下蹲距离对纵跳高度和前交叉韧带损伤生物力学特征的影响

摘要：研究目的：探究下蹲距离对纵跳高度和前交叉韧带损伤生物力学特征的影响，为今后的体育训练和纵跳策略的选择提供参考。研究方法：对11名青年男性完成深下蹲跳和浅下蹲跳动作时的三维运动学和动力学特征进行采集和分析，运用独立样本t检验对特征参数进行数理统计。研究结果：随着蹲深增加，地面反作用力和最大功率下降，膝关节屈角、起跳时间和离地速度增加，纵跳高度显著增加（p<0.001）;在落地过程中，除膝关节伸力矩显著增加外，两种动作在运动学和动力学参数上没有表现出统计学差异;落地时地面冲击力与纵跳高度无关，与落地缓冲距离显著相关（r=-0.887，p<0.001）。研究结论：在一定范围内增加蹲深，有利于提高纵跳成绩，但并未显著增加下肢关节损伤和前交叉韧带损伤的风险。

关键词：纵跳;下蹲;前交叉韧带损伤

纵跳是体育运动的基本动作之一，可分为原地纵跳和助跑纵跳，前者是后者的基础。大量研究表明纵跳是评价下肢肌肉力量和身体素质的有效手段，因此，纵跳不仅应用于运动训练，也用于评估运动员、普通人、患者的速度、力量和爆发力等身体素质[1]。

下蹲跳要求运动员在下蹲一段距离后，尽最大能力迅速蹬伸垂直起跳。之前已经有一系列研究探究了肌肉力量、身体形态、摆臂、助跑、纵跳形式等因素对纵跳成绩的影响[2-6]，这些研究没有讨论不同的技术动作对下肢关节损伤的影响，同时忽视了蹲深对纵跳表现的影响。前交叉韧带（ACL）断裂是体育运动中最常见的、严重的、治疗康复费高的运动损伤之一。ACL损伤的治疗和康复花费相当大，同时，ACL损伤还是膝关节炎和其他许多慢性疾病的诱因之一。由于昂贵的重建手术并不会减轻膝关节炎的病症，损伤的预防成为减少ACL断裂几率的最佳方法。大约70%的ACL损伤发生在非接触性的快速减速和变向动作阶段，已经有研究解释了侧切和急停纵跳动作中下肢运动的生物力学特征和性别差异。报道称在最大高度纵跳动作中ACL损伤多发生在落地阶段，落地时突然产生的较高的地面反作用力迅速转换成膝关节外力矩，容易产生ACL损伤，甚至断裂。为了预防ACL的损伤，研究人员运用多种方法对ACL损伤危险因素进行了探索分析，一系列研究已经证实ACL损伤的危险因素包括过度的膝外翻、膝关节压力增加、胫骨过渡旋转、髋、膝关节屈曲不足和较大的地面冲击力。蹲深的增加会改变肌肉的初长度，影响肌肉工作，进而影响纵跳高度，但是针对蹲深如何影响纵跳表现及对下肢关节和ACL损伤的研究并不多见，而这两点对运动训练和体育比赛过程中纵跳策略的选择又很重要。

深下蹲跳和浅下蹲跳的生物力学特征具有显著性差异。随着蹲深增加，地面反作用力和功率减小，离地速度增加，有助于提高纵跳成绩。在落地缓冲阶段，除了膝关节伸力矩存在显著性差异以外，其他生物力学特征参数没有发生明显改变，这可能是缓冲距离的不同和落地技术的差异造成的。两种方式下蹲跳在落地阶段受到的外力差与落地缓冲距离差呈显著性负相关关系，而与蹲深无相关关系，即屈膝增加缓冲距离，外部载荷减小。由于本研究选取了普通大学生作为研究对象，因此研究结果的推广可能不具有广泛性，比如由于运动水平、纵跳技术和落地策略的不同，可能对各种水平的运动员并不适用，因此，今后应该选取更加多样的研究对象。在以后的训练和体育运动中应该选择深下蹲跳，纵跳成绩更好，同时落地时应尽量增加缓冲距离，减小外部载荷。

参考文献：

[1]Cuk I，Markovic M，Nedeljkovic A，et al.Force-velocity relationship of leg extensors obtained from loaded and unloaded vertical jumps[J].Arbeitsphysiologie，2014，114（8）：1-12.

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