表3 ｜下楼梯行走右腿支撑相下肢三关节矢状面力矩峰值比较 (±s，n=20，N·m/kg)Table 3 ｜Comparison of peak moments in sagittal plane of the low extremity joints on right leg support phase during stair descent表注：正值分别表示屈髋、伸膝及跖屈力矩关节力矩 单任务 手机任务 均值差(95%CI) P值屈髋力矩第一峰值 0. 0. 0.56(0.55，0.57) 0.042屈髋力矩第二峰值 0. 0. 0.08(0.04，0.12) 0.044伸髋力矩峰值 -0. -0. -0.01 (-0.07，0.05) 0.932伸膝力矩第一峰值 0. 0. 0.16(0.07，0.25) 0.040伸膝力矩第二峰值 1. 1. -0.13(-0.21，0.01) 0.356踝跖屈力矩第一峰值 -1. -1. -0.11(-0.18，-0.01)0.049踝跖屈力矩第二峰值 -0. -0. 0.03(-0.004，0.06) 0.210

3 讨论 Discussion

3.1 手机任务对下楼梯动态稳定性影响 动态稳定性理论被认为是评价人体在运动过程中抵制干扰、保持身体直立姿势稳定控制的可靠方法[21]。动态稳度＞0，即质心在地面的投影落在支撑面内，表明人体调整质心保持在支撑面内的能力越好，稳定性越好；相反，若动态稳度＜0，即质心在地面的投影落在支撑面外，表明人体稳定性越差[18]。

此次研究发现，受试者下楼梯行走前后方向动态稳度和左右方向动态稳度曲线变化趋势一致；其中前后方向动态稳度值由负值增大到正值并持续增大，表明下楼梯行走前后方向的身体动态稳定性在右脚触地时为最不稳定状态，并逐渐调整为稳定状态。HOF等[22]研究发现，人体行走过程中，在脚跟触地的双支撑时相，前后方向的动态稳度值最小，此时外推质心超过支撑面的前边界，人体处于不稳定状态，此后人体通过不断调整支撑面前后方向的支撑面前界来获取新的平衡[23]。左右方向动态稳度值先减小后增大的U型变化曲线，在左腿离地时为最小值，表明此时内外方向外推质心超过支撑面的右边界，身体稳定性最差。

图9 ｜下楼梯行走右腿支撑相下肢三关节矢状面力矩变化曲线图Figure 9 ｜Moment curves in sagittal plane of the low extremity joints on right leg support phase during stair descent图注：图A为髋关节，B为膝关节，C为踝关节。NT为单任务，TT为手机任务，RTD为右脚着地，LTO为左脚离地，LTD为左脚着地，RTO为右脚离地。正值分别表示屈髋、伸膝及跖屈力矩

手机任务干扰时，前后方向的动态稳度在右脚着地与左脚离地时刻，均表现出显著减小，人体下楼梯行走表现出不稳定状态，验证了研究假设，这可能与受到干扰时下楼梯行走人体质心位置的改变有关。人体在受到手机任务干扰时，质心在水平面投影位置前移，进而导致外推质心投影前移，超过支撑面前边界，可能是造成动态稳度值降低的主要原因。前人研究支持了上述解释，人体在受到认知任务干扰时，表现出矢状面躯干前倾角增大，前后方向的质心-压心位移差增大等特征[15]。此外，此次研究发现，在受到手机任务干扰时，行走速度下降有利于增大前后方向动态稳度，可能是一种步态补偿策略。手机干扰造成内外方向、左右方向动态稳度显著减小发生在左脚离地时刻，表明身体稳定性在双支撑时相过渡到单支撑时相显著降低。人体下楼梯行走过程中内外方向支撑面的减小是导致稳定性下降的可能原因，研究发现，增大步宽有利于增加支撑面的外边界，是增大内外方向动态稳度的重要因素；反之减小步宽，可能导致动态稳度的降低[24]。

3.2 手机任务对下楼梯下肢关节运动协调性影响 下肢相邻环节间协调耦合是维持姿势平衡的重要因素，不协调的耦合关系可能会导致下楼梯过程中姿势异常、质心轨迹出现偏离，导致行走跌倒的发生[25]。此次研究发现，下楼梯行走过程中相对相角髋-膝、相对相角膝-踝曲线变化大致相同。右腿支撑期内，相对相角膝-踝第一峰值出现在第一双支撑末期，此阶段右踝关节背屈运动为主导；相对相角膝-踝第二峰值、相对相角髋-膝第一峰值均出现在右单支撑末期，此阶段膝关节屈曲运动为主导；右摆动期内，相对相角膝-踝第三峰值、相对相角髋-膝第二峰值均出现在摆动中期，此阶段膝关节屈曲运动为主导。因此，在下楼梯行走过程中，在支撑前期踝关节调控是主要的运动控制策略，在支撑相中后期以及摆动期膝关节调控是主要的运动控制策略，验证了前人的研究结果[26]。

此次研究发现，手机任务干扰时，下楼梯行走下肢关节间支撑期相对相角峰值、相对相角绝对值的平均值峰值以及相对相角标准差的平均值峰值差异均无显著性意义，表明下肢三关节间协调性没有显著变化，与研究假设不符，这可能与任务优先选择策略有关。BOONYONG等[27]发现人体在进行听觉任务时，会采取“姿势控制”优先策略，将更多的大脑注意力等认知资源分配给姿势控制，进而更好地控制姿势稳定性，确保行走安全。下肢在楼梯行走支撑期表现出较大的关节力矩峰值、地面反作用力、负载率以及肌肉共收缩率等神经肌肉控制特征，需要调动更多的肌骨系统“功能余额”来维持行走稳定性[6]。因此，当受到手机任务干扰时，人体进行下楼梯行走可能会优先选择支撑腿控制策略，以提高行走稳定性，确保行走安全。

文章来源：《水动力学研究与进展》 网址: http://www.sdlxyjyjzzz.cn/qikandaodu/2021/0119/470.html

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