2.1   参与者数量分析   共计纳入12例太极拳练习者，其中试验组和对照组各6例，全部完成试验，无人员脱落。
2.2   试验流程图     见图3。



2.3   基线资料比较    两组受试者基本资料见表1，两组间性别组成、年龄、体质量指数、太极拳锻炼年限相比差异无显著性意义(P > 0.05)。



2.4   特征时刻的GRF值   与对照组相比，试验组在T3中左下肢矢状轴、垂直轴的GRF更小(t=-2.920，2.287，P < 0.05)，在T4中左下肢垂直轴的GRF更小(t=2.229，P < 0.05)，在T5中右下肢矢状轴、垂直轴的GRF更小(t=-2.353，2.301，P < 0.05)；两组其他GRF相比差异无显著性意义(P > 0.05)，见表2。



2.5   特征时刻下运动学参数的比较   两组的步长、步宽和质心高度的差异无显著性意义(P > 0.05)，见表3。相较于对照组，试验组在T1中右髋关节外展角度更大(t=-2.082，P < 0.05)；在T2中左膝关节呈内收、右膝关节外展角度更小(t=2.271、2.558，P < 0.05)；在T3中左膝关节呈内收(t=2.236，P < 0.05)；在T4中右膝关节外展角度更小(t=2.912，P < 0.05)；在T5中左髋关节外展角度更大(t=4.423，P < 0.01)，且右膝关节呈内收(t=2.569，P < 0.05)；其他运动学参数的差异无显著性意义，见表4。







2.6   特征时刻下动力学参数的比较   相较于对照组，试验组在T1中前支撑腿的髋关节后伸力矩较小(t=3.867，P < 0.01)；在T5中前支撑腿的髋关节后伸、外旋力矩较小(Z=-2.082，t=2.330，P < 0.05)；其他关节力矩的差异无显著性意义，见表5。在T1中，试验组前支撑腿膝关节的总支撑力矩贡献度高于对照组(t=-4.562，P < 0.01)，其他关节的总支撑力矩贡献度差异无显著性意义，见图4。

[1] LAN C, CHEN SY, LAI JS. Relative exercise intensity of Tai Chi Chuan is similar in different ages and gender. Am J Chin Med. 2004;32(1):151-160. [2] LI JX, LAW N. Kinetics of the lower limb during two typical Tai Chi movements in the elderly. Res Sports Med. 2017;26(1):112-123. [3] YANG F, LIU W. Biomechanical mechanism of Tai-Chi gait for preventing falls: A pilot study. J Biomech. 2020;105:109769. [4] YANG F, LIU W. Individual analysis of dynamic stability for twenty-four Tai Chi forms among persons with knee osteoarthritis: A pilot study. Gait Posture. 2021;86:22-26. [5] YU X, JIN X, LU Y, et al. Effects of body weight Support-Tai Chi footwork training on balance control and walking function in stroke survivors with hemiplegia: A pilot randomized controlled trial. Evid-Based Compl Alt. 2020;2020:9218078. [6] QIN J, CHEN Y, GUO S, et al. Effect of tai chi on quality of life, body mass index, and Waist-Hip ratio in patients with type 2 diabetes mellitus: A systematic review and Meta-Analysis. Front Endocrinol. 2021;11:543627. [7] LI F, HARMER P, FITZGERALD K, et al. Tai Chi and postural stability in patients with parkinson’s disease. New Engl J Med. 2012;366(6):511-519. [8] HU L, WANG Y, LIU X, et al. Tai Chi exercise can ameliorate physical and mental health of patients with knee osteoarthritis: Systematic review and meta-analysis. Clin Rehabil. 2021;35(1):64-79. [9] 朱东,李立,邱丕相,等. 上海市区太极拳练习者膝关节疼痛调查分析[J]. 中国运动医学杂志,2011,30(9):820-824. [10] 侯来永,贺春,王思远,等. 太极拳练习者膝关节疼痛调查研究[J]. 中国康复医学杂志,2017,32(5):554-559. [11] 朱雅敏. 太极拳运动中膝关节损伤机制和预防[J]. 体育与科学, 2002,23(2):59-60. [12] 陶萍,于璐. 太极拳基础动作“野马分鬃”膝关节运动学、关节负荷及肌肉活动的特征比较[J]. 体育科学,2014,34(9):49-55. [13] LIU W, KOVALESKI JE, KEPPLE TM, et al. Does T’ai Chi gait reduce external knee adduction moment? J Altern Complem Med. 2016; 22(10):818-823. [14] ZHU Q, ZHOU X, ZHANG S, et al. Joint angles and joint moments of the lower limbs in four typical Tai Chi movements: Consideration for management of knee osteoarthritis. Res Sports Med. 2021;29(6):586-592. [15] LI Y, WANG K, WANG L, et al. Biomechanical analysis of the meniscus and cartilage of the knee during a typical Tai Chi movement-brush-knee and twist-step. Math Biosci Eng. 2019;16(2):898-908. [16] 毛敏,马刚,权琳琳,等. 太极拳搂膝拗步动作的下肢动态稳度、关节运动及肌电活动规律特征分析[J]. 山东体育学院学报,2021, 37(3):24-30. [17] LAW N, LI JX. The temporospatial and kinematic characteristics of typical Tai Chi movements: Repulse monkey and wave-hand in cloud. Res Sports Med. 2014;22(2):111-123. [18] 陶萍,刘云发. 太极拳“野马分鬃”正误动作的膝关节动力学特征[J]. 上海体育学院学报,2016,40(6):84-90. [19] 宋和胜,钱竞光. 太极拳右“野马分鬃”正误动作中伸、屈膝肌肌力特征的计算机仿真分析[J]. 中国康复医学杂志,2020,35(5):566-574. [20] FUKUI T, UEDA Y, KAMIJO F. Ankle, knee, and hip joint contribution to body support during gait. J Phys Ther Sci. 2016;28(10):2834-2837. [21] TAJIMA T, TATEUCHI H, KOYAMA Y, et al. Gait strategies to reduce the dynamic joint load in the lower limbs during a loading response in young healthy adults. Hum Movement Sci. 2018;58:260-267. [22] VALLABHAJOSULA S, ROBERTS BL, HASS CJ. Tai chi intervention improves dynamic postural control during gait initiation in older adults: A pilot study. J Appl Biomech. 2014;30(6):697-706. [23] CAPPOZZO A, CATANI F, DELLA CROCE U, et al. Position and orientation in space of bones during movement: Anatomical frame definition and determination. Clin Biomech. 1995;10(4):171-178. [24] SINT J. Color atlas of skeletal landmark definitions. Elsevier Science Health Science div, 2007. [25] HONG Y, LI JX. Biomechanics of Tai Chi: A review. Sports Biomech. 2007; 6(3):453-464. [26] WU G, HITT J. Ground contact characteristics of Tai Chi gait. Gait Posture. 2005;22(1):32-39. [27] AMBONI M, IUPPARIELLO L, IAVARONE A, et al. Step length predicts executive dysfunction in Parkinson’s disease: A 3-year prospective study. J Neurol. 2018;265(10):2211-2220. [28] WILLY RW, BIGELOW MA, KOLESAR A, et al. Knee contact forces and lower extremity support moments during running in young individuals post-partial meniscectomy. Knee Surg Sport Tr A. 2017;25(1):115-122. [29] PETRELLA M, SERRÃO P, SELISTRE L, et al. Individual joint contributions to the total support moment during the sit-to-stand task differentiate mild and moderate knee osteoarthritis. Clin Biomech. 2019;70:52-58. [30] BURKE DT, AL-ADAWI S, LEE YT, et al. Martial arts as sport and therapy. J Sport Med Phys Fit. 2007;47(1):96-102. [31] CHAN SP. Kinematic and electromyographic analysis of the push movement in Tai Chi. Brit J Sport Med. 2003;37(4):339-344. [32] COSTELLO KE, FELSON DT, NEOGI T, et al. Ground reaction force patterns in knees with and without radiographic osteoarthritis and pain: Descriptive analyses of a large cohort (the Multicenter Osteoarthritis Study). Osteoarthr Cartilage. 2021;29(8):1138-1146. [33] HENRIKSEN M, GRAVEN-NIELSEN T, AABOE J, et al. Gait changes in patients with knee osteoarthritis are replicated by experimental knee pain. Arthrit Care Res. 2010;62(4):501-509. [34] FARROKHI S, CHEN YF, PIVA SR, et al. The influence of knee pain location on symptoms, functional status, and knee-related quality of life in older adults with chronic knee pain: Data from the osteoarthritis initiative. Clin J Pain. 2016;32(6):463-470. [35] WINTER DA. Overall principle of lower limb support during stance phase of gait. J Biomech. 1980;13(11):923-927. [36] FLANAGAN SP, SALEM GP. The validity of summing lower extremity individual joint kinetic measures. J Appl Biomech. 2005;21(2):181-188. [37] DUAN J, WANG K, CHANG T, et al. Tai Chi is safe and effective for the hip joint: A biomechanical perspective. J Aging Phys Activ. 2020;28(3): 415-425. [38] 王会会, 纪仲秋, 张子华, 等. 24式太极拳典型动作的下肢生物力学特征[J]. 成都体育学院学报,2019,45(6):111-119. [39] PETERSEN W, ELLERMANN A, GÖSELE-KOPPENBURG A, et al. Patellofemoral pain syndrome. Knee Surg Sport Tr A. 2014;22(10): 2264-2274. [40] LERNER ZF, DEMERS MS, DELP SL, et al. How tibiofemoral alignment and contact locations affect predictions of medial and lateral tibiofemoral contact forces. J Biomech. 2015;48(4):644-650. [41] 李光昭. 以拳证道[M]. 北京:华夏出版社,2014:167. [42] BARRIOS JA, DAVIS IS, HIGGINSON JS, et al. Lower extremity walking mechanics of young individuals with asymptomatic varus knee alignment. J Orthop Res. 2009;27(11):1414-1419.

[1]	梁 晓, 赵盼超, 李嘉慧, 纪仲秋, 姜桂萍. 4-6岁幼儿多任务行走的步态及下肢生物力学特征[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(4): 505-512.
[2]	李世浩, 李 奇, 李 震, 张媛媛, 刘苗苗, 欧阳懿, 徐卫国. 前交叉韧带损伤与重建术后患者的足底压力及步态分析[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(4): 626-631.
[3]	詹 乙, 王 彪, 马宇立, 何思敏, 孙宏慧, 郝定均. 新型骨水泥螺钉系统与常用方式固定迟发性椎体骨折后骨坏死模型的生物力学比较[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(3): 385-390.
[4]	鲁 辉, 吴启梅, 刘 融. 单侧与双侧入路植入骨填充网袋治疗骨质疏松性椎体压缩性骨折的有限元分析与应用[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(3): 391-397.
[5]	陈晓驷, 谭小艳, 刘田丰, 韩登鹏, 魏 波, 胡资兵, 吴少科. 积雪草酸对骨质疏松模型大鼠生物力学特性与骨小梁面积及Runx2蛋白的影响[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(2): 246-251.
[6]	王建平, 张晓辉, 余进伟, 魏绍亮, 张新民, 许幸新, 曲海军. 三维图像配准及坐标变换膝关节运动分析在机构学中的应用[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(在线): 1-5.
[7]	张玉芳, 吕 蒙, 梅 钊. 青少年脊柱侧弯全脊柱生物力学模型的构建及验证[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(9): 1351-1356.
[8]	张吉超, 董跃福, 牟志芳, 张 震, 李冰言, 徐祥钧, 李佳意, 任 梦, 董万鹏. 骨关节炎患者在不同步态角度下膝关节内部生物力学变化的有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(9): 1357-1361.
[9]	白子兴, 曹旭含, 孙承颐, 杨艳军, 陈 思, 温建民, 林新晓, 孙卫东. 步态周期中踝关节有限元模型的构建及生物力学分析[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(9): 1362-1366.
[10]	刘 峰, 冯 毅. 步态周期下不同克氏针张力带治疗髌骨横行骨折的有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(9): 1367-1371.
[11]	肖 豪, 刘 静, 周 君. 脉冲电磁场治疗绝经后骨质疏松症的研究进展[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(8): 1266-1271.
[12]	温明韬, 梁学振, 李嘉程, 许 波, 李 刚 . 两种方式固定Sanders Ⅱ型跟骨骨折后的力学稳定性[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(6): 838-842.
[13]	黄 浩, 洪 嵩, 瓦庆德. 全膝关节置换过程中股骨假体旋转对髌股关节接触压影响的有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(6): 848-852.
[14]	郑永泽, 郑利钦, 何兴鹏, 陈心敏, 李木生, 李鹏飞, 林梓凌. 基于ABAQUS软件股骨颈骨折的扩展有限元建模分析[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(6): 853-857.
[15]	刘宇航, 周建强, 徐雪彬, 曲星月, 李梓瑜, 李 琨, 王 星, 李志军, 李筱贺, 张少杰. 6岁儿童下颈椎有限元模型建立及有效性验证[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(6): 870-874.

太极拳是一项“内主静心养性，外主锻炼体魄”的运动，适合各个年龄段的人群参与[1]。长期坚持太极拳锻炼可有效改善膝踝本体感觉、增强动态稳定性和降低跌倒风险[2-4]，对肌肉骨骼系统疾病、神经系统疾病、循环系统疾病等有积极的影响[5-8]。而随着太极拳的推广普及，一些练习者在太极拳练习中或练习后，会出现腿部尤其是膝关节疼痛的现象[9-11]，导致这种疼痛症状的出现可能是因为练习者在模仿习练过程中动作不规范、没有掌握拳理[10-12]。

目前，对于太极拳的生物力学研究主要集中在与步行的对比分析[13-17]、太极拳正误动作对比等[18-19]。然而，关注练习时伴膝关节疼痛者下肢生物力学表现特征的研究较少，其与健康练习者存在的不同尚不清楚。此外，在太极拳练习过程中，练习者会受到地面对人体产生的反向作用力，即地面反作用力(ground reaction force，GRF)。GRF与下肢的总支撑力矩相关[20]，在下肢各关节处产生的外部关节力矩是下肢关节动态负荷的指标[21]。GRF的测量利于对下肢关节所受负荷的大小进行判断，但却少有研究对太极拳练习者在GRF波峰或波谷特征时刻下的动作特点进行分析。

因此，基于上述内容，此次研究通过对太极拳经典上步招式——“搂膝拗步”的运动捕捉，对比伴膝关节疼痛练习者和健康练习者在GRF特征时刻下的运动学动力学指标，分析两组练习者下肢生物力学表现存在的差异，以期对伴膝关节疼痛的训练者进行太极拳再训练指导提供方向。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

1.1   设计   对比观察试验，计量资料根据是否符合正态性分布，选用两独立样本t检验或非参数Mann-Whitney U检验对运动学和动力学指标进行比较；计数资料如两组性别的比较采用χ2检验。
1.2   时间及地点   试验于2021年1-9月在福建中医药大学三维运动分析实验室完成。
1.3   对象   该研究由福建中医药大学附属康复医院伦理委员会审查通过，批准号：2019KY-026-01；且已完成中国临床试验注册，临床注册号：ChiCTR2000035175。通过招募宣讲的方式，在福建省福州市招募12名杨氏太极拳锻炼年限在2年以上的受试者，其中由太极拳练习伴膝关节疼痛的6例练习者为试验组，健康练习者6例为对照组。所有受试者在加入课题前均了解测试过程，并自愿参与测试并签署知情同意书。
1.3.1   纳入标准   ①经验：两组受试者均至少有2年的杨氏太极拳练习经验；②试验组：自诉在太极拳训练过程或练习后出现膝关节疼痛，且在日常生活中不会出现或加重疼痛，疼痛的目测类比评分≥3分；③对照组：无关节疼痛、创伤史；④同意参与此次研究，并签署知情同意书。
1.3.2   排除标准[2，17]   ①临床影像检查提示膝骨性关节炎、膝关节有骨折、脱位、结核、肿瘤、感染等；②有关节骨折、膝关节手术史等其他可能影响下肢运动功能者；③身体结构明显异常者(如扁平足、高弓足、X型腿等)；④有认知缺陷或交流困难的患者；⑤局部有皮损或创口不适宜做标记者，或对医用酒精、医用胶布过敏者；⑥其他原因不能配合评估及检测者。
1.4   方法   
1.4.1   测试仪器   由10个红外高速摄像头的Qualisys动作捕捉系统(qualisys track manager，QTM，瑞典，采样频率100 Hz)及2块测力板(Kistler，瑞士，型号9260AA，采样频率1 000 Hz)同步采集[22]。运用建模仿真分析软件Visual 3D(C-Motion，美国)进行运动数据的分析。
1.4.2   荧光标记物放置   根据CAST躯干和下肢模型位置要求放置各部位的荧光标记物(Marker，直径14 mm)[23-24]，部位包括受试者的头部、躯干、骨盆、双侧上肢和双侧下肢，具体位置参见图1。

1.4.3   测试动作选取   由于搂膝拗步为周期性动作，左右搂膝拗步是对称动作，此次研究只选取完整“右搂膝拗步”进行分析。完整“右搂膝拗步”的截取事件为：从左搂膝拗步推进结束到右搂膝拗步推进结束，分为后坐转向期、单足支撑期和推进期。同时，以左右下肢GRF确定5个特征时刻，见图2。时刻1(T1)：左搂膝拗步推进期的左下肢GRF波峰时刻；时刻2(T2)：右搂膝拗步后坐转向期的左下肢GRF波谷时刻；时刻3(T3)：右搂膝拗步单足支撑期的左下肢GRF第一波峰时刻；时刻4(T4)：右搂膝拗步单足支撑期的左下肢GRF第二波峰时刻；时刻5(T5)：右搂膝拗步推进期的右下肢GRF波峰时刻。

1.4.4   数据采集   2名经验丰富的采集者完成受试者基本形态学指标的测量，并放置Marker。在正式测试之前，需对采集空间进行校准，包括大地坐标系和摄像机坐标。受试者随后进行场地的熟悉和设备的适应，包括太极拳动作的试练、调整与测力台间的位置等，要求受试者按照平时太极拳练习的习惯在2块测力板上完成右搂膝拗步。受试者按照采集者的指令完成静态(站立)、动态(搂膝拗步)数据的采集，至少完成3次有效的动作采集[25]。测试过程左脚踏于第1块测力板，右脚踏于第2块测力板是有效动作的基本要求。如若测试过程中有犹豫、标记点掉落、踩出力板等情况，则需重新测试。
1.4.5   数据处理    在QTM 2020软件中对原始的运动学、动力学数据进行预处理，包括建模识别、截取、命名和删补点。预处理结束后，以(.c3d)的文件格式导出，并导入Visual 3D进行动静态模型的建立和低通滤波(Butterworth，四阶6 Hz频率)初步处理。根据矩阵转换、逆向动力学计算，最后自动识别并获取每个时刻的质心高度、关节角度和关节力矩。GRF根据受试者的体质量(BW)进行标准化(单位：N/BW)[26]，所有的关节力矩均根据受试者的体质量、身高(BH)进行标准化[单位：N•m/(BW•BH)][21]，步长、步宽和质心高度根据受试者的身高进行标准化(单位：m/BH)[3，27]。

为保证数据的可靠性，每个受试者每个任务选取3次有效的数据取平均值。
1.5   主要观察指标   
1.5.1   运动学指标   ①右搂膝拗步的步长、步宽；②5个特征时刻的质心高度；③髋关节、膝关节、踝关节在矢状面、冠状面和水平面的关节角度。
1.5.2   动力学指标   ①5个特征时刻的GRF值；②特征时刻下，各关节在矢状面、冠状面和水平面的力矩，由于前4个阶段只有左下肢在力板上，故此4个阶段只分析左下肢的动力学数据；③关节总支撑力矩贡献度的计算[28-29]：总支撑力矩为髋、膝、踝3个关节在矢状面力矩数值的总和，关节总支撑力矩贡献度为某关节矢状面力矩在总支撑力矩中所占的比重，以膝关节贡献度为例，计算公式如下：
(|膝力矩|)/(|髋力矩|+|膝力矩|+|踝力矩|)×100%
1.6   统计学分析   该文统计学方法已经福建中医药大学相关生物统计学专家审核。应用SPSS 22.0 统计软件对数据进行统计分析。计量资料如GRF、各关节的角度和力矩等用x±s或M(P25，P75)表示，计量资料根据是否符合正态性分布，选用两独立样本t检验或非参数Mann-Whitney U检验对运动学和动力学指标进行比较；计数资料如两组性别的比较采用χ2检验，显著性差异水平设置为0.05。

武禹襄《太极拳论》有言 “其根在脚、发于腿、主宰于腰间”，强调节节贯穿、连绵不断，注意各关节间协同灵活、松柔自然[30-31]。此次研究对太极拳练习伴膝关节疼痛与否的两组练习者，在搂膝拗步的GRF特征时刻的下肢运动学、动力学指标进行对比。研究结果发现，试验组与对照组之间的差异主要集中在垂直轴GRF、髋关节和膝关节的内收外展角度、髋关节的后伸外旋力矩。除了T2，试验组的垂直轴GRF值均小于对照组。有研究发现，伴有膝痛或者膝骨性关节炎的患者在步行过程中的垂直轴GRF的曲线更趋于平缓，且小于健康对照组的GRF，他们认为这可能与试图通过降低膝关节负荷来避免疼痛有关[32-33]。同样在太极拳训练的过程，伴膝痛的练习者表现出了与步行研究类似的结果，这也可能是由于训练者为了避免疼痛增加，从而出现代偿性地减少触地压力。然而，减少关节的负荷可能会影响下肢关节力矩的分布，改变各节段间的协调[34]。
3.1   两组练习者在T1和T5的生物力学分析   在左、右搂膝拗步推进期前支撑腿的GRF峰值时刻，发现两组练习者间的差异主要集中在前支撑腿。与对照组相比，试验组的练习者表现出垂直轴GRF更小、膝关节呈内收的角度、髋关节后伸和外旋力矩更小，同时前支撑腿膝关节的总支撑力矩贡献度占比更大。太极拳中的步法要领为“进退转换，虚实分明”，搂膝拗步为周期性的正身弓步动作，在推进期有前实腿和后虚腿之分，其弓步推进是一个闭链运动，髋、膝关节的活动度及力量明显高于常规步态[15]。太极拳中有前实腿松腰“落胯”的讲究，即放松腹股沟、胯根稍落下。试验组与对照组髋伸力矩的差异，可能是健康训练者通过髋后伸肌群向心收缩完成“落胯”；同时，为了维持躯干在动作过程中的正中位置、防止骨盆过度旋转，此时由髋关节外旋肌群的向心收缩实现。

有研究认为，总支撑力矩可代表动力学链的协同作用[35]，并且下肢每个关节的贡献程度可能提供了与执行任务的运动策略相关的信息[35-36]。在前支撑腿的总支撑力矩中，对照组的髋、膝贡献率均衡，而试验组膝关节的贡献率远高于髋关节，这可能是伴有膝痛的训练者松腰“落胯”不足，自身质量无法下沉，导致膝关节需要提供更多的支撑力矩。而此时腿部保持半蹲状态时，膝关节的韧带处于松弛状态，会进一步对膝关节造成损伤[18]，这与调查中提及的膝关节疼痛主要出现在屈膝重心下移伴或不伴转体的动作一致[10]。有研究认为，太极拳可有效改善髋关节的活动范围和神经肌肉系统的协调性[37]。髋关节是周身枢纽，正确做到开裆贵圆、关节转动灵活，方能使腿部有力[38]，达到太极拳训练的目的。

此次研究还发现，两组训练者在T1和T5时后支撑腿的差异，表现为试验组练习者髋关节外展角度更大，且外旋角度更大趋向于具有统计显著性。由此可得到，相对于健康练习者，出现膝痛练习者的后支撑腿髋关节外展、外旋的角度更大。太极拳中讲究“以腰为轴、上下相随”，这主要通过髋关节的旋转来完成[38]。此次研究认为试验组后支撑腿的髋外展外旋角度过大，可能是训练者为了使推掌更加靠前，使得躯干过度向对侧旋转所致；此外，还观察到此时试验组的膝关节呈内收内旋的位置，这可能是由于髋关节的外展外旋较大出现的代偿性表现，而这会间接造成膝关节内侧室接触力增加，承受更大的压力[39-40]。
3.2   两组练习者在T2的生物力学分析   左搂膝拗步推进期到右搂膝拗步单支撑期由后坐转向的特殊时期进行转接，这正为太极拳的“欲进先退”。李亦畲在《五字诀》言：“左虚则右实，右虚则左实”[41]。T2为进步中的虚实转换阶段的特殊时刻，前支撑腿转变为“虚腿”，向外摆脚转向时髋、膝、踝关节一同外旋，GRF到达波谷。此次研究结果显示，相较于其他特征时刻，前“虚腿”髋关节的总支撑力矩贡献率较高，分别为54.01%和60.31%，试验组略小。这一结果表示髋关节在后坐转向的运动策略中占主导，此次研究认为这可能是因为在解剖结构上，髋关节的旋转是下肢3个关节旋转角度最大；此外，从双支撑期顺利过渡到单足支撑期中需要较大的关节力矩时，髋关节的主动肌群和拮抗肌群共同收缩配合完成“胯”的旋转和维持中立位。由此，髋关节在总支撑力矩贡献率远高于膝、踝关节。
3.3   两组练习者在T3和T4的生物力学分析   搂膝拗步的单足支撑期，与步态中的单足支撑期类似，强调维持骨盆的稳定。该期在拳理中要求“胯”下沉、里收，靠近身体中线。此次研究在该时期发现GRF存在2个峰值，故选取2个特征时刻，分别在单足支撑初期和末期。此次研究认为，单足支撑期初期峰值的出现，可能是由于髋部肌肉收缩产生扭矩，用于承受体质量、控制躯干和伸展髋部；而在单足支撑末期出现峰值，是由于髋屈肌离心收缩和前侧关节囊共同产生减缓髋伸的力矩。相关研究表明，在步行过程的单足支撑期，膝关节和髋关节伸展力矩呈显著负相关[20]。此次研究也发现，在单足支撑期2个时刻的运动策略中膝关节占主导，两组膝关节的总支撑力矩贡献度占比均最大，最高可达63.94%。这与其他时刻髋、膝关节贡献率的差异均不相同，可能是由于在单腿支撑站立状态下，膝关节要维持稳定，大腿的屈伸肌群协同收缩、内外侧副韧带和髌韧带紧张产生较大的力矩。LIU等[13]认为太极拳训练者在单足支撑阶段的峰值膝内收力矩明显高于其他双支撑阶段，这也解释了膝关节贡献率在此期占比高的原因。而在此次研究中还得到了试验组支撑腿的膝关节呈内收的状态，这会使得施加的负荷指向内侧[42]，在较高膝内收力矩的基础上，进一步拉伸膝关节外侧韧带、增加膝关节内侧负荷。
3.4   研究局限性及展望   首先，此次研究的样本量较小，这可能是一些指标趋向于具有统计学显著性的原因；其次，训练者拳龄均大于2年，而在项目组招募过程中得到了疼痛更多的会出现在初学阶段的反馈；最后，只采集并分析了右搂膝拗步在特征时刻的运动学和动力学，没有关注行拳动态过程的差异。在后续的研究中可加大样本量，同时增设一组初学者，并在规范化特征事件的基础上，进一步对比分析行拳动态过程的生物力学差异。
3.5   结论   太极拳虽可有效增强本体感觉、降低跌倒风险，同时对一些慢性疾病安全有效，但长期以不恰当的方式进行练习，会进一步增加肌肉、韧带和关节的损伤概率。行拳过程伴膝关节疼痛的练习者会出现对地面作用力的减少，同时伴有膝关节内收，且在弓步中的前支撑腿表现出髋后伸外旋力矩不足、膝关节的总支撑力矩贡献度较大。太极拳练习伴膝关节疼痛的练习者在行拳过程中可能有悖于部分太极拳拳理，尤其是与髋关节相关拳理的实践。在对伴膝关节疼痛的练习者进行太极拳再训练时，需考虑从练习者髋关节和膝关节的运动模式进行调整，避免疼痛的进一步加重。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

文题释义：
搂膝拗步：即杨氏二十四式太极拳第四式，是套路中的经典上步招式，对下肢各关节活动、姿势控制及肌肉协调控制要求较高。
三维运动分析：即根据生物力学原理、人体生理解剖等，运用计算机辅助和红外摄像技术，捕捉记录人体在执行特定动作过程中的对地面作用力、关节运动角度、关节力矩和质心的移动等生物力学指标，可客观地反映人体运动特征。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

文章特点—

△ 随着太极拳的推广，在练习过程中出现膝关节疼痛症状的练习者不在少数，而目前对太极拳的研究主要集中于其对人体不同疾病的积极作用，对太极拳练习伴膝关节疼痛的练习者行拳的相关特征研究较少。

△ 结果表明，与健康练习者相比，伴膝关节疼痛的练习者常伴较小的垂直轴地面反作用力，膝关节易内收。弓步前支撑腿的髋关节后伸、外旋力矩较小，且膝关节的总支撑力矩贡献度较大，后支撑腿髋关节外展角度较大。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

	阅读次数
	全文
	摘要