锻炼习惯对初一女生下肢运动学的影响

    马加彬

    运动技能，如跑步、行走和跳跃，是青少年参加体育活动必不可少的运动形式。许多孩子参加有组织的体育活动，如运动会会导致增加腿部的损伤[1]，踝关节的外翻[2]或下肢的不平衡[3]是引起受伤风险的关键因素[4]。初中阶段是学生身体关节成长和发育的敏感期与关键期，引导学生形成正确的行走姿势，掌握学生的身体姿态和肌肉发育情况，有利于对学生开展具有针对性的训练，开发科学可行的训练方法，促进学生形成正确的身体姿态，提高身体素质水平和肌肉力量，有利于引导学生参与体育活动兴趣的养成。

    本研究希望通过运动生物力学手段，对初一女生在行走状态下，身体运动学参数进行量化分析，并对具有训练习惯与无训练习惯的学生参数以及成年女性的行走运动学参数进行对比，找出其中的不足或缺点，希望找出锻炼习惯对初中生的下肢运动学影响，以及初中生与成年人群的下肢运动学的区别，基于研究成果，找出对初中生下肢力量和姿势训练实施的科学、可行性方案。

    一、研究方法

    1.受试者

    本研究选取30名健康初一女生，年龄13.3±0.8岁，作为受试者参与此项研究，参与的受试者均为田莘耕中学在校学生，且在过去半年以内没有任何下肢或足部疾病，锻炼组与非锻炼组分别15名，年龄13.2±1.1岁。通过配对T检验，训练组与非训组身体各项指标，没有显著差异性。

    2. 实验设计

    本研究主要以步态生物力学参数为指标，实验是在裸足状态下进行，该研究以15名具有锻炼习惯初一健康女生为训练组，15名非锻炼习惯初一健康女生为非训组，实验前，要求受试者赤脚行走10分钟，以适应裸足行走对人体行走姿态的影响。

    3.统计分析

    统计学数据分析的指标包括右下肢三维运动学数据，即髋、膝、踝关节的角度峰值及关节活动度，采用SPSS20.0软件，使用重复测量方差分析及事后检验分析具备锻炼习惯与无锻炼习惯间的运动学测试指标间的差异性，显著性水平设定在0.05。

    二、结果与分析

    通过对运动学基本参数比较，训练组与非训组在步长、步频和步速都表现出了显著差异性。训练与非训组相比，训练组在步长和步速分别比非训组高出7.1%和6.4%，通过与成年女性步态数据[5]对比，训练组更加接近成年人步长和步速，这应是具有锻炼习惯的受试者，通过锻炼使脚踝力量增强，韧带弹性增大，趾指关节蹬离更充分，使行走过程中步幅增大，表现出步长和步速增加的趋势；在步频上，训练组比非训组表现出7.7%的降低，可能因为步幅的增大，使肌肉的拉伸长度增加。

    1.踝关节运动学

    具有锻炼习惯和非训组在踝关节背、跖屈角度表现出了明显的差异，通过踝关节背、跖屈角度曲线图发现，具有锻炼习惯的受试者表现出背屈角度减小，跖屈角度增大的趋势，并且跖屈峰值角度表现出了显著差异性。这可能是因为，锻炼组受试者踝关节肌肉得到增强，前脚掌蹬地效果更突出，从而使跖屈角度增大。该结果与成年女子踝关节跖屈角度峰值（24.69°）更为接近[5]。

    2.膝关节运动学

    具有锻炼习惯的受试者与非训组在膝关节屈伸角度上，没有表现出显著差异。与青年人群的数据[5]对比，落地初期和摆动期最大屈角都表现出明显小于成年人的结果，说明初中阶段女生在行走状态下，膝关节屈伸角度变化趋势与成年人并没有太大差别，但屈角幅度还达不到成年人行走要求，可能由于膝关节部位肌肉力量和关节韧带还没有完全发育完善，无法承受更大的屈角幅度要求。为中学阶段学校体育教学指明了方向，应加强学生腿部力量训练，尤其是膝关节附近肌肉力量的练习。

    3.踝关节运动学

    通过对比髋关节屈伸角度，具有锻炼习惯的训练组，髋关节屈的角度表现出大于非训组的趋势，但没有表现出显著差异性。可能由于训练组髋关节肌肉力量和腿部力量得到了更加充分的训练，摆动期，大腿部收缩更充分，使髋关节获得更多的屈角。通过与成年女性的髋关节角度数据[5]对比，具有锻炼习惯受试者的支撑末期髋关节的伸角峰值没有差异性，而非训组则表现出大于成年人的结果，这可能是非训组髋关节肌肉力量不足造成的，在支撑末期不能很好的控制髋关节的运动幅度，造成髋关节伸展的过度。

    三、结论

    初中生处于生长发育的关键时期，与成年人下肢运动学具有一定的差异性，具有锻炼习惯的初中女生下肢运动学参数更加接近成年人，说明参加体育锻炼有利于促进下肢关节、肌肉的生长发育，使身体的行走姿态更加合理，有效的避免可能引起的损伤发生[6]。

    锻炼习惯的初中生比无锻炼习惯的初中生在步长和步速上表现出一定的优势，通过加大步长，降低步频提高了步态的稳定性，发展了下肢肌力[4]；在踝关节跖屈、外翻和外旋的角度变化中，参与锻炼的受试者也表现出更加接引成年人的结果[5]，锻炼习惯对关节稳定性具有积极地影响，可以更好的控制关节用力，提高行走的稳定性，避免损伤[1]。

    参考文献

    [1]B.J.Krabak，B.Snitily，C.J.E.Milani.UnderstandingandTreatingRunningInjuriesintheYouthAthlete，Curr.Phys.Med.Rehabil.Reports.4（2016）161–169.

    [2]M.B.Pohl，J.Hamill，I.S.Davis.Biomechanicalandanatomicfactorsassociatedwithahistoryofplantarfasciitisinfemalerunners.，Clin.J.SportMed.19（2009）372–6.

    [3]C.J.Barton，P.Levinger，H.B.Menz，K.E.Webster，Kinematicgaitcharacteristicsassociatedwithpatellofemoralpainsyndrome：Asystematicreview，GaitPosture.30（2009）405–416.

    [4]Pedro?ngelLatorreRomán.FernandoRedondoBalboa.FelipeGarcíaPinillos.Footstrikepatterninchildrenduringshod-unshodrunning.GaitandPosture.（2017）121.

    [5]馬加彬.不稳定结构鞋具的功效研究[D].宁波大学硕士学位论文，2014.

    [6]余婷，王少兵，余太英，覃昶琨.体育锻炼对大学生步态特征的影响[J].运动人体科学，2015，5（18）：7-8.