冰壶运动员膝关节损伤成因与保护方法的研究

杨大为,许水生,李启晓

（哈尔滨工程大学 体育部，黑龙江 哈尔滨 150001）

冰壶运动起源于苏格兰，后传入美国、加拿大等地，20世纪初通过加拿大爱好者的努力，使这项运动的比赛规则和方法更加完美，并由室外逐渐转移入室内。自1995年冰壶运动传入中国后，发展非常迅速，我国男、女运动员在国际大赛上屡获佳绩。我国冰壶项目能取得如此辉煌的成绩离不开众多教练员与相关工作人员的不懈努力，同时也离不开我国众多的优秀运动员的努力训练。由于冰壶运动没有激烈的身体对抗，不需要极强的身体素质，所以在以往的训练中，技术动作作为专攻项目被排在训练与研究的首位，而较为忽视针对性很强的功能性训练［1］。因为冰壶运动没有激烈的身体对抗和极大强度的运动负荷，所以冰壶运动算得上是一项较为安全的运动项目。但是，由于冰壶运动的技术及场地的特殊性，在比赛、训练时膝关节所承受的压力其实是很大的。久而久之，就会产生伤病，在影响运动员比赛成绩和运动寿命的同时，还会对国家资源造成极大的浪费。目前，国外关于膝关节的功能性训练、保护和治疗的研究非常丰富，在体育运动领域，更多的研究集中在膝关节的功能性训练以及在有激烈身体对抗或大强度运动负荷的体育项目中的膝关节保护上，聚焦于冰壶运动员膝关节保护的研究则是寥寥无几。在我国，冰壶运动是一项新兴运动项目，在近几年才逐步走进大众的视野，有关于冰壶运动的研究还多处于技术与战术层面［2-10］，关于运动损伤的预防尤其是冰壶运动员膝关节运动损伤的预防方面的研究更是缺少。综上所述，分析冰壶运动员膝关节损伤的诱因与研究冰壶运动员膝关节的科学保护方法就显得尤为重要。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以哈尔滨市冰壶运动员为研究对象，分析其膝关节损伤产生原因，从而提出相应的预防措施与保护方法。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

根据研究的相关内容和目的，在中国知网和万方知识服务平台上检索“冰壶运动技术”、“膝关节损伤”和“冰壶运动员损伤”等关键词，对与冰壶运动员损伤有关的资料进行收集和整理，了解目前该领域的研究现状。

1.2.2 调查访谈法

通过调查走访哈尔滨市冰壶教练员、运动员与冰壶运动有关的专家，了解目前我国冰壶运动开展现状、冰壶运动员训练情况和冰壶运动员膝关节的健康状况。

1.2.3 影像资料分析法

通过对冰壶运动的比赛以及训练视频的反复观看，结合运动生物力学相关内容，对冰壶运动员的膝关节在各项技术动作中的负荷承载方式进行了细致地分析。

1.3 逻辑分析法

将所获得的所有资料进行整合，找出其中的共性特点，分析其中的普遍规律，再提出相应的建议。

2 结果与分析

2.1 膝关节损伤特点

冰壶运动员的运动性损伤主要集中在腰背部、肩关节和膝关节，其中膝关节的损伤最为常见，多数运动员描述曾发生过肌肉酸痛现象。由于冰壶运动并没有直接的身体对抗，运动强度相对较小，所以冰壶运动员发生急性运动损伤的概率很低。冰壶运动员所发生的运动损伤主要为慢性损伤，其中膝关节的损伤主要集中在髌骨疼痛综合症、半月板劳损和韧带劳损三个方面。

2.2 膝关节损伤成因

膝关节是人体中关节最大、关节结构最复杂、杠杆作用最复杂的关节，再加上膝关节本身并不是一种完全吻合的结构，这也就使膝关节成为了人体最容易受伤的关节。

2.2.1 膝关节承受压力过大

运动员在投壶时，身体下蹲，支撑腿大腿、小腿完全重叠，股四头肌完全拉伸，髌韧带收紧，导致髌骨向内膝关节内侧移动，关节间隙变小。同时为了使身体重心压低，髋关节外旋，膝关节承受了较大的扭转力的同时还起到支撑身体重量的作用。膝关节受力方向与膝关节生理活动方向不一致，导致半月板受较强的剪切负荷。同时，为保证膝关节的稳定性，膝关节周围肌腱处于紧张状态。在运动员扫冰的过程中，身体前倾，重心前移，重心处于冰壶刷与双脚之间。此时运动员为了能够保持平衡，膝关节弯曲，膝关节在矢状面上位于双脚前侧，股四头肌收缩，髌骨向膝关节内侧移动，关节间隙变小。同时为了快速移动，髋关节外展、胫骨外旋、膝关节屈曲外翻。此时，膝关节横向受力，胫、腓侧副韧带处于长时间牵拉负荷，内侧半月板受剪切与扭转负荷，膝关节长时间处于大负荷且不稳定状态。在这种状态下，若在比赛或训练之前准备活动不充分，润滑膝关节中各组织之间摩擦的关节液不足，则会对膝关节尤其是半月板产生较大的磨损。参与膝关节稳定的腿部肌肉与结缔组织无法达到最佳状态，肌肉与结缔组织的粘滞性较大，弹性与延展性较小，无法为膝关节提供稳定的支撑。长期如此，就会产生膝关节内部尤其是肌腱与半月板损伤的发生。笔者在观看冰壶运动员比赛视频时还发现，在比赛暂时告一段落或一局比赛结束之后，运动员一般都是站在场边交流，很少有运动员会做一些活动来保持身体的“热度”。在冷环境中这种做法会加快运动员身体热量的流失，运动员再上场比赛时，身体各部分机能已经不再处于兴奋状态，同样也会增加运动员受伤的概率。

2.2.2 运动后放松不充分，关节肌肉过于紧张

冰壶训练或比赛时膝关节承受了较大的负荷，相关肌肉与结缔组织一直处于紧张状态，尤其是髌韧带在投壶和扫冰的过程中，一直处于紧张状态，会使髌股关节的关节间隙变小，增加关节摩擦面积，使关节加速磨损。半月板长时间受扭转和剪切负荷会使半月板变薄，再加上长时间的疲劳则会加大半月板撕裂甚至断裂的风险。在训练或比赛之后，若长时间不能得到充分的放松，则会导致肌肉和结缔组织僵化，半月板变形、失去弹性，影响膝关节活动的灵活性与柔韧性。长此以往会使肌肉和结缔组织产生疲劳乃至劳损，并且在疲劳状态下，肌肉的弹性、延展性以及收缩速度下降，一旦在训练或比赛时剧烈运动，或在应急状态下无法及时采取相应的应急措施，就很容易产生拉伤。

2.2.3 膝关节稳定性训练不足

冰壶运动并没有直接的身体对抗，也就导致了很多教练员在训练时更多地注重技术与战术的训练，而忽视了运动员的身体素质的训练。负重深蹲、静态深蹲等增强膝关节稳定性的训练则更是少之又少，这也就增加了运动员膝关节的受伤概率。在运动员投壶和扫冰的过程中，膝关节内侧副韧带处于长期牵拉状态，虽然内侧副韧带比较薄弱，但是它对膝关节内部的健康起到了至关重要的作用。在投壶时股四头肌和髌韧带更长时间处于大幅度伸展状态，髌骨软骨长时间的受到挤压和摩擦，髌骨附着点受到长时间的牵拉负荷。若是不能增加膝关节的力量和稳定性，长此以往则会导致髌骨软骨变形、半月板损伤和内侧副韧带损伤等一系列膝关节损伤的发生。

技术动作的正确与否也是影响膝关节是否健康的一项重要因素。冰壶运动无论是投壶还是刷冰过程都是在光滑的冰面上进行的，由于冰面的摩擦力很小，这本身就使运动员处于一种不稳定状态。如果运动员的技术动作错误，在进一步降低运动员的稳定性的同时，还会加大膝关节的负荷。在膝关节本身就处于不稳定状态下，一旦发生由于技术动作错误而导致的摔倒或意外情况，膝关节就极易受到损伤，同时技术动作错误本身就会加大膝关节的负荷而进一步加剧膝关节的疲劳。并且在冷环境中，一但技术动作错误而发生意外情况，运动员处理并解决意外的反应时会较温暖环境长，针对意外而做出反应动作的速度也会较温暖环境时慢，这就大大增加了运动员受伤的概率。

2.2.4 运动环境温度过低，保暖措施不完善

由于目前国内的冰壶馆的基础设施尤其是温度控制设施普遍较差，很难达到国际要求，即冰面-4℃～-6℃，冰面80 cm以上12℃。现在我国的冰壶场馆普遍温度较低（室内温度普遍在0℃以下），由于冰壶运动员在训练或比赛时若穿着较厚的衣物会严重影响运动员竞技能力的发挥，所以冰壶运动员的衣物都相对较薄，保暖措施相对较弱，也就使运动员机体长时间处于冷环境中。机体处于低温环境时，神经传导速度下降（每下降10℃，神经传导速度降低15 m/s），同时低温环境会使肌肉的粘滞性加大，降低肌肉的收缩速度、弹性以及延展性，影响机体的灵活性和反应速度，协调性变差。结缔组织在低温环境下弹性和延展性也都会随着温度的降低而降低［11］，不仅使肌肉工作效率下降，还容易发生运动损伤。在冰壶运动员训练或比赛时，膝关节已经处于一种非常不稳定的姿态，而膝关节附近的肌肉的收缩速度减慢，关节韧带的弹性和延展性变差。在需要运动员快速移动的时候，膝关节附近的肌肉和结缔组织不能给膝关节提供最好的保护，则膝关节就很容易受到伤害。同时，一旦运动员的保暖措施做得不够完善，膝关节就很容易受寒着凉，从而引发一系列的关节疾病如风湿等。

3 讨论

3.1 冰壶运动员损伤的流行病学特征

冰壶运动员的损伤类型具有一定的规律与集中的特点。根据对我国冰壶运动员损伤类型的调查［12-13］可以发现，我国男子冰壶运动员的损伤主要发生在腕关节、腰背部以及膝关节；我国女子冰壶运动员的损伤主要发生在肩关节、膝关节和腕关节。致伤动作主要为扫冰、投壶和非冰训练。冰壶运动员受伤的主要原因为疲劳、准备活动不充分以及带伤训练或比赛。根据国外相关调查显示［14］，冰壶运动中扫冰和投壶两个技术动作是最容易引发伤病的因素，其主要伤病发生部位为膝关节、腰背部以及肩关节。其中，扫冰时所引发的伤病最容易使运动员无法继续进行比赛或训练，对运动员的竞技水平与运动生涯影响最大。

3.2 膝关节结构、冰壶运动技术动作与运动性损伤的关联性

人体膝关节为大腿和小腿之间的连接关节，膝关节是人体最大也是结构最为复杂的关节，由股胫关节和髌股关节组成。股胫关节为椭圆关节，髌股关节为滑车关节，其主要结构包括关节囊、股骨远端、髌骨、胫骨近端、半月板、前后交叉韧带、侧副韧带等组织［15］。膝关节的主要功能为链接大腿与小腿，支撑身体站立，承担绝大部分身体重量（在运动时甚至承担几倍于自身体重的负荷）。通过腿部相关肌肉与膝关节周围的相关肌腱联合作用实现膝关节屈伸的运动功能，从而实现腿部的运动。

冰壶运动主要技术分为投壶与扫冰两大部分。在投壶时，运动员身体下蹲，一只脚踏在起踏板上，将重心转移至另一只脚上，将冰壶置于身体前方，一只手握住冰壶，此时目视前方，瞄准目标点［12］。开始投壶时，先将躯干抬起，然后蹬离起踏板，此时运动员下蹲，髋关节外旋，膝关节屈，运动员大腿、小腿完全重合，身体重量完全由滑行脚承担。将冰壶投出时，上身前倾，胸部落于膝关节内侧，冰壶离手，在投壶结束后，保持随前姿势。扫冰时，运动员随冰壶的行进速度而行进，面对冰壶，身体前倾，双手握住冰刷，双脚开立，膝关节弯曲，背部保持挺直，冰刷在冰壶的行进方向上前后移动刷冰。此时，肩关节、肘关节和腕关节做连续的屈、伸运动。髋关节外展，膝关节屈曲外翻，踝关节做屈伸运动，前脚掌横向蹬冰提供动力供运动员移动。此时身体重心落于冰刷与双脚之间，双腿与冰刷共同承担身体负荷。

3.3 膝关节运动性损伤的预防与治疗

教练员、医务人员和运动员应注意在不影响运动员比赛并且比赛规则允许的情况下，运动员可以使用辅助带来辅助加强膝关节的稳定性。

3.3.1 做好必要与充分的准备活动

在每一次训练课中充分做好练课的结构与内容安排［16］，要高度重视训练开始时的准备活动，适当增加准备活动的时间；在每局比赛的间隔时间里增加一些简单的活动以保持运动员机体的运动状态，尤其是针对腿部肌肉和膝关节的活动。同时要注意，冰壶运动是在温度相随较低的环境中进行的运动项目，应避免在做准备活动时大量出汗，以避免运动员着凉感冒。

3.3.2 加强膝关节稳定性训练

在训练计划中，增加腿部力量训练，尤其是膝关节的功能性训练，可以有效提升运动员膝关节的稳定性。一般来说，负重深蹲、静态半蹲、平衡球等训练对膝关节稳定性及膝关节周围肌群力量的提升有很好的训练效果，这样做不仅能够保护运动员膝关节，提高运动员竞技水平，同时还有助于运动员运动损伤的恢复。

3.3.3 加强保暖措施

运动员在上冰训练或比赛时，可在不影响比赛并且在规则允许范围内佩戴保暖护膝或以其他方式加强膝关节的保暖。

3.3.4 充分的放松与恢复训练

在训练或比赛之后，可选择拉伸、按摩、理疗、热敷等方式对膝关节进行放松与恢复性练习［17］，尤其要对髌韧带安排专门的放松与拉伸练习。

4 结语

冰壶运动技术动作有特殊性，在髌韧带长时间受牵拉负荷、半月板长时间受剪切负荷的同时，还要承担数倍于自身体重的重量，膝关节的受力方向与其生理功能不符；准备活动不充分，无法满足膝关节在极限位置时的润滑和支撑需求；膝关节稳定性训练不足；运动员运动环境温度过低，保暖措施不完善；运动员运动后放松不及时或不充分，使膝关节长期处于疲劳紧张状态，这一系列因素是冰壶运动员产生膝关节损伤的主要原因。因此，教练员在训练中应根据冰壶运动特点与运动员身体的条件，在每一次训练课中充分做好开始时的准备活动与结束时的恢复放松练习，加强膝关节稳定性训练，加强保暖措施，做到以预防冰壶运动员膝关节运动性损伤为主，以治疗为辅。对冰壶运动员在患病初期应进行积极地治疗，防止形成慢性、损伤性膝关节疾病。