優秀皮艇運動員腰椎X線影像及測量分析

寧方堂 張鵬波 邊焙增 韓海濤

(1.山東省水上運動管理中心 山東日照 276800;2.山東省體育科學研究中心 山東濟南 250014)

在皮艇的專項技術動作中，腰部是力量傳遞的中樞，是整個技術動作的支撐點，故腰部也是皮艇運動員最常見的損傷部位。因此，依托影像學檢查明確皮艇腰部損傷特點、規律，對于該部位傷病的防治，提高運動員訓練質量，延長運動壽命意義重大。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取該中心皮艇隊系統在訓運動員56人，其中32名男子運動員，24名女子運動員。訓練年限4年以上的運動員50人（見表1）；健將以上的運動員46人（見表2）。對象選取具有代表性（運動年限及運動員等級以2021年冬訓為準）。

表1 訓練年限分布

表2 運動員等級分布

1.2 研究方法

以4年一次的全國運動會為周期，2018—2021年，每年冬訓后組織運動員到屬地三甲醫院醫學影像科進行醫學影像采集。影像采集使用的設備為西門子Multix Select DR，每次采集均邀請固定的影像學技師擺體位、出片，均采用標準統一體位，排除體位對于平片徑線角數值的影響［1］。仰臥位采集腰椎正位平片；側臥位采集腰椎側位平片。獲取平片后對陽性表現結果統計分析，同時獲取腰椎平片的徑線角度的繪制測量數據并進行比較分析。

2 結果

2.1 影像學檢查陽性表現

2018—2021年共收集腰部正側位平片224份，有陽性病變表現的為120人，陽性病變比例達53.6%（見表3）。其中，報告腰椎椎弓根崩裂43人次，統計發病率為19.2%；報告骶椎隱裂41人次，統計發病率為18.3%；報告腰椎體滑脫12人次，統計發病率為5.4%；報告椎體骨骺炎20人次，統計發病率為8.9%；報告椎體許莫氏結節16人次，統計發病率為7.1%；報告椎體楔形變12人次，統計發病率為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生了相應節段腰椎體滑脫，椎體滑脫程度都在1°以內。報告的16人次許莫氏結節中，有6人次的椎間隙變窄的描述；椎體骨骺炎的報告中有12人次是2節段以上的椎體改變，該陽性病變主要集中在上腰段（L2以上占90%），有4人次報告了合并下胸椎段的該病變。從4年縱向對比來看，隨著訓練年限的增加，所報告的陽性總人次出現增加趨勢。其中，椎弓根崩裂、腰椎體滑脫、許莫氏結節都有不同程度增加。椎體骨骺炎、椎體楔形變沒有變化。唯一特殊的是骶椎隱裂出現了人次減少的變化。

表3 腰椎平片陽性結果分布（人次）

2.2 平片中徑線角的測量結果

2.2.1 平片中腰椎曲度的測量結果

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。取弧線頂點到直線的垂直距離即代表腰椎曲度大小。一般認為，腰椎曲度18～22mm為正常范圍，運動員的腰椎曲度目前沒有統一的標準。經測算，男子皮艇有67人次，有52.3%的運動員腰椎曲度為18～22mm，女子運動員在這個區間的比例為57.3%。28人次的男子皮艇運動員腰椎曲度小于18mm，占21.9%；女子有12人次，占12.5%。腰椎曲度大于22mm的男子運動員為33人次，女子運動員為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年中腰椎曲度未見明顯變化（見表4）。

表4 腰椎曲度測量結果分布

2.2.2 腰椎平片中椎體間隙的測量結果

取腰椎平片側位片，在腰椎椎體間隙上下兩椎體的前、后緣做標記點，分別測量出矢狀位相鄰兩椎體前、后緣間的直線垂直距離（見表5）。所有統計樣本亦呈現矢狀位各椎體間隙均數由上往下增大，下部椎體間隙均數明顯大于上部，L4～L5、L5～S1椎間尤為顯著；男女運動員各椎體間隙均數都呈現出前緣明顯大于后緣，故而每節段形成了12°左右的腰椎節段前凸角，各節段前凸角累積形成了腰椎前凸角。以上椎體間隙均數的變化，男運動員比女運動員的差異更大。同腰椎曲度測算結果一樣，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未見明顯變化。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緣作標記點，分別測量出額狀位相鄰兩椎體左右兩側緣的直線垂直距離。經測算統計發現，額狀位椎體間隙均數的上下變化趨勢同矢狀位側位片。不同的是，56名運動員樣本中測得19人出現單一或多節段的額狀位椎體間隙不對稱，且均不可逆。這19人中，有10人第1年開始就測得不對稱；3人為第2年樣本中開始出現不對稱；4人為第3年樣本中開始發現不對稱；2人是第4年出現；這19人的額狀位椎體間隙不對稱中，11人呈現左窄右寬，8人左寬右窄；10人為單一節段不對稱，9人多節段同時出現不對稱。

表5 腰椎椎體間隙結果（mm）

2.2.3 平片中腰骶角測量結果

取S1椎體上緣切線與水平線形成的銳角為腰骶角。經測算，訓練年限不足4年的運動員腰骶角均數最小，男子皮艇運動員為39.7°，女子為39.2°，男女運動員差異不大；訓練年限在4～8年的男子皮艇運動員腰骶角均值達到45.7°，這一訓練年限區間女子皮艇運動員腰骶角均值也有增加，達到41.3°；訓練年限8年以上的男女運動員腰骶角均值相較前一訓練年限區間亦有所增加，分別達到46.1°、43.2°。皮艇運動員腰骶角均值都隨著訓練年限的增加而加大，男子運動員增加的幅度要大于女子運動員（見表6）。

表6 腰骶角結果

3 分析

3.1 腰椎平片陽性表現分析

皮艇運動是競技體育中一項重要的運動項目。從項目特征上，皮艇屬于體能主導類的周期性耐力項目，是以強大體能為基礎，在合理技術動作下推動船艇向前劃進的分道競速性運動項目。核心技術為支撐腿蹬腿轉髖帶動軀干產生動力，通過肩及上肢將動力傳輸到器械，進而形成高船速，這種技術動作在常見訓練比賽中是不斷周期性重復的。基于這種專項技術，皮艇運動員的腰部是力量產生及傳遞的核心部位，同時還要對抗水面環境及器械導致的不穩定因素，所以皮艇運動技術需要強穩定的腰部力量作為支撐。所以，對于皮艇運動員腰部能力的塑造以及周期重復的專項技術動作都會對其腰部產生極高的損傷風險。王娟等人［2］認為，皮艇運動的技術特點是導致腰部損傷的最主要原因。楊志剛［3］通過對國家隊及部分省市隊劃船運動員的問卷調查發現，腰部損傷率高達75%。筆者近幾年在對國家隊、省市隊一線隊的流行病學調查發現，皮艇運動員腰部運動損傷發生率高達71.3%。從此次研究中也可以看出，皮艇運動員僅腰椎平片的陽性報告率就達53.5%。隨著訓練年限的增長和訓練負荷的積累，皮艇運動員腰部損傷的風險也越來越大，損傷比例越來越高，損傷程度越來越重。關于運動負荷和運動損傷相關性的研究，周蘇坡［4］提出了絕對負荷和相對負荷的觀點，在絕對負荷中，負荷積累與損傷風險表現出計量-效應關系；在相對負荷中，負荷變化對損傷風險具有一定的預測能力。這一提法更具科學性，值得業界認真思考。該研究中，腰椎弓根崩裂統計發病率為19.1%。4年中出現4例新增病例，且這4例均無明顯暴力外傷，證明了皮艇運動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。腰椎弓崩裂報告中，有4例產生了腰椎體的1°滑脫，其中3例為L5椎弓根的病變，1例為L4節段的病變。這4例運動員通過加強腰腹肌和管控風險動作，經持續平片復查，未見明顯加重。腰椎平片陽性表現中，骶椎隱裂對運動員的訓練及技術影響較小，研究中2位低年限運動員出現了隱裂閉合，這也說明本病癥和訓練相關性不大，更多和先天因素相關。

3.2 徑線角的測量結果分析

3.2.1 平片中腰椎曲度結果的分析

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。皮艇運動員平片中腰椎曲度要大于正常人群，男、女運動員腰椎曲度值大于18mm的比例分別達到78.1%和87.5%，其中分別有25.8%和30.2%的運動員腰椎曲度值大于22mm。分析不同性別皮艇運動員腰椎曲度與正常人群的差異，認為和皮艇運動員周期性的技術動作及高質量的腰、臀肌的強度要求有關。皮艇專項技術要求腰部軸心區域維持繃緊穩定狀態，為持續力量功率的輸出傳遞提供保障，同時高強度負荷的腰部力量體能訓練構建了強大的腰部伸肌肌肉群。這兩種因素疊加，導致皮艇運動員的腰椎曲度產生增大的變化。從縱向看，2017-2021年間男女運動員曲度值變化不大，這也說明運動員這種腰椎曲度增大的現象在運動生涯早期（＜4年）就已經發生。這也是運動員機體適應專項技術及承受運動負荷的適應性反應，也是機體自我保護，減少損傷發生及加重的代償反應。Sadler［6］報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生發展可能存在密切聯系［7］。Arshad［8］分析發現，20～30歲年齡段的正常人群男性和女性腰椎曲度沒有顯著性差異。而該研究中發現女子皮艇運動員腰椎曲度大于男子運動員。這個結果是否是運動員人群的規律性表現，尚需其他類似運動項目繼續研究。但從該研究分析中發現，腰椎曲度值高的女子運動員（≥20mm）比例要明顯高于男子運動員。這可能和男女運動員訓練體系差異有關。該研究所采集的樣本中，女子運動員更關注身體形態及功能性的訓練，有更多的對于臀肌的訓練設計。皮艇運動員這種腰椎曲度的增大使得運動員腰椎承重點后移，腰椎椎弓組成的腰椎后柱承壓增加，這也是皮艇運動員腰椎椎弓根崩裂產生及多發的重要影響因素。

3.2.2 平片中腰椎椎體間隙結果的分析

正常人體的椎體間隙由纖維環及位于纖維環中央偏后的髓核填充。纖維環前半部較厚，后半部較薄弱。盛衛東［9］通過統計200份腰椎平片結果認為正常人群男性矢狀位各椎體間隙均數大于女性均數；男、女均數分布規律相似，自上向下逐漸增大；對于額狀位各椎體間隙均數，正常人群均為左右對稱。這兩個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定。皮艇運動員矢狀位椎體間隙均數的變化趨勢同正常人群一致。皮艇運動員腰椎椎體間隙均數的上窄下寬更多和各椎體的活動度和承重大小相關。上部椎體的活動度范圍小，承重相對小，故而椎體間隙均數相對較小，并且由于間隙的前大后小形成的椎體節段前凸角也較小；下部椎體承重較大，穩定性要求更高，故而椎體間隙較大，階段前凸角也相應增大。脊柱結構間的負荷分布對解剖結構的變異非常敏感，椎間盤內的應力分布對不同的生化組成也很敏感。當皮艇運動員椎體及椎體間隙填充物質受到訓練負荷的影響產生結構變異及生化組成的改變后，椎間盤內在應力及脊柱結構間的負荷分布就隨之產生改變，這種變化較直觀地體現在額狀位上。

3.2.3 平片中腰骶角結果的分析

正常成人腰骶角和腰椎曲度變化正相關，但目前對于二者的因果關系尚不明確。對于運動員人群，潘憲民［10］研究發現，跑跳運動員的腰骶角大于常人對照組，并且男性大于女性，男女性別差異顯著。該研究認為，皮艇運動員的腰骶角同腰椎曲度高度正相關，且角度值也大于正常人群。分析同樣和皮艇運動員周期性的技術動作及高質量的腰、臀肌的強度要求有關。但對于是先有腰椎曲度的增加導致腰骶角值增大的變化，還是先出現腰骶角值變化后導致腰椎曲度改變，該研究更傾向于前者。皮艇運動員腰椎曲度來講，除了腰椎體滑脫的12例樣本外，其他樣本4年中腰椎曲度未見明顯變化；而腰骶角的均數值4年中都隨著訓練年限的增加而加大，且皮艇運動員這兩數值指標均高于正常人群。所以基于以上分析，對于皮艇運動員來說，隨著訓練年限的增加，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。這個分析結果對于其他項目是否適用，以及正常人群是否同樣為這一規律，尚需繼續研究。

4 結語

腰部是皮艇運動員運動損傷中占比最高的損傷部位。皮艇運動員腰部X線平片陽性診斷率高達53.5%。隨著訓練年限的增加，平片診斷中報告椎弓根崩裂、腰椎體滑脫、許莫氏結節的陽性總人次出現逐年遞增的趨勢，唯獨骶椎隱裂出現了遞減的變化。皮艇運動員腰椎曲度大于較正常人群，女子皮艇運動員腰椎曲度大于男子運動員，且這種腰椎曲度增大的變化在運動生涯早期（＜4年）就已經發生。皮艇運動員椎體間隙數值趨勢在矢狀位上和正常人群一致，額狀位上出現多于常人的左右不對稱的報告。皮艇運動員腰骶角數值高于正常人群。皮艇運動員首先出現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。