青少年中长跑运动员跑步步态对下肢运动损伤的影响

母应秀 幸兴 唐桥

1 贵州中医药大学体育健康学院（贵州贵阳 550001）

2 重庆师范大学体育与健康科学学院（重庆 401331）

大多数跑步相关损伤（running related injuries，RRI）可归类为“过度使用”损伤，是组织的不断重复负荷与其适应能力之间存在不平衡时发生的[1]。RRI 被认为与复杂的多因素病因有关，一些生物力学特性就可能导致神经肌肉骨骼结构存在潜在的异常压力[2，3]。Larsen[4]发现，40%的跑步损伤与步态的生物力学有关。而有关跑者步态生物力学与运动损伤的研究涉及的指标较多，通常从时空参数、运动学、动力学方面进行考察，但研究结果往往相互矛盾[5]，且多是针对下肢一个平面或某一关节的研究，缺乏健康者与损伤者对下肢关节矢状轴、额状轴、垂直轴运动学和动力学指标的系统对比探讨。另外，大多数与RRI 相关的生物力学研究本质上是回顾性的，这意味着尚不清楚群体之间的差异是在损伤发生之前还是损伤的结果。因此，本研究选取青少年健康运动员，对髋、膝、踝关节的步态进行生物力学测试，并记录测试后一年的损伤情况；将运动员分为健康组和损伤组，对比健康运动员与损伤运动员在中速跑下的步态参数、地面反作用力及下肢关节角度与功率，探寻有关损伤的风险指标，为损伤预防提供理论依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取业余体校青少年中长跑二级运动员跑步时习惯后脚跟着地[6]的受试者18 人，其中男10 人，女8 人。步态测试时均为健康运动员，测试后收集一年内的损伤情况，将其分为健康组与损伤组，其中健康组9 名，损伤组9 名。损伤组中男运动员5 人，女运动员4 人。在损伤的9 名受试者中，7 人膝关节或膝关节以上部位受伤，两人小腿胫骨及以下部位受伤，损伤腿均为右侧腿。受试者基本情况见表1。

表1 受试者基本情况

1.2 研究方法

1.2.1 测试工具

Qualisys 三维红外运动捕捉系统，Kisster 三维测力台，激光测速系统。

1.2.2 测试方法

以42个光标（Marker球）建立人体静态模型[7]，正式测试时为34 个Marker 球标记，按照人体解剖标志标准固定在躯干、骨盆和下肢[8]（见表2）。应用Qualisys 三维红外运动捕捉系统，包含8 个红外摄像机（采样频率100 Hz），放置在跑道测力台的两侧，用于运动学数据采集；以Kistler三维测力台（采样频率2000 Hz）用于动力学数据采集。受试者统一穿着紧身衣裤和同一品牌的跑步鞋。地面运行测试使用实验室25 米跑道进行，在起跑线开始10 米处的跑道中间嵌入两块测力台（间隔110 cm）以记录地面反作用力（gound reaction force，GRF），要求测试者支撑时相右侧腿三次踏上第一块测力台，左脚落在第二块测力台上（图1）。中速跑速度根据运动员3000 米二级运动技术等级达标成绩进行测算，男子二级运动员5.45 m/s，女子二级运动员4.54 m/s。截取步态测力台上的一个单步，一个足落地即刻至该足下一次落地即刻定义为一个周期。使用激光测速系统进行速度测定与控制，系统包含2 个光栅门，第一个光栅门放置在起跑线后8米，两个间隔4米，测试时保证每名运动员的试跑速度达到预设的目标速度，取最接近目标速度的试跑数据作为研究内容，跑步速度测量误差控制在0.02 m·s-1以内。

表2 Marker球标志点名称、位置及数量

1.2.3 测试流程

实验分为两个部分：第一部分为基础信息采集；第二部分为运动生物力学测试。

1）基础信息采集

登记受试者基本信息，包括姓名、性别、年龄、运动专项、运动等级和伤病情况，并测量受试者的身高和体重。

2）运动生物力学测试过程

每名受试者热身10 分钟（包括慢跑和拉伸），试验前对速度进行测试体验，体验时间在5 分钟内，然后对受试者进行Marker 球贴点，在上一受试者进行测试的同时，下一名受试者可进行热身等准备，测试时需3 次符合速度要求。

1.2.4 数据处理

首先，利用Track Manager 2019.2数据采集系统软件对每名受试者的静态标定动作以及行走和不同速度跑步动作（从足首次着地到腾空后足再次着地）的反光Marker 球和Marker Cluster 进行人工识别并以C3D 文件格式导出。然后，利用Visual3D 生物力学数据处理软件（v6.01.36，C-motion，USA）建立人体上肢、躯干、骨盆和下肢骨骼模型（图2、图3），并对反光Marker 球轨迹信号和地面反作用力信号进行滤波处理和计算，以获取躯干、骨盆、下肢关节运动学和动力学，以及地面反作用力数据。本研究的坐标系包括大地坐标系和人体关节坐标系。大地坐标系定义为X 轴水平向前（与前进方向一致），Y 轴水平向左，Z 轴垂直向上；人体关节坐标系定义为X轴（额状轴）水平向右，Y轴（矢状轴）水平向前，Z轴（垂直轴）垂直向上。

图2 静态模型示意图（左图：正面观；右图：背面观）

图3 跑步动作（一个单步）阶段划分示意图

采用四阶递归巴特沃斯滤波器对原始运动学和地面反作用力信号进行低通滤波处理，截断频率为15 Hz[9]。本项目运动员的环节惯性参数计算方法参考Dempster人体惯性参数算法[10]。然后，依据滤波后的运动学和地面反作用力信号计算跑步动作关节角度和功率以及地面反作用力指标等。

本研究选取垂直地面反作用力首次超过10 N 时为足触地时刻[11]，进而确定跑步步态的动作阶段。足与测力台接触后当垂直方向地面作用力首次达到10 N 时定义为足与测力台接触时刻，当垂直方向地面作用力首次低于10 N时刻表示足离开测力台时刻。

1）步态参数指标

本研究选取的步态时空参数包括步长、步频、步速、支撑时间以及腾空时间。单步步长指标：本研究采用足后跟Marker 在X 轴方向的位置来计算单步步长，利用右足着地时刻足后跟的Marker 在X 轴方向的位置与左足着地时刻足后跟的Marker 在X 轴方向的差值计算一个单步步长。步频指标表示的是一秒钟内迈出的步数。

2）关节角度指标

本研究采用卡丹角（Cardan Angle）X-Y-Z 的顺序表示屈/伸-外展/内收-轴向旋转。右侧下肢环节坐标系表示方法为：X 轴指向外侧，Y 轴指向前侧，Z 轴指向上；左侧下肢环节坐标系表示方法为：X 轴指向内侧，Y轴指向前侧，Z轴指向上。下肢关节角度定义如下：

右侧下肢：

髋关节：屈（+）、内收（+）、内旋（+）

膝关节：伸（+）、内收（+）、内旋（+）

踝关节：屈（+）、内收（+）、外翻（+）

左侧下肢：

髋关节：屈（+）、外展（+）、外旋（+）

膝关节：伸（+）、外展（+）、外旋（+）

踝关节：屈（+）、外展（+）、内翻（+）

3）关节功率

关节功率指标通过关节角速度和关节力矩的点乘计算得出。P=Mj·ωjW，此处Mj表示关节力矩（N·m），ωj表示关节角速度（rad/s）。

为了消除由于受试者的体重对地面反作用力、关节力矩和关节功率等动力学指标的影响，采用受试者体重对地面反作用力、关节力矩和关节功率等动力学指标进行标准化处理，进而获取单位体重下的地面反作用力、关节力矩和关节功率等动力学指标，以便不同受试者之间比较分析。

1.3 运动损伤收集

1.3.1 测试对象损伤收集

本研究测试完成后，教练员或助理教练开始收集测试后一年内运动员的损伤信息并对运动员运动损伤情况进行统计。当运动员出现损伤时，在表格上先记录姓名、年龄、身高、体重、专项、训练年限、运动等级等运动员基本信息，然后填写损伤类型（急性或慢性）、损伤腿、损伤部位、损伤次数、损伤严重程度（损伤的天数：损伤的日期与恢复正常训练的日期）[12]、最严重损伤部位等损伤信息，进行统计[13]。如果运动员两侧都损伤，那两侧腿均作为损伤腿，如果一侧腿损伤次数超1次时，以最严重的损伤部位为准。运动员在训练日记中也记录损伤情况，对损伤腿、损伤部位、连续休息天数或不能正常参加训练的天数。损伤统计后让教练员、助理教练员和运动员再次核对，出现争议时三人一起共同回忆损伤情况。

本研究把跑步下肢运动损伤界定为：近一年内由于跑步造成的下肢关节肌肉、关节、韧带或骨的损伤（包括骨盆、髋、腹股沟、大腿、膝、小腿、踝、足、足趾等部位）[14]，是导致运动员无法正常参加训练至少7 天或连续3天[15]的非接触损伤。

1.3.2 受试者干扰因素的排除

为排除外界因素的干扰，这一年中，所有运动员除寒暑假20 天休息外，均在一所业余体校进行集中训练。运动员每周训练频率为9次，其中包括3次早操和6 次除周日之外的下午训练，每次训练时间为1.5～2 小时，每周训练内容至少包括1 次速度课、2～3 次中高强度专项训练课，其余训练内容主要以有氧训练为主。由于新冠疫情，对运动员进行封闭式管理，所有运动员接受同一个教练员、同一训练计划训练，运动员使用相同的训练场地、饮食营养、作息时间，且训练时穿着统一品牌的训练鞋。期间教练员均未进行任何有关身体运动功能与步态训练的特殊干预。除损伤期间运动员训练减量、放松跑或停训外，其他时间均保持正常训练。

1.4 数理统计法

使用SPSS 25.0 统计软件，受试者年龄、身高、体重、腿长和训练年限及测试指标结果以均值和标准差（±s）进行描述性统计。对比中速跑下损伤组与健康组支撑腿的下肢生物力学测试指标结果，数据符合正态分布采用独立样本t检验；数据不符合正态分布采用非参数Mann-Whitney U 检验。统一采用95%的置信区间，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 健康组与损伤组中速跑下步态参数测试结果比较

健康组与损伤组运动员中速跑步态时空参数的差异性检验结果见表3。研究结果显示，两组运动员中速跑步态时空参数之间的差异不具有统计学意义。

表3 健康组与损伤组中速跑下步态参数比较

2.2 健康组与损伤组中速跑下支撑腿地面反作用力测试结果比较

中跑速条件下，健康组与损伤组运动员的地面反作用力测试结果以及差异性检验结果见表4。研究结果显示，健康组与损伤组运动员右侧支撑腿在X 轴、Y轴、Z 轴所有地面反作用力指标均无显著差异（P＞0.05）。

表4 健康组与损伤组中速跑下支撑腿地面反作用力参数比较

2.3 健康组与损伤组中速跑下躯干与下肢关节角度测试结果比较

2.3.1 健康组与损伤组中速跑下躯干关节角度测试结果比较

表5 研究结果显示，在矢状面上，损伤组运动员的躯干最大伸展角显著大于健康组（P＜0.05），而躯干最大屈曲角则显著小于健康组（P＜0.05）；在额状面上，损伤组运动员的躯干最大右侧屈角显著小于健康组（P＜0.05）；在水平面上，损伤组运动员的躯干最大左旋角小于健康组，躯干最大右旋角大于健康组，但其差异不具有统计学意义。

表5 健康组与损伤组中速跑下躯干角度比较（°）

2.3.2 健康组与损伤组中速跑下支撑腿下肢关节角度测试结果比较

中跑速条件下，健康组与损伤组运动员在支撑阶段支撑腿下肢各关节角度测试结果以及差异性检验结果见表6。研究结果显示，在矢状面上，两组中速跑支撑阶段的下肢各关节角度之间均无显著性差异；在额状面上，损伤组运动员的髋关节着地内收角、最大髋关节内收角与踝关节离地内翻角均显著小于健康组（P＜0.05）；在水平面上，损伤组运动员的踝关节着地内旋角显著小于健康组（P＜0.05），踝关节离地内旋角显著大于健康组（P＜0.05）。

2.4 健康组与损伤组中速跑下支撑腿下肢关节功率测试结果比较

中跑速条件下，健康组与损伤组运动员在支撑阶段支撑腿下肢关节功率测试结果以及差异性检验结果见表7。研究结果显示，损伤组运动员的最大髋关节伸展功率显著小于健康组（P＜0.05），而最大膝关节外展功率显著大于健康组（P＜0.01）。两组其他下肢关节功率指标之间的差异不具有统计学意义。

表7 中速跑下健康组与损伤组支撑腿下肢关节功率比较（W/kg）

3 讨论

3.1 健康组与损伤组中速跑下步态参数测试结果对比分析

以往研究表明，在速度相等的条件下，步长与步频呈负相关关系，且缩短步长、增加步频能够降低跑步过程中的下肢损伤风险。较大的步长会增加着地时人体重心与着地点的距离，导致地面反作用力制动分力与作用时间增加，即导致制动冲量以及下肢关节所承受冲击负荷的增加。因此，过度跨步通常与小腿胫骨的应力损伤有关[16]。研究显示，增加7.5%到10%的步频可以显著降低跑步时髋关节和膝关节的应力[17]。本研究中，在相同跑速下，与健康组相比，损伤组有步频增加、步长缩短的趋势，但两组相关参数结果之间的差异不具有统计学意义。

3.2 健康组与损伤组中速跑下支撑腿地面反作用力测试结果对比分析

地面反作用力是一个重要的动力学变量，是对下肢肌肉骨骼系统负荷的近似值测量。以往研究认为，与跑步运动损伤相关的动力学变量主要包括：冲击力的大小、冲击载荷加载速率以及主动（推进）力的大小[6]。本研究地面反作用力的相关指标中，冲击力的大小以及冲击载荷加载速率可以通过峰值制动力综合反映；主动力则一般发生在支撑阶段的后60%～75%，约长达200 毫秒，通常被认为是地面反作用力曲线的低频分量。主动力一般由运动员在支撑阶段的运动决定，通过下肢肌肉主动收缩产生，表现为水平方向上的主动力以及垂直方向上的主动力，因此将从足跟着地开始支撑阶段过程中产生的水平方向上的主动力峰值称为峰值推动力，将第2 个垂直地面反作用力峰值称为主动峰值力（active peak）[18]。

Grimston 等[19]的研究认为，有胫骨应力性骨折病史的受试者具有更高的峰值制动力。但也有研究没有发现制动力（braking force）与胫骨应力性骨折损伤率之间的关系[20]。此外，有研究认为，髌股关节疼痛跑者的峰值制动力低于健康对照组，低峰值制动力与患有髂胫束综合征的跑步者有关[21]。因此，下肢损伤患者跑步过程中的峰值制动力大小仍需进一步研究确定。在本研究中，损伤组在中速跑条件下的峰值制动力高于健康组，但两组之间的差异不具有统计学意义，造成本研究结果与上述研究不一致的原因可能在于所选取的跑步速度以及受试者长期的训练内容有差异。一般认为，跑步时表现出相对较大且快速的冲击力的跑步者患下肢损伤的风险较高，较高的冲击加载速率可能会导致应力性骨折、足底筋膜炎和所有RRI 类型的风险[22]。

有研究表明，主动力（active forces）在各种过度使用跑步损伤中发挥着重要作用，未损伤的跑者比损伤的跑者具有更大的地面反作用力[23]。Stephen[24]研究发现，未损伤组的最大垂直地面反作用力和最大推进力明显更大，Grimston 等[25]也发现经历过应力性骨折的女性跑步者产生的峰值垂直地面反作用力明显高于没有应力性骨折的受试者，这些结果与Hreljac 等[26]的研究一致。在本研究中，损伤组的主动峰值力高于健康组，而峰值推进力低于健康组，但上述差异不具有统计学意义。结果提示，与健康组相比，损伤组在跑步支撑期蹬伸阶段可能存在身体重心相对于足部支撑点位置稍微滞后的现象，身体重心的滞后导致地面反作用力垂直分力（主动峰值力）增加，与运动方向一致的水平分力（峰值推进力）减少，该结果需进一步综合运动学数据进行分析证明。

3.3 健康组与损伤组中速跑下躯干与下肢关节角度测试结果对比分析

3.3.1 健康组与损伤组中速跑下躯干关节角度测试结果对比分析

在矢状面上，与健康组相比，损伤组运动员在中速跑支撑阶段内表现出较大程度的躯干后仰，与以往部分研究结果不一致。在Bazett-Jones 等[27]的研究中，髌股疼痛综合征跑者与无痛跑者的躯干前倾角度并没有显著性差异；在Bley 等[28]的研究中，髌股疼痛组在跳远时躯干前倾角较对照组更大。一般认为，跑步过程中适当的躯干前倾有利于最小化膝关节内部负荷并优化股四头肌和腘绳肌的协同收缩。首先，适当的躯干前倾角度可以使地面反作用力力线更加靠近膝关节中心，能够优化应力在下肢各关节处的分布，减少髌股关节应力，减轻疼痛关节所承受的压力。其次，躯干前倾角度也会影响下肢肌肉的工作情况，躯干前倾有利于优化股四头肌和腘绳肌的协同收缩。研究表明，躯干前倾能够更大程度地激活臀大肌来减少对股四头肌的需求，Beachy 等[29]发现，在跳跃落地时躯干前倾可以减少28%的股四头肌激活；下蹲动作中，适度的躯干前倾可以降低膝关节前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）应力并增加腘绳肌的肌肉激活，这有助于防止前交叉韧带损伤。在本研究中，与健康组相比，损伤组躯干相对后仰，这一方面会导致膝关节应力异常，与膝关节损伤密切相关，另一方面躯干后仰提示损伤组躯干前后侧肌群肌力不平衡，会影响躯干控制能力，且躯干后仰会导致身体重心相对滞后，这与上述动力学数据表现特征相吻合。通过查看运动员的训练内容发现，每周训练计划中仅有1 次腰腹力量训练，这可能是造成核心力量不足的根本原因，应对运动员进行科学的核心稳定性训练。

在额状面上，损伤组运动员在中速跑右腿支撑阶段内表现出躯干相对于骨盆较大程度地向左侧侧屈，而健康组躯干右侧屈程度相对较大。以往研究显示，躯干适当地向右侧侧屈能够使地面反作用力力线更多地通过身体各环节作用于人体[30]，提高跑步经济性；此外，有研究认为同侧躯干倾斜可能是髋外展肌无力的代偿机制，髌股关节疼痛的个体通常有代偿性躯干侧倾运动[31]，单侧胫骨应力性骨折的受试者也表现出同侧躯干向损伤侧移动、双侧髋关节内旋、损伤侧膝外翻和双侧旋前，这些因素可能会增加胫骨的受力；躯干过度同侧倾斜也会通过增加横向传递到膝关节的地面反作用力来增加膝关节外展力矩。而在本研究中，损伤组表现出较大的躯干左侧倾角度，并不存在因髋关节外展肌无力导致的代偿运动表现，这种躯干运动特征虽然会增加对髋外展肌群等的需求，增加能量消耗，但同样增加了身体重心与右侧腿支撑点之间的横向距离，有助于保持其在矢状面内的稳定性，而且这种运动特征可能会使步宽增加以及髋关节内收角减小，进而减小运动过程中支撑腿髌股关节所承受的应力[32]，提示该躯干运动特征可能是一种避痛行为导致的步态改变，需要进一步结合髋关节角度进行分析证实。

3.3.2 健康组与损伤组中速跑下支撑腿下肢关节角度测试结果对比分析

本研究结果表明，损伤组与健康组在中跑速条件下，其矢状面内下肢各关节的运动特征表现基本一致，而在额状面与水平面内的下肢关节运动特征存在差异，且主要体现在髋关节与踝关节运动学特征存在差异。

髋关节运动学特征差异主要体现在额状面内，表现为损伤组运动员的髋关节着地内收角与最大髋关节内收角均显著小于健康组，这种运动特征与上述损伤组躯干左侧侧屈的运动特征分析相吻合。髋关节内收是以髋内收肌群为主动肌群，髋外展肌群为拮抗肌，两者协同工作产生的结果，在整个跑步支撑阶段内，髋外展肌群与髋内收肌群肌力的平衡对于保持下肢关节稳定[33]、减少运动损伤至关重要。初始触地时，由于地面反作用力落在臀部内侧，并且由于重力和加速度载荷，髋关节内收力矩大于外展力矩，人体产生适度的髋内收，对于骨盆是一种减震机制，能够保持躯体较小的晃动并进行力的缓冲。有研究发现，女性休闲跑步者的髋关节内收峰值较大，更容易出现髌骨、股骨疼痛和髂胫束综合征[34]。在本研究中，损伤组比健康组表现出更小的髋关节内收角度，与上述其躯干左侧屈运动特征分析结果相一致，表明损伤组并不存在因髋关节外展肌无力导致的代偿运动表现，相反，损伤组运动员通过躯干左侧屈，拉长激活髋外展肌群，有效地减少了髋内收程度，进而减小髂胫束的应变和髌股关节应力，这种运动特征可能是一种避痛行为导致的适应性步态改变。

本研究中损伤组跑步着地时表现出的较小踝关节内旋角，甚至部分受试者表现出较小的足外旋，以及离地时刻表现出较大的踝关节外旋角，这种运动特征能够帮助控制膝关节内旋与髋关节内收，与上述髋关节运动学特征表现相一致，有利于减小下肢运动链内侧的应力，减少运动损伤风险，同样是一种避痛行为导致的适应性步态改变。离地时刻需要运动员踝关节充分运动蹬离地面，一般踝关节表现为跖屈、内翻与外旋。与健康组相比，损伤组踝关节离地外旋角显著大于健康组，踝关节离地内翻角则显著小于健康组，损伤组较大的外旋角往往会带动产生一定的足外翻角度，抵消掉部分蹬离地面时的足内翻角度，导致其较小的踝关节离地内翻角。从力学角度来看，损伤组支撑阶段地面反作用力偏离身体重心，使得向前的速度不能充分发挥，一定程度上会影响跑步经济性。

3.4 健康组与损伤组中速跑下支撑腿下肢关节功率测试结果对比分析

关节功率能够反映某一关节运动时相应肌肉组织结构的工作速率。在跑步支撑阶段，伸髋肌群收缩产生的力量是推动人体向前运动的最主要推动力，较大的髋关节伸展功率能够增加推进身体向前的水平分力。以往有研究认为，髋关节较大伸展功率和伸展力矩可能会导致髂胫束摩擦综合征的发生[35]；且腘绳肌作为主要伸髋肌群，当其收缩在髋关节产生伸髋力矩的同时，也会在膝关节处产生一定的屈膝力矩，该力矩与支撑蹬伸阶段膝关节运动方向相反，因此异常的伸髋力矩可能会引发运动损伤。但在本研究中，损伤组运动员最大髋关节伸展功率显著小于健康组，造成该结果的原因可能是，健康组具备更强的下肢力量与较大的髋关节伸展活动度，且在支撑阶段躯干前倾角更多，膝关节屈曲角速度更快以及着地时刻髋关节屈曲程度较大，这些因素都有利于激活更多伸髋肌群运动单元参与到跑步运动中，由此产生更多髋关节伸展功率，进而增加推进身体向前的水平分力。这也提示损伤组运动员需要加强髋关节伸肌群的工作能力。另外，通过了解运动员的训练习惯也发现，受伤运动员对于平时下肢力量训练不够重视，这可能也是他们更容易受伤的原因。

另外，本研究损伤组运动员最大膝关节外展功率显著大于健康组。以往对膝关节功率的研究较少，力矩研究较多，膝关节力矩的大小可能是造成跑步运动损伤的动力学变量。有限的研究表明，在出现任何RRI 的混合性别的越野跑者人群中，膝外展力矩峰值更大[36]。Williams 等[37]的报告称，在有跑步损伤史的跑步者中，最大膝关节外展力矩显著增加。在本研究中，虽然损伤组膝关节外展力矩大于健康组，但两者之间的差异不具有显著性差异，而关节力矩与关节功率关系密切，是关节净力矩与关节角速度的乘积。结合上述研究结果，与健康组相比，损伤组运动员支撑阶段髋关节内收程度较小，踝关节的外旋程度更大，身体重心投影点距离右腿支撑点的横向距离增加，导致在惯性力作用下膝关节内收外力矩增加，因此膝关节内部需要产生一个很大的外展力矩来平衡惯性力导致的膝关节内收外力矩，此时膝关节周围防止膝关节内收的韧带、肌肉等吸收能量做负功，产生更大的膝关节外展力矩来防止膝关节过度内收，进而产生了较大的最大膝关节外展功率值。但需要注意的是，膝关节的内收、外展运动是一种被动运动，最大膝关节外展功率增加，提示膝关节周围防止其过度内收的组织结构被迫产生了较大的张力，需要吸收更多能量做功来维持膝关节在额状面内的稳定性，而且会造成膝关节内部压力分布不均，增加外侧半月板、外侧副韧带等膝关节组织结构的损伤风险。

由于青少年正处于快速发育阶段，骨骼、肌肉和其他组织还在发育和增强中，比成年人更容易受到运动损伤的影响。研究显示，平衡能力一般的青少年发生运动相关风险的几率是平衡能力良好青少年的1.285倍[38]。因此，应加强平衡及下肢关节稳定性的训练。

本研究存在一定的局限性，健康组和损伤组对象的数据标准偏差均较大，可能与样本数量、运动员损伤的特殊性等有关，后续可加大样本量做进一步研究。

4 结论与建议

4.1 结论

在中速跑支撑阶段，损伤组运动员表现出躯干向支撑腿对侧侧屈，以较小的髋关节内收角与踝关节内旋角着地，并且表现出较大的踝关节外旋角度，这种步态使其表现出较小的髋关节伸展功率以及较大的最大膝关节外展功率，不利于髋关节外展肌群充分产生推进力，且增加了膝关节周围防止过度内收的组织结构做功，不利于膝关节额状面稳定性的长期保持，增加了膝关节外侧组织结构的损伤风险。此外，与健康组相比，损伤组躯干后仰程度较大，对蹬伸效果产生不利影响，且还会导致膝关节应力异常，与膝关节损伤密切相关，提示可能存在躯干前后肌群肌力不平衡，影响躯干控制能力。

4.2 建议

根据以上研究结果，建议损伤组运动员应注重增强膝关节与骨盆周围肌肉的功能性锻炼，提高膝关节额状面的动态稳定性与躯干控制能力，增强髋关节伸展肌群工作能力。另外，还应重视平衡能力及下肢关节稳定性的训练。