研究目的:本实验研究通过检测受试者在不同坡度的下坡状态下不使用和使用不同的护膝时膝关节运动学特征变化,分析不同类型护膝对于下肢膝关节运动能力的生物力学影响。研究方法:选取12名健康男性受试者(年龄21.5±3.5岁,身高174.5±5.0cm,体重73.5±5.5kg)参与本次研究。试验者了解实验过程,而且在被实验前的六个月下肢各关节无任何损伤。要求对于下肢的测量评估情况均应显示正常。实验在六自由度平台(直径2m)上进行,将运动平台分别调至0°,-7°,-14°,并让受试者完成在不同倾斜角度下的行走任务。使用Vicon三维运动捕捉系统计算下肢相关标志点的三维坐标,采集时空参数并总结膝关节运动学特征,频率设定为200Hz。研究结果:随着下坡坡度的增加,跨步长随之增加。受试者穿戴开洞式护膝(1号护膝:0°51.00±2.53;-7°48.96±4.03;-14°58.38±4.12)和包覆性护膝(2号护膝:0°52.42±2.19;-7°56.35±3.65;-14°61.58±2.95)与不戴护膝(0°63.85±2.99;-7°57.87±2.76;-14°65.76±4.45)相比都可有效地减小人体膝关节的活动度,2号护膝的表现更加明显,穿戴护膝可以对人体的膝关节起到一定的固定保护作用,虽然护膝限制了实验者的运动表现,但却可以防止运动人员因为运动的时候幅度过大从而造成的运动性损伤,穿着1号护膝可以提高运动幅度,从而提高运动能力,但容易造成损伤。研究结论:跨步长会随坡度的增加而加长,实验者是否佩戴护膝对时空参数没有明显影响,但开洞式护膝和包覆性护膝在不同坡度的下坡状态下都可有效地减小人体膝关节的屈曲峰值角度和关节活动度,其中开洞式护膝(1号护膝)表现更加明显和稳定,这也说明护膝在上述的三种坡度下都能对膝关节起到一定的固定效果,相应的减少膝关节的多余活动运动量,从而避免损伤的出现,但佩戴包覆性护膝在倾斜角度较大的下坡上对膝关节的固定效果稍差。