優(yōu)秀皮艇運(yùn)動(dòng)員腰椎X線影像及測(cè)量分析

寧方堂 張鵬波 邊焙增 韓海濤

(1.山東省水上運(yùn)動(dòng)管理中心 山東日照 276800;2.山東省體育科學(xué)研究中心 山東濟(jì)南 250014)

在皮艇的專項(xiàng)技術(shù)動(dòng)作中，腰部是力量傳遞的中樞，是整個(gè)技術(shù)動(dòng)作的支撐點(diǎn)，故腰部也是皮艇運(yùn)動(dòng)員最常見(jiàn)的損傷部位。因此，依托影像學(xué)檢查明確皮艇腰部損傷特點(diǎn)、規(guī)律，對(duì)于該部位傷病的防治，提高運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練質(zhì)量，延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)壽命意義重大。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選取該中心皮艇隊(duì)系統(tǒng)在訓(xùn)運(yùn)動(dòng)員56人，其中32名男子運(yùn)動(dòng)員，24名女子運(yùn)動(dòng)員。訓(xùn)練年限4年以上的運(yùn)動(dòng)員50人（見(jiàn)表1）；健將以上的運(yùn)動(dòng)員46人（見(jiàn)表2）。對(duì)象選取具有代表性（運(yùn)動(dòng)年限及運(yùn)動(dòng)員等級(jí)以2021年冬訓(xùn)為準(zhǔn)）。

表1 訓(xùn)練年限分布

表2 運(yùn)動(dòng)員等級(jí)分布

1.2 研究方法

以4年一次的全國(guó)運(yùn)動(dòng)會(huì)為周期，2018—2021年，每年冬訓(xùn)后組織運(yùn)動(dòng)員到屬地三甲醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像采集。影像采集使用的設(shè)備為西門子Multix Select DR，每次采集均邀請(qǐng)固定的影像學(xué)技師擺體位、出片，均采用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一體位，排除體位對(duì)于平片徑線角數(shù)值的影響［1］。仰臥位采集腰椎正位平片；側(cè)臥位采集腰椎側(cè)位平片。獲取平片后對(duì)陽(yáng)性表現(xiàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析，同時(shí)獲取腰椎平片的徑線角度的繪制測(cè)量數(shù)據(jù)并進(jìn)行比較分析。

2 結(jié)果

2.1 影像學(xué)檢查陽(yáng)性表現(xiàn)

2018—2021年共收集腰部正側(cè)位平片224份，有陽(yáng)性病變表現(xiàn)的為120人，陽(yáng)性病變比例達(dá)53.6%（見(jiàn)表3）。其中，報(bào)告腰椎椎弓根崩裂43人次，統(tǒng)計(jì)發(fā)病率為19.2%；報(bào)告骶椎隱裂41人次，統(tǒng)計(jì)發(fā)病率為18.3%；報(bào)告腰椎體滑脫12人次，統(tǒng)計(jì)發(fā)病率為5.4%；報(bào)告椎體骨骺炎20人次，統(tǒng)計(jì)發(fā)病率為8.9%；報(bào)告椎體許莫氏結(jié)節(jié)16人次，統(tǒng)計(jì)發(fā)病率為7.1%；報(bào)告椎體楔形變12人次，統(tǒng)計(jì)發(fā)病率為5.4%。腰椎椎弓根崩裂合并骶椎隱裂13人次，其中12人次的腰椎椎弓根崩裂后產(chǎn)生了相應(yīng)節(jié)段腰椎體滑脫，椎體滑脫程度都在1°以內(nèi)。報(bào)告的16人次許莫氏結(jié)節(jié)中，有6人次的椎間隙變窄的描述；椎體骨骺炎的報(bào)告中有12人次是2節(jié)段以上的椎體改變，該陽(yáng)性病變主要集中在上腰段（L2以上占90%），有4人次報(bào)告了合并下胸椎段的該病變。從4年縱向?qū)Ρ葋?lái)看，隨著訓(xùn)練年限的增加，所報(bào)告的陽(yáng)性總?cè)舜纬霈F(xiàn)增加趨勢(shì)。其中，椎弓根崩裂、腰椎體滑脫、許莫氏結(jié)節(jié)都有不同程度增加。椎體骨骺炎、椎體楔形變沒(méi)有變化。唯一特殊的是骶椎隱裂出現(xiàn)了人次減少的變化。

表3 腰椎平片陽(yáng)性結(jié)果分布（人次）

2.2 平片中徑線角的測(cè)量結(jié)果

2.2.1 平片中腰椎曲度的測(cè)量結(jié)果

取腰椎平片T12椎體后下緣至S1椎體后上緣作直線，另沿各腰椎后緣作弧狀線，二者形成弓形。取弧線頂點(diǎn)到直線的垂直距離即代表腰椎曲度大小。一般認(rèn)為，腰椎曲度18～22mm為正常范圍，運(yùn)動(dòng)員的腰椎曲度目前沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)測(cè)算，男子皮艇有67人次，有52.3%的運(yùn)動(dòng)員腰椎曲度為18～22mm，女子運(yùn)動(dòng)員在這個(gè)區(qū)間的比例為57.3%。28人次的男子皮艇運(yùn)動(dòng)員腰椎曲度小于18mm，占21.9%；女子有12人次，占12.5%。腰椎曲度大于22mm的男子運(yùn)動(dòng)員為33人次，女子運(yùn)動(dòng)員為29人次，分別占25.8%和30.2%。除了腰椎體滑脫的12例樣本外，其他樣本4年中腰椎曲度未見(jiàn)明顯變化（見(jiàn)表4）。

表4 腰椎曲度測(cè)量結(jié)果分布

2.2.2 腰椎平片中椎體間隙的測(cè)量結(jié)果

取腰椎平片側(cè)位片，在腰椎椎體間隙上下兩椎體的前、后緣做標(biāo)記點(diǎn)，分別測(cè)量出矢狀位相鄰兩椎體前、后緣間的直線垂直距離（見(jiàn)表5）。所有統(tǒng)計(jì)樣本亦呈現(xiàn)矢狀位各椎體間隙均數(shù)由上往下增大，下部椎體間隙均數(shù)明顯大于上部，L4～L5、L5～S1椎間尤為顯著；男女運(yùn)動(dòng)員各椎體間隙均數(shù)都呈現(xiàn)出前緣明顯大于后緣，故而每節(jié)段形成了12°左右的腰椎節(jié)段前凸角，各節(jié)段前凸角累積形成了腰椎前凸角。以上椎體間隙均數(shù)的變化，男運(yùn)動(dòng)員比女運(yùn)動(dòng)員的差異更大。同腰椎曲度測(cè)算結(jié)果一樣，除腰椎體滑脫的12例樣本外，其余樣本4年中矢狀位腰椎椎間隙均數(shù)未見(jiàn)明顯變化。取腰椎平片正位片，在腰椎椎體間隙上下兩椎體的左右兩側(cè)緣作標(biāo)記點(diǎn)，分別測(cè)量出額狀位相鄰兩椎體左右兩側(cè)緣的直線垂直距離。經(jīng)測(cè)算統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，額狀位椎體間隙均數(shù)的上下變化趨勢(shì)同矢狀位側(cè)位片。不同的是，56名運(yùn)動(dòng)員樣本中測(cè)得19人出現(xiàn)單一或多節(jié)段的額狀位椎體間隙不對(duì)稱，且均不可逆。這19人中，有10人第1年開始就測(cè)得不對(duì)稱；3人為第2年樣本中開始出現(xiàn)不對(duì)稱；4人為第3年樣本中開始發(fā)現(xiàn)不對(duì)稱；2人是第4年出現(xiàn)；這19人的額狀位椎體間隙不對(duì)稱中，11人呈現(xiàn)左窄右寬，8人左寬右窄；10人為單一節(jié)段不對(duì)稱，9人多節(jié)段同時(shí)出現(xiàn)不對(duì)稱。

表5 腰椎椎體間隙結(jié)果（mm）

2.2.3 平片中腰骶角測(cè)量結(jié)果

取S1椎體上緣切線與水平線形成的銳角為腰骶角。經(jīng)測(cè)算，訓(xùn)練年限不足4年的運(yùn)動(dòng)員腰骶角均數(shù)最小，男子皮艇運(yùn)動(dòng)員為39.7°，女子為39.2°，男女運(yùn)動(dòng)員差異不大；訓(xùn)練年限在4～8年的男子皮艇運(yùn)動(dòng)員腰骶角均值達(dá)到45.7°，這一訓(xùn)練年限區(qū)間女子皮艇運(yùn)動(dòng)員腰骶角均值也有增加，達(dá)到41.3°；訓(xùn)練年限8年以上的男女運(yùn)動(dòng)員腰骶角均值相較前一訓(xùn)練年限區(qū)間亦有所增加，分別達(dá)到46.1°、43.2°。皮艇運(yùn)動(dòng)員腰骶角均值都隨著訓(xùn)練年限的增加而加大，男子運(yùn)動(dòng)員增加的幅度要大于女子運(yùn)動(dòng)員（見(jiàn)表6）。

表6 腰骶角結(jié)果

3 分析

3.1 腰椎平片陽(yáng)性表現(xiàn)分析

皮艇運(yùn)動(dòng)是競(jìng)技體育中一項(xiàng)重要的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。從項(xiàng)目特征上，皮艇屬于體能主導(dǎo)類的周期性耐力項(xiàng)目，是以強(qiáng)大體能為基礎(chǔ)，在合理技術(shù)動(dòng)作下推動(dòng)船艇向前劃進(jìn)的分道競(jìng)速性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。核心技術(shù)為支撐腿蹬腿轉(zhuǎn)髖帶動(dòng)軀干產(chǎn)生動(dòng)力，通過(guò)肩及上肢將動(dòng)力傳輸?shù)狡餍?，進(jìn)而形成高船速，這種技術(shù)動(dòng)作在常見(jiàn)訓(xùn)練比賽中是不斷周期性重復(fù)的?；谶@種專項(xiàng)技術(shù)，皮艇運(yùn)動(dòng)員的腰部是力量產(chǎn)生及傳遞的核心部位，同時(shí)還要對(duì)抗水面環(huán)境及器械導(dǎo)致的不穩(wěn)定因素，所以皮艇運(yùn)動(dòng)技術(shù)需要強(qiáng)穩(wěn)定的腰部力量作為支撐。所以，對(duì)于皮艇運(yùn)動(dòng)員腰部能力的塑造以及周期重復(fù)的專項(xiàng)技術(shù)動(dòng)作都會(huì)對(duì)其腰部產(chǎn)生極高的損傷風(fēng)險(xiǎn)。王娟等人［2］認(rèn)為，皮艇運(yùn)動(dòng)的技術(shù)特點(diǎn)是導(dǎo)致腰部損傷的最主要原因。楊志剛［3］通過(guò)對(duì)國(guó)家隊(duì)及部分省市隊(duì)劃船運(yùn)動(dòng)員的問(wèn)卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，腰部損傷率高達(dá)75%。筆者近幾年在對(duì)國(guó)家隊(duì)、省市隊(duì)一線隊(duì)的流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，皮艇運(yùn)動(dòng)員腰部運(yùn)動(dòng)損傷發(fā)生率高達(dá)71.3%。從此次研究中也可以看出，皮艇運(yùn)動(dòng)員僅腰椎平片的陽(yáng)性報(bào)告率就達(dá)53.5%。隨著訓(xùn)練年限的增長(zhǎng)和訓(xùn)練負(fù)荷的積累，皮艇運(yùn)動(dòng)員腰部損傷的風(fēng)險(xiǎn)也越來(lái)越大，損傷比例越來(lái)越高，損傷程度越來(lái)越重。關(guān)于運(yùn)動(dòng)負(fù)荷和運(yùn)動(dòng)損傷相關(guān)性的研究，周蘇坡［4］提出了絕對(duì)負(fù)荷和相對(duì)負(fù)荷的觀點(diǎn)，在絕對(duì)負(fù)荷中，負(fù)荷積累與損傷風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)出計(jì)量-效應(yīng)關(guān)系；在相對(duì)負(fù)荷中，負(fù)荷變化對(duì)損傷風(fēng)險(xiǎn)具有一定的預(yù)測(cè)能力。這一提法更具科學(xué)性，值得業(yè)界認(rèn)真思考。該研究中，腰椎弓根崩裂統(tǒng)計(jì)發(fā)病率為19.1%。4年中出現(xiàn)4例新增病例，且這4例均無(wú)明顯暴力外傷，證明了皮艇運(yùn)動(dòng)腰椎弓根崩裂疲勞骨折的病因。因研究前未有貫序影像資料積累，先天及后天訓(xùn)練因素在椎弓根崩裂中占多少病因因素尚不明確。腰椎弓崩裂報(bào)告中，有4例產(chǎn)生了腰椎體的1°滑脫，其中3例為L(zhǎng)5椎弓根的病變，1例為L(zhǎng)4節(jié)段的病變。這4例運(yùn)動(dòng)員通過(guò)加強(qiáng)腰腹肌和管控風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)作，經(jīng)持續(xù)平片復(fù)查，未見(jiàn)明顯加重。腰椎平片陽(yáng)性表現(xiàn)中，骶椎隱裂對(duì)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練及技術(shù)影響較小，研究中2位低年限運(yùn)動(dòng)員出現(xiàn)了隱裂閉合，這也說(shuō)明本病癥和訓(xùn)練相關(guān)性不大，更多和先天因素相關(guān)。

3.2 徑線角的測(cè)量結(jié)果分析

3.2.1 平片中腰椎曲度結(jié)果的分析

正常人群脊柱生理曲度有其正常生理范圍。邵福元等人［5］研究表明，腰椎曲度在18～22mm屬于正常范圍。皮艇運(yùn)動(dòng)員平片中腰椎曲度要大于正常人群，男、女運(yùn)動(dòng)員腰椎曲度值大于18mm的比例分別達(dá)到78.1%和87.5%，其中分別有25.8%和30.2%的運(yùn)動(dòng)員腰椎曲度值大于22mm。分析不同性別皮艇運(yùn)動(dòng)員腰椎曲度與正常人群的差異，認(rèn)為和皮艇運(yùn)動(dòng)員周期性的技術(shù)動(dòng)作及高質(zhì)量的腰、臀肌的強(qiáng)度要求有關(guān)。皮艇專項(xiàng)技術(shù)要求腰部軸心區(qū)域維持繃緊穩(wěn)定狀態(tài)，為持續(xù)力量功率的輸出傳遞提供保障，同時(shí)高強(qiáng)度負(fù)荷的腰部力量體能訓(xùn)練構(gòu)建了強(qiáng)大的腰部伸肌肌肉群。這兩種因素疊加，導(dǎo)致皮艇運(yùn)動(dòng)員的腰椎曲度產(chǎn)生增大的變化。從縱向看，2017-2021年間男女運(yùn)動(dòng)員曲度值變化不大，這也說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員這種腰椎曲度增大的現(xiàn)象在運(yùn)動(dòng)生涯早期（＜4年）就已經(jīng)發(fā)生。這也是運(yùn)動(dòng)員機(jī)體適應(yīng)專項(xiàng)技術(shù)及承受運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的適應(yīng)性反應(yīng)，也是機(jī)體自我保護(hù)，減少損傷發(fā)生及加重的代償反應(yīng)。Sadler［6］報(bào)道腰痛患者腰椎曲度減小的比例是非腰痛患者腰椎曲度減小比例的1.37倍；腰椎曲度的減小與腰痛的發(fā)生發(fā)展可能存在密切聯(lián)系［7］。Arshad［8］分析發(fā)現(xiàn)，20～30歲年齡段的正常人群男性和女性腰椎曲度沒(méi)有顯著性差異。而該研究中發(fā)現(xiàn)女子皮艇運(yùn)動(dòng)員腰椎曲度大于男子運(yùn)動(dòng)員。這個(gè)結(jié)果是否是運(yùn)動(dòng)員人群的規(guī)律性表現(xiàn)，尚需其他類似運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目繼續(xù)研究。但從該研究分析中發(fā)現(xiàn)，腰椎曲度值高的女子運(yùn)動(dòng)員（≥20mm）比例要明顯高于男子運(yùn)動(dòng)員。這可能和男女運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練體系差異有關(guān)。該研究所采集的樣本中，女子運(yùn)動(dòng)員更關(guān)注身體形態(tài)及功能性的訓(xùn)練，有更多的對(duì)于臀肌的訓(xùn)練設(shè)計(jì)。皮艇運(yùn)動(dòng)員這種腰椎曲度的增大使得運(yùn)動(dòng)員腰椎承重點(diǎn)后移，腰椎椎弓組成的腰椎后柱承壓增加，這也是皮艇運(yùn)動(dòng)員腰椎椎弓根崩裂產(chǎn)生及多發(fā)的重要影響因素。

3.2.2 平片中腰椎椎體間隙結(jié)果的分析

正常人體的椎體間隙由纖維環(huán)及位于纖維環(huán)中央偏后的髓核填充。纖維環(huán)前半部較厚，后半部較薄弱。盛衛(wèi)東［9］通過(guò)統(tǒng)計(jì)200份腰椎平片結(jié)果認(rèn)為正常人群男性矢狀位各椎體間隙均數(shù)大于女性均數(shù)；男、女均數(shù)分布規(guī)律相似，自上向下逐漸增大；對(duì)于額狀位各椎體間隙均數(shù)，正常人群均為左右對(duì)稱。這兩個(gè)象限的正常椎體間隙保證了腰椎的正常生理曲度及椎體的穩(wěn)定。皮艇運(yùn)動(dòng)員矢狀位椎體間隙均數(shù)的變化趨勢(shì)同正常人群一致。皮艇運(yùn)動(dòng)員腰椎椎體間隙均數(shù)的上窄下寬更多和各椎體的活動(dòng)度和承重大小相關(guān)。上部椎體的活動(dòng)度范圍小，承重相對(duì)小，故而椎體間隙均數(shù)相對(duì)較小，并且由于間隙的前大后小形成的椎體節(jié)段前凸角也較?。幌虏孔刁w承重較大，穩(wěn)定性要求更高，故而椎體間隙較大，階段前凸角也相應(yīng)增大。脊柱結(jié)構(gòu)間的負(fù)荷分布對(duì)解剖結(jié)構(gòu)的變異非常敏感，椎間盤內(nèi)的應(yīng)力分布對(duì)不同的生化組成也很敏感。當(dāng)皮艇運(yùn)動(dòng)員椎體及椎體間隙填充物質(zhì)受到訓(xùn)練負(fù)荷的影響產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變異及生化組成的改變后，椎間盤內(nèi)在應(yīng)力及脊柱結(jié)構(gòu)間的負(fù)荷分布就隨之產(chǎn)生改變，這種變化較直觀地體現(xiàn)在額狀位上。

3.2.3 平片中腰骶角結(jié)果的分析

正常成人腰骶角和腰椎曲度變化正相關(guān)，但目前對(duì)于二者的因果關(guān)系尚不明確。對(duì)于運(yùn)動(dòng)員人群，潘憲民［10］研究發(fā)現(xiàn)，跑跳運(yùn)動(dòng)員的腰骶角大于常人對(duì)照組，并且男性大于女性，男女性別差異顯著。該研究認(rèn)為，皮艇運(yùn)動(dòng)員的腰骶角同腰椎曲度高度正相關(guān)，且角度值也大于正常人群。分析同樣和皮艇運(yùn)動(dòng)員周期性的技術(shù)動(dòng)作及高質(zhì)量的腰、臀肌的強(qiáng)度要求有關(guān)。但對(duì)于是先有腰椎曲度的增加導(dǎo)致腰骶角值增大的變化，還是先出現(xiàn)腰骶角值變化后導(dǎo)致腰椎曲度改變，該研究更傾向于前者。皮艇運(yùn)動(dòng)員腰椎曲度來(lái)講，除了腰椎體滑脫的12例樣本外，其他樣本4年中腰椎曲度未見(jiàn)明顯變化；而腰骶角的均數(shù)值4年中都隨著訓(xùn)練年限的增加而加大，且皮艇運(yùn)動(dòng)員這兩數(shù)值指標(biāo)均高于正常人群。所以基于以上分析，對(duì)于皮艇運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)，隨著訓(xùn)練年限的增加，首先是腰椎曲度增大的代償改變，然后才是腰骶角增大的變化的出現(xiàn)。這個(gè)分析結(jié)果對(duì)于其他項(xiàng)目是否適用，以及正常人群是否同樣為這一規(guī)律，尚需繼續(xù)研究。

4 結(jié)語(yǔ)

腰部是皮艇運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)損傷中占比最高的損傷部位。皮艇運(yùn)動(dòng)員腰部X線平片陽(yáng)性診斷率高達(dá)53.5%。隨著訓(xùn)練年限的增加，平片診斷中報(bào)告椎弓根崩裂、腰椎體滑脫、許莫氏結(jié)節(jié)的陽(yáng)性總?cè)舜纬霈F(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì)，唯獨(dú)骶椎隱裂出現(xiàn)了遞減的變化。皮艇運(yùn)動(dòng)員腰椎曲度大于較正常人群，女子皮艇運(yùn)動(dòng)員腰椎曲度大于男子運(yùn)動(dòng)員，且這種腰椎曲度增大的變化在運(yùn)動(dòng)生涯早期（＜4年）就已經(jīng)發(fā)生。皮艇運(yùn)動(dòng)員椎體間隙數(shù)值趨勢(shì)在矢狀位上和正常人群一致，額狀位上出現(xiàn)多于常人的左右不對(duì)稱的報(bào)告。皮艇運(yùn)動(dòng)員腰骶角數(shù)值高于正常人群。皮艇運(yùn)動(dòng)員首先出現(xiàn)腰椎曲度增大的代償改變，然后才是腰骶角增大的變化的出現(xiàn)。