杜高山,張秀麗
South China Normal University,Guangzhou 510006,China.
板球運(yùn)動(dòng)(Cricket)是以投球、擊球、傳球、接球、樁間跑等技術(shù)為主要特征的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。板球最早發(fā)端于16世紀(jì)英國東南部,是一項(xiàng)由貴族推動(dòng)[9],農(nóng)牧民茶余飯后的即興娛樂[70]。之后,被北部工人階層接受[36],但仍控制在南部精英階層手中的一項(xiàng)“紳士的游戲”[6,71]。板球與棒球、壘球等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目歷史淵源極深,在美國,板球運(yùn)動(dòng)可追溯至公元17世紀(jì),直到1860年仍是美國普及度極高的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。19世紀(jì)中葉后,美國改革了板球規(guī)則,并將這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)正式命名為棒球(baseball)。從此,美式板球——棒球,與板球分道揚(yáng)鑣,板球日漸式微,棒球則如日中天,逐漸成為美國三大主流運(yùn)動(dòng)之一,后棒球移至室內(nèi),形成了壘球運(yùn)動(dòng)(softball)[3]。因此,多年 以 來,板 球 運(yùn) 動(dòng) “天 才 般產(chǎn)生,侏儒般成長”的原因一直是國外運(yùn)動(dòng)史學(xué)界爭(zhēng)論的焦 點(diǎn) 與 熱 點(diǎn)[17,58,64]。
我國板球運(yùn)動(dòng)最早記載出現(xiàn)在300年前的澳門,與葡屬殖民有關(guān),最早的板球協(xié)會(huì)成立于1851年的香港,由于香港稱板球?yàn)槟厩?,協(xié)會(huì)稱為香港木球會(huì)(Hong Kong Cricket Club)[6]。中國大陸最早在1958年上海和北京出現(xiàn)過板球比賽和板球俱樂部,不過當(dāng)時(shí)參與此項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的多為駐華外籍人士[7]。盡管板球2005年才開始在我國推廣,但由于其沒有直接身體對(duì)抗,講究團(tuán)隊(duì)合作,極具身心鍛煉價(jià)值,近2年在我國得到大力提倡[1,6]。也取得了較好成績。2007年中國女子國家板球隊(duì)參加亞洲板球理事會(huì)主辦的女子錦標(biāo)賽,成功打入半決賽;2010年亞運(yùn)會(huì)及2012年亞洲杯亦有不俗表現(xiàn)。
板球作為新晉亞運(yùn)會(huì)項(xiàng)目,其重要性不言而喻。但是,目前板球在我國是一項(xiàng)嶄新的運(yùn)動(dòng),了解、從事這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的人數(shù)較少[1],缺乏群眾基礎(chǔ)和科研關(guān)注度。對(duì)于板球的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究尚處探索階段,研究成果較少[2,4,5],劉靜民、朱春平、梁海丹、鄧京捷和葛濤等學(xué)者從事相關(guān)研究。在板球運(yùn)動(dòng)普及度高的英國、澳大利亞、印度等對(duì)板球的研究及關(guān)注度頗高,研究成果已有相當(dāng)規(guī)模。這些為當(dāng)前了解國外板球運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)研究進(jìn)展,促進(jìn)我國板球運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)研究開展,提供了可參考的范式和依據(jù)。板球技術(shù)中投球技術(shù)是運(yùn)動(dòng)隊(duì)成敗的關(guān)鍵,好的投手運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)隊(duì)中經(jīng)常扮演運(yùn)動(dòng)隊(duì)靈魂的角色,沒有優(yōu)秀投手運(yùn)動(dòng)員的隊(duì)伍往往會(huì)輸?shù)舯荣悾瑫r(shí),也會(huì)使得比賽變得寡然無味[6]。因此,有關(guān)板球投手運(yùn)動(dòng)員投球動(dòng)作的研究一直以來都是國外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn),其中,運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)手段的研究報(bào)道屢見不鮮?;诖?,本研究通過綜述近30年來國內(nèi)、外板球投球技術(shù)的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究成果及最新進(jìn)展,總結(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在板球投球動(dòng)作研究上的一些共性問題,以期能探尋出一些生物力學(xué)研究規(guī)律。
有研究認(rèn)為,板球是世界上最為復(fù)雜的體育運(yùn)動(dòng)[33],其作為高精度的物理游戲,各項(xiàng)技術(shù)要求均較高。因此,對(duì)比賽結(jié)果的預(yù)測(cè)存在一定難度[63],而且,投手運(yùn)動(dòng)員往往以不同的速度推動(dòng)板球飛行,使球在空氣中的轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律更難以捉摸[11]。球可能會(huì)在空中轉(zhuǎn)彎(swerve)或飄擺(swing)[23],使擊球運(yùn)動(dòng)員不易判斷球的落點(diǎn)而造成誤判,也可能會(huì)以切(cut)或旋轉(zhuǎn)(spun)方式觸地反彈,產(chǎn)生出意想不到的反射角,讓擊球運(yùn)動(dòng)員猝不及防,無法擊到來球。面對(duì)來球,擊球運(yùn)動(dòng)員則在三柱門處,采取或進(jìn)攻或防守的方式,直擊(playing straight)、橫擊(playing across the line)或有角度的讓來球和球板打個(gè)照面(glancing)然后回?fù)舫鋈?。這些或積極或保守的擊球行為都存在一定風(fēng)險(xiǎn),也體現(xiàn)著擊球運(yùn)動(dòng)員的智慧和氣質(zhì)[60]。
圖1 板球投球出手時(shí)刻示意圖Figure 1. Cricketer Shot Moment
板球投球技巧比較獨(dú)特,投球時(shí)要求肘部不能彎曲,現(xiàn)雖改為旋轉(zhuǎn)投手(spin bowler)可有15°彎曲[53],但仍有別于其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。在漫長的發(fā)展歷程中,各國板球優(yōu)秀投手運(yùn)動(dòng)員創(chuàng)造了各種各樣的投球技術(shù),一般分為快球和慢球兩種。慢球因旋轉(zhuǎn)較強(qiáng),通常被稱為“旋轉(zhuǎn)球”(spin),包括手腕旋轉(zhuǎn)球(Leg-spin)、手指旋轉(zhuǎn)球(Off-spin)、曲線 球(Googly)、浮球(Floater)、上旋球(Top-spin)和回旋球(Reverse)等??烨虬ɑ究焖偻肚颍‵ast bowling)、飄球(Swing)等,本研究主要關(guān)注快速投球技術(shù)的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究。
從手臂至與肩水平位置,到球離手,肘關(guān)節(jié)要伸直,這一規(guī)則一直備受爭(zhēng)議。20世紀(jì)90年代,國際板球理事會(huì)(ICC)根據(jù)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)后,認(rèn)為原有投球規(guī)則設(shè)定不合理,因此,修改規(guī)則,設(shè)定了旋轉(zhuǎn)投手5°屈肘的上限。但是,5°的臂伸在兩維電視圖像上仍無法明晰分辨而可能導(dǎo)致錯(cuò)誤判罰。2004年,Muttiah Muralitharan提出再次調(diào)整這一規(guī)則,最終國際板球理事會(huì)(ICC)規(guī)定15°屈肘,以利于中速和快速投手運(yùn)動(dòng)員發(fā)揮(ICC,2006)。因而,對(duì)投球階段肩、肘關(guān)節(jié)進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)量是分析板球投球技術(shù)至關(guān)重要的手段[55]。生物力學(xué)研究經(jīng)常使用各種運(yùn)動(dòng)學(xué)分析軟件判定板球投球違例的肘屈角和相關(guān)其他研究,更有研究者[57]開發(fā)In-situ微肌電系統(tǒng)(MEMS)慣性傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)區(qū)分合理與違例投球,現(xiàn)已用于實(shí)踐指導(dǎo)。
Portus等[49]在一次國際比賽中依次對(duì)21名優(yōu)秀板球投手運(yùn)動(dòng)員(27.8±3.9歲)投球動(dòng)作進(jìn)行測(cè)試分析,按照2000年板球規(guī)則肘關(guān)節(jié)角度確定標(biāo)準(zhǔn)為3°,而測(cè)試結(jié)果顯示投手運(yùn)動(dòng)員均值±標(biāo)準(zhǔn)差(M±SD)為9±5°,且最大(Max)為22°。研究還表明,球速超過39.5±2m/s后,比37.1±1.4m/s以下對(duì)肘關(guān)節(jié)角度影響顯著(effect size=1.4,P=0.006)。Roxana等[54]采用 Vicon 9MX-13+紅外運(yùn)動(dòng)捕捉跟蹤系統(tǒng)(300Hz)對(duì)板球運(yùn)動(dòng)員投球階段揮臂和球出手瞬間的肘角等進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)采集,并與最新ICC規(guī)則對(duì)比,以揭示新規(guī)則背后的科學(xué)證據(jù)。研究結(jié)果表明,所有投球均在最新ICC規(guī)則允許范圍內(nèi)(即肘角小于15°),因此,均為合理投球。雖然肉眼未看出有任何投球犯規(guī),仍有20%的投球超過原規(guī)則允許的5°旋轉(zhuǎn)投手范圍,這一結(jié)果與Portus等研究相吻合。
對(duì)于板球投球動(dòng)作合理性的研究有助于犯規(guī)投球的判定和運(yùn)動(dòng)員錯(cuò)誤動(dòng)作的糾正,但對(duì)于瞬息萬變且節(jié)奏緊湊的板球賽場(chǎng)而言,較長的反饋時(shí)間顯然不利于實(shí)際比賽(圖2)。因此,比賽中一般采用電子眼回放?;诖?,Tariq等[69]針對(duì)板球比賽中電子眼存在盲點(diǎn)問題,研發(fā)出一套動(dòng)態(tài)成像系統(tǒng)——A-Eye輔助裁判判罰,目前,已被應(yīng)用于板球比賽。同時(shí),F(xiàn)ranz等[31]也為板球投球的三維可視化采集(3Dvisualization)研發(fā)出智能可視板球自轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
除板球投球動(dòng)作合理性國外學(xué)者較為關(guān)注外,快速投球作為板球中一種動(dòng)作難度極高的投球方式亦較多關(guān)注。在快速投球過程中,投球手需身體多個(gè)部位協(xié)調(diào)發(fā)力,才能獲得高速快球,是典型的鞭打動(dòng)作。根據(jù)運(yùn)動(dòng)鏈原則[41],主體部分能量由近側(cè)向遠(yuǎn)側(cè)依次傳遞,將產(chǎn)生一種機(jī)械優(yōu)勢(shì),能量依次從較重的和更強(qiáng)的近端部分向更輕和較弱的遠(yuǎn)段傳送。根據(jù)能量及動(dòng)量守恒,這些更小的遠(yuǎn)端部分由于其質(zhì)量較低,因此,其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相對(duì)較高(球速快)[41]。
圖2 A-Eye動(dòng)態(tài)成像系統(tǒng)界面示意圖Figure 2. A Video Loaded in A-Eye
早期關(guān)于板球快速投球手的生物力學(xué)研究只針對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間順序。有研究發(fā)現(xiàn)[45],骨盆旋轉(zhuǎn)的時(shí)間出現(xiàn)在前腳觸地瞬間,此時(shí)球在最低點(diǎn),投球弧線尚未出現(xiàn)。進(jìn)而,又有研究指出[28]從前腳觸地到球離手的大部分時(shí)間,骨盆旋轉(zhuǎn)先于肩轉(zhuǎn)動(dòng)。然而,關(guān)于板球投球階段最優(yōu)節(jié)段運(yùn)動(dòng)鏈的研究相對(duì)缺乏。
Ferdinands[29]對(duì)34名俱樂部頂級(jí)男板球投手運(yùn)動(dòng)員(22.3±3.7年)投球階段進(jìn)行分節(jié)段動(dòng)能(segmental kinetic energy)研究[28],將運(yùn)動(dòng)員分為慢速組(27.8~30.6 m/s)、中慢組(30.6~31.9m/s)、中快組(31.9~33.3m/s)和快速組(33.3m/s以上)4個(gè)速度組,并采用8-camera EVA運(yùn) 動(dòng) 解 析 系 統(tǒng) (Motion Analysis Corporation Ltd.,USA)捕捉三維動(dòng)作影像(240Hz),同時(shí),兩個(gè)Bertec6090測(cè)力板(960Hz)獲取動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。研究結(jié)果表明,大多數(shù)投球動(dòng)作所產(chǎn)生的動(dòng)能為平移動(dòng)能??傮w而言,主體段動(dòng)能消耗增加與球速成正比。平均總動(dòng)能消耗中快組為23.6%,高于中慢組。中慢組平均總動(dòng)能消耗為23.1%,也比慢速組高,額外平移動(dòng)能消耗主要集中在下肢,而這些部位并未與球速的產(chǎn)生直接相關(guān)??焖俳M在投球上臂、投球前臂和投球的手、上、下軀干旋轉(zhuǎn)等節(jié)段上,與中快組相比要消耗更多的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能,旋轉(zhuǎn)動(dòng)能最顯著增加的為下、上軀干,分別為32.0%和21.6%。因此,投手運(yùn)動(dòng)員投球動(dòng)能呈現(xiàn)一個(gè)由近端到遠(yuǎn)端的順序,且較大和較重段的近端,與較小區(qū)段相比,有較高的平移和旋轉(zhuǎn)動(dòng)能。當(dāng)投球動(dòng)作不斷趨向出手,近端動(dòng)能逐漸減少,遠(yuǎn)端動(dòng)能隨之增加,這一順序與運(yùn)動(dòng)鏈原則相一致。Zhang等[72]采用VICON運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)對(duì)8名男子投手運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)采集與分析。結(jié)果表明,上臂旋轉(zhuǎn)貢獻(xiàn)最大,其次依次為軀干和胸部轉(zhuǎn)動(dòng)、骨盆轉(zhuǎn)動(dòng)、骨盆線速度、前臂和手的旋轉(zhuǎn)。
板球投手運(yùn)動(dòng)員在跨步投球期間受腳與地面兩方面影響[39],早前,已有人關(guān)注投手運(yùn)動(dòng)員與地面反作用力(垂直和水平方向)之間差異性的研究。
Hurrion等[37]對(duì)板球快速投球的生物力學(xué)研究表明,快速投手運(yùn)動(dòng)員投球瞬間所傳遞的地面峰值反作用力,垂直方向是其自體重的6倍(6BW),水平方向是其自體重的4倍(4BW)。Hussain等[39]對(duì)6名快速投手運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn),腳前掌最大垂直力為4.80±0.92kN(5.75±0.98BW),制動(dòng)力為2.93±0.56kN(3.54±0.67BW)。前腳接觸的平均峰值為246kN/s(298BW),遠(yuǎn)大于腳后跟65kN/s(79BW/s)的平均峰值。Portus等[49-51]通過研究42名澳大利亞優(yōu)秀男子快速投手運(yùn)動(dòng)員認(rèn)為,板球球速越快,前腳與地面接觸時(shí)間越長,產(chǎn)生的制動(dòng)和地面垂直沖力越大。
板球雖為非接觸性運(yùn)動(dòng),但其投球損傷卻有極高的發(fā)病率[16],有研究認(rèn)為[66],這在很大程度上歸因于跨步投球瞬間增加的地面反作用力。Subir等[68]采用Kistler9281CA測(cè)力臺(tái)和SR3600雷達(dá)測(cè)速跟蹤系統(tǒng),對(duì)10名優(yōu)秀快、中速板球投手運(yùn)動(dòng)員投球期間,前腳觸地的地面反作用力(垂直和水平)進(jìn)行計(jì)算和分析,每名受試者分別進(jìn)行10次最大投速(>97km/h)和次最大投速(<97km/h)投球,研究發(fā)現(xiàn)以最大和次最大投速投擲板球垂直方向峰值地面反作用力(P=0.016)和水平方向峰值地面反作用力(P=0.007)均存在非常顯著性差異。結(jié)合前人研究[37,39]及其板球投手運(yùn)動(dòng)員的地面反作用力與出手球速相關(guān)性研究,其結(jié)論認(rèn)為垂直和水平的地面反作用力增加與投手運(yùn)動(dòng)員投速更快成正比,投手運(yùn)動(dòng)員投出最大速度的球時(shí),這些增加的生物力學(xué)的力可能造成運(yùn)動(dòng)損傷。
Max等[43]對(duì)15名澳大利亞女子板球投手運(yùn)動(dòng)員快速投球時(shí),前腳觸地的地面反作用力大小進(jìn)行研究(包括最大垂直力、水平峰值制動(dòng)力和垂直負(fù)載率),結(jié)果顯示,地面反作用力垂直平均峰值為3.49±0.81kN,水平的制動(dòng)力平均峰值為2.13±0.52kN。統(tǒng)計(jì)分析還顯示,標(biāo)準(zhǔn)化最大垂直力(Peak vertical GRF/BW)差異只有2.3%,標(biāo)準(zhǔn)化最大水平制動(dòng)力(Peak horizontal braking GRF/BW)為2.0%。因此,研究認(rèn)為對(duì)優(yōu)秀女子快速投手運(yùn)動(dòng)員前腳地面反作用力的研究,不建議將身體質(zhì)量(body mass)作為一個(gè)協(xié)變量標(biāo)準(zhǔn)化。研究還表明,最大垂直力的平均作用時(shí)間為0.033±0.009s,垂直負(fù)載率為121.31±73.78kN/s,因此,需要進(jìn)一步研究,以確定減少和減輕前腳地面反作用力的最佳方式。
近年,人們對(duì)于能否減少地面反作用力的關(guān)注,延伸至避免運(yùn)動(dòng)損傷的裝備——板球鞋上。Alpine等[15]使用8臺(tái)相機(jī)(FALCON,240Hz)和3臺(tái)6—DOF測(cè)力臺(tái)(Bertec,1 000Hz)對(duì)8名男子板球投手運(yùn)動(dòng)員的投球動(dòng)作進(jìn)行三維影像數(shù)據(jù)收集,并使用10點(diǎn)Likert量表問卷對(duì)其感知覺進(jìn)行統(tǒng)計(jì)調(diào)查,探究改變板鞋中底部柔韌性是否對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)等指標(biāo)產(chǎn)生影響。結(jié)果顯示,除地面反作用力值有較少改變外,其他均無顯著變化,但感知覺調(diào)查表明投球中前腳掌更為靈活的板球鞋被認(rèn)為更加舒適和輕便。Bishop等[20]選取5名南澳大利亞板球協(xié)會(huì)男投手運(yùn)動(dòng)員為受試者,為每位投手運(yùn)動(dòng)員提供3雙鞋(ASICS,ASICS480TR170no和ASICS Gel Strike Rate),每雙投球8次。在髖、膝、踝等關(guān)節(jié)處做標(biāo)記以便在矢狀面內(nèi)對(duì)膝、踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行二維分析,視頻圖像進(jìn)行數(shù)字化計(jì)算膝關(guān)節(jié)屈曲/伸展角度和踝關(guān)節(jié)背屈/跖角。結(jié)果顯示,在腳跟著地瞬間,3種鞋的前膝關(guān)節(jié)屈曲/伸展角有顯著性差異(P<0.05),因此,研究認(rèn)為不同類型的鞋均可減少地面對(duì)身體的傷害,但在選購板球鞋時(shí)要根據(jù)個(gè)人特點(diǎn)選購。
機(jī)械因素是眾所周知的人體椎間盤退變和運(yùn)動(dòng)損傷發(fā)生的重要病因[30]。板球的快速投球球速約在30~45 m/s之間,要想做到這一點(diǎn),快速投球手的軀干必須在短時(shí)間內(nèi)做出彎曲、伸展和旋轉(zhuǎn)等,同時(shí),人體還必須吸收高達(dá)自體重6倍以上的地面反作用力。因此,其極易造成損傷。
板球快速投球技術(shù)有3種,包括側(cè)上(side-on)、前上(front-on)和混合(mixed)。研究發(fā)現(xiàn),混合投球技術(shù)特征是肩部橫切面的一個(gè)扭轉(zhuǎn)力矩,其相關(guān)脊柱病變多出現(xiàn)在肩關(guān)節(jié)和腰椎[19,52],如腰椎間盤退變、肩袖損傷等。但是,無法進(jìn)入人體內(nèi)進(jìn)行體內(nèi)腰椎等各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的定量評(píng)估給研究者帶來了極大挑戰(zhàn),目前,生物力學(xué)一般采用三維(3D)運(yùn)動(dòng)解析系統(tǒng)和等動(dòng)肌電等儀器測(cè)量并分析其相對(duì)位移、角度和受力給出相應(yīng)解釋與說明。
臨床醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)顯示,優(yōu)秀板球快速投手運(yùn)動(dòng)員的慢性肩損傷比例不斷攀高,板球快速投手運(yùn)動(dòng)員必備的兩個(gè)單肩過頭技術(shù)動(dòng)作是投球(bowling)和傳球(throwing),均對(duì)肩造成強(qiáng)力沖擊[28,32]。肩部肌肉對(duì)肩關(guān)節(jié)的動(dòng)態(tài)支撐起著至關(guān)重要的作用,因此,快速投球的肩部旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度和活動(dòng)范圍(ROM)是其主要研究內(nèi)容。
Mabasa等[44]對(duì)30名男子板球俱樂部優(yōu)秀投手運(yùn)動(dòng)員的肌力進(jìn)行評(píng)估,研究發(fā)現(xiàn),在肩胛平面讓肱骨以60°/s、180°/s和300°/s的活動(dòng)速度外展45°,其內(nèi)旋(concentric internal rotation,IR)峰值力矩,投球肩顯著高于非投球肩。Aginsky等[12]通過對(duì)21名快速投手運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),雙肩外旋(external rotation ER)強(qiáng)度無差異;投球肩肱骨外展90°條件下,研究其等速肌力和活動(dòng)范圍(Range of Motion,ROM),發(fā)現(xiàn)有投球肩損傷史的投手運(yùn)動(dòng)員標(biāo)準(zhǔn)化后,在180°/s時(shí)其向心IR扭轉(zhuǎn)力矩峰值顯著大于無肩損傷史投手運(yùn)動(dòng)員,被動(dòng)(passive)情況下的IR、ER和ROM之間無顯著性差異;有肩痛史投手運(yùn)動(dòng)員的旋轉(zhuǎn)力矩在內(nèi)旋、外旋時(shí)不平衡,使之存有肩峰撞擊癥傾向,但并未有關(guān)于女子快速投手運(yùn)動(dòng)員肌肉群的肩旋轉(zhuǎn)力矩和ROM數(shù)據(jù)支撐。
Craig等[22]關(guān)于2005年英格蘭和威爾士一級(jí)板球賽(First Class Matches)職業(yè)板球運(yùn)動(dòng)員肩損傷情況的調(diào)查研究顯示,158名投手運(yùn)動(dòng)員中有64%經(jīng)常在賽場(chǎng)疼痛,58%的投手運(yùn)動(dòng)員比賽中特定部位疼痛,18%的投手運(yùn)動(dòng)員在最后球出手瞬間或某個(gè)階段出現(xiàn)疼痛感。因此,提出適當(dāng)對(duì)投手運(yùn)動(dòng)員肩部疼痛進(jìn)行相關(guān)治療和預(yù)防的建議。Stuelcken等[65]對(duì)26名優(yōu)秀女子快速投手運(yùn)動(dòng)員(22.5±4.5歲,170.6±5.0cm,66.2±7.5kg)的投球肩和非投球肩的活動(dòng)范圍、肌力及肩內(nèi)、外旋測(cè)試結(jié)果顯示,12名有肩部疼痛史選手雙肩外旋投球活動(dòng)范圍,與無肩痛史選手有顯著性差異(P<0.05);內(nèi)旋投球活動(dòng)范圍,與無肩痛史選手有顯著性差異(P<0.05);投球肩的扭轉(zhuǎn)力矩與快速投球年限存在相關(guān)性(r=0.45)。
椎間盤退變的確切原因眾說紛紜。早期研究認(rèn)為的扭轉(zhuǎn)力矩單獨(dú)導(dǎo)致椎間盤退變學(xué)說[29]已被駁斥,有研究認(rèn)為,重復(fù)負(fù)載,如沿軸方向作旋轉(zhuǎn)、前屈及過伸等造成的高強(qiáng) 度 壓 縮 力 可 能 導(dǎo) 致 腰 椎 病 變[10,38,60]。
Burnett等[19]對(duì)19名年輕男子板球投手運(yùn)動(dòng)員(M=13.6歲)前、后兩次進(jìn)行核磁共振成像掃描,以確定腰椎病變是否與投球技術(shù)有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),在第1次測(cè)試中腰椎間盤退化發(fā)生率為21%,但第2次卻顯著增加至58%(P=0.008),此外,第1次和第2次相比腰痛發(fā)病率也顯著增加(P=0.002)。因此,研究認(rèn)為椎間盤退變的發(fā)展與快速投手運(yùn)動(dòng)員使用混合投球技術(shù)顯著相關(guān)(P=0.015)。Burnett等[18]以西澳大利亞板協(xié)20名優(yōu)秀男子快速投手運(yùn)動(dòng)員(Y=19.1±1.4歲;H=183.2±5.4cm;M=76.2±6.8kg)為研究對(duì)象,根據(jù)投球分為側(cè)上、前上和混合技術(shù)3組,使用3Space’Fastrak運(yùn)動(dòng)解析系統(tǒng)(120 Hz)捕捉其腰椎三維運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)。研究認(rèn)為,以腰椎的活動(dòng)范圍和速度作為評(píng)價(jià)指標(biāo),混合投球手比之于側(cè)上和前上投球手更易腰椎病變。
Orchard等[47]對(duì)澳大利亞板球運(yùn)動(dòng)員監(jiān)測(cè)研究顯示,腰椎應(yīng)力性損傷是澳大利亞10年來優(yōu)秀板球快速投手運(yùn)動(dòng)員常見的運(yùn)動(dòng)損傷,與其他位置(如擊球手運(yùn)動(dòng)員,旋轉(zhuǎn)投手運(yùn)動(dòng)員)相比,腰椎應(yīng)力性損傷是快速投手運(yùn)動(dòng)員缺席賽季的主要原因。研究還發(fā)現(xiàn)許多因素可導(dǎo)致腰椎損傷 ,如 投球 量[24,25,48]、投 球 技 術(shù)[49]和 下 肢 力 量 等 。 基 于 此 ,Dennis等[24,25]對(duì)12名優(yōu)秀 男子投手運(yùn)動(dòng)員1999—2000賽季投球量與損傷關(guān)系進(jìn)行跟蹤調(diào)查顯示,損傷季節(jié)高發(fā)期12人中7人疼痛,且最多9處疼痛。投球手投球連續(xù)超過5天,受傷風(fēng)險(xiǎn)激增(風(fēng)險(xiǎn)率(RR)=4.5,95%CI為1.02~20.12)。因此,投球量與損傷成正比,連續(xù)高負(fù)荷投球尤甚。之后,其又對(duì)40名男子初級(jí)板球投手運(yùn)動(dòng)員(14.7±1.4歲)2002—2003賽季投球量與損傷風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有11名(25%)選手背部7處有過勞型損傷,且其投球數(shù)均比未損傷投手運(yùn)動(dòng)員多。因此,研究認(rèn)為投球量過大是初級(jí)快速投手運(yùn)動(dòng)員易出現(xiàn)勞損的主要危險(xiǎn)因素。
Orchard等[48]研究也發(fā)現(xiàn)一次大負(fù)荷量的快速投球后,損傷風(fēng)險(xiǎn)3~4周仍可增加,研究認(rèn)為可能存在某種機(jī)制破壞大負(fù)荷量投球后受傷組織的修復(fù)。Engstrom等[27]認(rèn)為青少年快速投手運(yùn)動(dòng)員的腰方?。≦uadratus lumborum)不對(duì)稱與腰椎病變有關(guān),在實(shí)驗(yàn)論證的基礎(chǔ)上,其得出青少年快速投手運(yùn)動(dòng)員腰椎單側(cè)4L峽部病變與QL不對(duì)稱(asymmetry)高度相關(guān)的結(jié)論。Alex等[13]通過對(duì)38名青少年板球快速投手運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行磁共振成像研究,結(jié)果表明有21%的投手運(yùn)動(dòng)員發(fā)生腰椎應(yīng)力損傷,腰椎損傷與腰方肌橫截面積無顯著關(guān)系,這與之前Engstrom等人的研究結(jié)果不同。
1.國外研究集中表現(xiàn)為建立板球投球動(dòng)作、投球速度和運(yùn)動(dòng)損傷三者之間的關(guān)系模型,為降低運(yùn)動(dòng)損傷風(fēng)險(xiǎn)提供參考。從國外板球投球動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究現(xiàn)狀可知,國外板球投球動(dòng)作主要從運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、等動(dòng)、肌電等方面,運(yùn)用先進(jìn)設(shè)備儀器,將運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理融入到板球運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中,促進(jìn)板球運(yùn)動(dòng)的大眾普及。顯著地表現(xiàn)為試圖通過對(duì)板球投球動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)(Biomechanics in Sports)與人體測(cè)量學(xué)(Anthropometry)研究,建立身體運(yùn)動(dòng)(physical movement)、投球速度(ball release velocity)和運(yùn)動(dòng)損傷(sports injury)三者之間的關(guān)系模型,為降低運(yùn)動(dòng)損傷風(fēng)險(xiǎn)提供參考。因此,未來國外板球投球動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究,將繼續(xù)圍繞身體運(yùn)動(dòng)、投球速度和運(yùn)動(dòng)損傷三者之間展開。
2.國外有關(guān)如何改善投球技術(shù),提高運(yùn)動(dòng)成績的研究報(bào)道相對(duì)較少,這或與國外板球運(yùn)動(dòng)發(fā)展水平較高存有重大關(guān)系。
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