外部注意力与综合注意力对女性运动员着陆效果的影响
外部与组合焦点指令对患有无症状动态膝外翻的年轻女性运动员着陆时下肢及躯干动力学与运动学参数的影响——一项随机对照试验
女性运动员面临较高的膝关节损伤风险,特别是非接触性前交叉韧带(ACL)损伤,这通常由落地时的动态膝外翻引起。 正确的落地技术和神经肌肉训练对于预防损伤至关重要。 注意力聚焦策略,如外部聚焦(EF)和内部聚焦(IF),可以影响落地任务中的运动模式、肌肉激活和技能迁移。 EF通常促进更安全、更受控的落地,而IF则提供某些运动学优势。 然而,现实世界中的运动通常需要结合多种注意力策略,而EF+IF联合指令对落地力学和肌肉激活的影响尚未得到充分研究。
本研究将探讨EF和联合注意力聚焦指令对患有无症状动态膝外翻的年轻女性运动员的下肢与躯干运动、肌肉激活及技能迁移的影响。 我们的目标是确定联合注意力聚焦训练是否比单独的EF训练在落地力学、肌肉激活和技能迁移方面带来更大的改善。
研究概览
详细说明
女性运动员膝关节损伤的发生率显著更高,大约比男性运动员高出3.5倍。 其中最常见的膝关节损伤之一是前交叉韧带(ACL)损伤,女性运动员的风险尤其高,据报道非接触性ACL损伤的发生率为63%。
大约70%的ACL损伤发生在无接触的情况下,最常见的原因之一是动态膝外翻,这可能导致跳跃落地时产生较高的外展(外翻)负荷。 动态膝外翻描述了在落地或下台阶等动态任务中膝关节在额状面的角度,通常伴随股骨内旋、对侧骨盆下降和髋内收。 女性运动员表现出比男性运动员显著更大的外翻角度,只有22%的女性运动员在跳跃落地时被归类为具有良好膝关节控制,而男性运动员则为80%。
跳跃后的初始落地阶段需要损伤预防专业人士特别关注,因为31%的ACL损伤发生在此阶段。 单腿落地时常见的生物力学特征包括踝关节、膝关节、髋关节和躯干的屈曲角度减小;膝关节内旋和外展(外翻)角度及力矩增加;躯干侧屈;以及夸张的地面反作用力。 这些发现的一个重要临床意义是,需要教导运动员更安全的落地技巧。
最近,人们强调了将认知策略整合到损伤预防计划中的重要性。 其中一种认知策略涉及外部和内部注意焦点,其中执行动作的指令旨在改善神经肌肉表现和运动学习。 在外部焦点(EF)中,运动员的注意力被引导到身体外部的物体或环境(例如,“单腿站立,慢慢弯曲膝盖,同时保持膝盖在脚上方”),而在内部焦点(IF)中,注意力被引导到执行者自身的动作(例如,“单腿站立,慢慢弯曲膝盖,同时用膝盖向圆锥伸手”)。
先前的研究报告称,EF和IF指令对运动员的运动学、动力学和肌肉激活参数有不同的影响。 与IF相比,EF指令通过增加膝关节和髋关节的屈曲、减少膝关节外翻力矩以及增加整体运动范围,在跳跃落地时增强了更安全和更受控的运动模式。另一方面,IF指令可能提供某些运动学上的改进,例如减少膝关节内翻力矩和控制内外侧位移。 最近的荟萃分析支持这些发现,表明尽管EF在跳跃任务中通常更有效,但两种注意焦点类型都可以改善膝关节屈曲。
然而,现实世界的运动环境是复杂的,要求运动员在IF和EF之间动态切换注意力或同时使用两者。 证据支持动态注意使用的有效性,并强调需要进一步研究组合注意焦点策略。 Tamgüç等人研究了组合注意焦点和基于视频的指令的即时和一周效果,发现口头组合焦点指令在DK和落地表现上产生了更大的改进。 由于女性运动员表现出更高的ACL损伤发生率,并且更常见动态膝外翻,因此需要进行性别特异性研究,调查组合注意焦点训练对动态膝外翻个体的动力学和运动学参数的影响。
先前的研究还报告称,EF和IF指令导致不同的肌肉激活。 Ghanati等人报告称,EF不仅增加膝关节和髋关节的屈曲,还增强臀中肌和臀大肌的前馈激活,从而产生更安全和更受控的落地机制。 尽管IF提供某些运动学上的改进,并且可以在等速设置中增强股四头肌的激活,但其对EMG激活的影响不如EF明显。 因此,EF似乎在运动效率和肌肉激活方面都提供了更清晰的优势。 然而,据我们所知,尚无研究考察组合注意焦点指令对肌肉激活结果的影响,这突显了未来研究的一个重要领域。
技能迁移,或将习得的运动模式推广到新的或更复杂任务的能力,是有效运动学习和现实世界表现的关键指标。 当运动员接受EF或基于视频的指令训练时,跳跃落地技术的改进成功迁移到侧切任务,表明EF在动态条件下促进了更安全和更高效的运动表现。 需要更多研究来确定技能习得干预如何优化习得运动技能的推广,并理解组合注意焦点指令对技能迁移结果的影响。
在本研究中,我们旨在调查EF和组合注意焦点(EF + IF)指令对年轻无症状女性运动员中动态膝外翻患者的下肢和躯干动力学、运动学、肌肉激活参数及技能迁移能力的影响。 我们假设组合注意焦点训练将在动态膝外翻和其他相关生物力学参数、肌肉激活和技能迁移方面产生比外部焦点训练更大的改进。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
-
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California
-
Long Beach、California、美国、90840
- California State University, Long Beach
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-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 女性,年龄在18-30岁之间
- BMI在18.5-25 kg/m²之间
- 单腿下蹲测试中动态膝外翻角度>10°(Richardson等人,2020)
- 休闲活动水平(过去4周内每周至少进行3次中等强度体育活动,每次至少持续30分钟)(Heinert,2008)
排除标准:
- 过去6个月内躯干、下背部或下肢疼痛数字评分>3/10(0-10分制)
- 有下肢或下背部手术史,可能影响落地机制
- 目前正在参与任何下肢生物力学矫正计划
- 存在任何医学或身体状况,导致无法安全完成20厘米跳箱测试
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:治疗
- 分配:随机化
- 介入模型:并行分配
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:注意力联合关注组 (CFAG)
在参与者符合纳入标准后被随机分配至联合注意焦点组。
他们将在评估前后进行训练组,每组包括5次重复和2组单腿下落跳跃着陆。
在跳跃过程中,指令将侧重于联合注意焦点,并在每次跳跃时重复。
训练组之间将提供1分钟的休息时间。
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将使用动态膝外翻腿进行单腿垂直下落跳跃测试。
- 综合焦点小组:“落地时,保持膝盖在脚趾上方,同时将膝盖指向锥桶。”
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实验性的:外部焦点注意组 (EFAG)
在参与者符合入选标准并随机分配至外部注意焦点组后。
他们将在评估前后进行训练,包括5次重复和2组单腿下落跳跃着陆。
跳跃期间,指导将集中于外部注意焦点,并在每次跳跃时重复。
训练组之间将提供1分钟的休息时间。
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将使用动态膝外翻腿进行单腿垂直下落跳跃测试。
- 外部焦点组:"落地时,将你的动作导向放置在你一侧的锥形标志。"
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有源比较器:对照组
在参与者符合入选标准后被随机分配至对照组。
他们将在干预前后进行由5次重复和2组单腿下落跳跃着陆组成的训练模块。
跳跃期间不会给予任何指导。
训练模块之间将提供1分钟的休息时间。
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将使用动态膝外翻腿进行单腿垂直下落跳跃测试。
对照组:无特定说明。
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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3D运动分析
大体时间:基线、干预后立即、基线后一周
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将使用三维运动分析来评估单腿下落垂直跳跃任务中的下肢和躯干运动学与动力学。
采用标准化全身标记组,在足部、小腿、大腿、骨盆、躯干、上肢和头部的解剖学标志上放置反光标记。
使用与力台同步的多摄像头动作捕捉系统捕捉标记轨迹,以记录地面反作用力。
在静态校准试验后,参与者将使用表现出动态膝外翻的肢体,从20厘米高的平台上进行三次单腿下落垂直跳跃试验。
运动学变量将包括髋、膝、踝关节在矢状面、冠状面和横断面上的峰值关节角度,以及躯干运动。
动力学变量将包括髋、膝关节力矩和峰值垂直地面反作用力。
结果测量将在试验前、试验后和保留评估中取各试验的平均值。
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基线、干预后立即、基线后一周
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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臀肌激活(肌电图)
大体时间:基线、干预后即刻、基线后一周
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表面肌电图(EMG)将用于评估测试期间臀中肌和臀大肌的肌肉激活情况。 EMG信号将使用无线多通道系统采集。 电极放置前,将进行皮肤准备以降低阻抗。 采用标准化放置程序将双极表面电极平行于肌纤维放置,并通过自主肌肉激活验证正确位置。 将对每块肌肉进行最大自主等长收缩(MVIC)以标准化EMG数据。 将记录三次5秒的MVIC试验,试验间有充分休息。 EMG数据将与运动捕捉和测力台数据同步。 肌肉激活结果将在试验间取平均值,用于前测、后测和保留期评估,并用于后续分析。 |
基线、干预后即刻、基线后一周
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前向跨步下蹲测试
大体时间:基线,干预后立即,基线后一周
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参与者将站在一个8英寸(20厘米)高的台阶上,双手置于髋部。
他们将被告知将非测试腿降低,直到脚跟轻轻接触地面,然后返回起始位置,在整个动作过程中保持测试腿在台阶上。
将使用节拍器标准化运动速度,设置为每分钟60拍(下降1秒,上升1秒)。
同时,将使用三维动作捕捉系统(Qualisys,瑞典哥德堡)记录该动作,以收集任务期间髋、膝和踝关节的运动学数据。
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基线,干预后立即,基线后一周
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其他结果措施
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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操作检查
大体时间:基线、干预后即刻、基线后一周
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在每个训练模块结束时以及后评估之后,将评估参与者在跳跃过程中的注意力焦点。
所有参与者将被要求指出他们在跳跃时注意力集中在何处。
对于外部注意力组,选项为“锥体”或“其他(请具体说明)”。
对于组合注意力组,选项为“锥体”、“膝盖”或“其他(请具体说明)”。
对照组也将被要求报告他们的注意力集中在何处。
此外,外部和组合注意力组的参与者将按照0-10分制评估他们遵循指示的紧密程度。
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基线、干预后即刻、基线后一周
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Pelin Pişirici, PT, PhD、Bahçeşehir University
- 学习椅:Sharon Teng, PT, PhD、California State University, Department of Physical Therapy
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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