运动员股后肌群拉伤危险因素研究进展

刘卉 霍科林 于冰

1 北京体育大学（北京 100084） 2 广州体育学院 3 美国北卡罗莱纳大学人体运动科学中心

股后肌群由股二头肌、半腱肌和半膜肌组成，位于大腿后部。该肌群跨髋关节和膝关节，具有伸髋关节和屈膝关节功能。股后肌群拉伤在体育运动中非常常见，并可能造成严重后果。了解导致股后肌群拉伤的危险因素对预防损伤和伤后康复有重要意义。目前，国内对导致股后肌群拉伤危险因素的研究并不多见，本文对近年来股后肌群拉伤危险因素方面的研究进行了综述，为更全面了解该损伤的危险因素，采取有效措施预防股后肌群拉伤提供信息，为我国运动员的损伤相关研究提供参考。

1 损伤发病率及后果

股后肌群拉伤是体育运动中发病率较高的非接触性损伤之一，常见于需要高速奔跑的运动项目，如田径、足球、橄榄球等。有研究显示，中国国家田径队20名优秀运动员中左股后肌群拉伤9例，右股后肌群拉伤11例［1］。对华东交通大学100名短跑和跳跃项目运动员的调查表明，所有运动员均有股后肌群拉伤，其中65%的病例有较重或严重拉伤［2］。国外研究表明，足球运动员中股后肌群拉伤占全部运动损伤的11%～16%［3-6］；田径短跑和跳跃运动员中有9%～24%发生过急性股后肌群拉伤［7］。在所有运动损伤中，股后肌群拉伤复发率最高。在英国职业足球运动员中，有近12%～48%的股后肌肉拉伤复发，复发率是其他损伤的2倍［4，5，8］。近18%股后肌群拉伤的复发与原发拉伤在肌肉的相同位置［9］。在澳式橄榄球运动员中，约1/3的股后肌群拉伤运动员重返赛场1年之内再次发生股后肌群拉伤［10］。

运动员发生股后肌群拉伤后，轻则耽误训练和比赛，重则导致运动生涯的终止和其他后遗症。曾平100米跑手计时10秒1世界纪录的中国运动员陈家全在一年训练和比赛中，拉伤达12次之多；另一名平100米跑手记时10秒世界纪录的中国运动员余维立在近10年的训练过程中，由于经常拉伤，很少有连续两个月以上的系统训练；曾创造10秒28亚洲百米纪录的郑晨，由于股后肌群拉伤，决赛只取得第3名［11］。国外资料显示，足球和橄榄球运动员股后肌群拉伤后平均休息14～24天，并至少连续停赛 3 场［3，4，12，13］。如果复发，休息时间还可能加倍［12］。而且，由于多数拉伤属于轻度和中度损伤，有时只在完成下坐动作时才感到疼痛，因此，有些运动员忽视了充分休息，过早开始运动，从而导致病情反复或加重，即使长时间休息也难恢复［14］。股后肌群拉伤的反复发生将导致严重后果，如腰部棘突变形、膝关节问题、腘窝侧方神经粘连、股四头肌力量下降等［15］。另外，由于股后肌群的完全撕裂比较少见，因此也极易误诊为简单的肌肉拉伤，从而导致慢性疼痛和肌肉工作能力下降［16］。

2 受伤部位

组成股后肌群的三块肌肉均可能拉伤，运动中，损伤部位一般在肌肉和肌腱结合处以及肌腱和骨结合处。轻度股后肌拉伤往往只涉及一块肌肉，而严重的可能同时涉及两块甚至三块肌肉［17，18］。一半以上的股后肌拉伤涉及股二头肌［5，18-20］，且损伤多在股二头肌长头［21-23］。对于短跑和足球运动员，拉伤也常出现在半腱肌和股二头肌短头［18，23］；而舞蹈演员股后肌群拉伤多数（87%）涉及半膜肌，且所有半膜肌损伤均涉及近侧端肌腱［14］。

股后肌群近端发生损伤几率大于远端［21，20］。股后肌群在坐骨结节部位发生的近端撕裂往往非常严重和复杂。这种损伤可能只是软组织撕裂，也可能是撕脱性骨折。近端肌腱损伤患者恢复到受伤前运动水平，所需时间远远长于非近端肌腱损伤患者［14，23］。Askling 等［25］从 21 个不同项目中收集了30名近端损伤患者的资料，结果显示靠近坐骨结节的近端损伤情况更复杂，约83%涉及半膜肌及其近端肌腱。有14名患者（约47%）决定结束运动生涯，而剩下16名患者重返运动场所需的平均时间为 31 周。Gidwani和 Bircher［16］指出，发生在近端肌腱骨骼连接处的损伤程度与患者的骨骼成熟度有关。坐骨结节是次级骨化中心，青春期开始骨化，20岁左右完全骨化。在坐骨结节完全骨化之前，如果其与骨的连接弱于其与肌腱之间的连接，那么股后肌群突然大力收缩就可能引起坐骨结节断裂。在骨骼发育完全之后，则撕裂一般发生在腱骨连接处。优势腿和非优势腿发生损伤的几率和严重程度无明显区别［12，24］。

3 危险因素

造成股后肌群拉伤的危险因素可分为可变因素和不可变因素［26］。可变因素指通过训练可以改变的因素，不可变因素指通过训练不能改变的因素。

3.1 可变因素

3.1.1 准备活动不充分

对肌肉温度与其吸收能量能力的研究表明，准备活动不充分可能是肌肉拉伤的危险因素之一。肌肉在被拉伤之前所吸收能量的多少可评价肌肉抵抗外力作用和拉伸能力［17］，肌肉吸收能量能力越高，其抵抗损伤的能力越强［27］。充分的准备活动可提高肌肉温度，使肌肉变柔软，并延长肌肉达到疲劳的时间［28］，从而提高肌肉吸收拉伸能量防止拉伤的能力。冷的和准备活动不充分的肌肉是僵硬的，对拉长产生更大阻力，如果在准备活动不充分的条件下，股后肌群快速离心收缩，将很容易撕裂［26］。因此，运动员应在正式比赛和训练前进行充分的准备活动，使肌肉达到最佳工作温度，从而提高肌肉吸收能量的能力，减小损伤危险性。

3.1.2 肌肉疲劳

肌肉疲劳是股后肌群拉伤的一个重要危险因素［13］。动物实验表明，随着肌肉疲劳程度的增加，肌肉吸收拉伸能量的能力降低［29］。Woods等［3］指出，运动员疲劳后，众多的细微损伤积累可能导致严重的肌肉损伤。而流行病学研究显示，大部分股后肌群损伤发生在训练或比赛后期。Woods［4］发现，在橄榄球比赛的后1/4时间段内（61～80分钟）出现的新发损伤和旧伤复发的数量明显高于前3/4时间段。而且，比赛前大运动量训练引发的肌肉疲劳也被证实与比赛中发生的肌肉拉伤病例数量有关［12］。

3.1.3 柔韧性差

股后肌群柔韧性差通常被认为是导致股后肌群拉伤的因素之一。然而，由于不同研究结果存在分歧，目前仍然不能确定股后肌群柔韧性差是否与其损伤有关。

有研究发现，股后肌群拉伤的英国足球运动员受伤前股后肌群柔韧性显著低于未伤运动员［30，31］。McHugh［32］等提供了关于柔韧性和肌肉损伤的实验证据：肌肉离心收缩训练1天后，股后肌群较硬而不易被拉长的受试者肌肉力量下降更大，肌肉酸痛和压痛感觉更强，肌酸激酶更活跃。这些研究结果说明，肌肉柔韧性可能是影响离心运动后肌肉损伤严重程度的因素。

然而，也有一些研究未得到上述结论。对美国足球运动员和田径运动员［33］以及对澳式橄榄球运动员［34］的两个前瞻性研究的结果显示，股后肌群受伤和未受伤运动员的柔韧性无差别。Hennessy和Watson［35］评估了有和无股后肌群损伤史运动员的股后肌群的柔韧性，发现两组无显著性差异，且曾经受伤者的伤侧腿和健侧腿的柔韧性也无显著性差异。但这是一个回顾性研究，患者在伤后的康复中进行了柔韧性练习。另外，Gabbe等［36］测量了202位优秀澳大利亚橄榄球运动员的基本数据，其中29名运动员在12个月前有过股后肌群损伤。对这29名运动员的跟踪研究发现，那些损伤复发运动员的柔韧性显著好于损伤无复发的运动员。这说明对于处在股后肌群损伤康复期的高水平澳大利亚橄榄球运动员，过分强调股后肌群和神经系统的拉伸练习，对于减少受伤风险意义不大。

3.1.4 力量不平衡

力量不平衡既可以指两侧下肢股后肌群力量不同，也可以指膝关节伸肌群和屈肌群力量存在差异。最早有关股后肌群拉伤危险因素的研究［33］发现，足球和田径运动员膝关节屈伸力量比显著低于其他项目运动员，并且径赛运动员两侧下肢伸肌力量不平衡。Orchard［34］等发现澳大利亚橄榄球运动员股后肌群损伤与该侧膝关节60°/s速度运动时较低的向心屈/伸肌力比，以及较大的两侧屈膝向心收缩力量差异有密切关系。研究还表明，如果两侧下肢的股后肌群力量差异达10%，或者膝关节屈肌/伸肌力量比低于0.6，就存在股后肌群损伤的危险。最近报道进一步证实［37］，如果短跑运动员赛季前膝关节屈肌/伸肌力量比低于0.6，在接下来的赛季中股后肌群拉伤的危险性将增加17倍。

近些年，许多研究利用肌肉离心收缩力量测试评估肌肉力量与股后肌群损伤关系。Croisier等［38］对短跑运动员在股后肌群损伤前和康复后的力量特征进行了研究，发现伤侧股后肌群离心收缩力量比未伤侧低20%。在所有测试速度下，未伤受试者股后肌群离心和向心收缩最大力矩均明显高于受伤者。与健侧腿和对照组相比，伤侧腿股后肌群离心收缩力与股四头肌向心收缩力比值明显减小。故作者推荐利用这一比值预测股后肌群损伤。Sugiura［39］等对30名优秀日本短跑运动员肌肉力量特征与损伤关系的前瞻性研究表明，股后肌群损伤与该肌群60°/s速度下离心收缩力量有关。

Croisier［40］等利用等动向心收缩和离心收缩测试评估462名足球运动员赛季前的下肢力量特征，并在赛季中对股后肌群拉伤进行了观察。所有受试者被分成4组：赛季前无力量不平衡者（1组）；赛季前有力量不平衡且不进行针对性训练者（2组）；赛季前有力量不平衡且进行针对性训练，但未进行进一步测试者（3组）；赛季前有力量不平衡且进行针对性训练直到随后测试显示正常者（4组）。研究结果表明，共有35人发生股后肌群损伤。相对于1组和4组，2组和3组发生肌肉损伤明显更多。因此认为，等动力量不平衡是导致股后肌群损伤几率增加的因素之一，而恢复力量平衡将减少肌肉损伤的发生。

但也有研究并未得到上述相同结果。Bennell等［41］对澳大利亚橄榄球运动员的前瞻性研究发现，单侧股后肌群拉伤的运动员受伤腿和未伤腿的所有等动测试指标均无显著性差异（n = 9）。受伤运动员受伤腿和未伤腿的所有等动测试指标与未伤者相应肢体也无差异。两侧股后肌群力量差异大于10%和股后肌群与股四头肌力量比低于0.6，均与股后肌群损伤风险的增加无显著相关。

关于上述评价肌肉力量的测试方法，Clark［26］认为还应谨慎对待。首先，力量比通常通过等动测试获得，这不能模拟跑的摆动阶段（大部分损伤的发生阶段）运动速度的迅速变化。很明显，肌肉对训练的反应很特殊，力量发展是针对训练的特定速度的。一般跑步时膝关节的运动速度是233°/s，所以应在200～300°/s的速度下进行测试。另外，测试肌肉力量比时也未考虑实际运动中最大力值产生时的姿势。肌肉拉伤机制研究表明，肌肉拉伤与应变有关，与肌肉受力无关。因而，肌肉力量失衡是否是导致股后肌损伤的危险因素之一，还有待进一步研究证实。

3.1.5 腰部姿势不良

腰部脊柱前屈程度是影响股后肌群损伤的风险因素之一。研究表明，股后肌群损伤者腰椎前屈程度显著大于未伤者。这可能是因为腰部脊柱前屈导致骨盆前倾，拉长了臀部和股后的肌群，使其处于不利的力学状态［35］。

3.1.6 股后肌群的静息长度

肌肉静息长度较短会增加拉伤危险。与肌肉拉伤有关的最敏感指标是肌肉应变［17］，在固定肌肉长度下，应变大小取决于肌肉的静息长度。静息长度变短，肌肉拉伸时的应变可能变大，从而增加拉伤的危险性。Brockett等［42］证明，股后肌群产生最大力矩时的膝关节角度并非不变。对股后肌群的一次或7天系列离心练习均使产生最大力矩时的股后肌群长度增加，即膝关节处于更加伸展的姿势。另一相似研究［43］发现，肌肉产生最大力矩时，有受伤史的股后肌长度明显短于对侧未伤的肌肉，同样短于未伤组双侧肌肉。Croisier［38］同样发现，离心收缩导致拉伤肌肉产生最大力矩时的长度短于正常肌肉。这些研究表明股后肌群静息长度，即产生最大屈膝力矩时的膝关节角度可能是评估运动员股后肌群拉伤危险性的重要指标［44］。但目前尚无研究对此提出进一步证据。

3.2 不可变因素

3.2.1 肌肉的解剖学结构

股后肌群解剖学结构是导致其拉伤高发病率的原因之一。股后肌群跨两个关节，使膝关节屈和髋关节伸，并且协同收缩确保膝关节稳定。股后肌群通过协同收缩或者快速交替收缩完成以上功能，导致其可能在伸长状态下承受强大的负荷［45］，可能使肌肉在不只一点发生拉伤［1，46］。

股后肌群中股二头肌最易受伤，有超过一半以上的股后肌群损伤发生于此［4，18-20］。Woods［4］等认为，这可能与股二头肌的特殊结构有关。股二头肌有两个独立的受神经支配的头，快速离心收缩时可能导致不同部分收缩不同步，使肌肉产生有效张力对抗外界负荷的能力下降。Woods等同时指出，股二头肌长头起于骶骨结节韧带的低位，因此认为股二头肌有三重功能，从而比其它股后肌更易受伤。股二头肌止于腓骨头的部分同样易受伤。虽然所有运动员肌肉起止点位置都相同，但细微的变化都会增加受伤的危险［26］。例如，股二头肌短头在股骨的起点范围过大会导致肌力产生效率下降，潜在地增加了股后肌群拉伤的危险［33］。

3.2.2 快肌纤维比例

快肌纤维的肌内膜结构较不发达，更易损伤［47］。相对于腿部其它肌肉，股后肌群快肌纤维比例较高［48］。肌肉力量不平衡可能刺激股后肌群慢肌收缩协助，当慢肌进行高速收缩时易产生肌肉损伤［5］。

3.2.3 年龄

许多回顾性和前瞻性研究都表明，年龄是影响股后肌群损伤的因素之一。Gabbe等［2，36］报道，在澳大利亚橄榄球运动员中，23岁以上的一般水平运动员和24岁以上高水平运动员发生股后肌群损伤的几率明显高于年轻运动员。英国职业足球运动员中，17～22岁年龄段运动员发生股后肌群损伤的几率远远低于年龄大的运动员［5］。Orchard等［49］认为年龄大是股后肌群损伤的一个危险因素（P <0.001），但与股四头肌拉伤无关。Orchard发现［24］，许多股后肌群和胫骨损伤的运动员体重指数均较高，而体重指数与运动员年龄有紧密联系。Verrall［50］进一步指出，运动员年龄每增加1岁，股后肌群损伤发生率将增加1.3倍。

年龄大的运动员更容易发生股后肌群损伤的原因主要是肌肉组织性能下降［36］。随着年龄增长，骨骼肌发生一系列变化，包括肌肉组织量下降、骨骼肌肌纤维变细、肌纤维数量减少和肌纤维的失神经支配。人类在25岁左右骨骼肌纤维即开始损失，骨骼肌重量从20岁到40岁下降约40%，全身肌肉都会发生。Orchard等［49］认为，引发这种股后肌群拉伤率随年龄增长而增加的原因是慢性退化引起的L5和S1神经的冲击（impingement），加速肌纤维的失神经支配，并最终导致股后肌群肌肉力量减小，而股四头肌并未受此影响，所以产生收缩肌/对抗肌肌力不平衡。若是如此，年龄大的运动员可以通过检测脊柱和神经状态预测伤病复发危险，也可利用收缩肌/对抗肌力矩不平衡预测。

3.2.4 人种

目前研究表明某些人种可能比其他人种更易发生股后肌群损伤。澳大利亚橄榄球运动员中，具有土著血统的运动员更容易发生股后肌群损伤［50］，Verrall认为这是因为澳大利亚高水平土著运动员股后肌群II型（快肌）纤维比例高，从而增加了股后肌群损伤的风险。在英国橄榄球运动员中，非洲黑人和加勒比海血统的运动员股后肌群损伤率是白人的4倍［12］。同样，在英国职业足球运动员中，具有黑人血统的运动员发生股后肌群损伤的风险性更大［5］。Brockett等［42］认为通常具有黑人血统的运动员骨盆较其他人种前倾，使股后肌群受到拉伸，从而增加其损伤的几率。从文献报道看，中国运动员股后肌群拉伤的发病率高于其它国家运动员。中国人是否也属于股后肌群拉伤高发群体还有待于研究。

3.2.5 其它损伤史

有膝关节和腹股沟损伤（诊断为耻骨骨炎等）史也是股后肌群损伤的重要影响因素。Verrall［50］认为，在膝关节或者腹股沟受伤后，下肢生物力学特征改变增加了股后肌群损伤的敏感性。Koulouris等［51］还发现，曾经接受ACL重建手术的运动员也有较高的股后肌群损伤风险，股后肌群拉伤往往发生在ACL损伤侧。

3.3 引起复发的因素

股后肌群损伤具有很高的复发率，引发初次损伤的因素同样可能引起复发，影响复发的最重要因素是首次损伤产生的肌肉解剖、生理以及生物力学特性的变化。另外，初次损伤后完全康复前过早参加剧烈运动也是损伤复发的重要因素。

很多研究［10，12，24，36，39，56］都认为，曾经的股后肌群损伤对损伤复发有非常重要的影响。有股后肌群拉伤史的运动员在重返赛场的3周内，复发可能性非常大［52］。澳大利亚橄榄球运动员［50］中有腿后部肌肉损伤史的运动员发生股后肌群损伤的几率是无损伤史运动员的4.9倍。初次损伤的严重程度与复发危险有关。Koulouris［51］通过对损伤部位的核磁共振研究发现，在损伤长度超过60毫米的运动员中，约90%的人复发；而损伤长度小于60毫米的，只有7%复发。显然，通过核磁共振检测到的股后肌群损伤长度与损伤复发有非常密切的关系，提示可以通过该参数预测运动员损伤复发的可能性。

虽然损伤肌肉的功能通过7天的恢复即可达到正常水平（92.5%），但受伤肌肉纤维化，形成了弹性很差且不具备肌肉组织功能的疤痕组织，从而增加了再次受伤的风险［50，53］。股后肌群初次损伤后形成的疤痕组织可能使坐骨神经分支受到不正常约束，无论有无局部刺激，都可能增加神经系统张力［45］，造成神经张力过大（adverse neural tension）。神经张力过大是指当运动超出肌肉伸长能力时，神经系统发出不正常的生理和力学（mechanical）反应［59］，因此增加了肌肉再次拉伤的危险［58］。而且，股后肌群损伤后极易造成肌肉力量下降，形成两侧肌群或屈伸肌力量不平衡，引发再次损伤［54，55］。此外，Croisier［56］还证实初次损伤后股后肌群柔韧性变差。

伤后康复不充分，即过早不适当的运动也是导致损伤复发的重要原因。许多股后肌群拉伤运动员都有可能恢复到受伤前的水平，恢复运动水平所需时间与损伤严重性和治疗方法有关。轻微肌肉拉伤需近1周，大多数损伤需恢复2～3周［10］，而严重损伤则需 4～8 周甚至更长［52，60，61］。而真正恢复到受伤前水平所需的时间往往明显长于受伤运动员自己估计的时间［23］。周里和陆爱云［57］对肌肉拉伤后的生物力学进行研究总结发现，肌肉拉伤后仅恢复其主要材料力学特性就需12天。临床研究表明，股后肌群拉伤的复发多发生于那些初次损伤后12天内即重返赛场的运动员［10］。Croisier［38］研究发现，多数人（70%）在股后肌群损伤之后频繁出现肌肉力量表现不稳定，并且持续感觉不适，提示损伤复发也可能是不充分的康复造成的。

4 小结

造成运动中股后肌群拉伤的危险因素众多，且一些危险因素尚未得到研究证明。各种因素的综合作用或相互影响使导致股后肌群拉伤的原因非常复杂。今后的研究应从肌肉拉伤机制出发，进一步确定运动员股后肌群拉伤的危险因素，从而更有效地预测和预防损伤。

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