优秀男子柔道运动员膝关节后交叉韧带重建术后的康复体能训练个案研究

韩炜 魏夫超

Physical rehabilitation training after reconstruction of posterior cruciate ligament： Case study on an elite male judo athlete

HAN Wei1，WEI Fu-chao2

摘 要： 目的：对优秀男子柔道运动员膝关节后交叉韧带重建术后的康复体能训练进行研究和总结，以期为其他运动员后交叉韧带重建术后康复体能训练目标、任务和方案的制定提供借鉴和参考。方法：根据运动员术后伤病情况和康复目标，从术后第3周开始设计了一个为期16周共三個阶段的康复体能训练方案并予以实施，在整个训练期间，通过对膝关节活动度、最大屈伸力矩、下肢肌肉围度和闭眼屈膝15°单腿站立时间等指标的多次测试，了解左膝关节康复效果并对康复体能训练方案设计的合理性提供评价依据。结果：通过康复体能训练，运动员左膝关节活动度于术后12周恢复至正常水平;至术后18周，左侧下肢肌肉围度与右侧相比几无差距;左侧闭眼屈膝15°单腿站立时间明显增长，但相比右侧有13.6%的差距;左、右侧膝关节屈伸最大力矩明显提高，且左侧膝关节屈伸最大力矩增长尤为显著，但与右侧仍相差28.6%和30.4%;左右侧屈伸最大力矩比值处于正常范围内。结论：通过16周康复体能训练，运动员左膝关节活动度、左下肢肌肉围度和平衡能力恢复较好，左膝关节最大屈伸力矩与右膝相比尚有一定差距，在继续加强左腿肌肉力量和本体感觉训练的同时可开始进行专项技术训练。

关键词： 柔道;膝关节;后交叉韧带;康复体能训练;男子柔道运动员

中图分类号：G804.55   文献标识码：A  文章编号：1006-2076（2018）05-0086-07

Abstract： By summarizing a physical rehabilitation training program designed for a judo athlete with reconstruction of the posterior cruciate ligament， the purpose of this study was to provide reference for other athletes with reconstruction of the posterior cruciate ligament.  Methods：  A physical rehabilitation training program of 16 weeks was designed and implemented. The training began at week 3 after the operation. During the training， indexes including knee ROM， maximum flexion and extension torque， lower limb muscle girth， standing time of single leg with eyes closed and knee bent 15 degrees were tested. Based on the tests， the rationality of the program and the rehabilitation efficacy

were evaluated.  Results：  ROM of left knee returned to normal after 12 weeks. After 18 weeks， there

was no difference between the left lower limb muscle girth and the right side. Standing time of left leg increased significantly， but there was still a gap of 13.6% between the right and the left. The maximum torque of knee flexion and extension of both lower limbs increased significantly， especially the left knee. However， the maximum torque of flexion and extension of left knee was 28.6% and 30.4% worse than that of right knee. The peak toque ration of knee flexion and extension of both lower limbs was in the normal range.  Conclusions：  ROM of left knee， muscle girth and balance of left lower limb were recovered significantly after 16 weeks of physical rehabilitation training. Compared with the right knee， the maximum torque of flexion and extension of left knee had a certain gap. While continuing to strengthen the left leg muscle strength and proprioception training， specialized technical training could be started.

Key words： judo; knee joint; posterior cruciate ligament; physical rehabilitation training; male judo athlete

膝关节后交叉韧带起自股骨内侧髁的外侧面，斜向后下方，止于胫骨髁间隆起的后部和外侧半月板的后角[1]，是膝关节最强大的韧带，强度为前交叉韧带的2倍。其主要功能是防止胫骨后移，其次有防止胫骨外旋和内翻的作用[2]。后交叉韧带损伤多发生于高强度、高对抗性运动外伤和交通伤中[3]，在急性膝关节创伤中占1%～44%，在膝关节韧带损伤中占20%[4]，其中，30%是單独损伤，70%是合并其他韧带如前交叉韧带和内、外侧副韧带复合体的损伤及合并半月板损伤。后交叉韧带断裂后会引起膝关节后向不稳及旋转不稳，并失去以后交叉韧带为轴的旋转作用，从而影响膝关节的功能，并导致一系列的后遗病变，损害膝关节内其他结构等[5]。因而，对于后交叉韧带断裂的患者，应尽早手术，并尽快开展术后的康复训练。目前关于后交叉韧带损伤术后的康复治疗方案尚没有定论[7]。有文献提示，膝交叉韧带重建术后，2～6个月的积极康复治疗与7～14个月的保守康复治疗疗效相比，两者差别不大[8]。尽管当前交叉韧带重建术后的康复更趋向于采用4～6个月的激进康复方案，但最有效的康复训练程序还是应该根据患者的实际情况，制订个性化的训练方案[9]。柔道是两人身体直接接触、徒手较量、以摔倒或制服对手为目标的格斗对抗性项目，竞争激烈，运动损伤在所难免。研究表明，膝部是柔道运动员受伤频次最高的部位，且交叉韧带、侧副韧带和半月板等损伤在膝部损伤中占近半数[10]，因此损伤后的治疗与康复就显得尤为重要。本研究针对优秀男子柔道运动员后交叉韧带重建术后的康复过程制定了一份个性化康复体能训练方案，通过对不同阶段患膝关节活动度、下肢肌肉围度、肌力水平和平衡能力恢复情况的系统评估，探讨本方案在训练目标、训练任务及具体训练内容等方面设计的合理性与科学性，这不仅为运动员早日重返赛场、取得优异的比赛成绩打下了坚实的基础，而且可为其他运动员后交叉韧带重建术后的康复体能训练提供借鉴和参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

运动员李×，男，国家健将，山东男子柔道队81 kg级重点运动员，身高178 cm，体重84 kg，曾获全国冠军赛81 kg级冠军。

2015年5月1日，运动员因左膝内侧半月板损伤停训休息，未采取任何治疗措施。5月7日实战中膝关节屈曲内翻伤，左膝活动受限，无明显肿胀，不能行走，有不稳感，不伴有绞锁，当即进行冰敷。5月17日运动员进行了“左膝关节镜探查，自体STG四骨道双束后交叉韧带重建（骨膜包裹胫骨段韧带），内侧半月板部分切除，滑膜切除术，腘肌腱探查术”。诊断结果为：左膝后交叉韧带断裂、左膝内侧半月板撕裂、左膝外侧副韧带损伤。术后无菌敷料及棉垫加压包扎，用支具固定于屈膝位30°，进入病房。

1.2 研究方法

1.2.1 康复体能训练干预

根据运动员伤病情况和下一步的训练目标制定个性化康复体能训练方案。运动员术后伤口缝线，患肢石膏固定，于术后第2周拆线，故在术后第3周实施康复体能训练干预。康复体能训练目标为恢复左膝关节活动度、周围肌群体积和本体感觉，尽量缩小左、右侧下肢肌肉围度、力量和静态平衡的差距，加强核心肌群力量和稳定能力训练，发展上肢肌肉力量，本阶段康复体能训练结束后应能够顺利过渡到专项基本技术训练阶段，为重返赛场奠定基础。训练方案共计16周，分三个阶段实施。

1.2.1.1 第一阶段康复体能训练目标、任务及方案

第一阶段康复体能训练时间为术后第3～7周。

训练目标：恢复左膝关节活动度和周围肌群围度、力量，恢复上肢和核心肌群力量训练，能够无痛站立和走路，lysholm膝关节功能评分达到75分以上[11]。

训练任务：通过手法松动、被动牵拉和主动活动度训练恢复左膝关节活动范围;力量训练由静力性练习向动力性练习转变，随着膝关节活动范围增大，后期安排300°/s快速等速肌力训练，发展下肢肌肉体积和力量;加强髋关节、腰背核心肌群力量练习;发展上肢专项力量，增加爬绳、座位拉带能力训练。

训练方案：第一阶段康复体能训练的核心内容是膝关节活动度和股四头肌肌力的恢复和训练。在训练课的安排上，下肢训练安排5～6次课，上肢与核心肌群训练各安排3～4次课。第一阶段6～7周康复体能训练方案见表1。

1.2.1.2 第二阶段康复体能训练目标、任务及方案

第二阶段康复体能训练时间为术后第8～12周。

训练目标：左膝关节主动活动度恢复至与右侧相同角度，发展左膝本体感觉和稳定性，提高下肢肌力和耐力，增强运动员使用患肢的信心，能够无痛快步走、蹬台阶，lysholm膝关节功能评分达到85分以上[11]。

训练任务：配合手法松动及主动活动度练习，使运动员的患膝关节主动活动度恢复至正常水平;采用单腿站立、屈膝三点水等恢复运动员患膝的本体感觉，运用绳梯等改善运动员下肢协调发力能力;进一步提高下肢肌肉力量，完成180°/s、240°/s的等速肌力训练。

训练方案：第二阶段康复体能训练的核心内容是下肢肌力与本体感觉训练。在训练课的安排上，下肢训练安排5～6次课，上肢与核心肌群训练各安排2～3次课，简单技术训练安排2～3次课。第二阶段11～12周康复体能训练方案见表2。

1.2.1.3 第三阶段康复体能训练目标、任务及方案

第三阶段康复体能训练时间为术后第13～18周。

训练目标：下肢肌力、本体感觉和平衡能力大幅提高，核心稳定性进一步提高，上肢肌肉力量得到显著增强，能够无痛慢跑，lysholm膝关节功能评分达到90分以上[11]。

训练任务：进一步增加左膝肌群等长、等张收缩形式的训练，增加不稳定平面的下肢本体感觉、稳定性、协调性等方面的训练;完成60°/s、180°/s的等速肌力训练;提高核心肌群多平面、多维度的稳定和抗旋能力;提高上肢肌力的训练负荷与功能性;通过有氧单车或慢跑提高有氧代谢能力和心肺功能。

训练方案：第三阶段康复体能训练的核心内容是进一步提高下肢肌力和本体感觉，强调上下肢与核心肌群相互协调的多关节训练，逐渐增加基本技术训练内容。下肢训练安排5～6次课，上肢与核心肌群训练安排2～3次课，基本技术训练安排2～3次课。第三阶段17～18周康复体能训练方案见表3。

1.2.2 测试

术后第7周、10周、12周对运动员的膝关节活动度进行3次测试，术后第7周、10周、12周、14周、16周、18周对运动员的小腿围、髌骨上缘以上5 cm和10 cm处围度、膝关节等速肌力和闭眼屈膝15°单腿站立时间等指标进行6次测试，整个干预过程中的所有测试在山东省举摔柔运动管理中心柔道馆和山东省体育科研中心体能馆完成。采用关节角度量角器对膝关节活动度进行测试，测试3次后取平均值，了解左、右侧膝关节最大伸膝角度和最大屈膝角度的差值;采用皮尺测量小腿围度以及距髌骨上缘以上5 cm和10 cm处大腿围度，每部位测试3次后取平均值，了解腓肠肌和股内侧肌的围度和双侧肌肉围度差异;采用Biodex system 3多关节等速测试系统对运动员以60°/s的角速度进行左、右侧膝关节最大屈伸力矩的测试，了解膝关节肌群的力量和双侧肌力差异;采用秒表对闭眼屈膝15°单腿站立时间进行测试，测试3次后取最大值，了解下肢静态平衡能力和双侧差异。为制定左膝关节的康复体能训练方案以及评价左膝关节恢复程度提供依据。

2 结果与分析

2.1 膝关节活动度

由表4可见，通过术后约4周的关节活动度训练，运动员第7周左膝关节活动度达到85°，虽略低于王慧芳[12]在研究中提出的膝关节主动活动度第7周达到90°的标准，但在康复过程中膝关节未出现疼痛和关节积液肿胀现象，表明训练效果比较理想。第12周，左膝关节活动度恢复至正常范围，与右膝仅相差3°。

2.2 下肢肌肉围度测试与分析

由表5可见，第7周，反映腓肠肌围度的小腿围和反映股内侧肌围度的髌上5 cm和髌上10 cm处围度减小明显，各部位与右侧分别相差1.7 cm、3.3 cm和3.9 cm。第18周，左右腿小腿围、髌上5 cm和髌上10 cm处围度均有增长，且增长幅度显著，左腿腓肠肌围度和股内侧肌围度已基本恢复至与右侧相同。

2.3 等速肌力测试与分析

由表6可见，第7周，运动员左、右侧膝关节屈伸最大力矩有较大差距，左侧屈伸最大力矩分别为右侧的53.1%和46.6%，左侧膝关节屈伸力矩的比值（H/Q）为61.1%。第12周，左侧屈伸最大力矩有所提高，与右侧相差43.1%和44.8%。第18周，左、右侧膝关节屈伸最大力矩都有明显增长，特别是左侧屈伸最大力矩增长显著，但仍与右侧相差28.6%和30.4%，提示应继续加强左腿的力量训练。左右侧H/Q比值分别为57.6%和56.2%，比值更趋于合理。

2.4 闭眼屈膝15°单腿站立时间测试与分析

由表7可见，运动员左膝关节损伤后平衡能力下降明显，左侧闭眼屈膝15°单腿站立时间仅为13.34秒，与右侧相差78.7%。在加强本体感觉训练后，左侧下肢平衡能力明显改善。第18周，左侧闭眼屈膝15°单腿站立时间较第7周提高81.6%，接近右侧，但仍有13.6%的差距，提示应继续加强左腿本体感觉、稳定性和平衡能力的训练。

3 讨论

3.1 膝关节活动度的康复体能训练

正常膝关节的活动范围为：膝屈曲0°～120°至150°，过伸5°～10°[13]。但在膝关节及邻近组织外伤或手术后，关节本身及其周围的皮肤、肌肉、韧带、关节囊等软组织发生病理学改变，关节积液、肿胀，同时关节内力学感受器受损，影响膝关节的本体感觉传导通路，使机体对关节内外各种刺激的反应变慢，不能很好地控制关节周围的肌肉运动，这些因素综合导致了膝关节活动度的减小。因此，膝关节活动度的恢复是后交叉韧带重建术后首先要解决的问题。膝关节活动度的恢复包括手法松动、被动牵拉和主动活动度训练。手法松动以髌骨松动为主，持髌骨边缘位置沿上下左右四个方向缓慢推动以防止髌上囊粘连。而被动牵拉是后交叉韧带重建术后活动度训练的首选[14]。一方面是因为运动员在术后因疼痛而难以主动完成训练计划;另一方面是因为过早主动活动度训练会加重后交叉韧带的负荷，不利于伤口愈合。术后第6周开始进行主动活动度训练，可采用坐位顶墙、仰卧垂腿、仰卧伸膝、瑞士球坐位主动屈伸膝等练习。关节活动度的訓练应一直持续至运动员患膝关节活动度完全恢复至与健侧相同为止。

3.2 下肢肌力的康复体能训练

研究表明，外伤后制动和疼痛使患肢既存在废用性肌萎缩又有关节源性肌萎缩，从而导致患肢肌肉萎缩更加明显[15]。手术只是尽量重建和恢复关节静态稳定的骨骼、韧带的解剖结构，而肌肉才是关节的动态稳定装置。肌力的强弱直接关系到关节在运动中的稳定性。对于膝关节而言，它的主动控制是由股四头肌、腘绳肌和腓肠肌等肌肉共同收缩维持的。一旦膝关节出现损伤，周围的这些肌肉都会出现不同程度的萎缩。因此，术后有针对性的肌肉围度和基础力量训练尤为重要。术后24小时后即可进行股四头肌的等长收缩训练。2周后即可在膝关节伸直的情况下进行仰卧位、俯卧位和侧卧位的下肢抬高练习[16]。随着关节主动活动度的增加，可进行膝关节主动屈伸练习，并通过使用弹力带增加负荷。当运动员能够脱拐行走后，可进行站位勾腿、轻负荷提踵、步态练习等闭链训练[17]，这对于发展下肢肌群肌肉围度、刺激下肢关节本体感受器、改善关节活动范围、提高关节稳定性和运动控制能力都有较好的作用。在股四头肌肌力训练时应特别注重股内侧肌的肌力训练。股内侧肌是股四头肌组发生学中最晚发生的肌肉，也是种系发生中最弱的肌肉，在受到损伤、制动或手术等因素的影响后，首先发生废用性萎缩[18]。而且，股内侧肌萎缩是造成或加重髌骨内外侧拉力不平衡，导致髌骨关节生物力学紊乱的重要因素[19]。本研究采用静力蹲、夹球静力蹲、小幅度单腿侧蹬台阶等练习在逐步强化股内侧肌的训练中取得了较好效果。

膝关节等速肌力训练在增加膝关节周围肌肉力量、改善膝关节活动度和稳定性、提高患肢运动能力等方面具有良好的效果。Timm[20]等报道了患者在膝关节术后进行非训练、等长训练、等张训练和等速训练等4种康复训练方案疗效的比较。结果表明，等速训练组比其他训练组对肢体功能的恢复更有效。关于等速训练时角速度的选取，研究表明相较于慢速等速训练，早期康复阶段选用对创面刺激较小的快速等速训练更为合适。Davies等对膝关节伤病运动员进行不同运动速度的等速康复训练后发现，慢速训练会加大髌股关节表面的压力，患者由于疼痛等因素往往不能坚持训练，而快速训练时，整个关节活动度的训练都能很好地坚持下去[21]。因此本研究在设计康复体能训练计划时，以300°/s的快速等速肌力训练开始，随着患膝关节活动度的增大和肌力的增长，逐渐过渡至180°/s的等速肌力训练，在第三阶段的后期采用60°/s的慢速等速肌力训练。

临床上常把等速运动时膝关节屈伸肌群的峰值力矩作为膝关节损伤后康复治疗中的一个重要观测指标。研究表明，两侧下肢肌力存在一定的生理差别，一般为 10%～15%，并且在不同测试速度下变化不大。如果两侧肌力的差值超过20%，表明两侧肌力不平衡，弱侧的肌肉和关节容易受伤[22]。运动员伤愈重返赛场时，患侧肌肉的力矩值如达到健侧的 85%～90%以上，发生再损伤的机率将相应减少[23]。在本研究中，经过16周康复体能训练，运动员左、右侧膝关节屈伸肌群的峰值力矩都有提高，特别是左侧膝关节屈伸肌群的峰值力矩增长明显，但与右侧相比仍有一定差距，提示下一步康复体能训练安排中仍应继续加强左腿的力量训练。此外，膝关节屈伸力矩的比值（H/Q）也是膝关节损伤后康复治疗中的一个重要评价和监测指标。H/Q比率不平衡可能会导致膝关节动力学的改变，从而降低运动员的运动能力。H/Q的合理比值随测试速度不同变化范围为50%～70%，在60°/s测试时H/Q比值在60%左右[24]。在本研究中，运动员左右两侧的H/Q虽都在正常范围内，但与国外优秀运动员的数据相比仍然偏低，表明运动员腘绳肌力量偏弱，故在今后训练中应引起注意。

在下肢肌力的康复体能训练过程中，离心收缩力量训练对运动损伤的预防和康复起着关键作用。研究表明，在损伤康复过程中进行离心力量训练，可以使胶原组织重新进行排列，使其具有“极性”，从而更好地増加肌肉损伤之后的抗牵拉能力、伸展性和弹性，降低他们被破坏的几率，并且最大限度地保持胶原组织的结构与功能[25]。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[26]，并且在随后的训练和比赛中可有效地降低腘绳肌损伤的发生率。离心力量训练应注意“快起慢下”，即下台阶训练、各种蹲起训练中的下蹲过程是训练重点。

3.3 下肢本体感觉的康复体能训练

柔道比赛中各种技术的运用都是以破坏对手支撑面的稳定性来创造并获取进攻机会的。因此，如何控制好自身身体重心并破坏对手的重心平衡是柔道运动员技术运用的关键环节。身体重心的变化和控制与下肢本体感觉和关节肌肉稳定性紧密相关。Hogervorst等[27]发现后交叉韧带损伤断裂后所产生的关节运动控制能力、姿势校正能力及平衡维持能力等的下降是由于韧带断裂后机械平衡改变和感觉传入缺失引起的，其中本体感觉缺陷可能扮演了十分重要的角色。肌力训练可以恢复一部分受损的本体感觉，但相当一部分本体感觉的恢复需靠特殊训练才能获得[28]。膝关节本体感觉训练可分为四个阶段：最初阶段进行重心转移、关节角度回归等练习;第二阶段以平衡练习和闭链练习为主;第三阶段增加难度以进一步刺激关节周围本体感受器;最后阶段加入慢跑练习，并逐步增加侧向跑、变向跑等，以促进运动员重返运动场[29]。在本研究中，从第8周开始引入专门的下肢本体感觉训练，采用屈膝单腿站立、平衡垫双腿站立、时钟训练、台阶训练、屈膝三点水、平衡垫单腿站立、多向弓箭步蹲、绳梯脚步练习等训练手段，取得了较好的效果。目前对膝关节前交叉韧带重建术后本体感觉训练的研究已证实，在术后第3～6周开始酌情增加本体感觉训练即可以取得较好的效果[30-31]，提示对后交叉韧带重建术后患者的本体感觉训练可适度提前引入。

4 小结

针对优秀男子柔道运动员膝关节后交叉韧带重建术后的康复过程，设计了一个为期16周共三个阶段的康复体能训练计划。第一阶段以恢复左膝关节活动度和左下肢肌肉围度的训练为主;第二阶段以发展左膝关节本体感觉和稳定性，提高左下肢肌力和耐力的训练为主;第三阶段以大幅度提高左下肢肌力、本体感觉和平衡能力的训练为主。通过16周训练，运动员左膝关节活动度、左下肢肌肉围度恢复显著，与右侧相比几无差异;左下肢平衡能力明显提高，与右侧差异缩小至13.6%;左、右侧膝关节屈伸最大力矩显著提高，但左膝关节屈伸最大力矩与右膝相比仍相差28.6%和30.4%。[JP+1]虽然左腿的力量和本体感觉训练仍应继续加强，但运动员已能够无痛慢跑，并进行垫上专项基本技术的训练，表明本研究所设计的康复体能训练方案训练效果比较理想，可以确保运动员在膝关节后交叉韧带重建术后4个半月达到进行专项技术训练的要求。 [JP]

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