综述:健康人群髋外展肌力量对跑步生物力学影响的范围综述

《Sports Medicine - Open》:Influence of Hip Abductor Strength on Running Biomechanics in Healthy Populations: A Scoping Review

【字体: 时间:2026年03月25日 来源:Sports Medicine - Open 4.1

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  这篇综述系统梳理了髋外展肌(HABDS)和髋外旋肌(HERS)力量与健康跑者跑步生物力学间关系的现有证据。现有证据表明,两者间的关联并不一致,未能有力支持“单纯加强髋部肌肉能系统性、可预测地改变跑步运动学或动力学”这一普遍假设。作者指出,现有研究多为横断面设计(n=17),缺乏高质量干预试验,并强调了未来在特定条件下(如疲劳、高速奔跑)进行方法学更严谨的实验性研究的重要性。

  
背景
作为一种全球广泛开展的活动,跑步已被认为是促进长寿与健康的关键生活方式干预手段。然而,跑步也伴随着高达平均37%的损伤风险,其中膝关节是最常见的损伤部位。既往的跑步相关损伤是未来再次发生损伤的最强风险因素之一。虽然损伤史不可改变,但生物力学因素为降低损伤风险提供了一条可干预的途径。例如,髋关节内收已被证实与损伤有关,尤其在女性跑者中。Powers等人在2010年提出,髋外展肌无力可能导致过度的髋内收,这是在受伤跑者中常见的运动模式。这一假设认为,髋外展肌无力可能通过代偿性的对侧骨盆下降(Trendelenburg征)和躯干侧倾(代偿性Trendelenburg征),影响膝关节的载荷。此外,髋外旋肌力量也可能相关,因为作为主要髋外展肌的臀中肌,其后部纤维也参与髋外旋。不足的外旋肌力量可能允许站立期更大的股骨内旋,从而加剧髋外展肌无力对动态膝外翻和膝关节负荷的影响。
目前的证据为髋外展肌或外旋肌无力与不良生物力学及损伤之间的关联提供了理论基础和初步支持。然而,尚不清楚这些因素是损伤的前因还是代偿反应。回顾性比较无法区分因果关系。因此,要明确弱髋外展肌/外旋肌、不良跑步生物力学和损伤之间的联系,必须理解损伤发生前HABDS或HERS与跑步生物力学之间的关系。
尽管已有一些综述探讨HABDS或HERS对生物力学的影响,但结论并不一致。有的强调了臀肌在控制冠状面膝关节位置方面的关键作用,有的则认为髋部强化干预对改变下肢运动学至少有中等程度的支持。但另一些综述发现,髋外展肌无力与膝外翻之间仅有有限或不一致的关联,或与髋内收和膝内旋的关联有限。这些不一致的原因可能在于缺乏任务特异性。多数综述汇总了不同运动任务的证据,使得结果难以直接迁移到跑步这种一连串弹道式单腿落地的任务上。唯一一篇专注于跑步生物力学的综述关注的是广义力量训练,而非HABDS或HERS。因此,HABDS/HERS与跑步生物力学之间的具体关系仍有待明确。
方法
本范围综述旨在识别和梳理所有关于髋外展肌或外旋肌力量对健康跑者跑步生物力学影响的证据。跑步生物力学定义为任何定量的运动学(如关节角度)或动力学(如关节力矩)结果。综述严格按照PRISMA扩展版和JBI手册进行,并在开放科学框架进行了前瞻性注册。纳入了调查HABDS或HERS对跑步生物力学影响的横断面和纵向前瞻性研究,参与者为健康的、无急性跑步相关疼痛或损伤的跑者。排除了关注步行、冲刺或其他非稳态跑步任务的研究。检索了PubMed、Web of Science、Scopus和SPORTDiscus四个数据库,并由两名团队成员独立筛选文献。数据提取涉及研究的一般特征、实验特征和结果。
结果
经过去重后,共识别了1322条记录,最终纳入19篇符合条件的文章。
这些研究发表于2008年至2022年,共包含683名参与者(372名女性,311名男性)。15项研究为休闲跑者,4项涉及大学越野跑者。参与者年龄大约在18至38岁之间,除一项研究平均年龄约为60岁外。大多数研究的参与者身体质量指数处于正常体重范围。
19项研究共调查了跑步周期中广泛的生物力学变量。多数研究集中在髋部(n=16),其次是膝部(n=8)和骨盆(n=7)。关注躯干(n=3)、踝部(n=2)和胫骨(n=1)的研究较少。经常报告的结果包括峰值角度、活动范围、角偏移和峰值速度。
  • 研究设计与方法:研究设计和方法差异很大。17项为横断面研究,仅有2项为干预试验,且均有显著的方法学局限性。大多数研究使用等速或手持式测力计测量髋部力量,跑步生物力学数据主要通过三维动作捕捉系统结合测力台收集。跑步速度范围从2.7至5.6 m/s。
  • 证据图谱:研究结果显示了不一致的关联模式。
    • 躯干:三项研究调查了躯干运动。大多数HABDS或HERS与躯干生物力学变量的组合不显著,但两项研究发现显著关联:更强的HABDS与减少的躯干旋转相关(r = -0.53至-0.57);更强的HERS与女性减少的躯干屈曲偏移相关(r = -0.41),但在男性中不显著。
    • 骨盆:七项研究检查了骨盆运动。大多数结果不显著。显著的发现来自个别研究:更强的HABDS与减少的骨盆前倾、减少的男性骨盆内旋偏移以及减少的骨盆倾斜度相关。
    • 髋关节:十六项研究调查了髋部运动,包括外展/内收、外旋/内旋和屈曲/伸展。结果是混杂的:一些研究报告了HABDS与髋内收峰值角度之间存在显著负相关,而更多研究未发现任何显著关联。在髋外旋/内旋方面,证据也大多不支持HABDS或HERS与髋旋转运动之间存在一致关联。
    • 膝关节:八项研究检查了膝关节运动,包括外展/内收、外旋/内旋和屈曲/伸展。大多数研究未发现髋部力量与膝关节运动学之间存在显著关联。仅有两项研究发现了一些零散的、非一致性的显著关联。
    • 踝关节和胫骨:两项研究涉及踝关节,一项涉及胫骨。唯一报告的显著关联是HABDS与胫骨内旋峰值之间的负相关。
讨论
现有证据未能为髋外展肌或外旋肌力量与健康跑者跑步生物力学之间存在一致关联提供足够支持。大多数研究(17项)是横断面设计,仅能揭示相关性,无法确立因果关系。仅有的两项干预试验在方法学上存在明显局限性(如缺乏对照组、样本量小、依从性监测不足),其结果未能提供令人信服的证据表明单独强化这些肌肉会导致跑步运动学或动力学发生系统性或可预测的改变。
髋部力量与生物力学变量之间缺乏一致关联的可能解释包括:运动控制的补偿机制、任务需求不足以诱发疲劳、测量工具(等长/等速)与实际跑步需求(离心/向心)不匹配、以及个体间的解剖和神经肌肉策略差异。研究结果的异质性也源于测量工具、跑步速度、样本特征和统计方法的不同。值得注意的是,许多研究中观察到的效应值较小,其临床意义值得商榷。
本综述的结果挑战了关于髋部强化对生物力学影响的普遍假设。虽然临床和训练实践中普遍推荐髋部强化,但本综述表明,对于健康跑者,单纯强化髋外展肌可能不足以系统性地改变跑步力学。未来的研究应优先考虑方法学更严谨的实验设计,例如在特定条件下(如疲劳状态或更高跑步速度下)测试髋部强化,以确定是否会产生有意义的生物力学效应。此外,研究需要更大的样本量、标准化的测量方案,并考虑力量与生物力学之间关系的潜在调节因素(如性别、跑步经验)。
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