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在跑步运动中，疲劳会改变跑者步态模式。研究人员开展 “10 公里模拟跑步竞赛中训练有素跑者的步态变异性和易疲劳性” 研究，发现随着赛程推进，步态变异性（PCI）增加，且与心率（HR）、主观疲劳感知（RPE）密切相关，这有助于评估跑步时神经肌肉输出。
在运动科学领域，人类运动的奥秘一直吸引着众多研究者不断探索。跑步，作为一项常见且深受大众喜爱的运动，其中蕴含的运动机制却复杂多样。一直以来，科学家们都致力于搞清楚人类在跑步过程中的各种现象，比如不同的跑步速度、距离对身体的影响，以及身体如何适应跑步带来的疲劳。而步态变异性，作为反映人体运动控制和协调能力的关键指标，更是备受关注。然而，尽管之前有不少研究涉及到步态变异性，但在跑步过程中，随着疲劳程度的增加，步态变异性究竟会如何变化，以及它与运动表现、神经肌肉功能之间存在怎样的关联，这些问题依旧迷雾重重。为了拨开这些迷雾，来自意大利米兰大学（Università Degli Studi di Milano）的 Johnny Padulo、Marta Borrelli 等研究人员展开了一项极具意义的研究，相关成果发表在《European Journal of Applied Physiology》上。
这项研究聚焦于 10 公里跑步竞赛中训练有素跑者的步态变异性和易疲劳性。研究人员精心挑选了 12 名符合特定标准的男性跑者参与实验。这些跑者每周训练量超过 60 公里，每周训练次数不少于 3 次，并且在过去 6 个月内至少参加过 3 次 10 公里跑步比赛。在实验设计上，研究分两天进行，第一天进行人体测量并让跑者熟悉 10 公里的跑步路线。第二天，经过个人减量周（避免疲劳影响实验结果）后，跑者们进行模拟 10 公里跑步竞赛。在跑步过程中，研究人员运用多种技术手段，全方位收集各种数据。他们使用 GPS 设备（Garmin Forerunner Rc730 - XT）记录跑者的位置信息，用 Polar H - 10 设备持续记录心率（HR），并将其标准化为最大心率（208–0.7× 年龄，%HRmax）的百分比。同时，跑者每跑完 2 公里，就要立刻报告自己的主观疲劳感知（RPE，CR - 10）。此外，研究人员还在跑者的左右鞋带上安装了 RunScribe?系统，以 500Hz 的采样率记录脚步数据，进而计算出接触时间（CT）、飞行时间（FT）、步长（SL）、步幅时间（ST）、腿部刚度（kleg）和垂直刚度（kvert）等运动学和动力学参数，以及用于评估步态变异性的相协调指数（PCI）。
研究结果令人眼前一亮。首先，在速度方面，跑者们的平均 10 公里速度为13.88±1.55 km?h?1，且在整个赛程中，虽然速度有小幅度的波动，但总体较为稳定。然而，心率和主观疲劳感知却随着赛程的推进显著上升。心率从最初的88.46±5.84%HRMAX增加到最后的93.87±6.48%HRMAX，主观疲劳感知也从6.58±0.47提升至8.96±0.40 。在运动学和动力学参数上，如接触时间、飞行时间、步长、步幅时间、腿部刚度和垂直刚度等，在五个 2 公里区间内并没有明显差异。但值得注意的是，步态变异性（PCI）却随着跑步距离的增加而显著增大。进一步分析发现，心率、主观疲劳感知与步态变异性（PCI）之间存在很强的相关性，决定系数（R2）在 0.623 - 0.845 之间，表明它们之间联系紧密。
研究结论和讨论部分揭示了这项研究的重要意义。研究表明，步态变异性可以作为评估跑步过程中神经肌肉输出的一个重要机械指标。随着疲劳程度的增加，步态变异性增大，这意味着它有望成为评估耐力运动中疲劳对神经肌肉功能影响的有效指标。从实践角度来看，该研究为跑步教练和跑者提供了一种实用的评估方法 —— 通过评估双下肢协调（如 PCI 指标），可以在日常训练和不同比赛阶段更好地了解跑者的身体状态。例如，当跑者经过长期训练适应慢性负荷后，在稳态条件下，双下肢协调能力会有所提升，表现为 PCI 降低。而且，这种评估方法只需要分析少量的步幅，便于在日常训练中推广应用。这一研究成果不仅加深了我们对跑步运动中人体生理机制的理解，更为跑步训练和运动表现提升提供了有价值的理论依据和实践指导，让跑者们能够更加科学地进行训练和比赛，在追求更好运动成绩的同时，也能更好地保护自己的身体，避免因过度疲劳而导致受伤等问题。
