我国高水平蹦床运动员脊柱腰段损伤的调查分析

2017-01-17 09:56张宏俊韩晓伟白银川穆勇峰
中国学校体育(高等教育) 2016年6期
关键词:转体脊柱运动员

张宏俊,马 杰,韩晓伟,白银川,穆勇峰

(1.山西医科大学,山西 太原 030001;2.北京体育大学,北京 100084;3.国家蹦床训练基地,北京 100084)

我国高水平蹦床运动员脊柱腰段损伤的调查分析

张宏俊1,马 杰2,韩晓伟2,白银川2,穆勇峰3

(1.山西医科大学,山西 太原 030001;2.北京体育大学,北京 100084;3.国家蹦床训练基地,北京 100084)

运用文献资料法、问卷调查法、专家访谈法、实地观察法等研究方法,综合生物学和训练学两大学科视角,对我国高水平蹦床运动员脊柱腰段损伤的总体特征和致伤因素进行了全面深入地分析与探讨。研究表明,我国高水平蹦床运动员脊柱腰段损伤率高达83.3%,前三大损伤类型为腰肌劳损、腰扭伤、腰椎间盘突出,其生物学致因在于生理解剖结构弱点、局部过劳加速生理性退变以及违背生物力学原理的运动;训练学角度主观因素主要在于不合理的技术动作、注意力不稳定、局部负荷过重和力量素质欠佳,客观因素主要为高危的项目特征和技术动作的复杂性。针对梳理出的脊柱腰段致伤机理,最终在损伤防护、力量训练、技术训练和心智训练方面提出应增强对康复性功能训练理念的应用,强化核心力量的训练和全身力量的均衡、对称发展,加强情绪调控能力和专注力的训练等指导性建议。

蹦床;脊柱腰段;腰部;运动损伤;致伤因素

蹦床运动属于技能主导类表现难美性项群中的一个具有较大危险性的项目。随着近几年世界各国蹦床竞技水平的迅猛提高,比赛频度、训练强度的大幅提升,蹦床运动员运动损伤的发生率随之增加,已成为制约运动员竞技能力和运动成绩提高的最大障碍。如何加强损伤防治工作,保证运动员的成功训练和参赛,已成为训练实际工作中一个重要的问题。多个研究已表明,脊柱腰段是我国蹦床运动员损伤率较高的部位,因此,分析该部位的损伤特点及致伤因素,对蹦床训练队提高对伤病防范、养护和科学化训练的认识水平具有重要意义,从生物学和训练学两大视域进行系统分析也更具有实际的研究价值。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象以我国高水平蹦床运动员脊柱腰段运动损伤的致伤因素为研究对象。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法 查阅蹦床运动、运动生理学、运动解剖学、运动生物力学、运动医学等有关“蹦床”和“运动损伤”方面的书籍,并通过中国知网(CNKI)检索“蹦床运动损伤”、“脊柱腰段损伤”获得相关资料8篇,并对国家蹦床队队医提供的21名脊柱腰段损伤运动员病例档案(CT、MRI等医学影像)进行察看分析。

1.2.2 问卷调查法 以2015年12月初参加“全国蹦床大集训”的国家队、地方队共计72名运动员和16名教练员作为调查对象(表1),发放2套不同内容的调查问卷。运动员问卷详细调查脊柱腰段损伤频次、损伤类型、易伤动作、损伤时段及损伤原因;教练员问卷重点调查损伤类型、致伤因素、防护措施、全年参赛频次及负荷量度安排。2套问卷均采用集训期首日现场训练课开始前发放和训练课离训时现场回收的方式,回收率均为100%。

表1 蹦床运动员基本情况一览

专家组的8位专家(表2)对运动员和教练员问卷分别进行了效度检验(表3),整体符合问卷设计要求。问卷信度的检验采用“重测法”(表4)。由于地方队运动员只在国家训练基地驻扎10日,因此在训练第10日上午的训练课上进行了再调查。对2次调查进行相关统计分析,结果表明问卷调查结果具有较高信度,满足研究需要。

表2 专家组成员结构一览

表3 问卷效度检验情况一览

表4 问卷重测信度检验

1.2.3 专家访谈法 将评定问卷效度专家组成员中的3名国家队教练员和2名队医作为重点访谈对象,对教练员访谈内容为蹦床运动员脊柱腰段致伤原因、技术动作要领、训练组织安排及防护措施等;对队医访谈内容为运动员脊柱腰段损伤的特征、病因病理、治疗与康复措施等。

1.2.4 实地观察法 通过实地观察,对运动员每节课训练时间、目标任务、训练负荷、恢复措施、治疗与康复手段进行记录。

1.2.5 数理统计法 采用EXCEL进行一般描述性统计,运用SPSS19.0进行卡方检验和Pearson相关性分析。

2 结果与分析

2.1 高水平蹦床运动员脊柱腰段运动损伤的总体情况通过对72名运动员的调查得知,近1年有不同程度脊柱腰段损伤的人数为60(损伤率83.3%),反映出脊柱腰段损伤在蹦床运动中具有高发的特点。通过相关性分析,国家队与地方队运动员脊柱腰段损伤的发生率不存在显著性差异(χ2=1.169,P=0.280,P>0.05)。

表5 我国高水平蹦床运动员脊柱腰段运动损伤类型统计

由表5可知,60名运动员中发生率最高的前5类损伤分别是腰肌劳损、腰椎间盘突出、腰扭伤、腰部筋膜炎和棘上或棘间韧带损伤。从前5类损伤类型的构成比例可以看出,损伤性质以慢性损伤为主,21名运动员兼有2种以上损伤类型。

查阅国家蹦床训练基地队医提供的患有脊柱腰段损伤运动员CT、MRI影像档案,运动员损伤部位多为L4~L5(腰4~腰5)及L5~S1(腰5~骶1)。

表6 我国高水平蹦床运动员脊柱腰段运动损伤类型统计

由表6可知,近1年脊柱腰段损伤的次数统计中,损伤的次数分布主要集中在1次,比例超过一半(58.85%);1年内发生2次损伤的国家队和地方队运动员比例均值高达32.3%;还需特别值得重视的是,发生2次、3次及以上损伤的国家队运动员损伤频次均明显高于地方队,特别是国家队运动员3次以上损伤的比例高达12.0%。

图1 脊柱腰段损伤在不同动作阶段发生情况

如图1所示,对患有脊柱腰段损伤的60名运动员进行调查,致伤的前三3大高发动作阶段是压网阶段(43.5%)、起网阶段(25.65%)和转体阶段(15.75%)。压网和起网阶段合起来又统称为着网阶段,即与网接触的阶段,69.15%的运动员都在此阶段发生脊柱腰段损伤。

表7 脊柱腰段损伤与多个因素的关系

由表7可知,通过损伤发生率与运动员年龄、训练年限相关性的调查,脊柱腰段运动损伤的发生率与蹦床运动员的年龄、训练年限呈高度正相关,即蹦床运动员年龄越大,训练年限越长,脊柱腰段越易发生损伤。

2.2 基于生物学和训练学两大视域下的致伤因素

2.2.1 蹦床运动员脊柱腰段运动损伤的生物学因素分析 人体的形态结构是生理功能的基础,各种生理功能是形态结构的表现形式,从解剖学、生理学及生物力学角度全面分析人体运动单元的结构与功能是明晰蹦床运动员脊柱腰段损伤的前提和重要组成部分。通过分析,自身的脊柱腰段生理解剖弱点、生理退行性改变以及违背生物力学原理的运动是生物学角度中造成运动员损伤发生的3大潜在因素。

椎间盘是椎骨运动连接结构中最为重要也最为薄弱的环节,它由软骨终板、纤维环和髓核3个部分组成:软骨终板由透明软骨构成,平均厚lmm,是椎体承受载荷时最容易破坏的骨性结构;纤维环由含纤维胶原束的纤维软骨构成,位于髓核的四周,椎间盘后外侧的纤维环较为薄弱;髓核是被纤维环和软骨板所包绕的一种弹性胶状物质,压力增高时髓核中水分外渗含量减少,压力解除后水分再可进入[1]。椎间盘的抗压能力很大,Nachemson(瑞典脊椎治康复领域医学博士)报告,青年人腰椎间盘能承受的最大压力可达635.6kg,但对抗其他的力却较弱[2]。Henry Farfan(国际腰椎学会(ISSLS)创办人)指出,扭转力是造成腰椎间盘损伤的诸多力中最主要的类型[3]。

当蹦床运动员完成动作下落压网时,根据研究人员[4]对于蹦床运动员着网起跳动作的足底压力的研究,在网的正中心位置将网压到最低点时,所产生的足底压力F高达2132.43±400.12N,由此可知压网时腰椎各椎体间承受的压缩力也非常之大。由于椎体承受着脊柱大部分的压缩载荷,长期的压缩应力会导致椎间盘的髓核受挤压而不饱满,椎骨相互靠近,使运动员直立时的腰椎生理弯曲变小或脊柱侧弯,形成多种慢性损伤症状。

随着蹦床运动员年龄和训练年限的增长,腰椎间盘会发生一系列的退行性改变,并且腰部持续的承受负荷累积会加速不同程度退变的发生。有研究指出[5],椎间盘尤其从20岁后开始退变,髓核及纤维环含水量逐渐减少,髓核张力下降,椎间盘高度逐渐降低;同时髓核中的多糖蛋白含量降低,髓核弹性下降;纤维环各层逐渐发生玻璃样变性,逐渐产生裂隙。蹦床运动员长年的训练负荷积累,加之恢复不足,致使疲劳累积,韧带组织缺少了血液供应,不同程度的生理性退变就逐渐产生,根据之前损伤情况的统计也映证了20岁以后的运动员因退变而产生腰伤的比重大幅增加。

2.2.2 蹦床运动员脊柱腰段运动损伤的训练学因素分析 为使研究更加系统和深入,训练学视角的致因分析将从客观因素和主观因素2个方面展开。其中,竞技蹦床高难的技术特征和规则导向是运动员发生脊柱腰段损伤的客观因素。

表8 10大常易导致脊柱腰段损伤的技术动作统计

竞技蹦床的技术特征是损伤发生的一个重要客观因素。当今的蹦床比赛竞争激烈,运动员难度动作的选择不断向高难复杂动作冲击,由表8所示,易致伤的10个动作中有5个动作的难度分值在1.6以上。通过对10大常易致伤的技术动作进行归纳分析,结合教练员的访谈,梳理出蹦床运动技术特征的共性致伤特点:

1)空翻周数多与转体度数大的复合类动作易致伤。当今国内外的各大蹦床赛场,单纯以某一轴转动的动作已很少出现,同时围额状轴和垂直轴进行空翻、转体的复合类动作普遍采用。在调查问卷统计的易导致脊柱腰段受伤的技术动作中(表8),有9个动作(12101、833、813、12001、811、822、801、821、803)都属于复合类,且7个动作空翻达到2周以上同时转体在360°以上。空翻周数越多与转体度数越大,运动员在网床上时空转化的速度就越瞬息万变,运动员较易产生感知模糊而无法及时准确调控和感知肢体动作,进而产生损伤风险。

2)直体翻转的动作易致伤。95.2%的运动员认为直体翻转相较屈体和团身翻转动作易致伤(表9)。屈体和团身动作因其不论是早转还是晚转,在空中都有动力源,因此完成转体动作更容易,而直体翻转的动作在空中没有动力源,只能借助起网阶段的压网,利用网对身体的作用力和旋髋技术完成翻转。并且,由于转动半径影响转动速度的缘故,直体姿势转动半径越长,阻力臂就越大,翻转速度就会降低,影响空翻周数和转体度数。这就易促使运动员在完成中加大起网时的前倒或后倒角度,翻转姿势形成阶段加速迅猛发力,造成过伸、扭转的急性损伤。

表9 翻转姿势、空翻方向与脊柱腰段损伤关系调查的统计(运动员n=72;教练员n=16)

3)后空翻的动作比前空翻的动作易致伤。调查显示(表9)教练员和运动员一致认为后空翻具有较大的致伤率。无论是何种姿势的后空翻,其技术动作的形成时间都会比前空翻时间长,在起网时获得的角速度都会比前空翻慢。因此,需要运动员在起网时适度后仰,利用偏心力矩获得一定的横轴翻转动力[6]。而运动员后仰的度数控制不佳、脊柱过度背伸是导致脊柱骨与软组织形成慢性损伤的重要构成因素。

国际体操联合会从1997年至今有5个奥运周期的规则演化(表10),要求运动员向更高难度分(2001-2004)、更多难度动作储备数量(2005-2008)、更高腾空高度(2009-2012)以及更合理的体力分配和更稳定的发挥(2013-2016)不断挑战与突破。“难、高、稳、飘、美”仍是竞技蹦床项目的致胜特征。规则的导向对运动员技术动作的规范与稳定性、空间方位判断能力、心理调控能力和体能素质等提出了更严苛的要求,无疑也增大了损伤发生的几率。

为研究影响高水平运动员较为突出的主观致伤因素,通过对72名运动员进行问卷调查,按照致伤因素对脊柱腰段运动损伤影响作用大小进行打分排序(满分5分),得出表11排位前10的统计结果。

表11 我国优秀蹦床运动员脊柱腰段运动损伤致因调查结果

不规范、不正确的技术违反了人体解剖结构的特点和各器官系统功能的活动规律,是首要导致脊柱腰段损伤发生的直接性主观因素。在压网阶段,蹦床技术要求运动员身体保持适度紧张直体落网,然而运动员常常出现触网前过早并过度屈膝、屈髋,上体过于前倾的状况。在起网阶段,最容易出现的是蹬伸过早、身体前倾或后倒角度过大和网上过早转体。在空翻转体阶段产生损伤的主要原因是由于起网技术的瑕疵与掌握不足,腾空高度不足迫使运动员加速技术动作环节,产生了在做屈体和团身的动作时未能充分展体后再转体的技术。在翻转阶段,脊柱在屈曲的同时旋转,使在前屈时已经后移并挤压后面纤维的椎间盘髓核在旋转时再度被挤压,使内压再升高,导致髓核破裂;或者急促、迅猛发力使腰部肌肉、棘上或棘间韧带、筋膜等组织发生急性损伤。

在网床上训练,技术动作不熟练,具有较大的损伤风险。尤其是对于发展新难度动作的运动员而言,由于尚处于运动技能的形成初期,对特定的动作没有深刻的理解和掌握,大脑皮质兴奋与抑制易呈扩散状态,往往在完成动作中感知模糊。例如屈体前空翻两周转体540°(803∠)动作,运动员转体540°时的空翻平均角速度在800~850°/s左右,完成这一动作的用时在1.6~1.8s内,运动员在空中不仅需要控制屈体的角度、速度与力度,还要掌控晚转的时机与节奏。只要在这不足2s的短暂时间内某一个环节把握不好,损伤发生就成为可能。

注意力的不集中或不稳定会使运动员动作技术的准确性和稳定性大大降低,增加腰部损伤的发生率。统计显示(表11),该因素是导致损伤发生的第2大主观因素。究其出现注意力无法集中或不够稳定的原因,可能与如下3个方面有关:1)时空转换迅速和技术环节复杂易导致中枢神经快速疲劳,持续的注意力集中产生视觉疲劳;2)运动员练就难度分值较高的动作易产生紧张、畏惧和焦虑的心理压力;3)无意的外界干扰和刺激,如蹦床边人的穿梭走动、突然的声响、光线问题等。

局部负荷过重—频繁与过劳使用腰部是蹦床运动员脊柱腰段损伤的关键因素。腰背肌是蹦床运动至关重要的肌肉,成套技术组合和单一技术动作的任何一个阶段都离不开腰背肌的参与。近些年运动员的参赛频数大幅增加,国家队蹦床运动员每年需参加诸如蹦床世界杯、世锦赛、全国锦标赛、冠军赛等平均8~10站的重大比赛,密集的比赛下意味着运动员需进行长期大量的训练。持续承受负荷和刺激脊柱腰段,就如同频繁使用的机器零件,时间久了就会不时发生故障。

蹦床运动含有团身、屈体、直体3种形式的多周数空翻和多度数转体,对运动员腰肌的发展程度及腰椎的灵活度有着较高要求。通过专家访谈的汇总,维持腰椎稳定的深层肌肉力量薄弱,脊柱两侧和下肢的肌力发展不均衡,腰椎的灵活度及柔韧性不够,这3大因素是目前身体素质方面普遍存在的突出问题。这3大因素往往导致运动员在训练中脊柱失稳而发生代偿,网上位移加大和无法防护椎骨的过度弯曲和轴向旋转,而造成腰部肌肉、韧带、筋膜等组织的损伤。

3 结论与建议

3.1 结论

1)我国高水平蹦床运动员脊柱腰段的运动损伤具有高损伤率的特点(83.3%),值得引起高度重视。主要的损伤类型为腰肌劳损、腰椎间盘突出、腰扭伤、腰部筋膜炎、棘上或棘间韧带损伤,损伤性质以慢性损伤为主。

2)着网阶段是损伤高发的阶段,易致伤的前10大动作是12101、833、813、12001、811、822、801、821、803、800动作,损伤的发生率与年龄和训练年限高度相关。

3)生物学因素主要为脊柱腰段椎骨、椎间盘、肌肉、韧带、筋膜的生理解剖弱点,生理退行性改变以及不当的扭转力、压缩力、牵拉力等违背生物力学原理的运动。

4)训练学因素为高难的技术特征、规则导向、动作技术欠佳、注意力不稳定、局部负荷过重过劳、深层肌肉力量薄弱、腰椎的灵活度不够和脊柱两侧及下肢的肌力发展不均衡。

3.2 建议

1)针对当今高密度比赛、高强度训练的背景和运动队高损伤率的特点,应增强对康复性功能训练理念的应用,对易伤部位和薄弱环节以预防、养护为主,尤其是20岁以上的运动员,重视训练后的放松恢复,采用多种理疗手段,并成为常态化。

2)强化核心力量的训练和全身力量的均衡对称发展。加强对深层肌群的核心稳定性训练,重点训练诸如多裂肌、腹横肌、腰大肌等,强调神经对肌肉的控制与支配能力训练;要有整体观念,重视全身力量的均衡对称发展。

3)教练员要严抓运动员完成多空翻周数、多转体度数、直体翻转、后空翻动作时的技术监控与保护,错误动作及时纠正,时刻注重正确姿态的保持;要加强情绪调控能力和专注力的训练。

4)定期对运动员进行影像学(CT、MRI等)检查,地方队要重视运动员健康档案的建立与完善。

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Investigation and Analysis of High-level Trampoline Athletes’ Lumbar Spine Injury

ZHANG Hong-jun1, MA Jie2, HAN Xiao-wei2, BAI Yin-chuan2, MU Yong-feng3
(1.Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, Shanxi China; 2.Beijing Sport University, Beijing 100084, China;3. National Trampoline Training Base, Beijing 100084, China)

Using questionnaire, expert interviews, mathematical statistics, and observational method, this study investigates the injury characteristics and factors of the lumbar spine from perspectives of biology and training theory. The result indicated that trampoline athlete's lumbar spine injury rate in China is as high as 83.3%. The main types are strain of lumbar muscles, lumbar sprain and lumbar disc herniation. The biological cause lies in physiological anatomy weakness and strain accelerate the physiology degeneration and the movement against biological mechanics principle; From the perspective of training theory, the subjective factors mainly lies in the unreasonable techniques, partial overload, body fatigue and poor physical quality, the objective factors mainly for high-risk project characteristic and the complexity of technical movements. Finally, it is suggested that the application of rehabilitation training should be strengthened in the aspects of injury protection, strength training, technical training and mental training, the training of core strength, balance of body strength and symmetrical development should be reinforced, and the ability of emotional control and concentration training should be strengthened.

trampoline; lumbar spine; waist; sports injuries; factors

G804.53

A

1004 - 7662(2016 )06- 0069- 06

2016-06-01

山西医科大学校级科研青年基金项目(项目编号:02201527)。

张宏俊,助教,硕士,研究方向:运动训练学。

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