負重越野前下肢肌力訓練對預防膝關節(jié)損傷的調查研究

汪 淼，蘇 杭，李 瑞，許常利，王志偉

0 引 言

武裝越野是部隊的常訓項目之一。能發(fā)展戰(zhàn)斗員身體機能，提高長途奔襲和在各種復雜地形上快速運動能力[1]。而在負重越野訓練中, 較高的傷病發(fā)生率嚴重的干擾了正常的訓練。目前國內相關的研究主要集中運動系統(tǒng)訓練傷進行橫斷面的調查研究,少有提出相應的對策去預防運動系統(tǒng)傷病。在諸多傷病中,膝關節(jié)訓練傷的發(fā)病率達到25%，且有逐年增加趨勢[2-3]。故如何科學施訓，降低負重越野中膝關節(jié)訓練傷的發(fā)生率，成為基層亟需解決的問題之一。

既往研究顯示，肌肉力量訓練對于減輕及預防膝關節(jié)疼痛有重要意義[4]。因此，在進行負重越野訓練前，系統(tǒng)的進行下肢肌肉訓練，可有效減少膝關節(jié)訓練傷的發(fā)生。本文結合基層部隊的訓練情況及訓練傷防治工作的開展現(xiàn)狀，進行有目的對照實驗，以驗證肌肉力量訓練及不同訓練方式在預防膝關節(jié)訓練傷及提高負重越野成績的效果。

1 資料與方法

1.1 研究對象我軍某部參加負重越野訓練的432名官兵，年齡18～35歲，身高162～190 cm，體重51～93 kg，BMI 17.3～26.2 kg/m2。所有參訓官兵既往均無膝關節(jié)病史及下肢力線異常，均無平足。本研究經海軍軍醫(yī)大學長海醫(yī)院倫理委員會批準(批準號：31900790)。

1.2 方法

1.2.1 問卷調查本研究共進行2次問卷調查，即在按制定方案進行6個月的適應性訓練后及6個月的負重越野訓練后，各進行一次問卷調查。通過問卷調查，了解參訓官兵的個人情況，訓練史，膝關節(jié)疼痛情況及就診史，將因膝關節(jié)問題無法參訓1周以上定義為發(fā)生膝關節(jié)訓練傷，所有因膝關節(jié)訓練傷轉診至體系醫(yī)院的官兵，均行膝關節(jié)核磁共振檢查。

1.2.2 分組訓練研究分為兩個階段，利用隨機數(shù)法將其隨機分為開鏈運動組(152名)、閉鏈運動組(147名)以及對照組(133名)進行訓練，各組參訓場地及負重重量一致，每組每周訓練5次，訓練計劃基本相同。開鏈運動組每周訓練同時加練下肢肌肉開鏈運動，即腿部伸展與直腿抬高練習；閉鏈運動組每周訓練同時加練下肢肌肉閉鏈運動，即負重深蹲與腿部按壓；對照組按原計劃進行訓練，不進行加練。各組在進行為期6個月的適應性訓練后，開始進行第二階段負重越野訓練，同樣為期6個月。兩階段的訓練時間，頻率基本一致，并均在訓練后加做肌肉力量訓練。

1.2.3 評價指標統(tǒng)計兩階段訓練后各組五公里及格率、訓練傷發(fā)生率、退出訓練率等指標。

1.3 統(tǒng)計學分析采用 SSPS 20.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行整理和分析，計數(shù)資料以百分率(%)表示，采用χ2檢驗。以P≤0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 負重五公里及格率為期1年的訓練后，負重五公里考核及格率為開鏈運動組89.19%(132/148)、閉鏈運動組86.20%(125/145)、對照組80.92%(106/131)，均達到了80%以上，訓練效果明顯。

2.2 第一階段訓練后膝關節(jié)傷病統(tǒng)計參加第一階段分組訓練后，共有17名發(fā)生膝關節(jié)訓練傷，開鏈運動組、閉鏈運動組以及對照組膝關節(jié)訓練傷發(fā)生率分別為3.95%(6/152)，4.08%(6/147)，3.76%(5/133)，各組間比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；其中10名官兵至體系醫(yī)院就診。發(fā)生膝關節(jié)訓練傷的官兵在進行MRI檢查后，開鏈運動組出現(xiàn)前交叉韌帶部分損傷1例，半月板Ⅰ,Ⅱ度損傷1例，閉鏈運動組半月板Ⅰ，Ⅱ度損傷2例，對照組未見明顯器質性損傷。

2.3 第二階段訓練后膝關節(jié)傷病統(tǒng)計參加第二階段分組訓練后，共有8名官兵因受傷退出訓練，且均為第二階段退出，開鏈運動組中退出4名，2例為膝關節(jié)相關訓練傷，2例為腰椎訓練傷，退訓率4/152(2.63%)。閉鏈運動組退出2名，1例為膝關節(jié)相關訓練傷，1例為踝關節(jié)相關訓練傷，退訓率2/147(1.36%)，對照組退出2名，1例為膝關節(jié)相關訓練傷，1例為踝關節(jié)相關訓練傷，退訓率2/133(1.50%)。開鏈運動組、閉鏈運動組以及對照組膝關節(jié)訓練傷發(fā)生率分別為25.00%(38/152)，14.97%(22/147)，39.10%(53/133),各組間比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05);且各組的膝關節(jié)訓練傷發(fā)生率均高于第二階段訓練前，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。各組膝關節(jié)訓練傷及陽性MRI的檢查結果見表1。

表1 第二階段訓練后官兵膝關節(jié)傷病情況

3 討 論

膝關節(jié)是人體體積最大、運動方式最為復雜的重要關節(jié)[5]。在歷年軍人評殘中，膝關節(jié)損傷致殘占到了50%以上，膝關節(jié)軍事訓練傷已經成為制約了部隊戰(zhàn)斗力的重要原因之一[6-7]。在眾多軍事訓練中，長距離負重跑，由于其增加了下肢運動的載荷，會導致髕股關節(jié)疼痛，退行性膝關節(jié)炎等問題，是造成膝關節(jié)損傷的第一發(fā)病因素[8-9]。

本研究顯示負重長跑訓練時，膝關節(jié)訓練傷的發(fā)病率達到了25%，這與既往研究的發(fā)病率基本一致[10]。理論上通過加強膝關節(jié)周圍肌群訓練可以提高關節(jié)穩(wěn)定性從而降低膝關節(jié)訓練傷的發(fā)生率。本研究中，2組進行下肢肌肉訓練的官兵，與未進行下肢肌肉鍛煉的官兵，其膝關節(jié)訓練傷的發(fā)生率具有統(tǒng)計學差異。開閉鏈運動對同一肌肉所產生的作用不同。下肢開鏈運動時，足部處于游離狀態(tài)，可減少關節(jié)內壓力，增加主動肌肌肉力量，但對關節(jié)穩(wěn)定性影響不明顯[11]。而閉鏈運動更加強調多關節(jié)的協(xié)同活動，跨多個關節(jié)的多個肌肉群被激活，對骨骼產生更多的應力效應，有助于刺激更多的肌肉和關節(jié)內外結構中的感覺受體來控制運動，可增加保護作用，更多的用于術后的康復鍛煉中[12]。下肢閉鏈運動時，足部處于固定狀態(tài)，會增加關節(jié)內壓力，相較閉鏈運動增加主動肌和拮抗肌肌肉力量，改善膝關節(jié)穩(wěn)定性，降低膝關節(jié)疼痛發(fā)生率[13]。本研究中開鏈運動組與閉鏈運動組在負重訓練后膝關節(jié)疼痛發(fā)生率具有統(tǒng)計學差異，證實了閉鏈運動較之開鏈運動能更加有效的減少膝關節(jié)疼痛情況的發(fā)生率。

但Adouni等[14]的生物力學研究顯示，在閉鏈運動過程中，在交叉韌帶較為薄弱的情況下，負重條件下過度的膝關節(jié)屈曲，可能會導致加重軟骨的損傷。本研究中，閉鏈運動組出現(xiàn)了4例前交叉韌帶損傷合并半月板損傷的病例，數(shù)量較開鏈運動組為多，認為這與在某次訓練后交叉韌帶受傷，仍堅持繼續(xù)參加下肢閉鏈訓練時膝關節(jié)在過度屈曲位負重有關，而但由于樣本量較小，仍需更大樣本去進行探究。

同時筆者在訓練過程中還發(fā)現(xiàn)，下肢閉鏈運動由于需要膝關節(jié)承擔更大的壓力，若訓練姿勢不標準等可能會導致膝關節(jié)發(fā)生器質性病變。在本研究中，有7例半月板損傷出現(xiàn)于閉鏈運動組，盡管在追溯病史時，其均是在參加越野訓練時受傷。在近年的META分析研究顯示，對于半月板損傷及交叉韌帶損傷的患者，進行閉鏈運動時可以較之開鏈運動更加有效的進行術后康復，但其僅限于術后的康復，尚無大規(guī)模的前瞻性研究可證實閉鏈運動較開鏈運動可有效減少交叉韌帶及半月板損傷的發(fā)病率[15]。在本研究中，半月板損傷的發(fā)病率明顯高于開鏈運動組與對照組，這是一個值得注意的問題。

總之，本研究證實了在基層部隊進行合理，規(guī)范的下肢肌肉訓練，有助于提升膝關節(jié)的穩(wěn)定性，減少官兵在進行負重越野訓練中膝關節(jié)訓練傷的發(fā)生率。其中，閉鏈運動相較于開鏈運動，其對于降低膝關節(jié)訓練傷的發(fā)生似乎更有意義，但對于已出現(xiàn)膝關節(jié)訓練傷的受訓人員，應及時就醫(yī)，評估傷情，及時停止或調整下肢閉鏈運動方案，以避免膝關節(jié)進一步損傷。

本研究初步明確了肌肉訓練在負重越野中預防膝關節(jié)損傷的意義，也進一步闡述了開鏈運動與閉鏈運動的不同效果。但受限于基層衛(wèi)生條件與部隊實際情況，無法對所有參訓官兵進行膝關節(jié)MRI普查，統(tǒng)計結果受官兵個人主觀影響較大，且調查時間較短。在后續(xù)的研究中，對于官兵在進行負重越野訓練時膝關節(jié)的生物力學情況，以及開閉鏈運動對膝關節(jié)周圍肌肉及穩(wěn)定性的具體影響效果將是主要的著眼點。