对斜坡着陆的启示

总体上来说，弹性绷带可以通过均匀地改变足底不同区域受力，来使足底压力中心内移，从而使踝外翻位站立瞬态姿势稳定性更好。而半刚性护踝则通过较大的足底接触面积来呈现比弹性绷带更优越的防护性能。可以通过对防护装备设计的改进来提取两种不同防护措施的优点，而避免各自的不足。在新的设计中，不应该对足底进行软组织进行限制，应该使其处于充分自然的状态，使其承重后可以与地面充分接触。

另外，在踝外翻位站立与倾斜平面时，选用弹性防护还有更直接的经验性解释。踝关节内侧有坚韧的三角韧带防护，相对来说，踝关节的外侧韧带比较薄弱。因此在踝关节外翻负重时没必要使用坚强的外部防护。另一方面，踝外翻活动度相对内翻活动度小得多，如果再使用坚强防护对其进行限制，更加不利于关节自由运动。因此，应该在踝关节内翻站立于倾斜平面时使用坚强防护，而在踝关节外翻站立与倾斜平面时使用弹性防护。

在运动损伤中，由于踝关节内翻而引起的踝关节损伤往往多于由于踝关节外翻而引起的损伤。但是，踝关节外翻是着陆过程中踝骨折最普遍的致伤机制，导致了在跳伞着陆中近2/3的踝关节骨折。这可能会使人们想当然地认为，在着陆时应该加强对踝关节外翻的抑制，即增强对踝关节内侧的防护。其实踝关节内侧防护具有两面性，一方面会弥补组织生物力学强度的不足，用以辅助抵抗外翻力矩，另一方面则会限制关节自然活动度，破坏姿势稳定性。使用弹性防护并非意味着没有防护，只是选择较小刚度的防护。至于具体的恰当防护刚度，可以通过进一步实验研究来确定。在将来的研究中，应权衡利弊，设置合适的优化方案和评价标准。

根据研究结果，对于右侧偏利的着陆者，我们建议其尽可能避免选择一种右侧踝关节处于外翻状态，而左侧踝关节处于内翻状态的方向进行着陆。但是，在实际着陆任务中，在复杂环境下不可能完全遵从这一建议。即使遵从建议统一选择同一方向和体位着陆，更让人左右为难的是：在对踝关节内翻位站立于倾斜平面的采集数据进行分析后，我们得出结论认为采用半刚性护踝进行防护对恢复瞬态姿势稳定性效果更佳，这与我们之前在研究水平面着陆时给出的建议类似；但是，在对踝关节外翻位站立于倾斜平面的采集数据进行分析后，我们得出的结论却与之相反，建议采用弹性绷带进行防护，对恢复瞬态姿势稳定性效果更佳。

由此看来，比较科学但又显得呆板的建议应该是这样的：着陆时避免右侧身体处于上坡面，同时右侧使用半刚性护踝而左侧使用弹性绷带进行防护。这显然是不现实的，我们也不确定两侧采用不同的防护会给着陆生物力学带来什么未知的影响。事实上，这个问题可以通过内外侧不对称的设计来解决，即在外踝使用刚度较大的防护材料，在内侧使用弹性较强的防护材料。因为人体踝关节在生理上就存在内外非对称性，这种设计符合踝关节生物力学的特点，能够在不同条件下都起到较好的防护效果。通俗一点地说，我们去买鞋的时候，左脚穿的鞋和右脚穿的鞋是不一样的，但是对于目前市场上绝大部分的运动护踝来说，左脚穿的和右脚穿的确实没有任何不同。这也就是本研究中在踝关节内翻和外翻站立于倾斜平面时踝关节外固定防护的生物力学效果出现不同的主要原因。对于踝关节来说，内侧和外侧是明显非对称的，对其防护也理所应当是非对称的。本研究的意义恰在于揭示这个显而易见，又被熟视无睹的道理。

本研究采用市场购买的弹性绷带和半刚性护踝用于实验，用这两种产品提供两种水平的刚度防护。在今后的设计中，应该着重细化踝关节防护的刚度。例如，在踝外翻状态防护时，实验中的两种刚度防护体现为不同的防护机制。对其他刚度产品的防护性能，我们目前不得而知。通过对不同刚度的踝关节防护进行研究，有可能发现一定规律，来寻找最佳的防护刚度。更重要的是，通过这两种商品化的防护装备，可以找到不同防护的优点和不足，在此基础上取长补短，有利于更好的防护装备设计。

总而言之，足底压力分布测量适合用来评价单足站立于倾斜平面上的的瞬态姿势稳定性，关键是采用了足底前后受力比和内外受力比两个参数，并辅以不同区域的足底接触面积作为分析指标。本研究还发现，与非偏利侧相比，偏利侧单腿站立于倾斜平面上时更加安全，体现为整体接触面积更大，尤其在踝关节内翻位站立时更加明显，体现为前后受力比更大。踝关节内翻位站立于倾斜平面，会破坏非偏利侧足站立时的瞬态姿势稳定性，体现为前后受力比和局部接触面积降低。使用半刚性护踝则能一定程度上改善这种不利，体现为整体的接触面积增大。本研究还发现，与偏利侧相比，非偏利侧单腿站立于倾斜平面上时瞬态姿势稳定性更好。踝关节外翻位站立于倾斜平面，会破坏偏利侧足站立时的内外方向上瞬态姿势稳定性。与半刚性护踝相比，弹性绷带对恢复因支撑面倾斜而破坏的内外方向上的瞬态姿势稳定性更加有帮助。