田径训练中膝关节半月板损伤原因及预防

王道明

（安徽医科大学 体育教学部，安徽 合肥 230032）

田径训练中膝关节半月板损伤原因及预防

王道明

（安徽医科大学 体育教学部，安徽 合肥 230032）

在田径训练中，膝关节起着重要的作用。半月板软骨对于维持正常的膝关节功能非常重要，其功能有承受负荷、震荡吸收、维持膝关节稳定性、润滑关节和产生本体感觉等，由于其自身结构和执行功能的复杂性，使半月板损伤在膝关节损伤中十分多见，尤以田径运动员为多发。了解半月板的解剖基础和功能性质及其损伤原因，采取积极有效的预防措施，对于维持田径运动员半月板健康及其竞技水平具有重要意义。

膝关节；半月板损伤；田径训练

膝关节由股骨下端、胫骨上端、髌骨关节面、前后十字韧带、胫骨内侧韧带、腓骨外侧韧带、关节囊及附着于关节附近的肌腱构成极具稳定性的膝关节。此外，关节中间内外侧各有一块半月板软骨，是维持膝关节稳定性的关键。半月板是膝关节内的纤维软骨，有内侧半月板和外侧半月板，位于股骨与胫骨关节软骨面之间，是膝关节承重和执行各种功能的重要部位，特别是在膝关节有负荷的状态下，由于半月板的特殊位置与功能，使其在协助膝关节完成各种运动功能的过程中很容易受到损伤。我国运动员半月板损伤占整个膝关节损伤的13.7%，日本则高达39%[1]。在田径训练中，伴随着剧烈的蹬伸、起跳、起跨、支撑、缓冲等动作，膝关节半月板软骨传导更大的负荷，吸收更强的震荡，使其更容易产生损伤。半月板损伤必定会影响运动员的训练进程及成绩，损伤严重者甚至会产生终身残疾。因此，了解半月板的解剖基础和功能性质，探究其损伤原因，给教练员及田径运动员充足的依据，采取积极有效的措施，科学合理的进行田径训练，预防田径训练中半月板损伤的发生，显得尤为重要。

1 半月板解剖结构及功能

1.1 半月板解剖结构

膝关节半月板为纤维软骨组织，由70%的水和30%的有机物质组成，有机物质中的75%为胶原，主要为I型胶原，呈环状平行排列[2]。表面光滑有光泽，质韧且具有轻度弹性。因其形状如同半月，故称其为半月板软骨。半月板边缘部有滑膜覆盖，最外缘约1/10区有血管，其余部分靠滑液营养。半月板分内、外两块，内侧半月板呈“C”形，边缘与关节囊和内侧副韧带相连，活动度较小；外侧半月板呈“O”形和外侧副韧带不相连，活动度较大。

图1 半月板解剖结构示意图

内、外两块半月板分别位于胫骨的两侧髁上，其外缘肥厚达6-7 mm，附着于关节囊的内面，并通过冠状韧带和胫骨平台的边缘密切相连，内缘锐利游离，上面凹陷，符合于股骨内、外两髁弧形的关节面，下面平坦，适应胫骨上面的平台，起着调节股、胫两侧髁关节形状和缓冲、保护关节面的作用（图1）。半月板可随膝关节的运动而向前、后或内、外移动，在膝关节间隙内起着滚珠、缓冲和稳定关节作用，同时可以防止股骨过度向前滑动、膝关节过度伸屈、旋转和吸收振动，调节关节内压力及滑液分泌。此外，半月板的形状及其胶原纤维特点，可使之自然承受关节的重量，对关节的健康起着至为重要的作用[l,3,4,5]。

在关节内，半月板既承受垂直压力，又承受不同程度的水平方向错动、旋转捻磨及剪力的作用[6]。关节面所承受压力主要取决于关节内杠杆臂的长度，且关节面的压力直接受作用力大小的影响，但和力所作用的接触面成反比（P=F/AP为接触面上的压力，F为作用力，A为接触面积）。半月板的形状使胫顶接触面积增大3倍，从而应力减少7倍，加强了关节的稳定性。而且，由于其成臼作用（Socket-forming- function），恰好使股胫关节处于一个对载荷传导最理想的轻度不吻合曲面状态。当载荷小时，主要通过周缘的半月板传导，随着负荷的增加，逐渐扩展到压力最集中的中间区，由股骨髁直接向胫骨传导。这样可保持最大应力与平均压力十分相近，从而避免了压应力过分集中的威胁。膝关节所以能具备轻度不吻合曲面的特点，除了关节软骨及其下骨质具有的顺应性（Compliance）外，主要依靠半月板的功能。由于膝关节在屈伸及旋转运动中，股骨髁与其下方的接触面不断转换，因此，半月板随股骨裸的运动而运动这一点显得极其重要[1,3,4]。

1.2 半月板功能

1.2.1 承受重量、传导并分散负荷、吸收震荡

人体在站立静止不动的情况下，下肢要承担着整个人体的重量，在剧烈田径训练中，下肢就会承受更大的负担量。膝关节作为人体最大、功能最复杂的关节，在承受负担的工作中完成重要任务。

当膝关节伸直时，半月板传导大于50%的关节反作用力，屈曲状态时，传导作用力可达90%，外侧半月板可承受70%的负重传导[7]。Walker等人[8]发现，半月板切除后，膝关节每一侧髁的平均接触面积由6 cm2减至2 cm2，膝关节的关节面软骨很薄，几乎没有吸收震荡的能力，半月板可通过微小形变获取最佳解剖位置以缓解震荡，从而减轻作用于关节软骨面上的压力，绝大多数运动项目都离不开跑跳动作，可见半月板在体育运动中的重要作用。

1.2.2 产生膝关节本体感觉

本体感觉具有感受肌肉被牵张、肌肉收缩和关节伸展性程度的功能，并且将这些感觉信息传入大脑皮质躯体运动中枢，以调节骨骼肌的运动[9]。本体感觉对于运动员准确完成技术动作至关重要。半月板前后角分布有Rufini小体、Pacinian小体和Golgi腱等三种力学感受器，在膝关节本体感觉中起重要作用。

2 半月板损伤的原因与机理

运动员半月板损伤的原因是多方面的，其发生与暴力、运动的特殊动作变化、半月板的先天发育不良及其解剖生理缺陷、新陈代谢、膝周韧带等软组织损伤和地区等因素有关[1,3]。

膝关节在伸直位置时，关节附近的韧带和肌肉均保持紧张，所以关节稳定无外展、内收和旋转运动。有外力作用于膝关节时，半月板也不容易损伤。但当膝关节半屈位时关节附近的韧带和肌肉处于松弛状态，膝关节失去稳定，如果同时处于承重状态，股骨髁在股骨平台上突然旋转或内外翻时，半月板既要完成伸屈时的移位运动，又要完成旋转时的移位运动，再加上内外翻运动，使半月板挤于股骨髁和胫骨平台之间，在股骨髁内旋性牵引下，内侧半月板的边缘附着处可发生破裂。当膝关节继续伸直时，将嵌入关节间隙的内侧半月板挤压发生撕裂，由于作用力的不同，造成各种类型的半月板损伤。半月板有消除肢体上传的冲击力的作用。膝关节在屈伸加扭转、内外翻的过程中，半月板的运动发生不一致的矛盾，致使半月板在股骨髁与胫骨平台之间发生剧烈研磨，是半月板发生损伤的主要解剖生理学因素。在田径训练中，如跳远、跨栏、三级跳等训练中，起跳（起跨）动作不合理，落地动作变形或运动中摔倒，膝部受到冲撞，动作技术不协调，不熟练都会引起半月板损伤[10]。半月板损伤后的常见临床表现包括局限性疼痛、关节肿胀、弹响和交锁、股四头肌萎缩、打软腿以及在膝关节间隙或半月板部位有明确的压痛。半月板损伤同时就有关节软骨损伤[11,12,13]。

3 半月板损伤的预防

由于田径运动员半月板损伤高发性，及半月板损伤对田径运动员的身心、竞技水平影响极大，所以在预防上应首先从思想认识入手。教练员及运动员需对其发生及危害给予足够认识，并采取必要的预访措施。田径运动员在训练前，要充分故好准备活动，加强屈足肌群、股二头肌、股四头肌的力量训练，改变并加强膝关节屈曲能力。科学地安排训练，避免过度疲劳训练减少因反应迟钝、动作不协调而造成的损伤，循序渐进地提高竞技水平。结合运动生物力学、人体解剖学，科学地进行技术指导，加强技术动作训练及伤害规避训练。避免粗野及犯规功作等，训练中采用良好的场地及气候，使用必要的防具，加强医务督导，尽量减少和避免运动员半月板损伤的发生。

[1] 运动医学[M].沈阳体院教材,131-138.

[2] Arnoczky S P, Warren R F. Microvasculature of the human meniscus[J]. Sports Med, 1982, 10(2): 90-95.

[3] 王亦聪,等.半月板功能的细胞生物学及再生[J].中华骨科杂志,1990,9(6):382-385.

[4] 左汝泽,译.半月板损伤与运动关系[J].武汉体育学院译版,1986(2):50-53.

[5] 赵澄宇,译.膝关节半月板生物力学问题[J].体育科技文摘,1989,4(4):21.

[6] 宋广安,等.半月板损伤与预后[J].沈阳体院学报,1983(2): 70-74.

[7] 张洋,陈建常.半月板移植的治疗进展[J].临床军医杂志, 2010(3):448-451.

[8] Walker P S, Komistek R D, Barrett D S, et al. Motion of amobile bearing knee allowing translation and rotation[J] Thmplasty, 2002, 17(1): 17-19.

[9] 李世昌.运动解剖学[M].北京:高等教育出版社,2010:367.

[10] 刘世同.武术运动员的半月板损伤[J].中华武术,2000(12): 47.

[11] 谢光柏,陶新民,姚文均,等.膝关节损伤后期曲膝肌与伸膝肌力矩比值的远期评价研究[J].中国运动医学杂志,1999, 18(3):223-225.

[12] 严秋,岳珍,王嘉芙,等.膝关节半月板变性损伤[J].中国运动医学杂志,1997,16(1):54-56.

[13] 马建,唐启华,谢盛富.膝关节内游离体的病理组织学观察[J].中国运动医学杂志,1991,10(1):24-28,64.

（责任编辑、校对：孙海祥）

Reason and Protective Methods of Meniscus Injury during Track and Field Training

WANG Dao-ming

(Section of Physical Education, Anhui Medical University, Hefei 230032, China)

Knee-joint is a significant hub of the human body in activity, which plays an important role in athletic training. The knee-joint is more likely to be damaged especially in the high strength of athletic training. Meniscus cartilage plays a key role in maintaining the normal function of the knee-joint, its functions include the loading, shock absorption, keeping stability of the knee-joint, lubricating joints and generating the proprioception, etc. Meniscal injury is very common in all kinds of knee-joint injury because of the complexity of the meniscus’ structure and function, especially for the track and field athlete. It has a far-reaching significance for learning of the microanatomic basis, functional character and injury reason of the meniscal, and taking positively and effectively preventive measures to keep athlete’s meniscal health and competitive level.

knee-joint; meniscal injury; athletic training

G822.1

A

1009-9115(2015)02-0103-03

10.3969/j.issn.1009-9115.2015.02.030

2014-10-30

王道明（1979-），男，安徽肥东人，硕士，讲师，研究方向为体育教学与训练。