孕妇运动生物力学的变化(2)

　　3下肢动力学

　　3.1足底压力

　　孕妇会采用各种不同的方式站立以保持平衡。

　　Gaymer等[24]将足底分为前、中、后三个掌区，并比较妇女晚期妊娠时足底压力的变化情况，发现妊娠晚期妇女足中掌压力峰值显着增加。

　　Nyska等[25]同样证明，妊娠妇女足底中部压力增大而前部减小，并推断这可能是由于距骨头降低导致弹性韧带的松弛，或胫骨后肌韧带的功能衰退而引发的旋前肌的功能改变。接触面积方面，足内外侧边缘与地面的接触面积增加了12%,这样分散了由于体重增加造成的更大的压强。

　　Ribas和Guirro[26]对不同妊娠期妇女静止站立时的足底压力进行测量（如图2），结果显示，足底压力峰值没有明显变化。足底压力中心前后移动幅度明显增加，在左右方向上没有变化。

　　足底和地面的接触面积也没有显着变化。足底压力和足底与地面接触面积变化的结论不一致可能与妊娠妇女本身适应能力的个体化差异有关。

　　3.2关节力矩

　　怀孕引起的关节力矩改变是导致步态节律不稳和肌肉骨骼系统损伤的重要因素。

　　Huang等[19]指出，随着孕期的增加，髋关节伸展力矩、膝关节内收力矩增加，膝关节伸展力矩、踝关节跖屈力矩减小，骶髂关节痛可能与这些力矩变化有关。

　　Foti等将孕妇与正常女性的关节力矩和输出功率进行标准化，然后分别比较非标准化和标准化后的动力学参数得出，非标准化时，妊娠妇女髋关节在矢状面的最大伸展力矩明显增加，髋关节由屈曲力矩的产生变化到产生伸展力矩的时间更长，髋关节最大输出功率增加，在冠状面最大外展力矩及最大功率输出也增加。同时，踝关节在矢状面的最大跖屈力矩及最大跖屈输出功率增加。这些关节力矩值的改变表明，髋关节外展肌、屈肌及踝关节跖屈肌群的利用增加，这就容易导致妊娠妇女产生肌肉痉挛。标准化后，妊娠妇女除了髋关节外展力矩增加显着及最大踝关节跖屈力矩显着减小外，其他指标没有明显改变，说明妊娠妇女髋关节外展力矩和踝关节跖屈力矩的变化不是由于体重增加引起的。

　　3.3地面反作用力

　　妊娠妇女步态模式的改变必然引起地面反作用力的变化。

　　Santos等[27]指出，妊娠妇女行走时，垂直方向地面反作用力峰值增加。进行体重标准化后，垂直方向地面反作用力在足跟离地期减小，说明孕妇具有较强的自我保护意识，行走时发力较小，在一定程度减小了地面冲击力，但不易维持身体稳定。

　　Albino等[8]也认同标准化后垂直方向地面冲击力减小，水 平 面 横 向 作 用 力 变 化 幅 度 较 大。不 过，Lymbery等[15]对妊娠妇女步态特征的研究表明，妊娠晚期妇女垂直方向及水平面纵向的地面反作用力值没有明显变化，水平面横向地面反作用力值增大且不具显着性。这主要由于Lymbery等[15]实验选取的受试者存在较大的平均步宽，增加了足跟离地期的横向摩擦力，调整了垂直作用力。

　　McCrory等[28]对处怀孕期间有跌倒史和未跌倒过的女性进行调查研究发现，地面反作用力与跌倒不存在重要联系。

　　3.4平衡控制

　　大多数女性表示怀孕会导致姿态稳定性降低，因此妊娠妇女存在较高的跌倒风险。大约28%妊娠妇女在怀孕期间发生过摔倒现象[4].在对正常成年人姿势控制的研究中发现，当双足分开一定距离时身体稳定性更好，距离越小越不易保持平衡[29].

　　但怀孕引起的人体质量不均匀分布及关节松弛不对称等都会对身体稳定性造成一定程度的破坏。

　　Jang等[30]分析怀孕对身体控制平衡的能力的影响，总结出怀孕期间身体对前后方向的控制能力下降，容易发生跌倒；而对左右方向的控制能力基本保持不变，但在产后侧向平衡控制能力有所衰退，可能与怀孕期间妊娠妇女采用更宽的双足距离作为支持基础，从而降低了重心高度有关。

　　Oliveira等[31]通过观察身体重心移动轨迹证明，孕妇以较小的支撑基础站立时，重心位移变化幅度较大，身体平衡不易控制。

　　Ribas和Guirro[26]在对妊娠妇女身体重心与姿势平衡关系的研究中指出，妊娠妇女身体重心在矢状轴的移动幅度增加是造成其动作不稳定的因素之一。

　　如上所述，多数妊娠妇女行走时难以保持平衡，为避免跌倒多选择穿平底鞋行走。然而，近期日本学者对鞋跟高度与孕妇跖屈力矩的关系进行了相关研究。他们指出，2~3cm的鞋跟高度更有利于减少孕妇日常活动中的损伤。

　　Yamamoto等[32]人首先采用模拟孕妇行走的方式分析比较平底鞋和3cm鞋跟对孕妇踝关节的影响，结果表明，3cm高的鞋跟可以减小踝关节跖屈力矩。随后，Fujita等[33]以怀孕妇女为对象做了同样的研究，得出相同结果，即穿3cm鞋跟高度时跖屈力矩显着减小。不过，这仅表明3cm的鞋跟高度可以减小踝关节负荷。但鞋跟高度的增加，对于重心前倾的加剧也需进一步观察。

　　另外，Hock等[34]对妊娠妇女盆底肌最大力量及持续收缩能力的变化情况进行调查总结出，孕期妇女肌肉力量下降且最大持续收缩时间相对较短。然而，调查对象中偶尔参加体育活动的孕妇表现出更大的肌肉力量，经常参加体育活动的孕妇表现出更强的平衡控制能力。

　　4总结

　　回顾国内外关于妇女在妊娠阶段生物力学特征的研究成果可见，部分女性在怀孕期间会产生肌肉骨骼系统的运动损伤。这些损伤多数是由于胎儿发育引起的体重不均匀增加导致的重心、关节活动度、关节力矩、足底压力改变等一系列变化有关。目前对妊娠妇女形态特征改变的生物力学机制的研究重点进行了力学描述，但从系统性及规律性角度上并未有太多实质性结论。此外，大部分现有理论成果的应用性较低，如何利用运动学与动力学变化特征预防妊娠妇女肌肉骨骼损伤也是仍未彻底解决的问题。鞋跟高度控制可减轻孕妇踝骨节力矩，因此可进一步设想，鞋底及鞋面的材质、结构设计是可以研发舒适性高并增加安全性的“孕妇鞋”产品。同时，怀孕期间需要保持体育锻炼的意识，避免久坐；定期进行适量运动，培养健康的生活习惯，肌肉力量的保证才是稳定控制的前提。（图略）

　　参考文献

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