功能解剖视角下女子柔道运动员常见运动损伤分析

2017-06-03 08:46史衍刘超峰吴昊
首都体育学院学报 2017年1期
关键词:运动学损伤柔道

史衍 刘超峰 吴昊

摘要:为了从“功能解剖学”视角分析柔道运动员常见运动损伤的诱发因素,采用问卷调查法、录像分析法、数据分析法,并利用三维运动分析系统对2014年度国家柔道集训队32名女子运动员的运动损伤概况、特征及致伤因素进行研究。结果:研究对象的“损伤部位”排序前3位的是肩关节(18.5%),膝关节损伤(17.7%),手指损伤(12.3%);“损伤性质”排序前3位的是韧带损伤(39.2%),肌肉损伤(23.8%),局部炎症(12.3%);访谈调查中“损伤致病因素”所占比例排序依次是受伤未能及时治疗、意外冲撞、局部负担过重、准备活动不合理、带伤参加比赛、技术动作不正确等。另一方面,生物力学数据显示:研究对象肩关节周围肌群肌力失衡,髓关节的灵活性和稳定性较差。结论:1)肩关节、膝关节、手指关节是柔道项目最常见的运动损伤部位;韧带损伤、肌肉损伤、局部炎症是柔道项目常见的运动损伤类型。2)关节运动中主动肌与拮抗肌肌力比值失衡是造成柔道运动员运动损伤发生的主要生物力学因素,力量训练过程中应该注重提升关节周围肌群的协同收缩效应。3)针对性力量训练方法、恢复手段与措施的缺失及运动员特殊部位“补偿训练”的不足是柔道运动员运动损伤常见的训练学影响因素。

关键词:柔道;损伤;功能解剖;运动学;女子柔道运动员

中图分类号:G 808.1 文章编号:1009-783X(2017)01-0053-05 文献标志码:A

柔道项目是奥运会比赛中的金牌大户(14枚),从其列入奥运会正式竞赛项目以来越来越受到人们的重视。我国柔道运动开展的历史虽不长,但近几年来,我国女子柔道运动开始走入低谷,各个级别优秀女子柔道运动员在国际大赛上鲜有亮点。其原因是多方面的,通过长期随队进行体能测试与观察发现,运动损伤也是影响我国女子柔道成绩的因素之一。

在柔道竞赛中,身体各部位直接接触对手,有大量的摔、锁、扼、刈等力量与技巧相结合的动作,对抗激烈,运动损伤在所难免。运动员一旦出现运动损伤,轻则影响训练的系统性,不利于运动员训练和比赛成绩的提升,重则对运动员的身心带来危害,甚至会因此影响到运动员的运动生涯,缩短运动员的运动寿命。韩国学者对782例该国男女柔道运动员损伤的研究表明,每名运动员平均每年受伤4次,约一半(47%)的受伤属于一级伤害(需要1~3 d的治疗)。就女子运动员来讲,重量级选手比轻量级选手有更大的遭受三级伤害(需要超過8 d的治疗)的概率(P=0.008 7)。

训练和竞赛中的损伤在所难免,预防、治疗与康复显得尤为重要;但文献表明,目前国内对柔道运动员的损伤问题研究多数停留在单纯的运动或医学层面,治疗策略与恢复手段更多源于影像依据与经验积累,效果并不理想。本研究引入目前国际先进的“功能训练”理念,从功能解剖学视角对柔道运动损伤的特征、分类及影响因素进行分析,提出运动功能训练的策略与方法,这不仅有助于预防和减少柔道项目的运动损伤,为一线教练提供直接的实践帮助,而且为其他项目的科学化训练展示一个新的思路。

1研究对象与方法

1.1研究对象

选取2014—2015赛季国家柔道集训队女子运动员32名。基本情况为:年龄19~24岁,平均21.8岁;参加训练时间最长12年,最短5年,平均训练时间7年左右;平均身高1.62 m。其中健将级运动员5名,一级运动员15名,二级运动员12名。

1.2研究方法

1.2.1录像分析法

对柔道运动员主要技术动作录像。采用运动学方法对其进行技术诊断,分析致伤原因。具体方法:采用三维定点摄像的方法,通过模拟比赛动作,让运动员在同一对手的对抗下实施背负投、内股、鞠投等技术,用2部数字摄像机(JVCGZ-EX575度AC,800万像素)主光轴约成90°,拍摄频率为50帧/s,对运动员完成技术的整个过程进行拍摄;采用“APAS三维运动分析系统”对拍摄录像进行解析,按照模型关节点的方法进行图像采集和数据处理,得到原始坐标数据后采用自带程序分析计算。

1.2.2文献资料法

根据本研究课题的需要,广泛地查阅、收集国内外关于运动损伤理论、内容和方法等方面的大量文献资料;认真阅读、分析运动队搜集的优秀女子运动员运动损伤的各种案例;利用图书馆和网络等渠道搜集柔道运动员运动损伤评价的常用指标和方法,并进行分类整理。

1.2.3访谈法

针对我国柔道运动员常见损伤的现状、存在的主要问题、训练内容和方法的选择及运动员的个体损伤差异等方面内容,对柔道项目管理人员、队医、教练员和运动员进行了调查访谈。获取运动损伤诱因、治疗方案与恢复效果及专项技战术、体能训练实施细节信息。

1.2.4观察法

对研究对象的日常训练过程进行12周的跟踪观察,将各项运动素质训练数据与图像资料进行了整理与收集,特别是对其力量素质训练过程中身体重心、上下肢的关节变化轨迹与负重器械移动路线进行力学上的分析,并针对实战对抗时技术动作录像进行了比较与归纳,获取相关训练学方面的数据。

1.2.5数理统计法

对获得的有效数据,运用Excel软件进行录入和基本统计,后期使用SPSS 17.0统计软件进行数据处理和分析,并对统计结果进行检验,以保证数据统计结果的可靠性。

2研究结果

运动损伤按照时间来划分,可分为急性损伤和慢性损伤2种。关于“损伤部位”调查统计(见表1)显示,研究对象的急性、慢性损伤的概率基本相同,急性损伤有64例(49.2%),慢性损伤有66例(50.8%)。其中,肩关节损伤居首位(18.5%),其次是膝关节损伤(17.7%),再次是手指损伤(12.3%),之后依次是手腕损伤、下背部损伤、踝关节损伤等。

从“不同损伤性质”的调查数据(见表2)中可以看出,韧带损伤以51例居首位(39.2%),其次是肌肉损伤31例(23.8%),局部炎症16例(12.3%),关节错位15例(11.5%)。之后分别是骨质异化、脱位、软骨损伤4例、骨折2例,这些损伤所占比例比较少。这与国外研究结果相似,澳大利亚学者Pocecco于2013年对参加2008和2012年奥运会的柔道运动员的损伤统计表明,运动员的平均受伤概率为11%~12%,受伤频次最高的部位是膝盖、肩、手指。endprint

同时,通过对一线教练员和运动员的访谈统计发现,32名优秀女子柔道运动员的运动损伤致病因素排序(见表3)分别是:受伤未能及时治疗、意外冲撞、局部负担过重、准备活动不合理、带伤参加比赛、技术动作不正确、注意力不集中、自我保护意识差及防伤训练的组织方法不当。其中,各个致伤因素在不同的训练阶段所占的比率不同,这主要是因为在不同的训练时期训练运动员的年龄、身体发育情况、健康状态、身体素质、训练水平、技术水平、心智水平等状况不同。

另一方面,通过生物力学数据分析可以发现,柔道运动员肩关节完成“平板卧推”与“平板卧拉”的肌力比值失衡,意味着肩关节水平面推的能力远大于拉的能力,而且,通过髋关节灵活性和稳定性测试(见表5)可知,被调查的柔道运动员髋关节的灵活性和稳定性较差。

基于此,本研究将重点分析女子柔道运动员损伤频率最高的3个部位:肩关节、膝关节、手指关节,并以功能解剖理念为指导,构建形态、结构、功能与运动项目特征相互关联的整体观,探讨韧带损伤、肌肉损伤、局部炎症与错位的生物力学与训练学诱因,并提出针对性的训练建议。

3分析与讨论

3.1肩关节损伤的功能解剖特征与训练学因素分析

肩关节是柔道运动员上肢损伤的主要部位。该部位运动损伤主要与其活动范围广、稳定性差的解剖结构和关节周围的肌肉力量不足及本体感觉控制训练程度不高有关。

3.1.1人体肩关节解剖特征

肩关节是球窝关节,因为肱骨头较大,呈球形,关节盂浅而小,仅包绕肱骨头的1/3,关节囊薄而松弛;所以肩关节是人体运动范围最大而又最灵活的关节,它可做前屈、后伸、内收、外展、内旋、外旋及环转等运动。

肩关节运动时,通过肩胛骨的内收外展和肱骨的来回移动控制肱骨头在关节盂内的正常运动,能够保证肩关节的安全性并提供强有力的固定支撑力;但是,柔道攻防技术中的绝大多数推、拉、压、顶等爆发性发力动作易造成肱骨头与关节盂的过度错位诱发损伤。

3.1.2专项力量练习中动作结构缺失

肩关节损伤原因调查中,肩关节“周围肌肉力量不足”在调查中排序第3位(见表4),显示柔道教练员和运动员普遍认同其是造成运动员肩关节损伤的重要因素。柔道运动员在实际的训练或比赛中,有很多动作体现“引把”(提把、拉把)的重要性,例如背负投、内股、扫腰、大外刈、舍身技等都有“引把”动作。运用“引把”动作是破坏对手身体重心、完成贴身打入技术的重要手段。如果“引把”力量强,将对方的重心移动幅度就大,达到破坏对方重心的目的,有利于进攻动作的使用。如果“引把”不到位或“引把”力量不足,就會使投技动作得不到充分发挥,动作成功率下降;然而,通过录像分析可知,柔道运动员进行力量训练过程中,采用练习动作与“引把”技术动作规格不符。换句话说,运动员完成3个方向“引把”动作时肩关节运动轨迹与相关力量练习时肩关节运动轨迹存在差异,主要表现为以下几点。

3.1.2.1提拉“引把”技术

运动员抓住对方的衣领(袖)完成向后侧提拉动作时,肘关节做屈曲动作,肩关节水平位外旋;此时肩袖肌群发力,前臂接近冠状面(前臂与地面垂直)。然而,运动员在力量训练中完成“壶铃提拉”动作时,肘关节做屈曲动作,肩关节水平位外旋幅度较小,此时三角肌、斜方肌发力,前臂仅与地面平行;特别是当壶铃负荷较大时,肩关节水平位外旋幅度更小。这说明运动员利用“壶铃提拉”动作来提升提拉“引把”动作时出现了偏差:肩关节外旋幅度不足,肩袖肌群未得到足够刺激;因此,应该增加“前平举负重水平伸展”练习,来提高肩袖肌群力量。

3.1.2.2平拉“引把”技术

运动员抓住对方的袖口或胸襟完成向后平拉动作时,肘关节做屈曲动作,肩关节后伸35°~42°,此时肘关节超越冠状面,手指(腕)触及躯干;然而,运动员在力量训练中完成“拉托盘”或“平板卧拉”动作时,并未要求手指(腕)触及躯干,此时肘关节虽做屈曲动作但肩关节后伸仅为3°~7°,做功距离明显缩短,影响动作效果。特别是教练员要求运动员完成大负荷练习时,运动员常常采用身体前倾或团身进行动作代偿;因此,在进行此类练习时,教练员应重点强调运动员的躯干姿态的规范性,建立良好动力定型基础后,增加负荷重量。

3.1.2.3下拉“引把”技术

当运动员抓住对方的衣领完成向后侧下拉动作时,肘关节做屈曲动作,肩关节外展28°~35°,背阔肌中上部发力;然而,运动员在力量训练中完成“爬带”动作时,肘关节做屈曲动作,肩关节无外展动作(夹肘状态),此时肱二头肌主要发力,与专项技术动作需要的工作肌群、施力方向均有较大差异。长期如此无法提升专项技术动作的对抗能力。

3.1.3肌肉力量不平衡导致关节稳定性下降

肩关节稳定性是通过其周围软组织的共同作用来维持的,主要是肩袖肌群维持着关节在运动中的稳定性,肱二头肌长头腱和连接肩胛骨与胸壁之间的肩胛带肌肉也起到一定的辅助作用,并且通过本体感觉信息的传导,发挥肌群之间的协同作用。

柔道项目管理人员和教练员指出,随着柔道规则快节奏和高对抗性的变化日趋加强,竞技比赛中要求运动员必须动作突然、快速发力致使对手失去重心,在失重心的情况下将其摔倒才能取得有效得分;因此,在比赛或训练中一旦遭受对手暴力改变体位的瞬间或者被摔倒肩膀着地,易出现躯体接触性损伤或严重摔伤,引发冈上肌腱、肱二头肌长头腱或者肩峰下滑囊的炎症与撕裂。而且,由于运动员经常被摔倒后肩部着地或者一侧肩着地对侧肩又被外力向下拉扯时,发生肩锁关节损伤。调查中2/3以上的队医认为,柔道运动员在完成提拉“引把”动作时,遭强大阻力致肩关节突然外展、后伸体位致肱二头肌肌腱急性拉伤。上述急性损伤后由于治疗不彻底及得不到足够时间休息,导致肩关节的局部软组织炎症或撕裂伤,严重者可造成肩关节反复脱位。endprint

另一方面,通过数据分析发现,柔道运动员肩关节完成水平位推、拉动作时力量比值不均(见表4)。长此以往,造成肩胛内收肌群和颈部肌肉肌力弱且肌肉被动拉长,前侧肌肉(胸大肌、胸小肌、前锯肌)持续紧张形成错误的姿势(脊柱胸椎段弯曲或“驼背”)。此时肱骨头移位盂窝的上、前或后方,出现典型的不稳定症状。加之,柔道运动员需要完成大量内旋、外旋发力动作(背负投、内股等),这种受限的身体结构将导致肩袖肌群(例如冈上肌,完成本该由菱形肌去完成的肩胛内收动作)的代偿性工作,久而久之也会加剧肩关节稳定性的破坏。

3.2膝关节损伤的功能解剖特征与训练学因素分析

膝关节损伤在竞技体育运动中较为常见,尤其是柔道这种单腿支撑发力、旋转或扭转动作为主的运动项目更为突出。

3.2.1人体膝关节解剖特征

膝关节自身的解剖学特征和运动功能特征决定了膝关节是各项运动中受伤几率最高的部位之一。膝关节是椭圆滑车关节,关节之间通过半月板以加深关节窝,加大关节的稳固性和灵活性。膝关节拥有额状轴和垂直轴2个运动轴。在额状轴上做屈伸运动,绕垂直轴做内、外旋转运动;但由于十字韧带的限制,旋内、旋外的幅度非常小。

柔道专项训练中,膝关节经常处于半屈曲状态,此时韧带松弛,使关节稳定性下降,再加上部分运动员下肢股后肌群力量不足,训练中身体姿态错误或步法转换不得当等因素,髌骨或滑膜皱襞会在外力的作用下因髌骨错位而致伤;所以,膝关节的解剖功能缺点决定了它在过度的外旋、内旋及过伸时,会引发其周围软组织遭受到不同程度的创伤。

3.2.2柔道运动员下肢力量训练针对性不足

研究表明,大腿前、后肌群肌肉力量的比例失调和肌肉之间相互作用失调,大腿后肌群肌力与股四头肌肌力之比小于6%则容易拉伤,左右腿肌肉力量之差超过8%以上时同样易发生拉伤。

柔道项目中大多数投技动作是运动员在单腿支撑情况下完成的。调查过程中发现在力量训练环节教练员为了提高运动员的下肢支撑、蹬伸能力,往往只重视股前肌群的训练而忽视了股后肌群的训练(例如重视深蹲、硬拉练习的向心收缩发力阶段的动作质量,忽视离心收缩阶段动作规格和速度的控制),造成关节前后肌群力量发展不平衡,久而久之,形成发达的股四头肌、不发达的臀大肌及持续处于紧张状态的屈髋肌群组成的非衡结构。此种结构在大负荷训练后容易诱发股前肌群局部或大面积的紧张、痉挛,继而导致股前肌群会向上牵拉髌骨和胫骨,挤压膝关节,导致膝关节内部或周围结缔组织出现疼痛症状。更甚者,当运动在完成单腿支撑发力时,膝关节受到外来切力(对手实施大外刈、小外刈、送足扫等技术动作),会造成膝关节前交叉韧带或后交叉韧带的断裂。

3.2.3运动员髋关节灵活性受限加剧膝关节负担

柔道投技技术的最后用力过程是通过髋部前后或侧向转动,将下肢的动力传导到躯干或上肢后,将对手摔翻在地。访谈调查中教练员指出“髋部动作”在投技技术中具有特殊的重要作用。髋关节可以围绕“水平轴”进行屈伸运动,围绕“额状轴”做内收、外展运动,也可以围绕“矢状轴”做内旋、外旋运动;然而,通过髋关节灵活性和稳定性测试数据可知(见表5),女柔运动员在投技(背负投、内股、扫腰等技术)最后用力时,本来应由髋部转动完成的动作,就会由膝关节或脊柱腰椎段的转动来进行代偿,再加之其下肢后侧、外侧肌群力量较弱,就造成膝关节突然外展外旋或内收内旋,诱发前、后交叉韧带甚至侧副韧带损伤;因此,提高臀肌、股后肌群力量,加强髋关节的灵活性练习,对于柔道运动员预防伤害事故发生,提高竞技能力和比赛成绩意义重大。

3.3手指损伤的功能解剖特征与训练学因素分析

3.3.1专项技术动作需要

柔道运动员运用技术过程中,不但要完成“抓把”,而且要抓到能控制对方的把位,从而配合各种步法的移动达到拉扯、引导、调动对方,打破对方的重心使其失去平衡,进而将对方摔倒。

因此,运动员在训练和比赛过程中手指关节的运动量和运动强度最大。手指关节运动负荷的不断加大,造成手指关节损伤的风险不断增加,再加之部分运动员技术动作使用有误,在对抗过程中违反了规则或者是突然受到外力的冲击避闪不及,就会进一步增加了手指关节损伤的概率(见表1,手指手腕合计34例,占总比率的26.2%)。此外,伤后如果处理不当,就可能造成屈指肌腱收缩变形,关节囊及鞘状韧带增厚,表现为近、远节指间关节梭形肿大、疼痛(“杵狀指”或“棒槌指”),最后导致骨关节炎。

3.3.2恢复性手段缺失

柔道运动员手指关节的损伤以侧副韧带扭伤,韧带撕裂和挫伤为主要症状。调查中发现运动员手指侧副韧带扭伤高达93.75%,韧带撕裂达到75%,手指挫伤则高达87.5%;但是由于这种损伤的严重性不及脱臼、骨折和移位,教练员、运动员对此类损伤并未引起高度认识和重视,从而忽略了损伤部位的预防和治疗,增加了损伤问题反复发生的概率。

另一方面,训练过程中(后)科学地恢复方法与手段是修复组织“破损”、消除疲劳,取得“超量恢复”效应的重要途径。半数以上的队医建议:运动员在每堂训练课后,特别是专项力量训练(爬带、提壶玲练习)后,除了按压、揉捋进行手指关节放松之外,应采用冰水浸泡法,用2份冰1份水的比例混合好,将全部手掌放入冰水中,持续30~60 s,然后空气中停留90 s,反复进行3~5次来减轻炎症,预防手指关节损伤。

3.3.3缺少针对性“补偿练习”

调查发现,柔道运动员在参加比赛、技术训练甚至进行体能训练时,手指关节反复大量完成屈曲、抓握动作,而很少进行伸展动作的力量练习。其结果是手指伸肌的能力会不断削弱,继而该手指关节的神经交互抑制能力也会削弱,妨碍手指正常运动功能的发挥;因此,柔道运动员在技术训练课后应进行手指关节的“补偿练习”一弱势拮抗肌训练,例如抓握实心球、捏提杠铃片、手指撑弹力皮筋等。

综上所述,柔道训练过程中,运动员既要注意技术动作的正确性、合理性,避免产生硬拉动作,又要充分缓冲对手拆手、封手的力量,同时在力量训练过程中,应重视针对性恢复手段的运用和补偿训练的实施。只有这样才能对预防手指关节损伤起到重要的作用。

4结论

肩关节、膝关节、手指关节是柔道项目最常见的运动损伤部位;韧带损伤、肌肉损伤、局部炎症是柔道项目常见的运动损伤类型。关节运动中主动肌与拮抗肌肌力比值失衡是造成柔道运动员运动损伤发生的主要生物力学因素。肩关节水平位推、拉肌群,膝关节前后肌群,手指关节屈伸肌群的都存在着肌肉发展不平衡的现象;因此,力量训练过程中应该注重提升关节周围肌群的协同收缩效应。针对性力量训练方法、恢复手段与措施的缺失及运动员特殊部位“补偿练习”的不足,是柔道运动员常见运动损伤训练学方面的主要影响因素。

柔道运动员力量训练过程中应注重关节周围肌群发展的平衡性,重视主要关节弱(劣)势拮抗肌的激活与强化。在加强医务监督的基础上,提高教练员对于运动损伤训练学方面致伤因素的认识与研究,加强易损伤部位训练前的预防、训练中的保护及训练后的恢复工作;积极地针对特殊部位采取“补偿训练”以改善肌群的神经生理调节机制,减少关节慢性劳损与运动功能障碍的发生。endprint

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