女子沙排运动员岳园膝关节软骨损伤的体能康复训练个案研究

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(1.山东省体育科学研究中心，山东 济南 250102；2.山东省排球运动管理中心，山东 济南 250102；3.山东省游泳运动管理中心，山东 济南 250102)

女子沙排运动员岳园膝关节软骨损伤的体能康复训练个案研究

刘鹏1,密森1,岳园2，高楠3

(1.山东省体育科学研究中心，山东 济南 250102；2.山东省排球运动管理中心，山东 济南 250102；3.山东省游泳运动管理中心，山东 济南 250102)

目的：通过对沙排运动员岳园膝关节软骨损伤的体能康复训练，探索关于膝关节软骨损伤的机理和体能康复训练安排。方法：使用BIODEX 膝关节等速测试仪进行膝关节肌力测试，并结合身体功能测试结果进行针对性体能康复训练，通过训练前后两次测试结果的比较验证体能康复训练方案的有效性。结果：经过8周的体能康复训练，膝关节肌力失衡、身体运动功能受限等问题得到明显改善，运动能力基本恢复，为其能够正常进行专项训练以及快速回归赛场打下坚实的基础。

沙排；膝关节；软骨损伤；体能康复训练

沙滩排球起源于上世界20年代的美国，当时主要是一个以娱乐与健身为目的的项目。1979年出现了职业沙滩排球，并涌现出一批优秀的职业沙滩排球选手。1996年，沙滩排球在诞生70年后，被纳入亚特兰大奥运会。

随着职业化进程和对运动技战术水平要求的不断提高，训练、比赛的强度和密度不断加大，沙滩排球运动损伤也逐渐成为影响训练和比赛的一项重要因素[1]。调查发现，我国优秀沙滩运动员的运动损伤问题是影响我国国家沙滩排球队竞技能力和竞技状态的主要因素之一，并且已经成为我国沙滩排球运动发展的重要限制因素[2]。根据相关研究显示，我国优秀沙滩排球运动员慢性损伤以腰背、膝、肩和腕部多见，急性运动损伤的发生部位主要集中于足踝、指、腕，膝关节损伤在我国优秀沙滩排球运动员慢性损伤比例中达到15.1%排在第二位，仅次于腰背部慢性损伤[3]。因此，如何改善我国优秀沙滩排球运动员的膝关节运动损伤，延长其运动寿命，无论对于维持和提高我国沙滩排球国际竞争力还是避免优秀专业人才浪费方面都有着积极意义。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

岳园，1987年7月23日出生，曾获得里约奥运会第9名，广州亚运会亚军。

伤病史：2014年在比赛中膝关节受伤，左膝关节外侧半月板后角撕裂，同时存在髌骨关节面磨损问题；2015年，经过保守治疗和康复半月板伤病已无大碍，但软骨磨损却日益严重，经检查发现，软骨磨损达到3～4度，以保守治疗为主。2016年带伤参加完奥运会后，经过3个月的休养，伤病却日益严重，无法进行正常的专项和体能训练。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

查阅2000-2017年国内外学者关于沙滩排球运动损伤的调查研究、膝关节损伤机理与预防措施以及膝关节康复训练等资料，为制定训练方案和论文撰写提供参考依据。

1.2.2 测试法

使用BIODEX 膝关节等速测试仪，在60度/秒角速度对膝关节进行屈、伸肌力矩峰值测试，得出具体相关测试结果。

对运动员下肢的灵活性、稳定性以及局部力量等身体运动功能进行测试。灵活性测试包括下蹲、仰卧直膝抬腿和托马斯测试；平衡能力测试为闭眼单脚站立，达到10秒钟为正常；局部力量采用徒手的方式对臀大肌和踝关节力量进行测试。

局部力量测试标准借鉴英国医学研究理事会的MRC量表，将徒手肌力检查分为0～5级：0级为无关节活动无肌肉收缩；1级为无关节活动有肌肉收缩；2级为去重力的主动运动；3级为抗重力的主动运动；4级为抗阻力的主动运动；5级为正常力量。其中4级又分为轻、中、强三个强度等级，分别用“4-”、“4”和“4+”来表示[4]。

1.2.3 体能康复训练方案

在2016年11月中旬至2017年1月中旬共8周的时间完成该运动员的体能康复训练，训练地点在山东省体育科研中心体能馆。

第1阶段(1～2周)：以矫正性训练为主。根据测试结果，逐步解决膝关节力量不对称与不均衡的问题；找出下肢动作链中的薄弱环节进行强化训练；改善膝关节灵活性和稳定性，加强膝关节基础力量训练，逐步恢复膝关节功能；提高单腿平衡能力。

第2阶段(3～4周)：进一步加强矫正性训练，增加多平面、多关节的功能性训练，开始进行下肢轻负重力量训练，在该阶段后期进行低强度爆发力训练。

第3阶段(5～6周)：以功能性训练为主，加强整体性力量训练，开始进行大负重力量训练，逐渐提高爆发力强度和灵敏性训练。

第4阶段(7～8周)：进行下肢最大力量训练，保持功能性力量和爆发力训练，发展专项体能。

核心练习贯穿整个康复训练过程中。训练8周后，对运动员进行第2次测试，将两次测试结果进行对比，从而对训练效果进行评估，并为下一步的训练提供依据。

2 研究结果

2.1 膝关节等速力量测试结果

使用BIODEX等速测试仪对其膝关节进行第1次测试，经过8周的体能康复训练后，进行第2次测试，并对两次测试的结果进步比较(角速度为60°/秒力矩峰值，单位为N-M)，结果1=第1次测试结果，结果2=第2次测试结果，增长率=(结果2-结果1)/结果1×100%，具体结果见表1、表2和表3。

表1 左右侧膝关节力矩峰值对比

从表1中我们可以看出，在体能康复训练之前，左侧膝关节无论屈肌力矩还是伸肌力矩都比右侧膝关节有着明显的差距，其中左侧膝关节屈肌力矩为右侧的72.3%，左侧膝关节伸肌力矩则仅为右侧的62.8%，明显存在左右侧膝关节力量不对称的问题。经过8周的体能康复训练后，左侧和右侧的膝关节力量均得到不同程度的提高，其中屈肌力矩左右侧对比提高至90.9%，伸肌力矩左右侧对比达到93.2%，左右侧膝关节肌力不对称问题得到明显改善。

表2 膝关节屈伸肌力矩峰值对比

在同侧膝关节屈/伸肌力矩对比方面，第1次测试时左侧膝关节为62.2%，右侧膝关节为54.1%，第2次测试结果显示左侧膝关节屈、伸肌力矩对比变成60.4%，反而比第1次测试有所降低，右侧膝关节为61.9%，明显高于第1次测试结果。通过具体测试结果我们可以发现，左侧膝关节屈/伸肌力量对比出现下降是因为伸肌力量增长幅度大于屈肌力量所致，但屈伸肌力量都得到了大幅度的增长。周敬滨等研究认为，屈/伸肌力量对比不足60%是限制膝关节伤病患者安全重返运动的限制因素之一[5]。通过第2次测试结果，我们可以看到，无论是左侧膝关节还是右侧膝关节，屈/伸肌力矩对比都超过了60%，所以达到了安全的范围。

表3 膝关节力矩峰值增长率

经过8周的体能康复训练，左侧膝关节屈肌力矩增长率达到58.9%，伸肌力矩增长率达到63.6%，力量增长明显。右侧膝关节屈肌力矩增长率为26.3%，伸肌力矩增长率为10.3%，屈肌力量增长幅度高于伸肌力量。

2.2 身体运动功能测试结果

使用深蹲、仰卧抬腿、闭眼单脚站立以及下肢局部力量徒手测试等方法对身体运动功能进行测试，包括灵活性与柔韧性、平衡能力、局部力量等，并对两次测试结果进行比较，具体结果见表5。

表5 身体运动功能测试结果对比

经过8周的体能康复训练，该运动员下蹲屈膝角度从60°提高至100°，下肢柔韧性得到一定程度改善；臀大肌和踝关节力量均得到了提高；平衡能力恢复至正常；左腿单腿半蹲测试从无法完成提高至4次/5秒。

3 讨论与分析

3.1膝关节软骨运动损伤机理

膝关节是由股骨和胫骨的内外侧髁相应的上下关节面和髌骨后面的关节面共同包在一个关节囊内构成，股骨下端的关节面为关节头，胫骨上端的关节面为关节窝，均为椭圆形；股骨下端前方的髌面与髌骨后面的关节面为滑车形，所以膝关节是椭圆滑车关节[6](见图1)。股四头肌位于大腿前面，有四个头，包含股直肌、骨中肌、骨内侧肌和股外侧肌，四个头合成一条肌腱包绕髌骨，往下延成髌韧带至于胫骨粗隆(见图2)。

图1 膝关节结构解剖图

图2 股四头肌解剖图

当膝关节屈曲时，髌骨会在股骨髁的骨沟内移动，并坐落在髁间窝。正常情况下，髌股关节在合理的运动范围内压力分布均匀，髌骨与股骨之间维持了一个很低的摩擦系数，不会产生明显的摩擦。若膝关节某些部分软组织过紧、肌力过弱、不合理的运动方式或生理结构异常(如膝外翻和扁平足)，都可能导致髌骨错位，使髌骨不能顺畅地在骨沟内移动，从而使局部压力增大，使膝关节软骨产生磨损[7](见图3)。

图3 膝关节软骨损伤机理示意图

沙排运动员专项准备姿势为膝关节半屈曲位，髌股关节长时间处于一个紧张状态，压力较大。专项运动中存在大量的启动、变向、起跳等冲击性动作，使髌骨与股骨之间产生撞击和挤压，从而存在软骨损伤的风险。如果运动员存在膝关节不稳或动作不合理(如膝外翻)等情况，势必会加重膝关节软骨磨损。

3.2膝关节肌力失衡的矫正性训练

在第1次测试中，我们可以看到该运动员右侧膝关节屈伸肌力矩峰值比例为54.1%，低于60%的安全范围。当主动肌与拮抗肌肌力不均衡时，运动过程中拮抗肌离心收缩产生的力量小于原动肌向心收缩的力量，容易造成拮抗肌因过度进行离心收缩而发生运动性损伤[8]。同时由于肌力失衡，关节的稳定性就会明显下降，在进行运动的过程中更容易产生关节软骨的撞击、摩擦等问题，其他关节软组织受伤的风险同样增大。所以即使右腿为健侧腿，仍需要解决屈伸肌力量失衡的问题，防止新的损伤产生。

虽然左侧膝关节在屈伸肌力矩峰值对比方面高于60%，但同健侧相对比屈、伸肌力量均存在明显的差距，存在左右侧膝关节力量不均衡的问题。有研究显示，当左右侧膝关节力量相差超过15%就会大大提升受伤的风险[9]。所以应当将左侧膝关节力量恢复至85%以上。

在体能康复训练过程中，重点对右侧膝关节屈肌和左侧膝关节屈、伸肌力量进行训练，尽量恢复膝关节屈伸肌以及左右侧膝关节的肌肉力量保持均衡。训练方法包括静蹲、俯卧勾腿以及单关节训练器械等，康复训练后期增加单腿蹲起、负重半蹲等功能性较强的练习。体能康复训练后期，膝关节屈伸肌力矩峰值对比以及左右侧膝关节力矩峰值对比均达到安全范围。

3.3动作模式的改善

合理的动作模式不仅有助于提高动力链的传导，减少能量泄漏，提高运动能力，还能有效地预防运动伤病。测试结果显示该运动员的髋关节和左侧踝关节力量均较弱，并且在下蹲过程中膝关节明显超过脚尖，属于以“膝关节为主导”的动作模式。同等深度的下蹲，膝关节为主导的动作模式会使膝关节的屈曲角度更大。经人体动力学及运动医学研究证明，当人体正常屈膝30°，其负荷等于1个人的重量，屈膝90°时为体重6倍[10]，屈膝角度越大，膝关节所承受的压力就成几何倍数的增长，增加膝关节损伤加重的风险。针对这一问题，通过“高脚杯下蹲”等训练方法使其“膝关节为主导”的动作模式逐渐转变为“髋关节为主导”动作模式，避免膝关节超过脚尖，同时通过仰卧挺髋、硬拉、负重提踵等训练增加髋关节和踝关节力量，增强下肢运动链中的薄弱环节，减轻膝关节在运动中所承受的负荷。

该运动员下蹲测试时存在膝外翻问题。有研究显示，膝关节外翻角度增大时，经常性地反复急停纵跳练习会导致膝关节内软骨间相互挤压、摩擦机会增多和内外两侧半月板受力的不均衡，很容易诱发膝关节损伤的发生[11]。下蹲时膝关节外翻是髋关节外旋能力不足的表现，因此臀肌等髋关节外旋肌肉力量训练非常必要[12]。除了通过侧卧展髋、迷你带行走等方式对其进行针对性训练外，在杠铃蹲起、起跳等其他训练过程中时刻提醒运动员避免膝关节外翻，改变其不良的动作习惯，逐渐形成正确的动作模式。

3.4下肢最大力量与爆发力的训练不可或缺

沙滩排球运动包含了大量的快速启动、制动、变向以及起跳等动作，这些动作对膝关节稳定性要求很高，若存在膝关节不稳的状况，就会加剧股骨、髌骨的撞击、挤压，进而产生损伤。有研究显示，关节的肌力越大，运动中关节的稳定性越好[13]，因此下肢最大力量训练非常必要。最大力量训练的方式由组合器械卧蹬逐渐向杠铃半蹲、负重单腿蹲起等功能性更强的练习转变，为之后的爆发力训练打好基础。

沙排运动对下肢爆发力要求很高，因此在体能康复训练后期必须要有下肢爆发力训练，才能逐渐适应更高强度的专项训练。爆发力练习要严格遵循循序渐进的原则。以纵跳为例，运动员在爆发力训练初期无法进行正常的纵跳训练，那么我们就要从低强度跳箱练习开始。因为在起跳落地的过程中，落地对膝关节产生的冲击力要远远大于起跳对膝关节的冲击力。当膝关节对已经适应该强度的训练时，再逐渐增加落地训练，提高肌肉离心收缩的能力，使膝关节承受的冲击力能够大部分被肌肉所吸收。对该运动员采取的爆发力训练包括冲刺跑、阻力加速跑、侧向移动、纵跳、跳深等。

3.5核心稳定性与平衡能力训练

核心稳定性使整个身体运动链处于更具生物力学效率的姿势。在运动链下部，膝关节被认为是“核心不稳定的受害者”，因为核心肌群在竞技运动中对于下肢的稳定性和姿势调整是非常重要的[14]。核心作为一个被整合的功能性单位发挥作用，使运动链协调一致地工作以减少应力。本质上讲，就是每一个结构组成部分都分散重力，吸收应力，以及传递地面的反作用力[15]，从而预防关节损伤以及促进运动损伤的康复。针对该运动员的具体情况，采用的训练方法包括：结合瑞士球、悬吊带等不稳定因素的腹桥、背桥、抗旋转练习以及土耳其起立等。

平衡是个人竞技运动能力重要的组成部分，参与几乎所有形式的运动，平衡和本体感觉是人体运动中的一个完整部分，也是核心稳定性必不可少的一部分。多项研究显示，本体感觉功能是影响人体关节稳定性的主要因素之一。本体感觉是包含关节运动觉和位置觉的一种特殊感觉形式，主要表现在它可通过增强关节囊的张力、肌肉收缩的反应速度和肌肉力量、皮肤对外界刺激的敏感性以及关节内的感知来增加关节的稳定性，提高关节的运动功能[16]。多数研究认为关节损伤后，往往会造成本体感觉能力的降低，会出现关节不稳[17]，因此运动损伤后的本体感觉训练就非常必要。本案例中，针对本体感觉的训练主要是通过单脚平衡训练来完成的，包括静态平衡能力训练和动态平衡能力训练。静态平衡能力训练主要包括闭眼单脚站立、平衡盘单脚站立，动态平衡包括平衡盘单脚站立传接球、平衡盘单脚点地等训练形式。

3.6重视下肢柔韧性练习

从测试中我们可以看出，该运动员左腿存在髂腰肌、股四头肌和髂胫束紧张的问题。从解剖学的角度来看，髂胫束位于大腿外侧，它的紧张会使髌骨向偏外侧的方向运动，脱离正确的力线，加重膝关节软骨的摩擦。股四头肌紧张会使髌骨与股骨之间的压力增大，在摩擦系数不变的前提下，二者之间的摩擦力就会增大。根据交互抑制原理，髂腰肌紧张会使臀大肌受到抑制，从而使伸髋能力受限。从前面提到的动作模式训练中，我们知道伸髋能力不足会增加膝关节在运动中的压力，增加膝关节损伤的风险。

在体能康复训练过程中，加强该运动员其训练前的泡沫轴放松和动态拉伸，并增加训练后的静态拉伸，提高下肢的柔韧性。体能康复训练结束时，该运动员的髂腰肌和髂胫束紧张的问题已得到解决，但股四头肌紧张的问题没有完全解决，主要原因是该运动员由于关节局部存在骨质增生等问题，活动度受限，无法进行充分的拉伸练习。后期可通过泡沫筒练习及按摩等方法进一步改善股四头肌的柔韧性。

4 结论

4.1 膝关节肌力不均衡、动作模式不合理和下肢柔韧性差是引起该运动员膝关节损伤的重要原因。膝关节损伤后伴随着更严重的肌力失衡、本体感觉能力降低、肌力下降、基本运动功能受限等问题。

4.2 经过8周针对性的体能康复训练，该运动员存在的肌力失衡、身体运动功能受限等问题得到明显改善，运动能力基本恢复，为其能够正常进行专项训练以及快速回归赛场打下坚实的基础。

[1]REESER J C. Volleyball injury[ M].Oxford Boston: Blackwell Scientific Publications,2003.

[2]罗晨，薛晨,等.我国优秀沙排运动员下胫腓前韧带损伤康复期身体运动功能训练方法的个案研究[J].首都体育学院学报,2016,28(5):450-454.

[3]张晓丹,葛春林,等.中国优秀沙滩排球运动员运动损伤发生率及对策研究[J].中国体育科技,2007,43(1):61-63.

[4]王盛,姜文君.徒手肌力检查发展史及分级进展[J].中国康复理论与实践,2015,21(6):666-669.

[5]李方祥, 周敬滨.运动员膝关节运动损伤后重返赛场时机问题的研究[J].中国体育教练员,2009,17(4):19-20.

[6]顾德明,等.运动解剖学图谱[M].北京：人民体育出版社,2006:94.

[7]跑步运动可能带来的损伤[N].中国中医药报，2013-01-17(006).

[8]曹峰锐.“拮抗肌离心峰力矩/原动肌向心峰力矩”在评定肩关节旋转肌群肌力平衡中的应用[J].体育科学,2013,33(6):85-91.

[9]袁鹏,等. 等速测力评价柔道运动员伤后力量特征及应用[J].体育科研,2010,31(6):28.

[10]张越红.女子排球运动员训练中髌骨软骨损伤的原因及预防措施[J].首都体育学院学报,2013,25(4):353-370.

[11]林宇峰,等.膝关节损伤对排球专项学生急停纵跳的生物力学影响[J].北京体育大学学报,2014,37(3):71-76.

[12]吴辉.女子沙排运动员赛季中臀肌激活及爆发力训练方法体系的构建[D].北京:首都体育学院，2016.

[13]于红妍,等.我国优秀20km竞走运动员下肢关节肌力的平衡状态对运动中关节稳定性的影响[J].武汉体育学院学报,2010,44(10):59-62.

[14]赵亮.核心稳定性理论及其在高水平沙滩排球运动员中的实证研究[D].北京:北京体育大学，2009.

[15]Clark M.A. & Russell A.M .Optimum Performance Training for the Performance Enhancement Specialist Course Manual[M] .United states of America: National Academy Sports Medieine,2001.

[16]Tyldesling B, Greve J. Muscles nerves and movement kinesiology in daily living[M]. Boston,Blackwell scientific publications, 1989:268-284.

[17]王隽.我国男排运动员下肢关节稳定性的评价指标和干预手段研究[D].北京:北京体育大学，2014.

Physicalrehabilitationtrainingofkneejointcartilageinjury:acasestudyofelitewomanbeachvolleyballplayerYueYuan

LIU Peng1, MI Sen1, YUE Yuan2, GAO Nan3

(1.ShandongInstituteofSportScience,Jinan250102,Shandong,China; 2.VolleyballManagementCenterofShandongProvince,Jinan250102,China; 3.SwimmingManagementCentreofShandongProvince,Jinan250102,Shandong,China)

Purpose: To explore the mechanism of knee joint cartilage injury and arrangement of physical rehabilitation training based on the practice of giving physical rehabilitation training to Yue Yuan, an elite woman beach volleyball player with knee joint cartilage injury. Method: Carry out the test of isometric strength on knee by BIODEX and functional movement for Yue Yuan, go on the specific physical rehabilitation training based on the results and compare the two test results before and after training to approve the effectiveness of inspection procedure. Result: After 8 weeks of physical rehabilitation training, some problems such as muscle imbalance of knee or limitation of physical activity are improved obviously and athletic ability is almost recovered, which has laid a solid foundation for her normal specialized training and a quick return to the field.

beach volleyball; knee joint; cartilage injury; physical rehabilitation training

2017-05-10

刘鹏(1983- )，男，硕士，助理研究员，研究方向体能与康复训练。

G804.55

：A

：1009-9840(2017)04-0054-05