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研究目的随着全民健身的发展,跑步已成为我国大众参与度最高的运动项目之一。然而,与如此大规模跑步热潮相对应的,却是居高不下的跑步损伤发生率。跑步着地时较大的冲击负荷被视为是诸如应力骨折等跑步相关损伤的风险因素之一。研究发现即刻增加步频可以降低跑步冲击(冲击峰值和负载率等),但是目前将增加步频作为一种再训练方式进行长时间再训练的研究较少,并存在受试者数量较少、训练时间较短以及评价参数欠缺等不足。因此,本研究的目的是通过12周步频再训练,探究步频再训练对跑步着地冲击、下肢髋膝踝三关节运动学和动力学的影响,以期通过提高步频以降低跑步冲击,达到预防和减小跑步损伤风险的目的。研究方法招募30名健康男性跑步爱好者,将其随机分为步频再训练组(CAD)和对照组(CON),每组各15人。所有受试者参加12周步频再训练计划,每周训练3次,每次训练时间5~48分钟(随周数递增)。其中:CAD组采用自选速度并且在自选步频的基础上增加7.5%步频的方式进行跑步;CON组则采用自选速度和自选步频跑步。12周训练前后,要求两组受试者在自选步频下以3.33m/s的速度通过10m长跑道,采用10台Vicon红外摄像头(采样频率:100Hz)和2块Kistler三维测力台(采样频率:1000Hz)同步采集该过程的地面反作用力和标记点轨迹。比较12周步频再训练前后步频、冲击力参数以及下肢髋、膝、踝三关节运动学和动力学参数特征。采用重复测量的双因素方差分析比较时间因素(训练前后)和组别因素(CAD和CON)对下肢冲击力学、运动学以及动力学等的影响。研究结果1)对于步频和步长,再训练后CAD组自选步频显著增加了5.7%(p<0.05),步长显著性降低(p<0.05),而CON组步长和步频在再训练前后均无显著变化。另外,再训练后,CAD组的步长相比CON组显著降低5%(p<0.05);2)对于冲击力学,训练后CAD组冲击峰值、平均负载率和最大负载率均显著性降低(p<0.05),而CON组在再训练前后没有显著性改变。另外,再训练后CAD组的冲击峰值相比CON组显著减少12%(p<0.05);3)对于运动学,训练后CAD组在跑步着地时,重心垂直速度、足与地面夹角、踝关节角速度以及踝关节与髋关节矢状轴距离均显著性降低(p<0.05)。在支撑期期间,训练后CAD组重心垂直位移、膝关节最大屈曲角度以及膝关节活动度也显著性减小(p<0.05)。而CON组上述参数在再训练前后均无显著性变化。另外,再训练后CAD组的支撑期重心垂直位移相比与CON组显著减少10.3%(p<0.05);4)对于动力学,训练后CAD组冲击冲量、制动冲量和触地垂直动量均显著性降低(p<0.05),下肢刚度显著性增加(p<0.05),CON组在再训练前后没有显著性变化。研究结论本研究结果表明,12周步频再训练使CAD组步频显著性增加5.7%,并有效地降低了跑步着地时的冲击力,表现为训练后冲击峰值、平均负载率、最大负载率、冲击冲量等显著性降低,提示将增加步频作为一种训练方式能减小跑步冲击损伤的风险。此外,训练后足以较“平”的姿势着地且着地点离重心更近,同时支撑期膝关节屈曲角度减少和重心垂直位移下降引起了下肢刚度的提高,均说明步频再训练能使跑姿产生生物力学上的适应性改变。