步频差异对大学生跑步时下肢冲击力和运动学特征的影响研究

摘要

目的 对比以同一速度不同步频进行跑步时，步频的改变对大学生下肢冲击力和运动学参数的影响，为大学生合理的制定跑步计划提供参考。方法 随机选取了15名体育专业的男性大学生，让其分别以高步频(190步/min)、中步频(170步/min)、低步频(150步/min)在跑步机上以同一速度(9 km/h)进行跑步。采用1 000 Hz的三维测力台和200 Hz的红外动作捕捉系统分别对对受试者跑步过程中下肢受到的冲击力和下肢各关节的运动学参数进行采集。结果 随着步频增加，受试者的垂直地面作用力的第一峰值力和第二峰值力均逐渐降低，具有显著性差异(P<0.05);冲击负载率出现的第一峰值及第二峰值均逐渐降低，具有极显著性差异(P<0.01)。着地时刻膝关节力矩随步频增加而降低，踝关节力矩和髋关节力矩随步频增加而增大(P<0.05);离地时刻膝关节力矩和髋关节力矩随步频增加均无较显著变化(P>0.05)。着地时刻下肢踝关节角度逐渐减小，膝关节角度逐渐增大，髋关节的屈伸和内收外展角度逐渐增加，具有显著性差异(P<0.05);离地时刻踝关节内翻外翻、内旋外旋角度逐渐减小，膝关节被动内收外展角度逐渐增大，髋关节内旋外旋角度逐渐降低，具有显著性差异(P<0.05)。支撑时期踝关节、膝关节活动幅度均逐渐减小，具有显著性差异(P<0.05)。结论 适当增加步频有助于减少下肢冲击力和能量损失，降低运动损伤风险，并改善跑步过程中的运动学参数，提高跑步的效率和舒适度。

关键词

跑步 / 步频 / 大学生 / 下肢冲击力 / 运动学

基金资助

中国教育学会第五批教育科研体育与卫生(国防教育)专项课题(No.21TY043112ZB); 河南省高水平运动员心理健康服务体系构建研究项目(No.2022BTY010)