背景:长跑训练中流行的观点是通过提高步频可以提高跑步效率,这需要多方面的科学评价及研究.目的:通过比较个体无氧阈强度下自选步频与改变步频后机体的心率、摄氧量、表面肌电和步态特征的变化,探究改变步频对跑者产生的影响,为提高跑步效率提供科学策略.方法:选择12名男性马拉松跑步爱好者.在试验开始前,首先通过跑台递增负荷试验进行有氧能力测试,得到跑者的通气无氧阈及无氧阈速度.在正式试验开始后,采用随机交叉设计,在无氧阈跑速下,进行自选步频、自选步频±5％和自选步频±10％跑台测试.使用配对t检验和皮尔逊相关分析等方法对心率、摄氧量、表面肌电和步态特征等指标进行统计分析,探究改变步频后各指标的变化规律.研究方案的实施符合北京体育大学的相关伦理要求,受试者对试验过程完全知情同意.结果 与结论:①心率和摄氧量:改变步频后,心率显著增加(P<0.01),步幅发生显著变化(P<0.01),自选步频-5％(P<0.05)和自选步频±10％(P<0.01)时摄氧量显著增加;步幅和与摄氧量呈正相关关系(r=0.57,P<0.01),步频/步幅与摄氧量呈负相关关系(r=-0.42,P<0.01);②表面肌电:自选步频+10％时,股二头肌、股直肌和股内侧肌平均功率频率(MPF)显著增加(P<0.05);自选步频-5％(P<0.05)和自选步频-10％(P<0.01)时胫骨前肌平均功率频率显著增加;自选步频+5％时,股直肌肌肉贡献率显著下降(P<0.05);③步态特征:提高步频时,触地时间(P<0.05)和腾空时间(P<0.01)减小,而触地时间/腾空时间增加(P<0.05);自选步频+5％时,膝关节蹬伸幅度减小3°至4°(P<0.05);自选步频+10％时,膝关节蹬伸幅度减小3°至4°(P<0.05),髋关节蹬伸幅度减小3°(P<0.05),膝关节前摆幅度减少4°(P<0.01);步频降低时,触地时间和腾空时间逐渐增加,而触腾比减小(P<0.05);触地时间(r=-0.71,P<0.01)和触地时间/腾空时间(r=-0.67,P<0.01)与摄氧量呈负相关关系,腾空时间与摄氧量呈正相关关系(r=0.65,P<0.01);④结果说明,虽然即刻提高个人步频未发现有能量节省化效果,这可能需要长期的训练或适应,但从研究人群来看,以更小的步幅及更大的步频/步幅比值跑步时,对应的能量消耗更低.在缩短步幅跑步时,触地腾空时间比例升高,髋关节和膝关节动作幅度变小,能使跑步的动作更加平稳,膝关节负荷减小.

无氧阈;步频;能耗;表面肌电;步态特征

李秦陇;周越;王硕

北京体育大学运动人体科学学院,北京市 100084

中国组织工程研究

[1]李秦陇;周越;王硕-.改变步频对无氧阈跑速下能量消耗、表面肌电和步态特征的影响)[J].中国组织工程研究,2022(26):4153-4159

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