体能与康复训练当前位置: 首页 > 运动科学知识 > 体能与康复训练

女子运动员前交叉韧带损伤:损伤机制和危险因素-Ⅰ

时间:2013-12-12 15:36:10  来源:Timothy E.H等,许贻林译  访问量:5187

摘要:

从本质上讲,前交叉韧带损伤风险性别差异的潜在机制可能是多因素的。一些理论已经被提出来解释前交叉韧带损伤率性别差异的潜在机制。这些理论包括性别之间在解剖学,激素,神经肌肉以及生物力学差异上的内在变量和外在的变量。识别那些与前交叉韧带损伤机制相关的外在和内在危险因素可能为高危险人群的针对性预防处理提供方向。


女子运动员前交叉韧带损伤流行病学

在进行相同的着地和变向动作时,女子运动员前交叉韧带损伤率是男子运动员的46倍。女性前交叉韧带损伤风险的提高与在过去三十年里中学十倍以及大学五倍增加的运动参与相结合导致女子运动员前交叉韧带损伤快速增加。女性运动人群前交叉韧带损伤的增加已经激起了对导致那些在危险性运动中损伤性别差异的机制进行大量的检查。前交叉韧带断裂的代价昂贵。保守估计,每例损伤手术和康复的费用在1700025000美元之间。此外,损失还包括可能缺席整个比赛赛季,失去获得奖学金的机会,运动表现的下降,长期的行动不便以及患放射学诊断骨关节炎风险大大增加。

从本质上讲,前交叉韧带损伤风险性别差异的潜在机制可能是多因素的。许多理论已经被提出用来解释这种性别差异。这些理论包括相关联的外在(身体和视觉上干扰,运动护具,鞋和运动表面的相互作用)和内在(性别间的解剖学,激素,神经肌肉以及生物力学上的差异)。识别那些与前交叉韧带损伤机制相关的外在和内在危险因素可能为高危险人群的针对性预防处理提供方向。


损伤的外在机制

其他运动员的接触与非接触性前交叉韧带损伤

McNair等人报道70%的前交叉韧带损伤是非接触性的;而接触性损伤只占30%Boden等人通过问卷的形式对前交叉韧带损伤运动员的损伤机制进行了调查。在所有受访的前交叉韧带损伤运动员中,非接触性机制占72%;接触性损伤只有28%。在本质上,文献相对一致地报道接近70%的前交叉韧带损伤是非接触性的。然而,针对非接触性前交叉韧带损伤的明确定义在不同的研究之间却不尽相同。Myklebust等人的定义比较明确。他们将非接触性前交叉韧带损伤定义为发生在没有身体接触时的前交叉韧带损伤。Olsen等人对接触性前交叉韧带损伤的定义也比较明确。他们的定义为由于直接接触性击打膝关节而造成的前交叉韧带损伤。那些由于发生了身体接触但是没有直接接触性击打膝关节的前交叉韧带的损伤情形则很难加以分类。我们将这一类损伤称之为干扰的非接触性前交叉韧带损伤。

Boden等也利用问卷确定了大部分受访的前交叉韧带损伤发生在膝关节接近完全伸直时的跨步动作中。针对27例独立的ACL断裂的视频分析证实大部分非接触性损伤发生在突然减速或者着落动作过程中膝关节处于伸直状态时。Olsen等人利用录像分析技术对团体手球运动中ACL损伤机制进行了研究。他们得出结论认为女性前交叉韧带损伤机制是强有力的外展倒塌并伴随着膝关节接近完全伸直以及胫骨旋转。这些分析证明了一些一致的机制,包括外展,膝关节伸,延长的支撑期。然而,他们也强调通过现场目击甚至是慢速运动摄像很难确定精确的损伤机制。

运动干扰

Olsen等报道挪威团队手球的教练员经常通过失去平衡来判断ACL损伤的运动员;而且在大多数案例中,某种改变运动员的协调性或者动作的干扰形式(经常与另一运动员接触)会出现。损伤发生时,所有损伤的运动员手中正握着球;而且,在损伤之前他们带着球走了03步。McLean等检查了性别以及对手(一具实验室骨架)对横跨步变向动作生物力学的影响。他们发现在变向动作过程中女性外展以及足内翻角度增加;而且,膝关节外展和胫骨内旋出现更大的变异性。在变向动作过程中,女性的髋和膝关节屈角以及髋关节外展角度更小;尽管造成这些差异的机制尚不清楚。关节运动学的性别差异表明更大的动态下肢外展增加女子前交叉韧带损伤的风险;而且,在完成横跨步动作过程中,髋和踝关节在控制外展方面扮演重要的角色。干扰可能在一些ACL损伤的机制方面扮演着角色;因为在视频和生物力学分析中,干扰的确参与其中。

运动护具的影响

预防性的护具是否能降低ACL损伤的风险尚不知晓。在一个小的前交叉韧带损伤的回顾性群组(Retrospective Cohort)研究中,Boden等人发现当腿上戴护具时仅有2%ACL损伤发生。Wojtys等评价了6种不同护具设计对伴随有ACL赤字的慢性膝关节不稳病人的胫骨前移和神经肌肉的影响。在腘绳肌,股四头肌或者腓肠肌没有稳定收缩时,护具减少胫骨前移达29%39%。伴随着肌肉收缩并戴上护具,胫骨前移减少了70%85%。然而,护具似乎一致地减速腘绳肌的反应时间。Yu等人认为戴上5度阻止伸展的护具能在着落时减少膝关节伸的角度。是否功能性护具能够减少再次损伤的风险不得而知。少量研究已经检查了功能性护具对ACL损伤的影响。Wu等发现膝关节护具不能改进那些接过ACL重建手术的受试者的功能性表现并得出结论认为实际上护具可能减低跑步和旋转动作的速度。McDevitt也研究了ACL重构后的功能性护具的影响。受试者被随机分成戴护具组和不戴护具组。戴护具组的受试者被要求在接受ACL重构后的第一年内完成所有的变向,旋转或者跳跃动作时戴上一个功能性护具。两组受试者在膝关节稳定性,功能性测试,膝关节主观评分以及运动幅度或者力量测试方面没有差异。他们得出结论认为术后的护具不能改变结果。目前,没有足够的数据表明功能性护具是否能减少ACL损伤或再次损伤的风险。大部分数据暗示现在的护具设计不能预防损伤。

鞋与运动表面的相互作用

Scranton等人在5个赛季里对国家橄榄球联盟(NFL)的非接触性ACL损伤进行了监控并检查了运动表面,鞋的类型和运动情境等变量与前交叉损伤之间的关系。与人造运动表面相比,更多的ACL损伤发生在天然的草地上。尽管训练与比赛的时间比为5:1;但是几乎一半的损伤(47.5%)发生在比赛中。95%以上的ACL损伤发生在干燥的场地上。OrchardPowell检查了膝关节和踝关节扭伤,运动表面和比赛当天气候状况之间的关系。他们报道与室内合成(塑料树脂)的草皮相比,草地能够减少严重的膝关节扭伤的风险。他们发现与露天体育场炎热的天气相比,寒冷的气候能够减低严重性的膝关节扭伤和前交叉韧带损伤的风险。作者得出结论认为在室外草坪体育场内寒冷的天气与较低的ACL损伤相关联与鞋与运动表面牵引力减少有关。Olsen等人对团队手球ACL的损伤机制进行了录像检查。他们发现与木质地板相比更多的损伤发生在合成橡胶地板上。然而,Baker通过对文献的回顾发现运动表面或鞋子类型与ACL损伤之间没有明显的联系。尽管现有的数据在关于鞋和运动表面之间相互作用与ACL损伤风险之间没有一致的结论;但是针对这种可能的机制的生物力学检测应该值得进一步的研究;因为这一个有很大潜力加以干预的领域(图1)。


图一 --地面相互接触。针对ACL损伤的外在机制的检测应该研究那些模仿ACL损伤的动态动作,如在不同运动表面上的快速减速和变向(A)。夹具设计的样本(B)和人造草皮上变向动作时鞋内压力分布。


(未完,待续......)