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研究目的:注意控制(AC)作为认知系统的功能之一,已被证实对人体的动作控制表现具有影响。本研究以步行作为研究对象,探讨不同注意控制能力人群在完成不同步行任务过程中下肢生物力学特征差异,揭示注意控制能力与步行动作控制间的内在联系以及任务对动作控制的影响,为神经系统功能水平对动作控制的影响研究提供理论性指导。研究方法:随机选取符合测试要求的50名男性体育运动爱好者,根据注意控制能力测试(Stroop测试),将受试者按反应时从低到高排列,前30%的受试者分为高注意控制能力组(HAC),后30%的受试者分为低注意控制能力组(LAC),每组各15人。然后随机进行单任务步行(ST-步行)、单任务2-back(ST-2-back)和双任务(DT)实验,运用E-prime软件、Zebris步态分析、VICON红外高速运动捕捉分析系统以及Cometa无线表面肌电测试系统分别对两组受试者的认知任务指标、步态的运动学指标和下肢表面肌电指标进行采集,应用连续相对相位法(CRP)计算下肢协调性。采用双因素重复测量方差分析方法比较组内与组间的差异。研究结果:认知任务指标结果:(1)HAC的正确率(CR)大于LAC的CR(P<0.05)且DT和ST之间的CR和RT(reaction time)的差异具有统计学意义(P<0.01)。不同注意控制能力组间:(1)步行时足跟接触时间百分比、足跟过渡到前掌时间百分比、膝关节摆动期的平均角度值、右足离地时刻、支撑期和摆动期膝关节平均角速度的差异具有统计学意义(P<0.05;P<0.05;P<0.05;P<0.05;P<0.05;P<0.01);(2)步行时支撑期初期和中期胫骨前肌(TA)、支撑期末期股二头肌长头(LH)、摆动期股直肌(RF)和LH的表面积分肌电值(iEMG)肌肉贡献率的差异具有统计学意义(P<0.05);(3)步行时摆动期髋-膝和支撑期膝-踝平均相对相位角(MARP)、摆动期髋-膝标准偏差(DP)差异具有统计学意义(P<0.05)。不同任务组内:(1)步行时差异具有统计学意义的运动学指标有左足足偏角、标准化步长和步宽(P<0.05;P<0.05;P<0.01),右足着地时刻和左足离地时刻的髋关节角度(P<0.05;P<0.01),右足离地时刻和摆动期平均膝关节角度(P<0.05),支撑期踝关节平均角度和踝关节屈曲角度最大值(P<0.05;P<0.01),右足步时、步频和足跟过渡到前掌时间百分比(P<0.01;P<0.05;P<0.05),左足支撑期和摆动期时间百分比(P<0.05),右足支撑期、摆动期和双支撑期时间百分比(P<0.01),右足着地时刻、右足离地时刻和右足再次着地时刻的髋关节角速度(P<0.01;P<0.05;P<0.05),右足着地时刻的膝关节角速度(P<0.05),右足离地时刻和摆动期平均踝关节角速度(P<0.05;P<0.01);(2)步行时支撑期初期的RF、股内侧肌(VM)和LH以及摆动期LH和MG的iEMG肌肉贡献率不同任务之间的差异具有统计学意义(P<0.05);(3)步行时LAC的左右前足接触时间百分比的差异具有统计学意义(P<0.001)而HAC仅右前足接触时间百分比的差异具有统计学意义(P<0.001),HAC的RF支撑期中期iEMG肌肉贡献率差异具有统计学意义(P<0.05)而LAC无此显著性差异(P>0.05);(4)步行时摆动期髓-膝MARP和支撑期期髋-膝DP的差异具有统计学意义(P<0.05)。研究结论:(1)注意控制能力差异是影响个体认知功能的重要指标,HAC与LAC相比,在完成不同认知任务时,均表现为CR更高的特点,且DT比ST还表现出更短RT和更高的CR的特点;(2)不同注意控制能力人群具有不同的步态和下肢协调性特点,HAC表现出更稳定的步态以及更好的支撑期膝-踝协调性和摆动期髋-膝协调性,提示注意控制能力与人体运动表现具有一定的相关性,可用于神经系统功能水平对动作控制的影响方面研究的理论支撑;(3)任务会影响步行的下肢生物力学特征,主要差异体现在标准化步长、步宽、足偏角、步时、步频、步态周期百分比、关节角度、下肢表面肌电和下肢协调性的变化等。