邓琰炳
(西北民族大学 体育学院,甘肃 兰州730124)
足球是一项全球性的体育运动项目,广受世界各国人民的喜爱。足球运动在增强锻炼者身体素质,减少慢性病患病风险方面具有积极意义,但其作为一项高强度的对抗性运动,对下肢肌力、下肢动态平衡等神经肌肉功能有较高要求,练习者在运动过程中更容易发生损伤[1]。统计资料显示[2],在各种球类运动中,足球的受伤率明显高于手球、篮球等运动,是受伤率最高的运动项目之一。如何降低足球运动员的受伤风险一直备受体育学界的关注。研究指出[3],下肢尤其是膝踝关节及周边组织是足球运动损伤最常发生损伤的部位,而这些损伤的发生多与膝踝关节肌力不足、下肢平衡力差、膝踝关节本体感觉缺失等有关。由此提示,增强膝踝关节肌力、下肢平衡能力等将有助于减少足球运动员的运动损伤。基于足球运动员的运动损伤机制,国际足联医疗评估和研究中心专门制定了足球运动损伤预防方案(即FIFA 11+),该方案是一项集神经肌肉控制、协调能力、力量训练于一体的热身训练活动[4]。相关报道初步证实[5],长期进行FIFA 11+练习可将足球运动损伤特别是膝踝关节损伤风险降低50%左右。但是,短期FIFA 11+练习能否让足球运动员明显受益尚无定论。本研究旨在通过对比实验分析短期FIFA 11+综合热身练习对足球运动员膝踝关节功能、下肢动态平衡能力的影响,明确短期FIFA 11+综合热身练习在足球运动损伤预防中的应用价值,以期为足球教练员、足球运动员训练方案的制定提供参考依据。
通过实验招募的方法,于2019年3月至5月从某高校招募68名男性足球运动员作为研究对象。纳入的实验对象身体健康,均为二级及二级以上运动员,依从性良好,可配合完成实验。同时排除有过严重下肢运动损伤或疾病史者,近6个月内发生过下肢损伤者,近1个月内有过陈旧运动损伤发作史者。使用随机数字表法将68名受试者分为两组(每组34人),两组研究对象的年龄、身高、体重、训练年限比较,差异均无统计学意义(p>0.05),见表1。
表1 两组实验对象的一般资料(+S)
表1 两组实验对象的一般资料(+S)
组别 人数实验组对照组34 34 t p 20.63±1.78 21.00±1.67 0.884>0.05年龄(岁) 身高(c m)176.35±3.47 175.80±3.36 0.664>0.05体重(kg)69.05±4.82 68.54±5.76 0.396>0.05训练年限(年)2.14±0.43 2.05±0.30 1.001>0.05
1.2.1 对照组运动干预
对照组运动员每次赛前或训练前均按照既往的传统训练模式开展热身训练,其他方面亦不进行干预。传统热身训练内容包括:1)绕足球场慢跑(3圈),用时3min;2)徒手操拉伸(大腿小腿、腰部、膝关节、踝关节、髋外展内收、压腿等),用时4min;3)弓冲刺跑,变向跑,碎步跑,用时3min;4)带球练习(双人传球、颠球),用时10min。
1.2.2 实验组运动干预
实验组采用FIFA 11+综合热身训练,训练频率2~3次/周,共训练8周。FIFA 11+练习内容包括3部分:第一部分为动态牵伸基本跑,练习内容包括直线跑、髋外展跑、绕圈跑、髋内收跑、碰肩跑、位置交换跑、快速前后移动跑。跑动过程中上身挺直,始终保持髋、膝、踝在同一直线上,避免膝内扣。各项练习重复两组,用时8min。第二部分为力量、核心稳定性及肌肉控制练习,练习难度分为初级、中级、高级3个级别,练习者从初级开始循序渐进地进行练习。初级练习内容包括静态平板支撑、静态侧身撑、跪地前倾、单腿持球站立、下蹲脚尖站立、垂直跳跃;中级练习内容包括平板支撑抬腿、侧身撑提降髋、跪地前倾、单脚站立抛球、前进中弓步压腿、侧跳;高级练习内容包括平板支撑单抬腿、侧身撑单腿提升、跪地前倾、单脚训练相互推搡、单腿蹲、方形跳。练习过程中,要求始终保持姿势规范,该部分练习用时12min。第三部分为急停结合及变向跑,练习内容包括冲刺跑、后蹬跑、跑步急停转向。跑动过程中要求上身始终挺直,膝盖不内扣,该部分练习用时2min。
由具有丰富教学经验,且熟悉FIFA 11+练习的教练负责对实验组学生进行教授。正式实验前,由FIFA 11+专业指导老师对教练员、运动员开展课程培训,课程培训内容包括FIFA 11+理论知识、示范动作技术,说明练习要领及错误规避方法,确保所有运动员都能够充分理解、规范完成FIFA 11+练习相关动作后,再开始正式实验。选取每周一、周三上午作为干预日,每次25min左右。练习过程中,教练全程监督指导,教练要反复强调动作要点,及时纠正运动员的不规范或错误动作。
两组运动员在实验前后分别进行FMS评分、膝关节周围肌力测试、下肢动态平衡测试和本体感觉测试。所有测试均由同一组测试人员完成,相同指标均在同一天内的相同时间段内完成测试,所有测试指标收集均在一周内完成。同时统计所有运动员既往在足球比赛及足球训练过程中发生的运动损伤次数,损伤包括慢性陈旧性损伤急性发作及急性新发损伤,且因伤至少停止3天训练。
1.3.1 FMS评分
采用FMS标准测试组件,要求受试对象完成7项动作(过栏跨步、深蹲、肩部灵活性、前后分腿蹲、主动直膝抬腿、躯干稳定俯卧撑、旋转稳定性)测试,各项动作重复3次,取均值。测试人员均具备FMS-Level证书,按照评分标准观察受试者矢状面、冠状面变化并评分。评分标准:测试中出现疼痛症状计0分;不能完成规定动作计1分;可完成规定动作但完成过程中有代偿动作计2分;可按要求完成规定动作计3分。
1.3.2 肌力测试
使用Micro FET3便携式肌力测试仪测试膝关节周围肌力,收缩方式均选用向心-向心模式,速度60°/s,测试动作为屈、伸。两侧下肢各测试3次,记录测试结果取平均值。
1.3.3 动态平衡测试
使用Y型平衡测试套件,测量髂前上棘到足内踝间距离(L),共测3次取均值。测试完成后,使用非支撑腿在前方、非支撑腿在后外侧、非支撑腿在后内侧3个方向的平均值除以腿长得到的值即为稳定能力评价指标,分别表示为A、PL、PM。根据A、PL、PM值计算YBT-CS综合得分,计算公式:YBT-CS=(A+PL+PM)/3L×100,综合得分越高说明下肢平衡稳定能力越强。
1.3.4 本体感觉测试
使用HUMAC NORM型等速肌力系统对受试者的膝关节及踝关节(踢球腿)进行位置觉测试。采用被动位置觉复位测试,以膝关节屈曲45°、踝关节背屈5°为目标角度。测试过程中,使用仪器将相应关节分别从中立位拉伸至目标角度,受试者需使此时的关节位置保持5s,然后返回中立位。然后,通过仪器带动相应关节以1°/s的速度进行被动运动,受试者蒙眼,当受试者认为关节达到目标角度时停止运动。记录复位实际角度与目标角度的差值,取绝对值,即为该关节的位置觉,差值绝对值越小表明位置觉越好。
使用SPSS23.0软件对数据做统计学处理,计数资料以百分比(%)表示,数据比较采用χ2检验,符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示,数据比较采用t检验,以p<0.05为差异有统计学意义。
两组运动员实验前的FMS各项评分及总评分比较差异无统计学意义(p>0.05);相比实验前,实验组运动员实验后的深蹲、前后分腿蹲、过栏跨步、主动直膝抬腿、躯干稳定俯卧撑评分及FMS总评分均明显升高(p<0.05),而对照组实验前后的FMS各项评分及总评分接近(p>0.05)。组间比较,实验组实验后的深蹲、前后分腿蹲、过栏跨步、主动直膝抬腿、躯干稳定俯卧撑评分及FMS总评分均显著高于对照组(p<0.05),见表2。
68名运动员既往共发生81次运动损伤,损伤部位包括:踝关节18次、膝关节15次、小腿15次、大腿11次、腰部8次、胸部5次、手臂3次、肩部3次、颈部2次、头部1次。38名运动员的FMS总分≤14分,其中25人发生过运动损伤,占65.79%;30名运动员的FMS总分>14分,其中5人发生过运动损伤,占16.67%。FMS总分>14分运动员既往的运动损伤发生率明显比FMS总分≤14分者更低(χ2=9.446,p<0.05)。
两组实验前优势腿、非优势腿的膝关节屈、伸周围肌力比较,差异均无统计学意义(p>0.05)。与实验前相比,实验组实验后优势腿、非优势腿的膝关节屈、伸周围肌力均明显提高(p<0.05),对照组实验后优势腿、非优势腿的膝关节屈、伸周围肌力均无明显变化(p>0.05)。组间比较,实验组实验后优势腿、非优势腿的膝关节屈、伸周围肌力均明显高于对照组(p<0.05),见表3。
两组运动员优势侧、非优势侧的下肢动态平衡能力各项指标(A、PM、PL、YBT-CS)比较,差异均无统计学意义(p>0.05)。实验组实验后优势侧及非优势侧的A、PM、PL、YBT-CS值均较实验前明显升高(p<0.05),对照组各指标均无明显变化(p>0.05)。组间比较,实验组实验后优势侧及非优势侧的A、PM、PL、YBT-CS值均显著高于对照组(p<0.05)。见表4。
表2 两组运动员实验前后的FMS评分比较(+S,n=34)
表2 两组运动员实验前后的FMS评分比较(+S,n=34)
注:与本组实验前比较*p<0.05,与对照组实验后比较#p<0.05;下表同
组别实验前 实验后实验组 对照组 实验组 对照组深蹲前后分腿蹲过栏跨步主动直膝抬腿肩部灵活性旋转稳定性躯干稳定俯卧撑总分2.31±0.52 2.02±0.36 2.14±0.36 2.32±0.65 2.50±0.45 1.97±0.12 2.12±0.43 15.38±1.36 2.49±0.41 2.03±0.21 2.21±0.43 2.29±0.54 2.46±0.63 1.95±0.24 2.24±0.39 15.92±1.44 2.66±0.47*#2.32±0.42*#2.45±0.42*#2.66±0.43*#2.52±0.66 1.98±0.32 2.58±0.37*#18.98±1.96*#2.48±0.33 2.05±0.34 2.12±0.29 2.31±0.78 2.49±0.54 1.92±0.33 2.22±0.47 16.02±1.72
两组实验前的膝关节位置觉、踝关节位置觉比较,差异均无统计学意义(p>0.05)。实验组实验后的膝关节位置觉、踝关节位置觉均较实验前明显减小(p<0.05),而对照组实验前后的膝关节位置觉、踝关节位置觉无明显变化(p>0.05)。组间比较,实验组实验后的膝关节位置觉、踝关节位置觉明显低于对照组(p<0.05),见表5。
足球运动是一项有着较强对抗性质的运动,运动员在运动过程中极易受伤。本次实验中的64名足球运动员既往发生过81次运动损伤,这一方面表明足球运动有较高的损伤风险,另一方面也可能与大学足球运动员有别于职业足球运动员,他们往往缺乏系统的训练,所以运动损伤风险相对偏高。本研究发现足球运动员的损伤部位主要为踝关节,其次为膝关节及小腿,并且多数损伤都为急性损伤和重复性损伤。这是因为膝踝关节肌力在维持关节稳定性中发挥着关键性作用,足球运动主要依靠踝膝关节发力,所以更易发生损伤。既往研究指出[6],为了最大限度地降低运动的损伤风险,可通过FMS进行测试,对于测试结果存在4个以上动作问题者,应对其进行纠正训练,主要解决肢体灵活性、稳定性及功能动作重塑问题。本研究也发现,相比FMS总分≤14分的运动员,FMS总分>14分运动员既往的运动损伤发生率明显更低。FMS评分能够反映个体在运动过程中的动作模式及功能障碍情况,可以快速、准确地评估机体功能性限制及对称性问题。根据FMS评分制定相应的训练计划对于降低运动损伤风险具有积极作用。
本次研究结果显示,实验组实验后的深蹲、前后分腿蹲、过栏跨步、主动直膝抬腿、躯干稳定俯卧撑评分及FMS总评分均明显升高,但肩关节灵活性、旋转稳定性未见明显改善。这与相关报道[7]结论基本相符,说明短期FIFA 11+练习能够有效改善运动员的机体稳定性,增强其平衡能力,但对肩关节灵活性、旋转稳定性的作用不明显,这一方面是因为FIFA 11+练习本身对于肩关节灵活性、旋转稳定性的训练较少,另一方面则与本次实验中FIFA 11+练习时间较短有关。贾蒙蒙等[8]研究指出,FIFA 11+练可有效增强足球运动员膝关节最大屈伸肌力。但也有研究[9]认为FIFA 11+可有效改善膝关节向心屈肌最大力量,但对膝关节伸肌最大力量并无明显作用。本研究发现实验组干预后优势腿、非优势腿的膝关节屈、伸周围肌力均较干预前明显提高,这表明短期FIFA 11+综合热身练习可有效提高足球运动员膝关节两侧屈肌和伸肌最大力量。这与前述报道结论有一定出入,导致这一差异的原因可能是受试者在训练过程中动作不规范所致。国外有文献报道[10],足球运动员通过FIFA 11+练习干预后,其膝关节向心60°/s等速运动时的屈伸肌力得到了明显提高。国内相关报道指出[11],FIFA 11+练习可使运动员在60°/s、180°/s、300°/s等速运动下的膝关节屈伸肌峰力矩比均得到不同程度的提高。这些研究结论均在一定程度上支持本研究结果。FIFA 11+对膝关节周围肌力的作用机制可能为:FIFA 11+综合热身练习中所包含的下蹲、跳跃等动作能够有效增强膝关节屈伸最大肌力。第二部分的力量、核心稳定性及肌肉控制练习要求逐渐加大动作难度,这种增强式练习能够使膝关节周围肌肉力量逐步得到提升。第三部分的高速跑训练对于提高下肢肌肉的爆发力则有显著成效。有文献指出[12],股四头肌、腘绳肌肌力不足则容易引起下肢肌肉拉伤,导致膝踝关节运动损伤,提高膝关节股四头肌、腘绳肌肌力有助于预防足球运动损伤的发生。在大腿前屈时,需要借助腘绳肌的离心收缩力量,而腘绳肌力量不足就会影响对对大腿的离心控制,从而在运动过程中引发腘绳肌拉伤。FIFA 11+练习中的跪地前倾动作是针对骨后肌群的练习,其能提高屈肌离心力量,增强屈肌的离心控制,进而减少下肢运动损伤。
表3 两组运动员实验前后的膝关节周围肌力比较(+S,N×m/kg)
表3 两组运动员实验前后的膝关节周围肌力比较(+S,N×m/kg)
组别屈伸实验前 实验后 实验前 实验后优势腿非优势退实验组对照组实验组对照组1.54±0.36 1.57±0.42 1.42±0.38 1.48±0.42 1.93±0.41*#1.61±0.53 1.81±0.33*#1.44±0.32 2.42±0.54 2.39±0.48 2.27±0.56 2.31±0.35 2.77±0.69*#2.41±0.34 2.61±0.47*#2.37±0.43
表4 两组运动员实验前后的下肢动态平衡能力比较(+S,%)
表4 两组运动员实验前后的下肢动态平衡能力比较(+S,%)
指标组别优势侧 非优势侧实验前 实验后 实验前 实验后A PM P L Y B T-CS实验组对照组实验组对照组实验组对照组实验组对照组64.18±5.84 63.87±5.79 95.35±6.82 96.05±6.71 99.63±7.28 98.78±6.31 104.52±7.48 103.58±8.84 67.02±7.26*#64.01±6.28 97.63±6.26*#95.98±7.22 102.53±5.52*#98.86±7.33 106.25±7.66*#103.04±7.95 62.22±5.83 62.17±6.39 97.72±6.22 98.11±6.43 99.41±8.48 98.57±7.23 103.77±7.13 102.87±8.25 65.46±6.51*#63.12±6.47 102.35±9.38*#97.88±8.51 101.60±7.84*#98.04±6.49 106.35±6.72*#103.11±7.36
表5 两组运动员实验前后的膝踝关节本体感觉比较(+S,°)
表5 两组运动员实验前后的膝踝关节本体感觉比较(+S,°)
组别膝关节位置觉 踝关节位置觉实验前 实验后 实验前 实验后实验组对照组4.45±0.88 4.38±0.79 3.06±0.52*#3.68±0.42 3.68±0.76 3.71±0.63 2.52±0.61*#3.55±0.54
下肢动态平衡能力是躯体在内外力作用下通过自我调节来维持姿势稳定的一种能力,其是足球运动员完成技术动作必须具备的一项重要能力,同时其与运动损伤也有着密切联系。研究证实个体的动态平衡能力可以通过科学的训练得到改善和提升,吴加弘等[13]指出长期进行FIFA11+练习可有效提高练习者的动态平衡能力。本次研究也得出了类似结论:实验组经FIFA 11+干预后,其两侧的A、PM、PL、YBT-CS值均明显提高,说明不论是长期,还是短期的FIFA 11+练习均能让足球运动员的动态平衡能力明显获益。FIFA 11+练习中的核心、稳定性及力量训练(如下蹲、跳跃、平板支撑抬腿等)能够让练习者不断地在躯体稳定与不稳定状态中切换,通过反复的练习可以让练习者逐渐掌握控制躯体平衡的方法,从而使得动态平衡能力得到提升。FIFA 11+练习注重核心力量训练和下肢力量训练,同时还加入了神经肌肉控制、本体感觉训练,通过这些训练可使神经肌肉功能得到改善,核心力量、下肢力量得到增强,从而为维持躯体动态平衡打下坚实基础。此外,FIFA 11+练习中的急停跑、变向跑、方形跳、侧向跳是针对不同方向控制的动作练习,其有助于增强练习者对前后、左右方向的运动控制[14]。
本体感觉指的是在静止或运动状态下各身体器官(肌肉、关节等)对空间位置、运动状态等的深度感知,其在运动方向、运动状态感知及精确运动的神经肌肉控制中发挥着关键性作用。有报道显示[15],本体感觉水平的提高有助于降低运动损伤风险,这是因为本体感觉水平低下容易引起姿势不稳、平衡性降低,从而增加在运动过程中的关节扭伤、跌倒风险。相关文献报道指出[16],足球运动员通过短期FIFA 11+练习干预后,其屈膝的本体感觉功能得到了明显改善。本研究发现,实验组干预后的膝关节及踝关节位置觉均得到了显著改善。这不仅佐证了前述报道结论,还提示短期FIFA 11+练习有助于踝关节本体感觉的提升。有学者认为FIFA 11+练习首先加强了练习者运动早期的意识水平,然后逐步对其自主水平进行了强化,最终使得大脑对本体感觉线索的注意力提高。从生理学机制角度来看,在FIFA 11+练习过程中,肌肉组织的温度、粘弹性不断提高,这有助于提高机体机械感受器的敏感性,进而改善本体感觉功能。
通过本实验发现大学足球运动员的踝关节、膝关节运动损伤发生率较高。相比传统热身练习,短期FIFA 11+综合热身练习能够有效提高足球运动员膝关节周围肌群的屈伸最大力量,增强躯体的动态平衡能力,提升本体感觉水平,这有助于降低足球运动员运动损伤的发生风险。在校园足球运动中,可以考虑引入FIFA 11+热身练习作为专项准备活动,以降低足球运动员的运动损伤风险。