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力量与技术反馈训练对前交叉韧带损伤风险的影响

编辑:李翰君|刘卉|张新 单位:北京体育大学

来源:第十届全国体育科学大会发布日期:2015-06-27 10:55:48浏览:171次

前交叉韧带(ACL)损伤是体育运动中常见损伤之一,损伤后往往会严重影响患者的运动水平和生活质量。由于大多数前交叉韧带损伤是非接触性损伤,说明损伤是运动员自己的技术动作造成的,所以是可通过训练预防的。
研究目的:设计一套前交叉韧带损伤预防训练方案,通过改变运动员完成易伤动作时的动作特征来减少损伤危险,并使用已建立的前交叉韧带负荷的随机生物力学模型检验训练方案的有效性。
研究方法:使用急停起跳动作向后地面反作用力峰值时刻的膝关节屈角<35°作为筛选前交叉韧带损伤的高危人群的指标,筛选出男、女运动员各20名作为受试者。对这40人按照专项、性别以及膝屈角均匀分配原则分为训练组和对照组。对分入到训练组的实验对象进行为期4周的前交叉韧带损伤预防训练,训练每次约持续30分钟,每周训练3次。由于受试者受伤、外出实习等原因,最终训练组16人、对照组16人完成了全部测试。受试者专项训练年限均在6年以上,运动水平在2级及以上,均无前交叉韧带损伤史,半年内无下肢损伤症状,测试当天没有任何下肢关节肌肉的疼痛和运动障碍。根据已建立的膝关节随机生物力学模型,选取向后地面反作用力峰值时刻的膝屈角、小腿倾角、压力中心到踝水平距离、向后地面反力峰值、膝关节内旋外旋力矩、膝关节内收外展力矩、腓肠肌力、股后肌群肌力等作为影响前交叉韧带负荷的指标。应用SPSS统计App对各变量进行正态分布检验(K-S检验),p值大于0.05时数据为正态分布,否则为偏态分布,本研究使用伽马分布代表偏态分布。在确定了各变量的样本分布形式和统计量后,可确定概率密度函数和累计分布函数。通过计算机产生随机数和已获得的累积分布函数,得到各随机变量的取值。将各随机变量代入膝关节力学模型,得到前交叉韧带的受力大小。模拟过程中女性前交叉韧带负荷超过1800N,男性超过2250N,记录为一次前交叉韧带损伤。进行10个10万次模拟,计算损伤概率的平均值和标准差。通过对比损伤和未损伤的模拟数据,分析导致损伤的危险因素。蒙特卡洛模拟使用Visual Studio 2010编程计算。采用重复测量三因素混合模型方差分析对性别、训练和时间对篮球运动员跳跃落地下肢生物力学特征及ACL 损伤概率的影响进行检验。其中自变量为性别、组别(训练组和对照组)和时间(训练前、后)。其中实验组别、性别为独立变量,时间为重复变量。因变量为模膝关节角、地面反作用力、膝关节力矩、ACL 损伤概率等指标。事后(Post Hoc)检验采用TukeyHSD方法。所有统计分析的显著性标准定为一类误差概率不大于0.05,统计分析应用RApp完成。
研究结果:女训练组(p=0.002)和男训练组(p=0.054)在训练后的垂直地面反作用力降低,对照组训练前后的地面反作用力无变化。与训练前相比,女训练组(p=0.044)的膝屈角显著降低。在训练前男女训练组的压力中心到踝的水平距离都明显小于对照组(P=0.024、0.008),所以在训练干预前实验组就有一个明显偏向于脚跟着地的倾向。蒙特卡罗模拟结果可以看到,经过4周训练后,训练组在急停起跳中损伤概率降低0.0195%,对照组损伤概率降低0.004%。与对照组相比,训练显著降低了损伤概率。
研究结论:本研究的力量和技术反馈训练方法降低了完成急停起跳动作的地面反作用力,降低了完成急停起跳时的前交叉韧带损伤的风险。证明本研究采用的力量与技术反馈相结合的训练方法是有效性的。本研究的结果对预防前交叉韧带损伤,延长运动员的运动寿命,提高成绩,以及提高运动员退役后的生活质量有重要意义。