運(yùn)動(dòng)性跟腱斷裂的解剖力學(xué)原因分析

袁春平 宋濤 徐國(guó)棟

摘 ?要：跟腱參與維持踝關(guān)節(jié)的平衡及走、跑、跳等運(yùn)動(dòng)功能，易發(fā)生運(yùn)動(dòng)性斷裂，本文從解剖力學(xué)的視角探討運(yùn)動(dòng)性跟腱斷裂的原因。跟腱及踝關(guān)節(jié)存在解剖結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn);小腿三頭肌易出現(xiàn)功能性伸展不足;小腿回旋時(shí)小腿三頭肌斜向伸展性不足，變向動(dòng)作、加速、減速等動(dòng)態(tài)拉伸中小腿三頭肌伸展性不足，小腿三頭肌力量和伸展性發(fā)展失衡;傳統(tǒng)力量訓(xùn)練易致小腿三頭肌出現(xiàn)功能性力量不足的因素及其綜合作用導(dǎo)致了運(yùn)動(dòng)性跟腱斷裂。

關(guān)鍵詞：跟腱斷裂 ?解剖 ?力學(xué)

中圖分類號(hào)：G80 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2813（2019）12（b）-0020-02

體育院校師生在體育教學(xué)、訓(xùn)練、比賽中常發(fā)生跟腱斷裂，引起斷裂的力量往往比較輕微，如“三步”上籃示范動(dòng)作下籃轉(zhuǎn)身運(yùn)球疾跑時(shí)。據(jù)研究，運(yùn)動(dòng)中跟腱斷裂的原因有基因的作用，準(zhǔn)備活動(dòng)不充分，場(chǎng)地、氣候、著裝因素，技術(shù)不合理、肌肉用力不當(dāng)，體重、年齡、肌腱退行性變，過(guò)度疲勞，心理因素，糖尿病，使用過(guò)某些激素藥物使跟腱松脆等[1-4]。本文從運(yùn)動(dòng)解剖學(xué)和生物力學(xué)的視角來(lái)分析跟腱斷裂原因。

1 ?跟腱及踝關(guān)節(jié)存在解剖結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn)

1.1 跟腱解剖結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn)

1.1.1 小腿三頭肌部分肌力斜向跨過(guò)踝關(guān)節(jié)冠狀軸后方，易在重心不穩(wěn)時(shí)拉傷拉斷跟腱

跟腱止于跟骨結(jié)節(jié)中點(diǎn)[5]，主要作用是將肌腹收縮的肌力傳達(dá)到跟骨，提起腳跟，實(shí)現(xiàn)走、跑、跳等運(yùn)動(dòng)功能以及維持踝關(guān)節(jié)平衡。主要由致密堅(jiān)韌的膠原纖維束構(gòu)成，外包裹周組織。腓腸肌內(nèi)、外側(cè)頭肌束與跟腱之間有羽狀角，不是直線相連。下段腓腸肌纖維分布于跟腱后外側(cè)， 比目魚(yú)肌位于內(nèi)側(cè)。立體來(lái)看，小腿三頭肌各部分的拉力不都是垂直跨過(guò)踝關(guān)節(jié)冠狀軸后方，而是斜向跨過(guò)。在足跖屈時(shí)可以使足內(nèi)翻、外翻，產(chǎn)生剪切應(yīng)力，易致拉傷拉斷。

1.1.2 跟腱中段較窄，應(yīng)力較大，易在突然用力時(shí)拉斷

跟腱中段較窄，血供較差，膠原纖維束內(nèi)無(wú)血管分布，束間吻合血管稀少，隨年齡增加更逐漸減少，僅靠腱周組織提供營(yíng)養(yǎng)。此區(qū)域的血管分布特征與應(yīng)力有關(guān)，該處是腓腸肌腱與比目魚(yú)肌腱的腱纖維交叉處，受牽拉時(shí)應(yīng)力加大，不利于血管生長(zhǎng)。該區(qū)域橫截面積最小，載荷加大時(shí)應(yīng)力會(huì)顯著增加，當(dāng)小腿三頭肌突然收縮， 此段最先達(dá)到極限強(qiáng)度而斷裂。

1.2 踝關(guān)節(jié)存在解剖結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn)——關(guān)節(jié)頭前寬后窄

踝關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)頭距骨滑車(chē)前寬后窄，關(guān)節(jié)窩呈叉狀，足可繞此關(guān)節(jié)冠狀軸做屈伸運(yùn)動(dòng)，即足跖屈和背屈，足跖屈時(shí)距骨滑車(chē)后端較窄的部分進(jìn)入叉狀關(guān)節(jié)窩內(nèi)，有活動(dòng)余地，使小腿和足可做側(cè)方運(yùn)動(dòng)，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。在足尖著地、腳跟提起的閉合鏈狀態(tài)，若伴隨有轉(zhuǎn)身動(dòng)作，小腿和足在踝關(guān)節(jié)處發(fā)生斜向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生剪切力，也容易發(fā)生跟腱損傷。

2 ?小腿三頭肌易出現(xiàn)功能性伸展不足

跟腱斷裂的根本原因是應(yīng)力超過(guò)承受極限，即伸展能力不足以承受其自身收縮力量或外力的牽拉。隨著年齡增長(zhǎng)，在應(yīng)對(duì)突然加速或減速，又伴隨踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)時(shí)，跟腱極易斷裂。

2.1 小腿回旋時(shí)小腿三頭肌斜向伸展性不足

體育實(shí)踐中常用勾腳尖正壓腿或側(cè)壓腿等練習(xí)發(fā)展小腿三頭肌伸展性，這都是鍛煉其縱向承受拉應(yīng)力的能力。而從三維角度來(lái)看，該肌大部分拉力實(shí)際是斜向跨過(guò)踝關(guān)節(jié)，雖然踝關(guān)節(jié)通常是做屈伸運(yùn)動(dòng)，跟腱承受拉應(yīng)力和拉應(yīng)變，但遇到跖屈同時(shí)轉(zhuǎn)身，如轉(zhuǎn)身運(yùn)球疾跑時(shí)，就還會(huì)產(chǎn)生剪應(yīng)力，人體組織承受剪應(yīng)力的極限強(qiáng)度最低，表現(xiàn)出輕微扭轉(zhuǎn)發(fā)力就拉斷跟腱。

2.2 變向動(dòng)作、加速、減速等動(dòng)態(tài)拉伸中小腿三頭肌伸展性不足

伸展訓(xùn)練常常是靜態(tài)拉伸或慢速動(dòng)態(tài)拉伸，而忽略變向動(dòng)作、加速、減速等動(dòng)態(tài)拉伸。但從運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的角度分析，閉合性跟腱斷裂容易發(fā)生在有變向動(dòng)作的復(fù)雜步伐或者是踝關(guān)節(jié)“加速”或“減速”動(dòng)作中。比如羽毛球、排球等運(yùn)動(dòng)中常以不同方向的跨步動(dòng)作來(lái)完成大范圍的快速移位;起跑、起跳動(dòng)作是從靜止或者較慢活動(dòng)時(shí)“加速”，小腿三頭肌突然短時(shí)間向心收縮爆發(fā)用力，跟腱提踵跖屈;高速運(yùn)動(dòng)中急停或體操、技巧的空翻落地“減速”動(dòng)作中，小腿三頭肌做離心工作來(lái)緩沖，產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力通過(guò)跟腱傳達(dá)到跟骨，同時(shí)地面也產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力通過(guò)踝關(guān)節(jié)傳遞到跟腱。

2.3 小腿三頭肌力量和伸展性發(fā)展容易隨年齡增長(zhǎng)而失衡

長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)者肌力不會(huì)隨年齡衰減或衰減速度慢，其伸展性卻相反。長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)會(huì)加速跟腱退行性變，特別是肌力訓(xùn)練后，放松不充分，肌腹持續(xù)緊張、跟腱長(zhǎng)期被牽拉繃緊，致其疲勞積累，造成慢性無(wú)菌性跟腱周?chē)?，跟腱松脆，伸展性下降，不能與其力量匹配，容易拉傷拉斷。

3 ?傳統(tǒng)力量訓(xùn)練易致小腿三頭肌出現(xiàn)功能性力量不足

3.1 傳統(tǒng)訓(xùn)練重視絕對(duì)力量而忽略多關(guān)節(jié)、多肌肉的協(xié)調(diào)鏈動(dòng)訓(xùn)練

傳統(tǒng)訓(xùn)練特別重視單關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)來(lái)鍛煉絕對(duì)力量，而體育實(shí)踐中，踝關(guān)節(jié)往往是在與軀干、骨盆、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)組成的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)鏈中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，必須協(xié)調(diào)有序地活動(dòng)，才能使足在最佳位置、以最佳速度、在最佳時(shí)機(jī)完成動(dòng)作，避免運(yùn)動(dòng)損傷。所以力量訓(xùn)練時(shí)應(yīng)根據(jù)技術(shù)動(dòng)作的需要，通過(guò)完整運(yùn)動(dòng)鏈的功能性訓(xùn)練或成套動(dòng)作模式訓(xùn)練，讓它以不同速度和時(shí)間做向心工作、離心工作、等長(zhǎng)工作，發(fā)展速度力量和力量耐力，使本體感覺(jué)、神經(jīng)控制適應(yīng)肌肉之間、肌群之間力量的協(xié)調(diào)發(fā)展，也適應(yīng)體育實(shí)踐中復(fù)合的動(dòng)作模式。

3.2 跟腱斷裂常發(fā)生在開(kāi)鏈與閉鏈運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)，傳統(tǒng)訓(xùn)練通常忽略了轉(zhuǎn)鏈穩(wěn)定性力量

跟腱斷裂常發(fā)生在足離地或著地瞬間，即開(kāi)鏈與閉鏈運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)。當(dāng)由閉鏈向開(kāi)鏈運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)，如起跑、起跳，下肢蹬伸，先背屈，小腿向足背方向運(yùn)動(dòng)，小腿三頭肌止點(diǎn)相對(duì)固定被拉長(zhǎng)，再提踵跖屈，小腿三頭肌起點(diǎn)相對(duì)固定爆發(fā)用力;而當(dāng)由開(kāi)鏈向閉鏈運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)，如體操的落地動(dòng)作，身體在下落過(guò)程中積累了強(qiáng)大動(dòng)量和動(dòng)量矩，必須做緩沖，小腿三頭肌止點(diǎn)相對(duì)固定伸長(zhǎng)做離心工作，爆發(fā)超強(qiáng)離心力。這種轉(zhuǎn)鏈瞬間，跟腱承受強(qiáng)大拉應(yīng)力，如果此時(shí)踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)，用力不平衡，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，跟腱極易受傷拉斷。

3.3 運(yùn)動(dòng)者對(duì)動(dòng)作用力模式不熟悉也易致傷

體育教師或教練往往在某些專項(xiàng)技術(shù)動(dòng)作上很強(qiáng)，神經(jīng)肌肉適應(yīng)了這些動(dòng)作對(duì)用力和伸展性的需要，當(dāng)他們做別的專項(xiàng)動(dòng)作時(shí)，是進(jìn)行不熟悉的動(dòng)作模式，對(duì)神經(jīng)肌肉的要求不同，甚至可能完全相反，比如在田徑項(xiàng)目中小腿三頭肌經(jīng)常是近固定向心工作，而羽毛球項(xiàng)目中會(huì)用到遠(yuǎn)固定離心工作，跟腱在不同方向上的承受極限不同，這樣就易因?yàn)閯?dòng)作用力模式不熟悉，肌肉用力不正確而拉斷肌腱。

4 ?建議

建議充分利用PNF拉伸法向不同方向鍛煉小腿三頭肌本體感覺(jué)和神經(jīng)肌肉控制能力，設(shè)計(jì)多維度動(dòng)態(tài)拉伸訓(xùn)練，模擬致跟腱斷裂動(dòng)作循序漸進(jìn)地練習(xí)，以適應(yīng)突然“加速”或“減速”及不穩(wěn)定動(dòng)作。通過(guò)完整運(yùn)動(dòng)鏈的功能性訓(xùn)練或成套動(dòng)作模式訓(xùn)練、核心肌力訓(xùn)練、轉(zhuǎn)鏈訓(xùn)練，強(qiáng)化小腿三頭肌功能性力量，保證踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

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