“预防损伤的功能锻炼”系列文章(19)踝关节损伤的预防性锻炼
2015-11-11王安利
王安利,黄 鹏
(北京体育大学运动康复系,北京 100084)
运动人体科学
“预防损伤的功能锻炼”系列文章(19)踝关节损伤的预防性锻炼
王安利,黄 鹏
(北京体育大学运动康复系,北京 100084)
踝关节是人体负担最重的关节,也是运动训练过程中最易受损伤的关节。其稳定性和灵活性是人体完成站立、行走、下蹲、跑跳等动作的基本保障。踝关节的稳定性和灵活性受多方面因素的影响,如踝关节周围肌肉力量、关节活动度、本体感觉功能、动作模式等。因此,踝关节损伤的预防及伤后的康复训练既要有肌力训练、平衡能力训练,还要包括踝关节周围本体感觉以及下肢的动作模式的训练。踝关节的预防性锻炼需要全面考虑,抓住重点问题,循序渐进,才能起到“防未病”的最佳效果。
踝关节,损伤预防,功能性锻炼
1 踝关节的主要解剖结构特点
1.1 踝关节的骨解剖 踝关节是由胫骨、腓骨和距骨组成的鞍状关节,其周围众多的韧带保证了其稳定性。它的运动是通过骨骼、韧带、肌肉3个结构之间的一系列复杂的相互作用来完成的。
踝部的关节由踝关节、距下关节和距舟关节3个关节组成。踝关节又名距骨小腿关节,为屈戌关节,由胫腓骨远端及距骨组成。胫骨下端内侧的凸面称为内踝,胫骨下端外侧是凹的,并与距骨形成骨连结,是三角肌韧带前部纤维、胫后肌、屈趾长肌的附着点。外踝是腓切迹外侧的凸出部分,腓骨下端膨大形成外踝,外踝关节面与距骨形成关节。
距骨有距骨体、距骨颈、距骨头3个部分。它与踝关节面和舟骨相连而且位于跟骨之上。只有一些韧带在它的表面附着,没有肌肉或肌腱。它的功能是通过下肢和踝关节传递肌力,踝关节围绕着它进行运动(图1)。
图1 踝关节的骨性结构
1.2 踝关节的韧带结构 踝关节的内侧支持韧带又称三角韧带,强韧,呈三角形。起自内踝尖,从后向前分别为距胫后韧带、跟胫韧带、胫舟韧带和距胫前韧带(图2)。其功能是防止足跟外翻、距骨异常外翻及前后错动。
图2 踝关节内侧韧带结构
踝关节的外侧支持韧带包括距腓前韧带(ATFL)、跟腓韧带(CFL)和距腓后韧带(PTFL)(图3)。距腓前韧带起自外踝远端的前部,止于距骨外侧关节面的近端部分,距腓前韧带是3条外侧韧带中最为薄弱的1条,这条韧带在中立位是放松的,跖屈时近端部分被拉紧而远端部分处于放松状态。距腓前韧带是人体最容易损伤的韧带。
图3 踝关节外侧韧带结构
跟腓韧带(CFL)起自外髁的前部,然后沿着后下方止于跟骨外侧。这条韧带只有当背屈时被拉紧,而在中立位或跖屈时都保持放松状态。距腓后韧带(PTFL)是最牢固的一条,它比距腓前韧带(ATFL)或跟腓韧带(CFL)的位置更深。这条韧带起于外踝的内侧面,沿水平方向延伸,止于距骨的后表面,其只有在背屈时被拉紧。
1.3 踝关节周围的肌肉结构 踝关节损伤以外侧多见,因此腓骨长短肌对踝关节的稳定和损伤预防起着重要的作用。腓骨长肌和腓骨短肌是主要的踝关节外侧肌肉结构。腓骨长肌近端起自腓骨头和腓骨体外侧,其肌腱跨过足底的骰骨和跖骨表面,远端到达第一跖骨和内侧楔状骨的外侧部分。其作用是使小腿旋前和踝关节背屈。腓骨短肌在腓骨长肌的深面,起自腓骨外侧的远端2/3,肌腱位于外踝后方,正如腓骨长肌一样。腓骨短肌连接第五跖骨基底外侧,也能使小腿前旋和足背屈。
小腿前侧的胫骨前肌、踇长伸肌和趾长伸肌等肌群主要负责足的背伸功能。其中胫骨前肌也协助形成足弓。而小腿后侧的小腿三头肌(腓肠肌、比目鱼肌)、胫骨后肌、踇长屈肌、趾长屈肌以及外侧群的腓骨长短肌都是负责足跖屈的功能。同时由于踝关节距骨前宽后窄的结构,使踝关节有一定的旋转和内外翻的功能。这样胫骨前肌和胫骨后肌、踇长屈肌和趾长屈肌都同时具有使足内翻的作用,而与之相拮抗的是外侧的腓骨长短肌和趾长伸肌,这组肌群能够使足外翻。各组肌群协同作用,完成了足踝部的复杂运动。
1.4 踝关节的运动生物力学 足与踝形成了一个功能强大的复杂关节。步态周期中足趾离地时,它能够提供牢固的支持基础并转变成刚性结构。然而,足踝部必须灵活才能运动、减震并适应位置变化。踝关节的关节面较大,因此在步态周期能承受高达运动员体重450%的力。踝关节(或者说距小腿关节)是单轴滑车关节,能作足背屈和跖屈运动。
由于外踝比内踝约长1cm,且靠后方,内侧韧带比外侧韧带坚强。因此,足的内翻活动比外翻活动大。又因距骨体前宽后窄,当足背伸时,较宽的距骨体前部进入踝穴中,踝关节较稳固;当足跖屈时,较窄的距骨体后部进入踝穴内,允许有一定的侧向运动和较大的内翻运动,踝关节显得较不稳定。此外,使足背伸外翻的第三腓骨肌较弱,而使足背伸内翻的胫前肌较强,因而,使足内翻的力量较大。当踝关节屈伸时,似乎有15°~20°的沿足长轴的旋转活动,即当踝关节背伸时旋前,跖屈时旋后。这些解剖生理上的特点,使踝关节容易发生过度内翻而引起外侧副韧带的损伤[1]。
在体育运动中,由于场地不平、跳起落地时身体失去平衡等原因,使踝关节发生过度内翻(旋后),引起外侧韧带的过度牵扯、部分断裂或完全断裂。外侧副韧带完全断裂,多有踝关节暂时性脱位或半脱位。由于外力作用的大小和受伤的姿势不同,可以引起不同的韧带损伤。足的旋后动作是一个足踝关节的联合动作,在发生外侧韧带损伤的同时,往往合并足踝部其他组织的损伤。踝关节的反复扭伤可导致创伤性骨关节病以及功能性踝关节不稳,研究发现:功能性不稳,踝关节肌肉力觉不足,神经肌肉控制能力降低[2]。
2 踝关节损伤的常见原因
体育运动中,常常由于场地不平整,碰撞或因跳起落地时失去平衡、不慎踩在他人足上等原因使踝关节过度内翻、跖屈或外翻而造成踝关节韧带损伤(图4)。
图4 踝关节扭伤的机制
由于踝的跖屈肌群的力量比背伸肌群大,内翻肌群力量比外翻肌群大,加之外踝比内踝长,内侧三角韧带比外侧3条韧带坚强,因此跖屈、内翻比背伸、外翻活动度大。此外,距骨体前宽后窄,当足跖屈时,踝关节较不稳定。在跑跳运动中,运动员离开地面处于腾空阶段,足就自然有跖屈内翻的倾向。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,均会以足的前外侧着地,产生足的过度跖屈和内翻,导致外侧副韧带损伤。其中以距腓前韧带首当其冲,力量持续增大则跟腓韧带甚至距腓后韧带亦相继受伤,有时还可同时损伤内侧的距胫前韧带。外侧韧带损伤约占整个踝关节扭伤的80%以上[3]。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,则会导致内侧三角韧带损伤。严重的踝关节扭伤,可发生韧带断裂,或伴胫腓下联合韧带损伤和撕脱骨折,以致胫腓联合分离,距骨向外侧移位,严重者甚至引起三踝骨折[14]。
3 踝关节功能锻炼和损伤预防的思路
踝关节的康复必须从身体整体结构及下肢整体来进行,康复训练的内容包括肌力训练、平衡稳定、本体感觉训练以及姿势控制等多方面[4-5]。从身体的整体结构看,踝关节的稳定性是以合理的体重控制、良好的身体姿态、合理的身体结构、两脚能够平均负担体重为前提。从局部看,踝部稳定性降低往往与膝关节和髋关节的改变有关。因此在加强踝关节周围韧带的同时,提高肢体近端关节的稳定性尤为重要[12-13]。踝本体感觉训练可以提高神经肌肉控制能力,增强踝关节的稳定性,增强对躯体正常姿势的维持能力;同时动作的控制与准确性也增强,还可减少运动损伤的发生率,促进关节损伤的恢复,同时能够对损伤的预防起着重要的作用[6-9]。
此外,从运动训练的实际来看,无论是篮球、排球或其他项目,在有可能的情况下,要养成双脚同时落地的习惯,这是预防踝关节损伤非常重要且有效的措施。
4 踝关节功能锻炼的方法
4.1 开放链功能练习
动作1:踝关节弹力带跖屈练习(图5)。
起始位置:坐于垫上,弹力带系于足掌。
练习动作:膝关节伸直,踝关节对抗弹力带阻力跖屈。
主要肌群:小腿肌群。
动作要点:患者做踝的屈伸时候需要有人看护,练习难度的增加要适量。
图5 踝关节弹力带跖屈练习
动作2:踝关节弹力带背屈练习(图6)。
起始位置:坐于垫上,弹力带系于足掌。
练习动作:膝关节伸直,踝关节对抗弹力带阻力背屈。
主要肌群:小腿肌群。
动作要点:患者做踝的屈伸时需要有人看护,练习难度的增加要适量。
图6 踝关节弹力带背屈练习
动作3:迷你带双足外旋(见图7)。
起始位置:坐于垫上,迷你带系于双足部。
练习动作:膝关节伸直,双侧踝关节外旋,然后返回。
主要肌群:小腿肌群。
动作要点:患者做踝的屈伸时需要有人看护,练习难度的增加要适量。
图7 迷你带双足外旋
动作4:腓骨肌练习(图8)。
阶段:无负荷到有负荷的对抗性练习。
起始位置:侧卧位,患腿屈曲支持,已受治疗腿放置于床尾,脚放置在一个轻微屈曲位置。
主要肌群:腓侧肌群。
动作要点:患者做踝的屈伸时需要有人看护,练习难度的增加要适量。
图8 腓骨肌练习
动作5:胫骨后肌群练习(图9)。
阶段:从坐位到站位的练习。
起始位置:坐位,治疗带绕过前脚,把受试腿放在上面,返回起始姿势,重复动作。
主要肌群:胫骨前肌。
动作要点:患者在做跖屈和足内翻运动时不要伴随臀部的外展,为了增加难度,将训练带扶在固定位置,站立完成跖屈和足内翻动作。
图9 胫骨后肌群练习
4.2 闭合链功能练习
动作1:提踵(图10)。
阶段:从双腿到单腿的小腿肌上抬。
起始姿势:双脚站立与肩同宽,重心平均分布。
练习动作:踮脚尖站立并尽量向上,缓慢放低,重复上述动作。
主要肌群:腓肠肌、比目鱼肌。
动作要领:为推进练习进程,要患者逐渐将重心移至患足,直到能完成单腿的小腿肌上抬。
图10 提踵
动作2:提踵前进(图11)。
起始姿势:双腿与肩同宽,提踵站立。
练习动作:踮脚尖向前行进。
主要肌群:腓肠肌、比目鱼肌。
动作要领:踝关节保持稳定,身体直立。
图11 提踵前进
动作3:足背屈行进(图12)。
起始姿势:双腿与肩同宽,足背屈站立。
练习动作:踮脚尖向前行进。
主要肌群:小腿肌群。
动作要领:踝关节保持稳定,身体直立。
图12 足背屈行进
动作4:台阶交叉腿练习(见图13)。
起始位置:支撑腿直立,另一腿放于台阶上。
练习动作:支撑腿抬起,缓慢落于另一侧的同时,台阶上的腿保持原位。
主要肌群:下肢肌群。
动作要点:立于台阶上的腿要保持原位,躯干面向前方,可抬高台阶增加难度。
4.3 力量与本体感受功能结合的练习
动作1:平衡垫提踵(图14)。
起始姿势:双腿与肩同宽,站于平衡垫上。
练习动作:踮脚尖站立并尽量向上,缓慢放低,重复上述动作。
主要肌群:小腿肌群。
动作要领:踝关节保持稳定,身体直立。
图14 平衡垫提踵
动作2:平衡垫三点下蹲(图15)。
起始姿势:单腿立于平衡垫上,保持重心。
练习动作:俯身屈膝下蹲触碰地面上左、中、右3个标志点,然后循环。
主要肌群:下肢肌群。
动作要领:踝关节保持稳定,身体保持平衡。
图15 平衡垫三点下蹲
动作3:平衡垫弓步后抬腿(图16)。
起始姿势:双腿与肩同宽站立。
练习动作:双手叉腰抬起患肢向前弓步,前脚落于平衡垫上,然后另一侧腿顺势向前呈单腿站立姿势,最后抬腿向上保持平衡。
主要肌群:下肢肌群。
动作要领:踝关节保持稳定,站立平衡垫时躯干平衡,大腿尽力抬高。
图16 平衡垫弓步后抬腿
动作4:平衡垫侧弓步(图17)。
起始姿势:双腿与肩同宽站立。
练习动作:患侧腿侧迈一步,然后屈曲90°下蹲,患腿落于平衡垫上,之后回到起始位置。
主要肌群:下肢肌群。
动作要领:踝关节保持稳定,站立平衡垫时躯干尽力挺直。
图17 平衡垫侧弓步
动作5:平衡垫侧移(图18)。
起始姿势:双腿与肩同宽站立,患肢踩于平衡垫上。
练习动作:双腿在平衡垫上侧移,然后返回。
主要肌群:下肢肌群。
动作要领:踝关节保持稳定,双眼直视前方,尽力保持平衡。
图18 平衡垫侧移
动作6:平衡垫前进(见图19)。
起始姿势:面对平衡垫站立,患肢踩在前方平衡垫上。
练习动作:双腿在平衡垫上前进移,然后退回。
主要肌群:下肢肌群。
动作要领:踝关节保持稳定,双眼直视前方,双脚同时站于平衡垫后再迈出下一步,尽力保持平衡。
图19 平衡垫前进
动作7:泡沫轴上蹲起(图20)。
起始姿势:双腿与肩同宽,站于泡沫轴上。
练习动作:屈膝90°缓慢下蹲,双手向前平举。
主要肌群:下肢肌群。
动作要领:踝关节保持稳定,膝关节不要内扣,双眼直视前方。
图20 泡沫轴上蹲起
动作8:双人平衡垫上扔球(图21)。
起始姿势:两人面对面双腿与肩同宽,站于平衡垫上。
练习动作:相互抛球接住。
主要肌群:下肢肌群。
动作要领:站立时保持平衡,面向前方,抛球方向随机改变,可以单腿站立增加难度。
图21 双人平衡垫上扔球
踝关节损伤预防性锻炼需要建立在全面的诊断评估结果上,根据诊断评估结果制订相应的训练计划,最后通过平衡训练、本体感觉训练等全面的损伤预防性锻炼才能达到预期的效果。
[1] 崔松超.体育运动中踝关节损伤的生物力学研究新进展[J].中外医学研究,2012,10(18):139-140.
[2] 张秋霞,张林,王国祥,等. 功能性不稳踝关节位置觉和肌肉力觉特征[J].中国运动医学杂志,2012,31(1):9-13.
[3] 张爱春,张炜.运动性踝关节韧带损伤原因分析及预防治疗[J]. 体育科技,2001,22(2):26-30.
[4] 韩肖华,谢凌锋,黄晓琳.移动式平板训练对踝关节扭伤后本体感觉的影响[J].中国康复医学杂志,2012,27(6):547-550.
[5] 刘欣,张云鹏,王磊,等.康复指导在功能性踝关节不稳康复中的意义[J].中国康复理论与实践,2014,20(5):467-469.
[6] 王坤,4周PNF训练对功能性踝关节不稳患者动态平衡能力的影响[D].北京: 北京体育大学,2011:21-23.
[7] 焦爽,闫汝蕴.本体感觉训练预防踝关节运动损伤研究进展[J].中国运动医学杂志,2009,28 (6):713-716.
[8] Smith BI,Docherty CL,Simon J,et al.Ankle Strength and Force Sense After a Progressive,6-Week Strength-Training Program in People With Functional Ankle Instability[J]. J Athl Train,2012,47(3):282-288.
[9] 杨晓龙,白雪,王家仲,等.踝关节本体感觉康复评定及训练的研究现状分析[J].实用骨科杂志,2014,20(10):922-924.
[10] Dias Am ndio,Pezarat-Correia Pedro,Esteves José,Fernandes Orlando.The influence of a balance training program on the electromyographic latency of the ankle musculature in subjects with no history of ankle injury[J]. Physical Therapy in Sport,2011,12 (2):87-92.
[11] Kerkhoffs Gino M,van den Bekerom Michel,Elders Leon A M,van Beek Peter A,Hullegie Wim AM,Bloemers Guus MFM,de Heus Elly M,Loogman Masja CM,Rosenbrand Kitty CJGM, Kuipers Ton, Hoogstraten JWAP, Dekker Rienk,Ten Duis Henk-Jan,van Dijk C Niek,van Tulder Maurits W,van der Wees Philip J,de Bie Rob A. Diagnosis,treatment and prevention of ankle sprains:an evidence-based clinical guideline[J].BJSM Online,2012.
[12] Cosby Nicole L,Hertel Jay.Clinical assessment of ankle injury outcomes:case scenario using the foot and ankle ability measure[J].Journal of Sport Rehabilitation,2011,20 (1):89-99.
[13] Wei Feng,Hunley Stanley C,Powell John W,Haut Roger C.Development and validation of a computational model to study the effect of foot constraint on ankle injury due to external rotation[J].Annals of biomedical engineering,2010,39(2):756-765.
[14] Ursone Richard L.Unique complications of foot and ankle injuries secondary to warfare[J].Foot and Ankle Clinics,2010,15(1):13-14.
[15] Slimmon Drew,Brukner Peter.Sports ankle injuries -assessment and management[J].Australian Family Physician,2010,39 (1-2):18-22.
Preventive Exercise of Ankle Injury
WANG An-li, HUANG Peng
(College of Sport Rehabilitation, Beijing Sport University, Beijing 10084, China)
Ankle joint is the most important joint of human body, and it is also the most vulnerable joint during the course of sports training. The stability and flexibility of the ankle joint is the basic protection for the body in standing, walking, squatting, running and jumping and other movements. On the other hand, the stability and flexibility of the ankle joint are also affected by the many factors, such as muscle strength around the ankle, range of motion, proprioception, movement pattern and so on. Therefore,prevention for ankle injury and rehabilitation training should not only focus on muscle strength training and balance ability training, but also include the ankle joint proprioception and the lower limb movement patterns of training. The preventive exercise of ankle joint should consider all factors and emphasize the key problems so as to get the best results of “Disease prevention”.
ankle joint; injury prevention; functional exercise
G804.53
A
1004 - 7662(2015 )10- 0075- 06
2015-10-05
王安利,教授,博士研究生导师,博士,研究方向:运动康复、体能训练。