躯干肌肉疲劳对高尔夫球手挥杆运动学及下肢刚度的调控作用

《Applied Bionics and Biomechanics》：Trunk Muscle Fatigue Alters Swing Kinematics and Lower Limb Stiffness in Golfers

本研究通过三维运动捕捉系统，探讨躯干肌肉疲劳对高尔夫挥杆过程中躯干及下肢运动学的影响。结果显示，疲劳后躯干矢状面稳定性显著下降（47.9°→43.4°，p<0.01），前导侧踝关节活动范围（ROM）在矢状面（34.5°→30.0°）和额状面（15.8°→12.3°）均减小，且额状面踝关节力矩贡献比降低（15.6%→12.6%）。表明疲劳可能通过增加下肢刚度补偿躯干稳定性丧失，为高尔夫运动损伤预防与训练优化提供 biomechanics 依据。

　　

引言

高尔夫作为一项全球性运动，其挥杆动作依赖全身运动链的协调。尽管运动强度属中低水平，但职业与业余球员中下背痛发生率较高，尤其与挥杆过程中躯干侧屈、旋转等动作对脊柱的机械应力密切相关。研究表明，躯干旋转活动度（ROM）控制是避免下背痛的关键。然而，疲劳对挥杆运动链的影响尚不明确。本研究旨在通过疲劳干预，分析躯干及下肢运动学与动力学的变化。

方法

11名健康右利手高尔夫球手（20.3±0.8岁）在模拟草皮击球面进行7号铁杆挥杆测试。采用八红外摄像头三维运动捕捉系统（250 Hz）及牛津足模型标记点（73个）记录运动轨迹。疲劳方案为平板支撑训练，以Borg量表≥17为终止标准。对比疲劳前后躯干与下肢关节ROM、峰值力矩及力矩分布。

结果

疲劳后躯干矢状面活动度显著增加（43.4°→47.9°，p<0.01），而前导侧踝关节矢状面ROM（34.5°→30.0°）与额状面ROM（15.8°→12.3°）均下降（p<0.05）。下肢峰值力矩无显著变化，但前导侧踝关节额状面力矩贡献比从15.6%降至12.6%（p<0.05）。后侧下肢 kinematics 与 kinetics 均未出现显著改变。

讨论

躯干疲劳导致挥杆时躯干稳定性降低，同时前导侧踝关节活动受限，提示下肢刚度增加可能为代偿策略。该现象与跑步、落地任务中核心疲劳引发的远端 kinematics 调整一致。踝关节刚度提升或有助于维持击球阶段重心稳定，但需进一步通过肌电与刚度直接测量验证。后侧下肢无显著变化可能与挥杆不对称负荷分布有关，前导侧在击球后阶段承担主要支撑作用。

结论

躯干肌肉疲劳引发高尔夫挥杆运动链重组，表现为躯干活动增加与前导侧踝关节活动受限，下肢刚度可能成为关键代偿机制。研究强调核心耐力与躯干-下肢协调训练对维持疲劳状态下挥杆稳定性的意义，为运动损伤预防与表现优化提供理论依据。