浅议体育教学中踝关节损伤原因的生物力学分析与预防

李永平

[摘要] 跑跳是体育教学中不可缺少的动作,踝关节的负荷量最大且又比较薄弱,很容易受伤。本文从踝关节运动损伤的生物力学角度分析踝关节运动损伤的原因及其预防措施,以便更好地为体育教学、运动训练、运动保健提供科学依据。

[关键词] 体育教学 生物力学 踝关节

一、引言

节韧带损伤在体育教学运动中最为常见,踝关节韧带损伤虽然不是非常严重的运动创伤,但若早期处理不当也会严重影响运动员的训练,并可能造成严重的后遗症。踝关节韧带损伤的突发性,难以预防,使人在极短时间以内突然降低或失去运动能力,在体育教学、运动训练时尤为多见。本文从生物力学角度对踝关节损伤进行分析,并提出防治方法,以减少运动损伤的发生。

二、踝关节的解剖学特点

踝关节是由胫、腓骨下端的关节面与距骨上部的关节面构成。关节囊前后软且薄弱,两侧有下列韧带加强,关节内侧韧带为一强韧的三角韧带,起于内踝,呈扇形向下分别止于足舟、距骨、跟骨;关节外侧韧带有距腓前韧带、距腓后韧带和跟腓韧带,起于外踝,止于距骨和跟骨,较薄弱。由于外踝低于内踝,内侧韧带又较坚韧,故踝部多因过度内翻使外侧的韧带损伤。

内翻、外翻为足的特殊运动形式,足的内侧缘提起,外侧缘下降,足底转向内侧时,称为是内翻;反之,我们称之为外翻,足的运动通常是踝关节与距下关节的协同活动的结果,可绕额状轴使足在踝关节处作背屈与跖屈的运动。足与小腿之间在正常位置时成直角,足背向上方运动,小腿前部与足背之间的角度减少时,称为背屈;跖屈则相反。在跑跳练习中,运动员离开地面的腾空阶段,足就处于距屈内翻位。如果落地时身体重心不稳,向一侧倾斜,或踩在他人的足上、球上或高低不平的地面上,就会以足的前外侧着地,使足内翻,导致外侧副韧带损伤,轻者距腓前韧带损伤,重者跟腓韧带相继损伤。如果落地姿势不正确,身体重心向内侧偏移,使踝关节突然外翻,就会导致内踝三角韧带损伤。踝关节扭伤,严重者可发生韧带断裂或伞腓腓下联合韧带损伤和撕脱骨折,以致胫腓下关节分享,距骨向外移位。

三、踝关节损伤的生物力学分析

1.踝关节的运动形式

踝关节中,足与小腿正常位置时成直角,运动时小腿与足背之间的角度增大称为趾屈,反之则为背屈。在正常位置中,踝关节通过周围韧带的加强是不易于侧向运动而易于屈伸运动的。在运动中,足的内侧缘被提起,足底转向内侧称为内翻。反之,当足的外侧缘提起,足底转向外侧的时候则称为外翻。

2.踝关节的基本力学特性

踝关节作为人体下肢三大关节的一个末端关节,在跑跳运动中起到了重要作用。踝关节力量的强弱直接关系到完成动作时支撑整个身体的稳定性,包括决定上肢环节作用的效率以及它参与工作的早晚,如果踝关节具有足够的力量,便可提前参与运动,从而缩短整个动作完成的时间,提高动作的速率,因此,在起跳蹬伸与缓冲阶段时,踝关节的运动是由小腿三头肌肌键的弹性形变与复原进行的。

四、踝关节损伤的生物力学探讨

1.踝关节稳定性的力学分析

提起踝关节损伤就不得不涉及到踝关节的稳定性。所谓踝关节的稳定性,指的是距骨滑车在关节窝内的稳定性,当较宽的滑车前部嵌人关节窝时,踝关节较稳定,反之,当较窄的滑车后部进入关节窝内,则足只能作轻微的侧向运动,关节不够稳定。与此同时,距下关节在保持踝关节稳定性方面也起到了重要的作用。作为一个斜接的枢纽,距下关节可以使小腿在足负重的情况下进行旋转。运动员不间断地作跑跳等动作,人体重心不断变化,只有下肢位置的固定才能更有效地支持上肢完成各种技术动作。同时从生物力学的角度来说,地面反作用力作用在足部的同时还可以产生一个瞬时的力作用在距下关节,由于足部在重心以下,用以支撑整个躯干,所以其位置可以直接影响地面反作用力通过压力中心的各种表现。踝关节姿态的正确与否主要表现在距下关节所在的位置,而体位的旋转则主要发生在压力中心周围。同时,踝关节的协同运动,也就是所谓踝关节姿态的正确性主要表现在通过反方向的用力和外翻来保持重心以下足的稳定。踝关节的衔接还借助前、后距排韧带和踝关节囊来维持。

2.踝关节损伤的运动学分析

踝关节和其它下肢关节一样,是人体重要的负重关节。从运动学角度分析,踝关节是由胫距、腓距、胫腓三关节组合而成,且为单轴旋转关节,可以沿着横轴向前、向后作弯曲伸展。当运动员全力蹬伸使足尖站起时,踝关节的下弯角度增加,其关节面作用力也随之增大。

此外,踝关节外侧副韧带损伤也是不容忽视的问题。从力学方面考虑,韧带具有潜变行为,即当韧带受到一定持续负荷后,会逐渐开始变形并产生应力松弛的现象。

五、踝关节损伤的预防

1.在思想上要引起足够的重视,无论是运动员还是教练员要有安全意识,思想上不能麻痹,时刻要有安全保护意识,应该建立严格的踝关节损伤事故登记制度,便于及时总结经验,防止类似事故的发生。

2.加强理论学习和基本技术训练,要有正确的跑、跳、掷的姿势,熟练地掌握技术动作,针对专项特点充分做好准备活动,消除引起扭伤的各种因素。同时也应该懂得一些生物力学、运动保健的知识,懂得和掌握运动损伤的预防和伤后处理。

3.针对易伤部位踝关节进行专门训练,加强踝关节柔韧性和力量性的练习,防止踝关节的损伤。力量训练不仅要重视抗阻力力量的训练,而且要重视减阻力量训练,还要重视抗阻与减阻转换训练发展踝部肌肉的力量。抗阻力量训练在力量训练中,在保证动作技术正确的前提下尽可能快的完成动作以发展踝部力量;在借助外力的减阻力量练习时,负重或不负重的水平应该因人而异。伸展性练习,在重视踝关节力量训练的同时,也应重视踝关节的伸展性训练,如无负重的跖屈、负重跖屈、提踵练习等,也可利用弹性胶带摆腿,给踝关节固定胶带,发展它的伸展性,增加其弹性。

六、结语

综上所述,踝关节损伤是体育运动中最为常见的损伤之一,国内外的研究很多,其重视程度也越来越高,不正确地使用踝关节,都能造成不同程度的损伤。同时,在了解人体的结构、关节的运动范围及基本的力学原理之后,应增加踝关节活动度的练习,如仰卧位作屈伸活动,可以使踝关节在激烈运动时应付大量负荷,且避免受到损伤,踝关节的静力牵拉练习可以增加踝后关节囊的长度,有利于踝关节的稳定,以及足背负重练习用以增强踝关节的背伸能力防止踝关节外侧副韧带的损伤等。

参考文献:

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