穿戴护踝设备对足球运动员急停动作的影响研究

□秦朗（成都体育学院运动医学系 四川 成都 610041）

足球运动作为世界第一大运动，深受大众的喜爱。由于足球运动是一项激烈的非周期性的同场对抗运动，在足球运动员进行避开对方球员寻找机会射门、带球变向过人、在跑动中跳起进行头顶球等动作时，需要足球运动员进行急停动作，足球运动员做急停动作是依靠脚制动来把巨大的速度在很短的时间内减少到0，因此，这些动作给足球运动员带来很大的加速度，由于足球运动员的足底与地面产生巨大的摩擦力从而产生制动作用，而身体的上部分由于惯性作用，这两种力会施加到踝关节，会对足踝关节产生很大的剪切力或者扭转力，从而引起踝关节受到损伤，因此，有的足球运动员为了防止或者减少踝关节受到损伤，他们经常穿戴一些护踝设备。护踝设备根据外形来分，有捆绑式和套脚式。护踝设备对足球运动员踝关节的保护效果的好坏，目前似乎还没有达成一致的观点，有鉴于此，本文对足球运动员穿戴不同的护踝设备在进行急停动作时的动力学特点进行了探讨，希望通过实验的方法来揭示护踝设备的作用，为足球运动员和教练及相关研究人员提供一些有用的信息。

1、研究方法

1.1、研究对象

本校足球学院12名足球专业的男生自愿参加了该项测试，受试者的运动等级都为2级或以上运动员，所有受试者在近3个月内无下肢急性损伤，其他部位亦无影响受试者做急停动作的损伤。

1.2、研究方法

（1）测试设备和器材。

采用Kistler三维测力台（Kistler 2812A，瑞士）对受试者进行动力学数据的采集，三维测力台的采样频率设为1000Hz，采样时长为5秒。踝关节贴扎采用某品牌5cm×10m/卷的白贴，套筒式踝关节护具采用某某牌护踝。

（2）实验过程。

首先给受试者讲解测试动作的要点，让受试者明白测试要求及测试流程，让受试者进行10分钟的热身运动，然后让受试者进行没有穿戴护踝设备（CON组）、贴扎（TA组）以及穿戴半刚性套筒式护踝（SR组）。根据穿戴护踝设备的难易程度，三组测试顺序按照没有穿戴护踝设备，穿戴半刚性套筒式设备以及贴扎，每组测试采集3次有效的数据，为避免受试者出现疲劳现象，每组之间最少间隔3分钟。贴扎方法采用闭锁式编蓝贴扎法，贴扎由经过专业培训的人士进行。

1.3、数据处理

对三维测力台采集到的数据经过分析后，选择最好的采集数据进行处理，在本研究中用到的动力学参数有:足落入测力台进行急停动作所获得的垂直方向峰值Fz，左右方向峰值Fx、前后方向峰值 Fy，压力中心运动轨迹（COP）Ax、Ay，摩擦力 COFx、COFy，力矩Mx、My、Mz等参数，使用IBM SPSS 22.0进行处理，所有数据以受试者的体重百分比作为标准化处理，描述性统计、单因素重复测量ANVOA分析及LSD多重比较应用本研究数据处理，所有的显著水平设置为α=0.05。

2、研究结果

2.1、不同组间地面反作用力结果

对足球运动员在没有穿戴护踝设备，穿戴半刚性套筒式设备以及贴扎状态下的垂直方向峰值Fz，左右方向峰值Fx、前后方向峰值Fy进行单因素重复测量ANVOA检验，其球面检验结果显示：垂直方向峰值Fz，左右方向峰值Fx、前后方向峰值Fy的Manchy’s W系数分别为0.675,0.841和0.759，因此不需要进行修正。描述分析显示：垂直方向峰值Fz在 CON、TA和 SR条件下分别为2.872±0.915，3.571±1.321和 2.712±0.278；左右方向峰值 Fx在 CON、TA和 SR条件下分别为 0.872±0.391，0.657±0.194和0.712±0.278；前后方向峰值Fy在CON、TA和SR条件下分别为0.354±0.115，0.295±0.113和 0.318±0.208；三种条件下的组间效果在垂直方向峰值Fz，左右方向峰值Fx、前后方向峰值Fy分别 为 F(2，34)=32.41，p=0.000＜0.05，F(2，34)=32.41，p=0.000＜0.05和 F(2，34)=32.41，p=0.000＜0.05，表示在不同的测试条件下，垂直方向峰值Fz没有有显著性差异，左右方向峰值Fx无显著性差异、前后方向峰值Fy有显著差异，进一步对前后方向峰值Fy进行LSD事后比较可知，CON组的值要显著小于TA和SR组。

2.2、不同组间压力中心运动轨迹结果

对足球运动员在没有穿戴护踝设备，穿戴半刚性套筒式护具设备以及贴扎状态下的压力中心运动轨迹Ax、Ay进行单因素重复测量ANVOA检验，其球面检验结果显示：Ax、Ay的Manchy’s W系数分别为0.723和0.715，因此符合检验要求。描述分析显示：Ax在CON、TA和 SR条件下分别为 2.486±1.452、3.472±1.278 和2.668±1.54；Ay在 CON、TA 和 SR条件下分别为 5.14±1.915、6.372±1.278和6.92±0.278；三种条件下的组间效果在Ax、Ay分别为 F(2，34)=11.47，p=0.000＜0.05 和 F(2，34)=1.341，p=0.107＞0.05，表示在不同的测试条件下，Ax有显著性差异，Ay没有有显著性差异。

2.3、不同组间摩擦力系数结果

对足球运动员在没有穿戴护踝设备，穿戴半刚性套筒式设备以及贴扎状态下的摩擦力COFx、COFy进行单因素重复测量ANVOA检验，其球面检验结果显示：COFx、COFy的Manchy’s W系数分别为0.841和0.744，因此不需要进行修正。描述分析显示：COFx在CON、TA和 SR条件下分别为 12.872±0.915，13.471±1.321和12.412±0.278；COFy在 CON、TA 和 SR条件下分别为 27.872±4.915，29.571±4.321和28.412±5.278；三种条件下的组间效果在 COFx、COFy 上分别为 F(2，34)=15.41，p=0.000＜0.05 和 F(2，34)=12.47，p=0.000＜0.05，表示在不同的测试条件下，COFx有显著性差异，COFy无显著性差异。

2.4、不同组间力矩结果

对足球运动员在没有穿戴护踝设备，穿戴半刚性套筒式设备以及贴扎状态下的力矩Mx、My、Mz进行单因素重复测量ANVOA检验，其球面检验结果显示：Mx、My、Mz的 Manchy’s W系数分别为0.875,0.841和0.798，因此不需要进行修正。描述分析显示：Mx在 CON、TA和 SR条件下分别为 472.82±46.915，522.571±51.321和 482.912±0.278；My在 CON、TA和 SR条件下分别为 312.872±0.915、299.571±0.321 和 354.412±0.278；、Mz 在 CON、TA 和 SR条件下分别为 72.87±0.915、77.571±9.321和 97.89±5.278；三种条件下的组间效果在 Mx、My、Mz方向分别为F(2，34)=32.41，p=0.000＜0.05，F(2，34)=14.98，p=0.000＜0.05 和 F(2，34)=15.41，p=0.000＜0.05，表示在不同的测试条件下，Mx、My和Mz具有显著差异。

3、分析与讨论

在足球运动训练或比赛中，有一部分运动员使用粘胶带、弹力绷带或者半钢性套筒式护踝装备，据相关研究表明，护踝设备的使用可以减少踝关节的损伤发生率，其作用机制是这些护踝设备可以限制踝关节的内翻或者内翻的活动范围，防止了踝关节因为过渡内翻或外翻而造成踝关节周围的韧带的拉伤，护踝设备的使用还可以提高踝关节周围的本体感觉反应，提高外翻肌的反应速度。有学者的研究表明穿戴护踝设备，特别是半刚性的护踝套筒设备，尽管对踝关节就有一定的保护作用，但是对膝关节来说，可能增加膝关节的扭转及伸展力矩，且膝关节在运动员的脚着地期间的屈曲角度范围减少，这样减少了膝关节的缓冲力，可能对前交叉韧带或其他膝关节部位造成伤害，从而造成膝关节损伤的发生率增加。限于套件，本实验仅做了动力学实验，没有对足球运动员急停动作做运动学以及肌电测试，不能确定足球运动员穿戴护踝设备后在做急停动作时人体环节，特别是下肢的运动学变化特点以及相关肌肉的活动顺序是否改变。

4、结论

本研究认为贴扎的使用可以减少踝关节的损伤风险，而护具由于较大地限制了穿戴者踝关节的灵活性，使得穿戴者感觉运动动作在一定程度上受到了影响，因此建议足球运动员在训练或者比赛中选择贴扎作为护踝装备。由于条件限制，足球运动员穿戴护踝设备的时效性每有检验，有可能随着穿戴的时间的延长，在训练或者比赛中随着时间的推移，由于出汗或疲劳等原因引起护踝设备的特性发生改变，从而会对穿戴贴扎或者护具引起的效果产生改变。