李 雪 何 衛(wèi) 婁彥濤

高水平競技體操運(yùn)動(dòng)員損傷特征及預(yù)防策略研究*

李 雪1何 衛(wèi)2婁彥濤3

（1.國家體育總局訓(xùn)練局，2.國家體育總局體育科學(xué)研究所，北 京 100061；3.沈陽體育學(xué)院，遼寧，沈陽 110102）

在備戰(zhàn)東京奧運(yùn)會(huì)的沖刺階段，如何減少甚至消除運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)損傷的發(fā)生是我國競技體操急需解決的重要問題。文章通過對(duì)國內(nèi)外有關(guān)競技體操運(yùn)動(dòng)損傷特征和預(yù)防策略的研究進(jìn)行梳理，從損傷的發(fā)生率、部位、類型、程度、原因和潛在風(fēng)險(xiǎn)方面總結(jié)了體操運(yùn)動(dòng)員損傷特征和發(fā)生機(jī)制，并提出相應(yīng)對(duì)策來幫助運(yùn)動(dòng)員和教練員正確審視和應(yīng)對(duì)在比賽中的損傷風(fēng)險(xiǎn)，提前阻斷、消除并抑制可能導(dǎo)致?lián)p傷的因素，為預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷、延長運(yùn)動(dòng)員壽命、提高運(yùn)動(dòng)成績和科學(xué)指導(dǎo)訓(xùn)練提供理論依據(jù)。

競技體操；損傷；預(yù)防策略；優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員

競技體操（artisticgymnastics，以下文中簡稱體操）是夏季奧運(yùn)會(huì)比賽項(xiàng)目，主要包括男子自由體操、鞍馬、吊環(huán)、跳馬、雙杠、單杠和女子跳馬、高低杠、平衡木、自由操等共計(jì)10個(gè)單項(xiàng)。加上男女團(tuán)體、全能4個(gè)項(xiàng)目，體操在奧運(yùn)賽場上有共計(jì)14枚金牌產(chǎn)生，因此也是奧運(yùn)會(huì)的金牌大項(xiàng)。中國體操隊(duì)是中國體育軍團(tuán)的王牌之師，在奧運(yùn)會(huì)、世錦賽和世界杯都取得過非常輝煌的成績，特別是在2008年北京奧運(yùn)會(huì)取得了9金1銀4銅的傲人戰(zhàn)績，成為歷史上為中國奧運(yùn)會(huì)代表團(tuán)奪得單屆金牌最多的隊(duì)伍。但是，隨著傷病等因素的影響[1]，近年來中國體操隊(duì)在世界上的地位也呈現(xiàn)逐漸下滑的態(tài)勢。

競技體操屬于技能主導(dǎo)類難美性項(xiàng)目，其動(dòng)作結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難度大，對(duì)力量、速度、柔韌及靈敏等綜合素質(zhì)要求極高[2]。因體操訓(xùn)練和比賽的特殊性以及長期大強(qiáng)度專項(xiàng)化訓(xùn)練等原因，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員不同程度和部位的損傷，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在競技體育項(xiàng)目中，體操運(yùn)動(dòng)損傷發(fā)生次數(shù)名列前茅[4]。目前，我國優(yōu)秀體操運(yùn)動(dòng)員普遍具有高度專項(xiàng)化訓(xùn)練后項(xiàng)目技術(shù)特征的勞損，該因素也是影響我國優(yōu)秀體操運(yùn)動(dòng)員進(jìn)一步提升的最大障礙[3]。據(jù)調(diào)查，中國體操運(yùn)動(dòng)員的損傷率已高達(dá)79.34%，而在退役女子體操運(yùn)動(dòng)員中，其損傷率幾乎高達(dá)100%[5]。競技體育的競爭日益激烈，技術(shù)動(dòng)作追求更高、難、新、巧。但大量的運(yùn)動(dòng)損傷破壞了運(yùn)動(dòng)員的系統(tǒng)性訓(xùn)練，影響訓(xùn)練和比賽成績的提高，不僅給運(yùn)動(dòng)員帶來心理和生理上的巨大痛苦，還嚴(yán)重影響體操運(yùn)動(dòng)員的職業(yè)生涯年限[6]，這無疑阻礙了我國體操運(yùn)動(dòng)的持續(xù)健康發(fā)展。

當(dāng)前，東京奧運(yùn)備戰(zhàn)已進(jìn)入沖刺階段，體操作為我國競技體育傳統(tǒng)優(yōu)勢項(xiàng)目，受到全國人民的關(guān)心和矚目。如何預(yù)防損傷的發(fā)生、促進(jìn)傷后的快速康復(fù)等問題，為國家體操隊(duì)目前備戰(zhàn)中所面臨的最重要問題之一。因此，本研究對(duì)體操項(xiàng)目中運(yùn)動(dòng)損傷的發(fā)生率、損傷部位、損傷原因及特征等進(jìn)行深入調(diào)查和研究，并探討相應(yīng)的預(yù)防對(duì)策，以期達(dá)到運(yùn)動(dòng)員在系統(tǒng)訓(xùn)練和奧運(yùn)備戰(zhàn)中安全性保障的目的，最終實(shí)現(xiàn)奧運(yùn)賽場上的完美表現(xiàn)，提升我國體操項(xiàng)目科學(xué)化訓(xùn)練水平，促進(jìn)我國體操事業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 文獻(xiàn)檢索和梳理方法

計(jì)算機(jī)檢索SPORTDiscus、Pubmed、Elsevier、Embase、Web of Science、中國生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫、中國知網(wǎng)、維普期刊數(shù)據(jù)庫、萬方數(shù)據(jù)庫，查找有關(guān)競技體操運(yùn)動(dòng)損傷和預(yù)防方面的相關(guān)文獻(xiàn)，檢索時(shí)間為建庫至2020年12月31日。英文檢索關(guān)鍵詞為：“gymnast ”“artistic gymnast”“injury”“fracture”“sprain”“strain”“l(fā)igament”“risk factor”“overuse”“training load”“maturation”等；中文檢索關(guān)鍵詞為：“競技體操”“體操運(yùn)動(dòng)員”“損傷”“損傷因素”“韌帶撕裂”“訓(xùn)練監(jiān)控”“康復(fù)治療”等，檢索詞間使用布爾運(yùn)算符進(jìn)行運(yùn)算。首先排除會(huì)議、摘要等不符合納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)，經(jīng)閱讀摘要、全文后，最終納入符合標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)共55篇。

2 競技體操的損傷特征

2.1 競技體操損傷發(fā)生率

2.2 競技體操損傷部位

不同性別、項(xiàng)目類型會(huì)導(dǎo)致不同部位的損傷。多項(xiàng)研究表明，下肢是女子體操運(yùn)動(dòng)員損傷的高發(fā)部位[17][18][19][20][21]。但男子運(yùn)動(dòng)員上肢損傷居多，究其原因可能是由于吊環(huán)、雙杠、鞍馬和單杠等項(xiàng)目是男子所獨(dú)有的，這些項(xiàng)目對(duì)上肢的力量、協(xié)調(diào)性都有較高要求[8]。同樣，我國青少年男子損傷部位主要集中在腕關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)以及肩關(guān)節(jié)等上肢關(guān)節(jié)，其中腕關(guān)節(jié)損傷率最高[22]。男子項(xiàng)目在動(dòng)作特征上主要依靠上肢的發(fā)力支撐，且肌肉會(huì)進(jìn)行反復(fù)多次的離心-向心收縮組合；而女子運(yùn)動(dòng)員因起跳和落地等沖擊性動(dòng)作較多，下肢膝、踝關(guān)節(jié)的損傷居多；腰部則多出現(xiàn)在翻騰和轉(zhuǎn)體動(dòng)作多的項(xiàng)目中，大多是因長期訓(xùn)練而導(dǎo)致的慢性勞損[23]。

早期研究只關(guān)注了體操運(yùn)動(dòng)中上下肢的損傷，卻忽略了頭部損傷[8]。因腦組織結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，一旦發(fā)生碰撞，輕者影響運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，重者可能終結(jié)其職業(yè)生涯甚至危及生命。Hecht等研究表明，體操運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)，由于頭部撞到器械、墊子或其他部位，極易造成腦震蕩[24]。在Kruse[8]的研究中，腦震蕩占總受傷人數(shù)的7%，受傷發(fā)生率為5.7/1000AEs,并不亞于骨折和韌帶斷裂等常見損傷的發(fā)生率。因此要盡可能避免運(yùn)動(dòng)員大腦的損傷，這需要運(yùn)動(dòng)員、教練員、防護(hù)師等多人的共同參與。

2.2.1上肢損傷

Gerhardt等[25]研究指出，不同于單側(cè)施加負(fù)荷的投擲類運(yùn)動(dòng)，競技體操項(xiàng)目大多涉及肩部的雙側(cè)承重。運(yùn)動(dòng)員每周訓(xùn)練長達(dá)32小時(shí)，較大的運(yùn)動(dòng)量會(huì)加劇肌肉疲勞，并導(dǎo)致肱二頭肌長頭肌腱和岡上肌腱發(fā)生損傷。王湛博[26]指出，女子體操的 4 個(gè)項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員頻繁的做出各種大回環(huán)動(dòng)作，會(huì)對(duì)肩關(guān)節(jié)產(chǎn)生較大負(fù)荷。在完成高低杠上的反吊大回環(huán)以及轉(zhuǎn)體類高難度動(dòng)作時(shí)，上肢主要的發(fā)力部位都集中在肩關(guān)節(jié)的肌肉韌帶處，這在很大程度上增加了肩關(guān)節(jié)損傷的風(fēng)險(xiǎn)，典型動(dòng)作如高低杠項(xiàng)目中的“京格爾空翻”和“德爾切夫騰越”等[23]

前臂和腕關(guān)節(jié)也是上肢損傷的高發(fā)部位。如單杠中反吊握杠、鞍馬中的單環(huán)轉(zhuǎn)體、自由體操中的技巧翻騰（直體后空翻2周轉(zhuǎn)體360°），平衡木“倒叉虎”加轉(zhuǎn)體360°等動(dòng)作均需前臂極度旋轉(zhuǎn)，增大了對(duì)前臂的肌肉、肌腱、關(guān)節(jié)的壓力，從而增加了運(yùn)動(dòng)員受傷的可能性[23]。Mandelbaum等[27]研究發(fā)現(xiàn)87.5%的男子體操運(yùn)動(dòng)員和55%的女子體操運(yùn)動(dòng)員存在腕關(guān)節(jié)疼痛，并將這種現(xiàn)象稱為“腕關(guān)節(jié)疼痛綜合征”。此種損傷包括腕部韌帶撕裂、腕關(guān)節(jié)三角纖維軟骨復(fù)合體(TFCC)撕裂和腕骨繼發(fā)性軟骨軟化癥；其原因?yàn)轭l繁、復(fù)雜的體操動(dòng)作導(dǎo)致上肢成為承重的主要部位。手腕上的高負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致肌肉骨骼的長期使用和過度使用，進(jìn)而發(fā)生損傷，導(dǎo)致疼痛[28]。因腕關(guān)節(jié)是人體中的小關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)復(fù)雜，同時(shí)也是體操運(yùn)動(dòng)中承載運(yùn)動(dòng)負(fù)荷最大、運(yùn)動(dòng)次數(shù)最多的部位[29]，一些常見的動(dòng)作如后手翻、倒立和下法等都很容易造成手腕的關(guān)節(jié)韌帶和關(guān)節(jié)囊損傷。

2.2.2 下肢損傷

Marshall等[30]發(fā)現(xiàn)，在訓(xùn)練或比賽中，下肢(膝、踝關(guān)節(jié)韌帶損傷)損傷的發(fā)生率分別為53%和69%，均高于身體其他部位。Bradshaw等[11]研究指出，運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)較大的地面反作用力(GRF)和不正確姿勢是下肢損傷的主要原因。女子體操運(yùn)動(dòng)員下肢運(yùn)動(dòng)損傷主要集中在膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)[23]。在女子體操的 4 個(gè)單項(xiàng)中，運(yùn)動(dòng)員完成連續(xù)的空中翻轉(zhuǎn)后，落地瞬間膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)受到自身體重和地面的雙重作用力，對(duì)關(guān)節(jié)造成巨大的沖擊，從而加大了其周圍肌肉、韌帶的損傷風(fēng)險(xiǎn)。其中，自由體操、跳馬和平衡木 3 個(gè)項(xiàng)目的動(dòng)作主要依靠人體下肢部位參與較多[23]，軀干（脊柱）、髖關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷相對(duì)較大，對(duì)運(yùn)動(dòng)員下肢力量以及膝、踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性、靈活性要求較高，致使女子體操運(yùn)動(dòng)員的下肢關(guān)節(jié)容易產(chǎn)生急性運(yùn)動(dòng)損傷，尤其是在落地緩沖瞬間[31]。研究指出，在女子平衡木和自由體操項(xiàng)目需要運(yùn)動(dòng)員完成較多舞蹈類型的高難度動(dòng)作，如跳步和轉(zhuǎn)體跳步等動(dòng)作[32]，此類動(dòng)作需要較強(qiáng)的髖關(guān)節(jié)肌肉力量、柔韌性和靈活性，隨著髖關(guān)節(jié)負(fù)荷較高，容易導(dǎo)致髖部肌肉和韌帶的拉傷。

某些部位的生理解剖弱點(diǎn)和體操專項(xiàng)技術(shù)的特殊要求也是造成損傷的潛在因素[33]。當(dāng)技術(shù)動(dòng)作要求超過人體解剖構(gòu)造的極限時(shí)，會(huì)導(dǎo)致?lián)p傷的發(fā)生，其中踝關(guān)節(jié)扭傷的發(fā)生率也普遍較高。在落地動(dòng)作中，身體的重量、慣性的傳導(dǎo)均需要踝關(guān)節(jié)去參與完成，從解剖結(jié)構(gòu)上來說，踝關(guān)節(jié)處于下肢遠(yuǎn)端，是緩沖過程中最先承重的部位，加之其關(guān)節(jié)囊前后壁薄而松弛，內(nèi)、外踝在高度上存在差異，內(nèi)踝高于外踝，保護(hù)結(jié)構(gòu)相對(duì)較少，是一個(gè)不穩(wěn)定的關(guān)節(jié)[34]。因此運(yùn)動(dòng)員一旦落地不穩(wěn)，外踝扭傷機(jī)率最大[35]。在制定體操運(yùn)動(dòng)員的防護(hù)策略時(shí)，應(yīng)側(cè)重于對(duì)于膝、踝關(guān)節(jié)的保護(hù)。

2.2.3軀干損傷

由于競技體操的技巧性很高，需要運(yùn)動(dòng)員完成較多高難度轉(zhuǎn)體動(dòng)作，因此男、女運(yùn)動(dòng)員軀干損傷和疼痛的發(fā)生率都較高,更有可能發(fā)生急性脊柱損傷[36][37][38]。在體操項(xiàng)目中，許多動(dòng)作與背部損傷有關(guān)。例如，后空翻動(dòng)作的起跳過程中，下肢所受的GRF為運(yùn)動(dòng)員體重的3.4—5.6倍，但在落地過程中，跟腱處所承載的力量卻高達(dá)體重的16倍[39]，而這些力量都會(huì)由下肢向脊柱傳遞，脊柱會(huì)吸收較大的反作用力以減少對(duì)于大腦的沖擊，從而保護(hù)大腦。另外，部分動(dòng)作需要脊柱不同程度的過度伸展、屈曲或扭轉(zhuǎn)，包括核心肌群的力量和穩(wěn)定性要求極高，而長時(shí)間的負(fù)荷就會(huì)導(dǎo)致肌肉慢性勞損。女子高低杠比賽中運(yùn)動(dòng)員采用向前弧形轉(zhuǎn)體180°換握低杠的杠間銜接動(dòng)作，這一技術(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間短、騰越幅度大，動(dòng)作優(yōu)美而驚險(xiǎn)。從生物力學(xué)和損傷發(fā)生率角度來看，擺動(dòng)和轉(zhuǎn)換過程中若肌肉發(fā)力的協(xié)調(diào)性、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性不足，易產(chǎn)生軀干砸杠、掉杠、過度牽拉腰部而導(dǎo)致肌肉拉傷[23]。而男子單杠和吊環(huán)項(xiàng)目同樣高度強(qiáng)調(diào)脊柱的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，因此高負(fù)荷的壓力會(huì)導(dǎo)致背部肌群的疲勞，進(jìn)而導(dǎo)致?lián)p傷的發(fā)生[40]。包蕾等[41]對(duì)9名藝術(shù)體操運(yùn)動(dòng)員軀干活動(dòng)度和肌肉力量的對(duì)稱性進(jìn)行研究，結(jié)果表明兩側(cè)側(cè)屈、后伸動(dòng)作中活動(dòng)度和肌肉力量在均不對(duì)稱，集中于軀干右側(cè)和軀干后伸動(dòng)作的訓(xùn)練可能是導(dǎo)致胸曲變直的原因。綜上所述，高難度的動(dòng)作結(jié)構(gòu)使體操運(yùn)動(dòng)員與其他項(xiàng)目相比，軀干損傷較多。為此在訓(xùn)練中應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)控并有效加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員核心穩(wěn)定性，注重軀干兩側(cè)肌肉力量訓(xùn)練的對(duì)稱性以及放松和疲勞恢復(fù)。

近年來，多項(xiàng)流行病學(xué)研究均發(fā)現(xiàn)，下腰痛在體操運(yùn)動(dòng)員中的發(fā)生率逐步上升，從先前約25%增加到85%[36][37][38][42]。Goldstein等[42]從磁共振成像角度對(duì)比體操運(yùn)動(dòng)員和游泳運(yùn)動(dòng)員脊柱、椎間盤的流行病學(xué)特征，結(jié)果顯示體操運(yùn)動(dòng)員的脊柱、椎間盤患病率遠(yuǎn)高于游泳運(yùn)動(dòng)員。隨著體操技術(shù)的不斷發(fā)展，運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練和比賽中所使用的動(dòng)作難度不斷提高，大部分要求胸腰段來完成，這就造成在完成腰部過度后伸的技術(shù)動(dòng)作中，腰骶的負(fù)擔(dān)相對(duì)加重，長期的過度伸展和關(guān)節(jié)的反復(fù)磨損造成了很多運(yùn)動(dòng)員不同程度的腰背損傷[43]。

2.3 競技體操項(xiàng)目中運(yùn)動(dòng)損傷的類型、程度

Hart等研究表明，競技體操中關(guān)節(jié)扭傷和肌肉拉傷的發(fā)生率最高[12]。多項(xiàng)跟蹤調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，較為典型的損傷類型包括扭傷/拉傷（36%）、骨折/應(yīng)力性骨折（10%）、擦傷/挫傷/炎癥/撕裂（8%）、腦震蕩（8%）、粘液囊炎（5%）[8][20][38][44]。在上肢損傷中，韌帶及關(guān)節(jié)囊的損傷占比較高[33]。Dixon等[45]研究發(fā)現(xiàn)，在男子體操運(yùn)動(dòng)員中，肩袖損傷是其最常見的類型。翻騰和回環(huán)動(dòng)作在各單項(xiàng)的訓(xùn)練中反復(fù)出現(xiàn)，使得運(yùn)動(dòng)員上肢承受壓力主要集中于肩、肘、腕關(guān)節(jié)上，因此即使沒有急性損傷的發(fā)生也會(huì)產(chǎn)生慢性的勞損性疼痛[23]。常見的下肢損傷包括膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶損傷、腳踝扭傷和各種足部骨折，主要都是因巨大的沖擊載荷引起[10]。腰背損傷類型有脊椎峽部不連癥、腰椎前凸等。

體操運(yùn)動(dòng)員的損傷多以急性為主，慢性為次，程度都以輕度和重度損傷為主。研究顯示，女子體操運(yùn)動(dòng)員急性損傷的發(fā)生率為55.8%～83.3%，而過度使用率導(dǎo)致的損傷發(fā)病率為23.3% —44.2%；男子體操運(yùn)動(dòng)員急性損傷發(fā)病率為73.0%，過度使用率導(dǎo)致的損傷發(fā)病率為27.0%；所有運(yùn)動(dòng)員復(fù)發(fā)性損傷的發(fā)病率為8.5%—32.7%,[17][18][45]。Caine[17]提出，所有記錄的復(fù)發(fā)性損傷中，83.3%來自于原始的過度使用損傷。因此，體操運(yùn)動(dòng)員都應(yīng)該在訓(xùn)練后進(jìn)行充分的放松，由隊(duì)醫(yī)、防護(hù)員、康復(fù)治療師等相關(guān)人員共同制定運(yùn)動(dòng)員的休整計(jì)劃，盡可能避免損傷的發(fā)生。對(duì)于已有損傷的運(yùn)動(dòng)員，應(yīng)注意訓(xùn)練強(qiáng)度、時(shí)間的控制，避免加重?fù)p傷，要做到因地制宜，因時(shí)制宜，因人而異。

3 競技體操運(yùn)動(dòng)損傷的原因分析

不同于其他項(xiàng)目，體操運(yùn)動(dòng)員擁有最高的過度使用損傷率[46]。下肢過度使用損傷通常由落地過程中過度的載荷和大力減速造成的。競技體操高難度落地或下法動(dòng)作致使運(yùn)動(dòng)員以高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)撞擊體操落地墊，需承受自身體重 8～16倍的GRF[39]。研究顯示，訓(xùn)練中運(yùn)動(dòng)員平均每周需完成超過200次落地動(dòng)作，如此短暫、頻繁的沖擊負(fù)荷對(duì)下肢環(huán)節(jié)的骨骼肌肉系統(tǒng)帶來嚴(yán)峻的考驗(yàn)[47]。比賽中運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)常常會(huì)出現(xiàn)失誤，瞬時(shí)沖擊負(fù)荷若超過其肌骨系統(tǒng)承受范圍就會(huì)發(fā)生損傷[7][11][36]。落地動(dòng)作中軀干和膝關(guān)節(jié)屈曲角度減少、不正確的足觸地位置而導(dǎo)致下肢剛度增加都是可能造成傷害的因素[48][49]。雖然適當(dāng)?shù)南轮膭偠仁锹涞貢r(shí)所必需的，但剛度過高可能導(dǎo)致緩沖不充分引起骨折，過低又會(huì)導(dǎo)致軟組織損傷[50]。當(dāng)人體騰空后身體重心拋物線軌跡出現(xiàn)偏斜、局部受力過大時(shí)，落地時(shí)踝關(guān)節(jié)危險(xiǎn)性較高[51]。一般下肢關(guān)節(jié)的屈曲角度越大，關(guān)節(jié)的反作用力越小，緩沖效果越好[39]，但受體操規(guī)則限制，比賽中運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)不能出現(xiàn)較大的膝關(guān)節(jié)屈曲，需要下肢關(guān)節(jié)具有一定的剛度，否則很難完成后續(xù)的銜接動(dòng)作。

體操運(yùn)動(dòng)員不同部位的損傷機(jī)制不同。如出現(xiàn)摔倒動(dòng)作時(shí)，肩關(guān)節(jié)處于外展姿態(tài)，并伴隨著腕或肘撐地的動(dòng)作，極易導(dǎo)致關(guān)節(jié)脫位；同時(shí)，較大的GRF向上傳遞，引起肩關(guān)節(jié)過度扭轉(zhuǎn)，肱骨頭與關(guān)節(jié)盂發(fā)生撞擊導(dǎo)致肩袖損傷[52]。腕關(guān)節(jié)的損傷原因在于過多地使用手腕支撐發(fā)力。研究表明，體操運(yùn)動(dòng)員腕關(guān)節(jié)要承受上百斤的重量，且許多專項(xiàng)動(dòng)作都超過了腕關(guān)節(jié)的正常活動(dòng)范圍[52]。腰背部損傷主要因運(yùn)動(dòng)員背伸動(dòng)作練習(xí)過多，導(dǎo)致脊椎間反復(fù)擠壓與撞擊，長期處于過伸體位且在屈伸狀態(tài)下加入旋轉(zhuǎn)動(dòng)作會(huì)使椎間盤壓力過大，核心肌群易勞損[52]。

李衛(wèi)平等[33]指出體操運(yùn)動(dòng)損傷原因主要有支撐過多、局部負(fù)擔(dān)過重、訓(xùn)練量和強(qiáng)度過大、運(yùn)動(dòng)員兩側(cè)力量不平衡、技術(shù)動(dòng)作完成不規(guī)范、準(zhǔn)備活動(dòng)不充分和訓(xùn)練后的恢復(fù)措施差，再者對(duì)損傷的認(rèn)識(shí)不夠，運(yùn)動(dòng)員損傷未愈就帶傷訓(xùn)練，傷后不能及時(shí)有效診治等。過早的專項(xiàng)化訓(xùn)練影響運(yùn)動(dòng)員的生理機(jī)能系統(tǒng)，長期訓(xùn)練造成關(guān)節(jié)不同程度的磨損；訓(xùn)練方法不科學(xué)，一味地選擇高難度動(dòng)作，這也違背了運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的原則。因此，長時(shí)間的錯(cuò)誤動(dòng)作，若運(yùn)動(dòng)員自身沒有意識(shí)到，教練員也沒有及時(shí)糾正，就會(huì)出現(xiàn)動(dòng)作代償；身體形態(tài)不正確會(huì)導(dǎo)致某一區(qū)域的肌肉過于強(qiáng)大而出現(xiàn)嚴(yán)重失衡、痙攣、關(guān)節(jié)靈活性較差等[23]。在高強(qiáng)度訓(xùn)練期間，肌肉、關(guān)節(jié)和神經(jīng)系統(tǒng)都處于疲勞積累狀態(tài)，訓(xùn)練后應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的放松訓(xùn)練，以避免損傷的發(fā)生。

4 競技體操運(yùn)動(dòng)員損傷的潛在風(fēng)險(xiǎn)

競技體操損傷的潛在因素包括內(nèi)部因素（年齡、性別、個(gè)體關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)差異、激素和神經(jīng)肌肉功能、肌肉力學(xué)特征、心理壓力等）和外部因素（下肢負(fù)荷均衡性、動(dòng)作的技戰(zhàn)術(shù)策略、器械的材料特性、競賽規(guī)則、訓(xùn)練時(shí)長和參賽年限等）[53]。研究表明，年齡越大、身高越高、體重越大、競技水平越高、訓(xùn)練時(shí)間越長、參加比賽的次數(shù)越多以及精神心理壓力越大的運(yùn)動(dòng)員，發(fā)生損傷的風(fēng)險(xiǎn)越高[13][54]。另外，不同比賽時(shí)段對(duì)損傷發(fā)生率也有影響，其中，前交叉韌帶損傷在比賽期發(fā)生率較高，而扭傷或慢性損傷往往發(fā)生在休賽期，這可能與運(yùn)動(dòng)員的心理狀態(tài)有關(guān)[55]。 Caine等[18]探究了女性體操運(yùn)動(dòng)員成熟度與損傷率之間的關(guān)系，與月經(jīng)初潮前相比，初潮后的運(yùn)動(dòng)員受傷風(fēng)險(xiǎn)顯著增加(p<0.05)。有研究者認(rèn)為，月經(jīng)初潮前運(yùn)動(dòng)員通常身材較小，骨骼可塑性更強(qiáng)，這可能是他們損傷發(fā)生率較低的原因[20]。但目前成熟度對(duì)損傷率的影響機(jī)制仍不明確，有待于進(jìn)一步研究。不同競技水平的運(yùn)動(dòng)員損傷部位和類型也不盡相同。Kolt等[19]對(duì)全美女子體操運(yùn)動(dòng)員損傷的流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員和普通運(yùn)動(dòng)員都經(jīng)常遭受下肢損傷(50.5%～61.0%)，然而普通運(yùn)動(dòng)員在脊柱和軀干損傷的發(fā)生率要高于優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員(分別為22.0%和11.2%)；損傷類型方面，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員更易發(fā)生關(guān)節(jié)骺板損傷(24.8%)，而急性扭傷則是普通運(yùn)動(dòng)員中最常見的(39.8%)。優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員由于訓(xùn)練時(shí)間長、強(qiáng)度大，長期累積更傾向于造成慢性勞損，而普通運(yùn)動(dòng)員失誤率較高，遭受急性損傷的可能性更大。體操運(yùn)動(dòng)員需要密切的醫(yī)療監(jiān)督，因此無論是在比賽還是訓(xùn)練中都應(yīng)該意識(shí)到上述風(fēng)險(xiǎn)和相關(guān)因素，實(shí)時(shí)監(jiān)測損傷潛在風(fēng)險(xiǎn)較高的運(yùn)動(dòng)員，特別是其處于生長發(fā)育時(shí)期或者向更高的競技水平過渡，開始增加訓(xùn)練負(fù)荷時(shí)期。

5 競技體操運(yùn)動(dòng)員損傷的預(yù)防策略

5.1 體能訓(xùn)練與監(jiān)控

良好的體能基礎(chǔ)能夠提升體操運(yùn)動(dòng)員對(duì)各種技巧運(yùn)用的效率, 降低在訓(xùn)練和比賽中損傷的概率[56]。體能訓(xùn)練包括基礎(chǔ)體能和專項(xiàng)體能。通過基礎(chǔ)體能加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的力量、耐力和穩(wěn)定性；專項(xiàng)體能加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員時(shí)空感、發(fā)力感和方位感[57]。特別是對(duì)于青少年時(shí)期的體操運(yùn)動(dòng)員，要打好基礎(chǔ)，注重將基礎(chǔ)體能和專項(xiàng)體能相結(jié)合，提高訓(xùn)練的有效性。另外，傷后的康復(fù)體能訓(xùn)練不容忽視，結(jié)合體能訓(xùn)練與康復(fù)醫(yī)學(xué)兩方面的優(yōu)勢，減少二次損傷的發(fā)生，促使運(yùn)動(dòng)員的身體狀態(tài)向最佳狀態(tài)轉(zhuǎn)變[58]。Sweeney等[59]指出，傷后康復(fù)體能訓(xùn)練的時(shí)機(jī)把握和負(fù)荷量設(shè)計(jì)直接影響康復(fù)的效果，過早恢復(fù)或增加負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致傷情加重，過晚恢復(fù)就有可能貽誤戰(zhàn)機(jī)。為此，體能訓(xùn)練師需要認(rèn)識(shí)到這種差異帶來的影響，根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的損傷情況靈活制定個(gè)性化的訓(xùn)練方案。

通過訓(xùn)練監(jiān)控，可以評(píng)估運(yùn)動(dòng)員每個(gè)訓(xùn)練周期內(nèi)的訓(xùn)練負(fù)荷變化和應(yīng)激反應(yīng)。研究表明，累積的訓(xùn)練負(fù)荷變化和過度訓(xùn)練導(dǎo)致的疲勞與損傷風(fēng)險(xiǎn)之間存在相關(guān)關(guān)系[60]。當(dāng)前美國四大體育賽事在內(nèi)的所有球隊(duì)都在和可穿戴設(shè)備制造商合作，以期反饋運(yùn)動(dòng)員的實(shí)時(shí)心率、能量耗散、運(yùn)動(dòng)模式、沖擊載荷等指標(biāo)[61]。但智能化可穿戴設(shè)備在我國運(yùn)動(dòng)員中的普及率較低，同時(shí)在信度、效度和便攜性方面還需進(jìn)一步完善和提高。中國體操隊(duì)有定期采血進(jìn)行生理生化機(jī)能評(píng)價(jià)的傳統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，建立運(yùn)動(dòng)員個(gè)性化訓(xùn)練監(jiān)控方案，采用心率變異性、sRPE監(jiān)控、神經(jīng)肌肉反應(yīng)（如縱跳測試）和關(guān)節(jié)活動(dòng)度測試等簡便易行的方法手段，進(jìn)一步加強(qiáng)訓(xùn)練前、中、后的監(jiān)控，調(diào)整優(yōu)化訓(xùn)練狀態(tài)，同時(shí)做好運(yùn)動(dòng)員傷病檔案，定期進(jìn)行篩查，有效評(píng)估運(yùn)動(dòng)員發(fā)生運(yùn)動(dòng)損傷的潛在風(fēng)險(xiǎn)。為教練員合理制定訓(xùn)練計(jì)劃、提高訓(xùn)練效率、預(yù)防損傷等提供科學(xué)依據(jù)。

5.2 訓(xùn)練恢復(fù)和物理治療

為綜合性地提升運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練恢復(fù)水平, 應(yīng)該采取科學(xué)有效的訓(xùn)練方法及手段。有研究表明，合理使用恢復(fù)手段，能有效增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的即時(shí)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)[62]。雖然當(dāng)前我國體操運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練結(jié)束后通常會(huì)自己進(jìn)行牽拉放松，由隊(duì)醫(yī)或物理治療師進(jìn)行貼扎、按摩和針灸等療法，但是方式多樣化程度還不夠，恢復(fù)環(huán)節(jié)的系統(tǒng)性和規(guī)范化還有所欠缺。僅有少數(shù)運(yùn)動(dòng)員會(huì)使用加壓褲、冷熱水療等方式進(jìn)行恢復(fù)。近年來，超低溫冷凍治療、漂浮倉等已成為競技體育中使用較為廣泛的運(yùn)動(dòng)恢復(fù)手段[63]。建議增加不同形式的恢復(fù)手段，并找到適合體操運(yùn)動(dòng)員的最佳恢復(fù)策略，注重休息和營養(yǎng)補(bǔ)充，并將恢復(fù)內(nèi)容添加到訓(xùn)練計(jì)劃和比賽中。

物理治療對(duì)運(yùn)動(dòng)員傷病預(yù)防、功能恢復(fù)和提升運(yùn)動(dòng)成績具有顯著效果。自2011年備戰(zhàn)倫敦奧運(yùn)會(huì)以來，國家體育總局每個(gè)備戰(zhàn)周期都會(huì)聘請(qǐng)國外高水平物理治療師到中國參與備戰(zhàn)。良好的診斷和治療效果得到了教練員和運(yùn)動(dòng)員的一致認(rèn)可。但能為國家隊(duì)進(jìn)行物理治療的人員有限，聘請(qǐng)時(shí)間通常也在奧運(yùn)備戰(zhàn)的最后一年，即使在這樣的情況下花費(fèi)也較為昂貴。因此，全面大力倡導(dǎo)培養(yǎng)中國本土物理治療師。同時(shí)在國家體育總局不斷引進(jìn)外國專家、高水平物理治療師的基礎(chǔ)上，我國運(yùn)動(dòng)員、治療師和教練等也應(yīng)充分利用此有利條件，積極學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的物理治療理念和方法，結(jié)合競技體操項(xiàng)目的損傷特點(diǎn)，逐漸建立適合我國體操項(xiàng)目的物理治療方法和體系，并不斷傳承和發(fā)展下去[64]。

5.3 器械的安全性

相較于其它運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，落地墊是體操運(yùn)動(dòng)員足與地面接觸的唯一介質(zhì)，同時(shí)落地動(dòng)作也是損傷率高發(fā)的時(shí)刻，可見落地墊的力學(xué)特性對(duì)減緩運(yùn)動(dòng)員落地沖擊的作用尤為重要。落地時(shí)，人體主要依靠關(guān)節(jié)屈曲時(shí)肌肉的收縮和骨骼的形變來緩沖和傳遞觸地時(shí)產(chǎn)生的反作用力[65]。因此當(dāng)落地速度增加時(shí)，下肢受到的沖擊載荷增加，尤其是在與地面接觸處于不可預(yù)測的情況下，更需要保護(hù)性的落地面。為了觸地時(shí)身體與落地墊之間能有效地相互作用，需要對(duì)其材質(zhì)進(jìn)行改進(jìn)，以加強(qiáng)觸地時(shí)身體控制動(dòng)量的能力。Mills等[66]研究表明，軟墊可以降低膝關(guān)節(jié)峰值力矩，但會(huì)增加前腳掌內(nèi)/外翻力矩和角度，落地穩(wěn)定性降低。硬墊會(huì)導(dǎo)致緩沖吸收能力較差，足跖骨和舟骨骨折的風(fēng)險(xiǎn)增加[67]。因此，運(yùn)動(dòng)員變換場地或器械時(shí)，訓(xùn)練安排的強(qiáng)度要和潛在的肌肉骨骼載荷的變化相適宜，從而降低落地?fù)p傷發(fā)生率。研究表明，損傷和疼痛的發(fā)生率與落地墊的摩擦性質(zhì)有關(guān)[68]。郝衛(wèi)亞等[69]對(duì)體操運(yùn)動(dòng)的落地墊進(jìn)行了仿真建模研究，發(fā)現(xiàn)將其摩擦系數(shù)增加30%后，落地中踝關(guān)節(jié)肌群吸收的能量增加了189%，由此得出較高的摩擦系數(shù)將導(dǎo)致踝關(guān)節(jié)內(nèi)在負(fù)荷的迅速增加，極易造成急性踝關(guān)節(jié)扭傷。以上研究均強(qiáng)調(diào)了因不同落地墊的材料和力學(xué)特性對(duì)落地動(dòng)作各方面的影響，一方面，對(duì)器械安全性的設(shè)計(jì)仍是未來研究中的重要環(huán)節(jié)。另一方面，訓(xùn)練人員需要認(rèn)識(shí)到每一種場地條件的挑戰(zhàn)，鼓勵(lì)運(yùn)動(dòng)員練習(xí)各種場地下的落地技巧，提高成績并預(yù)防損傷。

5.4 開展計(jì)算機(jī)仿真研究

由于競技體操項(xiàng)目存在較大的危險(xiǎn)性，常規(guī)生物力學(xué)監(jiān)測手段在精準(zhǔn)量化落地動(dòng)作的沖擊負(fù)荷方面較為困難。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)作為一種全新研究手段逐漸應(yīng)用到體育科學(xué)等領(lǐng)域，以解決運(yùn)動(dòng)中的大量力學(xué)問題，從另一個(gè)角度認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際困難和危險(xiǎn)因素。國家體育總局體育科學(xué)研究所郝衛(wèi)亞團(tuán)隊(duì)基于ADAMS.LifeMod平臺(tái)，對(duì)自由體操落地動(dòng)作沖擊負(fù)荷、踏跳動(dòng)作、跳馬運(yùn)動(dòng)員推手動(dòng)作以及人-器械動(dòng)力學(xué)關(guān)系等方面展開仿真建模研究，通過量化沖擊負(fù)荷，尋找潛在損傷風(fēng)險(xiǎn)因素，為傷病預(yù)防提供了保障[70][71][72][73]。不僅如此，通過仿真手段模擬出的數(shù)據(jù)還能為優(yōu)化運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作表現(xiàn)提供參考依據(jù)。早期Yeadon[74]建立11環(huán)節(jié)模型對(duì)自由式滑雪空中技巧運(yùn)動(dòng)員翻騰動(dòng)作進(jìn)行仿真，通過分析空翻時(shí)軀干的旋轉(zhuǎn)角、傾斜度、雙臂的擺動(dòng)幅度等特征，來最大化提升運(yùn)動(dòng)員的空中翻騰成績。因此，在競技體操項(xiàng)目中，無論是考慮安全性還是技術(shù)特征，大力開展仿真研究都將進(jìn)一步深化理解運(yùn)動(dòng)損傷發(fā)生的機(jī)理和運(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作的力學(xué)規(guī)律，探討如何預(yù)防或者降低運(yùn)動(dòng)損傷發(fā)生率，如何改進(jìn)運(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作以便提高運(yùn)動(dòng)成績。

6 結(jié)語

本文通過對(duì)競技體操運(yùn)動(dòng)損傷的特征進(jìn)行研究和分析發(fā)現(xiàn)，肩關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)和脊柱均是損傷的高發(fā)部位，且急性損傷多于慢性損傷。不同級(jí)別運(yùn)動(dòng)員的損傷概率不同，在損傷部位方面，男女運(yùn)動(dòng)員還存在性別差異。導(dǎo)致競技體操運(yùn)動(dòng)員損傷的因素較多，潛在因素包括該項(xiàng)目動(dòng)作內(nèi)容多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，規(guī)則中難度的增加、完成質(zhì)量的要求更高，人體生理結(jié)構(gòu)與技術(shù)動(dòng)作的矛盾等；直接因素包括技術(shù)運(yùn)用不熟練、場地器材原因、身體素質(zhì)差、體力不佳、局部負(fù)擔(dān)過重、舊傷未痊愈、過度疲勞和準(zhǔn)備活動(dòng)缺乏等。

當(dāng)前國家體育總局正大力推進(jìn)科技助力奧運(yùn)備戰(zhàn)項(xiàng)目。建立科、醫(yī)、訓(xùn)三維一體的科學(xué)化訓(xùn)練體系，提高訓(xùn)練水平和醫(yī)療保障。開展科研手段預(yù)防，借助先進(jìn)的科技監(jiān)控和恢復(fù)手段科學(xué)安排訓(xùn)練計(jì)劃，合理安排項(xiàng)目訓(xùn)練時(shí)間，注重訓(xùn)練監(jiān)控，預(yù)防過度訓(xùn)練。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)損傷時(shí)，及時(shí)提供專業(yè)的處理和治療，減少損失，同時(shí)積極了解最新的訓(xùn)練理念，訓(xùn)練方法，提高訓(xùn)練效率和質(zhì)量，以保障我國體操運(yùn)動(dòng)員順利完成東京奧運(yùn)會(huì)備戰(zhàn)和參賽任務(wù)，促進(jìn)我國體操項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展。

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Research on Injury Characteristics and Prevention Strategies of High-level Artistic Gymnasts

LI Xue，etal.

(General Administration of Sport of China, Beijing 100061, China)

國家體育總局體育科學(xué)研究所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目（17-29），遼寧省教育廳智庫項(xiàng)目（WZK2020ST01）。

李雪（1987—），學(xué)士，醫(yī)師，研究方向：運(yùn)動(dòng)損傷及物理治療。