优秀皮艇运动员腰椎X线影像及测量分析

宁方堂 张鹏波 边焙增 韩海涛

(1.山东省水上运动管理中心 山东日照 276800;2.山东省体育科学研究中心 山东济南 250014)

在皮艇的专项技术动作中，腰部是力量传递的中枢，是整个技术动作的支撑点，故腰部也是皮艇运动员最常见的损伤部位。因此，依托影像学检查明确皮艇腰部损伤特点、规律，对于该部位伤病的防治，提高运动员训练质量，延长运动寿命意义重大。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选取该中心皮艇队系统在训运动员56人，其中32名男子运动员，24名女子运动员。训练年限4年以上的运动员50人（见表1）；健将以上的运动员46人（见表2）。对象选取具有代表性（运动年限及运动员等级以2021年冬训为准）。

表1 训练年限分布

表2 运动员等级分布

1.2 研究方法

以4年一次的全国运动会为周期，2018—2021年，每年冬训后组织运动员到属地三甲医院医学影像科进行医学影像采集。影像采集使用的设备为西门子Multix Select DR，每次采集均邀请固定的影像学技师摆体位、出片，均采用标准统一体位，排除体位对于平片径线角数值的影响［1］。仰卧位采集腰椎正位平片；侧卧位采集腰椎侧位平片。获取平片后对阳性表现结果统计分析，同时获取腰椎平片的径线角度的绘制测量数据并进行比较分析。

2 结果

2.1 影像学检查阳性表现

2018—2021年共收集腰部正侧位平片224份，有阳性病变表现的为120人，阳性病变比例达53.6%（见表3）。其中，报告腰椎椎弓根崩裂43人次，统计发病率为19.2%；报告骶椎隐裂41人次，统计发病率为18.3%；报告腰椎体滑脱12人次，统计发病率为5.4%；报告椎体骨骺炎20人次，统计发病率为8.9%；报告椎体许莫氏结节16人次，统计发病率为7.1%；报告椎体楔形变12人次，统计发病率为5.4%。腰椎椎弓根崩裂合并骶椎隐裂13人次，其中12人次的腰椎椎弓根崩裂后产生了相应节段腰椎体滑脱，椎体滑脱程度都在1°以内。报告的16人次许莫氏结节中，有6人次的椎间隙变窄的描述；椎体骨骺炎的报告中有12人次是2节段以上的椎体改变，该阳性病变主要集中在上腰段（L2以上占90%），有4人次报告了合并下胸椎段的该病变。从4年纵向对比来看，随着训练年限的增加，所报告的阳性总人次出现增加趋势。其中，椎弓根崩裂、腰椎体滑脱、许莫氏结节都有不同程度增加。椎体骨骺炎、椎体楔形变没有变化。唯一特殊的是骶椎隐裂出现了人次减少的变化。

表3 腰椎平片阳性结果分布（人次）

2.2 平片中径线角的测量结果

2.2.1 平片中腰椎曲度的测量结果

取腰椎平片T12椎体后下缘至S1椎体后上缘作直线，另沿各腰椎后缘作弧状线，二者形成弓形。取弧线顶点到直线的垂直距离即代表腰椎曲度大小。一般认为，腰椎曲度18～22mm为正常范围，运动员的腰椎曲度目前没有统一的标准。经测算，男子皮艇有67人次，有52.3%的运动员腰椎曲度为18～22mm，女子运动员在这个区间的比例为57.3%。28人次的男子皮艇运动员腰椎曲度小于18mm，占21.9%；女子有12人次，占12.5%。腰椎曲度大于22mm的男子运动员为33人次，女子运动员为29人次，分别占25.8%和30.2%。除了腰椎体滑脱的12例样本外，其他样本4年中腰椎曲度未见明显变化（见表4）。

表4 腰椎曲度测量结果分布

2.2.2 腰椎平片中椎体间隙的测量结果

取腰椎平片侧位片，在腰椎椎体间隙上下两椎体的前、后缘做标记点，分别测量出矢状位相邻两椎体前、后缘间的直线垂直距离（见表5）。所有统计样本亦呈现矢状位各椎体间隙均数由上往下增大，下部椎体间隙均数明显大于上部，L4～L5、L5～S1椎间尤为显著；男女运动员各椎体间隙均数都呈现出前缘明显大于后缘，故而每节段形成了12°左右的腰椎节段前凸角，各节段前凸角累积形成了腰椎前凸角。以上椎体间隙均数的变化，男运动员比女运动员的差异更大。同腰椎曲度测算结果一样，除腰椎体滑脱的12例样本外，其余样本4年中矢状位腰椎椎间隙均数未见明显变化。取腰椎平片正位片，在腰椎椎体间隙上下两椎体的左右两侧缘作标记点，分别测量出额状位相邻两椎体左右两侧缘的直线垂直距离。经测算统计发现，额状位椎体间隙均数的上下变化趋势同矢状位侧位片。不同的是，56名运动员样本中测得19人出现单一或多节段的额状位椎体间隙不对称，且均不可逆。这19人中，有10人第1年开始就测得不对称；3人为第2年样本中开始出现不对称；4人为第3年样本中开始发现不对称；2人是第4年出现；这19人的额状位椎体间隙不对称中，11人呈现左窄右宽，8人左宽右窄；10人为单一节段不对称，9人多节段同时出现不对称。

表5 腰椎椎体间隙结果（mm）

2.2.3 平片中腰骶角测量结果

取S1椎体上缘切线与水平线形成的锐角为腰骶角。经测算，训练年限不足4年的运动员腰骶角均数最小，男子皮艇运动员为39.7°，女子为39.2°，男女运动员差异不大；训练年限在4～8年的男子皮艇运动员腰骶角均值达到45.7°，这一训练年限区间女子皮艇运动员腰骶角均值也有增加，达到41.3°；训练年限8年以上的男女运动员腰骶角均值相较前一训练年限区间亦有所增加，分别达到46.1°、43.2°。皮艇运动员腰骶角均值都随着训练年限的增加而加大，男子运动员增加的幅度要大于女子运动员（见表6）。

表6 腰骶角结果

3 分析

3.1 腰椎平片阳性表现分析

皮艇运动是竞技体育中一项重要的运动项目。从项目特征上，皮艇属于体能主导类的周期性耐力项目，是以强大体能为基础，在合理技术动作下推动船艇向前划进的分道竞速性运动项目。核心技术为支撑腿蹬腿转髋带动躯干产生动力，通过肩及上肢将动力传输到器械，进而形成高船速，这种技术动作在常见训练比赛中是不断周期性重复的。基于这种专项技术，皮艇运动员的腰部是力量产生及传递的核心部位，同时还要对抗水面环境及器械导致的不稳定因素，所以皮艇运动技术需要强稳定的腰部力量作为支撑。所以，对于皮艇运动员腰部能力的塑造以及周期重复的专项技术动作都会对其腰部产生极高的损伤风险。王娟等人［2］认为，皮艇运动的技术特点是导致腰部损伤的最主要原因。杨志刚［3］通过对国家队及部分省市队划船运动员的问卷调查发现，腰部损伤率高达75%。笔者近几年在对国家队、省市队一线队的流行病学调查发现，皮艇运动员腰部运动损伤发生率高达71.3%。从此次研究中也可以看出，皮艇运动员仅腰椎平片的阳性报告率就达53.5%。随着训练年限的增长和训练负荷的积累，皮艇运动员腰部损伤的风险也越来越大，损伤比例越来越高，损伤程度越来越重。关于运动负荷和运动损伤相关性的研究，周苏坡［4］提出了绝对负荷和相对负荷的观点，在绝对负荷中，负荷积累与损伤风险表现出计量-效应关系；在相对负荷中，负荷变化对损伤风险具有一定的预测能力。这一提法更具科学性，值得业界认真思考。该研究中，腰椎弓根崩裂统计发病率为19.1%。4年中出现4例新增病例，且这4例均无明显暴力外伤，证明了皮艇运动腰椎弓根崩裂疲劳骨折的病因。因研究前未有贯序影像资料积累，先天及后天训练因素在椎弓根崩裂中占多少病因因素尚不明确。腰椎弓崩裂报告中，有4例产生了腰椎体的1°滑脱，其中3例为L5椎弓根的病变，1例为L4节段的病变。这4例运动员通过加强腰腹肌和管控风险动作，经持续平片复查，未见明显加重。腰椎平片阳性表现中，骶椎隐裂对运动员的训练及技术影响较小，研究中2位低年限运动员出现了隐裂闭合，这也说明本病症和训练相关性不大，更多和先天因素相关。

3.2 径线角的测量结果分析

3.2.1 平片中腰椎曲度结果的分析

正常人群脊柱生理曲度有其正常生理范围。邵福元等人［5］研究表明，腰椎曲度在18～22mm属于正常范围。皮艇运动员平片中腰椎曲度要大于正常人群，男、女运动员腰椎曲度值大于18mm的比例分别达到78.1%和87.5%，其中分别有25.8%和30.2%的运动员腰椎曲度值大于22mm。分析不同性别皮艇运动员腰椎曲度与正常人群的差异，认为和皮艇运动员周期性的技术动作及高质量的腰、臀肌的强度要求有关。皮艇专项技术要求腰部轴心区域维持绷紧稳定状态，为持续力量功率的输出传递提供保障，同时高强度负荷的腰部力量体能训练构建了强大的腰部伸肌肌肉群。这两种因素叠加，导致皮艇运动员的腰椎曲度产生增大的变化。从纵向看，2017-2021年间男女运动员曲度值变化不大，这也说明运动员这种腰椎曲度增大的现象在运动生涯早期（＜4年）就已经发生。这也是运动员机体适应专项技术及承受运动负荷的适应性反应，也是机体自我保护，减少损伤发生及加重的代偿反应。Sadler［6］报道腰痛患者腰椎曲度减小的比例是非腰痛患者腰椎曲度减小比例的1.37倍；腰椎曲度的减小与腰痛的发生发展可能存在密切联系［7］。Arshad［8］分析发现，20～30岁年龄段的正常人群男性和女性腰椎曲度没有显著性差异。而该研究中发现女子皮艇运动员腰椎曲度大于男子运动员。这个结果是否是运动员人群的规律性表现，尚需其他类似运动项目继续研究。但从该研究分析中发现，腰椎曲度值高的女子运动员（≥20mm）比例要明显高于男子运动员。这可能和男女运动员训练体系差异有关。该研究所采集的样本中，女子运动员更关注身体形态及功能性的训练，有更多的对于臀肌的训练设计。皮艇运动员这种腰椎曲度的增大使得运动员腰椎承重点后移，腰椎椎弓组成的腰椎后柱承压增加，这也是皮艇运动员腰椎椎弓根崩裂产生及多发的重要影响因素。

3.2.2 平片中腰椎椎体间隙结果的分析

正常人体的椎体间隙由纤维环及位于纤维环中央偏后的髓核填充。纤维环前半部较厚，后半部较薄弱。盛卫东［9］通过统计200份腰椎平片结果认为正常人群男性矢状位各椎体间隙均数大于女性均数；男、女均数分布规律相似，自上向下逐渐增大；对于额状位各椎体间隙均数，正常人群均为左右对称。这两个象限的正常椎体间隙保证了腰椎的正常生理曲度及椎体的稳定。皮艇运动员矢状位椎体间隙均数的变化趋势同正常人群一致。皮艇运动员腰椎椎体间隙均数的上窄下宽更多和各椎体的活动度和承重大小相关。上部椎体的活动度范围小，承重相对小，故而椎体间隙均数相对较小，并且由于间隙的前大后小形成的椎体节段前凸角也较小；下部椎体承重较大，稳定性要求更高，故而椎体间隙较大，阶段前凸角也相应增大。脊柱结构间的负荷分布对解剖结构的变异非常敏感，椎间盘内的应力分布对不同的生化组成也很敏感。当皮艇运动员椎体及椎体间隙填充物质受到训练负荷的影响产生结构变异及生化组成的改变后，椎间盘内在应力及脊柱结构间的负荷分布就随之产生改变，这种变化较直观地体现在额状位上。

3.2.3 平片中腰骶角结果的分析

正常成人腰骶角和腰椎曲度变化正相关，但目前对于二者的因果关系尚不明确。对于运动员人群，潘宪民［10］研究发现，跑跳运动员的腰骶角大于常人对照组，并且男性大于女性，男女性别差异显著。该研究认为，皮艇运动员的腰骶角同腰椎曲度高度正相关，且角度值也大于正常人群。分析同样和皮艇运动员周期性的技术动作及高质量的腰、臀肌的强度要求有关。但对于是先有腰椎曲度的增加导致腰骶角值增大的变化，还是先出现腰骶角值变化后导致腰椎曲度改变，该研究更倾向于前者。皮艇运动员腰椎曲度来讲，除了腰椎体滑脱的12例样本外，其他样本4年中腰椎曲度未见明显变化；而腰骶角的均数值4年中都随着训练年限的增加而加大，且皮艇运动员这两数值指标均高于正常人群。所以基于以上分析，对于皮艇运动员来说，随着训练年限的增加，首先是腰椎曲度增大的代偿改变，然后才是腰骶角增大的变化的出现。这个分析结果对于其他项目是否适用，以及正常人群是否同样为这一规律，尚需继续研究。

4 结语

腰部是皮艇运动员运动损伤中占比最高的损伤部位。皮艇运动员腰部X线平片阳性诊断率高达53.5%。随着训练年限的增加，平片诊断中报告椎弓根崩裂、腰椎体滑脱、许莫氏结节的阳性总人次出现逐年递增的趋势，唯独骶椎隐裂出现了递减的变化。皮艇运动员腰椎曲度大于较正常人群，女子皮艇运动员腰椎曲度大于男子运动员，且这种腰椎曲度增大的变化在运动生涯早期（＜4年）就已经发生。皮艇运动员椎体间隙数值趋势在矢状位上和正常人群一致，额状位上出现多于常人的左右不对称的报告。皮艇运动员腰骶角数值高于正常人群。皮艇运动员首先出现腰椎曲度增大的代偿改变，然后才是腰骶角增大的变化的出现。