关于跆拳道运动员膝关节运动损伤的生物力学研究

黄家伟

摘 要：作为跆拳道运动员，在运动过程中经常出现膝关节损伤的情况，从而影响其正常训练。基于此，本文首先介绍了膝关节的解剖特征，然后提出了膝关节的主要结构和辅助结构，最后分析了膝关节运动的生物力学特征，希望可以为有需要的人提供参考意见。

关键词：跆拳道;运动员;膝关节运动损伤;生物力学

中图分类号：G886        文献标识码 ：A      文章编号：1002-7475（2019）06-095-01

根据有关资料显示，不管是国内还是国际，有关跆拳道运动员损伤的探究具体集中在受伤位置、受伤次数、年龄差距等多方面的探究，针对跆拳道运动损伤的生物力学研究和讨论是很常见的。通常，膝关节是跆拳道运动范围很大的部位，是极易出现损伤的部位，所以必须要注重膝关节的探讨。

1膝关节的解剖特征

在人们的身体中膝关节是最复杂的关节，其起到传递载荷的作用，参加运动时，有利于动量守恒，可以为小腿活动提供足够的力量，是一种双关节结构，主要是由髌骨关节以及胫骨关节构成，可以承受巨大的冲击力，而且处在人体中最长的两个力臂中，这样容易导致膝关节在跆拳道运动中很有可能受到损伤。

2膝关节的主要结构和辅助结构

组成膝关节主要结构的骨头是小腿胫骨的上部和大腿股骨的下部，可以将胫骨上部组成关节窝，将股骨下部当做关节头。通常，构成膝关节主要结构的两个骨头形成的关节窝和关节头都是不具备代表性的，尤其是胫骨组成的關节窝较浅，与平面是相似的，该结构有利于提高膝关节的使用性能，但是缺乏可靠性。[1]而辅助结构，其最大优势是提高膝关节的可靠性，主要包括侧副韧带以及十字交叉韧带等等。首先，侧副韧带。通常，在膝关节的两边分布着侧副韧带，分别是腓侧副韧带以及胫侧副韧带，这些都可以避免小腿的膝关节位置向两侧方向进行移动，确保人体运动过程中膝关节只可以顺着屈伸方向进行运动。其次，十字交叉韧带。十字交叉韧带处在膝关节位置，分别是前后十字韧带。其主要作用是在运动过程中当小腿进行固定时避免大腿在膝关节前后进行移动，确保膝关节在运动过程可以始终保持固定不变。

3膝关节运动的生物力学分析

3.1胫骨和股骨关节的运动学

3.1.1胫骨和股骨关节运动范围

一般来说，胫骨和股骨关节的运动范围是较大的，膝关节全部伸直到全部屈曲的范围在0度-130度之间;胫骨和股骨关节在横截面内部的活动范围，伴随着膝关节全部伸直到屈曲90度时而不断增加。[2]全部伸直时，因为股骨内髁长在外髁上面，导致股骨髁和胫骨髁之间出现交锁的情况，而在该平面内并没有任何运动的可能性。在屈曲90度时，膝关节的外旋范围在0度到45度之间，内旋范围在0度到30度之间时，横面的整个运动范围就会缩小，这是因为软组织的制约而造成的。

3.1.2胫骨和股骨关节面运动

在膝关节部位，面关节运动出现在胫骨和股骨髁、股骨和髌骨髁之间，面运动在同一时间出现在3个平面上，但是在额面以及横面上都是很小的，在股骨髁和髌骨髁之间，面运动能够在同一时间出现在横面与额面两个面上。

3.2胫骨和股骨关节动力学

动力学主要是由两大部分组成，一是静力分析，二是动力分析，我们只需要站在运动的角度对胫骨和股骨关节进行分析。在动力分析过程中必须要考虑的是外加荷载所导致的，而且关节力矩是最常使用的。[3]在人体中力矩是这个部分角加速度以及质量惯性的乘积。力矩除了是身体的角加速度与惯性矩的乘积，还是身体加速中的重要力量。在动力作用下，身体的质量惯性矩以及加速度直接关乎到关节力的大小。通过加大身体的角加速度，可以适当地调高关节力矩。

就髌骨作用来讲，髌骨可以为膝关节提供两个关键的生物力学作用：其在运动范围内利用长股四头肌力使膝关节完全伸直，而且通过扩大股骨和髌骨之间的接触面，对股骨的整个压力分布情况进行改善。[4]在膝关节全部屈曲到全部伸直时，髌骨可以改善股四头肌力长臂所起到的效果。全部屈曲时，股骨在髁间窝内部，股四头肌腱很少向前移动，也不会影响股四头肌力长臂。当膝关节全部伸直时，髁间窝中将髌骨慢慢抬起来，从而出现明显的肌腱向前移动。

4结语

总而言之，与其他运动项目相比之下，跆拳道运动员在运动中很有可能出现膝关节损伤的情况，这样就会直接影响运动员的比赛成绩。当前，相关学者主要侧重于跆拳道运动员膝关节运动损伤的生物力学研究，这样可以有效降低跆拳道运动员膝关节损伤的发生几率，确保跆拳道运动员在比赛中获得理想的成绩。

参考文献：

[1]刘菁.高校跆拳道运动员膝关节运动损伤及康复生物力学分析[A].中国体育科学学会运动生物力学分会.第二十届全国运动生物力学学术交流大会论文摘要汇编[C].中国体育科学学会运动生物力学分会：中国体育科学学会运动生物力学分会.2018：2.

[2]庞俊鹏.跆拳道运动中膝关节的损伤及其预防[J].体育成人教育学刊.2009.25（01）：74-76.

[3]徐伟宏，汪学红.跆拳道运动员膝关节运动损伤的生物力学研究[J].科协论坛（下半月）.2007（08）：37-38.

[4]张洪顺，刘海斌.跆拳道运动员膝关节损伤的运动生物力学分析[J].武汉体育学院学报.2004（06）：73-75.