对速滑运动员膝关节运动损伤的分析

李 悦

(长春大学 体育教研部，长春 130022)

速度滑冰(Speed skating)是一项运动员通过有规律的移动身体重心、蹬冰、收腿、支撑体重，以最快速度完成滑跑规定距离的冰上运动，是冰上运动中历史最为悠久、开展最为广泛的运动项目。我国速度滑冰运动最早可以追溯到宋代的“冰嬉”，是我国冬季项目中的传统优势项目，属于国家重点发展的十大体育项目之一。［1］目前，我国速度滑冰项目在冬奥会奖牌、世界杯、世锦赛及亚锦赛上60余次成功夺金，［2］涌现出了周洋、罗致焕、叶乔波、等多名世界名将。然而自王秀丽、叶乔波因膝关节伤病挂刀退役后，一而再、再而三的膝关节运动损伤成为了我国速度滑冰运动员的梦魇，严重制约了我国速滑运动的运动水平和发展进程。如表1所示。

表1 我国部分优秀运动员膝关节运动损伤及影响的案例

1 速度滑冰主要技术对膝关节的使用及常见损伤

1.1 速度滑冰技术对膝关节动作要求

速度滑冰技术是运动员以最快速度完成滑跑规定距离所采用的协调、省力的合理全身动作，滑行速度和用力效率是鉴别速滑技术科学性的主要标志。速滑运动主要是下肢运动，其技术是两腿轮流蹬冰滑进、单腿支撑蹬冰和单腿支撑惯性滑行所组成的循环动作，主要由滑跑、滑行、收腿、摆腿、单腿和双腿蹬冰动作。可见，速度滑冰技术特点是通过保持上体前倾，两腿深屈，压低重心，以流线型姿势减小空气阻力，实现滑跑和滑行的速度要求。(如图1)

图1 速度滑冰基本姿势

1.2 蹬冰技术对膝关节的使用及常见损伤

1.2.1 蹬冰技术的主要动作特点及膝关节状态

蹬冰是速度滑冰运动的关键动作，蹬冰力量、蹬冰的方向和角度的选择直接决定着运动员的滑跑速度及惯性的大小。①蹬冰力量及速度。当蹬冰力量相对稳定在一定量值时，运动员大多滑通过改变蹬冰展腿用力的时间实现对滑跑速度的调整，而优秀速滑运动员膝关节角速度已达到相当惊人的水平，如男子1500m滑跑膝关节角速度最快达583°/s，膝关节伸展速度最快为2s。②蹬冰角度。蹬冰角度是速度滑冰运动中最重要的技术要素之一，其直接决定运动员身体的运动重心横向移动的速度和距离。蹬冰动作的角度越小，运动员身体的垂直分力就越小，而水平分力就越大。根据冬奥会、世界锦标赛、世界杯现场技术调研材料分析来看，顶端速度滑冰运动员在使用最大力量蹬冰、爆发性伸膝前，蹬冰角度比一般选手平均小4°。③蹬冰方向。蹬冰方向是滑行惯性作用力效果保持的直接影响因素，从生物力学角度来看，与冰刀滑行方向成垂直的侧蹬冰是速度滑冰最优状态，并保持到蹬冰动作结束。一流速度滑冰运动员蹬冰技术中大幅度的将身体重心加速横移，将蹬冰力的作用支点保持在身体侧面。综上，速度滑冰的一流蹬冰技术具有加速用力和爆发性伸膝的特征，即以最大关节力量和伸膝角速度，在有效范围内瞬间完成蹬冰动作。

1.2.2 不同蹬冰动作、阶段对膝关节的使用及常见损伤

根据速度滑冰的不同运动阶段，蹬冰可以划分为起步蹬冰、直道蹬冰和弯道蹬冰三种技术动作，不同阶段的蹬冰动作对于膝关节的运动力量、方向有着不同的使用要求。①起步蹬冰动作。目前起步蹬冰技术主要有正面前脚点冰起步和侧面前脚点冰起步两种，而一流运动员多采用前一种方法。正面前脚点冰起步的蹬冰作用方向是身体的正后方，即蹬冰驱动力与身体滑进方向呈180°。前脚刀尖为支点，后脚全内刃着冰，两刀距离略比肩宽，面向前方。蹲屈姿势略高于其他起跑姿势，重心在两脚之间或稍前。起动时，大腿高抬，上体前倾，冰刀着冰时要紧紧切住冰面。该蹬冰动作主要使用膝关节的额外轴实现屈运动中的立地右大腿向后运动，是速度滑冰的基本膝关节动作，动作简单、力量及惯性较小，一般不易发生膝关节运动损伤。常见运动损伤为右膝关节韧带拉伤、半月板损伤和左膝关节髌下脂肪垫损伤。②直道蹬冰动作和弯道蹬冰动作。不同于起步蹬冰技术，直道蹬冰和弯道蹬冰的作用力方向在于身体的侧面，蹬冰方向垂直于动作开始瞬间速度方向。但二者又有所区别，直道蹬冰的技术动作是左右腿内刃作为蹬冰用力支点，身体重心在左右腿之间移动，呈正弦曲线，即身体重心的移动方向与瞪冰施力方向相反;弯道蹬冰的技术动作是右腿用内刃、左腿外刃施力蹬冰，由于侧向蹬冰产生的速度增量与滑行方向垂直，身体重心的移动方向保持向左的状态。直道蹬冰和弯道蹬冰技术除起步蹬冰所使用的膝关节运动形式外，两腿交叉蹬冰、单腿持重蹬冰动作还使用了膝关节垂直轴上伸运动和屈运动离地小腿向后运动，以及垂直轴上立地屈膝旋转运动，动作复杂，力量及惯性较大，容易发生突发性的膝关节运动损伤。常见的有膝关节扭伤、髌骨粉碎性骨折、侧副韧带或交叉韧带损伤、半月板损伤和关节内积液或积血。

2 速度滑冰运动员的膝关节常见损伤的病理分析

速度滑冰运动是一项以人体下肢运动为核心的冰上运动，其对于膝关节的运动功能及形式有着全面而重要的运用，要求在屈膝压低身体重心的姿势下完成各项滑进的技术动作。由于速度滑冰运动往往会超过膝关节运动功能的用力幅度，而超过正常的力及重复性微损的积累极容易导致膝关节的运动损伤，主要包括直损中膝关节压缩型损伤和间损中的关节错乱及传递性或旋转性转力矩损失。

2.1 髌骨损伤的病理分析

髌骨损伤是目前速度滑冰运动员最常见的膝关节运动损伤病例，也是困扰我国速度滑冰运动持续发展的关键病例。

2.1.1 髌骨软骨骨折的病理分析

髌骨软骨骨折主要包括以下几种病症:①髌骨劳损。在速度滑冰运动中，很多动作都要求膝关节处于半蹲位发力或移动，比如起跑时的突然发力、滑跑过程中膝关节的弯曲状态，改变了髌股关节的运动轨迹，产生捻转运动或弧形运动。如果训练方法安排不当，膝关节的此种负荷长期过多或过于集中，就会引起髌骨劳损。②关节松驰或国膝疼痛。速度滑冰运动的半蹲位发力或移动改变了膝关节正常的持重力学关系，在长期的专项训练和比赛任务的高强负荷中，造成损伤。③外力引发的骨折。速滑运动在完成蹬冰、摆腿、身体倾斜等技术动作时，容易受到外力的爆发性直接冲撞或者摔滑所致的内翻和外翻，引起软骨骨折。如不及时做好护理和修养，随着时间的推移容易出现髌骨软骨软化的症状。

2.1.2 髌骨骨折的病理分析

髌骨骨折主要包括几种病症:①髌骨粉碎性骨折。该病症主要是由于速滑运动员膝关节受到外力冲撞或者撞击到身体、障碍物、地面的直接性爆发作用力，多发生在运动员完成弯道身体倾斜技术动作时，骨折受损情况较为严重。②髌骨横折。主要由于股四头肌爆发性用力收缩，造成髌骨的后关节面和股骨的髌面产生的支点横向损伤，多发生在完成蹬冰、收腿和摆腿技术动作时。③髌骨应力性骨折。主要是速滑运动员由于长期高强度的专项训练和比赛任务所造成的股四头肌剧烈收缩，髌骨所承受的应力超过骨质承力范围，造成的骨小梁断裂。

2.1.3 髌下脂肪垫损伤的病理分析

膝关节突然猛烈地过伸或旋转时，脂肪垫未来得及上移，而被嵌夹于股、胫关节面之间，会引起脂肪垫急性嵌顿性损伤。如果股四头肌力量较弱，肌肉收缩时脂肪垫向上移动不够，在膝关节屈、伸活动时，脂肪垫可受到股胫关节面的挤压，反复的夹挤动作，则造成慢性劳损;或继发于腰、臀部及膝部其他组织损伤，造成膝部动力平衡失调。

2.2 半月板损伤的病理分析

膝关节的半月板损伤主要包括以下几种病症:①半月板矛盾运动致损。在膝关节屈伸且伴有扭转(内外旋转或内外翻)动作的情形下，半月板自身产生矛盾运动，使之在胫骨与股骨平台之间发生剧烈研磨从而产生损伤。②半月板前角或半月板边缘分离。这主要是由于膝关节突然猛力过伸及腘肌肌腱前后割裂引起的。③侧面半月板损伤。运动员运动时，当膝关节屈曲，小腿固定于外展外旋位，大腿突然内收内旋并伸直膝关节是引起内侧半月板损伤的典型机制;与此相反，若小腿固定于内收内旋位，大腿突然外展外旋并伸直膝关节，则有可能引起外侧半月板损伤。在速度滑冰运动中，运动员滑跑动作绝大部分都涉及腿部动作，收腿、摆腿抑或直道、弯道，如有不慎，出现上文中的情况，就有可能导致膝关节半月板损伤。

2.3 内侧副韧带损伤的病理分析

因膝关节突然外翻导致，也就是膝关节屈曲130°～150°，小腿突然外展外旋，或者小腿和脚被固定，大腿突然性内收或内旋。如果扭转力不大，有可能导致内侧韧带自身的扭伤或者部分的撕裂;如若扭转力过大，则可能引起内侧韧带的完全断裂，或可合并内侧半月板、十字韧带也发生损伤。通常在速度滑冰运动中，由于运动员相撞摔倒或者冰面有裂缝而冰刀卡入其中致使大腿与小腿朝着相反的方向内旋或外展，从而引发膝内侧副韧带损伤。

2.4 膝关节滑膜损伤的病理分析

膝关节滑膜分布的人体部分较浅，极容易受到损伤和感染。对于速滑运动员来说，膝关节滑膜炎多因急性外伤与原发和继发性髌下脂肪垫损害所致。急性外伤包括有:膝关节扭伤、侧副韧带或交叉韧带损伤、半月板损伤，关节内积液或积血，表现为急性膝关节外伤性滑膜炎。在继发性髌下脂肪垫损害所致的滑膜炎中，皆继发于腰臀部与大腿根部的软组织损害，这些软组织损害遇天气变化、过度劳累、病毒感染、免疫功能紊乱等诱因时可出现滑膜炎加重。研究发现，当膝关节长时间单一动作超量运动之后，髌下脂肪垫损害加重，同时继发滑膜组织充血水肿，红、白细胞及纤维素渗出与关节腔内压升高及氧分压下降呈正相关，且当渗出速度超过滑膜代偿性吸收速度时，关节积液，进而使关节腔内压继续升高，氧分压继续下降的恶性循环，久之滑膜退变脂肪化生等慢性无菌炎性增厚挛缩，从而继发创伤性滑膜炎。

3 预防速度滑冰膝关节运动损伤的训练方法探讨

目前，膝关节的运动损伤已经对我国速度滑冰运动员的运动状态和运动寿命产生了十分严重的影响，成为我国速度滑冰运动持续、健康发展进程中关键病症难题。虽然膝关节运动损伤是医学难题，但又是可以预见和预防的，这需要在专项训练中采取科学的训练计划和有效的恢复方法。

(1)提升和优化教练员训练理论，精简和科学运动员训练计划。从我国速度滑冰运动项目膝关节运动损伤病例及病理分析来看，长期高强度的专项训练和比赛任务负荷所积累的疲劳性损伤是该项目的主要运动损伤病例，这反映出了我国速滑运动教练员训练理论的欠缺。教练员作为运动员训练计划和内容的制定者和监督者，应该重视专项理论学习，根据运动员的身心特点，科学合理的安排训练内容和负荷强度，抓住蹬冰技术、弯道技术这些速滑运动的关键技术训练，并根据不同运动员的身心特点和运动水准作具调整。

(2)做好运动员下肢肌肉力量训练和平衡感训练。运动员下肢肌肉力量，特别是膝关节肌肉群和韧带力量及伸展性欠缺，是膝关节运动损伤的重要原因。因此，在训练提升运动员身体平衡感、有效降低运动损伤事故的基础上，下肢肌肉力量的增强可以有效的从运动员自身提升膝关节的稳定性和灵活性。可采用手扶肋木慢慢伸展小腿，交替绷直膝关节;手扶肋木向后慢慢屈膝，膝关节前伸，两腿股直肌交替训练;同时电刺激也可以在一定程度上帮助下肢肌肉群和韧带力量的增加。

(3)训练前做好热身活动。充分良好的训练前热身活动可以提升膝关节内部温度，增强膝关节中关节囊内的润滑度，降低粘滞性，是防止肌肉和韧带拉伤的有效方法。

(4)常规训练要减少对膝关节的刺激。在诸如耐力性长跑训练、爆发性弹跳训练等速滑运动的常规训练应尽量在松软的场地上进行。

(5)加强运动员的医务保健和跟踪监督。通过定期对运动员进行体检，实时了解运动员的身心健康情况，特别是对遗留性膝损伤、膝关节疲劳等慢性损伤症状进行严格监督。

(6)加强速滑教练员、管理工作人员与科研单位及人员的沟通和合作，通过技术手段加强对运动员的膝关节保护，同时切实丰富训练方法、提升训练的科学性和合理性。

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