高海拔條件下新兵訓練致膝關節損傷情況及致傷影響因素分析

趙永東，胡萍，陳海龍，陳柱鴻，徐強

(武警甘肅總隊醫院，蘭州730050)

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高海拔條件下新兵訓練致膝關節損傷情況及致傷影響因素分析

趙永東，胡萍，陳海龍，陳柱鴻，徐強

(武警甘肅總隊醫院，蘭州730050)

摘要：目的分析高海拔地區新兵訓練致膝關節損傷情況及致傷影響因素。方法選擇某部(海拔2 300 m)入伍的男性新兵180例，于訓練第1、2、3個月分別行右膝關節磁共振圖像(MRI)掃描，觀察膝關節損傷(骨髓水腫、半月板損傷、韌帶損傷、關節腔積液)情況，分析訓練時間、入伍地海拔、專業體育訓練和體型對膝關節損傷的影響。結果180例新兵均存在不同程度的膝關節損傷，各類膝關節損傷檢出率隨訓練時間的延長而升高。入伍地為高海拔地區者訓練第1、2個月骨髓水腫和關節腔積液檢出率均低于低海拔地區者，訓練第2、3個月半月板損傷檢出率均低于低海拔地區者，P均<0.05。專業體育訓練和體型對新兵膝關節損傷無明顯影響，P均>0.05。結論高海拔地區新兵訓練致膝關節損傷的發生率隨訓練時間延長而升高。訓練時應根據新兵入伍地海拔調整施訓策略。

關鍵詞：膝關節損傷；高海拔訓練；磁共振成像；新兵

部隊新兵集訓期短、訓練強度大、內容密集，且多在寒冷的冬季進行。膝關節是人體承重關節，其結構復雜，高強度訓練時容易導致損傷。研究發現，新兵入伍訓練中膝關節損傷的發生率較高[1]。本研究分析新兵在高海拔條件下訓練膝關節損傷的特點及致病因素，旨在為制定科學的施訓策略和正確的防護措施提供依據。

1資料與方法

1.1臨床資料采用整群抽樣的方法，選擇某部(海拔2 300 m)2013～2014年入伍的男性新兵180例，年齡17～25(19±1)歲。入伍地為低海拔地區(海拔<500 m)者90例，高海拔地區(海拔>1 500 m)90例；參加過1年以上長跑、柔道及籃球等專業體育訓練者15例，未參加過專業體育訓練者165例；消瘦體型(BMI<18.5 kg/m2)34例，正常體型(18.5 kg/m2≤BMI<24 kg/m2)125例，超重體型(BMI≥24 kg/m2)21例。排除膝關節慢性疼痛及外傷史者。訓練時間為3個月，第一個月為3公里跑步及隊列訓練，第二個月增加5公里越野和400米障礙訓練，第三個月增加長途越野訓練。本研究均獲得研究對象的知情同意。

1.2MRI檢查及結果評價分別于訓練1、2、3個月時行右膝關節MRI檢查，觀察膝關節損傷情況。研究對象取仰臥位，采用德國西門子公司ESSENZA 1.5 T超導型磁共振機，進行MRI檢查。由兩名放射科副主任醫師對MRI檢查結果作出評價，分析各序列、各時間點右膝關節的骨質、半月板、韌帶及關節腔情況。統計單次檢出骨髓水腫的例數及病灶數[2～4]，記錄病灶位置(股骨下端、脛骨上端、腓骨上端、髕骨)，以其最大徑和最小徑的平均值計算病灶大小。骨髓水腫無論單骨單發或多發，還是多骨多發，均為陽性。

1.3致傷影響因素分析分析訓練時間、入伍地海拔、專業體育訓練及體型對新兵膝關節損傷的影響。

1.4統計學方法采用SPSS16.0統計軟件。計數資料比較采用χ2檢驗，計量資料比較采用配對t檢驗。P<0.05為差異具有統計學意義。

2結果

2.1膝關節損傷情況新兵訓練第1、2、3個月膝關節損傷情況見表1。訓練第1個月，檢出骨髓水腫129例共159個病灶，大小(1.01±0.36)cm；其中單發病灶103個，多發病灶56個(26例)。訓練第2個月檢出骨髓水腫148例共247個病灶，大小(1.78±0.27)cm；其中單發病灶71個，多發病灶176個(77例)。訓練第3個月檢出骨髓水腫180例共388個病灶，大小(2.06±0.25)cm；其中單發病灶42個，多發病灶346個(138例)。訓練第1、2、3個月骨髓水腫病灶大小兩兩比較，P均<0.01。

表1　180例新兵訓練第1、2、3個月膝關節損傷情況[例(%)]

注：與第1個月比較，*P<0.05，△P<0.01；與第2個月比較，#P<0.01。

2.2膝關節損傷影響因素

2.2.1不同訓練時間膝關節損傷檢出情況比較隨著訓練時間的延長，新兵骨髓水腫、半月板損傷、韌帶損傷和關節腔積液的檢出率逐漸升高。見表1。

2.2.2入伍地海拔不同者膝關節損傷檢出情況比較入伍地為高海拔地區者訓練第1、2個月骨髓水腫和關節腔積液檢出率均低于低海拔地區者，P均<0.05；訓練第2、3個月半月板損傷檢出率均低于低海拔地區者，P均<0.05；見表2。

表2　入伍地海拔不同者膝關節損傷檢出情況[n=90，例(%)]

注：與高海拔同時間點比較，*P<0.05，△P<0.01。

2.2.3參加與未參加過專業體育訓練者膝關節損傷檢出情況比較參加與未參加過專業體育訓練者訓練第1個月分別檢出骨髓水腫10、119例，半月板損傷0、2例，關節腔積液8、93例，P均>0.05；第2個月分別檢出骨髓水腫13、135例，半月板損傷1、9例，關節腔積液12、125例，P均>0.05；第3個月分別檢出骨髓水腫15、165例，半月板損傷2、12例，關節腔積液14、164例，P均>0.05。

2.2.4不同體型者膝關節損傷檢出情況比較消瘦體型、正常體型、超重體型者訓練第1個月分別檢出骨髓水腫27、85、17例，半月板損傷0、2、0例，關節腔積液23、67、11例，P均>0.05；訓練第2個月分別檢出骨髓水腫30、99、19例，半月板損傷2、6、2例，關節腔積液28、92、17例，P均>0.05；訓練后第3個月分別檢出骨髓水腫34、125、21例，半月板損傷3、8、3例，關節腔積液33、124、21例，P均>0.05。

3討論

傳統的X線、CT對膝關節損傷的診斷價值有限。MRI對軟組織的分辨率高，可多參數、多方位、多序列成像，能很好地顯示骨與關節附屬裝置的形態、結構和組織成分的改變，特別對肌肉、肌腱及軟骨有良好的分辨率，是膝關節損傷的臨床首選檢查方法。高原醫學研究證明，在高原高寒、缺氧環境中,人體細胞代謝結構及器官功能結構均發生變化[5]；基礎代謝率增加，耗氧量增高。同樣強度的運動訓練，高原環境相比平原地區，肌肉的負荷增加，肌肉組織易處于無氧代謝狀態,使自由基增多、乳酸增高，肌群易疲勞，肌耐力下降，應力性骨損傷發生的危險性增加[6,7]。因此分析總結高海拔地區新兵訓練致膝關節損傷的特點及影響因素對降低其發生率具有重要意義。

本研究結果顯示，新兵在高海拔地區訓練后膝關節損傷的發生率較高。損傷主要以骨髓水腫、半月板損傷、韌帶損傷和關節腔積液為主，且發生率隨訓練時間的延長而升高。主要是長時間反復隊列動作練習引發下肢肌群及韌帶疲勞，降低了對膝關節的保護作用，骨骼負荷增加導致骨髓水腫及關節腔積液發生。本研究檢出1例前交叉韌帶損傷和1例內側副韌帶損傷，韌帶損傷發生率低于半月板損傷，與紀慧茹等[8]的研究結論一致。骨髓水腫是指多種原因引起的骨髓內異常信號影[9]，分為繼發性骨髓水腫和生理反應性骨髓水腫。生理反應性骨髓水腫具有可逆性，多在2周內恢復[10]，以運動員、入伍新兵多見[11]。

本研究結果顯示，訓練第1、2個月，入伍地為高海拔地區的新兵骨髓水腫和關節腔積液檢出率均明顯低于低海拔地區者；訓練第2、3個月，入伍地為高海拔地區者半月板損傷檢出率均明顯低于低海拔地區者。主要原因為入伍地為低海拔地區者初進高原時，短期內不能適應高原高寒、缺氧、低氣壓等氣候條件，心理和生理上發生不同程度的變化[12，13]，導致訓練中注意力不集中，表現為訓練技巧、要領掌握欠佳，防御保護反應遲鈍，容易導致訓練傷的發生。而高海拔地區新兵由于長期生活在高原環境下，無論是心理還是機體的器官、組織、細胞等各個方面都能夠適應高原低氧、高寒氣候，機體防御反應較靈敏，訓練傷發生率較低。提示不同海拔地區入伍的新兵身體機能差異較大，在高海拔地區對訓練量的適應程度也有差別，應因材施教，對低海拔地區入伍的新兵進行適應性訓練尤為關鍵。

研究證實，參加過專業進行體育訓練者骨密度高，身體耐力好、協調性強，對口令反應快，是軍事訓練傷的保護因素[14]。但本研究入伍前參加專業體育訓練者與未參加者的膝關節損傷發生率無明顯差異，原因一方面可能是參加體育訓練者人數偏少，影響了研究結果；另一方面可能與新兵訓練期訓練強度大且密集，膝關節負荷過重有關。研究發現，高BMI是下肢損傷的危險因素[15]。但王心等[16]研究認為，BMI越小，過勞損傷的發生率越高，存在劑量反應關系。Reynolds等[17]認為訓練與BMI的關系曲線為“U”形，BMI過大，會有過多的應力作用于下肢的肌肉和骨骼系統；BMI過小，骨骼缺少必要的肌肉保護，導致損傷高發；BMI處于中間水平時，過多的應力就會被肌肉所分擔，骨骼及組織均受到保護，因此訓練傷發生率最低。本研究中不同體型的新兵膝關節損傷發生率比較無統計學意義，考慮與入伍前身體各項指標均已嚴格篩查，正常體型者居絕大多數，而偏瘦或超重體型新兵數量較少有關。

綜上所述，新兵訓練期膝關節損傷的發生率隨訓練時間延長而升高。入伍地為低海拔者膝關節損傷的發生率較高；新兵訓練時應根據入伍地海拔調整施訓策略以降低膝關節損傷的發生率。本研究為科學制定新兵訓練計劃提供了客觀依據。

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(收稿日期：2015-08-25)

中圖分類號：R445.2

文獻標志碼：B

文章編號：1002-266X(2016)04-0046-03

doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2016.04.017

通信作者：徐強(E-mail： 1065598920@qq.com)

基金項目：武警部隊衛生專業科研立項(WJWSB2012-12)。