康复训练的幕后科技
2019-10-18沈臻懿
沈臻懿
足球、篮球等竞技体育项目在全球范围内的风靡,不仅在于运动的观赏性,亦在于其激烈的对抗性。但密集的赛程以及高强度的比赛,同样使得运动员面临着受伤的风险。为了令运动员能快速恢复,并尽快重新投入高强度的训练和比赛,科技再次爆发出了其惊人的推动力,并诞生了一系列提升身体机能的康复训练技术……
反重力跑步台
生活在地球上的人们,时刻都在重力的作用下,重力对人们的身体造成了额外的负荷。人们在跑步时,重力实时冲击着其腰、胯、膝盖、脚踝等部位。正常情况下,人们完全可以承受重力给腿部带来的负荷。腿部往往是足球、篮球等运动员受伤最为频繁的部位。我们在绿茵场上经常会看到,足球运动员常常因被放铲、蹬踏等犯规动作,而导致腿部受伤,甚至因伤替换下场。一旦腿部受伤,运动员又该如何锻炼其腿部肌肉力量呢?反重力跑步台无疑是一种理想的康复科技器材。
反重力跑步台的诞生,最初源于美国国家航空航天局(NASA)的一项研究成果,有助于宇航员的太空减重运动训练。其恢复原理与利用水浮力来减轻体重对腿部的压力极为相似。但与泳池跑步相比,反重力跑步台的占地面积更小,且可以同时调节跑步速度和坡度。随着该技术被创造性地应用于职业运动员伤后康复训练之中,不少知名球星便成了该类设备的忠实用户。
简单来说,反重力跑步台就是利用气压的变化,让运动员在跑步时,减少自身体重的负荷。相较于普通的健身跑步机,反重力跑步台拥有一个特殊的密闭气囊,可以将人体腰部以下部位都包裹在内。通过在该气囊中增加空气压力,可以令使用者拥有上升浮力,并模拟失重空间。运动员一旦站在跑步台并开始跑步,反重力跑步台就会及时校准气压,以便于需要康复者能够通过跑步,来达到锻炼与恢复的目的。反重力跑步台可以最多减少80%的重力,以避免使用者过度使用骨骼关节,且减少重力对于损伤处的冲击,进而将骨骼以及关节的磨损降至最低。
除了受伤运动员的康复训练外,体重严重超标者、老年肥胖者也是反重力跑步台的潜在受众。对于那些体重严重超标者来说,减重不仅事关其健康,甚至关乎生命。不过,普通人跑步减重运动的方式,并不适合于体重严重超标者。过大的体重,不仅会对膝盖造成巨大压迫,甚至还会发生应力性的骨折。但有了反重力跑步台的支持,能够支撑体重严重超标者的下肢在较小的负荷下进行训练。同样,普通的跑步减肥训练对于老年肥胖者来说亦不适用,但在反重力跑步台上,密闭气囊会为老年肥胖者提供反重力的支持,从而令其享受轻松运动减肥的过程。
超低温全身冷冻疗法
我们在经历高强度运动之后,往往会感到全身肌肉发生延时性的酸痛。当这种状况发生时,不少人会选择拉伸运动等物理疗法,来帮助肌肉进行放松。但对于足球、篮球等竞技体育的职业运动员而言,其往往需要面临一周双赛甚至是一周三赛的密集赛程。此时,如果单纯使用拉伸等普通恢复疗法,已经难以满足高强度、高对抗的赛程对于运动员身体恢复速率的要求。为了能够提升高强度运动后的人体机能恢复速率,人们也在不断地探索着各种新科技。
近期,一种名为超低温全身冷冻疗法(Whole Bady Cryotherapy,简称WBC)的康复训练科技已悄然风靡体育界。该方法是在液氮蒸汽的作用下,将运动员的身体暴露在零下120℃至零下180℃冷冻舱内的一种无创性恢复疗法。从该技术方法的名称上来看,又是“超低温”又是“冷冻”的,听上去就极其“疯狂”。不要说是零下100多摄氏度的低温下,即便是在零下10℃左右的室外环境中,就算是裹上厚厚的羽绒服人们都得瑟瑟发抖。对于这样的“疯狂”举动,人们不禁要发出这样的疑问:如此超低温是否会将人体冻坏?低温是否果真有助于人体机能恢复呢?针对前一个问题,答案显然是否定的。我们都知道,液氮与人体的温度之间差异非常大。当液体触及的物体温度高于其自身沸点时,会在物体表面形成蒸汽层,也就是会使人的身体产生蒸汽层现象,故而不会让人冻僵。不过,这一疗法需控制在2~3分钟的安全时间范围之内。
科学研究表明,在低温环境下,人体会因细胞因子水平的变化而有效减少炎症发生的情形。低温的刺激,也有助于人体肌肉的恢复。非运动状态下,人体血清中并不会有较高的酶含量。但当运动员在高强度比赛后,其身体内部肌细胞膜的通透性会随之增加,从而使得肌酸激酶大量从肌细胞中透出。这些肌酸激酶的增加,导致运动员的肌纤维发生不同程度的运动性损伤。对于普通人来说,如果平时偶尔遇到磕碰等损伤,可以使用冰袋冷敷来加速人体机能的恢复。但对于赛程密集的职业运动员来说,单纯使用冰敷显然是不够的。此时,超低温全身冷冻疗法的优势便不言而喻。
當运动员身体暴露在超低温环境时,其人体内部会经历常温与低温之间的剧烈变化。在这一变化过程中,身体内部的血管会根据温度的高低而发生相应扩张与收缩,这种血管的扩张与收缩能够有效促进机体完成养分的内循环,进而实现在赛后迅速恢复身体机能的目的。此外,超低温全身冷冻疗法还可辅助治疗消炎止痛。
足底压力步态分析技术
直立行走,无疑是人类进化过程中区别于其他生物体的典型特征之一。人类远古祖先在数百万年的历史长河中,形成了以四肢行走,头部相对较小的骨架结构。但为了能站得更高,为了能解放双手,人类渐渐从原先便于四肢行走的脊柱结构进化为了直立模式。但不得不说,直立的脊柱不可不谓进化中的一大“败笔”。
远古祖先在四肢行走时,脊柱就如同一把“弓”一样,可以承受很大重量。但当人类直立行走后,脊柱就必须竖立起来。其不仅需要支撑一个极大的头盖骨,下半部分的脊柱还需要承受更多的压力。为此,直立行走后的人类,不得不承受背痛、腰痛、颈脖僵硬等苦恼的代价。况且,每个人的行走习惯不同,步态方式不同,会直接影响着在行走过程中下肢的受力情况。不恰当的受力、不正确的步态,甚至还会加剧人类机体的损伤。为了规避这种风险,尤其是竞技体育领域中的运动损伤,一种名为足底压力步态分析的新技术应运而生。
这一技术的载体,虽然看上去只是一块小小的压力板,但却具有极大的能量。其根据生物力学的科学原理,在电阻式传感器的作用下,只要运动员赤脚踩在压力板上,该技术可以对运动员的赤足静、动态足底压力情况进行检测,实时记录运动员的重心、平衡与时间轨迹等数据,并采用大数据分析方式生成直观、可视的3D影像,从而据此进行足底压力分布与步态分析。在此基础上,足底压力步态分析技术可评估职业运动员受到运动损伤的风险程度,并可以为预防运动损伤、优化运动姿态、提升竞技水平提供专业意见。
除了运动损伤评估分析外,足底压力步态分析技术还可通过检测测试者左、右赤足的外八、内八、旋前、旋后等角度,为测试者的步态调整提供专业建议,从而改善因不正确的步态而导致的身体姿态不平衡与慢性疼痛等状况。
编辑:黄灵 yeshzhwu@foxmail.com