù)顯示訓(xùn)練干預(yù)可能能減輕膝關(guān)節(jié)不利影響[23]。或是隨機對照實驗表明預(yù)防訓(xùn)練方案改變了側(cè)切動作中膝關(guān)節(jié)主動肌—拮抗肌—的運動模式，這對ACL可能是一種保護(hù)性運動策略[24]。造成ACL損傷的風(fēng)險因素多而復(fù)雜，且大多往往同時存在、相互聯(lián)系、共同影響。

完成側(cè)切動作前，人體的移動速度和獲得移動速度的方式都存在差異，而不同速度下完成側(cè)切下肢所受負(fù)荷不同[25,26]，但是，關(guān)于不同獲得移動速度的方式對膝關(guān)節(jié)、髖、踝關(guān)節(jié)運動學(xué)、動力學(xué)以及地反作用力的研究并未得到足夠的重視。雖然有研究將垂直落地前沖、急停起跳、側(cè)切動作進(jìn)行對比[27-29]，涉及了不同獲速方式，而完全不相同的動作，其本身就具有截然不同的運動特征。誠然，在生物力學(xué)特征表現(xiàn)中這些動作都屬于ACL損傷的高發(fā)動作，然而落地側(cè)切動作大量出現(xiàn)在籃球、足球和排球等項目跳躍落地后的瞬間啟動動作[30]，但是由平地助跑和自由落地兩獲速方式而完成的側(cè)切，兩者之間其下肢關(guān)節(jié)生物力學(xué)機制尚不清楚。鑒于此，此次研究將設(shè)計落地后45°角側(cè)切(LSC)與平地跑45°角側(cè)切(SC)對比分析兩種獲速方式的側(cè)切有關(guān)的膝關(guān)節(jié)矢狀面為主的生物力學(xué)特征及髖、踝關(guān)節(jié)在矢狀面內(nèi)的運動學(xué)、動力學(xué)特征，籍此進(jìn)一步找出各種影響側(cè)切動作的因素用以提高側(cè)切技術(shù)、優(yōu)化下肢關(guān)節(jié)相關(guān)損傷風(fēng)險的評估體系。

1 研究對象與方法

1.1 受試者

受試者為高水平足球運動員14人(表1),訓(xùn)練年限7年及以上。所有受試者半年內(nèi)均無下肢關(guān)節(jié)損傷史，并在測試前24h無下肢關(guān)節(jié)肌肉疼痛和運動障礙。實驗開始前，所有參與者都獲悉本次研究的目的、要求、程序和其他細(xì)節(jié)并簽署知情協(xié)議書，所有實驗都在每天的同一時間進(jìn)行。

表1 受試對象基本情況

1.2 測試方案

1.2.1 測試儀器。本研究受試者統(tǒng)一穿著安踏(中國)有限公司生產(chǎn)的慢跑鞋和統(tǒng)一的緊身褲。校準(zhǔn)過的秤和視距儀進(jìn)行測量身高和體重。初始坐標(biāo)數(shù)據(jù)通過采集受試者的解剖中立位靜態(tài)實驗數(shù)據(jù)獲得。

VICON運動捕捉系統(tǒng)(Oxford metric Ltd., Oxford, UK)應(yīng)用8個紅外攝像機捕捉側(cè)切期間的運動軌跡，運動學(xué)數(shù)據(jù)設(shè)置采樣頻率200Hz。下肢粘貼36個反光標(biāo)志點(直徑12.5mm)用于跟蹤運動軌跡，反光標(biāo)志點粘貼位置為左右髂前上棘，左右髂后上棘，內(nèi)外側(cè)髁，內(nèi)外側(cè)踝，左右第一和第五跖骨頭，第二趾骨遠(yuǎn)端指間關(guān)節(jié)，六個跟蹤集簇固定于左右大小腿外側(cè)中部以及足后跟。

三維測力臺(AMTI, Watertown, MA, United States)獲取動力學(xué)數(shù)據(jù)，采樣頻率設(shè)置為1 000Hz。Vicon Nexus 1.8.6 軟件同步采集運動學(xué)數(shù)據(jù)和動力學(xué)數(shù)據(jù)。

紅外光閘感應(yīng)器計算助跑通過距離的時間控制跑速。

圖1 動作方位、分解圖

1.2.2 測試流程。實驗開始前所有受試者均經(jīng)過專門的熱身，時間15min，主要以下肢關(guān)節(jié)熱身為主。完成側(cè)切跑動作時要求受試者在離測力臺4～5m處開始助跑，助跑速度4m/s，以左腿為支撐腿，前腳掌觸地(測力臺)，身體急速側(cè)切沿原跑動方向右前45°方向繼續(xù)跑動，4～6步后緩沖停止；完成落地側(cè)切動作時要求受試者站在離測力板前水平距離10～20cm木臺上(高40cm)處落下[31]，雙腳著地，前腳掌觸地(測力臺)，觸地后身體急速側(cè)切沿向原跑動方向右前45°方向蹬離，4～6步后緩沖停止(圖2)。采集每個受試者每個動作的有效數(shù)據(jù)5次。

助跑速度采取與Jos Vanrenterghem等研究一致[32]。由于有關(guān)ACL損傷的研究并沒有發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢腿和非優(yōu)勢腿之間損傷率有顯著差異，因此本研究只對受試者左腿的支撐動作進(jìn)行研究[33,34]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

本文中，定義踝關(guān)節(jié)背曲、髖關(guān)節(jié)屈曲角度、力矩為正值(+)，對應(yīng)的踝關(guān)節(jié)跖屈、髖關(guān)節(jié)伸展為負(fù)值(-)。膝關(guān)節(jié)屈曲角度、力矩為負(fù)值(-)，對應(yīng)的膝關(guān)節(jié)伸展角度、伸膝力矩為正值(+)。

在進(jìn)行統(tǒng)計分析之前，所有數(shù)據(jù)都經(jīng)過Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗，若不符合正態(tài)分布，則對非參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行Wilcoxon配對符號秩檢驗。使用編寫的MATLAB腳本，提取并計算關(guān)節(jié)角度、關(guān)節(jié)力矩、關(guān)節(jié)角速度和關(guān)節(jié)功率、GRF。

使用Visual3D(version 3.26, C-Motion Inc., Germantown, MD, USA)軟件通過逆動力學(xué)方法計算獲得關(guān)節(jié)角度和力矩。關(guān)節(jié)活動度(ROM)采用觸地時關(guān)節(jié)角度與蹬伸結(jié)束時關(guān)節(jié)角度的差值計算。關(guān)節(jié)角度單位記為(°)，角速度單位記為(°/s)，關(guān)節(jié)力矩單位記為(Nm/kg)，關(guān)節(jié)功率單位記為(W/kg)，地面反作用力單位標(biāo)準(zhǔn)化為體重的倍數(shù)(BW)。

三維測力臺(AMTI, Watertown, MA, USA)同步(Vicon Nexus 1.8.6)軟件采集地面反作用力數(shù)據(jù)，采樣頻率1 000Hz。采集初次地面反作用力≥20N至地面反作用力≤20N時段，三個方向均相同。根據(jù)Winter對濾波器[35]頻率選擇，在子集中進(jìn)行動力學(xué)殘差分析確定最合適的信噪比，最后采用Butterworth四階零相位滯后低通濾波器對原始運動學(xué)和動力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波平滑，截止頻率分別為設(shè)為10Hz和20Hz。然后將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到MATLAB R2019a(The MathWorks, MA, United States)中，使用編寫的腳本處理數(shù)據(jù)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

WindowsTM軟件(SPSSs Inc, Chicago, IL, USA)的SPSS 24.0進(jìn)行配對樣本t檢驗，檢驗關(guān)節(jié)初始角度、峰值角度、ROM、角速度、力矩峰值、功率峰值和GRF的差異，P<0.05設(shè)為有統(tǒng)計學(xué)意義。

MATLAB R2019a(The MathWorks, MA, United States)進(jìn)行SPM(Statistical Parametric Mapping)分析，生成每個動作曲線，提取觸地支撐階段的所有運動學(xué)和動力學(xué)數(shù)據(jù)，用自定義的MATLAB腳本將數(shù)據(jù)點擴展為101個數(shù)據(jù)點(代表觸地著陸階段的0-100%)的時間序列曲線。然后使用開源SPM1d腳本的配對樣本t檢驗進(jìn)行統(tǒng)計分析，顯著性閾值為P<0.05[36]。

2 研究結(jié)果

2.1 運動學(xué)結(jié)果

本研究運動學(xué)指標(biāo)主要為左側(cè)下肢踝、膝和髖關(guān)節(jié)矢狀面的關(guān)節(jié)角度、角速度特點(圖2、圖3、表2)。測試結(jié)果顯示，LSC的踝、膝關(guān)節(jié)ROM呈增加趨勢，髖關(guān)節(jié)則相反。

圖3 踝、膝、髖三關(guān)節(jié)活動度

表2 本研究踝、膝、髖矢狀面運動學(xué)指標(biāo)

圖2 踝、膝、髖三關(guān)節(jié)側(cè)切全過程關(guān)節(jié)角度、角速度SPM分析

膝關(guān)節(jié)測試結(jié)果顯示，在22.02%～48.70%階段的關(guān)節(jié)屈曲速度有顯著差異(P<0.001)，LSC的踝關(guān)節(jié)背曲速度從剛觸地時的顯著高于SC(P<0.001)到急劇降至趨近停止才逐步放緩，可見此階段踝關(guān)節(jié)跖屈肌發(fā)揮了明顯的緩沖作用而表現(xiàn)出更大的踝關(guān)節(jié)活動度ROM(P<0.001)。

膝關(guān)節(jié)測試結(jié)果顯示，兩種動作在23.16%～77.53%階段的膝關(guān)節(jié)屈曲角度呈現(xiàn)顯著差異(P=0.018)，LSC獲得更大的峰值屈曲角度(P<0.001)、活動度ROM(P<0.001)，同時屈膝角速度在13.89%～59.94%階段同樣呈現(xiàn)顯著差異(P<0.001)，LSC擁有更大的峰值屈曲角速度(P=0.013)。

髖關(guān)節(jié)測試結(jié)果顯示，在0%～54.02%階段的關(guān)節(jié)屈曲角度也存在顯著差異(P=0.038)。在觸地時刻SC的髖關(guān)節(jié)屈角顯著大于LSC(P<0.001)，整個動作，LSC的髖關(guān)節(jié)活動度ROM較SC更小(P<0.001)。但從髖關(guān)節(jié)屈曲角速度來看，SC的最大屈髖角度在整個動作的最開始，往后至結(jié)束都屬于關(guān)節(jié)的伸展，而LSC則存在一定的屈髖角度、角速度，所以兩者的髖關(guān)節(jié)會呈現(xiàn)不同的屈曲角速度(P<0.001)。

2.2 動力學(xué)結(jié)果

本研究動力學(xué)指標(biāo)主要為左下肢踝、膝和髖關(guān)節(jié)矢狀面的關(guān)節(jié)力矩、關(guān)節(jié)功率及三維地面反作用力(圖4、表3)，這些指標(biāo)中，除了膝關(guān)節(jié)功率峰值，LSC其余指標(biāo)相較SC均顯著提高(P<0.005)。在36.77%～75.63%階段踝關(guān)節(jié)跖屈力矩呈現(xiàn)顯著差異(P<0.001)、LSC獲得更大的跖屈力矩峰值(P<0.001)。9.77%～32.51%階段膝關(guān)節(jié)伸膝力矩呈現(xiàn)顯著差異(P<0.001)、LSC獲得更大的伸膝力矩峰值(P<0.001)。68.94%～76.49%、78.80%～96.66%兩階段的伸髖力矩分別呈現(xiàn)顯著差異(P=0.004)、(P<0.001)，LSC獲得更大的峰值伸髖力矩(P<0.001)。

圖4 踝、膝、髖三關(guān)節(jié)側(cè)切全過程關(guān)節(jié)力矩SPM分析

關(guān)節(jié)功率測試結(jié)果顯示(圖5、表3)，完成LSC時表現(xiàn)出較大的踝、髖關(guān)節(jié)峰值功率(P<0.001)，較小的膝關(guān)節(jié)峰值功率(P<0.016)，但LSC下肢總功率更大?？梢妰煞N側(cè)切為了保證穩(wěn)定、有效地完成側(cè)切動作，使得下肢三關(guān)節(jié)在緩沖、蹬伸階段發(fā)力的方式發(fā)生調(diào)整。

圖5 踝、膝、髖三關(guān)節(jié)功率峰值

表3 本研究踝、膝、髖矢狀面動力學(xué)指標(biāo)

三維地面反作用力測試結(jié)果顯示(圖6)，兩種側(cè)切在側(cè)切角度一致的情況下，水平向右方向地反無顯著差異，但LSC在1.20%～4.08%階段表現(xiàn)出更大的水平向后地反力(P=0.024)以及1.86%～4.60%、14.76%～29.25%兩階段更大的垂直地反力(P=0.026)、(P<0.001)。(表4)反力峰值顯示，除水平向右反力峰值和垂直向上反力加載率無顯著差異外，LSC在水平向后、垂直向上的地面反力峰值、第一峰值以及峰值加載率都有顯著提升(P<0.001)且均在側(cè)切早期階段。

圖6 三維地面反作用力的SPM分析

表4 三維地面峰值反力及加載率

3 分析與討論

落地過程中人體下肢承受較大的內(nèi)外沖擊負(fù)荷是造成損傷風(fēng)險的潛在因素，由于很難精確地評價人體在體(in-vivo)解剖結(jié)構(gòu)所承受的負(fù)荷分布和極限閾值，因此，基于人體試驗的生物力學(xué)研究很難給出明確的結(jié)論：高負(fù)荷就會產(chǎn)生損傷[37]。而通過采集人體的實際運動軌跡，再把運動學(xué)數(shù)據(jù)輸入到理論模型中進(jìn)行仿真和優(yōu)化的新方法，為理解和探索下肢關(guān)節(jié)損傷機制提供新的理論優(yōu)化[38,39]。

多年來，雖針對運動員側(cè)切變向和落地緩沖引起的下肢關(guān)節(jié)損傷的生物力學(xué)機制研究一直受到人們廣泛的關(guān)注與討論[8,28,29,40-42]，但大多是將側(cè)切跑和落地緩沖作分為兩動作研究，所以將兩動作結(jié)合有關(guān)的下肢關(guān)節(jié)運動學(xué)、動力學(xué)策略并沒有得到足夠的重視和認(rèn)識。畢竟在多數(shù)運動項目中，跳躍落地后并沒有充足的時間做緩沖且并非原地不動的，所以本研究著重以人體在0.4m高度下落為出發(fā)點，詳細(xì)探討在一定高度下落后啟動側(cè)切(LSC)與平地助跑側(cè)切(SC)，左腿(側(cè)切蹬伸腿)矢狀面內(nèi)各個關(guān)節(jié)ROM、關(guān)節(jié)角速度、關(guān)節(jié)力矩、關(guān)節(jié)功率峰值和GRF峰值的差異。本研究主要發(fā)現(xiàn)：①采用LSC動作踝、膝關(guān)節(jié)ROM和關(guān)節(jié)角速度顯著增加。②兩側(cè)切髖關(guān)節(jié)角度有著截然相反的表現(xiàn)：整個過程，SC髖關(guān)節(jié)屈角呈下降趨勢，而LSC髖關(guān)節(jié)屈角先增大后減小。③LSC的踝、髖關(guān)節(jié)力矩、功率呈現(xiàn)顯著提高。而LSC膝關(guān)節(jié)力矩峰值雖高于SC，但關(guān)節(jié)功率峰值較SC有所降低。④地面反作用力方面：LSC在水平向后、垂直向上地反峰值及峰值加載率有明顯的增加，水平向右地反無明顯差異。

人們通常在觸地后利用下肢關(guān)節(jié)屈曲和肌肉活動來減緩身體向下的加速度，而為了降低關(guān)節(jié)承載負(fù)荷，保持下肢緊張及軀干穩(wěn)定[4,17]，因此在采用落地啟動完成側(cè)切，運動員也會采用增大下肢踝、膝關(guān)節(jié)ROM方式耗散、緩沖來自地面的反力沖擊，這與前人研究結(jié)論相似[43,44]。但髖關(guān)節(jié)卻相反，不僅關(guān)節(jié)ROM沒有增大反而減小，這是因為平地助跑側(cè)切在觸地瞬間即形成半屈姿勢，隨后一直保持更伸展的髖關(guān)節(jié)角度完成整個側(cè)切，落地側(cè)切雖有小幅的髖關(guān)節(jié)屈曲與伸展，但這極有可能只是幫助耗散踝、膝關(guān)節(jié)未完全耗散的地面反作用力而產(chǎn)生的被動屈髖，這也有可能是為了保持騰空狀態(tài)時身體矢狀面上的相對平衡而未提前屈髖。另外，LSC在動作過程中其下肢踝、膝和髖關(guān)節(jié)角速度峰值均大于SC(表2)，這表明在側(cè)切前，人體希望通過加快下肢關(guān)節(jié)的屈曲來主動應(yīng)對落地帶來的沖擊能量，因為增加人體下肢關(guān)節(jié)角速度可以減小落地過程承受的GRF[10]。值得注意的是(圖2)，LSC的踝關(guān)節(jié)角速度由背曲到跖屈的轉(zhuǎn)換比SC更為迅速，且在低速階段保持時間較長，這種差異可能是由于踝關(guān)節(jié)作為三關(guān)節(jié)首要受力關(guān)節(jié)，在落地啟動中第一時間承受了較大的反力沖擊而加快了關(guān)節(jié)角速度且保持更長時間的關(guān)節(jié)緊張(低速階段)為接下來的向前移動積攢更多、更穩(wěn)定的勢能做準(zhǔn)備。

由于人體下肢肌肉骨骼系統(tǒng)具有緩沖減震的功能，所以在整個觸地時段其踝、膝和髖關(guān)節(jié)作用力峰值逐漸減小，且峰值出現(xiàn)時間不同分別延遲到達(dá)沖擊力峰值的時間[45]。以往研究都顯示騰空落地較跑動觸地時下肢所受沖擊負(fù)載更大，同時本研究兩相比較也明顯發(fā)現(xiàn)LSC下肢關(guān)節(jié)力矩峰值，踝、髖關(guān)節(jié)功率峰值更高。至于LSC膝關(guān)節(jié)功率為何較低，推測與踝、髖關(guān)節(jié)對緩沖貢獻(xiàn)較多有關(guān)，(圖5)表現(xiàn)出的踝、髖關(guān)節(jié)力矩峰值、關(guān)節(jié)功率峰值遠(yuǎn)高于SC。有趣的是，LSC以更大的膝關(guān)節(jié)力矩完成側(cè)切時，相反關(guān)節(jié)功率峰值卻略低于SC。不難發(fā)現(xiàn)(表2)由于LSC整個過程所耗幀數(shù)(時間)顯著長于SC，膝關(guān)節(jié)應(yīng)對緩沖時間更長致使功率稍低于SC。但總體上，無論從關(guān)節(jié)力矩峰值或關(guān)節(jié)功率峰值來看，完成LSC下肢所承受的沖擊負(fù)載更大。

水平向后的地面反作用力峰值是膝關(guān)節(jié)負(fù)載的重要來源，也是膝關(guān)節(jié)受傷的危險因素[29,46]。著地瞬間的向后地反第一峰值越大、膝角越小，ACL損傷的風(fēng)險越大[8,40,47,48]，本研究測試結(jié)果顯示，LSC在1.20%～4.08%階段內(nèi)出現(xiàn)的向后地面反第一峰值以峰值及加載率顯著大于SC(P=0.024)、(P<0.001)，致使膝關(guān)節(jié)角度、角速度和伸膝力矩增加，而膝關(guān)節(jié)矢狀面負(fù)荷是ACL損傷的主要來源，這提示落地后的變向啟動會增加膝關(guān)節(jié)載荷。ACL最大張力發(fā)生在VGRF峰值時刻[49,50]，即最容易發(fā)生ACL損傷的時刻，LSC所受VGRF峰值在1.86%～4.60%和14.76%～29.25%兩階段均高于SC(P=0.026)、(P<0.001)，越大的VGRF，對ACL造成的損傷風(fēng)險越大[51-53]。在觸地期間VGRF的增加會增加股四頭肌的收縮力從而增加膝關(guān)節(jié)、關(guān)節(jié)韌帶負(fù)荷[10]，較高的VGRF和VGRF耗散不足也可能增加ACL的損傷風(fēng)險[54,55]。這些指標(biāo)與水平向后地反力相同，都是致使落地后變向啟動發(fā)生膝關(guān)節(jié)損傷的危險因素。不可忽視的一點：致使膝關(guān)節(jié)發(fā)生關(guān)節(jié)外展的水平向右地面反作用力并無顯著差異，而水平向右地反一直以來被認(rèn)為是平地側(cè)切變向中致使ACL損傷發(fā)生的主要危險因素之一，LSC的反力峰值和峰值加載率與其表現(xiàn)相似，這可能依然提示著水平向右地反力同樣也是LSC發(fā)生膝關(guān)節(jié)損傷的危險因子。

本研究在表面肌電相關(guān)技術(shù)(sEMG)上有所欠缺，分析股四頭肌以及腘繩肌等肌肉活動特征對分析側(cè)切動作同樣具有重要意義，肌電圖數(shù)據(jù)在后續(xù)研究中應(yīng)予以考慮。其次，此次實驗對象未包括女性足球運動員以及其他項目運動員，不同項目的男性和女性運動員在此兩種側(cè)切過程中可能存在差異[4,56]，因此，在今后的研究中應(yīng)考慮不同人群以及性別差異研究。

4 結(jié) 論

落地后啟動側(cè)切的變向方式，雖然降低了膝關(guān)節(jié)功率，但其余所有運動學(xué)、動力學(xué)及GRF指標(biāo)都顯示下肢關(guān)節(jié)所承受的損傷風(fēng)險更高，尤其是踝關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)。踝關(guān)節(jié)的高功率和跖屈肌的持續(xù)緊張、伸膝力矩和三維地反的顯著提高，使得該動作比本就充滿高損傷風(fēng)險的平跑側(cè)切損傷風(fēng)險更高。建議此動作較多的運動項目，教練員及運動員要更加注意對下肢關(guān)節(jié)的保護(hù)和弱勢肌肉、肌群肌力的加強，降低運動損傷風(fēng)險，遠(yuǎn)離傷病。