雙腿水平面著陸的動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性
著陸動(dòng)作很容易引起損傷,尤其是下肢運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的損傷。研究人員通常對(duì)不同群體和不同狀態(tài)下的受試者進(jìn)行著陸測(cè)試,采集運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和肌電圖數(shù)據(jù),通過(guò)比較分析來(lái)解釋為什么特定群體或特定狀態(tài)易發(fā)損傷。在絕大多數(shù)情況下,研究者想當(dāng)然地認(rèn)為:高速著陸會(huì)在短時(shí)間內(nèi)讓人體吸收大量的動(dòng)能,從而造成損傷。這種解釋符合常識(shí),也有一定道理。
但是,這種理論并不能解釋所有現(xiàn)象。例如,在戰(zhàn)場(chǎng)或訓(xùn)練時(shí),與女性跳傘員相比,男性跳傘員著陸速度通常更大,著陸時(shí)沖擊動(dòng)能也更大,但是事實(shí)是女性跳傘員的損傷概率比男性更大。在生物力學(xué)中,還存在另外一種可能合理的解釋:在著陸時(shí),由于沖擊導(dǎo)致動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性喪失,著陸者在難以維持正常而有利的姿勢(shì)條件下,繼而發(fā)生了損傷。所謂動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性,美國(guó)學(xué)者Wikstrom等人[1]將其定義為在從動(dòng)態(tài)到靜態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程中,個(gè)體保持平衡的一種能力。動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性不佳,可能導(dǎo)致在沖擊能量不是太大的情況下發(fā)生身體損傷,這種等級(jí)的能量對(duì)于姿勢(shì)把握較好的身體來(lái)說(shuō),根本沒(méi)有傷害性。
動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性是否是著陸損傷的一種原因? 這一問(wèn)題的提出并非無(wú)中生有,因?yàn)閯?dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性與著陸損傷風(fēng)險(xiǎn)確有內(nèi)在的聯(lián)系。Ross和Guskiewicz[2]發(fā)現(xiàn),在單腿跳躍式著陸測(cè)試中,功能性踝關(guān)節(jié)失穩(wěn)的受試者需要的穩(wěn)定時(shí)間比正常受試者顯著更長(zhǎng),即動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性更差。在另外一項(xiàng)研究中,Webster和Gribble[3]發(fā)現(xiàn),在單腿跳躍式著陸測(cè)試中,前交叉韌帶重建后的受試者需要的穩(wěn)定時(shí)間比健康受試者顯著更長(zhǎng)。
但是,上面這兩個(gè)例子都是發(fā)生在單腿著陸時(shí)。在評(píng)價(jià)特定人群的動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性時(shí),單腿著陸測(cè)試被廣泛的采用,但從未有人采用過(guò)雙腿著陸做這項(xiàng)工作。事實(shí)上,在體育、軍事和日?;顒?dòng)中,雙腿著陸更為常用。單腿著陸和雙腿著陸在生物力學(xué)上存在顯著的不同之處,其緩沖策略、關(guān)節(jié)活動(dòng)和各環(huán)節(jié)受力情況都有明顯差異。因此,單腿著陸的研究無(wú)法完全說(shuō)明雙腿著陸動(dòng)作中的情況。
對(duì)于雙腿著陸,其動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性是值得考慮的一個(gè)問(wèn)題,有用也有趣。如果這種動(dòng)作存在破壞性的動(dòng)態(tài)姿勢(shì)失穩(wěn)問(wèn)題,那么在今后的科學(xué)研究、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和防護(hù)裝備的設(shè)計(jì)中,就必須考慮這一因素,而之前單純考慮沖擊力或沖擊動(dòng)能的大小就明顯不足。同時(shí),我們也可以確定,到底是怎樣一種機(jī)制在這個(gè)破壞性的過(guò)程中發(fā)揮作用,從而確定什么水平的姿勢(shì)穩(wěn)定性是危險(xiǎn)的。當(dāng)然,如果在雙腿著陸中不存在破壞性的動(dòng)態(tài)姿勢(shì)失穩(wěn)問(wèn)題,那我們也可以名正言順地去向能量破壞要損傷的答案了。
著陸損傷風(fēng)險(xiǎn)與多種因素有關(guān),其中關(guān)于著陸高度影響的研究最為深入。毫無(wú)疑問(wèn),從較高的地方跳下來(lái),其落地的時(shí)候速度也會(huì)較快,其動(dòng)能也越大,也會(huì)有更高的損傷風(fēng)險(xiǎn)。除此之外,我們可以做另外一種假設(shè):較高的著陸高度,會(huì)使得著陸時(shí)動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性變差,從而使得損失概率增加。這種假設(shè)貌似也說(shuō)得過(guò)去,但是沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)。
同時(shí),性別和體側(cè)偏利性對(duì)著陸生物力學(xué)和損傷風(fēng)險(xiǎn)性也有影響。在著陸動(dòng)作中,下肢運(yùn)動(dòng)學(xué)和強(qiáng)度存在顯著的性別差異。但是,對(duì)于性別和體側(cè)偏利性如何影響著陸時(shí)的動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性,此前還一無(wú)所知。在著陸動(dòng)作中,人體下肢的肌肉活動(dòng)性對(duì)預(yù)防損傷起著至關(guān)重要的作用。臺(tái)灣學(xué)者李幸珊等人[4]認(rèn)為,一個(gè)安全而平穩(wěn)的著陸動(dòng)作,在觸地前需要有精確控制的肌肉活動(dòng)來(lái)應(yīng)對(duì)預(yù)期的沖擊,在觸地后提高的肌肉活動(dòng)性則是沖擊力的吸收器和整個(gè)身體的穩(wěn)定器。因此,在評(píng)價(jià)著陸時(shí)的動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性時(shí),肌肉活動(dòng)性應(yīng)該被作為一個(gè)重要的指標(biāo)。
綜上所言,本節(jié)內(nèi)容旨在研究著陸高度、性別和體側(cè)偏利性對(duì)人體雙腿著陸于水平面時(shí)的動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性的影響。對(duì)于雙腿著陸動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性,此前沒(méi)有研究先例,本書(shū)借用了單腿著陸動(dòng)態(tài)姿勢(shì)穩(wěn)定性中的穩(wěn)定時(shí)間作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。同時(shí),在實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí),我們考慮將肌肉活動(dòng)性同時(shí)測(cè)量,提供輔助性指標(biāo),嘗試通過(guò)肌肉活動(dòng)性來(lái)解釋雙腿著陸動(dòng)作的穩(wěn)定機(jī)制。
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