【翁天森-运动机能形态学团队】
所有持续进行的身体活动都会使身体处于一定程度的疲劳状况，跑步是最为广泛的身体活动之一，当人们处于疲劳状态中时，下肢将遭受更大的压拉、剪切及冲击力。在跑步过程中，人体会重复性的遭受冲击，当冲击的效果积累起来的时候，人体将会遭受与跑步相关的各种过用性的损伤。
流行病学调查证明，规律、科学的跑步经历可以有效预防跑步相关的运动损伤发生。Videbaek 等人研究发现累计1000 小时的跑步，没有跑步经历的人群运动损伤发生率是 17.8%，业余跑者是 7.7%，而专业的马拉松运动员是 7.2%。无规律的跑步经历一直被认为是发生跑步相关损伤的重要原因之一。
不同人群疲劳前、后跑步时足的运动特点
跑步时地面反作用力的曲线是典型的双峰曲线，研究认为地面反作用力峰值及其加载率的增高，将会给下肢损伤带来风险。跑步时，当足刚触地时足处于内翻位，以有利于缓解与地面的冲击，在支撑中点前足部外翻，随后当足离地时又再次处于内翻位形成杠杆以利于人体向前的运动。足的外翻动作实质是由踝关节背屈，后足外翻和前足外展的联动，研究认为，过度的后足外翻幅度，外翻速度是跑步过程中造成足部疲劳损伤的重要因素。
另有研究发现，非跑步习惯组的踝关节最大外翻速度（360°/s）要大于跑步习惯组的踝关节外翻速度(343°/s)，这提示非跑步习惯组踝关节的损伤风险要大于跑步习惯组。同时非跑步习惯组踝关节的最大跖屈速度（644°/s）要大于跑步习惯组（535°/s），这说明在支撑过程中的蹬伸阶段跑步习惯组与非跑步习惯组存在差异，蹬伸阶段是人体主动发力的阶段也是下肢关节负荷最大的阶段。
速度相同的条件下，即保持人体前进所需能量一定的情况下，非跑步习惯组的踝关节在蹬伸阶段的负荷要大于跑步习惯组，说明在下肢运动链中，非跑步习惯组的踝关节，要提供比其余关节更大的动力来源。对比跑步习惯组，非跑步习惯组的踝关节要承担更大的动力输出。由于前进速度相同，对于非跑步习惯组而言，支撑期内踝关节的最大背屈功率、最大内旋功率，都要大于跑步习惯组，这提示在支撑阶段缓冲期内，下肢运动链中踝关节对于非跑步习惯组而言重要性更强，对比跑步习惯组来说在下肢中承受更大的负荷。
疲劳后踝关节的背屈速度（345°/s）要大于疲劳前（288°/s），由于足的外翻动作是由踝关节背屈、后足外翻和前足外展的联动，这意味着足的外翻过程更剧烈，提示疲劳可能会对踝关节造成不利影响。支撑期的踝关节的最大内翻力矩及最大背屈力矩在疲劳后要大于疲劳前，提示疲劳后跑步习惯组组及非跑步习惯组组的踝关节内翻及背屈负荷的增加，这可能表现为对抗踝关节内翻及背屈的腓骨长短肌、趾长伸肌及小腿三头肌、趾长屈肌、胫骨后肌、腓骨长/短肌的肌肉激活度增加，负荷加大。对比跑步习惯组与非跑步习惯组的足的运动表现出损伤风险增加的特征，疲劳会对踝关节的运动造成不利影响。
不同人群疲劳前、后跑步时膝关节的运动特点
在足触地后的足外翻过程中，由于跟骨不能相对于距骨做内收/外展的运动，距骨将内收或内旋以补偿足在水平面内相应的运动。踝关节的结构类似榫接结构紧密的关联在一起，胫骨将随着距骨的内收或内旋进行内旋运动。在足触底的前半程，膝关节将做屈曲、内旋、内收的运动，在后半程膝关节的运动相反。足的外翻、胫骨内旋、膝关节的屈曲和内旋（股骨远端相对于胫骨的运动）运动是同步进行的，在蹬伸阶段随膝关节的伸与外旋，后足做内翻的运动。尽管足和膝关节的运动在时相上很接近，但其间的运动并不是完全同步的，而是存在时相上的差异。
研究发现膝关节的峰值出现在支撑期的34%，踝关节的背屈峰值出现在支撑期的 52%，且非跑步习惯组组在疲劳后踝关节的峰值时刻（54%）大于疲劳前（51%），跑步习惯组组则无区别，这可能是因为，在膝关节达到峰值后的伸展过程中，踝关节采取延长屈曲过程的策略抵抗额外的踝关节负荷。
膝关节主要的运动在矢状面内，非矢状面内变异的增加尤其水平面内股骨相对胫骨旋的运动是膝关节的损伤因素。非跑步习惯组虽然在主要的运动平面内表现出采取防护策略，但在冠状面内相对跑步习惯组内收角速度的增加、胫骨相对股骨外旋角速度的增加，提示了其膝关节损伤风险的增加。疲劳会影响支撑期内膝关节的内收角速度，同样提示了疲劳给跑步时膝关节的不利影响。跑步习惯组组膝关节最大内旋力矩在疲劳后要小于疲劳前，这似乎是跑步习惯组为了应对疲劳而做出的有益的改变，这将可能使得胫骨受到的扭转力在疲劳后有所降低，而胫骨综合症患者在非跑步习惯组中属于损伤高发群体。
不同人群疲劳前、后髋关节的运动特点
在支撑阶段的前半程，与膝关节的运动相似，髋关节屈曲，内旋，内收。在足触地时刻髋关节屈曲 25°左右，并在支撑阶段的前 30%保持这个状态，在此阶段依靠膝关节的屈曲使得人体重心产生向下的移动。在剩下的支撑阶段，髋关节进行伸展并在足尖离地的时刻，达到伸展的最大值。在支撑阶段的早期，摆动腿的运动使得骨盆向前移动，支撑腿在这个阶段相对于膝关节存在内收与内旋的运动，但相比于膝关节的内收与内旋，幅度要小得多。
在支撑阶段的后半程，髋关节外展的幅度要比膝关节大的多。支撑期内，对比于跑步习惯组，非跑步习惯组的最大髋伸展角度、角速度，屈曲最大角速度，外旋最大角速度大于非跑步习惯组。疲劳后，髋关节最大外展角小于疲劳前、最大内旋角速度大于疲劳前。髋关节在下肢运动时起到非常重要的作用，髋关节的不稳定被认为是下肢损伤的一个重要机制，髋关节内/外旋、内收/外展幅度的增大与髌骨疼痛、髂胫束综合征相关。非跑步习惯组在矢状面上的运动的幅度要大于跑步习惯组，其受试者间的变异程度也要大于跑步习惯组，提示髋关节稳定性比跑步习惯组要差。水平面及冠状面内外旋的最大角速度大于跑步习惯组，髋关节的最大内收功率，最大内外旋功率都比跑步习惯组要大。
上述髋关节运动学及动力学的差异提示，非跑步习惯组髋关节的运动风险可能更大。疲劳后，最大外展角的减小有助于降低风险，最大内旋角速度的增大则增加了风险，这似乎矛盾，但髋关节在水平面内旋的运动更为重要（易致损伤），提示疲劳可能会对髋关节的运动造成不利影响。
参考文献
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