韓 波

現(xiàn)代五項髕股關節(jié)痛損傷機制研究

韓 波

（山東省青島體育訓練中心，山東 青島 266023）

髕股關節(jié)痛是運動損傷中常見的以膝前方髕后或髕周疼痛為主要癥狀的慢性膝關節(jié)損傷，在現(xiàn)代五項運動損傷中最為常見，有發(fā)病率高、病程長、恢復慢、根治難的特點，嚴重影響運動員訓練比賽的水平。研究現(xiàn)代五項髕股關節(jié)痛損傷原因、機制及防治方法，對降低發(fā)病率、提高運動成績、延長運動壽命具有重要意義。文章基于對大量髕股關節(jié)損傷文獻的匯總研究以及現(xiàn)代五項運動特點的分析，對現(xiàn)代五項髕股關節(jié)損傷的預防與治療進行綜述。

現(xiàn)代五項；髕股關節(jié)痛；病因；防治

現(xiàn)代五項是由馬術、重劍、自由泳、射擊及跑步組成的綜合性奧運比賽項目。具有動靜結合、水陸結合、人械結合、平面與立體結合的特性。而髕股關節(jié)痛伴隨著全民健身運動的興起，逐漸被大眾所廣泛認知，是發(fā)病率越來越高的一種慢性運動損傷。髕股關節(jié)痛通常被描述為髕后或髕周疼痛并無法準確描述具體的痛點，限制體育運動并可持續(xù)數(shù)年。在現(xiàn)代五項運動產(chǎn)生的運動損傷中，髕股關節(jié)痛是最常見的運動損傷之一，約有三分之一的運動員遭受過髕股關節(jié)痛的困擾，嚴重影響訓練使成績下滑并縮短運動壽命。目前國內(nèi)對運動導致髕股關節(jié)痛的研究文獻相對較少，現(xiàn)代五項相關方面的研究更是缺乏，因此需要從現(xiàn)代五項的項目特點、髕股關節(jié)痛損傷風險因素出發(fā)進行兩者相關性研究，分析總結髕股關節(jié)痛的預防治療方法，指導患者康復訓練并減少相關并發(fā)癥，加快傷病恢復，提高訓練水平及比賽成績。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以現(xiàn)代五項運動髕股關節(jié)痛以及膝關節(jié)的解剖結構與生物力學、損傷原因、現(xiàn)代五項運動特點、損傷風險因素以及預防治療為研究對象。

1.2 研究方法

查閱近幾年國內(nèi)外大量有關擊劍、跑步、游泳等膝關節(jié)損傷的研究及髕股關節(jié)痛相關研究的文獻著作，進行歸納、總結、分析。依據(jù)山東現(xiàn)代五項隊隊醫(yī)工作經(jīng)驗，整理歸納分析相關膝關節(jié)損傷傷病診療記錄，從現(xiàn)有有關髕股關節(jié)痛損傷機制的研究和現(xiàn)代五項運動特點的分析出發(fā)，研究現(xiàn)代五項運動髕股關節(jié)痛損傷機制及預防治療。

2 髕股關節(jié)解剖與生物力學分析

髕股關節(jié)由髕骨、股骨髁間滑車、關節(jié)軟骨及髕周支持帶構成。髕骨的作用是改變股四頭肌拉力方向并增加股四頭肌的力矩，分散地面反作用力到股骨和肌肉，減少關節(jié)摩擦，保護后方組織避免過多腱股接觸。髕股關節(jié)的穩(wěn)定依賴靜態(tài)和動態(tài)的軟組織結構，其中靜態(tài)穩(wěn)定裝置包括：關節(jié)的構成部分、肌腱、關節(jié)囊、髂脛束等；動態(tài)穩(wěn)定裝置包括：股四頭肌、鵝足肌群的收縮力以及髂脛束、髕周支持帶的張力。髕股關節(jié)的生物力學作用：（1）延長股四頭肌杠桿力臂并增加股四頭肌機械能；（2）通過增大關節(jié)接觸面積來增加抗壓強度，接觸面積越大，髕股關節(jié)應力越小。屈膝10-20°時，髕股開始接觸，接觸面積隨屈膝角度增加而不斷增加，至屈膝90°時達到最大[1]。髕骨與滑車的吻合度、髕骨內(nèi)外側結構應力不平衡、滑車的深淺等因素會影響到髕骨滑動的軌跡。

3 髕股關節(jié)痛的病因

3.1 髕骨運動軌跡異常

髕骨運動軌跡異常時，髕股間接觸面積變小，關節(jié)應力增大，當超出關節(jié)承受范圍或日久累積磨損時，關節(jié)軟骨損傷或退變從而產(chǎn)生髕股關節(jié)痛。髕骨軌跡異常的常見原因有：（1）股四頭肌內(nèi)外側肌的肌力不平衡、股內(nèi)側肌無力以及激活延遲；（2）內(nèi)外側支持結構的松弛或張力過大導致的髕骨傾斜或半脫位；（3）下肢力線的異常如X或O型腿、高弓足或扁平足等；（4）先天發(fā)育異常如股骨髁間槽淺、二分髕骨、高位髕骨等。

3.2 肌肉功能異常

股內(nèi)側肌無力以及激活延遲會導致股四頭肌內(nèi)外側肌力不平衡，形成髕骨外移和傾斜的軌跡異常，進而使外側關節(jié)應力增大，損傷髕骨股骨的軟骨及周圍滑膜組織。當髖部的伸肌群、外展外旋肌群無力時，會通過股骨內(nèi)旋和同側骨盆前傾代償，髕骨相對下肢中軸線產(chǎn)生了外移并相應減少髕股接觸面積，使外側關節(jié)應力增大產(chǎn)生損傷[2]。下肢肌肉（包括股四頭肌及其拮抗?。┑慕┚o、柔韌性降低在肌腱、髕腱處產(chǎn)生持續(xù)存在的張力，并增加股四頭肌更大的機械能負擔，從而產(chǎn)生更大的髕股關節(jié)應力。研究表明髂脛束有一小部分止于髕骨外側，過緊的髂脛束可能通過向外拉動髕骨，改變髕骨運動軌跡等方式增大髕股關節(jié)外側磨損的可能。

3.3 足部結構異常

扁平足會降低足部的緩沖能力，使更多的地面反作用力傳導到髕股關節(jié)產(chǎn)生損傷；扁平足患者通常通過足部過度旋前以及脛骨內(nèi)旋進行代償，使下肢力線發(fā)生改變進而影響髕骨的滑動軌跡，減少了髕股關節(jié)的接觸面積；足踝背屈能力的降低也會導致距下關節(jié)過度旋前和脛骨內(nèi)旋，改變髕骨的運動軌跡。

3.4 受傷或過度訓練

運動訓練中受傷可能直接損傷到髕股關節(jié)的軟骨面以及周圍滑膜軟組織并產(chǎn)生相關并發(fā)癥，也可能傷及髕骨穩(wěn)定裝置、肌肉平衡裝置，繼發(fā)髕骨傾斜脫位、運動軌跡不良，造成髕股關節(jié)痛。過度的訓練超出膝關節(jié)軟骨承受的極限時會造成膝軟骨面破壞受損以及炎性滲出，過多產(chǎn)生的滑液以及炎性滲出物形成的積液可能進一步浸潤破壞軟骨，影響軟骨修復產(chǎn)生退變，最后導致髕股關節(jié)痛。

4 現(xiàn)代五項運動特點及損傷原因

4.1 擊劍

擊劍損傷多發(fā)生在符合運動技術特點的專項負荷集中的部位，以膝部損傷最為常見。擊劍的準備站姿以及基本實戰(zhàn)姿勢是半蹲的馬步，處于膝關節(jié)半屈曲位130-150°這一解剖弱點和最不穩(wěn)定的位置，此時內(nèi)、外側副韌帶松弛，要靠股四頭肌—髕骨—髕腱結構來維持穩(wěn)定，此時做實戰(zhàn)中的弓步、滑步搶攻、后退等動作不可避免會使膝關節(jié)內(nèi)外旋轉或內(nèi)外翻，極容易受傷[3]。擊劍訓練的專項訓練如長時間半蹲位姿勢的步伐或刺繞劍訓練，對膝關節(jié)造成持續(xù)型負荷，形成過度訓練損傷。擊劍動作中弓步刺一類的動作是爆發(fā)型動作，在快速迅猛的移動接近對手的同時會伴隨急速的制動、轉身等動作，膝關節(jié)處于急速的屈伸、扭轉、撞擊中，膝軟骨面承受巨大的沖擊力和破壞力，對膝軟骨本身的代謝機能也會產(chǎn)生障礙，極易引發(fā)關節(jié)退變及損傷[4]。擊劍項目是對髖關節(jié)及下肢力量要求極高的項目，部分女性及青年擊劍運動員存在髖關節(jié)無力、下肢力線不正的情況，形成錯誤動作造成下肢損傷以及髕股關節(jié)磨損。

4.2 跑步

“跑步膝”特指髕股關節(jié)痛還是髂脛束摩擦綜合征目前還存在爭論，但膝關節(jié)損傷是跑步運動中最常見的損傷類型。跑動中髖關節(jié)內(nèi)收角度過大會增加動態(tài)Q角并使髕股關節(jié)應力增加[5]。髖外展外旋力量不足、X型腿等導致的髕骨運動軌跡異常，以及股四頭肌收縮所產(chǎn)生的高壓縮負荷，會在跑動中增加髕股關節(jié)外側應力產(chǎn)生疼痛[6]。跑步時產(chǎn)生的持續(xù)重復性負荷，容易引起軟骨滑膜損傷并產(chǎn)生過多的積液導致髕骨浮起，進而改變下肢力線并產(chǎn)生髕股關節(jié)痛[7]。不正確的跑姿及落地模式比如跑步中足跟著地會產(chǎn)生更大的地面反作用力，同時轉動膝關節(jié)時需做更多的功，過高的關節(jié)應力及過勞負荷等因素增大了髕股關節(jié)疼痛的風險。跑步的路線、路面及鞋子等的情況也是造成髕股關節(jié)痛的重要因素：現(xiàn)代五項跑步路面情況復雜多變、坑洼不平，多是草地、砂石路、瀝青路等復合路面；跑步路線曲折不規(guī)則，存在諸多轉向急停點；現(xiàn)代五項的跑步屬于中長跑，鞋子通常選用薄底輕便類型，緩沖能力差；跑步訓練總量高，周跑量在50公里至100公里之間，以混氧訓練為主并結合有氧、無氧訓練。綜合以上因素，現(xiàn)代五項的跑步在訓練中更易產(chǎn)生更高的地面反作用力以及膝關節(jié)扭轉力、膝外側高壓負荷，更易產(chǎn)生過勞性負荷。

4.3 其他因素

游泳訓練中在腳部做打水動作時需要下肢內(nèi)旋、足部跖屈內(nèi)旋，髕股關節(jié)應力多集中在外側?，F(xiàn)代五項多選材自游泳運動員，進行現(xiàn)代五項訓練前多數(shù)已進行了四五年的游泳專項訓練，更容易出現(xiàn)足部柔軟無力、結構缺陷以及髖關節(jié)無力、下肢力線不正等情況。游泳的轉身動作在翻滾的同時，沿身體縱軸方向也有旋轉同時側身交叉腿做爆發(fā)蹬壁動作，在單側膝關節(jié)外側承受更高的髕股關節(jié)應力。另外多數(shù)現(xiàn)代五項動作需要在屈伸膝15-90°的范圍內(nèi)完成，此時股四頭肌的外側肌為主要發(fā)力肌肉并得到更多的鍛煉，逐漸形成股四頭肌外強內(nèi)弱的狀態(tài)，促使髕骨產(chǎn)生傾斜和外移。

5 預防和治療

5.1 預防

降低髕股關節(jié)總負荷及異常的關節(jié)應力。（1）合理把控訓練的量與強度：及時發(fā)現(xiàn)損傷并正確處理、及早治療，降低訓練量、降低訓練強度或暫停訓練。（2）經(jīng)常進行健康安全教育，提升運動員自我保護意識。（3）科學訓練：訓練前充分熱身并活動關節(jié)，拉伸和激活肌肉。（4）合理分配體能、專項訓練時間，對髖周、腿部等弱勢肌群的力量進行強化，加強股內(nèi)側肌激活力量訓練，股四頭肌的拮抗肌要進行伸展性訓練并加強核心肌群，增強下肢穩(wěn)定。（5）通過力量訓練、器械輔助等改善下肢力線。（6）使用肌貼護具等輔助工具糾正髕骨傾斜。（7）增強足底力量訓練，使用矯正鞋墊、貼布等改善足弓，改善跑鞋。

5.2 治療

5.2.1 運動療法

運動療法的主要目的是增強弱勢肌群的肌肉力量，改善髕骨運動軌跡，糾正下肢的不良生物力線，增強關節(jié)穩(wěn)定性，增加膝關節(jié)周圍血運、新陳代謝，糾正不良訓練姿勢等。主要手段包括加強核心穩(wěn)定相關的力量訓練，加強髖周、膝周肌群的力量來提供更多膝關節(jié)保護。訓練內(nèi)容包括：訓練前肌肉激活、肌力訓練、平衡訓練、本體感覺訓練、柔韌性拉伸訓練等。

5.2.2 步態(tài)再訓練

步態(tài)再訓練是通過改變跑者的落地模式和步頻來修正異常下肢生物力學的治療方法。跑步時落地模式從后足轉變?yōu)榍白?，能夠降低髕股關節(jié)應力從而減輕髕股關節(jié)痛癥狀，副作用是增加了踝關節(jié)活動度以及跟腱的負荷，從而增加了踝部受傷的風險。研究表明，增加跑者10%的步頻，可通過減少膝、髖關節(jié)屈曲峰值角度和髖內(nèi)收角度有效降低髕股關節(jié)應力，緩解髕股關節(jié)痛癥狀[2]。

5.2.3 髕骨貼扎

髕骨貼扎可有效矯正髕骨位置不良、減輕髕股關節(jié)壓力并緩解疼痛[8]。（1）McConnell經(jīng)典髕骨貼：使用硬性貼布貼于髕骨前部,從外側向內(nèi)側拉動髕骨，減少髕骨外側滑動、傾斜和旋轉，從而達到減輕疼痛、改善功能的目的[9]。（2）Kinesio髕骨貼：使用肌內(nèi)效貼布，貼扎于股四頭肌、髂脛束等部位，采用順肌肉走行、卵形貼扎及髕骨環(huán)等貼扎方式，糾正髕骨位置、改善股內(nèi)側肌肌力、緩解拮抗肌肉緊張、減少髕骨摩擦，矯正不良軌跡。貼扎的過程中，如果過敏需停止使用；揭除的過程中損傷皮膚應消毒、停止使用。

5.2.4 足部結構異常的矯正

對于部分存在足外翻、扁平足、足背屈不夠等足部結構異常的運動員，可定制專屬矯正鞋墊或使用肌貼、硬性貼布等矯正足部外翻不穩(wěn)。通過足部力量訓練以及拮抗肌松解拉伸、關節(jié)松動術等方式改善足底筋膜緊張、足部肌力偏差等，可以幫助矯正足部形態(tài)。

5.2.5 物理因子治療

超聲波、干擾電、短波、超短波、微波等理療方式均可達到消炎鎮(zhèn)痛、增加肌肉收縮、減少積液等治療效果。主要用于輔助治療緩解并發(fā)癥，通常作為其他療法的補充，用于聯(lián)合治療。

5.2.6 口服藥物及關節(jié)腔注射藥物治療

治療髕股關節(jié)痛?？诜被咸烟?、非甾體類藥物用于緩解輕中度疼痛。關節(jié)腔注射則作為補充手段用于快速緩解疼痛，常用藥物有糖皮質激素和玻璃酸鈉。糖皮質激素可以快速消炎鎮(zhèn)痛，卻有加速關節(jié)軟骨破壞、破壞成骨及溶骨過程、造成骨質疏松、硬化肌腱降低抗拉性等副作用，因此建議1年內(nèi)使用不得超過3次[10]。玻璃酸鈉是一種高分子多糖體生物材料，是關節(jié)滑液的主要成分，具有減震、潤滑、營養(yǎng)、保護關節(jié)、防止軟骨破壞、促進軟骨細胞修復、維持滑膜細胞膜穩(wěn)定性、減少炎性刺激緩解疼痛等作用。它適用于早中期髕股關節(jié)痛患者[11]。

5.2.7 中醫(yī)療法

中醫(yī)療法有針灸推拿、中藥內(nèi)服外敷熏洗、小針刀等療法，可以達到通經(jīng)活絡止痛、活血化瘀、通暢氣血的目的。臨床驗證效果不錯，可與其他療法相輔相成、增強療效。

6 結論

髕股關節(jié)痛是現(xiàn)代五項膝關節(jié)損傷中最常見的運動損傷，現(xiàn)代五項運動員前期的游泳專項訓練存在力量較弱、關節(jié)軟、足軟及結構異常、不適應跑步等問題，容易在轉項后出現(xiàn)下肢力線不正、髕骨傾斜軌跡異常。因此在轉項早期應注重體能訓練、強化弱勢肌群、改善足部狀態(tài)，逐步適應其他項目訓練并有效控制單項負荷?，F(xiàn)代五項訓練中擊劍弓步?jīng)_刺、游泳蹬壁、跑步折返加速跑等需要在半蹲位不穩(wěn)定姿態(tài)做爆發(fā)型動作，容易受傷及髕股關節(jié)勞損，平時應注意防護。部分運動員存在的身體姿態(tài)、跑姿、動作不正確等問題，應及早干預和糾正?，F(xiàn)代五項的負荷是五個項目的總負荷，容易造成單項負荷不大總負荷過大的情況，訓練計劃應合理安排。現(xiàn)代五項膝關節(jié)損傷以慢性損傷為主，應以預防為主，口服氨基葡萄糖可以作為營養(yǎng)補劑長期使用，肌貼護具等可以作為預防和治療的手段在訓練中長期使用。科學訓練，合理安排體能、專項訓練，堅持熱身激活和拉伸放松，加強自我保護意識，傷后及早治療。著重增強運動員髖外展外旋肌肉力量，增強股四頭肌及足底力量。合理利用髕骨貼、定制鞋墊、改善跑鞋等方式預防和緩解髕股關節(jié)的疼痛。有效結合中醫(yī)、理療等各種治療手段輔助康復力量訓練使運動員盡早回歸賽場。

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The Study on Injury Mechanisms of Patellofemoral Pain in Modern Pentathlon

HAN Bo

(Qingdao Sports Training Center of Shandong Province, Qingdao 266023, Shandong, China)

韓波（1983—），學士，初級運動防護師，研究方向：運動損傷治療與康復。