跳伞着陆的损伤与防护研究
本研究针对跳伞着陆踝关节损伤高发的问题,开展系列基础研究,揭示半蹲式跳伞着陆踝关节损伤的生物力学机制,并为踝关节防护提供参考建议。实验招募16名健康成人受试者,进行半蹲式跳伞着陆姿势培训后,在实验室条件下,使受试者从三种不同高度跳落,测量地面反力、踝关节运动和胫骨前肌和外侧腓肠肌的表面肌电图,评价跳落高度、性别、体侧偏利性和踝关节防护等不同因素对这些参数的影响,来认识跳伞着陆踝关节损伤发生和防护机制。
研究结果显示,随跳落高度的提高,地面反力、踝关节活动度、踝关节角速度和肌电活动性等显著提高,根据评价跳落高度对这些参数的影响可以推测当以实际跳伞速度着陆时,跳伞者下肢生物力学响应。实验结果发现,跳落高度因素对其他因素没有显著性交叉影响。可以推测,当受试者以实际跳伞速度着陆时,在本实验设计条件下得出的关于体侧偏利性、性别和防护等因素对下肢生物力学影响的结论依然适用。
对实验结果分析发现,着陆时偏利侧踝关节极限背屈和外展角速度比非偏利侧显著较大,非偏利侧比偏利侧胫骨前肌有显著较大的肌电绝对幅值。这解释了在半蹲式跳伞着陆中右侧比左侧踝关节更加易于扭伤的现象,并认为在实验研究中使用右侧测量数据,对损伤预测和防护偏于保守。这为修订其他研究的结论和指导今后的同类研究提供了理论基础,同时也为将来修订伞降损伤耐限提供了重要的生理学依据。

图: 跳伞着陆实验的肌电信号分析