吳迪

(蘇州大學(xué)體育學(xué)院 江蘇蘇州 215031)

下腰痛是指發(fā)生在第12 肋和臀橫紋之間的疼痛，將限制或改變運(yùn)動(dòng)員的日常生活及訓(xùn)練計(jì)劃［1］。在田徑運(yùn)動(dòng)中，腰背損傷在短距離項(xiàng)目中最為常見(jiàn)［2］，甚至在短跑中，腰椎損傷與下肢損傷一樣頻繁［3］，預(yù)防它們的發(fā)生是一個(gè)重要問(wèn)題。引起腰痛的軀干肌群功能退化包括軀干淺層肌群活動(dòng)過(guò)度和深部肌群收縮功能障礙［4］。如果運(yùn)動(dòng)發(fā)生在脊柱穩(wěn)定之前，由于深層肌肉缺乏收縮，運(yùn)動(dòng)會(huì)集中在活動(dòng)度最高的下腰椎，導(dǎo)致腰椎間盤(pán)突出和小關(guān)節(jié)紊亂等損傷的發(fā)生［5］。脊柱遭受重復(fù)的壓縮負(fù)荷以及高強(qiáng)度訓(xùn)練后沒(méi)有充足恢復(fù)，也會(huì)增加運(yùn)動(dòng)員下腰痛的可能性。核心肌群發(fā)力模式是否與田徑運(yùn)動(dòng)員的腰痛有關(guān)尚不清楚，因此研究短跑運(yùn)動(dòng)員腰臀部肌電和髖部屈伸力量與腰痛的相關(guān)性，可能有助于康復(fù)和傷害預(yù)防。

1 研究對(duì)象

選取田徑隊(duì)14～17 歲青少年短跑二級(jí)及以上運(yùn)動(dòng)員15名進(jìn)行病例篩選，發(fā)現(xiàn)下腰痛病史運(yùn)動(dòng)員6名，編入下腰痛組（Low back pain Group，LBPG），其余運(yùn)動(dòng)員編入對(duì)照組（Control Group，CG）。所有運(yùn)動(dòng)員及其教練員都對(duì)研究目的知情，并積極配合實(shí)驗(yàn)。運(yùn)動(dòng)員基本情況如表1所示。

表1 運(yùn)動(dòng)員基本資料

青少年運(yùn)動(dòng)員界定標(biāo)準(zhǔn)：世界衛(wèi)生組織（WHO）定義10～19 歲即為青少年。而該研究選取14～17 歲年齡段，原因是運(yùn)動(dòng)員身體素質(zhì)和綜合能力，以及更高年齡段出現(xiàn)更多韌帶損傷和較少骨質(zhì)損傷。

2 方法

2.1 文獻(xiàn)資料法

在中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)、NCBI PubMed生物醫(yī)學(xué)信息檢索平臺(tái)、Web of Science（SCI）等數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索該研究相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)資料，并對(duì)查閱的文獻(xiàn)資料做適當(dāng)?shù)姆诸?lèi)整理，以明晰相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論、研究進(jìn)展等，為該研究提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

2.2 實(shí)驗(yàn)研究法

2.2.1 等速肌力測(cè)試

選擇ISOMED 2000 型等速訓(xùn)練系統(tǒng)（江蘇省體育科學(xué)研究所提供），對(duì)短跑運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行髖關(guān)節(jié)等速向心屈伸肌力測(cè)試，具體方法如下。

受試者仰臥位，軀干部固定，選擇等速向心屈伸模式，髖關(guān)節(jié)測(cè)試速度設(shè)為300。/s，每組6 個(gè)，組間休息5min，連續(xù)測(cè)試2 組后采集峰值力矩（Peak Torque，PT）、平均功率（Average Power，AP）。

2.2.2 表面肌電測(cè)試

該研究共采集4 塊肌肉的表面肌電信號(hào)，分別為雙側(cè)臀肌和腰方肌，采用意大利產(chǎn)Wave Plus表面肌電測(cè)試儀。測(cè)試之前先將表面電極安放處的毛發(fā)褪去，后用75%的醫(yī)用酒精反復(fù)擦拭該處皮膚，以防皮膚角質(zhì)、油脂影響表面肌電信號(hào)的采集。擦拭后，將3M銀-氯化銀電極片放置于受試者需測(cè)試肌肉的肌腹上，采集連續(xù)5個(gè)單腿下蹲跳運(yùn)動(dòng)過(guò)程中腰部及臀部相關(guān)肌肉的放電信號(hào)。表面電極片要順著肌纖維走向貼放于肌腹隆起處，兩塊電極片中心點(diǎn)相距2cm，用繃帶或肌效貼固定肌電采集設(shè)備。選取反映肌纖維募集數(shù)量的積分肌電值（IEMG）作為測(cè)試指標(biāo)。

臀肌包括臀大肌、臀中肌、臀小肌3塊臀肌。覆蓋了髂骨后表面、部分骶骨外側(cè)、極小部分尾骨和大部分骶結(jié)節(jié)韌帶，最下可延伸到髂脛束以及股骨上的臀肌粗隆。將電極片置于臀肌最隆起處，兩塊電極片相隔2cm。

腰方肌起于髂腰韌帶腱及髂嵴后上部，向上止于第12 肋下緣及第1～4 腰椎橫突。將電極片置于第12肋和髂嵴后上部連線中點(diǎn)，兩塊電極片相隔2cm。

2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)法

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析均在Excel 2016與SPSS 25.0 中進(jìn)行，測(cè)試結(jié)果均采用均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。該研究數(shù)據(jù)分析方法為t檢驗(yàn)和單因素方差分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)前后及各組之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性差異檢驗(yàn)，顯著性差異水平P取0.05，極顯著差異水平P取0.001。

3 結(jié)果

3.1 髖關(guān)節(jié)峰值力矩和平均功率測(cè)試的結(jié)果

從表2 可知，下腰痛組運(yùn)動(dòng)員伸髖時(shí)左右側(cè)EPT、EAP 的t檢驗(yàn)結(jié)果為P<0.001，表明雙側(cè)下肢具有極顯著性差異。而對(duì)照組無(wú)明顯差異。

表2 髖關(guān)節(jié)峰值力矩和平均功率的測(cè)試結(jié)果

3.2 腰臀發(fā)力時(shí)表面肌電測(cè)試的結(jié)果

如表3 所示，下腰痛組在連續(xù)完成5 個(gè)下蹲跳時(shí)，腰部積分肌電IEMG值t檢驗(yàn)結(jié)果為P<0.001，極顯著高于對(duì)照組腰部IEMG。

4 討論

髖關(guān)節(jié)是由股骨頭和髖臼構(gòu)成的頗為典型的球窩關(guān)節(jié)，因此髖關(guān)節(jié)可以繞多軸運(yùn)動(dòng)。而在短跑運(yùn)動(dòng)中，人體需要沿矢狀軸不斷向前推進(jìn)，形成一個(gè)個(gè)冠狀面，在此過(guò)程中，髖關(guān)節(jié)主要進(jìn)行了屈伸運(yùn)動(dòng)，屈髖以向前方擺動(dòng)下肢，并實(shí)現(xiàn)騰空。充分屈髖是增大步幅的基礎(chǔ)，短跑運(yùn)動(dòng)是較中長(zhǎng)跑而言，最強(qiáng)調(diào)較大屈髖角度的徑賽項(xiàng)目。而伸髖卻包括了前腿迅速落地的動(dòng)作，以減少多余時(shí)耗并提高步頻，還包括后腿盡力蹬地的動(dòng)作，以獲得前進(jìn)的直接動(dòng)力并增大步幅。因此，該研究對(duì)短跑運(yùn)動(dòng)員髖關(guān)節(jié)的屈伸峰值力矩以及平均功率進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)等速肌力測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了角速度300?/s的向心屈髖伸髖測(cè)試，研究結(jié)果如表3所示，下腰痛組的雙側(cè)髖關(guān)節(jié)峰值力矩和平均功率均具有明顯差異，尤其是伸髖時(shí)，左右側(cè)EPT、EAP相比，P<0.001，表明雙下肢伸髖的峰值力矩和平均功率具有極顯著差異，優(yōu)勢(shì)側(cè)下肢伸髖峰值力矩和平均功率明顯大于劣勢(shì)側(cè)。而在對(duì)照組中雙下肢峰值力矩和平均功率的差異均不明顯，表明未患有下腰痛的短跑運(yùn)動(dòng)員雙側(cè)下肢肌肉較為均衡，或是均衡的雙下肢肌肉避免了對(duì)照組受下腰痛侵?jǐn)_。

上述的等速肌力測(cè)試僅能反映髖關(guān)節(jié)雙側(cè)差異，而不可以將腰部和臀部分別發(fā)力的順序和產(chǎn)生力的大小整合為一個(gè)技術(shù)，因此表面肌電的應(yīng)用顯得尤為重要。短跑運(yùn)動(dòng)作為在水平方向的爆發(fā)力運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目以及與爆發(fā)力密切相關(guān)的速度項(xiàng)目，單側(cè)力量訓(xùn)練較雙側(cè)更能快速提高其運(yùn)動(dòng)成績(jī)。通過(guò)單腿支撐力量訓(xùn)練和單腿多級(jí)跳的訓(xùn)練，能夠有效發(fā)展下肢肌肉的彈性力量，從而達(dá)到減少單腿支撐時(shí)間、提高步頻，進(jìn)而提高短跑運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)成績(jī)的作用。而下蹲跳有一個(gè)先離心下蹲，后向心跳起的過(guò)程，即下肢肌肉先拉長(zhǎng)后縮短，在被動(dòng)牽拉的刺激下，肌肉產(chǎn)生了牽張反射，反射性地引起了下肢肌肉向反方向收縮，從而促進(jìn)了伸髖運(yùn)動(dòng)。其生理學(xué)機(jī)制是下蹲過(guò)程中受到牽拉刺激的下肢肌肉，其彈性儲(chǔ)備勢(shì)能得到提高，并反射性地引起了肌肉收縮，改善了拮抗肌的活動(dòng)，從而使肌肉的收縮力量和收縮速度得到了提高［6］。綜上所述，較雙腿而言，單腿下蹲跳具有更好的提高運(yùn)動(dòng)員跳躍能力和水平移動(dòng)能力，從而提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)的作用［6］，因此在該研究中采用單腿下蹲跳對(duì)短跑運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行測(cè)試。如表3 所示，下腰痛組和對(duì)照組髖部和腰部肌肉的積分肌電都可看出雙側(cè)差異，但下腰痛組雙側(cè)差異較對(duì)照組更明顯。同側(cè)下肢，下腰痛組臀肌放電總量較對(duì)照組優(yōu)勢(shì)側(cè)差異較小，劣勢(shì)側(cè)兩組差異相對(duì)較大。而下腰痛組腰方肌積分肌電值明顯成倍高于對(duì)照組，P<0.001，表明雙側(cè)腰方肌放電總量均具有極顯著性差異。下腰痛組腰方肌和臀肌積分肌電的差值較對(duì)照組成倍數(shù)增加。

表3 腰臀部發(fā)力時(shí)表面肌電的測(cè)試結(jié)果

該研究中發(fā)現(xiàn)，在300?/s 的等速肌力測(cè)試中，下腰痛組無(wú)論是向心伸髖的峰值力矩還是平均功率，左右側(cè)t檢驗(yàn)結(jié)果均為P<0.001，表明優(yōu)勢(shì)側(cè)較劣勢(shì)側(cè)具有極顯著差異，而對(duì)照組卻無(wú)明顯差異。在下蹲跳的表面肌電測(cè)試中，下腰痛組的左右臀肌放電總量與對(duì)照組相比有明顯差異。

綜上所述，下腰痛組雙下肢臀部伸肌肌群肌力不平衡。目前關(guān)于這一結(jié)果有兩種猜測(cè)，一個(gè)是運(yùn)動(dòng)員過(guò)度依賴使用腰部肌群發(fā)力，且已形成動(dòng)作范式，但腰肌與臀肌相比，體積小，形態(tài)細(xì)長(zhǎng)，易疲勞，易損傷，因此運(yùn)動(dòng)員在腰肌疲勞后開(kāi)始無(wú)意識(shí)使用臀肌進(jìn)行代償，而短跑運(yùn)動(dòng)是充滿對(duì)角線發(fā)力的運(yùn)動(dòng)，前腿屈髖前擺時(shí)，同側(cè)腰肌發(fā)力，使得軀干側(cè)屈加旋轉(zhuǎn)，同時(shí)對(duì)側(cè)臀肌發(fā)力，使得后腿伸髖蹬地，獲得前進(jìn)動(dòng)力。人體是一個(gè)極為復(fù)雜的系統(tǒng)，不存在完全的平衡。由表3 可見(jiàn)，下腰痛組腰方肌積分肌電也存在雙側(cè)差異，因此推測(cè)這也是下腰痛組雙下肢臀肌發(fā)力失衡的原因。另一個(gè)猜測(cè)是下腰痛組的臀肌首先出現(xiàn)雙側(cè)失衡，腰肌也因此不能平衡發(fā)力，出現(xiàn)某側(cè)過(guò)度發(fā)力的現(xiàn)象，并導(dǎo)致該側(cè)下腰痛的發(fā)生。但由于該文樣本數(shù)較少，且沒(méi)有研究下腰痛的單側(cè)性問(wèn)題與臀肌雙側(cè)失衡的關(guān)系，在此不作過(guò)多討論。

但根據(jù)已有實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出，雙下肢臀部伸肌失衡和下腰痛存在必然聯(lián)系，下腰痛組在等速肌力測(cè)試和下蹲跳表面肌電測(cè)試中均表現(xiàn)出明顯的雙側(cè)差異，優(yōu)勢(shì)側(cè)肌力明顯優(yōu)于劣勢(shì)側(cè)，這與需要平衡發(fā)力的短跑運(yùn)動(dòng)嚴(yán)重不符，病因和癥狀形成惡性循環(huán)，下腰痛組的青少年短跑運(yùn)動(dòng)員未來(lái)堪憂，需要有關(guān)學(xué)者和教練進(jìn)一步幫助其改進(jìn)腰臀發(fā)力技術(shù)，并進(jìn)行相關(guān)肌群的力量訓(xùn)練。

前文已論述過(guò)單腿下蹲跳與以爆發(fā)力決定勝負(fù)的速度項(xiàng)目短跑運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)［6］，因此在該研究中的連續(xù)5 個(gè)單腿下蹲跳的表面肌電測(cè)試，對(duì)于短跑運(yùn)動(dòng)員腰臀發(fā)力技術(shù)具有一定意義上的相關(guān)性。如表3 所示，下腰痛組在完成連續(xù)5個(gè)下蹲跳的測(cè)試中，腰部肌肉的積分肌電值與對(duì)照組相比，P<0.001，表明下腰痛組的腰方肌放電總量較對(duì)照組具有極顯著性差異，即下腰痛組在下蹲跳的測(cè)試中較對(duì)照組使用了過(guò)多的腰部肌肉發(fā)力，而對(duì)照組在單腿下蹲跳的動(dòng)作中雖然腰肌發(fā)力占比也較多，但腰部和臀部肌肉發(fā)力情況并無(wú)顯著差異。

5 結(jié)論

5.1 下腰痛組更容易使用腰部肌肉發(fā)力

研究表明，下蹲跳過(guò)程中肌肉收縮產(chǎn)生的積分肌電值與肌力存在高度相關(guān)性，而下腰痛組的青少年短跑運(yùn)動(dòng)員相對(duì)于對(duì)照組，以臀肌為主的伸髖肌群肌力較弱，因此腰肌雖會(huì)存在疼痛卻依舊以錯(cuò)誤的動(dòng)作模式動(dòng)員盡可能多的腰肌纖維去完成下蹲跳，也進(jìn)一步削弱了臀肌的發(fā)力。這表明下腰痛的短跑運(yùn)動(dòng)員需多加強(qiáng)臀部的肌力訓(xùn)練和腰方肌的放松，同時(shí)通過(guò)神經(jīng)肌肉訓(xùn)練糾正腰肌發(fā)力錯(cuò)誤的運(yùn)動(dòng)模式，令腰臀肌都能各司其職，深層穩(wěn)定肌中的腰方肌僅用于維持脊柱和保持骨盆穩(wěn)定，而臀肌作為單腿下蹲跳和短跑運(yùn)動(dòng)員真正所需的運(yùn)動(dòng)肌群，才是提供前進(jìn)動(dòng)力的關(guān)鍵。下腰痛的短跑運(yùn)動(dòng)員也需逐步進(jìn)階到非穩(wěn)定狀態(tài)下的核心控制訓(xùn)練，提高完成專(zhuān)項(xiàng)動(dòng)作時(shí)的核心穩(wěn)定性。同時(shí)，也要注重訓(xùn)練或比賽前后的熱身和放松，腰臀肌的激活、拉伸和扳機(jī)點(diǎn)的解除。

5.2 下腰痛組存在明顯的雙下肢伸肌肌肉失衡現(xiàn)象

在該研究中，患有下腰痛的青少年短跑運(yùn)動(dòng)員較正常對(duì)照組而言，優(yōu)勢(shì)側(cè)伸髖峰力矩和平均力矩明顯大于非優(yōu)勢(shì)側(cè)，提示偏側(cè)性肌肉失衡可能是下腰痛產(chǎn)生的原因或負(fù)面結(jié)果。因此，對(duì)于短跑這種均衡發(fā)力的雙側(cè)性運(yùn)動(dòng)，更需揚(yáng)長(zhǎng)避短，避免木桶效應(yīng)，以及弱鏈導(dǎo)致的錯(cuò)誤動(dòng)作模式和肌肉代償。下腰痛組的青少年還需更加注重非優(yōu)勢(shì)側(cè)的肌力訓(xùn)練和協(xié)調(diào)性練習(xí)，并進(jìn)行弱側(cè)的專(zhuān)項(xiàng)動(dòng)作練習(xí)，訓(xùn)練前的熱身也要更加重視非優(yōu)勢(shì)側(cè)的激活和訓(xùn)練后的放松。