1 引言
跟腱作为连接小腿三头肌与足跟的关键结构，在跑跳中负责力的传递及弹性能量的储存与释放。随着马拉松运动普及（我国年参与人次近500万），跑步相关损伤高发，下肢损伤率达83.4%，其中跟腱损伤发生率为8%–15%，终身患病风险高达52%。当前主流的离心训练虽常用，但存在疗程长、易致肌肉酸痛、25%–45%患者仍需手术等局限，且仅关注肌肉内力，忽视了跑步着地时地面反作用力与肌肉力的动态交互，难以有效提升跟腱对实际跑步负荷的适应能力。
前掌着地跑者跟腱更粗壮、刚度更高，有助于提升跑步经济性并降低损伤风险，6–12周跑姿干预可有效引导后跟着地者转向前掌模式，但其对跟腱生物力学的具体影响尚不明确。因此，本研究通过构建12周跑姿控制结合离心训练的干预模型，系统探究下肢姿态调控对跟腱力学特性（如肌力、跟腱力、应力、应变等）的影响，旨在增强跟腱承载能力，从生物力学机制层面为预防跑步相关跟腱损伤提供科学依据。
2 研究对象和方法
2.1 研究对象
选取30名习惯穿缓冲跑鞋、采用后跟着地方式的男性跑者（近4周周跑量＞20 km，近3个月无下肢损伤，未使用过极简跑鞋），随机分为前掌跑训练组（SBR组）和极简跑鞋对照组（MIN组）。因伤病（非训练相关）、疾病等不可抗因素退出或中断训练超1周者被剔除，最终17人完成干预并纳入统计分析。所有受试者均签署知情同意书，具体信息如表1所示。
表 1 本研究受试者基本情况
2.2 干预方案
两组均使用同一款极简跑鞋（鞋底厚度≤10 mm，无足弓支撑与缓冲结构）；
训练周期12周，每周3次，每次训练时长从第1周的5分钟逐步递增至第12周的48分钟；
SBR组在专业指导下进行前掌着地跑姿训练，包括步频调整、落地点控制及核心稳定性练习；MIN组不接受跑姿指导，按习惯跑步。
2.3 测试指标
① 跟腱横截面积、应变与刚度
采用超声影像仪测量跟腱横截面积：受试者俯卧，踝关节置于中立位（90°），将ML6-15-D线阵探头垂直置于跟骨上方10 cm处获取跟腱横断面图像。随后，受试者坐于Con-Trex等速肌力测试仪上，保持膝关节伸直、踝关节中立位，完成3次5秒的踝关节跖屈最大等长收缩（MVIC），同步采集跖屈力矩及跟腱在体长度变化的超声图像与数据。
图1 跟腱超声影像学影像
（注：（A）进行跖屈最大等长收缩时的踝关节位置；（B）静息状态下肌肉-跟腱结合点的超声影像；（C）最大等长收缩下肌肉-跟腱结合点超声影像；ΔL 为跟腱近端束的位移）
② 着地阶段地面反作用力、踝关节力矩
③ 小腿三头肌、胫骨前肌肌电数据。
图2 受试者红外反光球和表面肌电的放置位置
实验开始时，要求受试者以 12 km/h（±5%）的速度通过跑道（利用光栅计时系统控制速度）并要求受试者优势侧（根据踢球法判定踢球距离更远的一侧为优势侧）成功踏上测力台 3 次，采集反光球轨迹、表面肌电等信号。
3 研究结果
3.1 跟腱横截面积、跟腱力、应力、应变
12 周跑姿控制训练后，两组的跟腱力、应力和应变均显著增加（P＜0.05），而跟腱横截面积没有显著变化。
图3 12 周跑姿控制训练对跟腱力、横截面积、应力、应变的影响
（注：*表示同一组训练前后存在显著性差异，P＜0.05）
3.2 跟腱力峰值
12 周跑姿控制训练后，两组在 12 km/h（±5%）速度下跑步时的跟腱力峰值均表现出显著增加（P＜0.05），且 SBR 组的跟腱力峰值显著高于 MIN 组（P＜0.05）。
图4 12 周跑姿控制训练对跑步时跟腱力峰值的影响
3.3 肌电图学
12 周跑姿控制训练后，两组胫骨前肌的 RMS 在预激活阶段均表现出显著减小（P＜0.05），SBR 组的比目鱼肌 RMS 显著高于 MIN 组（P＜0.05）；两组腓肠肌外侧头的 RMS 在后激活和离心收缩阶段均表现出显著减小（P＜ 0.05）。
图5 12 周跑姿控制训练对触地前预激活阶段、触地后激活阶段、离心阶段和向心阶段 RMS 的影响
4 讨论
本研究采用极简跑鞋诱导受试者进行前掌着地跑训练，以在每次触地时对跟腱施加有效力学刺激。结果显示，12周干预后，两组受试者在穿传统慢跑鞋跑步时的跟腱力、应力和应变均显著增加，且主动接受前掌跑训练的SBR组跟腱力峰值显著高于仅穿极简鞋的MIN组，表明系统性跑姿控制能更有效地提升跟腱力学性能。值得注意的是，尽管跟腱横截面积未发生显著变化（可能因跟腱血供少、重塑周期长），但其应变能力显著提高，说明跟腱通过增强弹性依从性而非单纯增粗来适应负荷，从而更高效地完成能量储存与释放。
肌电分析显示，两组胫骨前肌在预激活阶段的激活水平显著降低，腓肠肌外侧头在后激活及离心阶段的激活也减少，但跟腱力反而上升，提示肌肉-肌腱单元的发力效率提升——即在更低神经激活下实现更强力学输出。此外，即使MIN组未被要求改变跑姿，其跟腱生物力学特性仍显著改善，可能源于极简鞋提供的本体感觉反馈促使其自发调整为更柔和的非后跟着地模式[1-2]，体现了人体运动控制的自适应学习能力。整个干预过程无训练相关损伤发生，证实该方案安全可行。
5 结论
12 周跑姿控制训练会对跟腱生物力学性质产生显著性影响，且 12 周训练后 SBR 组跑步时的跟腱力显著高于 MIN 组，这使跟腱在跑步期间可以更有效地完成能量储存和释放。而增加的跟腱力学性质和降低的肌电均方根振幅表明，相同跑速下肌肉激活程度降低但效率更具有优势，提示12 周跑姿控制训练可以积极改善跟腱承受载荷的能力，从而预防和降低损伤风险。此外，对于习惯后跟触地的跑者而言，进行跑姿转化训练时建议采用循序渐进的方式并尽量配合下肢肌群的强化练习。
参考文献
[1] Mccarthy C, Fleming N, Donne B, et al., 12 weeks of simulated barefoot running changes foot-strike patterns in female runners [J]. Int J Sports Med, 2014.35 (5): 443-450. 9
[2] LiebermanI D E, Venkadesan M, Werbel W A, et al., Foot strike patterns and collision forces in habitually barefoot versus shod runners [J]. Nature, 2010.463 (7280): 531-535.
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