外军新兵骨骼肌肉系统军事训练伤研究启示

张 佳，李春宝，黄 鹏，刘玉杰，唐佩福

解放军总医院第四医学中心 骨科医学部(全军军事训练伤防治研究中心)，北京 100853

骨骼肌肉损伤影响部队战斗力及士兵服役，带来高额的财政负担[1]。我军新颁发的《军事体育训练与考核大纲》提出了科学训练方针。近些年解放军总医院骨科通过组织军事训练伤防控“三巡”(巡讲、巡诊、巡调)活动，使基层部队新兵军事训练伤病率显著下降，进一步提升了部队战斗力。但是，目前我军新兵训练伤病的相关研究还不够深入。本文就美英军等新兵在初训期间骨骼肌肉损伤的发生情况、危险因素、干预措施及相关研究进展做一综述，以期对加强我军新兵训练伤防控体系的建设提供借鉴。

1 外军新兵骨骼肌肉损伤发生情况

骨骼肌肉损伤是各国军事组织面临的一个重大医学问题，美军骨骼肌肉损伤占士兵伤情的80%以上，每年导致60%的士兵不能参加军事训练和任务部署，且60%的损伤发生在新兵训练阶段，是现役部队士兵门诊就医(每年超过200万)的主要原因，每年经济损失达4.34亿美元[1-2]。骨骼肌肉损伤直接影响到训练效率、军事准备部署，且新兵训练阶段损伤后会出现的慢性疼痛或长期残疾，增加了士兵患慢性疾病或相关的继发性缺陷的风险，士兵的职业化发展受到严重的影响[3-5]。

1.1 损伤发生率 2013年Knapik等[6]报道了美军陆军新兵初训阶段骨骼肌肉损伤的发生率为47%，引起了美国陆军环境医学研究所的高度重视，于2014年启动了减少骨骼肌肉损伤的相关研究[7-8]。2016年，Hughes等[9]报道了美国陆军新兵伤害中，骨骼肌肉损伤占83%，男性和女性的发病率分别为42%和62%，并对相关危险因素进行了分析。2019年Jensen等[10]对美国28 829名海军新兵和43 004名其他兵种新兵在基础训练期间的伤害及导致伤害的事件进行回顾性研究，发现骨骼肌肉损伤占所有损伤的40%。随着美国陆军环境医学研究所对骨骼肌肉损伤危险因素的分析、风险预测模型的建立、相关干预措施的深入研究，美军新兵骨骼肌肉损伤发病率呈现下降的趋势[11]。2015年Sharma等[12]对6 608名英军新兵初训中的骨骼肌肉损伤进行前瞻性随访研究，发现骨骼肌肉损伤发生率为48.6%，损伤的恢复时间多在3个月左右。2018年Heagerty等[13]连续4年(2012 -2016年)对训练导致骨骼肌肉损伤的4 101名英国新兵进行了回顾性观察分析，发现骨骼肌肉损伤的发生率为39.1%，损伤多发生在新训阶段的前8周。2019年Sharma等[14]发现英国陆军新训期间骨骼肌肉损伤发生率为41.28%(95% CI：37.28 ～45.40)，与前期报道的48.6%相比呈明显下降的趋势。2019年Schram等[15]对澳大利亚4 452名作战部队新兵和1 630名预备役新兵的骨骼肌肉损伤情况进行了调查，作战部队新兵骨骼肌肉损伤发生率为27.7%，预备役新兵发生率为9.2%，研究表明训练任务、训练强度与骨骼肌肉损伤密切相关。骨骼肌肉损伤在非战斗性损伤中发生率较高，对国家军事战斗力构成了相当大的威胁。近年来，各国随着研究的深入和积极有效的干预，损伤发生率呈现下降的趋势。另外需注意的是，各国骨骼肌肉损伤的定义和分类、训练科目和训练强度各不相同，损伤的发生率没有同质性。

1.2 损伤发生时间 新兵训练目的是使应征士兵获得基本的军事技能和良好的身心素质，新兵身体素质(力量、速度和耐力等)相对较弱，加上对训练环境的不熟悉、技巧掌握的不好，自我防护意识的欠缺和运动负荷的加大等，容易导致骨关节肌肉的损伤[16]。且研究表明，在新兵训练阶段发生的损伤是士兵服役期间损伤的3倍[17]。28%的美国陆军新兵在初训第8周受伤[18]。28.3%的希腊陆军新兵在初训第7周受伤[19]。Sharma等[14]报道了英国陆军新兵在初训中的骨骼肌肉损伤很大一部分发生在前11周。Heagerty等[13]研究发现英军新兵骨骼肌肉损伤大多发生在第1周(7.0%)、第2周(8.5%)、第3周(6.9%)、第4周(6.8%)、第8周(6.4%)和第14周(6.4%)。尽管对新兵入伍前的健康状况或以前身体活动水平的质量、数量缺乏了解，从运动生理学角度来看，可能与新兵训练初期机体的不适应、训练中期神经肌肉疲劳的累积及训练后期高强度超负荷的训练有关，因此在制订损伤防控策略时需要高度关注损伤易发生的时间阶段。

1.3 损伤部位 膝关节作为一个多轴关节，能够进行多平面运动，易受创伤。此外，近端和远端的运动功能障碍都可能导致膝关节的运动力学改变，从而导致损伤的发生[20]。慢性踝关节损伤通常是运动或训练导致的踝关节外侧扭伤，其特征是反复性损伤、运动障碍及脚踝不稳定[21-22]。美国陆军新兵初训期间骨骼肌肉损伤的71%为下肢损伤[18]。英军新兵损伤大多数发生在下肢，主要为膝关节(95% CI：21.0 ～ 25.8)和 踝 关 节 (95% CI：16.6 ～19.3)[14]。希腊陆军新兵[19]、以色列国防军[23]新兵训练阶段下肢损伤率分别为75.9%和71.5%。澳大利亚新兵骨骼肌肉损伤以膝关节损伤最为常见，在作战部队出现13.33%的轻微损伤和16.27%的严重损伤，在预备役部队出现14.97%的轻微损伤，无严重损伤；其次足踝伤和胫骨损伤在作战部队分别为11.49%和10.32%的轻微损伤，在预备役中分别为8.16%和11.56%，且均无严重损伤[15]。Müller-Schilling等[16]分析了德军774名新兵骨骼肌肉损伤的发生部位，主要为下肢(60%)、躯干(22%)、上肢(13%)和头部(4%)，且67%的损伤发生在初训阶段，可视为与训练相关的损伤。以上数据显示，下肢较高的损伤发生率，可能与新兵长时间队列训练、负重训练、长途行军、跑步和训练场地的硬化及膝关节过度使用有关[24]。另外，研究表明，新兵下肢生物力学功能障碍、肌群力量的薄弱[25-26]、肌肉持续紧缩状态[27-28]等都加速了损伤的发生。因此，在制订伤害预防策略时应充分考虑身体素质评估和功能性锻炼，保持下肢运动链的稳定性，减少损伤的发生。

2 外军新兵骨骼肌肉损伤危险因素

各国军事医学研究人员都高度关注骨骼肌肉损伤危险因素的调查与分析[29-31]。危险因素分为内在因素和外在因素，内在危险因素包括机体生理、生物力学、人体测量学、社会经济学和心理卫生学等，外在因素包括训练场地、训练器材、训练科目、训练强度和天气气候等[32-33]。Sharma 等[14]运用logistic回归模型分析英军新兵骨骼肌肉损伤的相关危险因素，发现吸烟者长时间跑步、入伍前有损伤史且恢复不佳或带伤训练是损伤的高危因素，应及时纠正不良的生活方式并定期开展身体健康调查。天气对地面条件的影响已被确定为在同一基地进行高强度体能训练时造成更大伤害的原因，夏季高温加快了新兵的疲劳速度，增加了受伤的风险[34]。另外，相关研究表明训练强度、频率、持续时间及负重训练与损伤存在明显的剂量-反应曲线关系[35]。Chassé等[36]将德军新训阶段骨骼肌肉损伤的危险因素归为五类：1)社会人口学(如年龄、性别、种族和教育程度)；2)病史(如运动损伤史、心肺病史、内分泌代谢病史和月经史)；3)身体组成(如体质量指数、体脂百分比、骨骼肌质量指数)；4)身体素质(肌肉力量、速度、耐力、四肢灵活性和躯干稳定性)；5)生活方式(如入伍前的活动水平、吸烟饮酒和饮食营养情况)。性别和种族/民族等不可改变的因素可能有助于确定受伤风险最大的受训人员；可改变的因素，如身体素质、饮食习惯和训练方案等，可作为干预的目标。另外，通过对损伤危险因素的分析，可为损伤的基础研究及干预措施的制订提供强有力的证据。

3 外军新兵骨骼肌肉损伤干预措施

新兵骨骼肌肉损伤的问题普遍存在，目前尚没有一种十分有效的干预措施能够减少所有损伤。然而，相关研究表明，侧重于特定伤害的干预措施可以有效降低新兵初训期间损伤的发生率和致残率[37-38]。

3.1 重视新兵入伍前身心素质训练 新兵初训阶段，不良的身心素质与训练导致的骨骼肌肉损伤密切相关[29,39]。荷兰皇家陆军实施了新兵入伍前的初始训练计划PCP(pre-training conditioning program)，包括体能训练教员的培训，待入伍新兵的心理素质、健康责任教育和机体功能性训练，新兵训练阶段骨骼肌肉损伤率明显低于对照组[40]。相关研究报道训练教员的训练方法和经验与新兵的体能发展及损伤有关，通过培训，教员可掌握新兵体能素质与损伤之间的平衡；通过“成长心态”和健康责任教育，强化了新兵心理素质和自我防护意识；通过功能性训练，提高了新兵骨骼肌力量、四肢灵活性和心肺耐力[41]。美军圣迭戈海军陆战队进行了一项训练干预试验，注重强调有氧运动、无氧运动和力量训练，增加项目的持续时间、频率和强度，新兵入伍后适应性较好，下肢应力性骨折在新训阶段减少了55%[36]。

3.2 加强新兵骨骼肌肉损伤筛查 美军国防部2000年依据国际疾病分类制订了骨骼肌肉损伤的概念，近年来，不断开发与损伤有关的风险筛查工具和方法，对早期发现骨骼肌肉损伤具有较好的实用价值[1]。美陆军征兵司令部对入伍新兵进行身体素质评估测试(OPAT)，发现男性新兵总体OPAT评分显示灰色(显著)或金色(中等)者的受伤风险为总体OPAT评分正常者的1.2倍；女性新兵总体OPAT评分为金色者的受伤风险是总体OPAT评分正常者的1.1倍[42]。美国陆军环境医学研究所针对新兵不同训练阶段的损伤开发了筛查测试系统，包括新训阶段测试(立定跳远、坐姿力量投掷、力量提举和间歇有氧跑)和作战任务模拟测试(战术徒步行进、沙袋搬运、火力下移动、伤员疏散、伤员拖拽、弹药转移、弹药坦克装载、炮坦相连8个科目)，其识别骨骼肌肉损伤的特异性为79.5%，敏感度为75.0%[43]。Hearn等[44]开发了一个简单实用的筛查工具(MRST)，在美军新兵训练开始前4 d内对新兵进行筛查，包括承重箭步测试、改良深蹲、抱膝跳跃、改良俯卧撑、闭目前行、单腿壁坐姿等六个测试模式和一个问卷调查(对未来伤害风险的认知)，每项0 ～ 2分，总分21分，当综合评分为9分时，其识别肌肉骨骼损伤的敏感度为0.73(95% CI：0.65 ～ 0.79)，特异性为0.30(95% CI：0.24 ～ 0.38)。虽然以上这些筛查工具和方法的有效性是有限的，但可以提高对新兵异常运动模式和骨骼肌肉损伤风险的认识，有助于调整训练方案、制订干预措施和降低损伤的发生。

3.3 优化新兵训练方案 美国陆军受训人员从2004年开始在传统训练基础上增加了标准化的训练计划(PRT)。PRT每周至少进行两次力量训练、两次耐力训练，提升骨骼肌质量。同时强调了间歇跑和穿梭跑，与强调稳定状态的传统跑步训练相比，能够以较小的跑步距离和频率促进机体有氧和无氧训练的发展。PRT被认为是过去十年来新兵受伤率下降的主要原因，与传统的体能训练计划相比，PRT使学员受伤风险降低了33% ～ 45%[45]。

3.4 突出阶段性运动治疗 治疗方案旨在保护损伤和促进愈合，骨骼肌肉损伤的治疗包括关节和软组织的动员、伸展、针灸、电疗、手术(严重损伤)和康复治疗。英军医务人员针对新兵的骨骼肌肉损伤在临床治疗的基础上，十分重视运动疗法，将损伤的运动疗法分为损伤后、康复期和重返岗位三个阶段。损伤后治疗主要为非冲击性活动，侧重提高心肺功能、肌肉力量和耐力训练；康复期包括逐渐强化受伤和非受伤肢体的锻炼、逐渐增加更具挑战性的躯体平衡和本体感觉练习；重返岗位阶段包括跑步、负重行军和特定军事活动，以便全面恢复，为重返岗位做好准备。通过临床和阶段性运动治疗，缩短了住院时间，降低了致残率[12]。

4 外军新兵骨骼肌肉损伤研究对我军的启示

4.1 医体联合、军地联动，聚焦科学防控研究根据外军新兵骨骼肌肉损伤危险因素的提示，在开展损伤防控工作中，突出医学与军事体育相结合、军地联动，聚焦科学防控。通过运动生理学、人体力学的基础研究，加快疲劳恢复，调适不良的动作模式和促进功能的最大发挥；实施心理干预，纠正新兵负面心理活动对损伤的影响；倡导均衡营养，减少不良生活方式；增加神经肌肉训练，提高下肢关节的灵活性和躯干的稳定性；强化康复训练，加快损伤的恢复并防止损伤的恶性循环，争取早日重返工作岗位。同时，充分利用地方在体育、医疗、康复等方面的优势资源，针对关键环节，联合研究和重点攻关，研发适合我军新兵训练伤防控的先进理论、技术及装备设备。

4.2 建立健全全军军事训练伤防控体系 通过建立训练伤防治研究中心，利用每年度训练伤伤情数据，集中研究分析适龄青年和军人身体素质状况，论证训练伤综合防治举措办法，进而在全军范围内推广，建立既满足军事训练需求、又符合新兵体质特点的组训施训、前置预防和治疗康复为一体的综合防控体系。一是关口前移，科学施训，落实新兵骨骼肌肉损伤健康保护，包括加强带新骨干的培训，优化训练方案、按纲科学施训等。二是加强预防，降低新兵骨骼肌肉损伤的风险，包括重视入伍前的身心素质训练，合理膳食营养，保持充足睡眠，加大训练中的安全防护和积极开展多危险因素分析和损伤风险筛查等。三是治疗康复一体，减缓慢性骨骼肌肉损伤对单兵和军队战备的长期影响，包括普及和加强常见训练伤的诊疗培训，重点解决机体生物力学或生理结构问题，纠正受伤后本体感觉或力量缺陷，改善受伤后代偿步态模式和(或)疼痛感知等。

4.3 加强训练伤大数据分析研究 近些年，大规模的流行病学研究为我国训练伤防控提供了一些数据，但对数据的挖掘分析和转化应用不深入。在训练伤病防控中利用大数据分析技术，可优化损伤信息采集程序、提升信息处理速度；可指导科学施训，提升军事训练的科学性；可预测新兵机体达到损伤预警值的概率，指导规避风险；可定制个体化训练处方，实现补弱增强；可建立精准的训练与损伤的关系结构，绘制智能化的诊疗知识图谱，在给基层官兵带来便利的同时有效降低训练伤病的发生率。

4.4 加大训练伤防治培训体系建设 通过成立训练伤防治学科，组建训练伤防治教研室，强化训练伤防治人才队伍建设，创办训练伤防治期刊杂志，开设训练伤防治必修课程和建立专业化的训练伤防治培训基地，同时依托科普教材、APP、“口袋书”及网络课程等形式，在全军范围内开展军事训练伤防治知识教育和专业培训，增强广大官兵防治意识，提高基层单位训练伤防治水平。