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      膝關(guān)節(jié)損傷對排球?qū)m?xiàng)急停縱跳的生物力學(xué)影響研究

      2017-07-12 15:58:49
      運(yùn)動 2017年5期
      關(guān)鍵詞:排球踝關(guān)節(jié)力矩

      周 川

      (電子科技大學(xué),四川 成都 611731)

      實(shí)驗(yàn)與調(diào)查

      膝關(guān)節(jié)損傷對排球?qū)m?xiàng)急??v跳的生物力學(xué)影響研究

      周 川

      (電子科技大學(xué),四川 成都 611731)

      本文從膝關(guān)節(jié)損傷產(chǎn)生的原因及具體表現(xiàn)方面入手,進(jìn)行簡單的論述分析。其對排球?qū)m?xiàng)急??v跳的生物學(xué)影響,主要表現(xiàn)為以下方面:當(dāng)練習(xí)者完成急??v跳動作時,其力矩特征表現(xiàn)為髖關(guān)節(jié)伸展并且呈現(xiàn)內(nèi)旋與外展位;膝關(guān)節(jié)呈現(xiàn)伸并且呈現(xiàn)內(nèi)旋位;左膝呈現(xiàn)外展位、右膝呈現(xiàn)內(nèi)收位;踝關(guān)節(jié)則為背屈,而且呈現(xiàn)收外旋位;受到損傷后,練習(xí)者多通過代償性來改變各關(guān)節(jié)的力矩及踝關(guān)節(jié)的外展角度來完成相應(yīng)的動作。

      膝關(guān)節(jié);損傷;排球?qū)m?xiàng)訓(xùn)練;急??v跳;生物力學(xué)

      排球?qū)m?xiàng)訓(xùn)練的強(qiáng)度較大,極易給練習(xí)者的身體造成損傷。膝關(guān)節(jié)損傷就是排球?qū)m?xiàng)訓(xùn)練中最為常見的損傷之一。膝關(guān)節(jié)損傷主要發(fā)生在排球?qū)m?xiàng)急停縱跳時,對排球?qū)m?xiàng)急??v跳有著明顯的生物力學(xué)影響。由于膝關(guān)節(jié)損傷對練習(xí)者有著極大的影響,因此,加強(qiáng)對膝關(guān)節(jié)損傷的研究,有著現(xiàn)實(shí)的意義。

      1 膝關(guān)節(jié)損傷概述

      在進(jìn)行排球?qū)m?xiàng)訓(xùn)練時,訓(xùn)練者需要連續(xù)完成起跳與落地、啟動與制動等動作。上述這些動作的完成,則需要練習(xí)者反復(fù)地做深蹲動作,而且需要練習(xí)者的動作幅度相對較大,以確保動作能夠完美展現(xiàn)。在做急??v跳動作時,需要經(jīng)過長時間的訓(xùn)練,使得肌肉能夠產(chǎn)生記憶,在訓(xùn)練時運(yùn)動的負(fù)荷較大,進(jìn)而極易造成膝關(guān)節(jié)損傷問題。而在比賽的過程中,急??v跳動作的進(jìn)行較為突然,需要運(yùn)動員在運(yùn)動的過程中,及時進(jìn)行判斷,進(jìn)而做出相應(yīng)的動作。急??v跳動作所造成的膝關(guān)節(jié)損傷叫做起跳膝綜合癥,對此類損傷,則需要根據(jù)損傷的具體情況,結(jié)合運(yùn)動者的實(shí)際運(yùn)動情況,進(jìn)而做出合理的判斷,采取相應(yīng)的治療恢復(fù)方法。

      2 膝關(guān)節(jié)損傷的生物力學(xué)分析

      2.1 旋轉(zhuǎn)與跳躍動作引發(fā)的膝關(guān)節(jié)損傷

      從生物力學(xué)角度分析,排球運(yùn)動時,運(yùn)動者的膝關(guān)節(jié)周圍肌肉組織結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失常情況較為常見,而且會造成肌肉的力學(xué)平衡,進(jìn)而引發(fā)膝關(guān)節(jié)深度損傷。急??v跳動作進(jìn)行時,運(yùn)動者在球場上需要完成突然性的停止—縱起—跳躍動作,其需要運(yùn)動者憑借爆發(fā)力,保持膝關(guān)節(jié)保持屈曲位姿勢。在進(jìn)行運(yùn)動時,運(yùn)動者膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性需要依靠股四頭肌與髕骨等部位相互合作。在完成旋轉(zhuǎn)與屈伸動作時,髕骨的軟骨面將會承受最大的力,進(jìn)而使得肌肉能夠發(fā)力。同時,髕骨的髕韌帶及張腱膜等組織也會受到較大的牽張力,除此之外,股骨關(guān)節(jié)面也承受著不同程度的擠壓力。

      2.2 跨步與跨跳動作引發(fā)的膝關(guān)節(jié)損傷

      膝關(guān)節(jié)是排球運(yùn)動中運(yùn)動者的主要支撐,而膝關(guān)節(jié)長期處于高強(qiáng)度與高負(fù)荷狀態(tài)下,其受力點(diǎn)始終保持高度集中,進(jìn)而完成縱跳急停動作等,不僅會給膝關(guān)節(jié)造成損傷,同時還會給髕骨造成損傷。拋開急停動作,在完成動作的過程中,當(dāng)運(yùn)動者運(yùn)用跨步或者跨跳步來移動救球時,若前腳向前跨或者跨越的步伐較大時,由于小腿前伸的幅度較大,而且前腳落地后,運(yùn)動者的重心將會遷移,受到慣性的影響,使得重力作用線將會迅速穿越膝關(guān)節(jié)。

      2.3 縱跳急停時平衡身體引發(fā)的膝關(guān)節(jié)損傷

      在排球運(yùn)動的過程中,為了確保身體的平衡度,則股四頭肌強(qiáng)大的收速力與地面之間產(chǎn)生的力將會給運(yùn)動者造成強(qiáng)烈的制動力,對運(yùn)動者的髕韌帶與ACI韌帶、PCL韌帶所產(chǎn)生的牽引力,極有可能會造成髕韌帶損傷、ACI韌帶損傷、PLC韌帶損傷。除此之外,運(yùn)動者的半月板與關(guān)節(jié)軟骨在運(yùn)動緩沖震蕩時,將會受到股骨踝與關(guān)節(jié)窩的強(qiáng)力撞擊、擠壓、擰轉(zhuǎn)等的力量,進(jìn)而造成運(yùn)動損傷。

      2.4 扣球起跳落動作引發(fā)的膝關(guān)節(jié)損傷

      除了運(yùn)用跨步或跨跳步動作所引發(fā)的膝關(guān)節(jié)損傷外,扣球起跳動作的運(yùn)用,其對膝關(guān)節(jié)的損傷影響也較大。跨步或者跨跳步動作,其在運(yùn)動的過程中,需要運(yùn)動者的前腳落地后其后腳要立即跟上,但是由于重心低,運(yùn)動者的后腳跟在收腿的過程中,運(yùn)動者的膝蓋極易與地面之間發(fā)生撞擊,進(jìn)而造成運(yùn)動者的內(nèi)側(cè)副韌帶與髕骨等部位發(fā)生程度不同的損傷。而運(yùn)動者在進(jìn)行扣球起跳落動作時,若身體難以保持平衡,出現(xiàn)落地不穩(wěn)問題或者搶救球的過程中出現(xiàn)摔倒及碰撞的情況,則極易造成膝關(guān)節(jié)損傷問題。

      2.5 滑步動作引發(fā)的膝關(guān)節(jié)損傷

      在完成縱跳急停動作時,需要依靠其他動作來完成,其中滑步動作是常用動作,運(yùn)動者在進(jìn)行此類動作時,其一側(cè)小腿會突然性地外展外旋,進(jìn)而迅急地將其小腿與腳給固定住,運(yùn)動者大腿由于突然內(nèi)收與內(nèi)旋,則極有可能會造成韌帶損傷或者韌帶撕裂問題。其另外一側(cè)的小腿,在運(yùn)動的過程中,則會由于突然性的內(nèi)收與大腿外展的影響,而發(fā)生韌帶扭傷或者運(yùn)動撕裂問題。如果運(yùn)動扭轉(zhuǎn)力較大,則可能會引發(fā)內(nèi)外側(cè)副韌帶全部斷裂,以及內(nèi)外側(cè)半月板損傷與十字交叉韌帶損傷等。

      3 基于案例分析膝關(guān)節(jié)損傷對排球?qū)m?xiàng)急??v跳的生物力學(xué)影響

      3.1 案例分析

      3.1.1 案例概述分析 某研究組以北京體育大學(xué)學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)對象,選取38名排球?qū)m?xiàng)運(yùn)動學(xué)生,對膝關(guān)節(jié)損傷對急??v跳的生物力學(xué)的具體影響做了相關(guān)研究,其選取的學(xué)生符合研究條件?;谙リP(guān)節(jié)臨床診斷相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行膝關(guān)節(jié)損傷研究,將實(shí)驗(yàn)對象分為4組,其中21名男排專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)對象中共計8人存在單側(cè)膝關(guān)節(jié)損傷情況,17名女排專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)對象中共計6名學(xué)生出現(xiàn)單側(cè)膝關(guān)節(jié)損傷情況。數(shù)據(jù)采用的是紅外光點(diǎn)運(yùn)動捕捉系統(tǒng),由學(xué)生完成急停縱跳動作,對其全過程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,學(xué)生全面按照急??v跳動作程序進(jìn)行,即三步助跑一步過渡制動,兩腳同時落地后全力向上起跳。數(shù)據(jù)指標(biāo):下肢關(guān)節(jié)的角度、反作用力、力矩。運(yùn)用逆動力學(xué)法,計算下肢關(guān)節(jié)三維力矩,通過分析力矩與關(guān)節(jié)角度,得出研究結(jié)論。數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析方法使用的是SAS6.0統(tǒng)計軟件,對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,使用 M±SD表示,采用t檢驗(yàn),差異性顯著,即P<0.05,數(shù)據(jù)研究具有使用價值。

      3.1.2 案例數(shù)據(jù)分析 (1)VISA評分結(jié)果分析:該研究案例采用VISA評分,作為膝關(guān)節(jié)損傷疼痛程度的評價指標(biāo),以75分為標(biāo)準(zhǔn)來劃分疼痛程度。該研究案例中,>75分的學(xué)生占據(jù)的比例為64%,在此研究案例中,參與研究的學(xué)生,并未出現(xiàn)不適癥狀,對照2組之間具有顯著性差異,即P<0.05,具有研究價值。

      (2)力矩結(jié)果分析:此研究案例得出,男子損傷組與對照組,除去髖關(guān)節(jié)外,其他力矩未出現(xiàn)顯著性差異;髖關(guān)節(jié)屈伸及收展力矩在單側(cè)(或者雙側(cè))損傷組與左右腿之間。沒有發(fā)現(xiàn)顯著性差異;對照組的學(xué)生踝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)力矩較小,對照2組的力矩旋轉(zhuǎn)的方向不同,P<0.05,具有顯著性差異,具有可比性;由男子組數(shù)據(jù)可知,踝關(guān)節(jié)受內(nèi)旋力矩的影響,可能會造成受傷一側(cè)的踝關(guān)節(jié)位置處產(chǎn)生內(nèi)旋運(yùn)動。

      (3)下肢關(guān)節(jié)角度分析:此研究案例通過學(xué)生完成急??v跳動作,對其膝關(guān)節(jié)損傷組的角度變化特征進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),損傷組學(xué)生的下肢髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)角度的變化程度不明顯,而且呈現(xiàn)規(guī)律性。其數(shù)據(jù)顯示,損傷組的髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)的屈曲角度略有增大的趨勢,而無傷組學(xué)生的髖關(guān)節(jié)收展角度為負(fù)值,數(shù)值為-1.6±6.92,且P<0.05,具體表現(xiàn)為其外展與損傷組學(xué)生的內(nèi)收相反。對男子組膝關(guān)節(jié)未出現(xiàn)損傷組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),學(xué)生的踝關(guān)節(jié)內(nèi)收角度呈現(xiàn)增大趨勢,而且P<0.01,具有顯著性差異;無傷組學(xué)生的踝關(guān)節(jié),具體表現(xiàn)出內(nèi)收角度顯著增大,而且與損傷組踝關(guān)節(jié)外展的角度方向不同。通過對比損傷組學(xué)生的左右腿踝關(guān)節(jié)角度數(shù)據(jù),包括屈伸角度、旋轉(zhuǎn)角度、最大屈曲角度等并未發(fā)現(xiàn)明顯變化。

      3.2 膝關(guān)節(jié)損傷對急停縱跳的生物力學(xué)影響研究結(jié)論

      排球運(yùn)動的急??v跳動作,其主要是用下肢制動所完成的身體水平方向運(yùn)動轉(zhuǎn)化的動作。急停縱跳技能是排球運(yùn)動員必須具備的技術(shù),該動作包括急停緩沖制動與蹬伸起跳環(huán)節(jié),該動作完成的質(zhì)量與運(yùn)動者的下肢髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)的力矩存在著極大的影響。透過研究數(shù)據(jù)能夠發(fā)現(xiàn),學(xué)生完成動作時,無損傷學(xué)生下肢關(guān)節(jié)的力矩主要特征如下:髖關(guān)節(jié)呈現(xiàn)伸髖與內(nèi)旋、外展位;無損傷者的膝關(guān)節(jié)呈現(xiàn)伸膝與內(nèi)旋位置,其左腿則呈現(xiàn)外展位,而右腿呈現(xiàn)內(nèi)收位;無損傷者的踝關(guān)節(jié)呈現(xiàn)背屈與內(nèi)收及外旋位。膝關(guān)節(jié)損傷者在進(jìn)行急停縱跳動作時,主要是利用髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)力矩來代償,進(jìn)而完成動作,運(yùn)動者膝關(guān)節(jié)雙側(cè)損傷的髖關(guān)節(jié),其內(nèi)旋力矩不斷增大,同時單側(cè)損傷使得側(cè)髖關(guān)節(jié)的外旋力矩增大。膝關(guān)節(jié)雙側(cè)損傷的運(yùn)動員,則是利用增大優(yōu)勢腿伸展力矩,來代償側(cè)腿發(fā)力效果。單側(cè)膝關(guān)節(jié)損傷的運(yùn)動員,主要是利用增大膝關(guān)節(jié)外展力矩及側(cè)腿伸力矩,而實(shí)現(xiàn)的代償。膝關(guān)節(jié)損傷的運(yùn)動者,其在進(jìn)行急??v跳動作時,則采取的是增加踝關(guān)節(jié)內(nèi)旋力矩實(shí)現(xiàn)的代償,以及合理地增加踝關(guān)節(jié)外展角度,以此來減小運(yùn)動者膝關(guān)節(jié)外展位能力,以此減輕急??v跳動作給運(yùn)動者膝關(guān)節(jié)造成的負(fù)荷。

      4 結(jié)束語

      膝關(guān)節(jié)損傷是排球運(yùn)動中常見的運(yùn)動損傷,在完成各種排球?qū)m?xiàng)動作時,或者進(jìn)行排球訓(xùn)練時,極易造成膝關(guān)節(jié)損傷問題。若發(fā)生膝關(guān)節(jié)損傷問題,則會給運(yùn)動者造成程度不一的影響,輕則造成膝關(guān)節(jié)損傷問題,重則會影響運(yùn)動者日后的行動情況,因此,加強(qiáng)對膝關(guān)節(jié)損傷的研究,有著現(xiàn)實(shí)的意義。本文對膝關(guān)節(jié)損傷,以研究案例為主,論述了其對急??v跳動作的生物力學(xué)影響,意在為預(yù)防膝關(guān)節(jié)損傷提供研究數(shù)據(jù)支持。

      [ 1 ]王洋.排球教學(xué)中運(yùn)動損傷的原因及預(yù)防研究[ J ].當(dāng)代體育科技,2016(2).

      [ 2 ]馬彩蘭.普通高校排球運(yùn)動員運(yùn)動損傷及預(yù)防[ J ].江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2014(3):57-59.

      [ 3 ]迪力夏提·買買提.新疆高校女子排球運(yùn)動員運(yùn)動常見損傷情況調(diào)查研究[ J ].長春理工大學(xué)學(xué)報,2011(5):140-141.

      [ 4 ]何立群,汪毅.中醫(yī)治療配合康復(fù)訓(xùn)練對半月板損傷術(shù)后重競技運(yùn)動員膝關(guān)節(jié)功能恢復(fù)的影響[ J ].中國運(yùn)動醫(yī)學(xué)雜志,2013(9):784-787,792.

      [ 5 ]林宇峰,李海偉,高維緯.膝關(guān)節(jié)損傷對排球?qū)m?xiàng)學(xué)生急停縱跳的生物力學(xué)影響[ J ].北京體育大學(xué)學(xué)報,2014(3):71-76.

      G842

      A

      1674-151X(2017)03-074-02

      10.3969/j.issn.1674-151x.2017.05.036

      投稿日期:2017-01-10

      周川(1961—),副教授。研究方向:體育教育、民族傳統(tǒng)體育。

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