2.3.2 不同角度 一些研究调查了不同侧切角度下的动力学特征。研究发现在矢状面上，与90°侧切相比，45°侧切有较高的髋关节伸展力矩；在冠状面和水平面，45°侧切具有较低的髋关节内收力矩[17]。矢状面上髋关节的增加参与是有利的，这种情况下可通过减少冠状面和水平面髋关节的运动从而降低膝关节的外翻力矩[19，39]。在不同侧切任务下，髋关节的作用也不相同。在90°侧切时，增加的髋关节内收力矩以及减少的髋关节冠状面和水平面能量的吸收可使其在冠状面上趋于稳定状态，相反的，在45°侧切时，由于髋关节矢状面和水平面产生的能量更大，髋关节此时起推动作用[17，32]。

髋关节力矩的变化与膝关节力矩的变化相关，有研究证实了随着侧切角度的增大，膝关节屈曲力矩降低，膝关节伸展力矩增加[17-18]。此外，SIGWARD 等[19]还报道了不同侧切角度下膝关节的外翻力矩，110°侧切比45°侧切有高2.4 倍的膝关节外翻力矩，这表明侧切角度越大对膝关节的依赖性就越高。膝关节外翻力矩的增加也与初始接触地面时峰值力的增加有关，并且较大的膝关节外翻力矩被认为是非接触前交叉韧带断裂的潜在危险因素[18]。踝关节的跖屈可在减速过程中起吸收能量的作用，在减速阶段结束时出现峰值力矩。侧切角度增大时，踝关节的跖屈力矩降低[17]，此时，踝关节吸收的能量降低，膝关节吸收的能量增加，所以踝关节损伤的风险降低，膝关节损伤的风险增加[7，32]。

在侧切的过程中，与45°相比，110°侧切具有更高的地面反作用力[19]，产生更高的地面反作用力可能是由于侧切角度增大时需要更多的力将身体进行转向。部分研究也支持这一观点，SCHOT 等[21]发现，与45°侧切相比，90°侧切在减速和改变方向阶段需要更大的地面反作用力。并且垂直、前后、内外方向的地面反作用力分别增加21%，87%，227%[28]，这表明侧切角度越大前后方向和内外方向的负荷比率就越大。地面反作用力也可预测膝关节外翻力矩，因为在执行侧切动作时产生的力会通过踝关节传导到膝关节，地面反作用力越大，膝关节外翻的力矩就越大[7]。

在侧切减速阶段，90°侧切具有较高的向后方向的地面反作用力，地面反作用力的冲击也较大，并且减速阶段产生的向后方向的地面反作用力和冲量都大于转向阶段；相反，在进行45°侧切时并无此发现，这可能是由于减速阶段产生的力平均分布在两足[4，32]。一些研究发现当进行180°侧切时，在减速阶段会产生水平方向的制动力，此外有研究也发现在60°和135°侧切的减速阶段也会产生相当大的制动力[40]。总体而言，在侧切时的制动力是由角度决定的，当侧切角度≤45°时，减速阶段的作用是受到限制的，但是当侧切角度≥60°时，则起到促进方向改变的作用[4，26，29，32，40-45]。对于人体质心而言，在减速和方向改变阶段，身体质心位置和水平面的地面反作用力都随着侧切角度的增加而增加[1，4]。HAVENS 等[4]研究发现，随着内外方向GRI 的增大，重心与质心的距离也增大，这可能是因为运动者通过控制侧切时两腿之间的距离以及躯干旋转从而产生内外方向的力和冲击[32]。

2.3.3 总结 已有的研究大多注重于对下肢关节力矩和地面高反作用力的探讨，对侧切过程中减速、改变方向和加速阶段的下肢关节峰值力的研究还较少，并且还没有研究系统探究不同的落地模式和侧切角度两者之间的动力学关系，因此未来还需要进一步探究不同的落地模式和侧切角度在不同阶段的动力学差异，以完善研究的不足之处。

2.4 不同落地模式和角度的肌电活动

2.4.1 落地模式 侧切落地模式的不同会对人体下肢肌肉活动产生明显影响。研究表明，在接触地面前的50 ms，采用前足落地模式的运动者比后足落地模式的运动者踝关节跖屈肌(腓肠肌)的肌电活动更高[22]。踝关节跖屈肌肉在接触地面前的预激活，可以吸收来自地面的冲击力[22]。采用前足落地模式的运动者，触地后50 ms 与触地前50 ms 相比，腓肠肌的肌电活动仍然很高，但是此时胫前肌的肌电活动降低。这可能是由于采用前足落地模式可以通过增加腓肠肌的活动从而抑制胫前肌的活动。另外，踝关节跖屈时能有效减少胫骨的向前移动，这有利于促进膝关节的稳定[22，46]，所以前足落地模式可以通过增加腓肠肌的肌肉活动从而降低前交叉韧带损伤的风险。

采用前足落地模式的运动者与采用后足落地模式的运动者相比，在触地时具有更高的半腱肌和股二头肌的肌电活动，此时，身体的重心向前移动，脚跟离地，具有向前的地面反作用力[22]。腘绳肌可通过限制胫骨向前移位来增加膝关节的动态稳定性[47]。因此，腘绳肌的力量不足可能是前交叉韧带损伤的关键因素之一，研究也支持这一观点，在侧切过程中股二头肌的预激活较低的女性运动者，其非接触性前交叉韧带断裂的风险增加[48]。MACWILLIAMS 等[49]还发现，增强腘绳肌的力量可以减轻前交叉韧带的负荷。股四头肌和腘绳肌的共同收缩可以增加关节的压力，促进膝关节的稳定[50]。但是，股四头肌的单独收缩会增加前交叉韧带的张力[51]。因此，在侧切动作中，激活股四头肌的同时增加腘绳肌的肌肉活动是非常重要的，通过腘绳肌的收缩可以减少股四头肌施加于前交叉韧带上的负荷[52]。

文章来源：《水动力学研究与进展》 网址: http://www.sdlxyjyjzzz.cn/qikandaodu/2021/0623/617.html

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