探討12周增加步頻的訓(xùn)練方式（步頻再訓(xùn)練）對跑步著地沖擊以及下肢生物力學(xué)的影響。選取30名習(xí)慣后跟著地的健康男性跑步愛好者（步頻再訓(xùn)練組15名,對照組15名）進(jìn)行12周步頻再訓(xùn)練。其中步頻再訓(xùn)練組保持步速不變,在自選步頻基礎(chǔ)上增加7.5%的步頻進(jìn)行跑步訓(xùn)練。采用Vicon紅外運(yùn)動捕捉系統(tǒng)和Kistler三維測力臺獲取標(biāo)記點(diǎn)軌跡和地面反作用力,分析比較兩組跑者訓(xùn)練前后的跑步著地沖擊、下肢髖/膝/踝運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)特征。結(jié)果表明:12周步頻再訓(xùn)練后,步頻再訓(xùn)練組自選步頻顯著增加5.7%;沖擊峰值、平均負(fù)載率和最大負(fù)載率、沖擊沖量、觸地垂直動量等均顯著降低;觸地時重心垂直速度、足與地面夾角、踝關(guān)節(jié)角速度、踝關(guān)節(jié)與髖關(guān)節(jié)矢狀面距離均顯著減少;支撐期重心垂直位移、膝關(guān)節(jié)最大屈曲角度、膝關(guān)節(jié)活動度顯著降低;下肢各關(guān)節(jié)最大力矩?zé)o差異,但下肢剛度顯著增加。據(jù)此,12周增加步頻的訓(xùn)練方式對著地姿勢和支撐期下肢運(yùn)動所產(chǎn)生的生物力學(xué)適應(yīng)性變化,能有效降低跑步著地時的沖擊力,進(jìn)而對減小跑步損傷風(fēng)險起到積極作用。 

【文章來源】：應(yīng)用力學(xué)學(xué)報. 2020,37(05)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

沖擊力參數(shù)示意圖Fig.2Schematicdiagramofimpactforceparameters

第5期王俊清，等：步頻再訓(xùn)練對跑步時下肢沖擊的生物力學(xué)影響研究2169步頻通過手機(jī)軟件“節(jié)拍器”播放設(shè)定的步頻來調(diào)整。步頻再訓(xùn)練總共12周，每周3次，每次訓(xùn)練持續(xù)5min~48min，隨周數(shù)遞增(見表2)[13-14]。本干預(yù)方案只是替代實(shí)驗(yàn)組部分的訓(xùn)練量，每周總跑步量保持不變。例如：第4周3次20min的訓(xùn)練完成12km的距離，受試者原本每周距離為24km，則剩下的12km，受試者可以使用過去習(xí)慣的步頻完成。如無特殊情況，鼓勵其在結(jié)束訓(xùn)練計(jì)劃后，仍采用該步頻進(jìn)行跑步。訓(xùn)練期間，每周組織受試者進(jìn)行一次集體訓(xùn)練，以了解其訓(xùn)練情況和督促其訓(xùn)練。收集受試者每次訓(xùn)練后的打卡信息并作相關(guān)記錄，禁止受試者在訓(xùn)練期間參加相關(guān)賽事。2.4.2對照組(CON組)對照組受試者要求穿著習(xí)慣的跑鞋，采用原來習(xí)慣的方式進(jìn)行跑步，即后跟著地姿勢和自選步頻。實(shí)驗(yàn)期間受試者的訓(xùn)練次數(shù)和時長同實(shí)驗(yàn)組，并禁止參加相關(guān)賽事。表212周步頻再訓(xùn)練干預(yù)方案Tab.212-weekcadenceretrainingprotocol周數(shù)(week)時長(lengthoftime)/min每周頻次(timesperweek)153210331534203525363037353840394231044311463124832.5實(shí)驗(yàn)參數(shù)和數(shù)據(jù)處理采用Visual3D生物力學(xué)分析軟件對支撐期下肢三關(guān)節(jié)矢狀面的生物力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，選取的參數(shù)包括沖擊力參數(shù)、運(yùn)動學(xué)參數(shù)、動力學(xué)參數(shù)。2.5.1沖擊力參數(shù)地面反作用力對應(yīng)截止頻率為50Hz的Butterworth二階雙向低通濾波[15]。選取的參數(shù)包括沖擊峰值、蹬伸峰值、平均和最大負(fù)載率等。在后跟著地跑姿中，沖擊峰值指垂直地面反作用力第一峰值，蹬伸峰值則是垂直地面反作用力第二峰值。計(jì)算負(fù)載率時，選取

VA)分析比較時間因素(訓(xùn)練前后)和組別因素(SFR組和CON組)對沖擊力學(xué)(沖擊峰值和負(fù)載率)、運(yùn)動學(xué)(關(guān)節(jié)角度和角速度、支撐期重心垂直位移以及支撐期時間等)，以及動力學(xué)(沖擊沖量、觸地垂直沖量、下肢剛度以及關(guān)節(jié)力矩等)等的影響。當(dāng)存在交互作用時，采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)(評價組別的影響)和配對樣本T檢驗(yàn)(評估訓(xùn)練的影響)進(jìn)行事后兩兩比較，顯著性水平α設(shè)為0.05。利用SPSS20軟件對所有數(shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。(a)步頻再訓(xùn)練對步頻的影響(theeffectofcadenceretrainingonstepfrequency)(b)步頻再訓(xùn)練對步長的影響(theeffectofcadenceretrainingonsteplength)圖412周步頻再訓(xùn)練對步頻和步長的影響Fig.4Theeffectof12-weekcadenceretrainingprotocolonstepfrequencyandsteplength3實(shí)驗(yàn)結(jié)果3.1步頻改變由圖4可知：12周步頻再訓(xùn)練后，相比干預(yù)前SFR組步頻顯著增加(P<0.001，P為統(tǒng)計(jì)學(xué)中的概率)，步長顯著降低(P=0.015)；而CON組步頻和步長在再訓(xùn)練前后均沒有顯著變化。此外，再訓(xùn)練后，SFR組的步長相比CON組顯著降低5%(P=0.04)。圖中“*”表示同一組訓(xùn)練前后存在顯著性差異；“#”表示兩組間存在顯著差異，P<0.05，下同。(a)沖擊峰值(impactpeak)(b)蹬伸峰值(activepeak)(c)平均負(fù)載率(averageloadingrate)(d)最大負(fù)載率(maximumloadingrate)圖512周步頻再訓(xùn)練對沖擊力特征的影響Fig.5Theeffectof12-weekcadenceretrainingprotocolonimpactcharacteristics

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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