李 楠,梁志强
(1.宁波大学 体育学院,浙江 宁波 315211;2.上海体育学院 运动科学学院,上海 200438)
国际奥委会规定,对运动员进行长期、系统的医学监控对于运动员健康的维持和竞技状态的保持起着重要作用。冬季奥林匹克运动会(简称冬奥会)按照运动员身体、心理和疾病等健康特点,分为健全人的冬奥会和非健全人的冬残奥会。截至2018年平昌冬奥会,健全人的冬奥会共设15个大项、102个竞赛小项,参赛运动员主要以身心健全的人群为主。非健全人的冬残奥会项目设置较少,共6大项、80小项,参赛运动员主要以视力受损、听力受损、肢体受损、智力障碍、脑性麻痹、脊髓损伤以及身材矮小等人群为主。根据冬奥会的统计数据,奥运会期间至少有7%~11%的运动员经历受伤或患病[1],但该数据并未指明伤病运动员的类型;相比冬奥会健全运动员,冬残奥运动员由于其生理、心理的劣势,运动员在比赛、训练和动作技能练习与学习中拥有更高的损伤风险,更需要医学监控在运动员训练/比赛中的全方位介入。
通常,训练实践中的医学监控主要借助运动医学的理论、方法和手段对运动员运动过程中身体机能状态进行监控、监测;在诸多医学理论、方法中,生物力学分析手段是最为常用的技术方法[57]。研究表明,运动医学是一门探讨运动或与运动相关的行为、事物对人体生理、病理影响的一门新兴的医学学科,涉及运动创伤、康复、营养、健康促进与伤病防治等领域[3]。因此,训练中拥有一个完善医疗服务和医疗保障体系成为运动员参赛备战过程中必不可少的环节[4]。但回顾国内运动医学的研究发现,国内运动项目的医学监督主要集中在射箭[5]、水球[6]、帆船[7]和羽毛球[8]等夏奥项目中,对冬奥项目的相关研究仅在短道速滑[10]、花样滑冰[11]等冰上项目发现,且以健全人为主;对于非健全冬残奥项目医学监控、医疗服务目前尚未发现。由于相关研究的不足,我国训练、科研和医务人员仅依靠以往的经验、理论无法准确地掌握残疾运动员伤病特点及规律。
冬残奥会作为我国2022北京冬奥会的一部分,其对国家和社会的发展同样起到重要影响作用;但由于相关研究的匮乏,缺乏了为这种影响作用及机制的运行提供支持,也不能我国冬残奥运动员的训练提供保障。以往的成功经验表明,及时地吸收、引进国际相关领域的研究成果可作为一个解决上述困境和保障冬残奥运动员训练的安全性、有效性有效的途径。基于该背景,本研究对国外冬残奥高山滑雪、越野滑雪、北欧两项、单板滑雪、轮椅冰球和轮椅冰壶等项目医学监控的相关成果进行汇总综述。
1.1高山滑雪损伤现状
媒体对冬残奥会的报道使人们认识到残疾人参与体育运动是预防疾病和维护健康的重要组成部分[10]。冬残奥会的高山滑雪是一项速度型比赛,该运动由二战期间、战后患有脊髓疾病的残疾退伍军人和截肢者发起[11];参赛运动员主要由站姿、坐姿和视力障碍三类运动员组成(图1,表1)。医学研究表明,高山滑雪运动员运动中损伤的发生率与雪橇、曲棍球运动员的损伤相似(约为10%),其中51%损伤类型是肌肉骨骼损伤;77%损伤由继发性、急性创伤事件所致[12,13]。另外,站立式运动员的损伤主要集中在下肢,坐姿式运动员的损伤主要集中上肢[13];运动项目特征和残疾类型常是导致损伤的重要因素[14]。与健全高山滑雪运动员最大的不同是,优秀的残奥滑雪运动员(无论是坐着还是站着)运动中受伤的机率和损伤的严重程度都高于新手[15]。
表1 冬残奥冬季项目损伤详情
图1 冬残奥高山滑雪项目运动员类型[15](A:站姿;B:坐姿;C:视力障碍)
1.2高山滑雪损伤类型
1.2.1 急性损伤。即使冬残奥高山滑雪运动员伴随不同程度的残疾,运动员比赛中的速度仍可达到62~72英里/h,高速滑行的过程中常会出现跌倒和碰撞等损伤事件的发生[13,16,17]。研究表明,冬残奥会开始前和比赛期间高山滑雪运动员急性伤病的发生率约49%、慢性伤病发生率约51%;相比冬残奥其他项目,高山滑雪是损伤率最高的运动,平均每十名运动员中至少有一人受伤,而损伤更多是由急性创伤所致[18]。医学调查显示,骨折和脑震荡等类型的伤病在高山滑雪运动员中非常常见;骨折主要集中在单侧下肢截肢和视力受损的运动员训练、比赛中,如腕部骨折[13,16]。而脑震荡主要由运动员滑行过程中的摔倒撞击所致,对运动中脑震荡的治疗和预防,现有的研究主要以缓解脑震荡症状为目标[10,19]。从上述研究可知,提高运动员专项动作技能可减少滑行过程中的意外摔倒和改善运动员的防护装备可有效地减缓上述急性损伤的发生。
1.2.2 继发性损伤。冬残奥高山滑雪运动员继发性损伤的研究主要集中在运动员生病史的探讨、神经肌骨系统的研究、训练中流行病学的调查和内外环境因素的影响等方面。研究表明,很多冬残奥高山滑雪运动员存在脊髓损伤的病例,由于神经系统在人体中发挥着体温调解的作用,脊髓损伤的运动员往往存在体温调节功能障碍,训练中常会由于运动装备的不适等客观因素引起血液循环变差,导致冻伤的发生[13]。另外,由于脊髓受损运动员痛觉阈较高,皮肤的损伤常会因过高痛觉阈值而恶化,因此,对伤后运动员康复应尤为重视皮肤损伤的监控与恢复[13],并及时建立和更新医疗档案为运动员后续医务监督的进行和预防措施的建立提供信息[16]。在对肌骨伤病的探讨中发现,运动员胸大肌、肱二头肌和大腿肌肉等软组织由于“损伤类型”、“外在运动装备和辅助装备的不适”导致运动员在损伤恢复期间有较高的“适应性的异位骨化(骨刺)”的发生率[13],如:由于假肢等辅助装备的不合身导致运动员血液循环通道被限制,进而造成膝下截肢的运动员腓骨头周围神经病变从而形成“骨刺”[13]。
1.2.3 训练损伤。非赛季的陆上训练,轮椅成为坐姿滑雪运动员主要的训练装备,训练中运动员的上肢经常进行代偿运动,尤其是肩关节;经常性、重复性的代偿性运动导致运动员肩部损伤率大大增加,如:肩痛、肩袖损伤、肩峰下滑囊炎、肩峰锁骨关节异常、肩峰下韧带增厚、肩脱位、肩半脱位、撞击综合征和肱二头肌腱炎。另外,腕关节综合征也是坐姿滑雪运动员的一种常见的伤疾,这主要是由于腕关节是神经压迫最常见的部位,训练过程中重复、过度性使用会导致手腕尺神经处产生炎症,进一步导致手指控制能力减弱甚至肌肉的萎缩。然而研究表明,上述损伤可以通过轮椅和坐式滑雪板的改进来降低[13]。由于训练中重复摔倒和肌肉痉挛是坐式滑雪运动员无法避免的正常现象,通常运动员的肌肉痉挛主要发生在运动神经元损伤后,脊髓损伤、外伤性脑损伤、脑血管意外或脑瘫是常见的并发症,需要及时地进行诊断并给出应对措施以降低伤害的发生[13,16]。另外,也有研究指明,由于比赛和训练的赛道并非一个完全光滑的界面,比赛、训练中坐姿滑雪器过重、过快的落地也是一个潜在的损伤来源[13,16];因此,一个具备优良减震性质的坐姿架对于损伤的降低同样也很有必要。
2.1越野滑雪损伤现状和医务监督
越野滑雪,又称北欧滑雪,源于北欧的斯堪的纳维亚半岛,19世纪中期传入欧洲的阿尔卑斯区域后,逐渐成为广受欢迎的一项冬季运动与娱乐项目[20]。冬残奥的越野滑雪运动员主要由肢体截肢、视力受损、脊髓损伤和脑瘫等几类不同程度人群组成(表1);国际残疾人奥委会(IPC)根据不同的伤病类型将冬残奥越野滑雪运动员分为视力受损、站立式和坐式三大类(表1)[21,22,31],每一类越野滑雪运动员又根据伤残程度分为多个等级[11]。回顾冬残奥越野滑雪的相关研究发现,很少有专门针对冬残奥越野滑雪运动员的运动损伤和医学监控的研究[18,23-25]。但现有的研究表明,相较于高山滑雪来说,越野滑雪的损伤率更低;然而损伤一旦发生,往往比较严重,一般需要医疗救援[26]。对于站立式的冬残奥越野滑雪运动员(特别是视力受损的运动员),大多数损伤发生在训练或比赛中的意外摔倒,其中,损伤又以肩部损伤最为常见[27]。Butcher等[14]对不同残疾级别越野滑雪运动员的技术动作分析后得出:生物力学研究对于越野滑雪运动员的损伤预防及医学监控具有十分重要的意义。Hofmann等[28]和Ohlsson等[29]运用运动生理、运动生化方分析方法对不同坐姿(髋关节高于膝关节和膝关节高于髋关节)冬残奥越野滑雪探讨后发现,髋关节高于膝关节的体位能够在比赛中提高越野滑雪运动员的无氧代谢率、每分通气量和减少耗氧量及相关代谢反应,但这种坐姿却降低了上肢的运动幅度及机体对躯干的控制能力,有可能导致损伤的发生。从这些研究可知,尽管运动生理、运动生物力学的研究对越野滑雪运动员的损伤进行分析量化,但有限研究并不能为冬残越野滑雪运动损伤机制的阐述提供足够支持,仍需进一步探讨。
3.1冬季两项的损伤现状
冬季两项运动是越野滑雪和小口径步枪射击相结合的冬奥会竞赛项目[30]。比赛中,运动员既要在高速滑行时承受高运动负荷的刺激,又要在射击时尽快地完成由“动”到“静”的转化,并在机体大负荷刺激后未充分恢复的情况下,尽可能在短的时间内追求较高的命中率[31]。按照残疾程度,冬残奥冬季两项运动员可分为视觉障碍(B1-B3)、站式(LW2-LW9)以及坐式(LW10-LW12)三大组(表1)[11,31]。研究表明,冬残奥冬季两项运动员的伤病存在较大的差异性,如:2002年盐城湖冬残奥会,冬季两项是唯一一项没有因运动员损伤而造成比赛时间损失的项目[18];但2010年温哥华冬残奥会,冬季两项的141名运动员中有26名损伤,损伤率高达18.6%[6]。与损伤现象不同,残疾人冬季两项的慢性损伤发生率也相对较高;2010年温哥华冬残奥会,冬季两项的慢性损伤比例可达53.8%[23]。对上述伤病的原因分析发现,残疾人冬季两项的急性损伤主要由比赛过程中跌倒所致;损伤部位涉及上、下肢,损伤类型包括:脑震荡、胸膜腔内积气以及骨折等。另外,由于比赛中运动员残疾等级的差异,不同类型、不同比赛姿势的运动员损伤的部位和损伤的发生率也存在差异。坐式运动员,由于较低的身体重心以及固定的滑雪姿势,运动中的损伤主要集中于脊柱以及面部等;站式运动员,特别是视力障碍运动员,损伤部位更多的集中下肢膝关节[23]。从这些研究可知,相对于残疾人其他冰雪项目,冬季两项运动员比赛和训练中拥有较低的急性损伤率、较高的慢性损伤率;但由于上述医学监控的研究仅来源每届赛事结束后六个项目运动员运动损伤情况的调查研究[5-8],依据相关研究结果对冬残奥冬季两项运动员损伤现状进行定性评述还存在局限。
单板滑雪又被称为冬季的冲浪运动,运动过程中双脚踩踏在滑雪板上,通过身体和双脚控制运动方向(表1),2014年俄索契冬残奥会单板滑雪(下肢损伤组)正式被列为了冬季残疾人奥运会的比赛项目。单板滑雪作为一个技能主导类的比赛项目,在比赛中运动员需要在空中完成各种技术动作以获取较高的分值,但多样的动作技能会导致该项目拥有较高的急性损伤率。因此,及时了解单板滑雪的损伤类型、部位、损伤发生率以及影响因素,对于伤病的预防与治疗具有积极影响。
4.1单板滑雪损伤现状
单板滑雪运动中,损伤通常发生在腕部、头部、肩部以及踝关节等部位。Ekeland[32]等发现:与高山滑雪相比,单板滑雪运动员上肢比下肢损伤更多,其中腕部损伤占所有损伤类型的25%。在所有受伤类型中,骨折占据所有伤病类型比例的三分之一且骨折的风险是高山滑雪的4倍。Made等[33]研究同样也发现:单板滑雪运动员上肢的损伤可达56%明显高于下肢损伤(19%),按照损伤发生率,单板滑雪的损伤部位依次为下肢、腕部、上肢近端和头颈部。Derman等[24]对2018年平昌冬残奥会567名运动员为期12天的监测发现,单板滑雪的损伤发生率是所有项目中最高的,损伤率更多是由项目特征所致,因为单板滑雪是一项对于运动员的平衡能力和协调性要求很高的项目,同时又受地形、雪质等自然条件的影响较大;运动中容易发生摔倒,导致骨折、手腕受伤。除了损伤探讨方面,也有对单板滑雪患病率的调查。Derman[34]等对2014年索契冬残奥会547名运动员疾病风险进行监测发现,高山滑雪和单板滑雪结合的患病人数最高,其中有11项疾病(22%)是消化系统的疾病。单板滑雪的伤病调查研究表明,在对单板滑雪运动员进行医务监督时,一方面应留意单板滑雪过高的损伤率以及运动员的易损伤部位;另一方面,也应对运动员消化系功能进行重点监控,以降低消化系统疾病。
4.2单板滑雪损伤的因素
不同项目损伤发生、致因存在不同,即使同一运动项目,也会因影响因素的不同造成不同的损伤发生率和损伤部位。已有的研究证明,单板滑雪运动员的竞技水平、竞技状态是造成伤病的关键影响因素。Made等[33]发现,竞技水平低的运动员腕部/下臂骨折、头部/颈部骨折的发生率均高于竞技水平高的运动员。Ekeland[35]对1996/1997年和1997/1998年这两个赛季、7个滑雪场的3 915名受伤的运动员调查发现:竞技水平较低的运动员整体损伤的发生率要高于竞技水平较高的运动员,但两者之间也存在着不同;如:低水平运动员腕部损伤的发生率高于高水平运动员,而高水平运动员的头部、肩部、踝关节的损伤发生率却高于低水平运动员。运动员头部、肩部、踝关节损伤的不同与头盔佩戴情况不佳以及运动中完成动作的难度密切相关。另外,Ekeland[32]等发现:单板滑雪运动员女性膝盖受伤的比例是男性受伤2倍;而Made等[36]则认为:运动员性别不会对受伤形式产生影响。这些研究表明,运动员的竞技水平和性别是影响运动员伤病的重点因素,但由于性别因素的研究存在相悖的研究结果,关于性别对运动损伤发生率的影响还有待进一步探讨。
5.1轮椅冰球损伤现状
冰球项目因其快速、多变的运动形式以及选手间频繁、激烈的肢体接触,往往伴随着较高的损伤风险[37]。残疾人冰球是在传统冰球的基础上,由下肢残疾、麻痹的运动员将脚部、膝盖、臀部等部位固定于铝制雪橇来进行比赛。由于运动员伤残程度的不同和多变的项目特征,一方面使得残疾人冰球运动员运动中高的损伤风险,另一方面也使对轮椅冰球运动员的医疗保障成为医务监督中最具挑战性的领域[38]。据报道[39],残疾人冰球在冬残奥六大项目中运动员受伤率位列首位。2010年的温哥华冬残奥会中参与冰球项目的118名运动员中有40人因赛受伤,损伤率高达33.9%。运动员伤病类型主要集中于肌肉拉伤、脑震荡、胸部挫伤、肋骨骨折等,损伤主要发生在比赛过程中的身体拦截和过度使用等情况下[40]。
5.2轮椅冰球的肌骨损伤
轮椅冰球运动员的肌骨损伤类型与健全人运动损伤类型相似,例如挫伤、拉伤、扭伤等都是常见的损伤类型[15]。由于轮椅冰球运动员比赛/训练中的推进主要依靠运动员使用球杆做牵引动作,前臂和上臂需要在运动中完成较大的运动量,这种运动模式需要运动员的上肢关节肌肉具备很高的机能水平才可完成,因此很容易导致轮椅冰球运动员的肩部、肘部、腕部等过劳性损伤的发生[40]。但随着运动装备的不断升级,运动员严重损伤的比例呈现显著的下降趋势,尤其是运动员的下肢骨折,从33.0%下降到2.5% (2002年至2010年冬残奥会)[15]。这表明通过额外的安全措施,可降低轮椅冰球运动员的肌骨骼损伤和损伤风险[15]。
5.3轮椅冰球的脑震荡
Jonathan等人[40]通过试点调查的方式对教练员、物理治疗师在内的10名国际精英残疾人冰球团队成员进行访问咨询发现,由于轮椅冰球比赛过程中,运动员间频繁的身体碰撞、拦截,使脑震荡成为该项目最频繁的损伤类型之一。但国际上却鲜有这方面报道,根据冬残奥的监测结果,轮椅冰球运动员的脑震荡风险被严重低估[41]。但乐观的是,采用抗冲击的新材料定制头盔等防护性装备不仅可提升装备的减震性、安全性,还被认为是预防或减少运动员脑震荡风险的有效措施[41]。
5.4轮椅冰球的压力性溃疡
虽然轮椅冰球项目为肢体残缺的运动员提供了参与体育的途径,但也正是因为这种有别于传统冰球项目中冰球鞋的座式冰橇,导致轮椅冰球运动员常常因为训练、比赛等情况导致高的皮肤破裂的风险。轮椅冰球运动员在比赛/训练中需要长时间保持坐姿,由于座椅内没有充分的填充物、运动中多向的剪切力、不适的皮肤环境以及运动员本身下肢特殊的解剖学特征,导致运动员肢体皮肤局部受力的突增,增加皮肤破裂和压力性皮肤溃烂的风险[42,43]。研究表明,通过改变运动员膝盖弯曲角度(加大膝关节屈曲角度)可显著降低平均坐姿压力[42]。该研究提示训练实践中,可通过训练监控的手段对运动员运动姿态进行诊断调整,确定适合运动员自身的姿态以降低伤病的风险。
6.1轮椅冰壶的损伤现状
随着一项项世界纪录打破,运动员成绩提高的同时伴着高的损伤风险,如何利用现代医学理论和手段,在保护运动员身体健康、安全的同时提高运动竞技能力成为医务监督亟待面对的问题。根据损伤部位,轮椅冰壶运动员的损伤可为上肢损伤、软组织损伤、脊柱损伤和下肢损伤四大类(表2)。Fairbairn等[44]研究发现轮椅冰壶运动员肩部受伤率较高,但与其他需要躯干稳定和核心控制的项目(如田径、击剑)相比,运动员肩部受伤风险仍处于较低水平。Mccormack等[45]发现,轮椅冰壶运动员上肢软组织损伤最为常见,如肩部(16.7%)和手部(21.3%)的水疱和擦伤(47.4%)。损伤的原因主要是60%参训的运动员未合理地戴防护装备。Kathleen等[46]研究表明,轮椅冰壶运动员也会出现手部麻木、无力等病症。Soligard等[47]发现长期的寒冷环境下训练与比赛,容易引发轮椅冰壶运动员呼吸道系统感染。另外,还有研究发现,因为轮椅冰壶选手需要通过固定的轮椅并用手向前的递送以产生推动冰壶向前旋转的力,长期的重复容易导致运动员拥有较高的慢性损伤(35%~60%)率[48-50]。
表2 轮椅冰壶运动员的损伤部位及损伤类型[47]
6.2轮椅冰壶的损伤机制及其防治
目前虽然还没有关于轮椅冰壶损伤防治文献,但已有实验性研究表明轮椅冰壶运动员的投掷臂是首要的保护目标[48]。因为轮椅冰壶运动员日常生活与运动中重复地推进轮椅很容易造成上肢和头颈部的过度使用,导致肌肉的劳损。为避免或降低劳损的发生,一需要教练员和科研人员在训练中对运动员掷壶动作模式进行及时评估,以降低不恰当的技术动作的发生;二需要在日常训练中采用抗阻练习措施在保证上肢关节良好的活动范围和肌肉力量[51]。但需要值得注意的是,对核心力量弱、平衡能力差和容易发生痉挛和摔倒的轮椅冰壶运动员除了上述的干预治疗措施外,运动中应对该类型运动员的身体机能进行实时、全方位的医务监督[48,52],并通过佩戴安全带和头盔等运动装备预防头部和其他部位的损伤[54]。
研究表明,重复轮椅推进动作也会造成手部麻木无力现象的出现,逐渐衍变成为慢性疾病。手部麻木无力主要发生于手部边缘,通常与腕管综合征有关。轮椅冰壶运动员的这种疾病更多是由于轮椅冰壶运动员重复的轮椅推进,导致运动员创伤的累积和手掌后跟受压引起腕部或肘部神经重复性损伤所致[46,54]。另外,也有研究表明,轮椅冰壶运动员的非正常坐姿也会造成脊柱损伤。脊髓损伤的运动员坐姿状态下往往表现为骨盆后倾、胸椎后凸和头部前引,这种体姿不仅会对脊柱造成不适当的压力,还会导致脊柱内部创伤和退行性变化[48]。但值得注意的是,这种伤病可通过对运动员轮椅结构与设计的改良来预防[55-57]。
从整体上讲,国际上冬残奥六大项目医务监督的相关研究也仅有限的数量,通过对相关研究整理、分析,得出以下结论。
7.1 由于残疾等级和项目特征的差异,冬残奥六大项目呈现出不同的伤病类型、特点及机制,其中单板滑雪、高山滑雪和轮椅冰球是六大项中伤病风险最高的项目。
7.2 冬残奥运动员的损伤通常由训练/比赛中动作技能的不合理、肌骨系统的过度使用、运动装备的缺乏和设计的局限以及训练/比赛的环境影响等因素造成。然而,这些致伤因素很大程度上可通过运动装备的改良、训练监控和医学监控的介入有效地降低。
7.3 仅有的流行病学研究提示,冬残奥运动员还具有较高的患病风险,如:神经系统疾病和呼吸系统疾病等。