“腘绳肌离心收缩力矩/股四头肌向心收缩力矩”在预防腘绳肌运动性拉伤和膝关节前交叉韧带损伤方面的应用

曹峰锐

“腘绳肌离心收缩力矩/股四头肌向心收缩力矩”在预防腘绳肌运动性拉伤和膝关节前交叉韧带损伤方面的应用

曹峰锐

国外研究中常采用“腘绳肌离心收缩力矩/股四头肌向心收缩力矩”来诊断膝关节屈肌群的离心收缩肌力与伸肌群向心收缩肌力的均衡性，用于预防腘绳肌运动拉伤及膝关节前交叉韧带损伤。“腘绳肌离心收缩力矩/股四头肌向心收缩力矩”是对膝关节进行等速伸展测试后由腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩计算得出，对腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩比值的计算主要有4种，且各种计算方法均有其理论依据，但在实践应用研究中将上述各种计算方法同腘绳肌运动性拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤的关联性研究仍然缺乏；目前为止，缺乏对腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩比值重复测试信度的研究；影响腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩比值的因素主要有牵引拉伸练习、不同的测试体位以及肌肉疲劳；对腘绳肌进行针对性地离心肌力训练可以提高腘绳肌离心收缩肌力，进而增大腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩的比值，并且可以有效地预防腘绳肌运动性拉伤的发生；腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩的理想比值应大于1；“腘绳肌离心收缩力矩/股四头肌向心收缩力矩”是评价腘绳肌运动性拉伤后膝关节功能恢复的有效诊断指标；在临床研究中应注重加强应用“腘绳肌离心收缩力矩/股四头肌向心收缩力矩”来评价膝关节前交叉韧带损伤后不同康复时期膝关节功能恢复情况。

腘绳肌；股四头肌；等速测试；离心收缩；向心收缩；拉伤；前交叉韧带

在足球、篮球、排球、手球以及短跑运动项目中，运动员在比赛过程中需频繁快速地跑动，在跑动过程中需凭借膝关节进行反复屈伸运动。膝关节在快速伸展过程中，腘绳肌做最大离心收缩，主要用来缓冲股四头肌向心收缩肌力以及下肢运动的惯性力量，避免膝关节过度伸展。若腘绳肌离心肌力薄弱，往往导致腘绳肌拉伤以及膝关节前交叉韧带（ACL）损伤的发生。因而，强大的腘绳肌离心收缩肌力对于保持膝关节在运动中的稳定性起着极其重要的作用。已有研究显示，腘绳肌拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤是足球、短跑及跳跃类项目运动员常见的运动性损伤［54，56，68］。腘绳肌与股四头肌的肌力失衡是诱发腘绳肌运动性拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤的重要因素［57］。国内、外研究人员采用等速肌力测试仪器对运动员膝关节进行等速屈伸测试，通过计算腘绳肌与股四头肌的峰力矩比值来评定膝关节屈伸肌群的肌力均衡性。起初，将“腘绳肌向心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”作为评定膝关节屈伸肌群肌力均衡的唯一黄金指标，认为腘绳肌与股四头肌向心收缩峰力矩比值（比率）随测试角速度的增加而增加，慢速（60°/s）腘绳肌与股四头肌向心收缩峰力矩比值（比率）应不低于0.6（60%）［15］。后来，Aagaard认为，膝关节在伸展过程中，股四头肌进行向心收缩的同时腘绳肌进行离心收缩，因而，采用“腘绳肌向心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”来诊断膝关节屈伸肌群肌力均衡性并不能客观反映运动中膝关节屈伸肌群的不同生理收缩模式及其肌力对应关系。据此，Aagaard等［1，2］提出，应用腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩的比值来评价膝关节屈伸肌群的肌力均衡性能，更好地预防腘绳肌在运动中拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤的发生。鉴于“腘绳肌离心收缩力矩/股四头肌向心收缩力矩”在预防腘绳肌运动性拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤方面的重要意义和价值，国外研究人员对不同项目运动员膝关节腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩的比值进行了广泛研究。国外文献中将“腘绳肌向心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”称为“conventional ratio”，即传统比值［62］，而将“腘绳肌离心收缩力矩/股四头肌向心收缩力矩”称为“functional ratio”或“dynamic control ratio”，即动力性或功能性比值［69］。本文就国外对腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩比值的计算方法分类及其表述、影响因素、重复测试信度、理想区间及其在运动损伤方面的应用进行综述，为国内借鉴并开展后续研究提供参考。

1 腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩比值的计算方法分类及其表述

第1种，分别测得膝关节在整个等速伸展幅度内的腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩［28，35］，用腘绳肌离心收缩峰力矩除以股四头肌向心收缩峰力矩，计算得出某一测试角速度下“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”。已有的文献中以“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”研究膝关节屈伸肌群的肌力均衡性居多，认为只要在膝关节整个伸展幅度内腘绳肌离心收缩峰力矩大于股四头肌向心收缩峰力矩就可以保持膝关节在运动过程中的稳定性。

图1 坐位膝关节伸展等速测试Figure 1. Isokinetic Knee Extension Test in Sit Position注：0°角为膝关节完全伸直。

第2种，取膝关节整个等速伸展测试幅度内的末尾阶段（膝关节伸30°角至伸0°角，图1），分别计算出腘绳肌与股四头肌在此幅度内的离心收缩峰力矩和向心收缩峰力矩，而后用腘绳肌离心收缩峰力矩除以股四头肌向心收缩峰力矩计算获得［6］。采取这种计算方法的研究认为，腘绳肌拉伤常发生在快速跑动中下肢后摆的末尾阶段［52］，此时腘绳肌做最大长度的离心收缩，若在此阶段腘绳肌离心收缩肌力较弱，则易发生腘绳肌运动性拉伤［76］。

第3种，先获取膝关节等速伸展测试幅度内的股四头肌向心收缩峰力矩及其对应的膝关节伸展角度，而后计算股四头肌到达向心收缩峰力矩时对应的膝关节伸展角度下的腘绳肌离心收缩力矩，最后通过腘绳肌离心收缩力矩除以股四头肌向心收缩峰力矩计算获得。据相关研究显示，在膝关节等速伸展测试幅度内，股四头肌到达向心收缩峰力矩时对应的关节角度与腘绳肌到达离心收缩峰力矩时对应的关节角度并不一致［32］。所以，采用腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩的比值来评价膝关节屈伸肌群的动力性肌力比不完全符合腘绳肌与股四头肌在特定膝关节伸展角度下的肌力对应关系。据此，有研究者提出，采用此种计算方法更能客观地反映膝关节处于某一特定角度时的屈伸肌群的动态肌力均衡性［30］，并将同一关节角度时腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩力矩的比值称为“angle-specific functional strength ratio”，即“特定关节角度的功能性肌力比”。由于腘绳肌运动性拉伤的发生往往在膝关节接近完全伸展的阶段，故而，计算膝关节伸展等速测试末尾幅度内某一关节角度时腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩力矩的比值，在评价腘绳肌与股四头肌在膝关节处于某一特定角度时的动态肌力均衡性，以及预防腘绳肌发生运动性拉伤方面具有科学的诊断意义和价值。事实上，膝关节完成伸展的整个过程中，股四头肌在进行向心收缩发力的同时腘绳肌则进行离心收缩，在对膝关节进行伸展测试时，等速肌力测试仪器不能同时测得股四头肌的向心收缩肌力和腘绳肌的离心收缩肌力。故采用特定关节角速度下腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩的比值来诊断腘绳肌与股四头肌的肌力均衡性具有一定的局限性。

第4种，分别获取慢速测试角速度下腘绳肌离心收缩峰力矩和快速测试角速度下股四头肌向心收缩峰力矩，而后用慢速测试角速度下腘绳肌离心收缩峰力矩除以快速测试角速度下股四头肌向心收缩峰力矩计算获得。Croisier等［20］认为，腘绳肌拉伤常发生在膝关节以高角速度快速伸展运动的情况下，同等速离心测试相比，等速向心测试在240°/s测试速度下具有较高的重测信度，而选择腘绳肌在30°/s测试速度下的离心收缩峰力矩则是因为慢速条件下的离心收缩测试对于受试者而言比较容易掌握，并且测得的等速离心收缩“力矩-时间”曲线比较稳定，将“腘绳肌离心收缩峰力矩（30°/s）/股四头肌向心收缩峰力矩（240°/ s）”称为“mixed ratios”，即“混合比值”，并认为“混合比值”应不低于0.80。他通过对462名足球运动员赛前和赛后等速肌力监控发现，“混合比值”＞1.40的运动员在随后的训练和比赛中腘绳肌没有发生任何运动性损伤。然而，Croisier等人研究的不足之处在于，462名运动员膝关节等速屈伸测试是由几名实验操作者完成，不同实验操作者采取不同膝关节等速屈伸测试的方法在一定程度上影响了整个数据分析的客观性，另外，对赛后运动员腘绳肌运动损伤的诊断也是由几名医生来进行，由于诊断标准的不同，对腘绳肌运动损伤程度的评价标准也有差异。尽管后来有几篇对足球运动员“混合比值”的研究报道，但只是停留在测试分析层次上，而对“混合比值”与腘绳肌运动损伤相关性的深度研究，即通过对腘绳肌进行离心肌力提高训练来矫正“混合比值”能否降低腘绳肌运动性损伤的发生率以及对“混合比值”的重复测试信度等问题的研究仍然缺乏。

2 重复测试信度

国外对膝关节腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩比值的研究已有20年，但对该比值重复测试信度的研究甚少，笔者只检测到2篇文献报道且全部集中于对该比值的可靠性研究。

Impellizzeri等［42］运用Cybex NORM等速肌力测试仪对18名男性受试者膝关节进行等速屈伸测试，等速向心收缩测试速度为60°/s、120°/s和180°/s，离心收缩测试速度为60°/s。受试者在96 h内进行3次膝关节重复屈伸等速测试，每次测试安排在1 d内的同一时间段且都由同一实验操作者进行。研究结果显示，在60°/s测试速度下重复测得的左、右侧膝关节腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩比值的组内相关系数（Intraclass correlation coefficient，ICC）分别为0.80和0.87，变异系数（Coefficient of variation，CV）分别为6.4%和6.3%。Impellizzeri等［42］的研究表明，在慢速测试速度下，腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩比值具有较高的可靠性。然而，Impellizzeri等人的研究没有考虑性别对腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩比值重复测试信度的影响，等速离心测试速度单一，缺少快速测试角速度下腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩比值的重复测试信度研究。Almosnino等［4］对45名（其中男25名，女20名）健康成年受试者膝关节进行重复屈伸等速测试，等速向心和离心测试速度均为30°/s和120°/s，2次测试时间间隔为10±5 d，且每次测试都由同一实验操作者在每天内的同一时间段进行。研究显示，受试者膝关节进行伸展等速测试时腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩比值的重测信度非常高［ICC平均值分别为0.94（30°/s）、0.92（120°/s）］。然而，该研究还显示，在30°/s和120°/s测试速度下，受试者膝关节腘绳肌与股四头肌等速向心和离心收缩峰力矩值重复测试的组内相关系数平均值竟然小于腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩的比值。通常情况下，对关节进行等速测试的直接结果是力矩，而腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩比值是由两个变量构成。在重复测试中，如果两个变量前后测量值都产生变化，会使该比值前后测试产生变异的程度明显大于峰力矩值。

3 影响因素

3.1 牵引拉伸练习

运动员在训练和比赛前的热身活动后经常针对某一特定肌群进行牵引拉伸练习，目的是提高肌肉温度，降低骨骼肌的僵硬度，从而达到提高肌肉力量以及预防关节肌群运动损伤的发生［5，21，47］。由于简单且较易被运动员掌握，常用的牵引拉伸练习有静力性拉伸和动力性拉伸。有关热身活动后的拉伸练习对“腘绳肌向心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”以及“腘绳肌离心收缩力矩/股四头肌向心收缩力矩”影响的研究报道较少，且已有的研究结论相互矛盾。

Sekir等［65］研究发现，热身活动后对股四头肌和腘绳肌的静力性牵引拉伸对“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”并无影响。Ayala等［8］对比静力性和动力性肌肉牵引拉伸对腘绳肌离心收缩峰力矩以及“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩力矩”的影响表明，虽然静力性与动力性牵引拉伸后腘绳肌离心收缩峰力矩以及“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩力矩”均较拉伸前有所减小，但差异并不明显（P＞0.05）。

Costa等［17］对21名青年女子进行腘绳肌和股四头肌动力性牵引拉伸练习，整个牵引拉伸持续时间为16.1±2.6 min。研究发现，动力性牵引拉伸练习后，腘绳肌离心收缩峰力矩和股四头肌向心收缩峰力矩均减小，但只有腘绳肌离心收缩峰力矩减小明显（P＜0.05），“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩力矩”较拉伸前降低了13%（P＜0.05）。在Costa等［18］的另一项研究中，分别采取对腘绳肌和股四头肌持续36.5±1.7 min的静力性牵引拉伸以及仅对股四头肌持续19.8±3.1 min的静力性牵引拉伸，同动力性牵引拉伸一样，无论是对腘绳肌和股四头肌进行静力性牵引拉伸，还是仅仅对股四头肌进行静力性牵引拉伸，腘绳肌离心收缩峰力矩、股四头肌向心收缩峰力矩以及“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”均较拉伸前明显减小（P＜0.05）。而仅对腘绳肌进行持续17.5±1.1 min静力性牵引拉伸练习后，虽然腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩较拉伸前减小明显（P＜0.05），但“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”减小并不明显（P＞0.05）。

上述研究结论不一致的原因除了研究对象的差异外，可能主要同研究者采取的肌肉牵引拉伸练习的持续时间和运动强度有关。不同的研究者采取的对运动员某一肌群进行牵引拉伸练习的持续时间不同，短的仅有几分钟，最长的超过60 min［55］。虽然运动员热身活动后的关节肌群牵引拉伸练习已成为研究的热点［51］，但就关节肌群牵引拉伸练习科学合理的持续时间以及运动强度的标准还没有取得一致观点。今后应研究不同的拉伸持续时间以及运动强度对某一肌群肌肉力量的影响，以确定科学合理的牵引拉伸练习持续时间及对应的运动强度。

3.2 测试体位

膝关节等速屈伸测试的体位有坐位、仰卧位与俯卧位。已有研究表明，不同的测试体位测得的膝关节腘绳肌与股四头肌峰力矩大小以及可靠性均具有差异（P＜ 0.05）。Findley等［33］研究显示，坐位测得的膝关节腘绳肌向心收缩峰力矩值明显大于俯卧位（P＜0.05）。Guex等［38］对比研究不同的髋关节屈曲角度对膝关节腘绳肌与股四头肌等速向心收缩和等速离心收缩峰力矩的影响。其让受试者进行膝关节等速屈伸测试时髋关节屈曲的角度分别为0°、30°、60°、90°，等速向心测试速度为60°/s，等速离心测试速度为60°/s和150°/s。研究发现，髋关节屈曲0°角时测得的膝关节腘绳肌向心和离心收缩峰力矩值最小，而髋关节屈曲90°角时测得的腘绳肌向心和离心收缩峰力矩值最大；在60°/s测试速度下，腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩的比值在髋关节屈曲0°角时最小，而在髋关节屈曲90°角时最大。Worrell等［73］对比研究坐位与仰卧位测得的膝关节腘绳肌与股四头肌向心收缩峰力矩的差异，其采取的膝关节屈伸等速测试的体位分别为坐位且髋关节屈曲110°角，仰卧位且髋关节屈曲10°角，坐位与仰卧位膝关节屈伸等速测试速度均为60°/s、180°/s和240°/s。研究发现，坐位膝关节测得的腘绳肌与股四头肌向心收缩峰力矩值均大于仰卧位（P＜0.05）。Deighan等［24］分别采取坐位与仰卧位对11名橄榄球运动员膝关节进行屈伸等速测试，对比研究坐位与仰卧位测得的膝关节屈伸肌群峰力矩和屈伸肌群峰力矩比率的差异。坐位测试时髋关节屈曲80°角，仰卧位测试时髋关节屈曲11°角，坐位与仰卧位膝关节屈伸等速向心与离心的测试速度均为60°/s和180°/s。研究显示，坐位测得的腘绳肌与股四头肌向心与离心收缩峰力矩均大于仰卧位，在180°/s测试速度下，坐位测得的腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩的比值明显大于仰卧位，且差异具有显著性（P＜0.05）。从以上的研究可以发现，在对膝关节进行屈伸等速测试时，不同测试体位会对膝关节腘绳肌与股四头肌的等速肌力产生影响，表现为坐位测得的腘绳肌峰力矩大于仰卧位，并且随着髋关节屈曲角度的增大，腘绳肌等速向心收缩和等速离心收缩峰力矩值随之增大。

3.3 疲劳

在一场足球比赛中，运动员整个跑动的距离约为9～12 km，在此期间，运动员还要反复频繁地做加速奔跑、即起即停、迅速转身、快速跳跃及大力抬腿射门等专项动作，膝关节腘绳肌与股四头肌均承受着高强度交替的离心和向心收缩。特别是到比赛的后半段，由于肌肉疲劳的累积，导致腘绳肌与股四头肌肌力下降，运动员场上的奔跑和跳跃能力也明显降低。研究显示，在足球比赛的下半局，运动员腘绳肌发生急性拉伤的概率明显增加［45］。有研究者认为，长时间高负荷比赛导致运动员下肢肌肉疲劳的产生并累积，不但削弱运动员下肢关节的肌肉力量，而且降低膝关节腘绳肌与股四头肌的肌力比值，进而使得运动员腘绳肌发生运动性拉伤的风险增大［64］。已有许多研究表明，对运动员膝关节腘绳肌与股四头肌进行疲劳实验后，腘绳肌离心收缩峰力矩以及向心收缩峰力矩下降的幅度明显大于股四头肌，即腘绳肌对疲劳的敏感程度高于股四头肌［16］。Greco等［60］对22名巴西优秀男子足球运动员腘绳肌与股四头肌进行疲劳练习，练习的内容有快走、慢跑和加速跑等，整个疲劳练习持续时间为45 min，在疲劳实验前、后分别对运动员进行膝关节等速伸展测试，等速向心和离心收缩测试角速度均为180°/s。研究发现，疲劳实验后，腘绳肌离心收缩峰力矩、股四头肌向心收缩峰力矩以及“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”明显减小（P＜0.01），疲劳实验前、后腘绳肌离心收缩峰力矩分别为213.1±39.5 N﹒m、187.7±41.0 N﹒m；股四头肌向心收缩峰力矩分别为165.8±26.1N﹒m、164.4±29.9 N﹒m；“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”分别为1.29± 0.2和1.16±0.2。Greco的研究表明，在肌肉疲劳的影响下，腘绳肌离心收缩峰力矩以及向心收缩峰力矩下降的幅度明显大于股四头肌，即腘绳肌对疲劳的敏感程度明显高于股四头肌。究其原因，普遍认为，在长时间的比赛中，腘绳肌频繁做最大离心收缩的幅度高于股四头肌，而离心收缩对肌肉会造成一定的损伤，进而削弱肌力［25，29］；另一方面，腘绳肌含Ⅱ型快肌纤维的比例高于股四头肌，因而，对运动疲劳的敏感程度要高于股四头肌［26］。提示，在平时的力量训练中应注重提高运动员腘绳肌的力量耐力，在一定程度上减缓比赛中腘绳肌离心收缩肌力以及“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”的下降率，降低腘绳肌运动性拉伤的发生率。

4“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”与“腘绳肌向心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”的关系

“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”与“腘绳肌向心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”既有联系，也有区别。首先，两者都是用来评价膝关节屈伸肌群的肌力均衡性，是预防腘绳肌运动性拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤的监测指标。两者同样受牵引拉伸、测试体位以及疲劳的影响，通过对腘绳肌进行有针对性的离心或向心收缩肌力提高训练均可增大两者的比值［31，66］。两者的区别主要在于反映腘绳肌与股四头肌的不同生理收缩模式条件下的肌力对应关系。“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”具体反映膝关节屈肌群离心收缩肌力与伸肌群向心收缩肌力的均衡性，而“腘绳肌向心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”具体反映膝关节屈肌群与伸肌群向心收缩肌力的均衡性。由于腘绳肌运动性拉伤常发生在膝关节伸展的末尾阶段，此时腘绳肌做最大离心收缩。因而，在腘绳肌运动性拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤的预防方面，“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”比“腘绳肌向心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”更具有科学的诊断价值和意义。

由于运动项目的专项性，足球运动员在长期的训练和比赛中使得膝关节股四头肌向心收缩肌力得到优先发展提高，表现出足球运动员惯用侧与非惯用侧膝关节不同的腘绳肌与股四头肌峰力矩比值也有差异。已有的对足球运动员膝关节等速屈伸测试研究发现，足球运动员惯用侧与非惯用侧膝关节“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”差异显著（P＜0.05），而“腘绳肌向心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”差异不具有显著性（P＞0.05）［10，14，27］。另外，由于腘绳肌离心收缩峰力矩大于向心收缩峰力矩［50］，所以，“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”大于“腘绳肌向心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”。普遍认为，“腘绳肌向心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”应不低于0.6［71］，而“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”则不低于1［3］，这样才能有效地预防腘绳肌在运动中的非接触性拉伤及膝关节前交叉韧带损伤。

5 力量训练对“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”的影响

国外研究人员发现，对腘绳肌进行针对性的离心肌力提高训练可以有效地提高腘绳肌离心收缩肌力，进而增大腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩的比值。Holcomb等［40］对女子足球运动员采取针对性的下肢力量训练，研究下肢肌力训练对“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”的影响。整个力量训练周期为6周，每周4天，第1天和第3天分别进行速度和灵敏性练习，第2天和第4天均进行腘绳肌离心肌力提高训练。研究发现，受试者“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”的平均值由训练前的0.96±0.09增加至1.08± 0.11，训练后较训练前提高了12%。Iga等［41］对经过不同专项训练的青少年男子足球运动员进行膝关节等速屈伸测试，研究发现，对腘绳肌与股四头肌进行肌力提高训练的腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩的比值明显高于没有进行下肢肌力训练只是注重技、战术训练的运动员（P＜0.05）。

另外，已有研究表明，通过对运动员下肢肌群进行力量训练，特别是对腘绳肌进行离心肌力训练，可以明显增大腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩的比值［7，13，53，66］，并且在随后的训练和比赛中有效地降低了腘绳肌损伤的发生率。

6“腘绳肌离心收缩力矩/股四头肌向心收缩力矩”失衡对膝关节稳定性影响的生物力学分析

在膝关节完成伸展的运动过程中，股四头肌进行向心收缩，而腘绳肌则进行离心收缩，互为拮抗肌。腘绳肌离心收缩产生的肌力主要用于缓冲股四头肌向心收缩肌力以及下肢的运动惯性力量，限制膝关节超出生理幅度范围过度地伸展，从而保持膝关节在伸展运动过程中的稳定性。若腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩的比值失衡，腘绳肌离心收缩肌力薄弱，腘绳肌离心收缩肌力抵抗不了股四头肌向心收缩肌力以及下肢的运动惯性力量，则容易导致腘绳肌运动性拉伤和膝关节前交叉韧带损伤的发生，进而影响膝关节在运动中的稳定性。由于腘绳肌运动性拉伤常发生在膝关节伸展的末尾阶段，此时腘绳肌被动拉长做最大离心收缩，当腘绳肌离心收缩肌力薄弱，抵抗不了股四头肌向心收缩肌力以及下肢的运动惯性力量时，腘绳肌内部单位横截面所加载的拉力超过自身所能承受的最大拉应力，造成腘绳肌内部肌纤维断裂，从而导致腘绳肌运动性拉伤的发生［61］。另外，膝关节在伸展过程中，凭借腘绳肌离心收缩肌力的牵制作用，膝关节前交叉韧带限制胫骨前移，进而保持膝关节在运动中的稳定性［71］。膝关节胫骨前移常发生在运动员急性跳起后双脚生硬落地以及身体突然转身变向时，膝关节前交叉韧带承受着由于胫骨前移而产生的巨大剪切力，当股四头肌向心收缩肌力大大超过腘绳肌离心收缩肌力时，极易导致腘绳肌运动性拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤的发生［9，74］。无论是腘绳肌运动性拉伤，还是膝关节前交叉韧带损伤，均会极大地破坏膝关节在运动过程中的稳定性。

7“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”理想区间及其应用

从表1中可以看出，国外研究运动员膝关节等速肌力测试时“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”绝大部分集中在足球项目，其次是排球、手球以及短跑跳跃类项目。这些项目运动员在训练和比赛中膝关节共同的运动特征是频繁地做即起即停、快速转身变向、跑动过程中瞬间提速或减速以及快速起跳落地等动作，特别是足球运动员经常需在跑动中大力踢球射门。因而，对于这些项目（特别是足球）运动员来说，腘绳肌离心肌力的强弱对于保持膝关节在运动过程中的稳定性，提高运动能力，预防腘绳肌运动性拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤起着至关重要的作用。足球运动员在训练和比赛过程中，经常在快速奔跑的条件下进行大力踢球射门，此时，股四头肌进行最大向心收缩主动发力，而腘绳肌则被动拉长，从而使得运动员股四头肌向心收缩肌肉力量得到优先发展提高，而腘绳肌离心收缩肌力没有发生对称地改变，长期容易引起腘绳肌离心收缩肌力与股四头肌向心收缩肌力失衡，最终导致膝关节在快速跑动过程中腘绳肌由于离心收缩肌力不足以减缓并牵制股四头肌向心收缩肌力以及下肢的运动惯性而发生运动性拉伤和膝关节前交叉韧带损伤。因而，强大的腘绳肌离心收缩力量对于保持足球运动员膝关节在运动过程中的稳定性、提高肢体即起即停和迅速转身以及快速跑动能力均具有非常重要的作用。已有研究显示［23］，足球运动员股四头肌向心收缩肌力明显大于普通人（P＜0.05），而腘绳肌离心收缩肌力同普通人群相比并无明显差异（P＞0.05）。

目前普遍认为，“腘绳肌离心收缩力矩/股四头肌向心收缩力矩”应大于1，这样才能确保腘绳肌有足够的离心收缩肌力减缓并牵制股四头肌向心收缩肌力以及下肢的运动惯性力，以避免腘绳肌运动性拉伤和膝关节前交叉韧带损伤的发生，从而保持膝关节在运动中的稳定性［54］。由于运动员在快速跑动中膝关节伸展角速度要远大于等速肌力测试仪器所提供的最大角速度，并且腘绳肌运动性拉伤也常发生在快速跑动过程中［12］，因而，研究膝关节快速伸展测试角速度下的“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”更接近于运动中膝关节伸展状态，比慢速更具有诊断意义。值得注意的是，有研究表明，相对于男性，女性膝关节腘绳肌离心收缩肌力普遍比较薄弱，“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”也明显低于男性［72］，导致女运动员膝关节在运动中的稳定性也差于男运动员，在同一项目中，女运动员发生腘绳肌拉伤及前交叉韧带损伤的比例也明显高于男运动员［30］。因而，对于足球、篮球、手球、短跑以及跳跃等运动项目，女运动员更应该注重对膝关节腘绳肌离心收缩肌力的提高性训练。

在临床研究中，应用“腘绳肌离心收缩力矩/股四头肌向心收缩力矩”来评价腘绳肌运动性拉伤和膝关节前交叉韧带损伤后的不同康复阶段患侧膝关节腘绳肌与股四头肌肌力恢复水平以及膝关节功能恢复程度具有重要的意义。Croisier等［19］对26名腘绳肌有运动性拉伤史的运动员进行膝关节屈伸肌群肌力评定。研究发现，受试者患侧膝关节腘绳肌离心收缩峰力矩与“混合比值”，即“腘绳肌离心收缩峰力矩（30°/s）/股四头肌向心收缩峰力矩（240°/s）”明显低于健侧膝关节（P＜0.05）。在对受试者进行患侧膝关节腘绳肌针对性等速离心肌力提高训练后，增大了患侧膝关节腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩的比值，在受试者重返运动场1年后，所有受试者感觉患侧膝关节腘绳肌疼痛症状明显减轻，并且再无腘绳肌运动性拉伤复发的现象。其余研究同样显示［49，58］，运动员在腘绳肌拉伤后腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩的比值均较低。上述研究表明，腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩的比值不但可以作为客观诊断膝关节屈伸肌群肌力均衡的动力性监测指标，还是评价腘绳肌运动性拉伤后膝关节功能恢复的适宜因素。对膝关节前交叉韧带损伤后不同康复时期腘绳肌与股四头肌等速肌力评定均集中在等长或者等速向心测试。已有研究表明，患侧膝关节腘绳肌与股四头肌等速向心收缩肌力均明显下降，且股四头肌向心收缩肌力的下降程度明显大于腘绳肌，同健侧相比，患侧膝关节腘绳肌与股四头肌向心收缩峰力矩的比值明显增大［67］。已有的对膝关节前交叉韧带损伤患者术后不同时期等速肌力评定研究显示［46，48］，同健侧相比，患侧膝关节腘绳肌与股四头肌的肌力均明显下降，且腘绳肌与股四头肌各自的离心收缩肌力下降幅度均大于向心收缩肌力，但是，患侧膝关节腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩的比值与健侧相比并无差异（P＞0.05）。上述研究的不足之处是，采取的测试角速度均为慢速（60°/s），腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩的比值往往随着等速测试角速度的增加而增大，即膝关节只有在快速伸展运动下才能更好地反映出腘绳肌离心收缩肌力在缓冲股四头肌向心收缩肌力和下肢运动惯性力量，维持膝关节在伸展运动中稳定性的作用。运动员在快速奔跑过程中，膝关节伸展角速度远大于等速肌力测试仪器所能够提供的最大角速度（400°/s），已有的对足球运动员膝关节进行快速（＞180°/s）等速伸展测试研究显示［49］，腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩的比值均大于1，并且足球运动员发生腘绳肌拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤均是膝关节在进行快速伸展运动的情况下，而在慢速跑动条件下不会造成腘绳肌拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤［2］。因此，对术后不同康复时期等速肌力评定测试应采取快速测试角速度，这样才能明确腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩的比值是否是评价膝关节前交叉韧带损伤后膝关节功能恢复的适宜因素。据Croisier等［20］长期跟踪研究表明，腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩比值越高的足球运动员，在训练和比赛中发生腘绳肌以及膝关节前交叉韧带损伤的概率越低。Croisier的研究表明，在平时的训练中注重对足球运动员腘绳肌进行离心收缩肌力提高练习，提高腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩的比值，可以提高膝关节在运动中的稳定性，在一定程度上反映出腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩的比值在预防腘绳肌运动性拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤方面的临床诊断价值和意义。

表1 不同项目运动员膝关节腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩比值（±SD）Table 1 Hamstring Muscle Eccentric Contraction Torque/Quadriceps Concentric Contraction Torque for Different Sports Athletes at Knee

表1 不同项目运动员膝关节腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩比值（±SD）Table 1 Hamstring Muscle Eccentric Contraction Torque/Quadriceps Concentric Contraction Torque for Different Sports Athletes at Knee

Rahnama等，2005 Jenkins等，2013 Evangelidis等，2015 Lehnert等，2014 James等，2009 Almosnino等，2012 Hadzica等，2010 Greco等，2013 Xaverova等，2015 Holcomb等，2007研究对象足球运动员女子足球运动员男子足球运动员男子足球运动员男子业余足球运动员健康普通男性和女性男子排球运动员男子足球运动员女子手球运动员女子足球运动员非惯用侧（角速度）0.84+0.16（120°/s）0.60～0.67（60°/s）0.64±0.12（60°/s）0.67±0.10（60°/s）Morin等，2015 Daneshjoo等，2012 Sunby等，2014男子短跑运动员男子足球运动员女子中长跑运动员0.82±0.4（120°/s）Iga等，2009 Franks等，2012男子足球运动员健康成年男子0.65±0.09（60°/s），0.89±0.09（240°/s）Franks等，2012健康成年女子Ruas等，2015 Fousekis等，2010 Tourny-chollet等，2002 Lehnert等，2014 Forbes等，2009男子足球运动员男子足球运动员男子足球运动员男子足球运动员青少年足球运动员惯用侧（角速度）0.79±0.13（120°/s）0.84±0.12（60°/s），1.58±0.25（240°/s）0.78±0.13（60°/s）0.62～0.72（60°/s）0.78～1.00（120°/s）0.62±0.16（30°/s），0.88±0.22（120°/s）0.73±0.11（60°/s）1.29±0.2（180°/s）0.66±0.15（60°/s）0.74±0.05（60°/s），1.10±0.08（180°/s），1.23±0.09（240°/s）0.86±0.17（120°/s）0.86±0.5（120°/s）1.10±0.15（60°/s），1.41±0.30（120°/s），1.61±0.25（180°/s）0.68±0.12（60°/s），0.91±0.10（240°/s）1.04±0.11（60°/s），1.66±0.27（180°/s），2.36±0.45（300°/s）1.05±0.16（60°/s），1.90±0.26（180°/s），2.75±0.47（300°/s）0.79±0.14（60°/s）0.86±0.10（60°/s），1.14±0.20（180°/s）0.80（60°/s），0.88（120°/s）0.6～0.7（60°/s）0.80～1.10（60°/s）0.76±0.12（60°/s）0.85±0.10（60°/s），1.17±0.20（180°/s）

8 研究展望

1.腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩比值的各种计算方法与表述均有其一定的理论依据，但在实践应用研究中，将上述各指标同腘绳肌运动性拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤的关联性研究仍然缺乏，到底哪种计算方式更能客观反映腘绳肌离心收缩肌力与股四头肌向心收缩肌力的均衡性，在监测腘绳肌运动性拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤方面哪种实效性最强且实践价值最大，特别是运动员在发生腘绳肌运动性拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤后的康复程度同上述指标的关联性如何，还需长期进行深入比较研究。

2.今后应对“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”、特定膝关节角度下“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩力矩”以及“腘绳肌离心收缩峰力矩（30°/s）/股四头肌向心收缩峰力矩（240°/s）”进行不同膝关节等速伸展测试体位的可靠性比较研究，以确定何种测试体位条件下上述各种腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩比值的信度最高。另外，还应对上述各种腘绳肌离心收缩力矩与股四头肌向心收缩力矩的比值同实践中腘绳肌运动性拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤进行关联性比较研究，确定在预防腘绳肌运动性拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤方面最有效的监测指标。

3.国内后续研究应注重赛前定期对运动员膝关节屈伸肌群进行等速肌力监测，采用“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”来监测膝关节屈伸肌群肌力均衡性，若“腘绳肌离心收缩峰力矩/股四头肌向心收缩峰力矩”过低，应采取针对性的腘绳肌离心肌力提高训练以提高腘绳肌离心收缩峰力矩与股四头肌向心收缩峰力矩的比值，对于预防比赛中腘绳肌发生运动性拉伤以及膝关节前交叉韧带损伤具有重要的意义。

［1］AAGAARD P，SIMONSEN E B，MAGNUSSON S P，et al.A new concept of isokinetic hamstring:Quadriceps muscle strength ratio［J］.Am J Sports Med，1998，26（2）:231-237.

［2］AAGAARD P，SIMONSEN E B，TROLLE M，et al.Isokinetic hamstring/quadriceps strength ratio:influence from joint angular velocity，gravity correction and contraction mode［J］.Acta Physiol Scand，1995，154（4）:421-427.

［3］ABRAMS G D，HARRIS J D，GUPTA A K，et al.Functional performance testing after anterior cruciate ligament reconstruction:A systematic review［J］.Orthop J Sports Med，2014，2（1）: 1-10.

［4］ALMOSNINO S，STEVENSON J M，BARDANA D D，et al. Reproducibility of isokinetic knee eccentric and concentric strength indices in asymptomatic young adults［J］.Phys Ther Sport，2012，13（3）:156-162.

［5］AMIRI-KHORASANI M，KELLIS E.Acute effects of different agonist and antagonist stretching arrangements on static and dynamic range of motion［J］.Asian J Sports Med，2015，6（4）:1-6.

［6］ARDERN C L，PIZZARI T，WOLLIN M R，et al.Hamstrings strength imbalance in professional football（soccer）players in Australia［J］.J Strength Cond Res，2015，29（4）:997-1002.

［7］ARNASON A，ANDERSEN T E，HOLME I，et al.Prevention of hamstring strains in elite soccer:an intervention study［J］. Scand J Med Sci Sports，2008，18（1）:40-48.

［8］AYALA F，DE STE CROIX M，SAINZ DE BARANDA P，et al.Acute effects of static and dynamic stretching on hamstring eccentric isokinetic strength and unilateral hamstring to quadriceps strength ratios［J］.J Sports Sci，2013，31（8）:831-839.

［9］BENNETT D R，BLACKBURN J T，BOLING M C，et al.The relationship between anterior tibial shear force during a jump landing task and quadriceps and hamstring strength［J］.Clin Biomech（Bristol，Avon），2008，23（9）:1165-1171.

［10］BOGDANIS G C，KALAPOTHARAKOS V I.Knee extension strength and hamstrings-to-quadriceps imbalances in elite soccer players［J］.Int J Sports Med，2016，37（2）:119-124.

［11］CHOLLET C T，LEROY D.Conventional vs.dynamic hamstring-quadriceps strength ratios:A comparison between players and sedentary subjects［J］.Isok Exerc Sci，2002，10（4）:183–192.

［12］CHUMANOV E S，HEIDERSCHEIT B C，THELEN D G.Hamstring musculotendon dynamics during stance and swing phases of high-speed running［J］.Med Sci Sports Exerc，2011，43（3）: 525-532.

［13］CLARKA R，BRYANTAA，CULGANB J P，et al.The effects of eccentric hamstring strength training on dynamic jumping performance and isokinetic strength parameters:Apilot study on the implications for the prevention of hamstring injuries［J］.Phys Ther Sport，2005，6（2）:67-73.

［14］COHEN D D，ZHAO B，OKWERA B，et al.Angle-specific eccentric hamstring fatigue after simulated soccer［J］.Int J Sports Physiol Perform，2015，10（3）:325-331.

［15］COOMBS R，GARBUTT G.Developments in the use of the hamstring/quadriceps ratio for the assessment of muscle balance［J］.J Sports Sci Med，2002，1（3）:56-62.

［16］CORATELLA G，BELLIN G，BEATO M，et al.Fatigue affects peak joint torque angle in hamstrings but not in quadriceps［J］.J Sports Sci，2015，33（12）:1276-1282.

［17］COSTA P B，HERDAT J，HERDAAA，et al.Effects of dynamic stretching on strength，muscle imbalance，and muscle activation［J］.Med Sci Sports Exerc，2014，46（3）:586-593.

［18］COSTA P B，RYAN E D，HERDA T J，et al.Acute effects of static stretching on peak torque and the hamstrings-to-quadriceps conventional and functional ratios［J］.Scand J Med Sci Sports，2013，23（1）:38-45.

［19］CROISIER J L，FORTHOMME B，NAMUROIS M H，et al. Hamstring muscle strain recurrence and strength performance disorders［J］.Am J Sports Med，2002，30（2）:199-203.

［20］CROISIER J L，GANTEAUME S，BINET J，et al.Strength imbalances and prevention of hamstring injury in professional soccer players a prospective study［J］.Am J Sports Med，2008，36（8）:1469-1475.

［21］DALRYMPLE K J，DAVIS S E，DWYER G B，et al.Effect of static and dynamic stretching on vertical jump performance in collegiate women volleyball players［J］.J Strength Cond Res，2010，24（1）:149-155.

［22］DANESHJOO A，MOKHTAR A H，RAHNAMA N，et al.The effects of injury preventive warm-up programs on knee strength ratio in young male professional soccer players［J］.PLoS One，2012，7（12）:78-85.

［23］DANESHJOOA，RAHNAMAN，MOKHTARAH，et al.Bilateral and unilateral asymmetries of isokinetic strength and flexibility in male young professional soccer players［J］.J Hum Kinet，2013，28（2）:45-53.

［24］DEIGHAN M A，SERPELL B G，BITCON M J，et al.Knee joint strength ratios and effects of hip position in rugby players［J］.J Strength Cond Res，2012，26（7）:1959-1966.

［25］DELEXTRAT A，BAKER J，COHEN D D，et al.Effect of a simulated soccer match on the functional hamstrings-to-quadriceps ratio in amateur female players［J］.Scand J Med Sci Sports，2013，23（4）:478-486.

［26］DELEXTRATA，GREGORY J，COHEN D.The use of the functional H:Q ratio to assess fatigue in soccer［J］.Int J Sports Med，2010，31（3）:192-197.

［27］DENADAI B S，DE OLIVEIRA F B，CAMARDA S R，et al. Hamstrings-to-quadriceps strength and size ratios of male professional soccer players with muscle imbalance［J］.Clin Physiol Funct Imaging，2016，36（2）:159-164.

［28］DERVISEVIC E，HADZIC V.Quadriceps and hamstrings strength in team sports:Basketball，football and volleyball［J］. Isok Exerc Sci，2012，20（4）:293-300.

［29］DRAGANIDIS D，CHATZINIKOLAOU A，AVLONITI A，et al.Recovery kinetics of knee flexor and extensor strength after a football match［J］.PLoS One，2015，10（6）:1145-1153.

［30］EL-ASHKER S，CARSON B P，AYALA F，et al.Sex-related differences in joint-angle-specific functional hamstring-to-quadriceps strength ratios［J］.Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc，2015，41（7）:166-175

［31］ENISELER N，SAHAN C，VURGUN H，et al.Isokinetic strength responses to season-long training and competition in Turkish elite soccer players［J］.J Hum Kinet，2012，31（3）:159-168.

［32］EVANGELIDIS P E，PAIN M T，FOLLAND J.Angle-specific hamstring-to-quadriceps ratio:A comparison of football players and recreationally active males［J］.J Sports Sci，2015，33（3）: 309-319.

［33］FINDLEY B W，BROWN L E，WHITEHURST M，et al.The influence of body position on load range during isokinetic knee extension/flexion［J］.J Sports Sci Med，2006，15（3）:400-406.

［34］FORBES H，SUTCLIFFE S，LOVELLA，et al.Isokinetic thigh muscle ratios in youth football:effect of age and dominance［J］. Int J Sports Med，2009，30（8）:602-606.

［35］FOUSEKIS K，TSEPIS E，VAGENAS G.Lower limb strength in professional soccer players:profile，asymmetry，and training age［J］.J Sports Sci Med，2010，9（3）:364-373.

［36］FRANKS K A，BROWN L E，COBURN J W，et al.Effects of motorized vs non-motorized treadmill training on hamstring/quadriceps strength ratios［J］.J Sports Sci Med，2012，11（1）:71-76.

［37］GRECO C C，DA SILVA W L，CAMARDA S R，et al.Fatigue and rapid hamstring/quadriceps force capacity in professional soccer players［J］.Clin Physiol Funct Imaging，2013，33（1）:18-23.

［38］GUEX K，GOJANOVIC B，MILLET G P.Influence of hip-flexion angle on hamstrings isokinetic activity in sprinters［J］.J Athl Train，2012，47（4）:390-395.

［39］HADZICA V，SATTLERB T，MARKOVICC G，et al.The isokinetic strength profile of quadriceps and hamstrings in elite volleyball players［J］.Isok Exerc Sci，2010，18（1）:31-37.

［40］HOLCOMB W R，RUBLEYM D，LEE H J，et al.Effect of hamstring-emphasized resistance training on hamstring:quadriceps strength ratios［J］.J Strength Cond Res，2007，21（1）:41-47.

［41］IGA J，GEORGE K，LEES A，et al.Cross-sectional investigation of indices of isokinetic leg strength in youth soccer players and untrained individuals［J］.Scand J Med Sci Sports，2009，19（5）:714-719.

［42］IMPELLIZZERI F M，BIZZINI M，RAMPININI E，et al.Reliability of isokinetic strength imbalance ratios measured using the Cybex NORM dynamometer［J］.Clin Physiol Funct Imaging，2008，28（2）:113-119.

［43］JAMES W，NICK B，LOUISE W，et al.Fatigue，H/Q ratios and muscle coactivation in recreational football players［J］.Isok Exerc Sci，2009，17（3）:161-167.

［44］JENKINS N D，HAWKEY M J，COSTA P B，et al.Functional hamstrings:quadriceps ratios in elite women's soccer players［J］. J Sports Sci，2013，31（6）:612-617

［45］JONES R I，RYAN B，TODD A I.Muscle fatigue induced by a soccer match-play simulation in amateur Black South African players［J］.J Sports Sci，2015，33（12）:1305-1311.

［46］KIM H J，LEE J H，AHN S E，et al.Influence of anterior cruciate ligament tear on thigh muscle strength and hamstring-to-quadriceps ratio:Ameta-analysis［J］.PLoS One，2016，11（1）:1-11.

［47］KURTC.Alternative to traditional stretching methods for flexibility enhancement in well-trained combat athletes:local vibration versuswhole-bodyvibration［J］.BiolSport，2015，32（3）:225-233.

［48］LEE D H，LEE J H，JEONG H J，et al.Lack of correlation between dynamic balance and hamstring-to-quadriceps ratio in patients with chronic anterior cruciate ligament tears［J］.KneeSurg Relat Res，2015，27（2）:101-107.

［49］LEE M J，REID S L，ELLIOTT B C，et al.Running biomechanics and lower limb strength associated with prior hamstring injury［J］.Med Sci Sports Exerc，2009，41（10）:1942-1951.

［50］LEHNERT M，XAVEROVA Z，DE STE CROIX M.Changes in muscle strength in U19 soccer players during an annual training cycle［J］.J Hum Kinet，2014，42（10）:175-185.

［51］MARCHETTI P H，SILVA F H，SOARES E G，et al.Upper limb static-stretching protocol decreases maximal concentric jump performance［J］.J Sports Sci Med，2014，13（4）:945-950.

［52］MCCALLA，CARLING C，DAVISON M，et al.Injury risk factors，screening tests and preventative strategies:A systematic review of the evidence that underpins the perceptions and practices of 44 football（soccer）teams from various premier leagues［J］. Br J Sports Med，2015，49（9）:583-589.

［53］MENDIGUCHIA J，MARTINEZ-RUIZ E，MORIN J B，et al. Effects of hamstring-emphasized neuromuscular training on strength and sprinting mechanics in football players［J］.Scand J Med Sci Sports，2015，25（6）:621-629.

［54］MORIN J B，GIMENEZ P，EDOUARD P，et al.Sprint acceleration mechanics:the major role of hamstrings in horizontal force production［J］.Front Physiol，2015，6（2）:1-14.

［55］MORRIN N，REDDING E.Acute effects of warm-up stretch protocols on balance，vertical jump height，and range of motion in dancers［J］.J Dance Med Sci，2013，17（1）:34-40.

［56］NOYA SALCES J，GOMEZ-CARMONA P M，MOLINER-URDIALES D，et al.An examination of injuries in Spanish Professional Soccer League［J］.J Sports Med Phys Fitn，2014，54（6）: 765-771.

［57］OPAR D A，WILLIAMS M D，TIMMINS R G，et al.Eccentric hamstring strength and hamstring injury risk in australian footballers［J］.Med Sci Sports Exerc，2015，47（4）:857-865.

［58］OPAR D A，WILLIAMS M D，TIMMINS R G，et al.Knee flexor strength and bicep femoris electromyographical activity is lower in previously strained hamstrings［J］.J Electromyogr Kinesiol，2013，23（3）:696-703.

［59］RAHNAMA N，LEES A，BAMBAECICHI E.A comparison of muscle strength and flexibility between the preferred and non-preferred leg in English soccer players［J］.Ergonomics，2005，48（11）:1568-1575.

［60］RAHNAMA N，REILLY T，LEES A，et al.Muscle fatigue induced by exercise simulating the work rate of competitive soccer［J］.J Sports Sci，2003，21（11）:933-942.

［61］REIMAN M P，LOUDON J K，GOODE A P.Diagnostic accuracy of clinical tests for assessment of hamstring injury:a systematic review［J］.J Orthop Sports Phys Ther，2013，43（4）:223-231.

［62］ROUIS M，COUDRAT L，JAAFAR H，et al.Assessment of isokinetic knee strength in elite young female basketball players:correlation with vertical jump［J］.J Sports Med Phys Fit，2015，55（12）:1502-1508.

［63］RUAS C V，PINTO M D，BROWN L E，et al.The association between conventional and dynamic control knee strength ratios in elite soccer player［J］.Isok Exerc Sci，2015，23（2）:1-6.

［64］SANGNIER S，TOURNY-CHOLLET C.Comparison of the decrease in strength between hamstrings and quadriceps during isokinetic fatigue testing in semiprofessional soccer players［J］.Int J Sports Med，2007，28（11）:952-957.

［65］SEKIR U，ARABACI R，AKOVA B.Acute effects of static stretching on peak and end-range hamstring-to-quadriceps functional ratios［J］.World J Orthop，2015，6（9）:719-726.

［66］ŚLIWOWSKI R，JADCZAK Ł，HEJNA R，et al.The effects of individualized resistance strength programs on knee muscu lar im balances in junior elite soccer players［J］.PLoS One，2015，10（12）:1-14.

［67］ST CLAIR GIBSON A，LAMBERT M I，DURANDT J J，et al. Quadriceps and hamstrings peak torque ratio changes in persons with chronic anterior cruciate ligament deficiency［J］.J Orthop Sports Phys Ther，2000，30（7）:418-427.

［68］STUBBE J H，VAN BEIJSTERVELDT A M，VAN DER KNAAP S，et al.Injuries in professional male soccer players in the Netherlands:a prospective cohort study［J］.J Athl Train，2015，50（2）:211-216.

［69］SUNDBY O H，GORELICK M L.Relationship between functional hamstring:quadriceps ratios and running economy in highly trained and recreational female runners［J］.J Strength Cond Res，2014，28（8）:2214-2227.

［70］TOUNY-CHOLLET C，LEROY D.Conventional vs.dynamic hamstring-quadriceps strength ratios:Acomparison between players and sedentary subjects［J］.Isok Exerc Sci，2002，10（3）:183-192.

［71］UNDHEIM M B，COSGRAVE C，KING E，et al.Isokinetic muscle strength and readiness to return to sport following anterior cruciate ligament reconstruction:is there an association?A systematic review and a protocol recommendation［J］.Br J Sports Med，2015，49（20）:1305-1310.

［72］WILD C Y，STEELE J R，MUMRO B J.Insufficient hamstring strength compromises landing technique in adolescent girls［J］. Med Sci Sports Exerc，2013，45（3）:497-505.

［73］WORRELL T W，PERRIN D H，DENEGAR C R.The influence of hip position on quadriceps and hamstring peak torque and reciprocal muscle group ratio values［J］.J Orthop Sports Phys Ther，1989，11（3）:104-107.

［74］WRIGHT J，BALL N，WOOD L.Fatigue，H/Q ratios and muscle coactivation in recreational football players［J］.Isok ExercSci，2009，17（3）:161-167.

［75］XAVEROVA Z，DIMBERGER J，LEHNERT M，et al.Isokinetic strength profile of elite female handball players［J］.J Hum Kinet，2015，49（30）:257-266.

［76］YEUNG S S，SUEN A M，YEUNG E W.A prospective cohort study of hamstring injuries in competitive sprinters:preseason muscle imbalance as a possible risk factor［J］.Br J Sports Med，2009，43（8）:589-594.

The Application of“Hamstring Muscle Eccentric Contraction Torque/Quadriceps Concentric Contraction Torque”in Preventing Hamstrings Muscle Strains and Anterior Cruciate Ligament Injuries

CAO Feng-rui

Foreign researchers often assessed the muscle balance between knee extensors and flexors by“hamstring muscle eccentric contraction torque/quadriceps concentric contraction torque”.“Hamstring muscle eccentric contraction torque/quadriceps concentric contraction torque”is computed by hamstring muscle eccentric contraction torque divided by quadriceps concentric contraction torque after isokinetic knee extension test.Based on different theoretical basis，there are four main types of calculation for the ratio of hamstring eccentric contraction torque to quadriceps concentric contraction torque，but the correlation between"hamstring muscle eccentric contraction torque/quadriceps concentric contraction torque"and hamstrings muscle strains and anterior cruciate ligament injuries is still lack.There is little research on the test-retest reliability of"hamstring muscle eccentric contraction torque/quadriceps concentric contraction torque".The factors that impact the ratio of hamstring eccentric contraction torque to quadriceps concentric contraction torque mainly contain muscle stretching exercises，different test posture and muscle fatigue.The hamstrings muscle strength could be improved by special eccentric strength training，so as to augment the ratio of hamstring eccentric contraction torque to quadriceps concentric contraction torque，by which could prevent the occur of hamstring muscle strain and anterior cruciate ligament injuries. The appropriate ratio of hamstring eccentric contraction torque to quadriceps concentric contraction torque should be greater than 1.The"hamstring muscle eccentric contraction torque/quadriceps concentric contraction torque"is effective diagnostic index that assess the knee function rehabilitation after hamstrings muscle strains，in clinical studies.We should pay more attention to assess the knee function rehabilitation by the application of"hamstring muscle eccentric contraction torque/quadriceps concentric contraction torque"at different stages after hamstring strain and knee anterior cruci-ate ligament injury.

hamstrings;quadriceps；isokinetic test；eccentric contraction；concentric contraction；strain；anterior cruciate ligament

1002-9826（2017）02-0043-10

10.16470/j.csst.201702006

G804.63

：A

2016-04-25；

：2017-01-20

太原理工大学校团队基金（2014TD083）。

曹峰锐，男，副教授，硕士，主要研究方向为运动生物力学，E-mail:caofengrui@126.com。

太原理工大学体育学院，山西太原030024 Taiyuan University of Technology，Taiyuan 030024，China.