对短跑运动员和非短跑运动员腿部形态的比较分析揭示了令人惊讶的结果
全面了解人体生物力学有助于更有效地训练运动员。从生物力学的角度来看，与步行和耐力跑相比，短跑更具挑战性，这使其成为一个有趣的研究领域。此外，对短跑运动员肢体的详细生物力学理解对于更有效地训练短跑运动员和增进我们对人类运动表现的总体理解可能很有见地。
先前的研究表明，短跑运动员的肌肉发育不均匀，臀部屈肌、伸肌和大腿近端肌肉发育良好。短跑运动员的肌肉发达与短跑的肌肉骨骼需求非常吻合，这在力量相关因素中可能是一个积极的方面。
然而，与此同时，形态差异将涉及质量分布的差异，因此也会涉及机动性。更多肌肉发达的腿会导致更大的质量，进而导致人们普遍推测更大的扭矩施加能力与移动下肢的更大困难之间的权衡。
这就提出了一个有趣的问题：短跑运动员如何平衡肌肉力量和轻快动作?就上下文而言，从惯性角度来看，关于短跑运动员腿部的可操作性知之甚少。这一知识差距引起了早稻田大学体育科学学院 Yasuo Kawakami 教授领导的研究小组的注意，他与日本大学的 Hoshizora Ichinose 和筑波大学的 Natsuki Sado 博士一起研究了运动员的腿部形态从惯性的角度。
“作为前运动员，我们一直对人体在运动中的相关性很感兴趣。运动员训练刻苦，但在很多情况下，他们不知道他们的身体对训练有何具体反应。我们想解决这个问题并帮助发展有效的培训策略，”Kawakami 说，解释了他们研究背后的动机。
比较短跑运动员(实心图)和非短跑运动员(空心图)下肢相对质量 (A) 和髋关节周围标准化惯性矩 (B) 的条形图。图片来源：Yasuo Kawakami 教授
在他们的研究中，研究人员分析了 11 名男性短跑运动员的脂肪和水分离 MRI 扫描，所有训练有素的职业生涯超过 7 年的运动员，以及 12 名男性非短跑运动员，这些人没有接受过阻力训练或参加运动研究期间的前两年。通过比较 MRI 特征，他们发现短跑运动员的下肢相对质量高于非短跑运动员。
反过来，肌肉的增加有助于跑步过程中的力量产生。这些发现已发表在《运动与锻炼医学与科学》上。
为了了解关节扭矩和节段机动性之间的权衡，研究人员进一步计算了下肢在髋关节周围的惯性矩。这一比较表明，短跑运动员和非短跑运动员的惯性矩没有差异，从而表明增加的肌肉组织不会影响短跑运动员下肢的机动性。
在比较短跑运动员和非短跑运动员下肢的不同部位时，研究人员发现，虽然短跑运动员和非短跑运动员的大腿相对质量不同，但小腿和足部的相对质量没有变化。因此，研究人员得出结论，从惯性角度来看，短跑运动员四肢的这些上重下轻的特征有助于他们轻松地执行运动动作。
这项新颖的研究揭示了短跑运动员下肢的独特特征。研究结果将有助于制定新的培训策略。根据他们的发现，研究人员建议运动员和教练员如何做才能更有效地训练?Kawakami 说：“短跑运动员可以专注于训练他们的下肢肌肉，而不必担心与短跑引起的下肢肌肉发达相关的质量增加以及由于更高的惯性矩而导致的移动困难。这种策略将有助于平衡跑步力量和肢体运动。”
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