跑步足着地方式与下肢损伤关系的研究进展

摘 要: 跑步损伤尤其是跑步引发的下肢损伤是当今运动医学领域的研究热点,就近年来有关跑步足着地方式影响因素和足着地方式与下肢损伤之间关系的研究进行综述。1)影响足着地方式的主要因素包括自身足的结构、速度、鞋具、地面材质等,且着地方式与步长、步频及下肢的一些其他运动学、动力学指标密切有关。2)不同足着地方式会对下肢生物力学特征产生不同的影响且每种着地方式都有利弊,跑步者不能仅仅通过控制足着地方式来预防下肢损伤。跑步下肢损伤是由多种因素综合导致的病理现象,综合考虑各种相关因素才能有效制定预防跑步下肢损伤的方案。

关键词: 跑步;足着地方式;下肢损伤

中图分类号:G804.6   文献标识码:A  文章编号:1006-2076(2018)06-0099-06

Abstract: For the reason that running injuries especially the lower limb injuries which caused by running had been one of the hot topics, this study reviewed the researches in recent years about factors influencing the pattern of running strike and the effects of running strike pattern on the lower limb injuries. Results showed:1) The main influencing factors of running strike pattern included the foot structure, running speed, running shoes, ground type and so on, which were related to step length、step frequency and other kinematics and kinetic variables of lower limbs. So strike pattern was one of the direct factors , which led to sports injury.2) Each running strike pattern had its advantages and disadvantages, so we couldn"t prevent the lower limb injury merely from controlling the running strike pattern. In conclusion, lower limb injuries were the pathological phenomenon caused by many factors. Therefore, runners should consider various related factors comprehensively and establish a program that can prevent running injuries of lower limbs.

Key words: running; strike pattern; lower limb injury

有研究報道,与跑步相关的损伤发生率在18.2%~92.4%之间[1]。最新的Meta分析结果表明,每1 000小时跑步过程中,与跑相关损伤的发生率在2.5%(田径运动员)到33.0%(初级跑步爱好者)之间[2]。胫骨内侧应力性综合症、跟腱炎、足底筋膜炎、髌股关节综合症以及髂胫束摩擦综合症是与跑步相关的损伤中最为常见的几种[1]。在跑步过程中,每一次与地面接触,下肢会承受3倍的垂直冲击力和1倍的前后冲击力[3]。有研究报道,下肢的损伤与着地时的冲击力峰值和负载率密切相关[4]。已有研究对跑步时的着地方式与跑步损伤的发生率、损伤风险因子以及跑步损伤的症状之间的联系进行了研究。有文献指出,前足着地方式或者是中足着地方式是低效率的跑步模式,因为这两种跑步模式下,在着地之后压力中心的轨迹先向后退然后再向前,然而后足着地方式下压力中心的轨迹在着地之后是一致往前的[3]。除此之外,前足着地方式下下肢的有效质量减少,着地时的碰撞力量减少,因此有研究提出前足着地方式有利于降低下肢跑步损伤,但是研究结论不一。本研究就目前有关跑步时着地方式对下肢生物力学特征影响的研究状况作一综述,探讨跑步着地方式与下肢损伤的关系。

1 跑步着地方式及其影响因素

1.1 着地方式分类

足或鞋与地面接触时所采用的部位被定义为足着地方式[5]。Cavanagh和Lafortune等人根据跑步时足底压力中心相对于鞋(或裸足跑动时相对于足)的位置定义了三种着地方式:后足着地、中足着地和前足着地[3]。后足着地是以脚后跟(足与地面的接触点在距离脚后跟三分之一鞋长以内)最先与地面接触的着地方式;中足着地是以脚掌(足与地面接触点在鞋长的中间三分之一以内)最先与地面接触的着地方式;前足着地是以脚前掌(足与地面的接触点在距离脚前掌三分之一鞋长以内)最先与地面接触的着地方式。三种着地方式中,后足着地方式是最常见的着地方式[6-8],但是由于跑步者从事不同运动项目和自身习惯差异,还是存在着不同着地方式。但随着地面材质[9]、跑步速度[10]、穿鞋与否[11]、鞋子的类型[12]等因素的改变,都会影响跑步足着地方式。

1.2 不同速度对着地方式的影响

众所周知,不同专项的跑步者习惯采取的足着地方式不同,多数研究学者[13-16]认为跑步速度会影响足着地方式。Nigg等人[17]通过实验发现当跑速从3 m/s增加到6 m/s时,在足接触地面之前躯干会向前倾斜,足着地的相对部位也会往前移动,这提示当速度增加时着地指数也会增加。这与Keller等人[16]的研究结果一致,后足着地跑步者当跑步速度增加到大于5 m/s时,会从后足着地方式改变为中足着地方式。Larson等人[14]采用录像法判别286名亚精英马拉松运动员进行10 km和32 km马拉松时的着地方式,发现87.8%~93%的运动员习惯采用后足着地方式,而最快的几个运动员采用的中足着地方式。由上述研究可知,足着地方式多取决于跑步者的习惯,但随着速度增加,跑步者的足着地方式可以随之改变,这可能与跑速增加引起的躯干前倾、单支撑时间缩短等有关,而这两个因素与跑步者的速度能力有关。因此,探讨速度对足着地方式的影响需要考虑跑步者的速度能力。M. MUOZ-JIMENEZ等人[18]通过实验发现,跑速并不影响跑步足着地方式,这与前面的文献观点相悖,但在实验中发现跑速会影响跑步者的足部的旋转角度。这可能是与实验中受试者的速度能力有关,实验设定速度并不足以改变受试者的着地方式,其次,可能是仅以录像方法视觉判断受试者的足着地方式会受后足内外旋转、前足内收外展的视觉干扰从而影响数据的准确性,因此相关文献中有关判断足着地方式的方法还需要进一步改进。