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側(cè)切動作中前交叉韌帶損傷機制研究進展

2019-01-08 16:33時瀟謝地
中國運動醫(yī)學(xué)雜志 2019年5期
關(guān)鍵詞:預(yù)判屈曲力矩

時瀟 謝地

山東第一醫(yī)科大學(xué)(山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院)運動醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)院(山東泰安271000)

前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)損傷是體育運動中最常見和最嚴(yán)重的損傷之一,往往伴隨著明顯的中期或長期預(yù)后不良[1,2]。調(diào)查研究表明,女性運動員ACL損傷發(fā)生率遠高于男性[3],超過70%的ACL 損傷是非接觸性損傷[1,3,4],即損傷發(fā)生時運動員間并未發(fā)生身體接觸[5]。ACL 損傷和重建患者后期患有膝骨性關(guān)節(jié)炎的風(fēng)險增加[6]。ACL 損傷預(yù)防已成為生物力學(xué)研究的熱點問題。然而關(guān)于膝關(guān)節(jié)運動如何導(dǎo)致韌帶損傷的研究結(jié)果尚有爭議,為了最大限度地預(yù)防ACL損傷,需要進一步對損傷機制進行探討[7]。

在籃球、足球、排球等諸多體育賽事中,常見的非接觸性ACL 損傷危險動作包括落地支撐、起跳及側(cè)切等[8,9]。運動中伴隨的膝外翻、膝關(guān)節(jié)伸直、脛骨旋轉(zhuǎn)等也會增加損傷風(fēng)險[10]。與急停起跳和垂直落地前沖動作相比,女子足球運動員完成側(cè)切動作將受到較高的水平方向地面反作用力(ground-reaction force,GRF),產(chǎn)生較小的膝關(guān)節(jié)屈曲角和較大的膝關(guān)節(jié)外展角[11,12]。與急停起跳相比較,籃球運動員完成側(cè)切動作時膝關(guān)節(jié)伸展力矩增加,這種差異使側(cè)切動作時發(fā)生ACL 損傷的可能性增大[13]。Zaslow 等[14]對比側(cè)移和側(cè)切動作,探討較簡單的側(cè)移是否能代替?zhèn)惹衼碓u估膝關(guān)節(jié)損傷風(fēng)險。結(jié)果表明,側(cè)移可能對評估膝外翻有幫助,然而評價神經(jīng)肌肉對髖關(guān)節(jié)內(nèi)收、外展、旋轉(zhuǎn)的控制能力還不夠充分,必要時應(yīng)使用側(cè)切動作,最好結(jié)合三維運動分析進行后續(xù)評估。非接觸性側(cè)切動作中ACL 損傷發(fā)生率最高[15],對側(cè)切動作進行分析以探討ACL的非接觸性損傷機制具有重要意義。

相關(guān)生物力學(xué)指標(biāo)是判斷運動損傷風(fēng)險的重要參考依據(jù)。有研究顯示,髖關(guān)節(jié)屈曲角度過小、髖關(guān)節(jié)內(nèi)收、髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋,膝關(guān)節(jié)屈曲角度過小,膝外翻、外旋角度過大,膝過伸均是ACL 損傷的風(fēng)險因素[16]。在ACL損傷風(fēng)險動態(tài)評估中常用到側(cè)切動作[4]。側(cè)切動作所需的減速與變向之前的速度有關(guān),有研究探討速度和膝關(guān)節(jié)負荷之間的關(guān)系[17,18],綜合考慮完成效果和實際產(chǎn)生的負荷,4 ms-1的側(cè)切速度[19,20]對女性運動員來說最為合適。橄欖球運動員在側(cè)切動作的減速階段[21],落地時刻與峰值時刻的髖關(guān)節(jié)屈曲角度、力矩,膝關(guān)節(jié)外翻角度、力矩是導(dǎo)致ACL 損傷的重要危險因素[21]。Colby等[22]定量研究了側(cè)切動作減速期肌肉電活動的特點,發(fā)現(xiàn)低水平的腘繩肌肌電活動和較小的膝關(guān)節(jié)屈曲角度可能是ACL損傷的危險因素。側(cè)切動作時有緩沖的觸地方式與自然觸地相比降低了向后GRF峰值,觸地時較大的膝關(guān)節(jié)屈曲可能會減少側(cè)切時ACL的載荷[23]。很多研究通過運動時表現(xiàn)出的生物力學(xué)特點來預(yù)測運動損傷風(fēng)險,評估有前交叉韌帶損傷風(fēng)險的運動生物力學(xué)特征,但有關(guān)膝關(guān)節(jié)載荷參數(shù)的可靠性存在爭議[4]。因此,了解側(cè)切動作中ACL損傷機制的研究進展,提供可以在實驗室環(huán)境中識別的、損傷風(fēng)險系數(shù)高的動作表現(xiàn)出的證據(jù)特點[24],對于平時運動訓(xùn)練和賽場競技的指導(dǎo)具有重要意義。

1 側(cè)切動作中ACL損傷機制的分析

1.1 側(cè)切時神經(jīng)肌肉控制對ACL的影響

神經(jīng)肌肉控制是指通過激活關(guān)節(jié)周圍的動態(tài)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)關(guān)節(jié)的動態(tài)穩(wěn)定,當(dāng)控制能力低下或肌肉力量不足時,容易引起各種損傷的發(fā)生[25]。軀干控制能力不足會導(dǎo)致ACL 損傷頻發(fā),特別是在一些高損傷風(fēng)險動作中,比如側(cè)切[26]。對側(cè)切動作進行與ACL 損傷相關(guān)的肌電圖(electromyogram,EMG)和運動學(xué)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在足接地時,腘繩肌激活度低、膝關(guān)節(jié)屈曲角度小,加上膝關(guān)節(jié)股四頭肌產(chǎn)生的力,易產(chǎn)生顯著的脛骨前移,這可能會使ACL損傷[22]。籃球運動員側(cè)切動作中膝關(guān)節(jié)半屈曲位,經(jīng)常發(fā)生扭轉(zhuǎn)合并快速蹬伸,股后肌群力量弱以及在過小的屈角上快速蹬伸是膝關(guān)節(jié)損傷的危險因素[27,28]。Weinhandl等[29]研究在側(cè)切動作中腘繩肌肌肉力量對ACL負荷的影響,結(jié)果表明較小的腘繩肌力量會顯著增加ACL負荷。可以得出結(jié)論:增強腘繩肌的肌肉力量可能會減小ACL的損傷風(fēng)險。

Iguchi等[3]通過積分肌電數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)疲勞改變了一些肌肉的活動水平,特別是半膜肌,它作為腘繩肌的一部分協(xié)同保護ACL,但疲勞后在側(cè)切動作的觸地時刻肌肉活性較低。這種神經(jīng)肌肉激活模式也是導(dǎo)致非接觸性ACL 損傷的預(yù)測性因素。總的來說,側(cè)切動作時腘繩肌激活程度低、肌肉力量弱會增大ACL 的損傷風(fēng)險。增加活動時神經(jīng)肌肉的控制能力,特別是腘繩肌活性,對于降低ACL 損傷風(fēng)險有重要意義。這些發(fā)現(xiàn)有助于更好地了解非接觸性ACL損傷的基本機制。

1.2 易損傷階段

Xie 等[30]將側(cè)切動作分為停止期和側(cè)方移動期,并對這兩個時期的生物力學(xué)指標(biāo)進行了對比,結(jié)果表明停止期膝關(guān)節(jié)最大外翻角、股四頭肌肌電活動比側(cè)方移動期大,但側(cè)方移動期腘繩肌與股四頭肌的肌電活動量比值較停止期小。因此,女性籃球運動員在側(cè)切動作的停止期,其ACL 可能更容易損傷。Krosshaug 等[31]報道ACL 損傷在接地后17 至50 毫秒之間有可能發(fā)生。之前有研究報道ACL損傷往往發(fā)生在側(cè)切動作減速期的早期階段[32]。減速期的早期被定義為從接地至腳尖離地過程中膝關(guān)節(jié)屈曲小于40°的前20%階段,國內(nèi)也有研究定義為前30% 階段[21]。類似研究表明,非接觸性ACL損傷經(jīng)常在側(cè)切動作的單腿支撐階段發(fā)生[10,33,34]。在這個動作的前25%時期,有較大的減速[35]。在減速過程中,女性運動員的關(guān)鍵潛在損傷因素是峰值膝外翻負荷和膝關(guān)節(jié)接近完全伸展的狀態(tài)[10,36]。Bencke等[37]發(fā)現(xiàn)側(cè)切動作中膝關(guān)節(jié)伸展肌的肌電活動量峰值在腳尖觸地后大約46 ms 出現(xiàn),而此時膝屈肌肌電活動峰值有最小值。因此,側(cè)切動作減速期的早期被認(rèn)為是ACL損傷高發(fā)階段[21,37]。

2 側(cè)切動作的影響因素

2.1 側(cè)切角度對側(cè)切動作中ACL的影響

了解不同角度側(cè)切時關(guān)節(jié)之間的力學(xué)關(guān)系、關(guān)節(jié)受力特點對于預(yù)防損傷發(fā)生以及降低損傷風(fēng)險非常重要。Havens等[38]研究側(cè)切過程中關(guān)節(jié)及關(guān)節(jié)間的變化如何適應(yīng)增加的減速和轉(zhuǎn)向等運動要求。與45°側(cè)切相比,足球運動員在90°側(cè)切的觸地時刻表現(xiàn)出較小的髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)屈曲、較大的踝關(guān)節(jié)跖屈;較小的峰值髖關(guān)節(jié)伸展和踝關(guān)節(jié)跖屈力矩,較大的膝關(guān)節(jié)伸展力矩。研究結(jié)果進一步表明,髖關(guān)節(jié)在不同角度的側(cè)切動作中可能起不同的作用,大角度變向的運動模式可能會增大損傷風(fēng)險。研究顯示,在進行90°側(cè)切時,女性髖關(guān)節(jié)內(nèi)旋和膝關(guān)節(jié)內(nèi)旋比45°側(cè)切時大[7]。Havens等[39]發(fā)現(xiàn)在90°側(cè)切動作中,膝關(guān)節(jié)的伸展力矩是膝關(guān)節(jié)內(nèi)收力矩的預(yù)測性指標(biāo);在45°側(cè)切時,重心和足底壓力中心之間的水平距離是膝關(guān)節(jié)內(nèi)收力矩的預(yù)測性指標(biāo),這些關(guān)系對理解ACL的損傷機制有重要意義。Sheu等[40]對側(cè)切角度大于90°的側(cè)切動作進行了研究,通過對比,建議采用較小角度的側(cè)切方式(側(cè)切角度<90°),以降低損傷風(fēng)險。較大角度的側(cè)切動作表現(xiàn)出的生物力學(xué)指標(biāo)特點往往預(yù)示著膝關(guān)節(jié)ACL的損傷風(fēng)險更大。

2.2 性別對側(cè)切動作中ACL的影響

Iguchi 等[3]報道,疲勞時,與男性相比,女性運動員在側(cè)切動作觸地前50 ms 顯示了更大的GRF 沖量、更小的觸地時髖關(guān)節(jié)屈曲角度以及側(cè)切動作過程中較小的髖關(guān)節(jié)屈曲峰值。結(jié)果表明較小的髖關(guān)節(jié)角度和增大的GRF沖量形成的運動模式使女性運動員更易發(fā)生非接觸性ACL 損傷,且常伴隨運動疲勞。類似的運動學(xué)和動力學(xué)研究表明,長時間活動后進行側(cè)切動作測試,男性和女性髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)屈曲角度都變小,且女性髖和膝的屈曲角度比男性小[4]。女子足球運動員側(cè)切動作時的膝關(guān)節(jié)屈曲角較小,足底壓力中心更靠近腳尖[11]。Sheu 等[40]在矢狀面分析男性和女性足球運動員的運動學(xué)指標(biāo),發(fā)現(xiàn)這兩個群體在側(cè)切動作中膝關(guān)節(jié)屈曲有顯著性差異,在觸地時刻和峰值時刻女性膝關(guān)節(jié)屈曲角度均顯著小于男性。這項研究的目的是培養(yǎng)女性運動員對傷害的認(rèn)識,并指導(dǎo)今后開發(fā)和實施降低女性非接觸性ACL損傷率的方法。Sigward等[41]對年齡在9~23歲之間的156名足球運動員(76名男性,80名女性)實施45°側(cè)切實驗,結(jié)果表明女性運動員表現(xiàn)出更大的膝關(guān)節(jié)外展角和內(nèi)收力矩。在運動任務(wù)過程中下肢生物力學(xué)的性別差異被認(rèn)為是導(dǎo)致男性和女性ACL 損傷率不同的一個因素[41]。運動中膝關(guān)節(jié)的外翻負荷被認(rèn)為是非接觸性ACL 損傷的重要預(yù)測性因素,特別是女性[42]。和男性相比,女性標(biāo)準(zhǔn)化后的膝關(guān)節(jié)外翻力矩值更大。膝關(guān)節(jié)峰值外翻力矩往往與髖關(guān)節(jié)內(nèi)收角、膝外翻角相關(guān)。男性和女性在長時間訓(xùn)練干預(yù)后膝關(guān)節(jié)內(nèi)收角均增大。在這種狀態(tài)下,男性和女性的損傷風(fēng)險都增加。

Landry 等[17]比較了男性和女性優(yōu)秀青少年足球運動員之間神經(jīng)肌肉和下肢生物力學(xué)上的差異。研究發(fā)現(xiàn),女運動員腓腸肌活動性更高且內(nèi)外側(cè)肌電活動不平衡;而對男運動員來說,從側(cè)切動作的初期至中期,腓腸肌內(nèi)外側(cè)肌電活動的不平衡不明顯。女性運動員在運動初期表現(xiàn)出更大的股直肌肌電活動。研究結(jié)果表明,腓腸肌肌電活動量的增加和內(nèi)外側(cè)肌力不平衡,聯(lián)合股直肌肌電活動量增加、髖關(guān)節(jié)屈曲角和屈曲力矩減小、外旋角增大,可能是導(dǎo)致女運動員非接觸性ACL 損傷率較高的重要原因。但也有相反的觀點,有學(xué)者報道男性和女性受試者膝關(guān)節(jié)運動學(xué)和動力學(xué)指標(biāo)沒有明顯差異,男性和女性受試者做側(cè)切動作時膝關(guān)節(jié)有相似的運動模式[43]。從大多數(shù)研究來看,女性運動員和男性相比,側(cè)切動作中髖、膝關(guān)節(jié)屈曲角度更小,外翻力矩更大,這可能是造成女性ACL損傷發(fā)生率更高的主要原因[41]。

2.3 預(yù)判對側(cè)切動作中ACL的影響

Besier 等[44]研究預(yù)判對側(cè)切動作中膝關(guān)節(jié)外部負荷的影響。結(jié)果表明無預(yù)判組在側(cè)切動作中膝關(guān)節(jié)內(nèi)外旋力矩幾乎是有預(yù)判組的兩倍,這可能增大了非接觸性ACL損傷的風(fēng)險。作者把結(jié)果的產(chǎn)生歸因于受試者在側(cè)切動作之前有太少的時間去做出合適的姿勢調(diào)整,比如與身體重心相關(guān)的腳的位置[44],從而增大了非接觸性ACL損傷的風(fēng)險。在運動學(xué)和動力學(xué)方面,Brown等[45]報道無預(yù)判的側(cè)切動作中膝關(guān)節(jié)伸展角度大幅增加,膝屈曲、外展力矩小幅增加;有預(yù)判的側(cè)切動作中膝外展、內(nèi)旋角小幅增加,內(nèi)旋力矩中等程度地增加。膝關(guān)節(jié)運動模式在這兩種運動條件下存在差異。Kim等[46]發(fā)現(xiàn)在沒有預(yù)判的側(cè)切動作中接地至最大GRF的時間更長,GRF峰值更小,膝關(guān)節(jié)的屈曲、外翻、內(nèi)翻角以及屈曲、外翻力矩更大,股外側(cè)肌和股內(nèi)側(cè)肌的肌電活動量更小,腓腸肌外側(cè)頭的肌電活動量更大。該研究表明較大的膝關(guān)節(jié)外翻角、外翻力矩和腓腸肌外側(cè)頭肌電活動量與側(cè)切運動中ACL損傷相關(guān)性較強[46]。

Weinhandl等[47]使用肌肉骨骼建模方法探討預(yù)判對ACL 負荷的影響,發(fā)現(xiàn)在沒有預(yù)判的側(cè)切動作中ACL的負荷顯著增加,特別是矢狀面上的負荷。來自于腘繩肌和股四頭肌的肌力及脛骨的剪切力在矢狀面上相互作用共同對ACL形成拉力。為了探討在有無預(yù)判的條件下側(cè)切時下肢生物力學(xué)的差異,Cortes等[48]開發(fā)了一個可視化軟件,該軟件可以在實驗室環(huán)境中重新創(chuàng)建一個足球比賽場景。結(jié)果發(fā)現(xiàn)無預(yù)判時膝關(guān)節(jié)內(nèi)收角、內(nèi)旋角顯著增大。

Meta 分析結(jié)果也表明[45],在有無預(yù)判的側(cè)切動作中,膝關(guān)節(jié)的運動機制確實存在差異。在沒有預(yù)判的情況下,ACL 的損傷風(fēng)險會增加。如果在側(cè)切動作中表現(xiàn)出合適的肌肉激活策略,身體會用相應(yīng)地緩沖來應(yīng)對這種狀況[49]。在無預(yù)判的側(cè)切動作中,運動員的膝關(guān)節(jié)角度和力矩更大,這和ACL 的損傷狀況很類似。因此在無預(yù)判的條件下進行側(cè)切動作時非接觸性ACL的損傷風(fēng)險更大。

2.4 下肢偏側(cè)性對側(cè)切動作中ACL的影響

Greska 等[50]研究下肢偏側(cè)性對女大學(xué)生足球運動員側(cè)切動作的影響,結(jié)果顯示觸地前、初觸地,膝關(guān)節(jié)內(nèi)收力矩峰值時刻髖、膝關(guān)節(jié)角度和力矩,GRF、股四頭肌和腘繩肌EMG 振幅及沖刺速度在兩側(cè)下肢之間沒有統(tǒng)計學(xué)差異。該研究結(jié)果表明女大學(xué)生足球運動員在做側(cè)切動作時優(yōu)勢腿和非優(yōu)勢腿有相似的運動模式,即雙側(cè)下肢不存在偏側(cè)性。機器人生物力學(xué)模擬研究也顯示,在進行生物力學(xué)模擬時,肢體可以互換使用[51]。Bencke 等[15]分析比較了青年手球運動員側(cè)切動作中優(yōu)勢側(cè)、非優(yōu)勢側(cè)足觸地后30~40 毫秒時膝關(guān)節(jié)屈曲力矩、外旋和外翻角度、髖關(guān)節(jié)外展力矩、外翻和內(nèi)旋角度,結(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)兩側(cè)下肢的差異。

但也有矛盾的觀點,國內(nèi)有學(xué)者報道了側(cè)切動作中男子足球運動員優(yōu)勢側(cè)和非優(yōu)勢側(cè)的差異,結(jié)果表明優(yōu)勢側(cè)髖關(guān)節(jié)屈曲角度顯著小于非優(yōu)勢側(cè);優(yōu)勢側(cè)踝關(guān)節(jié)跖屈角度顯著大于非優(yōu)勢側(cè);優(yōu)勢側(cè)踝關(guān)節(jié)呈現(xiàn)外旋力矩而非優(yōu)勢側(cè)踝關(guān)節(jié)呈現(xiàn)內(nèi)旋力矩。綜合考慮,優(yōu)勢側(cè)損傷風(fēng)險更大[52]。有研究通過體外模擬試驗分析比較了側(cè)切動作中兩側(cè)下肢生物力學(xué)指標(biāo)的差異,結(jié)果顯示男性右側(cè)下肢內(nèi)收力矩峰值大于左側(cè),有顯著性差異[51]。

從當(dāng)前研究來看,下肢損傷風(fēng)險的偏側(cè)性還存在爭議。Dai等[53]認(rèn)為對于側(cè)切動作,兩側(cè)膝關(guān)節(jié)動力學(xué)的偏側(cè)性與峰值垂直GRF 和峰值垂直GRF 沖量有關(guān),而垂直GRF 沖量的偏側(cè)性又和膝關(guān)節(jié)峰值力矩、膝關(guān)節(jié)平均力矩、膝關(guān)節(jié)做功相關(guān)。垂直GRF 值的大小可以幫助判斷膝關(guān)節(jié)動力學(xué)偏側(cè)性,從而協(xié)助優(yōu)化康復(fù)結(jié)果并減少再次損傷。關(guān)于下肢優(yōu)勢側(cè)和非優(yōu)勢側(cè)ACL易損傷機制還需進一步研究。對于不同運動項目的運動員下肢損傷的偏側(cè)性研究較少,目前還不清楚在經(jīng)驗豐富的運動員中是否存在神經(jīng)肌肉控制方面的不對稱性。

2.5 接地技術(shù)對側(cè)切動作中ACL的影響

不同接地技術(shù)對膝關(guān)節(jié)負荷也有影響,有研究表明:男性足球運動員進行側(cè)切動作時更傾向于采用足尖接地方式,所受GRF 較小,膝關(guān)節(jié)屈曲角度、外翻力矩、伸展力矩以及腘繩肌肌電活動量則較大。與男性相比,女性足球運動員落地時傾向于足跟接地,這可能是女性足球運動員ACL負荷增大的原因[11]。有研究報道采用足尖接地技術(shù)時較大的膝關(guān)節(jié)屈曲角度可能有助于保護膝關(guān)節(jié),使其不致過度外翻,而采用足跟接地技術(shù)時膝關(guān)節(jié)外翻角度顯著增加[28,54]。該研究結(jié)果表明,不同的足部接地技術(shù)之間存在生物力學(xué)差別。側(cè)切時足跟接地使膝關(guān)節(jié)處于相對外展和更加伸展的狀態(tài),增大了膝關(guān)節(jié)內(nèi)收力矩峰值。但國外也有研究報道前足接地技術(shù)增加了內(nèi)收力矩負荷,這可能會給ACL 帶來更大負荷[54]。當(dāng)側(cè)切時跨步距離減小并處于膝外翻角度較小的狀態(tài)且腳尖先觸地時,膝關(guān)節(jié)的外展負荷較低[55]。這些結(jié)果可以用來指導(dǎo)ACL 損傷預(yù)防。我們建議運動員在側(cè)切動作中應(yīng)盡量采用足尖接地方式,以減小ACL損傷風(fēng)險。

2.6 訓(xùn)練干預(yù)對側(cè)切動作中ACL的影響

Staynor 等[56]通過側(cè)切動作評估9 周的訓(xùn)練方案是否能減小普通女性運動員ACL損傷風(fēng)險。該訓(xùn)練方案主要包括增強式訓(xùn)練、抗阻訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練等;訓(xùn)練頻率為每周兩次、每次15~20 分鐘。結(jié)果顯示實驗組膝關(guān)節(jié)峰值外翻、內(nèi)旋力矩在訓(xùn)練干預(yù)后無改變,而參與普通訓(xùn)練的對照組相應(yīng)指標(biāo)值增大,表明該訓(xùn)練干預(yù)可能能減輕不利影響。Zebis等[57]采用隨機對照實驗探討預(yù)防訓(xùn)練對青春期女運動員運動生物力學(xué)風(fēng)險因素的影響。實驗組在日常訓(xùn)練前進行每周3 次、共12 周的損傷預(yù)防訓(xùn)練;對照組進行常規(guī)熱身訓(xùn)練。實驗前后分別指導(dǎo)受試者以盡可能快的速度做側(cè)切動作來模擬比賽場景,同時采集腘繩肌和股四頭肌的肌電活動作為評判標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果表明該預(yù)防訓(xùn)練方案改變了側(cè)切動作中膝關(guān)節(jié)主動肌-拮抗肌的運動模式,這對ACL可能是一種保護性運動策略。Wilderman等[58]研究6周的敏捷性訓(xùn)練對股四頭肌和腘繩肌肌肉激活、膝關(guān)節(jié)屈曲角度和垂直GRF的影響。結(jié)果顯示參與訓(xùn)練的受試者在側(cè)切動作觸地過程中半腱肌活動性增強,但膝關(guān)節(jié)屈曲角度和垂直GRF無改變。該訓(xùn)練方案增加了腘繩肌活性,這可能會減少側(cè)切動作時ACL 的損傷風(fēng)險。Zebis等[59]研究神經(jīng)肌肉訓(xùn)練對膝關(guān)節(jié)運動控制的影響,在12個月的干預(yù)后,觸地前活動階段和側(cè)切過程中半腱肌肌電活動增強,而股四頭肌的活性保持不變。

但也有訓(xùn)練干預(yù)效果不明顯,Donnelly等[60]研究對足球運動員實施28 周的平衡訓(xùn)練是否能減少側(cè)切動作時作用在膝關(guān)節(jié)的額外負荷,結(jié)果表明在真實的比賽環(huán)境中,該訓(xùn)練沒有改變運動員膝關(guān)節(jié)的生物力學(xué)指標(biāo)。同時作者建議可采用側(cè)切動作來評估訓(xùn)練方案的有效性。關(guān)于訓(xùn)練干預(yù)對側(cè)切動作的影響,建議今后的研究探討超過一個季度的干預(yù)期對降低損傷風(fēng)險的作用。腘繩肌離心訓(xùn)練結(jié)合增強式訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練、阻力訓(xùn)練、敏捷性和靈活性訓(xùn)練等多種模式對已確定的ACL 損傷風(fēng)險有積極預(yù)防作用,同時加強側(cè)切技術(shù)反饋也是損傷預(yù)防方案的重要組成部分[61]。

3 小結(jié)

造成ACL損傷的風(fēng)險因素多而復(fù)雜,現(xiàn)實生活中,多項因素往往同時存在、相互聯(lián)系、共同影響。增強膝關(guān)節(jié)周圍肌肉,特別是腘繩肌力量,加強預(yù)判訓(xùn)練對于降低ACL 損傷風(fēng)險具有重要意義。此外,訓(xùn)練運動員采用足尖接地、較小側(cè)切角度的運動方式等都會對膝關(guān)節(jié)ACL起到保護作用。

有研究[62]用建模的方式探討運動變量從而確定側(cè)切時生物力學(xué)數(shù)據(jù)預(yù)測損傷的可靠性,主要是分析在完成相關(guān)任務(wù)時一些特定時間點的運動特點。在所有的運動平面中,尤其是早期階段,較大的膝關(guān)節(jié)力矩變化值表明對ACL 損傷的力學(xué)機制應(yīng)做進一步深入研究,目前對側(cè)切動作的動態(tài)研究尚不透徹。另外,正如先前從不同的研究角度報道的那樣,有學(xué)者將變量本身作為ACL 損傷風(fēng)險的預(yù)測因子,但其準(zhǔn)確性需要進一步探討。作為人體最重要的關(guān)節(jié)之一,膝關(guān)節(jié)組織結(jié)構(gòu)的損傷與人體運動能力密切相關(guān)。側(cè)切動作前進時突然減速、變向會使膝關(guān)節(jié)承受較高的地面沖擊力,增加膝關(guān)節(jié)ACL張力[15]。通過現(xiàn)有的研究結(jié)果探索各種因素之間的內(nèi)在聯(lián)系并建立損傷機制模型,從而為更好地設(shè)計ACL 損傷預(yù)防方案,降低ACL 損傷發(fā)病率提供理論依據(jù)。

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