研究目的:台阶行走是人们日常生活中常见且不可避免的活动,研究显示,成年人跌倒的场景中有36%发生在台阶上,并且下台阶的跌倒事故发生率远远高于上台阶。尽管前人对台阶行走做了很多研究,但多数研究局限于非常具体的问题,例如,通过青、老年人台阶行走的对比,分析老年人的行走策略以及功能退化等问题;通过分析病人的台阶步态检验手术干预效果等。有关上下台阶的对比研究较少,并且目前的研究大多只针对单一关节进行分析,忽略了多关节间的协同作用,下台阶更容易发生跌倒的动力学机制暂无合理的解释。因此,本研究的目的是通过分析健康受试者在上下台阶过程中的下肢多关节动力学特点,探讨相比于上台阶下台阶更容易发生跌倒的动力学机制。研究方法:过G*power进行样本量估算,共招募了13名青年健康女性受试者（年龄:24.23±1.74岁;身高:162.46±6.01cm;体重:54.85±7.45kg）参与实验。受试者在跑步机上以6.5km/h的速度进行10分钟的热身活动,然后更换实验运动装备。根据实验要求给受试者全身粘贴52个反光球,和下肢8块表面肌电,受试者以慢速（70拍/分钟）、自然速度和快速（110拍/分钟）三种速度进行上、下台阶行走,为减小实验误差,每个动作保持3次有效动作的采集。利用Vicon三维红外动作捕捉系统采集受试者的运动学数据,采样频率为200Hz;自主搭建的实验台阶搭配Kistler三维测力台采集受试者的地面反作用力等动力学数据,采样频率为1000Hz;Noraxon无线表面肌电测试仪采集受试者下肢肌肉的表面肌电信号,采样频率为2000Hz;速度的控制采用电子节拍器。统计学软件为SPSS22.0,采用双因素方差分析,比较台阶行走（上/下×3种速度）的下肢髋、膝、踝三关节运动学参数（关节角度）、动力学参数（地面反作用力、关节力矩、关节功率）以及肌肉活动（均方根振幅、共激活）间的差异。如果自变量之间不存在交互效应,进行主效应分析,如果自变量之间存在交互效应,进行单独效应和交互作用对照分析,显著水平α设置为0.05。研究结果:1.运动学参数:1)上台阶:足部着地后,髋、膝关节同步伸展,关节活动范围几乎一致约为55°,踝关节保持相对静止,进入第二双支撑期后,踝关节迅速跖屈蹬离台阶。2)下台阶:主要依靠膝、踝关节的大幅度屈曲,关节活动范围分别约为（80°、65°）,下台阶是膝踝关节联动的复杠杆模式,踝关节起到远端动态支撑的作用,膝、踝关节联动控制身体重心下降。2.动力学参数:1)地面反作用力均呈M形双波峰的特征,下台阶地面反作用力峰值在水平面、矢状面以及冠状面均显著高于下台阶（P0.05）;3)下肢三关节功率在上台阶时均为正值,主要依靠髋、膝关节做正功,髋、膝、踝三关节功率均呈单波峰模式,且做功具有顺序特点。下台阶时,下肢三关节功率为负值,肌肉做负功,膝、踝关节功率曲线呈双波峰,做功形式复杂。3.下肢表面肌电信号:1)与下台阶相比,上台阶的下肢肌肉激活程度更高,上台阶动作中腘绳肌、内外侧腓肠肌的均方根振幅显著高于下台阶动作（P<0.05）。不同速度上台阶时,随着速度的增加,肌肉激活程度增高,下台阶则不符合这一规律;2)上台阶动作中的膝关节肌肉共激活显著高于下台阶动作（P0.05）。研究结论:1.上台阶的动作模式是单杠杆的有序活动,从触地到单支撑相期间踝关节起到远端固定静态支撑的作用,可以近似认为上台阶的动作是以膝关节为支点的单杠杆活动,主要依靠髋、膝关节做正功带动身体向前向上,踝关节最后单独做功,迅速跖屈蹬离台阶。2.下台阶的动作模式是膝、踝关节联动的复杠杆模式,下肢运动链末端主动找寻台阶,足部触地后做动态支撑,膝、踝关节同时做负功,两侧下肢协调发力,并且肌肉退让性收缩,控制难度大大增加。3.下台阶的肌肉激活程度明显小于上台阶,但要承受与上台阶相近的关节力矩,肌肉控制难度增加。台阶行走过程中,均表现出以股四头肌为主导的肌肉激活模式,下台阶时股四头肌与腘绳肌激活程度不匹配导致关节稳定性降低,从而增加了跌倒的潜在风险。