魏 铭,牛雪松,李 楠
(1.首都体育学院,北京 100191;2.沈阳体育学院,辽宁 沈阳 110102)
前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)损伤是膝关节运动损伤中较为常见的一种,运动员ACL重建术后的康复目标比普通人更高(Tjong et al.,2014)。ACL位于膝关节中央,起于胫骨髁间隆起前内侧,止于股骨外侧髁内侧,功能是限制胫骨过度前移、旋转以及膝关节过伸。ACL损伤的机制有两种,一是胫骨后侧有大力撞击,使胫骨过度前移;二是膝关节过度旋转,超出ACL承受范围。前交叉韧带、内侧副韧带和内侧半月板的合并损伤通常出现在膝关节过度旋转的情况下,即O’Donoghue三联征(Maria et al.,1996)。
2008—2012年,我国自由式滑雪空中技巧高水平运动员出现了6例ACL损伤,其中女运动员4例,分别是李妮娜、徐梦桃、徐思存、赵珊珊;男运动员2例,分别是王爽、吴超。本研究对高水平自由式滑雪空中技巧运动员徐梦桃ACL重建术后14~42周康复训练进行归纳总结,以期为其他运动员ACL重建术后康复训练提供借鉴和参考。
徐梦桃(1990-),女,国家自由式滑雪空中技巧队运动员,国际健将。5次获世界杯总冠军、28次获世界杯冠军、2013年获世锦赛冠军,2014年获冬奥会亚军,是该项目获得世界冠军最多的运动员,世界最高得分纪录保持者。2016年1月21日,徐梦桃在新疆举行的全国冬季运动会女子个人决赛中bLFF动作失败。慢动作回放显示,由于她起跳高度不够,导致落地空间不足,着陆后左脚雪板头部插入雪中,身体向右侧扭转摔出,左腿股骨出现明显内旋,造成左侧膝节前交叉韧带断裂,内侧副韧带撕裂,内侧半月板撕裂,多发骨挫伤。2016年2月5日,徐梦桃在北京大学第三医院进行了关节镜下前交叉韧带自体腘绳肌肌腱重建手术,并将内侧半月板后角切除70%。
徐梦桃在术后1~13周接受早期康复训练,术后14~42周(2016年5—11月)由作者为徐梦桃进行康复训练,根据实际身体机能状况和竞赛需求,将训练计划分为4个阶段。
1.2.1 第1阶段(14~22周)
本阶段训练的主要目标:能无痛跑步;最大限度提高力量和灵活性,满足后交叉韧带的要求;跳跃试验时下肢对称度达到75%以上(Cioppa-Mosca et al.,2006)。
本阶段训练的主要任务:1)恢复身体机能、形态等能力,为接下来的康复训练打好基础;2)对肩、髋、踝关节进行加固及养护性力量训练以改善其灵活性;3)进行动作模式训练,加强动作的灵活性、稳定性,强化动作标准;4)对膝关节进行全弧无痛屈、伸膝训练,以闭链练习为主;5)提高心肺功能;6)通过平衡能力训练,恢复本体感觉、加强神经肌肉的募集和控制能力。本阶段康复训练计划详见附录A表A1。
表A1 徐梦桃术后第1阶段(14~22周)康复训练计划Table A1 Xu Mengtao’s Rehabilitation Training Program at 14~22 Weeks Post-operation
1.2.2 第2阶段(23~28周)
本阶段训练的主要目标:消除对专项运动的恐惧感;提高最大力量和灵活性,满足专项运动要求;跳跃试验肢体对称度达85%以上(Cioppa-Mosca et al.,2006)。
本阶段训练的主要任务:1)对易伤部位和薄弱环节进行强化练习;2)加强下肢最大向心、离心力量训练强度,提高爆发力;3)结合专项特征进行核心区力量练习;4)提高下肢灵活性,进行基础性跳跃练习;5)进行加速跑和变向跑练习,逐渐增加灵敏训练难度。本阶段康复训练计划详见附录A表A2。
表A2 徐梦桃术后第2阶段(23~28周)康复训练计划Table A2 Xu Mengtao’s Rehabilitation Training Program at 23~28 Weeks Post-operation
1.2.3 第3阶段(29~36周)
本阶段训练的主要目标:重返专项训练;恢复运动员自信心,敢于完成专项动作;逐步提高动作表现。
本阶段训练的主要任务:1)纠正运动员在运动中的不正确姿势;2)增加双腿及单腿跳跃练习,有针对性地加强缓冲练习。本阶段康复训练计划详见附录A表A3。
表A3 徐梦桃术后第3阶段(29~36周)康复训练计划Table A3 Xu Mengtao’s Rehabilitation Training Program at 29~36 Weeks Post-operation
1.2.4 第4阶段(37~42周)
本阶段训练的主要目标:为徐梦桃重返冬季专项训练做最后的准备,确保腿部和身体薄弱环节的能力达到专项训练的要求。
本阶段训练的主要任务:1)提高下肢爆发力及动力链的协调性;2)加强有氧及无氧练习强度,提高运动员心肺功能;3)进行颈部练习,加强身体薄弱环节。本阶段康复训练计划详见附录A表A4。
表A4 徐梦桃术后第4阶段(37~42周)康复训练计划Table A4 Xu Mengtao’s Rehabilitation Training Program at 37~42 Weeks Post-operation
选取术后第14~29周进行3次腿围测试,第17~36周进行3次专项体能测试,第14~47周进行5次60°/s肌力测试和3次180°/s肌力测试,第14、47周进行平衡能力测试。
徐梦桃大腿围度(髌上15 cm)和小腿围度(髌下15 cm)随训练而增加,术后第20周围度增长明显,第29周患侧大腿、小腿围度与健侧基本无差异。
本研究采用15项自由式滑雪空中技巧专项体能测试指标(表1)(牛雪松,2010;牛雪松 等,2015,2018),对徐梦桃受伤前后的测试数据进行对比分析,评价其康复效果。
图1 徐梦桃术后第14~29周双侧大腿、小腿围度变化Figure 1.Xu Mengtao’s Bilateral Thigh and Calf Circumferences at 14~29 Weeks Post-operation
表1 徐梦桃术后17、29、36周专项体能测试结果Table 1 The Results of Xu Mengtao’s Strength and Conditioning Test Indexes at 17,29 and 36 Weeks Post-operation
跳深高能够反映腿部离心缓冲能力和双脚着陆后的快速反应功率,徐梦桃术后第36周跳深高成绩达到伤前最好成绩的95%;单脚三级稳定跳能够评估下肢力量及功能(曾春等,2005),发现患侧与健侧下肢的差异(Fontenay et al.,2014),重返赛场的标准是对称度达到90%(Noyes et al.,1983),术后第36周左侧单腿跳达到了受伤前最好成绩的92%,对称度96%;举铃下蹲是反映核心稳定性的指标,术后第29、36周的测试成绩分别为9.26 s和9.04 s,优于受伤前最好成绩;反映下肢屈伸肌群力量的跪起与伤前最好成绩持平,深蹲达到伤前最好成绩的93%。
术后第36周,15项专项体能测试指标中有10项达到伤前最好成绩,5项达到受伤前最好成绩的90%以上,体能状况基本已达到专项训练要求。
术后第14周,徐梦桃双膝力矩差异明显。术后第24周,屈膝力矩对称度为80%,伸膝为67%,左膝H/Q为59%。术后第36周,屈膝力矩对称度为92%,伸膝为83%,左膝H/Q为54%。术后第40周,患侧膝关节恢复状况良好,屈膝力矩对称度为96%,伸膝为89%,左膝H/Q为51%。术后第47周,屈膝力矩对称度为98%,伸膝为87%,左膝H/Q为46%,右膝H/Q为41%(表2)。
表2 徐梦桃术后膝关节60°/s、180°/s等速肌力屈伸峰值力矩Table 2 The Isokinetic Flexion and Extension Peak Toque Ratio of Xu Mengtao’s Knee Joint Muscle at 60°/s and 180°/s
术后第47周,屈膝力矩对称度为94%,伸膝为88%,左膝H/Q为58%,右膝H/Q为55%,徐梦桃患侧膝关节恢复状况良好。
睁眼单腿平衡能力测试能够对比患侧与健侧的差距,从而有针对性地进行康复训练(张云峰等,2010)。患侧下肢平衡能力下降会导致健侧代偿,这可能是导致ACL再次损伤的主要原因。
表3 徐梦桃术后平衡能力测试结果Table 3 The Results of Xu Mengtao’s Balance Test
闫红光等(2009)指出,自由式滑雪空中技巧运动员在双腿睁眼站立情况下,重心在X轴的移动距离小于Y轴移动距离;在双腿闭眼、单腿睁眼、单腿闭眼情况下,重心在X轴的移动距离均大于Y轴的移动距离。徐梦桃双腿X、Y轴方向移动距离均优于我国优秀男子自由式滑雪空中技巧运动员平衡能力平均值,男运动员平衡能力平均值为左腿睁眼X轴方向移动距离为(400.00±111.1)mm;左腿睁眼Y轴方向移动距离为(382.60±80.8)mm;右腿睁眼X轴方向移动距离为(314.40±61.0)mm;右腿睁眼Y轴方向移动距离为(307.40±66.3)mm。经过28周的康复训练,徐梦桃左侧下肢的平衡能力恢复良好。
技术动作的难度和稳定性是自由式滑雪空中技巧项目的取胜之匙,出色的技术稳定性建立在良好的专项力量基础上(陈小平,2007)。美国运动医学会(American Medical Society for Sports Medicine)等6家权威机构认为,采用肌力指标作为ACL术后重返运动的依据最为科学(Hart et al.,2008)。常用评定指标为:60°/s、180°/s伸屈膝峰力矩对称度≥90%(Thomeé et al.,2011);H/Q比值>55%(Hewett et al.,2008);单脚跳对称度≥90%(Thomeé et al.,2011)。这些方法均以健侧数值为参考,但术后健侧腿肌肉力量和质量的下降会影响评价的准确性。因此,欧洲运动委员会(EBSR)认为,膝关节肌肉力量应以60°/s峰值力矩(Nm)/体重(kg)的相对值表示,合理的伸膝阈值为>3.0 Nm/kg,这种评价方法更为客观。
杨涛(2018)将41名ACL重建运动员按重返专项时间分为3组,提前组(n=14,<9个月)、适时组(n=19,9~12个月)、延时组(n=8,>12个月),在其重返专项前进行60°/s、180°/s等速肌力和单脚跳(LSI)测试。表4将3组数据与徐梦桃术后第36周(8.5个月)进行对比,徐梦桃60°/s屈曲和单脚跳对称度高于提前组,伸膝阈值为3.1 Nm/kg,60°/s、180°/s伸展和屈曲数据达到延时组水平。
表4 等速肌力、单脚跳测试结果Table 4 The Results of Isokinetic and Hop Test
等速训练是影响ACL康复效果的重要因子(Timm,1988),术后早期进行等速训练能够提高肌肉力量,关节稳定性,促进本体感觉恢复(Sekir et al.,2010)。徐梦桃术后第17周开始进行等速肌力训练,患侧肌肉力量和围度增长明显,第 47周 60°/s、180°/s左膝 H/Q 均低于正常值,这表明股四头肌肌力高于腘绳肌。这种现象符合自由式滑雪空中技巧专项特点,优秀的自由式滑雪空技巧运动员的下肢力量能够承受自身体重的2.2倍(纪冬等,2005)。此外,徐梦桃术后第36周深蹲130 kg,达到自身体重2.3倍。
平衡能力能够反映人体前庭机能、本体感觉及神经系统的控制能力。ACL损伤会影响膝关节本体感觉。本体感觉包括:关节位置的静态感知能力、关节运动或加速度的动态感知能力、反射回应和肌张力调节回路的传出活动能力(陈均源等,2016)。膝关节本体感觉恢复分为4个阶段(张鹏等,2010):第1阶段以重心转换、步态和关节活动度为主;第2阶段以平衡和闭链练习为主;第3阶段进一步刺激膝关节周围本体感受器;第4阶段逐步进行灵敏跑和跳跃练习,使运动员重返赛场。徐梦桃术后第14周进行平衡练习,第17周进行绳梯练习,第23周进行有氧跑、变向跑和跳跃练习,第29周(7个月)重返专项。
研究发现,ACL重建后膝关节等速肌力与平衡能力呈正相关,且2项指标均能反映下肢对称度,是评价康复效果的重要指标(Myers et al.,2018)。术后第47周,徐梦桃屈膝力矩对称度为98%,伸膝为87%,Lng X为87%,Lng Y为78%,左侧下肢肌力和平衡能力恢复良好。
离心训练可以改善ACL重建后的主动伸膝角度,增加屈膝肌力并提高运动功能(章闻捷等,2017)。Gerber等(2009)将40例ACL重建患者分为离心训练组和常规训练组,在术后3周开始训练,持续12周,每周2~3次,干预前离心训练组股四头肌体积(1 388±403)cm3,12周(1 733±476)cm3,1年后(1 784±477)cm3,干预前常规训练组(1 374±264)cm3,12周(1 479±283)cm3,1年后(1 630±295)cm3,离心训练组的近期和远期效果均优于常规训练组。
研究发现,肌肉离心收缩比向心收缩时的做功负荷高30%(李学军,2007),能量消耗比向心收缩少,主要由Ⅱ型肌纤维参与运动(Mchugh et al.,2002),且恢复较好(Mafi et al.,2001)。这种特质使其在提高肌肉力量和增加肌肉围度方面有较大的优势,并在防治肌肉萎缩方面具有良好效果(苏利强等,2013)。徐梦桃术后第14周采用Milon离心训练器进行训练,设置离心负荷最高值为向心负荷的130%,腿部肌肉力量和围度明显增长。
电刺激已被广泛应用于ACL重建术后的康复训练,具有防止肌肉萎缩(Wigerstad-Lossing et al.,1988)、提高肌力(Hasegawa et al.,2011)、改善步态(Snyder-Mackler et al.,1991)的作用。徐梦桃在术后第14~28周利用Compex 6.0神经肌肉电刺激仪进行康复训练,这种方法能够在不增加负重的前提下提高负荷强度,适用于术后早期恢复肌肉力量和围度(Anthony et al.,1988)。
随着手术和康复技术的创新和完善,ACL重建术后重返运动的时间大大缩短。研究认为,运动员ACL重建术后重返专项运动的理想时间为9~12个月(Streich et al.,2008),重返比赛时间应大于12个月(Nagelli et al.,2017)。徐梦桃术后第29周(7个月)开始专项训练,第8个月参加国际雪联举办的夏季跳台比赛,出色地完成LDFF三周台动作获得冠军,康复过程无不良反应。由此可见,ACL术后重返专项训练和比赛的时间没有绝对值,测试数据和临床依据能够更加客观、准确地评估患者是否能够重返运动。此外,还要充分考虑其个人能力和专项特点。
徐梦桃左侧膝关节ACL重建术后14~42周的康复训练分为4个阶段,根据其实际情况和参赛要求制定了个性化的康复训练目标,实施具有针对性和实效性的训练方案,取得了显著的训练效果。15项专项体能测试指标中有10项达到伤前最好成绩,5项达到受伤前最好成绩的90%以上,膝关节等速肌力对称度达85%以上,平衡能力优于男子运动员平均值,各项身体机能指标已达到专项训练要求。
附录A
(续表A1)
(续表A2)
(续表A3)
(续表A4)