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论神经肌肉系统与前交叉韧带损伤

前交叉韧带损伤经常发生在一些急停、急转、突然加减速的运动项目中,并且大多数ACL损伤是在非接触情况下发生的。

 

 

神经肌肉训练是提高运动员处理和利用感觉信息以协调和提高肌肉力量生成的一种方法,通过神经肌肉训练可以促进运动员在完成对于膝关节稳定性要求非常高的动作模式的情况下运动员膝关节稳定性的提高。

当运动员完成竞技动作时(如跳起后的落地、变向、减速),作用于膝关节的力量包括动态力量和静态力量,这两种力量协同保持关节的稳定性。动态力量包括有意识和无意识的骨骼肌激活。

静态力量由韧带、软组织、骨骼产生的非收缩性力量。在完成关节稳定过程中,这两种力量的程度由个人特征和动作要求所决定。

 

 

当动态力不足以使关节保持稳定时,控制动态力量生成的神经肌肉控制的模式会导致静态力量的增加,而静态力量将会增加 – 这可能是导致ACL损伤的潜在因素。 

Hewett等指出了女性运动员的3种神经肌肉控制不均衡特征。

他认为这3种神经肌肉控制不均衡特征对于ACL损伤有直接的影响,它们包括:韧带受力过大、大腿前后肌肉力量不平衡和双腿力量不均衡。

韧带受力过大

当运动员使用的神经肌肉策略不能使运动员足以产生使膝关节稳定的动态力量时就产生所谓的韧带受力过大的现象,当出现这种情况时,运动员完成专项动作时产生的地面反作用力由膝关节韧带承受。当出现这种情况后,就会出现膝关节内扣/外翻的情况。

膝关节外翻会增加ACL的张力。Bendjaballah等发现与正常的下肢膝关节额状面关节连接相比,5度外翻会使ACL的负荷增加6倍。

股四头肌与腘绳肌力量不均衡

在运动过程中,如果运动员为了稳定膝关节,优先激活股四头肌(与屈膝肌相比),当完成动作时,女性运动员倾向于产生与自身条件不相匹配的腘绳肌力量。与男性运动员相比,股四头肌的激活早于腘绳肌的激活。

此外,当胫骨开始向前移动时(这一动作可能会引起ACL受伤),女性运动员更倾向于激活股四头肌以稳定膝关节,相对应的,男性运动员将倾向于激活腘绳肌以稳定膝关节。

这种肌肉的激活先后顺序是非常重要的,这是因为,将膝关节曲屈小于45度时,股四头肌会对胫骨产生拉力,使期产生相对于股骨的向前移动,从而增加了ACL的拉力。‘

 

 

但是,腘绳肌则会对胫骨产生向后的拉力,从而减小ACL的拉力。如果一名运动员在完成动作时股四头肌激活程度过大,会增加ACL损伤的机率

腘绳肌与股四头肌的肌力比例也是影响ACL损伤的重要因素。无论是由于腘绳肌肌力不足、动作过程中激活不足或是峰值力矩延迟,都会减小腘绳肌对于胫骨向后的拉力。研究表明,与男性运动员相比,女性运动员腘绳肌与股四头肌力量不均衡,同时腘绳肌激活后达到峰值力矩的时间更长。

双侧腿力量不均衡

如果运动员在跳起后落地时力量更弱的腿的落地位置更靠前,这就是双侧腿力量不均衡的一种现象。

研究表明,如果双腿力量和爆发力相差15%以上,就会增加下肢受伤的可能。在运动过程中,如果运动员过份依靠强腿,就会使强腿膝关节承受更大的压力,同时,弱腿膝关节由于动态保护性因素不足,就使弱膝更容易受伤。

以下其它3个方面的因素会影响膝关节的神经肌肉控制,进而影响ACL损伤机率,它们是:

  • 运动中关节位置和活动度
  • 核心稳定性
  • 神经肌肉疲劳

1、运动中关节位置和活动度

在落地过程中,下肢关节的位置可能会决定肌肉激活方式。与男性运动相比,女性运动员膝、髋关节曲屈的角度更小。而这种曲屈角度会增加股四头肌、减小腘绳肌激活程度。

此外,腘绳肌对于胫骨的拉力也会随着关节位置的变化而变化。当膝关节曲屈大于20度后,腘绳肌对于胫骨向后的拉力会更有效,从而减小了ACL的受力。

由于股四头肌激活程度与髋关节曲屈程度成反比,因此,髋关节的姿势也是非常重要的。

2、核心稳定性

运动员在完成不同的姿势以及在不同的负荷条件下保持正确的腰-骨盆-髋复合体连接的能力称之为核心稳定性。核心稳定肌肉主要包括腰-骨盆-髋肌肉中的髋外旋骨、臀肌、腘绳肌、腹肌、腰方肌(quadrates lumborum)、竖脊肌(erector spinae)和多裂肌(multifidus)。

研究表明,如果核心肌肉力量和耐力不足,运动员在进行重复跳跃时就会出现膝关节外翻程度增加的现象。

3、神经肌肉疲劳

在疲劳状态下进行练习时,运动员的神经肌肉系统会受到影响,从而改变运动员的神经肌肉控制,从而增加膝关节受伤的可能性。

研究表明,在接近力歇的状态进行练习,可能会增加关节韧带的松驰度。松驰度的增加可能影响关节的机械感受器的反馈机制,进行影响肌肉反射性协助膝关节稳定的作用。

有研究表明,肌肉疲劳会影响肌梭和高尔基氏腱器的功能,从而影响本体感受器的反馈机制,从而降低神经肌肉控制。最终,在疲劳状态下继续进行练习时运动员机体所产生的生理和生化变化,但改变肌肉力量生成能力。上述综合因素,都会影响膝关节的神经肌肉控制。

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