不同性別著地時下肢運動學特征的研究進展

張科

摘? 要：男女性在體型、力提高率、動態(tài)爆發(fā)力、上肢力量、骨盆傾斜度、Q角等生物力學因素均存在差異。有些研究顯示，性別之間的下肢運動學特征在著地時沒有顯著性差異，但更多的實驗研究結果顯示，性別之間下肢運動學特征在著地時具有顯著性差異，具體來說，女性在著地和單腿下蹲時膝外翻和大腿內收內旋較多，而髖和膝屈曲較少，軀干更直立，對能量吸收貢獻的分析顯示，膝關節(jié)是男性和女性的主要緩震器，而踝關節(jié)跖屈肌是女性吸收能量的第二大緩震器，而髖關節(jié)伸肌是男性吸收能量的第二大緩震器。由于女性的能量吸收策略，她們在著地過程中更容易發(fā)生前交叉韌帶損傷。在跑步和單腿著地時，女性也比男性表現(xiàn)出更大的大腿內旋和膝關節(jié)外翻，女性前交叉韌帶（ACL）損傷率高于男性，髕股疼痛（PFP）綜合征率高于男性。

關鍵詞：性別? 下肢? 運動學? 髖膝踝? 著地

中圖分類號：G80-05? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-2813（2020）03（a）-0010-02

1? 性別之間著地時下肢運動學特征沒有顯著性差異

Habu等人（2004）進行了一項關于疲勞對著地模式影響的研究顯示，在疲勞狀態(tài)和性別之間髖關節(jié)屈曲角度沒有統(tǒng)計學差異。Pollard等人（2004）在一項對大學足球運動員的研究中也沒有發(fā)現(xiàn)性別間膝關節(jié)外展的顯著差異。Nelson Cortes、James Onate等人（2007）研究下肢運動模式在不同的腳落地位置方面（自選，前腳掌，后腳跟）時，從一個30cm高的跳箱雙腳落地。分別采用重復測量法ANOVAs分析不同的運動變量（膝關節(jié)屈曲、髖關節(jié)屈曲、膝關節(jié)外翻和踝關節(jié)屈曲），時間框架：初始地面接觸、垂直地面反作用力峰值、最大膝關節(jié)屈曲。研究結果顯示，在每個運動變量（髖關節(jié)屈曲、膝關節(jié)屈曲、膝關節(jié)外翻和踝關節(jié)屈曲）上，兩性之間沒有顯著差異（初始接觸、最大膝關節(jié)屈曲、最大垂直地面反作用力）。Cowling、Steele（2001）報告，他們沒有發(fā)現(xiàn)男性和女性參與者在著地上有任何顯著差異。

沒有顯著性差異的原因在Nelson Cortes、James Onate等人（2007）的研究解釋為，對于正常的著地模式來說較為簡單，但是當使用后腳技術時，有很高的需求，而這些差異對于兩性來說都是相似的，當從箱上落下來時，后腳著地技術的協(xié)調要求可能限制了性別差異。未來的研究應該著眼于比較不同跳躍著地任務之間的不同，而不是從一個箱子上。在前足著地技術的最初腳接觸地面時，膝關節(jié)屈曲角的發(fā)現(xiàn)可能是由于姿勢控制的需要。參與者需要重心后移，保持髖關節(jié)和膝關節(jié)屈曲的姿勢控制。

2? 性別之間著地時下肢運動學特征有顯著性差異

Cowling與Steele（2001）理論化認為，在動態(tài)活動中，不良的著地技術與ACL損傷有關，如果采用適當?shù)闹丶夹g以減小受力，下肢受傷的風險可以最小化。在一項關于著地技術的性別比較研究中，Decker（2003）認為，在開始接觸地面時，男性的膝關節(jié)屈曲和踝關節(jié)背屈比女性更大。這意味著女性在地面接觸時處于更加直立的位置。Lephart（2002）研究了下肢運動學在單腿著地和前跳著地2種著地任務中的性別差異，發(fā)現(xiàn)女性在與地面接觸后會比男性更加直立。

也有研究顯示，男性的膝關節(jié)屈曲角度往往比女性大（Malinzak，et al，2001;Decker，et al，2003;Salci，et al，2004）。Lephart（2002）發(fā)現(xiàn)女性運動員的膝關節(jié)角位移明顯少于男性運動員。也有研究記錄了不同性別在自重運動中下肢多平面運動的差異。具體來說，女性在著地和單腿下蹲時膝外翻和大腿內收較多，而臀部和膝屈曲較少。在跑步和單腿著地時，女性也比男性表現(xiàn)出更大的大腿內旋和膝外翻。有研究顯示，女性前交叉韌帶（ACL）損傷率高于男性，髕股疼痛（PFP）綜合征率高于男性。

Decker等人（2003）評估了12名男性和9名女性進行60cm落地的下肢關節(jié)運動學特征顯示，女性顯示出更直立的著地姿勢，具有更大的髖關節(jié)和踝關節(jié)的運動范圍和關節(jié)角速度。落地緩沖分析顯示，膝關節(jié)是男性和女性的主要緩震器，而踝關節(jié)跖屈肌是女性吸收能量的第二大緩震器，而髖關節(jié)伸肌是男性吸收能量的第二大緩震器。女性可以選擇以更直立的姿勢著地，以最大限度地從最接近地面的關節(jié)吸收能量。由于女性的緩沖策略，她們在著地過程中更容易發(fā)生前交叉韌帶損傷。生物力學和神經肌肉變量在著地過程中不同性別之間存在差異。在受到落地沖擊后，男性的膝關節(jié)屈曲幅度更大。減小沖擊力，減少施加在關節(jié)上的載荷。女性膝關節(jié)控制屈曲的缺失可能與較弱的四頭肌和腘繩肌力量有關。

單腿下蹲時軀干、骨盆和下肢運動的性別差異研究中，Scott M.Lephart（2002）研究在單腿蹲時，采用motion運動捕捉系統(tǒng)，分析在3個運動平面中軀干、骨盆和下肢多關節(jié)運動模式的性別差異。女性比男性的軀干彎曲的角度小，女性的軀干和骨盆向負重肢體的方向旋轉得更多。女性的大腿內旋、內收和膝外翻也比男性大。女性和男性在單腿下蹲時使用了不同的動作模式，可能增加女性膝關節(jié)受傷的風險。

研究中，女性保持了比男性更直立的姿勢，這可能是因為她們在離心階段缺乏臀部伸肌力量來控制重心向前移動。因此，女性必須依靠四頭肌。這一策略可能使ACL處于損傷的風險。在水平面上，女性的軀干向負重肢旋轉的程度要比男性大得多。女性的軀干旋轉與骨盆旋轉的方向一致，而男性的盆骨向非負重肢體旋轉。女性向負重肢體的旋轉可能是髖關節(jié)外側旋轉肌肌力下降的結果，這是Leetun DT、Ireland ML、Willson JD、Ballantyne BT、Davis IM（2004）進行等長肌力測試和表面肌電測試時發(fā)現(xiàn)的。

在一項比較不同性別在坡度下樓梯過程中的下肢運動學研究中顯示，在整個膝關節(jié)彎曲角度范圍內，女性會比男性表現(xiàn)出更大的大腿內收和膝外翻。

對于沒有訓練背景的男性和女性，在最大力量上存在差異，女性最大力量占到男性最大力量比例的平均值：全身為64%，上肢56%，下肢為74%。男女在自身力量方面的差異可能是具有顯著性差異的主要原因。

3? 關于性別差異下肢生物力學研究的不足

（1）研究內容缺乏肌肉活動模式，可同時加入肌電測試。（2）實驗中測試的樣本數(shù)量較少，一般以小樣本為主，結果偶然性太大，建議增加樣本量。（3）大多數(shù)用來作為測試動作的訓練，建議增加與專項相結合的動作。

參考文獻

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