高海拔条件下新兵训练致膝关节损伤情况及致伤影响因素分析

赵永东，胡萍，陈海龙，陈柱鸿，徐强

(武警甘肃总队医院，兰州730050)



高海拔条件下新兵训练致膝关节损伤情况及致伤影响因素分析

赵永东，胡萍，陈海龙，陈柱鸿，徐强

(武警甘肃总队医院，兰州730050)

摘要：目的分析高海拔地区新兵训练致膝关节损伤情况及致伤影响因素。方法选择某部(海拔2 300 m)入伍的男性新兵180例，于训练第1、2、3个月分别行右膝关节磁共振图像(MRI)扫描，观察膝关节损伤(骨髓水肿、半月板损伤、韧带损伤、关节腔积液)情况，分析训练时间、入伍地海拔、专业体育训练和体型对膝关节损伤的影响。结果180例新兵均存在不同程度的膝关节损伤，各类膝关节损伤检出率随训练时间的延长而升高。入伍地为高海拔地区者训练第1、2个月骨髓水肿和关节腔积液检出率均低于低海拔地区者，训练第2、3个月半月板损伤检出率均低于低海拔地区者，P均<0.05。专业体育训练和体型对新兵膝关节损伤无明显影响，P均>0.05。结论高海拔地区新兵训练致膝关节损伤的发生率随训练时间延长而升高。训练时应根据新兵入伍地海拔调整施训策略。

关键词：膝关节损伤；高海拔训练；磁共振成像；新兵

部队新兵集训期短、训练强度大、内容密集，且多在寒冷的冬季进行。膝关节是人体承重关节，其结构复杂，高强度训练时容易导致损伤。研究发现，新兵入伍训练中膝关节损伤的发生率较高[1]。本研究分析新兵在高海拔条件下训练膝关节损伤的特点及致病因素，旨在为制定科学的施训策略和正确的防护措施提供依据。

1资料与方法

1.1临床资料采用整群抽样的方法，选择某部(海拔2 300 m)2013～2014年入伍的男性新兵180例，年龄17～25(19±1)岁。入伍地为低海拔地区(海拔<500 m)者90例，高海拔地区(海拔>1 500 m)90例；参加过1年以上长跑、柔道及篮球等专业体育训练者15例，未参加过专业体育训练者165例；消瘦体型(BMI<18.5 kg/m2)34例，正常体型(18.5 kg/m2≤BMI<24 kg/m2)125例，超重体型(BMI≥24 kg/m2)21例。排除膝关节慢性疼痛及外伤史者。训练时间为3个月，第一个月为3公里跑步及队列训练，第二个月增加5公里越野和400米障碍训练，第三个月增加长途越野训练。本研究均获得研究对象的知情同意。

1.2MRI检查及结果评价分别于训练1、2、3个月时行右膝关节MRI检查，观察膝关节损伤情况。研究对象取仰卧位，采用德国西门子公司ESSENZA 1.5 T超导型磁共振机，进行MRI检查。由两名放射科副主任医师对MRI检查结果作出评价，分析各序列、各时间点右膝关节的骨质、半月板、韧带及关节腔情况。统计单次检出骨髓水肿的例数及病灶数[2～4]，记录病灶位置(股骨下端、胫骨上端、腓骨上端、髌骨)，以其最大径和最小径的平均值计算病灶大小。骨髓水肿无论单骨单发或多发，还是多骨多发，均为阳性。

1.3致伤影响因素分析分析训练时间、入伍地海拔、专业体育训练及体型对新兵膝关节损伤的影响。

1.4统计学方法采用SPSS16.0统计软件。计数资料比较采用χ2检验，计量资料比较采用配对t检验。P<0.05为差异具有统计学意义。

2结果

2.1膝关节损伤情况新兵训练第1、2、3个月膝关节损伤情况见表1。训练第1个月，检出骨髓水肿129例共159个病灶，大小(1.01±0.36)cm；其中单发病灶103个，多发病灶56个(26例)。训练第2个月检出骨髓水肿148例共247个病灶，大小(1.78±0.27)cm；其中单发病灶71个，多发病灶176个(77例)。训练第3个月检出骨髓水肿180例共388个病灶，大小(2.06±0.25)cm；其中单发病灶42个，多发病灶346个(138例)。训练第1、2、3个月骨髓水肿病灶大小两两比较，P均<0.01。

表1　180例新兵训练第1、2、3个月膝关节损伤情况[例(%)]

注：与第1个月比较，*P<0.05，△P<0.01；与第2个月比较，#P<0.01。

2.2膝关节损伤影响因素

2.2.1不同训练时间膝关节损伤检出情况比较随着训练时间的延长，新兵骨髓水肿、半月板损伤、韧带损伤和关节腔积液的检出率逐渐升高。见表1。

2.2.2入伍地海拔不同者膝关节损伤检出情况比较入伍地为高海拔地区者训练第1、2个月骨髓水肿和关节腔积液检出率均低于低海拔地区者，P均<0.05；训练第2、3个月半月板损伤检出率均低于低海拔地区者，P均<0.05；见表2。

表2　入伍地海拔不同者膝关节损伤检出情况[n=90，例(%)]

注：与高海拔同时间点比较，*P<0.05，△P<0.01。

2.2.3参加与未参加过专业体育训练者膝关节损伤检出情况比较参加与未参加过专业体育训练者训练第1个月分别检出骨髓水肿10、119例，半月板损伤0、2例，关节腔积液8、93例，P均>0.05；第2个月分别检出骨髓水肿13、135例，半月板损伤1、9例，关节腔积液12、125例，P均>0.05；第3个月分别检出骨髓水肿15、165例，半月板损伤2、12例，关节腔积液14、164例，P均>0.05。

2.2.4不同体型者膝关节损伤检出情况比较消瘦体型、正常体型、超重体型者训练第1个月分别检出骨髓水肿27、85、17例，半月板损伤0、2、0例，关节腔积液23、67、11例，P均>0.05；训练第2个月分别检出骨髓水肿30、99、19例，半月板损伤2、6、2例，关节腔积液28、92、17例，P均>0.05；训练后第3个月分别检出骨髓水肿34、125、21例，半月板损伤3、8、3例，关节腔积液33、124、21例，P均>0.05。

3讨论

传统的X线、CT对膝关节损伤的诊断价值有限。MRI对软组织的分辨率高，可多参数、多方位、多序列成像，能很好地显示骨与关节附属装置的形态、结构和组织成分的改变，特别对肌肉、肌腱及软骨有良好的分辨率，是膝关节损伤的临床首选检查方法。高原医学研究证明，在高原高寒、缺氧环境中,人体细胞代谢结构及器官功能结构均发生变化[5]；基础代谢率增加，耗氧量增高。同样强度的运动训练，高原环境相比平原地区，肌肉的负荷增加，肌肉组织易处于无氧代谢状态,使自由基增多、乳酸增高，肌群易疲劳，肌耐力下降，应力性骨损伤发生的危险性增加[6,7]。因此分析总结高海拔地区新兵训练致膝关节损伤的特点及影响因素对降低其发生率具有重要意义。

本研究结果显示，新兵在高海拔地区训练后膝关节损伤的发生率较高。损伤主要以骨髓水肿、半月板损伤、韧带损伤和关节腔积液为主，且发生率随训练时间的延长而升高。主要是长时间反复队列动作练习引发下肢肌群及韧带疲劳，降低了对膝关节的保护作用，骨骼负荷增加导致骨髓水肿及关节腔积液发生。本研究检出1例前交叉韧带损伤和1例内侧副韧带损伤，韧带损伤发生率低于半月板损伤，与纪慧茹等[8]的研究结论一致。骨髓水肿是指多种原因引起的骨髓内异常信号影[9]，分为继发性骨髓水肿和生理反应性骨髓水肿。生理反应性骨髓水肿具有可逆性，多在2周内恢复[10]，以运动员、入伍新兵多见[11]。

本研究结果显示，训练第1、2个月，入伍地为高海拔地区的新兵骨髓水肿和关节腔积液检出率均明显低于低海拔地区者；训练第2、3个月，入伍地为高海拔地区者半月板损伤检出率均明显低于低海拔地区者。主要原因为入伍地为低海拔地区者初进高原时，短期内不能适应高原高寒、缺氧、低气压等气候条件，心理和生理上发生不同程度的变化[12，13]，导致训练中注意力不集中，表现为训练技巧、要领掌握欠佳，防御保护反应迟钝，容易导致训练伤的发生。而高海拔地区新兵由于长期生活在高原环境下，无论是心理还是机体的器官、组织、细胞等各个方面都能够适应高原低氧、高寒气候，机体防御反应较灵敏，训练伤发生率较低。提示不同海拔地区入伍的新兵身体机能差异较大，在高海拔地区对训练量的适应程度也有差别，应因材施教，对低海拔地区入伍的新兵进行适应性训练尤为关键。

研究证实，参加过专业进行体育训练者骨密度高，身体耐力好、协调性强，对口令反应快，是军事训练伤的保护因素[14]。但本研究入伍前参加专业体育训练者与未参加者的膝关节损伤发生率无明显差异，原因一方面可能是参加体育训练者人数偏少，影响了研究结果；另一方面可能与新兵训练期训练强度大且密集，膝关节负荷过重有关。研究发现，高BMI是下肢损伤的危险因素[15]。但王心等[16]研究认为，BMI越小，过劳损伤的发生率越高，存在剂量反应关系。Reynolds等[17]认为训练与BMI的关系曲线为“U”形，BMI过大，会有过多的应力作用于下肢的肌肉和骨骼系统；BMI过小，骨骼缺少必要的肌肉保护，导致损伤高发；BMI处于中间水平时，过多的应力就会被肌肉所分担，骨骼及组织均受到保护，因此训练伤发生率最低。本研究中不同体型的新兵膝关节损伤发生率比较无统计学意义，考虑与入伍前身体各项指标均已严格筛查，正常体型者居绝大多数，而偏瘦或超重体型新兵数量较少有关。

综上所述，新兵训练期膝关节损伤的发生率随训练时间延长而升高。入伍地为低海拔者膝关节损伤的发生率较高；新兵训练时应根据入伍地海拔调整施训策略以降低膝关节损伤的发生率。本研究为科学制定新兵训练计划提供了客观依据。

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(收稿日期：2015-08-25)

中图分类号：R445.2

文献标志码：B

文章编号：1002-266X(2016)04-0046-03

doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2016.04.017

通信作者：徐强(E-mail： 1065598920@qq.com)

基金项目：武警部队卫生专业科研立项(WJWSB2012-12)。