意外滑移后滑移腿肌肉力的反应特性

摘要

背景:针对意外滑移后自主恢复平衡过程中肌肉的研究常采用表面肌电信号进行定性分析,对肌肉力的反应特性鲜有报道。目的:将步态分析与仿真技术相结合,观察在水平直线步道行走的情况下,足跟着地时发生意外滑移后滑移腿肌肉力的反应特性。方法:招募5名健康受试者,统一着鞋,设计干燥无油介质和涂油介质两种直线步道,要求受试者以正常步速行走。运用Vicon Motion System和AMTI测力台采集运动数据,基于AnyBody Modeling System建立与受试者相匹配的人体肌肉骨骼模型,通过运动数据进行模型驱动,采集并分析肌肉力数据。结果与结论:①发生意外滑移后自主恢复的时间是步态周期的15%-45%,且单支撑相缩短;②自主恢复过程中半腱肌肌肉力增加了25.6%(P<0.05),股二头肌短头增加了14%,内侧腓肠肌肌肉力的最大值由8.4 N/kg增加到13.6 N/kg,外侧腓肠肌增加了17.4%;③表明意外滑移后自主恢复平衡过程中,滑移腿半腱肌、股二头肌短头和内、外侧腓肠肌产生了较大的肌肉力,同时缩短了单支撑相时间,以将人体重心由滑移腿迅速转移至拖拽腿,保持身体平衡;滑移恢复后,人体会在摆动相后期做出预判,防止再次发生滑移。