跑步速度对男子运动员下肢运动学、动力学特征及足底压力分布的影响研究

摘要

目的 探究不同跑步速度对男子运动员下肢运动学、动力学特征及足底压力分布的影响。方法 选取15名某大学体育学院体育专业学生，借助跑台速度设定，将其均分为7 km/h(低速组)、11 km/h(常速组)、14 km/h(快速组),分别采用Footscan鞋垫系统、Vicon运动捕捉系统和Bertec三维测力跑台精确测量每组运动员的下肢运动学参数(时空参数、关节角度)、下肢动力学参数(地面反作用力、关节屈伸峰值力矩、峰值功率、做功)以及足底压力指标(峰值压力、压力负荷率、压强峰值、压强负荷率),并对结果进行对比分析。结果 快速组较常速组和低速组的步态周期显著缩短，触地时间显著减少，步幅和步频显著增加，对比均具有显著差异(P<0.05);膝关节最大屈曲角度随跑步速度的增加而增大，踝关节触地时刻背屈角度随速度增加则呈现先减后增的趋势(P<0.05)。随着跑步速度的增加，地面反作用力的冲击峰值、蹬伸峰值、平均负载率、最大负载率、最大推动力均呈现显著增长趋势(P<0.05),而膝关节峰值力矩、膝关节峰值功率对比差异不显著(P>0.05)。同时，3组运动员的足前中间区与足跟区的峰值压力、压力负荷率对比均具有显著性差异(P<0.05),且随速度增加而增加；常速组较低速组的足底压强峰值具显著性差异(P<0.05);3组运动员的足前外侧区、足中区的压强负荷率对比无显著性差异(P>0.05)。结论 跑步速度的增加对男子运动员足底压力分布及下肢生物力学参数具有显著影响。因此，在跑步训练中应根据个体情况和训练目标合理调整速度，以优化跑步效率和减少运动损伤风险。

关键词

跑步速度 / 运动员 / 足底压力 / 运动学 / 动力学

基金资助

教育部重大攻关项目(No.20JZD052)